制冷機直接冷卻MgB2超導(dǎo)磁體的設(shè)計與制備.pdf

1、MgB2是2001年初發(fā)現(xiàn)的一種新型超導(dǎo)材料，是迄今為止臨界溫度最高的金屬化合物超導(dǎo)體，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度達39 K。由于MgB2具有較高的轉(zhuǎn)變溫度、較大的相干長度、較高的上臨界場、晶界不存在弱連接、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)點，都為MgB2的商業(yè)應(yīng)用帶來不小的契機，因此能否利用MgB2線材制成可以用在醫(yī)療成像的MRI磁體線圈成為了人們比較感興趣的課題。
　　本文主要論述內(nèi)容包含三個方面，首先是MgB2的線材制作，其次是磁體勻場板的設(shè)計。

2、對于MgB2線材的制作，在制作使用在MRI成像磁體上的MgB2超導(dǎo)線圈時要考慮2個因素:一是如何增大線材的臨界電流，二是如何增大線材的上臨界場。對實驗數(shù)據(jù)進行比較發(fā)現(xiàn):線材的臨界電流、上臨界場與熱處理溫度、摻雜物質(zhì)有關(guān)，適當(dāng)?shù)馗淖僊gB2線材的熱處理溫度可以增大其臨界電流;對MgB2線材摻入C、Ti等元素可以提高臨界電流與上臨界場。對于磁體勻場板的設(shè)計，主要是研究如何利用勻場板使MgB2磁體線圈產(chǎn)生比較均勻的磁場:利用電磁學(xué)中磁介質(zhì)的導(dǎo)

3、磁率與磁路定理，粗略的得出了磁體的大致尺寸，根據(jù)有限元計算軟件ANSYS模擬磁體的2D磁場，并結(jié)合目前對勻場板的加工條件，進而得出鐵軛與勻場板的精細尺寸以及形狀。
　　在制作磁體線圈的階段，對使用MgB2線材制作出MRI磁體線圈總結(jié)出了一個比較完整的工藝流程，解決了在制作線圈的過程中，骨架板之間的縫隙不均勻問題。對繞線機進行改善以達到在繞線時的能夠施加均勻的張力，避免了在繞線時的啟停時刻對線材施加的張力過大而導(dǎo)致線材的損壞。此外，