CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2020年
基于二代高温超导带材的波荡器磁体研制及失超研究
刘世昌
Subtype博士
Thesis Advisor许皆平
2020-06-01
Degree Grantor中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
Keyword超导波荡器磁体 二代高温超导体 无绝缘线圈 失超
Abstract波荡器如今已成为加速器光源的关键设备之一,虽然传统的永磁类波荡器甚至低温超导波荡器技术已经较为成熟,但其受限于永磁体或低温超导体的性能影响,峰值磁场已经接近上限。二代高温超导体相比于低温超导体具有更高的临界特性,因此将二代高温超导体应用于波荡器可以得到更高的峰值磁场。本文对两种结构类型的基于二代高温超导带材的波荡器(二代高温超导波荡器)磁体进行了设计和试制,对“垂直跑道型”波荡器磁体线圈的失超行为进行了数值仿真和实验研究。本文首先对高温超导磁体研制的关键工艺之一的超导带材接头制作进行了工艺探索,为制作带有接头的高温超导波荡器磁体提供了可能性。随后设计与绕制了三周期“垂直跑道型”二代高温超导波荡器磁体样机,并对磁体样机进行了励磁测试,建立了高温超导波荡器的等效电路分析模型,将分析结果和实验结果进行了对比,验证了数值模型的合理性。本文首次设计了“水平跑道型”高温超导波荡器磁体结构,对该类型波荡器磁体进行了磁场优化计算,从带材宽度、磁极厚度、运行温度和磁极间隙几个方面来分析该类型波荡器磁体的磁场特性。为“水平跑道型”高温超导波荡器磁体设计了连续绕线的方案,对该方案中的主要问题之一的超导带材弯曲直径进行了实验研究,成功绕制并测试了单边三周期“水平跑道型”高温超导波荡器磁体样机。通过实验测试,实验测量得到的波荡器磁体磁隙中的磁感应强度和计算结果相吻合,验证了无绝缘“水平跑道型”高温超导波荡器磁体在液氮温度下的可行性。研究结果显示用二代高温超导带材制作超导波荡器具有非常大的应用前景。本文对两种结构类型的二代高温超导波荡器的研究工作对未来超导波荡器的设计具有一定的借鉴和参考意义。
Pages116
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/32495
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2020年
Affiliation中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
First Author Affilication中国科学院上海应用物理研究所
Recommended Citation
GB/T 7714
刘世昌. 基于二代高温超导带材的波荡器磁体研制及失超研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所),2020.
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