【技术实现步骤摘要】
一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体及其冷却方法
[0001]本专利技术属于磁控拉单晶应用
,具体涉及一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体及其冷却方法。
技术介绍
[0002]高纯单晶硅广泛应用于太阳能电池、集成电路、半导体等行业,是光伏发电、电子信息等高新技术产业的关键材料之一,在保障能源、信息、国家安全方面具重要的战略地位。然而,由于磁拉单晶技术的核心部件—大型超导强磁体装置,其设计技术难度高、加工制造难度大、成本和风险居高不下等原因,导致国内缺乏相关基础研究和技术积累,该项技术被日、美、德等国完全垄断。
[0003]根据已有的文献调研可知,截止目前,磁控拉单晶用超导磁体领域,由于单晶硅加工制备的区域性及垄断性,导致目前国外研制单位主要为日本的住友(Sumitomo),东芝(Toshiba)及日本超导技术公司(JASTEC)等企业,同时该领域磁体制备技术几乎完全处于保密、封锁状态。国内单晶硅相关研究虽与日本同时起步,但就目前总体而言,生产技术水平仍然相对较低,国内消耗的大部分集成电路及其硅片仍然依赖进口。但经过多年的积累与发展正迎头赶上,近几年也有相关专利进行了保护申请,如公开号为(CN103106994A)专利文献,提出的一种用于磁控直拉单晶用MgB2超导磁体;公开号为(CN110136915A)的专利文献提出一种超导磁体和磁控直拉单晶设备,然而,以前的磁体大都存在如下问题,冷却采用液氦的方式或者直接采用G
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M制冷机热传导的方式对磁体进行降温冷却,采用液氦冷却方式,由于液氦为稀缺资 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体,包括有线圈骨架(4),其特征在于,线圈骨架(4)的圆弧段与左右线圈导冷连接装置(10)相连;左右线圈导冷连接装置(10)的上侧设有冷屏导冷装置(8),左右线圈导冷连接装置(10)的下侧设有线圈导冷装置(6);用热管(9)将G
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M制冷机一级冷头(11)与G
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M制冷机二级冷头(12)相连;冷屏导冷装置(8)上侧与G
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M制冷机(7)相连。2.根据权利要求1所述的一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体,其特征在于,所述的热管(9)上端设有热管上端连接导冷件(13),下端设有热管下端连接导冷件(17);热管上端连接导冷件(13)下部与热管高温端冷凝器(14)相连,热管高温端冷凝器(14)位于热管腔体(15)中;热管下端连接导冷件(17)上部与热管下端换热器(16)相连,热管下端换热器(16)位于热管腔体(15)中;热管腔体(15)上端与热管冷凝器气体导入管(18)相连通。3.根据权利要求1所述的一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体,其特征在于,所述的热管上端连接导冷件(13)和热管下端连接导冷件(17)的热传导系数为200~700W/m*K。4.根据权利要求1所述的一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体,其特征在于,所述的热管上端连接导冷件(13)和热管高温端冷凝器(14)的材料采用高纯无氧铜或高纯铝。5.根据权利要求1所述的一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体,其特征在于,所述的热管腔体(15)的上、下两端的材料的热传导系数为0.1~1W/m*K。6.根据权利要求1所述的一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体,其特征在于,所述的热管腔体(15)上、下两端的材料采用不锈钢、黄铜、铍铜或者钛合金。7.根据权利要求1所述的一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体,其特征在于,所述的热管上端连接导冷件(13)和热管下端连接导冷件(17)的导冷结构采用多层嵌套结构。8.根据权利要求1所述的一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体,其特征在于,所述的热管冷凝器气体导入管(18)依次穿过热管上端连接导冷件(13)、热管高温端冷凝器(14)。9.一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体的冷却方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,设置冷却磁控拉单晶超导磁体,具体做法是:将马鞍形超导线圈(5)左、右对称设置,超导线圈(...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟,李超,马鹏,张弛,李勇,葛正福,兰贤辉,冯勇,刘向宏,张平祥,
申请(专利权)人:西安聚能超导磁体科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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