超高场无液氦磁体高温超导励磁电极及磁体制造技术

本发明专利技术公开了超高场无液氦磁体高温超导励磁电极，包括高温端接电柱和低温端接电柱，以及连接高温端接电柱和低温端接电柱的引线，所述高温端接电柱，一端和低温端接电柱分别与一根不锈钢条固定连接分流，另一端连接制冷机一级冷头；所述低温端接电柱，另一端连接制冷机二级冷头以及超导线圈。本发明专利技术的超高场无液氦磁体高温超导励磁电极以及超高场无液氦磁体，结构简单，分流效果好，而且能够极大提高高温超导体的降温速度，降低高温超导体失超风险。险。险。

【技术实现步骤摘要】
超高场无液氦磁体高温超导励磁电极及磁体


[0001]本专利技术涉及
，特别是涉及超高场无液氦磁体高温超导励磁电极及超高场无液氦磁体。

技术介绍

[0002]无液氦磁体的降温是靠制冷机，现有技术降温时间较长，励磁过程中的失超风险也增大。
[0003]目前，在现有技术中中国专利CN213906288U，本技术公开了一种无液氦超导磁体的失超保护电路及无液氦超导磁体，在超导开关保护二极管组的基础上设置了多个失超保护加热器电路，各失超保护加热器电路上的所有失超保护加热器对应安装于无液氦超导磁体的各超导线圈表面，在一个失超保护加热器电路上，对应安装于不同超导线圈的失超保护加热器串联连接，各失超保护加热器电路分别从不同的一个或多个超导线圈两端取电，从而相较于传统的失超保护方案，提高了感知超导线圈失超现象的几率，在有超导线圈发生失超现象时，可以快速将失超现象传递至附近连接的失超保护加热器电路，再逐渐向其他失超保护加热器电路扩散，提升了无液氦超导磁体的失超保护效果。
[0004]该结构虽然具有失超保护的效果，但是在电路连接上较为复杂，难以适用现有的超高场无液氦磁体高温超导励磁电极使用降温时间，降低失超。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种结构简单，制造以及使用方便的，能够减少降温时间，降低失超风险同时还具有失超保护功能的超高场无液氦磁体高温超导励磁电极。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：超高场无液氦磁体高温超导励磁电极，包括高温端接电柱和低温端接电柱，以及连接高温端接电柱和低温端接电柱的引线，所述高温端接电柱，一端和低温端接电柱分别与一根不锈钢条固定连接分流，另一端连接制冷机一级冷头；所述低温端接电柱，另一端连接制冷机二级冷头以及超导线圈。
[0007]优选地，所述不锈钢条的电阻导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟其横截面积S成反比，电阻和长度按照如下公式：R=ρL/S；其中ρ为制成电阻的材料的电阻率；L为绕制成电阻的导线长度，S为绕制成电阻的导线横截面积，R为电阻值。
[0008]优选地，所述引线，分别与高温端接电柱和低温端接电柱焊接连接，并且分别形成的一条焊缝长度大于等于不锈钢条宽度的一半。
[0009]优选地，所述引线，在不锈钢条的宽度方向上至少折弯一次，并且折弯处通过低温焊接与不锈钢条，从而在引线的长度方向上形成分段式高温超导线。
优选地，所述引线与高温端接电柱连接处采用低温焊接，焊料熔点低于引线的自生熔点温度。
[0010]优选地，所述引线与高温端接电柱的焊料为低温合金材料。
[0011]优选地，所述引线与高温端接电柱的焊料为In
‑
Sn或In
‑
Sn
‑
Bi合金。优选地，所述引线与低温端接电柱连接处采用高温焊接，焊接熔点高于500度。
[0012]优选地，所述引线与低温端接电柱的焊料为Sn
‑
Ag合金。
[0013]优选地，不锈钢条为316或304不锈钢材料，同时具有较好的导电性能以及较好的热传导性能。
[0014]优选地，所述高温端接电柱和低温端接电柱为无氧铜。
[0015]超高场无液氦磁体，具有上述高温超导励磁电极，均可以实现较好的失超保护，并且具有较好的降温效果。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：超高场无液氦磁体高温超导励磁电极，通过一根不锈钢条导通高温端接电柱和低温端接电柱，与连接在高温端接电柱和低温端接电柱两端的引线形成分流作用，保护高温超导线材不被大电流损坏。
[0017]在具体工作过程中，通过制冷机一级头冷使高温超导线材引线快速达到所需的77K工作温度，让制冷机有更大的功率给超高场无液氦磁体的线圈降温，大大减少降温时间，降低失超风险同时还具有失超保护功能。
[0018]综上所述，本专利技术的超高场无液氦磁体高温超导励磁电极以及超高场无液氦磁体，结构简单，分流效果好，而且能够极大提高高温超导体的降温速度，降低高温超导体失超风险。
附图说明
[0019]图1为超高场无液氦磁体高温超导励磁电极的一个实施例的主视图；图2为超高场无液氦磁体高温超导励磁电极的一个实施例的左视图；图3为超高场无液氦磁体高温超导励磁电极的一个实施例的俯视图；图4为超高场无液氦磁体高温超导励磁电极的另一个实施例的结构图；其中：1
‑
高温端接电柱，2
‑
引线，3
‑
不锈钢条，4
‑
焊缝，5
‑
低温端接电柱，6
‑
折弯处，7
‑
制冷机一级冷头，8
‑
制冷机二级冷头。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0021]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组合或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。另外，本专利技术实施例的描述过程中，所有图中的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等器件位置关系，均以图1为标准。
[0022]如图1所示，超高场无液氦磁体高温超导励磁电极，包括高温端接电柱1和低温端接电柱5，以及连接高温端接电柱1和低温端接电柱5的引线2，所述高温端接电柱1，与低温端接电柱5相向一端通过一根不锈钢条3和低温端接电柱5分别固定连接实现分流，另一端连接制冷机一级冷头7；制冷机一级冷头7为常用的30
‑
70K工作温度端一级冷头；所述低温端接电柱5，另一端连接制冷机二级冷头8以及超导线圈，制冷机二级冷头8为4K工作温度端二级冷头。
[0023]本专利技术的高温超导励磁电极，通过一根不锈钢条3导通高温端接电柱1和低温端接电柱5，与连接在高温端接电柱1和低温端接电柱5两端的引线2形成分流作用，保护高温超导线材不被大电流损坏。
[0024]其原因在于：所加载电流最大值应小于零场下的临界电流值，根据设计需求选择合适临界电流值的高温超导线材引线2。当高温超导线材引线2失超时，电流通过并联的不锈钢条3实现将引线2上的电流进行分流，从而保护高温超导线材不被大电流损坏。选用不锈钢作分流保护同时还要考虑热传导问题，极低温下不锈钢的导热系数极具下降，大大减小了一级冷头向二级冷头漏热，当一级冷头到达30K温度时，制冷机将更大的功率用于二级冷头的降温，缩短二级冷头给线圈的降温时间。高温超导励磁电极的所述不锈钢条3的电阻导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟其横截面积S成反比，公式为：R=ρL/S；其中ρ为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超高场无液氦磁体高温超导励磁电极，包括高温端接电柱（1）和低温端接电柱（5），以及连接高温端接电柱（1）和低温端接电柱（5）的引线（2），其特征在于：所述高温端接电柱（1），一端和低温端接电柱（5）相向一端分别与一根不锈钢条（3）固定连接分流，另一端连接制冷机一级冷头（7）；所述低温端接电柱（5），另一端连接制冷机二级冷头（8）以及超导线圈。2.根据权利要求1所述的超高场无液氦磁体高温超导励磁电极，其特征在于：所述不锈钢条（3）的电阻导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟其横截面积S成反比，电阻和长度按照如下公式：R=ρL/S；其中ρ为制成电阻的材料的电阻率；L为绕制成电阻的导线长度，S为绕制成电阻的导线横截面积，R为电阻值。3.根据权利要求2所述的超高场无液氦磁体高温超导励磁电极，其特征在于所述引线（2），分别与高温端接电柱（1）和低温端接电柱（5）焊接连接，并且分别形成的一条焊缝（4）长度大于等于不锈钢条（3）宽度的一半。4.根据权利要求3所述的超高场无液氦磁体高温超导励磁电极，其特征在于：所述引线（2），在不锈钢条（3）的宽度方向上至少折弯一次，并且折弯处（6）通过低温焊接与不锈钢条（3）。5.根据权利要求3所述的超高场无液氦磁体高温超导励磁电极，其特征在于：所述引线（2）与高温端接电柱（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：董振斌，高而震，刘向军，宗磊，
申请(专利权)人：江苏美时医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：