CN110595536A - 一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置 - Google Patents

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雷明准
宋云涛
洪亮
徐坤
卯鑫
沈俊松
尹洲
李波
陆坤
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Abstract

本发明公开了一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置，包括有真空腔，真空腔侧壁设置有真空信号线芯座和真空抽气口，真空腔顶部设置有法兰，制冷机通过真空波纹管与法兰相连，制冷机的一级冷头和二级冷头分别伸入真空腔内，法兰上设置有电流引线真空固定座，两对超导电流引线的室温端固定在固定座上，高温超导段和低温超导段伸入真空腔内，高温超导段通过铜块与一级冷头相连，低温超导段通过铜块与二级冷头相连。本发明结构合理，有效减小了制冷机工作时候的振动对测量结果的影响，提高了电流引线的测量精度，通过铜块作为热量缓冲，可以避免电流引线失超时出现烧断现象，同时测量两对电流引线，提高了测量效率。

Description

一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置
技术领域
本发明涉及低温超导技术领域，尤其涉及一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置。
背景技术
聚变装置是一种利用磁约束来实现可控核聚变的环形容器，聚变装置的磁场大多由超导磁体提供，而超导电流引线为超导磁体提供电源，随着超导磁体研究的深入，超导电流引线的研究也越来越深入。
超导电流引线的载流能力和冷量损失率是两项重要的指标，然而当前的测量主要依靠制冷机提供冷量，制冷机在工作时会带来轻微振动，给测量结果带来不确定性。因此，用来检测电流引线的自带减振式测量装置应运而生。传统的测量装置将制冷机直接与真空腔连接，无法避免制冷机本体的振动传递，此外，传统的测量装置将电流引线与制冷机冷头直接连接，在电流引线失超时无法带走大量热量而烧坏电流引线。再者，传统的测量装置一次只能测量一对电流引线，测量效率较低。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置，包括有真空腔，在真空腔的侧面设置有传感器引线芯座和真空抽气口，在真空腔的顶部设有真空腔法兰，在真空腔法兰上安装有真空波纹管，与真空波纹管连接的有制冷机，所述的制冷机的一级冷头和二级冷头伸入真空腔内部，在所述的一级冷头和二级冷头下方分别固定连接有一级铜块和二级铜块，在所述的真空腔法兰上还安装有电流引线安装座，被测量的电流引线的室温端固定在电流引线安装座上，电流引线的高温超导段和低温超导段穿过电流引线安装座和真空腔法兰伸入到真空腔内部，电流引线的高温超导段固定在所述的一级铜块上，电流引线的低温超导段固定在二级铜块上。
在所述的真空腔的内侧通过拉杆固定安装有防辐射屏，所述的防辐射屏位于制冷机的一级冷头、二级冷头和电流引线的高温超导段、低温超导段的外侧，防辐射屏的内壁还通过导热铜板与一级铜块固定连接。
所述的一级铜块是通过螺栓分别与一级冷头和电流引线的高温超导段固定连接的；所述的二级铜块是通过螺栓分别与二级冷头和电流引线的低温超导段固定连接的；所述的导热铜板是通过螺栓分别与一级铜块和防辐射屏固定连接的。
在所述的一级铜块与一级冷头之间、高温超导段与一级铜块之间、二级铜块与二级冷头之间、低温超导段与二级铜块之间、防辐射屏与导热铜板之间、一级铜块与导热铜板之间都垫有铟丝。
所述的真空腔为圆柱形。
所述的电流引线安装座有两个。
本发明的优点是：本发明采用真空波纹管替代传统的刚性连接，有效消除了制冷机的振动带来的结果偏差；在一级冷头和二级冷头处连接有大质量铜块，降低了电流引线失超烧毁的风险；真空腔法兰上设置有两个电流引线安装座，可以同时测量两对电流引线，提高了测量效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置，包括有真空腔7，在真空腔7的侧面设置有传感器引线芯座6和真空抽气口9，在真空腔7的顶部设有真空腔法兰4，真空腔法兰4顶部设置有密封圈2与真空腔法兰4和真空腔7构成密闭环境，在真空腔法兰4上安装有真空波纹管3，与真空波纹管3连接的有制冷机1，所述的制冷机1的一级冷头16和二级冷头12伸入真空腔7内部，在所述的一级冷头16和二级冷头12下方分别固定连接有一级铜块14和二级铜块11，在所述的真空腔法兰4上还安装有两个电流引线安装座17，被测量的两个电流引线的室温端18分别固定在两个电流引线安装座17上，两个电流引线的高温超导段15和低温超导段8穿过电流引线安装座17和真空腔法兰4伸入到真空腔7内部，电流引线的高温超导段15固定在所述的一级铜块14上，电流引线的低温超导段8固定在二级铜块11上。
在所述的真空腔7的内侧通过拉杆5固定安装有防辐射屏13，所述的防辐射屏13位于制冷机1的一级冷头16、二级冷头12和电流引线的高温超导段15、低温超导段8的外侧，防辐射屏13的内壁还通过导热铜板10与一级铜块14固定连接。
所述的一级铜块14是通过螺栓分别与一级冷头16和电流引线的高温超导段15固定连接的；所述的二级铜块11是通过螺栓分别与二级冷头12和电流引线的低温超导段8固定连接的；所述的导热铜板10是通过螺栓分别与一级铜块14和防辐射屏13固定连接的。
在所述的一级铜块14与一级冷头16之间、高温超导段15与一级铜块14之间、二级铜块11与二级冷头12之间、低温超导段8与二级铜块11之间、防辐射屏13与导热铜板10之间、一级铜块14与导热铜板10之间都垫有铟丝。
所述的真空腔7为圆柱形。

Claims (6)

1.一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置，其特征在于：包括有真空腔，在真空腔的侧面设置有传感器引线芯座和真空抽气口，在真空腔的顶部设有真空腔法兰，在真空腔法兰上安装有真空波纹管，与真空波纹管连接的有制冷机，所述的制冷机的一级冷头和二级冷头伸入真空腔内部，在所述的一级冷头和二级冷头下方分别固定连接有一级铜块和二级铜块，在所述的真空腔法兰上还安装有电流引线安装座，被测量的电流引线的室温端固定在电流引线安装座上，电流引线的高温超导段和低温超导段穿过电流引线安装座和真空腔法兰伸入到真空腔内部，电流引线的高温超导段固定在所述的一级铜块上，电流引线的低温超导段固定在二级铜块上。
2.根据权利要求1所述的一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置，其特征在于：在所述的真空腔的内侧通过拉杆固定安装有防辐射屏，所述的防辐射屏位于制冷机的一级冷头、二级冷头和电流引线的高温超导段、低温超导段的外侧，防辐射屏的内壁还通过导热铜板与一级铜块固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置，其特征在于：所述的一级铜块是通过螺栓分别与一级冷头和电流引线的高温超导段固定连接的；所述的二级铜块是通过螺栓分别与二级冷头和电流引线的低温超导段固定连接的；所述的导热铜板是通过螺栓分别与一级铜块和防辐射屏固定连接的。
4.根据权利要求3所述的一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置，其特征在于：在所述的一级铜块与一级冷头之间、高温超导段与一级铜块之间、二级铜块与二级冷头之间、低温超导段与二级铜块之间、防辐射屏与导热铜板之间、一级铜块与导热铜板之间都垫有铟丝。
5.根据权利要求1所述的一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置，其特征在于：所述的真空腔为圆柱形。
6.根据权利要求1所述的一种用于聚变装置的自带减振式超导电流引线测量装置，其特征在于：所述的电流引线安装座有两个。
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