SU1344162A1

SU1344162A1 - Hyperconducting coil

Info

Publication number: SU1344162A1
Application number: SU864002691A
Authority: SU
Inventors: В.И. Гостищев; В.Н. Хазов
Original assignee: Институт физики твердого тела и полупроводников АН БССР; Предприятие П/Я Р-6521
Priority date: 1986-01-02
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1990-10-30

Abstract

Изобретение относитс к области технической физики, в частности к гиперпровод щим устройствам дл создани сильных магнитных полей преимущественно на основе электроизолированной методом оксидировани шины из алюмини особой чистоты. С целью улучшени характеристик гиперпровод щих катушек в услови х неоднородного по обмотке магнитного пол предложена конструкци катушки из шины гиперпровод щего алюмини , учитывающа ее особенности. Выполнение обмотки с намоткой такой шины на ошрокую сторону просто по технологии и обеспечивает небольшой деформационный .прирост сопротивлени . Одновременное образование при такой намотке вра - бежку спиральных каналов охлаждени обеспечивает хорошее охлаждение всего объема катушки. Многослойность обмотки по радиусу гарантирует однородность распределени тока по обмотке . Поэтому така конструкци перспективна дЛ создани полей на уровне 20 Тл при больших плотност х тока. I ил. с 9 W е со 35 ЭThe invention relates to the field of technical physics, in particular, to hyperconducting devices for creating strong magnetic fields, predominantly based on an electrically insulated tire using an oxidation method made of high-purity aluminum. In order to improve the characteristics of the hyperconducting coils under the conditions of a magnetic field that is not uniform in the winding, a coil made of a hyperconducting aluminum tire has been proposed, which takes into account its features. The winding with the winding of such a tire on the other side is simple in technology and provides a small deformation increase in resistance. The simultaneous formation of spiral cooling channels during such winding around the coil ensures good cooling of the entire volume of the coil. The multi-layer winding along the radius ensures uniform current distribution across the winding. Therefore, such a structure is promising for creating fields at a level of 20 T at high current densities. I il. from 9 W e to 35 Oe

Description

(Нобрг тснпс отггогитс к об.чпсти roxdn ifrKv ii физики, в ч стиости к Т ипергчюпол шнм устройствам дл создани сильных мат нитных полей пренму щестпенно на осмопг н 1 сокочистого алюмини .(Noborgtcntsi has been introduced to the field of roxdn ifrKv ii physicists, in particular to Tpng and perpetuating devices for creating strong magnetic fields, especially on osmopn n 1 of clean aluminum.

Целью изобретени вл етс улучшение характеристик гиперпровод щих катугаек п услови х неодипродного по обмотке магнитного пол ,The aim of the invention is to improve the characteristics of a hyperconducting wire and under conditions of a non-magnetic winding magnetic field.

Катутика предлагаемого типа представлена на чертеже, где 1 - криос- тат, 2 - собственно обмотка, В, - основна по величине осева компонента вектора индукции, справа - характер ее изменени вдоль оси обмотки, а внизу - поперек по радиусу (дл данного рассьютрени наиболее важна область внутри обмотки между ее внутренним радиусом г и наружным TCi , где градиент пол максимален).The proposed type of catutica is shown in the drawing, where 1 is a cryostat, 2 is the winding itself, B is the main axial component of the induction vector, on the right is the nature of its change along the winding axis, and below it is radial across (for this alignment most important is the area inside the winding between its inner radius r and outer TCi, where the field gradient is maximal).

Обмотка выполнена из проводника ленточного (пр моугольного поперечного сечени ) типа с намоткой его на широкую сторону, чем обеспечиваетс простота гибки и снижаетс деформаци , а .оответственно и деформационный прирост сопротивлени проводника , послойно и последовательно с переходом по сло м изнутри наружу. Наиболее подход щим проводником вл етс электроизолированна (методом оксидировани ) шина из алюмини особой чистоты ШАОЧ-76 ТУМИ 426-77 сечением 10х1.The winding is made of a conductor of tape (rectangular cross section) of a type with its winding on a wide side, which provides for easy bending and reduction of deformation, and, correspondingly, deformation increase in resistance of the conductor, layer by layer and sequentially with passage over the layers from inside to outside. The most suitable conductor is an electrically insulated (oxidized) tire made of high-purity aluminum ShAOCH-76 TUMI 426-77 with a cross section of 10x1.

Замоноличивание обмотки может быть осуществлено либо за счет использовани жидких св зующих (например , на эпоксидной основе), либо, что технологичнее, твердопленочных клеев с последующей термофиксацией. Намоткой вразбежку в каждом слое или через слой образуют спиральные каналы охлаждени (см, стрелки), пронизывающие в осевом направлении всю обмотку (хорошо видны на увели - ченной выноске вверху справа). Замо ноличенна обмотка, представл юща The hardening of the winding can be carried out either by using liquid binders (for example, on an epoxy base), or, more technologically, by solid-film adhesives followed by heat-setting. Winding in each layer or through the layer form spiral cooling channels (cm, arrows) that penetrate the entire winding in the axial direction (clearly visible on the enlarged leader in the upper right). An all-round winding representing

саГ) единый жестки) пилиFUlpичecкий . блок, вставл етс в полость крио- стата,saG) unified rigid) saw Fully. the block is inserted into the cryostat cavity,

Многослойность обмотки в радиальном направлении 1 арантирует отсутствие перетечек тока, т.е, высокую однородность его распределени . В осевом направлении изменение пол существенно - на два-три пор дка - слабее, что в сочетании с большой базовой длиной проводника (это есть произведение числа витков в слор- на длину витка) сводит продольные (по току в проводнике) градиенты пол к совершенно гжчтожной величине, Этими обсто тельствами обеспечиваютс высока эффективность рабочих характеристик обмотки и, вместе с тем,The multilayer winding in the radial direction 1 ensures the absence of current leakages, i.e., high uniformity of its distribution. In the axial direction, a change in the floor is significantly - by two or three orders of magnitude - weaker, which in combination with a large base length of the conductor (this is the product of the number of turns in the slurry - the length of the turn) reduces the longitudinal (over the current in the conductor) field gradients to completely normal magnitude, these circumstances ensure the high efficiency of the winding performance and, at the same time,

простота ее расчета. Это позвол ет рассматривать ее как перспективную дл достижени полей на уровне 15 - 25 Тл и при больших плотност х рабочего тока,simplicity of its calculation. This makes it possible to consider it as promising for achieving fields at a level of 15–25 T and at high working current densities,

Claims

Invention Formula

A hyperconductive coil, made by monolithing a rectangular cross section, electrically insulated by oxidizing an aluminum conductor, of a twisted configuration with a gap between the turns for refrigerant flow, characterized in that, in order to improve the design characteristics for a magnetic field that is not uniform in the winding, it is spirally wound coaxially each of which is consistent

increases along the radius, the thickness of the conductor, the wider side of the conductor parallel to the winding axis, and gaps between the narrow sides of the conductor in each layer or through the winding layer, so that after wedging the side surfaces of the conductors of the adjacent layers form a spatial spiral.

Refrigerant

L / Gadagent

Editors L.Narodna

Compiled by A. Vaganov

Tehred A. KravchukKorrektor V, But ha

Subscription

Order 435A Edition 4DO

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Subscription