The invention discloses a superconducting magnet excitation method for superconducting cyclotron, which belongs to the field of particle cyclotron acceleration and solves the problem of overshoot easily caused in the primary excitation process. Firstly, the corresponding excitation current is calculated according to the magnetic field intensity, and then the superconducting magnet is excited many times. The input current of each excitation is 4%5%, 8.5%9.5%, 20%25%, 40%50% and 100% respectively. The superconducting cyclotron superconducting magnet excitation method of the invention avoids the problem of out-of-step easily when the primary excitation reaches the required magnetic field intensity by progressive excitation. By exploratory excitation method, the ultimate field strength of superconducting magnet can be obtained, and the ultimate field strength can guide the subsequent excitation to the magnetic field strength which does not exceed the ultimate field strength at one time. The risk of quench is small when the method is used for progressive excitation, and the problem of quench can be avoided completely when the method is used for subsequent excitation, which greatly saves the amount of liquid helium produced and consumed due to quench.
【技术实现步骤摘要】
超导回旋加速器超导磁体励磁方法
本专利技术涉及超导回旋加速领域,更具体地说,它涉及一种超导回旋加速器超导磁体励磁方法。
技术介绍
回旋加速器是一种粒子加速器,利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动,在运动中经高频电场反复加速的装置,其中超导回旋加速器是目前医用质子治疗加速器的核心设备。医用质子治疗加速器能够实现用微观世界中的质子、重离子射线治疗肿瘤,是当今世界最尖端的放射治疗技术,仅有个别发达国家掌握并应用该技术。国内正在开展超导回旋加速器的研制工作。超导回旋加速器的磁场主要由超导线圈提供,超导线圈温度达到4.2K后,需要对超导磁体进行励磁,励磁后超导线圈的磁场达到设计要求。合理的励磁方法可以避免超导线圈的失超,节省液氦的消耗量,同时达到超导线圈的使用要求,为超导回旋加速器提供所需的磁场。然而现有的励磁方法为根据所需磁场强度计算对应的励磁电流,然后一次将电流增加至该对应的励磁电流。然而超导体临界电流与磁场的关系为当磁场越大时,临界电流越小。反过来说,电流越小,临界场强越高。当电流小到某一值时,“临界磁场”大小不再受电流大小的影响,而等于电流密度等于零时的磁场强度值。将这种电流密度对临界磁场的影响叫做“临界电流”的影响。当励磁电流增加速度过快时,临界场强降低,所需磁场强度极有可能突破临界磁场引发失超,失超过程中会使线圈升温,导致液氦汽化消耗,甚至烧毁超导线圈。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种对超导磁体进行渐进式励磁的励磁方法,从而验证该超导磁体能够达到的极限场强,避免后续对超导磁体进行励磁时不发生磁场强度超出临界磁场导致失超现 ...
【技术保护点】
1.一种超导回旋加速器超导磁体励磁方法,其特征在于,依次包括如下步骤:S1,根据磁场强度计算对应的励磁电流;S2,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的4%‑5%;S3,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的8.5%‑9.5%;S4,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的20%‑25%;S5,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的40%‑50%;S6,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流。
【技术特征摘要】
1.一种超导回旋加速器超导磁体励磁方法,其特征在于,依次包括如下步骤:S1,根据磁场强度计算对应的励磁电流;S2,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的4%-5%;S3,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的8.5%-9.5%;S4,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的20%-25%;S5,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的40%-50%;S6,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流。2.根据权利要求1所述的超导回旋加速器超导磁体励磁方法,其特征在于,步骤S4依次包括两个分步骤:S41,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的10%-15%;S42,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的20%-25%;3.根据权利要求1所述的超导回旋加速器超导磁体励磁方法,其特征在于,步骤S5依次包括两个分步骤:S51,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的20%-25%;S52,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的40%-50%。4.根据权利要求1所述的超导回旋加速器超导磁体励磁方法,其特征在于,步骤S6依次包括四个分步骤:S61,对超导磁体进行励磁,输入电流为励磁电流的40%-50%;S62,对超导磁体进行励磁,输入电流...
【专利技术属性】
技术研发人员:王川,尹蒙,张素平,葛涛,
申请(专利权)人:中国原子能科学研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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