一种大载流临界电流样品杆的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种大载流临界电流样品杆的设计方法，具体包括如下步骤：步骤1，计算超导线用量与低温端铜杆的横截面积；步骤2，根据步骤1的计算结果制作低温端超导复合电流引线；步骤3，计算常温端连接杆的横截面积；步骤4，根据步骤3的计算结果制作连接常温端的连接杆；步骤5，将步骤2制作的复合电流引线与步骤4制作的连接杆进行装配。本发明专利技术设计的电流样品杆能够最大载流至2500A，能够完成高临界电流超导体的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种大载流临界电流样品杆的设计方法
本专利技术属于超导材料性能测量
，涉及一种大载流临界电流样品杆的设计方法。
技术介绍
NbTi/Cu低温复合超导体是目前应用最广泛的低温超导体之一。科研用强磁场磁体、磁约束核聚变装置(Tokamak)、在核磁共振成像仪(MRI)、等各方面都有着很广泛的应用。NbTi/Cu低温复合超导体从结构上划分可以分成一体化超导体(monolithic结构)以及由一体化超导体镶嵌在铜槽线里制作成的超导体(WireInChannel以下简称WIC线材)。临界电流(Ic)指的是超导体在特定温度下(对于低温超导体通常是在液氦温度约4.2K)与特定背景磁场下无阻通过的最大电流。NbTi/Cu低温复合超导体的monolithic结构线材在一般科研用各类磁体以及磁约束核聚变装置等各类强磁场装置中应用较广，其线径较小，通常直径小于1mm，单根股线临界电流一般在800A以下(背景磁场4T时)；而WIC线材其截面形状接近矩形，截面积大，载流通常能达到2000A左右(背景磁场4T)，在医疗用核磁共振成像仪中普遍使用。随着本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大载流临界电流样品杆的设计方法，其特征在于：具体包括如下步骤：/n步骤1，计算超导线用量与低温端铜杆的横截面积；/n步骤2，根据步骤1的计算结果制作低温端超导复合电流引线；/n步骤3，计算常温端连接杆的横截面积；/n步骤4，根据步骤3的计算结果制作连接常温端的连接杆；/n步骤5，将步骤2制作的复合电流引线与步骤4制作的连接杆进行装配。/n

【技术特征摘要】
1.一种大载流临界电流样品杆的设计方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤1，计算超导线用量与低温端铜杆的横截面积；
步骤2，根据步骤1的计算结果制作低温端超导复合电流引线；
步骤3，计算常温端连接杆的横截面积；
步骤4，根据步骤3的计算结果制作连接常温端的连接杆；
步骤5，将步骤2制作的复合电流引线与步骤4制作的连接杆进行装配。


2.根据权利要求1所述的一种大载流临界电流样品杆的设计方法，其特征在于：所述步骤1中超导线用量的计算过程为：
设已知载流能力的NbTi/Cu与Nb3Sn/Cu低温复合超导线根数分别为n1与n2，考虑线材使用的失超风险，设置安全系数为γ；
则NbTi/Cu低温复合超导线的实际所需根数nNbTi为：
nNbTi＝n1/γ；
Nb3Sn/Cu低温复合超导线的实际所需根数nNb3Sn为：
nNb3Sn＝n2/γ；
所述低温端铜杆的横截面积S1计算公式如下：
S1＝I1/j1
其中，I1—低温端铜杆预期达到的载流；
j1—低温端铜杆单位面积的载流能力。


3.根据权利要求2所述的一种大载流临界电流样品杆的设计方法，其特征在于：所述步骤1中低温端铜杆包括铜杆I、铜杆II和铜杆III，铜杆I的上端设有水平横板且铜杆I位于水平横板的中心处，水平横板的一端上侧沿竖直方向设有铜杆II，水平横板的另一端设有插孔I；
还包括竖直设置的铜杆III，铜杆III与铜杆II平行设置，铜杆III的底部连接在支撑块上，铜杆III位于支撑块的一端；支撑块与水平横板之间设有绝缘板；
支撑块的中心处设有插孔II，绝缘板的中心处设有插孔III，绝缘板的一端设有插孔IV；铜杆I依次穿过插孔III与插孔II、铜杆III从插孔IV中穿过绝缘板将...

【专利技术属性】
技术研发人员：高慧贤，王菲菲，董茂胜，王蒙，昌胜红，刘京州，李建峰，刘向宏，冯勇，
申请(专利权)人：西部超导材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61