青铜法Nb3Sn导线热处理后尺寸变化分析和测量
2024-08-08分类号:TM265
【部门】清华大学电机工程与应用电子技术系 中国科学院深圳先进技术研究院
【摘要】青铜法Nb3Sn导线热处理后的尺寸膨胀对高场强超导磁体,特别是14 T及以上的超高场强磁共振成像(MRI)磁体的设计和制作提出了挑战。针对一个14 T动物MRI磁体,为获得其中NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线热处理后的尺寸变化规律,该文根据NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线在热处理升降温阶段的膨胀率差异计算其热处理后的长度变化率,并基于热处理过程中Nb3Sn导线相变膨胀的机理预测了其热处理后的导线横截面积变化范围。计算结果表明,热处理后Nb3Sn导线的长度变化率为0.5%,横截面积变化范围为0~4.7%。设计并制作了测量Nb3Sn单层螺线管线圈周长变化率的实验装置,测量了NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线绕制的单层螺线管线圈和直导线在热处理后的尺寸变化率。测量结果表明,单层线圈和直导线热处理后的长度变化率分别为0.55%和0.52%,导线的横截面积变化率分别为1.98%和2.22%。平均之后得到NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线热处理后的长度和横截面积的变化率,并据此讨论了14 T动物MRI磁体中Nb3Sn线圈热处理后尺寸膨胀对磁体电磁的影响。
【关键词】青铜法铌三锡 热处理膨胀 超导磁体 磁共振成像
【基金】中国科学院战略性先导科技专项B类(XDB25000000)
【所属期刊栏目】清华大学学报(自然科学版)
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