Введение
1 Обзор литературы 12
1.1 Подавление неустойчивостей механического происхождения в низкотемпературных сверхпроводниковых магнитах 12
1.2 Связь конструктивной плотности тока СМ и механических напряжений в их обмотках 20
1.3 Методы уменьшения тренировки и деградации механического происхождения в сверхпроводниковых магнитах при гелиевой температуре 25
2 Экспериментальное исследование основных закономерностей тренировки и деградации на модельных сверхпроводниковых магнитах 33
2.1 Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов 33
2.2 Влияние формы обмоток и жесткости конструкции на тренировку и деградацию 37
2.3 Выявление основных факторов, влияющих на тренировку и деградацию 43
2.3.1 Отсутствие связи предельных токов модельных обмоток с критическим током проводника 43
2.3.2 Влияние трения между слоями и компаундирования овальных обмоток на их предельные токи 48
2.3.3 Зависимость тренировки и деградации модельных катушек от жесткости проводника и силы натяга при намотке 52
2.3.4 Влияние размера проводника и «самобандажирования» обмоток на их предельные токи 55
2.3.5 Результаты испытаний бифилярных модельных обмоток 61
2.3.6 Результаты испытаний модельных обмоток с различными бандажами 64
2.4 Оценка деформаций обмоток овальной формы по их вольтамперным характеристикам 66
2.5 Влияние осевой составляющей пондеромоторной силы на тренировку и деградацию соленоидов 69
2.6 Выводы к главе 2 76
3 Способы уменьшения тренировки и деградации механического происхождения в сверхпроводниковых магнитах 77
3.1 Увеличение жесткости обмотки 77
3.2 Уменьшение относительной толщины обмотки, как альтернатива применению внешних бандажей 87
3.3 Способ моделирования крупных магнитных систем с помощью геометрически подобных соленоидов меньших размеров . 90
3.4 Электродинамическая обработка сверхпроводниковых магнитов 93
3.5 Выводы к главе 3 100
4 Применение методов подавления неустойчивостей механического происхождения на магнитах с высоким уровнем механических напряжений . 102
4.1 Сверхпроводниковая обмотка возбуждения линейного электродвигателя 102
4.2 Сверхпроводниковый магнит опытно-промышленного сепаратора 105
4.3 Сверхпроводниковый магнит для МР–томографа всего тела 110
4.3.1 Разработка и изготовление сверхпроводника с алюмо-медной матрицей110
4.3.2. Проверка работоспособности и исследование устойчивости сверхпроводника с алюминиевой матрицей для МР–томографа 114
4.3.3 Изготовление и испытание модели МР-томографа в масштабе 1:4 117
4.4 Использование криокулеров для охлаждения сверхпроводниковых магнитов
122
4.4.1 Криогенные системы для получения низкой температуры 122
4.4.2 Измерение холодопроизводительности криорефрижератора и его использование для повышения эффективности криостата 124
4.4.3 Косвенное охлаждение соленоида из ниобий-олова 128
4.5 Выводы к главе 4 131
5 Исследование устойчивости кабеля в оболочке для токамака SST-1 133
5.1 Проектирование и изготовление модельной катушки из проводника типа «кабель в оболочке» 133
5.2 Исследование устойчивости кабеля в оболочке к электромагнитным и тепловым возмущениям 137
5.3 Исследование устойчивости кабеля в оболочке к тепловым возмущениям 140
5.4 Измерение механических потерь кабеля в оболочке при деформации поперечной силой 142
5.5 Выводы к главе 5 147
6 Измерение механических свойств элементов итэр, конструкционных и сверхпроводящих материалов при низких температурах 148
6.1 Современное состояние теорий, объясняющих скачкообразный характер низкотемпературной деформации 148
6.2 Механические испытания сегментов труб из нержавеющей стали 316 LN-IG при температуре ниже 7 К 151
6.2.1 Постановка эксперимента 151
6.2.2 Кинетика скачков деформации 159
6.2.3 Наблюдение особенностей деформации образцов из нержавеющей стали 316 LN-IG при гелиевой температуре 166
6.2.4 Измерение локальной упругости и абсолютной величины скачков деформации 172
6.2.5 Измерения деформации и намагниченности в процессе растяжения образцов 176
6.2.6 Обсуждение результатов, полученных при испытаниях сегментов труб из нержавеющей стали 316 LN-IG 182
6.3 Измерение механических свойств сверхпроводников на основе ниобий-титана 187
6.4 Растяжение и сжатие модельных сверхпроводниковых обмоток 194
6.5 Механические свойства сверхпроводников с алюмо-медной и алюминиевой
матрицами при комнатной и азотной температурах 207 6.6 Заключение к главе 6 214
Заключение 216
Литература
