Введение
1 Литературный обзор 7
1.1 Современные ВТСП ленты 7
1.2 Перспективные сильноточные ВТСП устройства 13
1.3 Способы изготовления сильноточных ТНЭ из ВТСП лент 2-го поколения 14
1.4 ВТСП ТНЭ для магнитных систем устройств термоядерного синтеза (УТС) 21
1.5 Магнитные системы космического применения 30
1.5.1 Плазменные двигатели 30
1.5.2 Магнитное экранирование космических аппаратов от заряженных частиц 37
1.5.3 Создание искусственного земного магнитного поля 39
1.6 Индуктивные накопители энергии 40
1.7 Ускорители частиц 43
1.8 Индуктивные СОТ 43
1.9 Резистивные СОТ 47
1.10 Расчетные и экспериментальные исследования стабильности
сверхпроводников при тепловых возмущениях 50
2 Разработка сот резистивного типа и ТНЭ для них 54
2.1 Постановка задач для разрабатываемых СОТ 54
2.2 Анализ проблем, возникающих при разработке СОТ, и путей их решения 54
2.3 Исследования ВТСП лент для резистивных СОТ 56
2.4 Тепловой переход и проблема «горячих пятен» 59
2.5 Защита ВТСП ленты резистивной фольгой 64
2.6 Расчет длины ТНЭ, необходимой для ограничения тока 64 2.7 Конструкция, технология изготовления и испытания модулей на ток
250А 67
2.8 Конструкция и испытания прототипа СОТ на 250 А 3,5 кВ 70
3 Разработка тнэ для прототипа СОТ на 900 А 27,5 КВ 75
3.1 Проектирование прототипа СОТ на 900 А 27,5 кВ 75
3.2 Разработка конструкции и исследования образцов ТНЭ для СОТ на 900А 76
3.3 Эффект собственного поля на крайних лентах крайних витков, шунтирование дополнительной ВТСП лентой 81
4 Разработка и исследования гибких сильноточных тнэ малого диаметра 86
4.1 Технические требования к гибкому сильноточному ТНЭ 86
4.2 Разработка методик для исследования лент и ТНЭ 89
4.3 Предварительные исследования ВТСП лент для применения в геликоидальных токонесущих элементах 91
4.4 Разработка конструкции и изготовление образцов геликоидального ТНЭ 95
4.5 Расчет конструкции (геометрии) образцов ТНЭ 97
4.6 Разработка устройства для изготовления коротких образцов ТНЭ 100
4.7 Комплексные исследования коротких образцов ТНЭ 103
4.8 Механические испытания на разрывной машине 108
4.9 Оценка коэффициента теплоотдачи в жидкий азот 1 4.10 Экспериментальные исследования стабильности ТНЭ 110
4.11 Расчетные исследования стабильности ТНЭ
4.12 Расчет собственного поля и анализ его влияния для многослойных ТНЭ 114
4.13 Расчет деформации сжатия ВТСП слоя лент в образцах и кабелях и оценка влияния деформации на ток 115
5 Рекомендации по производству, применению геликоидального тнэ и по разработке устройств на их основе 118
5.1 Разработка экспериментального устройства для производства гибкого геликоидального ТНЭ и обмоток магнитных систем из него 120
5.2 Оценка параметров перспективных ТНЭ из различных ВТСП лент 121
5.2.1 Рекомендации по изготовлению магнитов из ТНЭ и к конструкциям ВТСП лент 126
5.3 Конструкция геликоидального ТНЭ для ТИН 127
5.4 Применения ТНЭ в магнитных системах перспективных межорбитальных плазменных двигателей мощностью 1-200 МВт 134
5.5 Гибкие токоподводы с проточным охлаждением 145
5.6 Рекомендации по применению ТНЭ для СПИН 148
5.7 Расчеты стабильности ТНЭ в магнитных системах 151
Заключение 171
Список литературы
