Введение к работе
,п ''
GW.j; : <- . '..iri
Мббта 'похищена исследованию влияния различных факторов, а именно: условий охлаждения, конструктивных особенностей проводников и обмоток, типа возмущения на работоспособность сверхпроводящих обмоток, а также исследованию устойчивости и потерь в обмотках нового типа — геликоидальных.
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
В последнее время появление большого количества проектов все более и более крупных сверхпроводящих магнитных систем (CMC) различного назначения требует новых подходов к выбору конструкции проводника и обмотки. Как правило, крупные CMC изготавливаются из криостатически стабильных проводников, в которых даже при наличии развитой поверхности охлаждения коэффициенты заполнения собственно сверхпроводящим материалом не превышают нескольких процентов. Но это существенно снижает конструктивную плотность тока и приводит к укрупнению обмоток, росту их холодной массы, появлению в них больших свободных пространств и создает большие сложности по захолаживанию CMC. Отказ от криостатической стабилизации проводников позволяет существенно увеличить конструктивную плотность тока, что приводит к уменьшению габаритов, значительной экономии финансовых средств, упрощению условий эксплуатации, хотя это естественно повысит требования к системам защиты CMC. Поэтому исследования различных факторов, влияющих на работоспособность обмоток, з рамках этого подхода являются актуальными. В некоторых применениях будет весьма перспективна новая конструкция сверхпроводящей эбмотки — геликоидальная [1 ]. Однако возможным ограничением их использования могут быть невысокая динамическая устойчивость и эолыпие потери, что делает весьма актуальным экспериментальное определение последних.
— исследование влияния способа охлаждения, размера поперечного ечения, конструктивных особенностей проводника, таких как наличие іольшого переходного сопротивления между сверхпроводящей и стаби-[изирующей частями, параллельных проводов в гальванических силь-
неточных проводниках для галетных CMC, на стабильность работы сверхпроводящих обмоток;
— исследование стабильности и потерь в обмотках нового типа —
геликоидальных.
Впервые с применением двух различных экспериментальных методик, а именно: короткий образец с точечным импульсным нагревателем и модельная однослойная обмотка с высоким уровнем механических напряжений от сил Лоренца, исследовано влияние на устойчивость сверхпроводящего состояния:
способа охлаждения, включая газообразный гелий при 4,2 К, Неї при 4,2 К и при 2,2 К, Hell недогретый и насыщенный при 1,9—2 К;
размера поперечного сечения проводника, у которого коэффициент тепловой диффузии (D() существенно меньше коэффициента магнитной диффузии (>т) (например, скрутка из изолированных проводов).
Впервые в стационарном и переменном режимах исследовано влияние большого переходного (теплового и электрического) сопротивления между сверхпроводящей и стабилизирующей частями проводника на его стабильность.
Впервые исследовано влияние непосредственного охлаждения сильноточного гальванического проводника из параллельных отдельных сверхпроводящих проводов на работоспособность полномасштабной га-летной модельной обмотки (внутренний диаметр 300 мм), изготовленной по технологии отжиг—намотка.
Целенаправленно исследованы стабильность и электрические потери в модельной обмотке нового типа — геликоидальной.
Результаты исследований могут быть использованы в практической деятельности по созданию CMC, для оптимального выбора конструкции проводника и обмотки, вида охлаждения в соответствии с режимом работы. Исследование динамической (термомагнитной) стабильности и электрических потерь в геликоидальной обмотке, кроме количественного их определения и влияния на работоспособность, позволили проверить теоретические представления о процессах, определяющих устойчивость сверхпроводников, поскольку сама геликоидальная обмотка фактически представляет собой массивный сверхпроводник.
