本技术涉及一种高效焊接REBCO超导线圈接头及其制备技术,包括下饼REBCO带材、上饼REBCO带材和桥路带材构成的接头结构。
背景技术
目前,未来的核聚变装置、高能粒子加速器、强磁场等大科学装置以及MRI/NMR等领域需要磁场强度愈来愈高。与水冷磁体相比,超导磁体的结构更加紧凑,耗电量更低,易于实现更高的磁场。低温超导材料(NbTi,Nb3Sn)在高场下的临界电流很低,其在24T以上的磁场下已几乎无载流能力。相比较于其它高温超导材料,REBCO高温超导带材具有高载流能力、高不可逆场和高机械强度等优点,并且REBCO材料目前已经实现了商业化,制备技术成熟,无需高温热处理,成本较低,在未来的高场磁体领域具有极大应用优势。
但是,为了获得强磁场环境,目前国内外各研究机构通常采用混合磁体方案,即将REBCO高温超导线圈内插于背场磁体中。受限于背场磁体的孔径,同时为了实现更高磁场,REBCO高温超导线圈的绕制半径较小。此时若采用传统的双饼绕制方法,其最内层带材会存在一个带宽的过渡,导致这层带材同时存在很大的面外弯曲应变和面内弯曲应变,这足以造成REBCO带材的临界性能出现很大的衰退。因此只能采用单饼绕制方法,用内接头代替最内层的过渡,相邻的单饼通过内接头实现“电连接”而组成双饼,然后若干个双饼堆叠,通过外接头组成REBCO高温超导线圈。
因此,有必要发展适用于REBCO高温超导线圈中的内接头结构、制备方法及焊接装置。
实现思路