Superconducting magnet Construction

Superconducting magnet Construction
During operation, the magnet windings should be cooled below their essential temperature, the temperatures at which the winding product modifications through the standard resistive think and gets a superconductor. fluid helium is employed like a coolant for most superconductive windings, even those individuals with essential temperatures much above its boiling phase of 4.2 K. that is merely since the reduce the temperature, the very much better superconductive windings work—the higher the currents and magnetic fields they are able to stand devoid of returning to their nonsuperconductive state. The magnet and coolant are contained in a really thermally insulated container (dewar) acknowledged as a cryostat .
To sustain the helium from boiling away, the cryostat is typically produced with an external jacket that contains (significantly cheaper) fluid nitrogen at 77 K. among the goals inside the research for large temperatures superconductors will be to construct magnets that may possibly be cooled by fluid nitrogen alone. At temperatures above about twenty K cooling may possibly be achieved devoid of boiling away cryogenic liquids.[citation needed]
Materials

The optimum magnetic area achievable in a really superconducting magnet is limited over the area at which the winding product ceases for getting superconducting, its ‘critical field’, Hc, which for type-II superconductors is its upper essential field. one more limiting element could possibly be the ‘critical current’, Ic at which the winding product also ceases for getting superconducting. Advances in magnets have specific on developing very much better winding materials.

The superconducting portions of most current magnets are composed of niobium-titanium. This product has essential temperatures of 10 kelvins which enable it to superconduct at as very much as about 15 teslas. a complete whole lot more pricey magnets may possibly be produced of niobium-tin (Nb3Sn). These possess a Tc of 18 K. When working at 4.2 K they are in a placement to withstand a really much higher magnetic area intensity, as very much as 25 to 30 teslas. Unfortunately, it is much a complete whole lot more difficult to create the required filaments from this material. that is why occasionally a mixture of Nb3Sn for that large area sections and NbTi for that reduce area sections is used. Vanadium-gallium is one more product employed for that large area inserts.

High temperatures superconductors (e.g. BSCCO or YBCO) may possibly be employed for high-field inserts when magnetic fields are required that are higher than Nb3Sn can manage.[citation needed] BSCCO, YBCO or magnesium diboride may possibly be also employed for current leads, conducting large currents from space temperatures in to the chilly magnet devoid of an accompanying large heat leak from resistive leads.

Kết quả (Việt) 1:

Nam châm siêu dẫn xây dựngTrong khi hoạt động, các cuộn dây điện từ nên được làm mát bằng nước dưới đây của nhiệt độ cần thiết, nhiệt độ mà tại đó các sửa đổi sản phẩm quanh co qua các tiêu chuẩn resistive nghĩ và được một siêu dẫn. chất lỏng heli được sử dụng như một nước làm mát cho cuộn dây đặt superconductive, ngay cả những cá nhân với các nhiệt độ cần thiết nhiều trên giai đoạn sôi của 4.2 K. là chỉ đơn thuần là kể từ khi giảm nhiệt độ, các cuộn dây rất tốt hơn superconductive làm việc — càng cao các dòng điện và từ trường họ có thể đứng không có quay trở lại nhà nước nonsuperconductive của họ. Nam châm và nước làm mát được chứa trong một container thực sự nhiệt cách điện (dewar) công nhận là một cryostat.Để duy trì heli từ sôi đi, cryostat thường được sản xuất với một chiếc áo khoác ngoài có chứa (rẻ hơn đáng kể) nitơ lỏng tại 77 K. trong số các mục tiêu bên trong các nghiên cứu cho chất siêu dẫn nhiệt độ lớn sẽ là để xây dựng các nam châm có thể có thể được làm mát bằng chất lỏng nitơ một mình. Ở nhiệt độ trên khoảng 20 K làm mát có thể có thể được đạt được devoid của sôi đi trong chất lỏng. [cần dẫn nguồn]Vật liệuTối ưu diện tích từ thành công trong một nam châm siêu dẫn thực sự là hạn chế trong khu vực mà tại đó các sản phẩm quanh co hết cho nhận được siêu dẫn, 'quan trọng lĩnh vực của mình', Hc, mà cho chất siêu dẫn loại II là trên lĩnh vực cần thiết của mình. một yếu tố hạn chế hơn có thể có thể 'quan trọng hiện', Ic mà tại đó các sản phẩm quanh co cũng hết để nhận được siêu dẫn. Tiến bộ trong Nam châm có cụ thể phát triển rất nhiều vật liệu tốt hơn quanh co.Các phần mới nhất Nam châm siêu dẫn được tạo thành từ niobi-Titan. Sản phẩm này có nhiệt độ cần thiết của khoảng Kelvin 10 mà cho phép nó để superconduct lúc càng rất nhiều như là khoảng 15 Tesla. một hoàn thành toàn bộ rất nhiều thêm pricey nam châm có thể có thể được sản xuất của niobi-điền (Nb3Sn). Đây có một Tc 18 K. Khi làm việc tại 4.2 K họ đang ở trong một vị trí để chịu được một cường độ từ trường khu vực cao thực sự nhiều, rất nhiều như 25-30 Tesla. Thật không may, nó là nhiều một hoàn thành toàn bộ rất nhiều khó khăn hơn để tạo ra các sợi yêu cầu từ tài liệu này. đó là lý do tại sao đôi khi một hỗn hợp của Nb3Sn cho rằng phần lớn khu vực và NbTi cho rằng giảm diện tích phần được sử dụng. Vanadi-gali là một sản phẩm nhiều hơn làm việc cho khu vực lớn chèn.Nhiệt độ cao chất siêu dẫn (ví dụ như BSCCO hoặc YTTRIUM) có thể có thể được sử dụng cho lĩnh vực cao phụ trang khi từ trường yêu cầu đó là cao hơn Nb3Sn có thể quản lý. [cần dẫn nguồn] BSCCO, YTTRIUM hoặc magiê diborua có thể có thể được sử dụng cũng cho dẫn hiện tại, tiến hành các dòng hải lưu lớn từ space nhiệt độ trong để các nam châm lạnh devoid của một rò rỉ nhiệt lớn đi kèm từ resistive dẫn.

Kết quả (Việt) 2:

Siêu nam châm xây dựng
Trong hoạt động, các cuộn dây nam châm nên được làm lạnh xuống dưới nhiệt độ cần thiết của họ, nhiệt độ tại đó các cải tiến sản phẩm uốn lượn qua các điện trở tiêu chuẩn nghĩ và nhận được một chất siêu dẫn. helium lỏng được sử dụng như một chất làm mát cho hầu hết các cuộn dây siêu dẫn, thậm chí cả những cá nhân có nhiệt độ cần thiết trên nhiều giai đoạn sôi của nó là 4,2 K. mà chỉ đơn thuần là kể từ khi giảm nhiệt độ, các cuộn dây siêu dẫn rất nhiều công việc tốt hơn, cao hơn các dòng điện và từ tính lĩnh vực họ có thể đứng không có sự quay trở lại trạng thái nonsuperconductive của họ. Các nam châm và nước làm mát được chứa trong một container thực sự nhiệt cách nhiệt (Dewar) công nhận là một -cryostat.
Để duy trì helium từ sôi đi, -cryostat thường được sản xuất với một chiếc áo khoác bên ngoài có chứa (rẻ hơn đáng kể) nitơ lỏng ở 77 K. giữa các mục tiêu bên trong các nghiên cứu cho nhiệt độ lớn các chất siêu dẫn sẽ được xây dựng nam châm mà có thể được làm lạnh bằng nitơ lỏng một mình. Ở nhiệt độ trên khoảng hai mươi làm mát K có thể có thể đạt được không có sự sôi đi chất lỏng đông lạnh. [Cần dẫn nguồn]
Vật liệu diện tích từ tối ưu có thể đạt được trong một nam châm siêu dẫn thực sự được giới hạn trong khu vực mà tại đó các sản phẩm không còn quanh co để nhận siêu dẫn, nó ' lĩnh vực quan trọng ', Hc, mà đối với các chất siêu dẫn loại II là lĩnh vực thiết yếu trên của nó. nhiều hơn một yếu tố hạn chế có thể có thể là 'hiện tại quan trọng', Ic khi sản phẩm đó cũng không còn quanh co để nhận siêu dẫn. Những tiến bộ trong các nam châm có cụ thể về phát triển vật liệu rất nhiều quanh co hơn. Các phần siêu dẫn của hầu hết các nam châm hiện nay được tạo thành từ niobium-titanium. Sản phẩm này có nhiệt độ cần thiết của 10 độ Kelvin cho phép nó để siêu dẫn ở là rất nhiều như khoảng 15 Tesla. một toàn bộ hoàn chỉnh hơn rất nhiều nam châm đắt tiền có thể có thể được sản xuất của niobium-tin (Nb3Sn). Những có một Tc 18 K. Khi làm việc ở 4,2 K họ đang ở trong một vị trí để chịu được một diện tích cường độ thực sự cao hơn nhiều từ, như rất nhiều như 25-30 Tesla. Thật không may, nó là nhiều hơn một toàn thể hoàn thành rất nhiều khó khăn để tạo ra các sợi yêu cầu từ chất liệu này hơn. đó là lý do tại sao đôi khi là một hỗn hợp của Nb3Sn cho rằng các phần diện tích lớn và NbTi cho rằng làm giảm phần diện tích được sử dụng. Vanadium-gali được một sản phẩm nhiều hơn sử dụng cho rằng chèn khu vực rộng lớn. cao nhiệt độ siêu dẫn (ví dụ như BSCCO hoặc YBCO) có thể có thể được sử dụng để chèn trường cao khi từ trường được yêu cầu cao hơn so với Nb3Sn có thể quản lý. [cần dẫn nguồn] BSCCO , YBCO hoặc magnesium diboride có thể có thể được cũng làm cho khách hàng tiềm năng hiện nay, tiến hành các dòng điện lớn từ nhiệt độ không gian ở với nam châm lạnh không có sự rò rỉ một lượng nhiệt lớn có kèm từ dẫn điện trở.