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快脉冲超导螺线管的多场行为数值分析与实验研究
1
作者
刘美楼
吴北民
+7 位作者
马力祯
尹永智
任文辉
杨通军
董学城
欧贤金
姚庆高
乔威宇
《强激光与粒子束》
北大核心
2025年第7期64-71,共8页
北京大学拍瓦激光质子加速器针对肿瘤治疗需求,开发激光质子放疗系统,实现质子放射肿瘤治疗。其水平束流线和垂直束流线的公共收集段主要由三台超导螺线管(S_(1)~S_(3))组成。在降温过程和励磁过程中螺线管内会产生较大的应力,此外超导...
北京大学拍瓦激光质子加速器针对肿瘤治疗需求,开发激光质子放疗系统,实现质子放射肿瘤治疗。其水平束流线和垂直束流线的公共收集段主要由三台超导螺线管(S_(1)~S_(3))组成。在降温过程和励磁过程中螺线管内会产生较大的应力,此外超导螺线管采用快脉冲的方式运行,励磁过程中的交流损耗会对螺线管励磁速度和稳定运行有重要影响。以结构最复杂、中心场强为7.8 T、直径120 mm的螺线管S_(1)为研究对象,使用COMSOL Multiphysics软件对超导螺线管进行了多场条件下的应力分析,同时对其由于快速变化的电流所产生的交流损耗进行了模拟计算。随后开展了相应的实验研究,获得了应变随温度变化,给出了电流、磁场、应变三者对应关系的变化曲线。在实验过程中,磁场和应变的测量值与电流的变化之间存在显著的正相关性,应变值小于线圈所受应力的最大限值,验证了超导螺线管设计的合理性。
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关键词
超导螺线管
降温与励磁
应力与应变
快脉冲
实验研究
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职称材料
题名
快脉冲超导螺线管的多场行为数值分析与实验研究
1
作者
刘美楼
吴北民
马力祯
尹永智
任文辉
杨通军
董学城
欧贤金
姚庆高
乔威宇
机构
中国科学院近代物理研究所
兰州大学核科学与技术学院
出处
《强激光与粒子束》
北大核心
2025年第7期64-71,共8页
基金
中国科学院战略性先导科技专项(XDB25000000)
中国科学院“西部之光-西部青年学者”项目
甘肃省陇原青年英才项目。
文摘
北京大学拍瓦激光质子加速器针对肿瘤治疗需求,开发激光质子放疗系统,实现质子放射肿瘤治疗。其水平束流线和垂直束流线的公共收集段主要由三台超导螺线管(S_(1)~S_(3))组成。在降温过程和励磁过程中螺线管内会产生较大的应力,此外超导螺线管采用快脉冲的方式运行,励磁过程中的交流损耗会对螺线管励磁速度和稳定运行有重要影响。以结构最复杂、中心场强为7.8 T、直径120 mm的螺线管S_(1)为研究对象,使用COMSOL Multiphysics软件对超导螺线管进行了多场条件下的应力分析,同时对其由于快速变化的电流所产生的交流损耗进行了模拟计算。随后开展了相应的实验研究,获得了应变随温度变化,给出了电流、磁场、应变三者对应关系的变化曲线。在实验过程中,磁场和应变的测量值与电流的变化之间存在显著的正相关性,应变值小于线圈所受应力的最大限值,验证了超导螺线管设计的合理性。
关键词
超导螺线管
降温与励磁
应力与应变
快脉冲
实验研究
Keywords
superconducting solenoid
cooling down and excitation
stress and strain
fast ramping
experimental study
分类号
TL503 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
快脉冲超导螺线管的多场行为数值分析与实验研究
刘美楼
吴北民
马力祯
尹永智
任文辉
杨通军
董学城
欧贤金
姚庆高
乔威宇
《强激光与粒子束》
北大核心
2025
0
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