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CEE传导冷却超导磁体传热性能研究
1
作者 秦祥琦 郑敏 +6 位作者 倪东升 王旭东 陈玉泉 朱丽 王力实 程月 姚庆高 《低温工程》 北大核心 2025年第3期42-47,共6页
基于CEE(CSR External-Target Experiment)低温恒温器样机试验段搭建实验平台,采用液氦冷源构建低温环境,通过在超导线圈-液氦槽界面实施高纯铝单层箔及高纯铝加铟片的复合界面设计,并搭配柔性铜编织带与刚性铜导冷板两种传热结构,系统... 基于CEE(CSR External-Target Experiment)低温恒温器样机试验段搭建实验平台,采用液氦冷源构建低温环境,通过在超导线圈-液氦槽界面实施高纯铝单层箔及高纯铝加铟片的复合界面设计,并搭配柔性铜编织带与刚性铜导冷板两种传热结构,系统研究4.2 K温区下接触面处理工艺对界面热阻的影响规律,以及热传递结构对传热性能的影响。得到了室温降至液氦温区4.2 K所需时间以及热平衡后的温度,从而获得不同接触面处理方式和热传递结构下的热传递性能。 展开更多
关键词 超导磁体 传导冷却 低温恒温器 界面热阻
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CFETR 胀板式杜瓦冷屏的初步设计与热分析
2
作者 柴永生 崔立民 +3 位作者 葛剑 陈兆波 张龙 庞雪威 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期36-42,共7页
为进一步减少托卡马克装置中超导磁体的热负荷,将胀板结构应用于杜瓦冷屏(CTS)中,代替传统管板式冷屏结构。胀板结构是一种在屏蔽板间形成冷却介质流动的夹层空间结构。选择304LN不锈钢作为CTS材料,选择模压-焊接作为CTS成型方式,选择... 为进一步减少托卡马克装置中超导磁体的热负荷,将胀板结构应用于杜瓦冷屏(CTS)中,代替传统管板式冷屏结构。胀板结构是一种在屏蔽板间形成冷却介质流动的夹层空间结构。选择304LN不锈钢作为CTS材料,选择模压-焊接作为CTS成型方式,选择氦气作为冷却剂。确定了最佳焊点参数及屏蔽板参数。首先根据辐射热原理计算杜瓦冷屏表面热流密度,然后应用流体仿真软件CFX对杜瓦冷屏进行热分析,得到了杜瓦冷屏面板温度及进出口压差。分析表明,胀板式杜瓦冷屏面板的温度分布均匀,相比管板式杜瓦冷屏有显著降低,理论上证明了胀板式杜瓦冷屏结构的优越性。 展开更多
关键词 CFETR 核聚变 杜瓦冷屏 热辐射 热分析
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高电流密度超导储能磁体的研制 被引量：16
3
作者 戴银明 王秋良 +7 位作者 王厚生 宋守森 赵保志 雷源忠 陈顺中 白晔 李会东 鲍庆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期124-128,共5页
分析了不同结构超导储能磁体的特点,针对储能量为MJ量级的超导储能磁体计算了漏磁场分布和超导材料的利用率,提出了储能为1MJ的单螺管型超导储能磁体的设计方案。采用窄液氦通道技术,利用多芯NbTi/Cu复合超导线,研制了储能量为1MJ的紧... 分析了不同结构超导储能磁体的特点,针对储能量为MJ量级的超导储能磁体计算了漏磁场分布和超导材料的利用率,提出了储能为1MJ的单螺管型超导储能磁体的设计方案。采用窄液氦通道技术,利用多芯NbTi/Cu复合超导线,研制了储能量为1MJ的紧凑型超导储能磁体。磁体内径为439mm,外径为600mm,高为550mm。在运行电流为305A时,磁体的最大磁场为4.9T,中心磁场为4T。对超导磁体的试验结果表明,磁体的最大运行电流为303A,放电功率为100kW。研制的超导储能磁体可作为恒压/恒功率放电的不间断电源的关键部件。 展开更多
关键词 超导储能 超导 磁体 低温
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实现高精度红外探测的冷光学技术 被引量：14
4
作者 殷丽梅 刘莹奇 李洪文 《红外技术》 CSCD 北大核心 2013年第9期535-540,共6页
高灵敏度、低噪声是红外探测技术的必然要求,实现这一目标的有效手段之一就是冷光学技术。冷光学技术的成熟又进一步促进了红外探测的快速发展。通过查阅相关文献资料,对国外典型地基大口径望远镜制冷红外设备的冷光学部分作了简要介绍... 高灵敏度、低噪声是红外探测技术的必然要求,实现这一目标的有效手段之一就是冷光学技术。冷光学技术的成熟又进一步促进了红外探测的快速发展。通过查阅相关文献资料,对国外典型地基大口径望远镜制冷红外设备的冷光学部分作了简要介绍,从工程应用的角度阐述了红外光学技术的各要素,如低温恒温器制作、光学和机械结构设计、探测器安装等在冷光学处理中的设计要点和注意事项。 展开更多
关键词 冷光学 低温恒温器 红外 制冷 杜瓦
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超导腔2K垂直测试低温恒温器的设计 被引量：4
5
作者 葛锐 李少鹏 +3 位作者 赵同宪 徐妙富 边琳 张洁浩 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期24-27,共4页
基于中国近年来超导腔的研究及发展趋势,设计了一种新型超导腔2 K垂直测试低温恒温器,该恒温器集外真空容器、80 K液氮冷屏、液氦低温杜瓦、2 K回冷换热器、J-T阀门以及低温分配与传输为一体。利用恒温器内部回冷提高2 K超流氦的产生效... 基于中国近年来超导腔的研究及发展趋势,设计了一种新型超导腔2 K垂直测试低温恒温器,该恒温器集外真空容器、80 K液氮冷屏、液氦低温杜瓦、2 K回冷换热器、J-T阀门以及低温分配与传输为一体。利用恒温器内部回冷提高2 K超流氦的产生效率,并且使得相分离器的回流冷量得到充分利用,以最大限度减少2 K温度的低温热负荷。 展开更多
关键词 超导腔 垂直测试 恒温器
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Spoke型超导腔水平测试低温恒温器的设计 被引量：7
6
作者 葛锐 韩瑞雄 +1 位作者 边琳 李少鹏 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期7-10,40,共5页
Spoke型射频超导(SRF)加速腔水平测试低温恒温器是中国科学院先导专项加速器驱动次临界系统(ADS)项目的重要设备之一,水平测试成功与否,直接影响到超导腔、耦合器、调谐器等能否带束流运行。对水平测试恒温器的功能及工作流程进行了初... Spoke型射频超导(SRF)加速腔水平测试低温恒温器是中国科学院先导专项加速器驱动次临界系统(ADS)项目的重要设备之一,水平测试成功与否,直接影响到超导腔、耦合器、调谐器等能否带束流运行。对水平测试恒温器的功能及工作流程进行了初步分析,通过对恒温器中部分关键部件结构及热力学分析,以及不同温区热负荷模拟分析研究,确定恒温器的结构形式,同时为恒温器的低温测试和运行的稳定性提供理论依据。 展开更多
关键词 水平测式 恒温器 Spoke型超导腔
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3T动物磁共振成像传导冷却超导磁体研究 被引量：15
7
作者 陈顺中 王秋良 +2 位作者 孙万硕 孙金水 程军胜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期879-888,共10页
磁共振成像(MRI)是目前最先进的医学影像技术之一。动物磁共振成像以动物为研究对象,广泛用于生命科学研究、医学研究及药物机理研究。为了发展小型化、低成本的动物磁共振成像系统,该文采用传导冷却技术研制了一台3 T动物磁共振成像超... 磁共振成像(MRI)是目前最先进的医学影像技术之一。动物磁共振成像以动物为研究对象,广泛用于生命科学研究、医学研究及药物机理研究。为了发展小型化、低成本的动物磁共振成像系统,该文采用传导冷却技术研制了一台3 T动物磁共振成像超导磁体。采用线性规划和非线性规划相结合的方法设计了一种主动屏蔽型磁体结构,其包含同轴排列的6个主线圈和2个屏蔽线圈。研究一种包含了分段和失超传播加速策略的被动失超保护方法保护超导磁体免于意外失超造成的损害。低温系统使用一台双极G-M制冷机直接将超导磁体从室温冷却到工作温度,无需液氦。超导磁体在直径φ180 mm的球形区域(DSV)产生高均匀度磁场用于成像。实验结果显示,超导磁体经历5次失超后被励磁到3.001 3 T,经测量φ180 mm的DSV磁场峰-峰值不均匀度(H_(p2p))约为1.33×10^(-2)%。该文详细介绍了超导磁体的电磁设计、应力分析、失超保护设计,低温设计、建造及测试结果。 展开更多
关键词 磁共振成像 超导磁体 传导冷却 失超保护 低温系统
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中国散裂中子源小型非直冷式低温恒温器技术 被引量：6
8
作者 胡海韬 张绍英 +1 位作者 白波 袁宝 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期14-18,共5页
中国散裂中子源(CSNS)中国自主建设的第一台散裂中子源,CSNS一期工程需设计并配置3套以上的小型低温恒温器。介绍了CSNS小型非直冷式低温恒温器及系统设计、系统控制设计以及测试结果,获得了该恒温器内真空腔的真空度、样品管氦气压力... 中国散裂中子源(CSNS)中国自主建设的第一台散裂中子源,CSNS一期工程需设计并配置3套以上的小型低温恒温器。介绍了CSNS小型非直冷式低温恒温器及系统设计、系统控制设计以及测试结果,获得了该恒温器内真空腔的真空度、样品管氦气压力与温度之间的变化关系,为低温恒温器的设计和在CSNS应用中的运行维护提供了理论依据。 展开更多
关键词 散裂中子源 低温恒温器
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中国散裂中子源4 K低温恒温器温度校正 被引量：5
9
作者 白波 胡海韬 +3 位作者 袁宝 张绍英 黄志强 童欣 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期12-14,19,共4页
介绍了中国散裂中子源(CSNS)一期4 K低温恒温器的结构、性能测试及样品温度测试结果。测试结果显示样品座测点温度与实际样品温度存在温差,所以必须对样品温度进行校正。通过对样品区域进行热工分析,设计了可以密封氦气的样品盒,实现了... 介绍了中国散裂中子源(CSNS)一期4 K低温恒温器的结构、性能测试及样品温度测试结果。测试结果显示样品座测点温度与实际样品温度存在温差,所以必须对样品温度进行校正。通过对样品区域进行热工分析,设计了可以密封氦气的样品盒,实现了测点温度与样品温度的一致。 展开更多
关键词 低温恒温器 非直冷式 温差 温度校正
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北京正负电子对撞机重大改造工程超导腔恒温器静态热负荷分析 被引量：4
10
作者 边琳 李少鹏 杨欢 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期7-10,共4页
北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)采用了频率为500 MHz的单cell超导纯铌腔作为加速腔。通过有限元分析的方法对超导腔恒温器各部件进行热模拟和分析,并将模拟分析结果与超导腔的水平测试结果进行比较验证,确认数值分析结果为可信... 北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)采用了频率为500 MHz的单cell超导纯铌腔作为加速腔。通过有限元分析的方法对超导腔恒温器各部件进行热模拟和分析,并将模拟分析结果与超导腔的水平测试结果进行比较验证,确认数值分析结果为可信的,且得出对备用超导腔恒温器设计、加工和运行具有指导意义的结果。 展开更多
关键词 BEPCII 超导腔 恒温器 热负荷
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液氧密度标准计量装置的研制 被引量：6
11
作者 李亚裕 张伟 石纪民 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期11-16,共6页
研制的液氧密度标准计量装置主要由液氧容器、专用恒温器、测控系统、质量测量系统、PC机组成.分析和评定了温度测量不准确度,考核了液氧密度计量装置的性能.液氧密度标准计量装置在温度90～100 K、压力0.1～0.6 MPa条件下,其扩展不确定... 研制的液氧密度标准计量装置主要由液氧容器、专用恒温器、测控系统、质量测量系统、PC机组成.分析和评定了温度测量不准确度,考核了液氧密度计量装置的性能.液氧密度标准计量装置在温度90～100 K、压力0.1～0.6 MPa条件下,其扩展不确定度(K=3)沸点条件下不大于0.3kg/m3,沸点之外不大于0.5 kg/m3. 展开更多
关键词 液氧 计量装置 密度 沸点 组成 专用 性能 MP 不准确度 考核
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G-M制冷机作为冷凝泵在传导冷却超导磁体系统中的应用 被引量：3
12
作者 赵保志 王秋良 +4 位作者 宋守森 雷沅忠 戴银明 黄晖 王晖 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期18-21,共4页
成功研制了 6TNbTi传导冷却超导磁体系统 ,制冷机为二级G M制冷机。磁体冷却到4K需用 74h左右 ,目前磁体系统已分别完成了 115A(6T) ,4 5h和 95A ,2 6 4h的无间断运行实验。制冷机可在长达 15d(35 9h)的时间里 ,对系统抽真空 ,然后维持... 成功研制了 6TNbTi传导冷却超导磁体系统 ,制冷机为二级G M制冷机。磁体冷却到4K需用 74h左右 ,目前磁体系统已分别完成了 115A(6T) ,4 5h和 95A ,2 6 4h的无间断运行实验。制冷机可在长达 15d(35 9h)的时间里 ,对系统抽真空 ,然后维持系统真空在 1 5× 10 - 2 Pa左右 ,其间不再使用扩散泵对超导磁体系统抽真空。 展开更多
关键词 G-M制冷机 超导磁体 扩散泵 再使用 抽真空 传导冷却 间断 系统 实验 时间
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ITER过渡馈线辅助支撑结构设计及传热计算 被引量：6
13
作者 王建青 刘利斌 +1 位作者 武松涛 邵延君 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期716-719,共4页
过渡馈线系统是为ITER磁体系统提供能量、制冷剂、进行测量诊断等服务的子系统。本工作对过渡馈线直线段内部辅助支撑和S弯箱内部辅助支撑等进行了设计,并借助ANSYS有限元分析软件对过渡馈线直线段内管由辅助支撑引起的传导热进行了分... 过渡馈线系统是为ITER磁体系统提供能量、制冷剂、进行测量诊断等服务的子系统。本工作对过渡馈线直线段内部辅助支撑和S弯箱内部辅助支撑等进行了设计,并借助ANSYS有限元分析软件对过渡馈线直线段内管由辅助支撑引起的传导热进行了分析。结果表明,辅助支撑结构的设计是合理的。 展开更多
关键词 国际热核聚变实验堆 过渡馈线 辅助支撑 传热
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中国散裂中子源样品变温环境设备技术 被引量：6
14
作者 胡海韬 袁宝 +3 位作者 白波 张绍英 童欣 段钰锋 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期17-20,共4页
中国散裂中子源(CSNS)中子散射样品变温环境设备是中子源上应用最广泛的样品环境设备,为了拓宽CSNS的应用领域和测量样品类型,一期工程建设中设计制造了3大类样品变温环境设备,包括低温区的低温恒温器、中温区的水浴恒温设备和高温区的... 中国散裂中子源(CSNS)中子散射样品变温环境设备是中子源上应用最广泛的样品环境设备,为了拓宽CSNS的应用领域和测量样品类型,一期工程建设中设计制造了3大类样品变温环境设备,包括低温区的低温恒温器、中温区的水浴恒温设备和高温区的中子散射高温炉,其温区范围分别覆盖了0.3—300 K、243—473 K、473—2073 K。主要介绍上述3类样品变温环境设备的工作原理、系统设计以及工程进展,实现并完成了CSNS样品变温环境设备的系统性搭建和性能测试。 展开更多
关键词 散裂中子源 变温环境 低温恒温器 水浴 高温炉
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国际热核聚变实验堆过渡馈线设计与分析 被引量：4
15
作者 张远斌 宋云涛 +1 位作者 武松涛 王建青 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期352-355,共4页
国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,简称ITER)采用超导馈线系统传输磁体线圈所需电流、冷却液及数据信号等。文章涉及馈线系统中过渡馈线的设计,并通过有限元法对设计结构进行全面校核和应力分析。... 国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,简称ITER)采用超导馈线系统传输磁体线圈所需电流、冷却液及数据信号等。文章涉及馈线系统中过渡馈线的设计,并通过有限元法对设计结构进行全面校核和应力分析。校核与应力分析结果为结构的进一步研制提供了理论依据。 展开更多
关键词 过渡馈线 S弯盒 超导电流传输线 双层绝缘
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EAST外杜瓦系统泄放装置的设计与实验研究 被引量：4
16
作者 盛道林 武松涛 朱银锋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期883-886,共4页
为保护过压状态下EAST装置的外杜瓦系统,在外杜瓦系统上设计了爆破片过压泄放装置,经ANSYS结构分析确定了爆破片的型式和参数,基于分析结果试制了316LN的爆破片装置,并通过实验进一步验证了设计方案的可行性与可靠性。实验结果表明,设... 为保护过压状态下EAST装置的外杜瓦系统,在外杜瓦系统上设计了爆破片过压泄放装置,经ANSYS结构分析确定了爆破片的型式和参数,基于分析结果试制了316LN的爆破片装置,并通过实验进一步验证了设计方案的可行性与可靠性。实验结果表明,设计方案合理,能为同类装置的过压安全保护和研发提供借鉴。 展开更多
关键词 外杜瓦 爆破片 过压泄放装置
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冷冻消融探针J-T节流制冷器降温特性的实验研究 被引量：3
17
作者 叶萍 常兆华 +2 位作者 赵庆孝 徐彬凯 刘美静 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期74-78,共5页
通过实验测定了不同氮气预冷温度、热负荷条件下冷冻消融探针内J-T节流制冷器温度与流量。实验结果表明:冷冻消融探针工作温度随氮气预冷温度变化而变化,热负荷越大所需氮气预冷温度越低;氮气预冷温度过低会造成制冷量浪费与回热换热器... 通过实验测定了不同氮气预冷温度、热负荷条件下冷冻消融探针内J-T节流制冷器温度与流量。实验结果表明:冷冻消融探针工作温度随氮气预冷温度变化而变化,热负荷越大所需氮气预冷温度越低;氮气预冷温度过低会造成制冷量浪费与回热换热器换热效率降低;氮气流量随高压氮气出口温度的降低而增大,除临界区域外氮气计算流量符合测试结果。 展开更多
关键词 热工学 节流制冷器 冷冻消融探针 冷冻消融
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用于中子粉末衍射仪的高低温环境设备 被引量：1
18
作者 孙良卫 彭梅 +2 位作者 李建 谢雷 陈良 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1115-1118,1139,共5页
中子粉末衍射在材料研究领域有广泛的应用,中物院核物理与化学所从俄罗斯引进一台中子粉末衍射仪,该设备采用了热炉和低温保持器提供样品所需高温和低温条件,文中介绍了高低温环境设备的结构和主要参数,并测得温度曲线。
关键词 热炉 低温保持器 温度控制
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用于ITER的NbTi超导股线临界电流测试方法 被引量：4
19
作者 刘方 翁佩德 +2 位作者 武玉 施毅 龙风 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期233-237,共5页
介绍了一种用于ITER的NbTi超导股线在不同温度下临界电流测试的方法和装置。该装置包括一孔径为70mm、最高磁场高达16T的背景磁体以及变温杜瓦等系统。对NbTi超导线变温测试设计了二元电流引线。用该系统得到了其NbTi超导股线在不同磁... 介绍了一种用于ITER的NbTi超导股线在不同温度下临界电流测试的方法和装置。该装置包括一孔径为70mm、最高磁场高达16T的背景磁体以及变温杜瓦等系统。对NbTi超导线变温测试设计了二元电流引线。用该系统得到了其NbTi超导股线在不同磁场不同温度下的临界电流,用"Luca"定标律拟合了测试结果,并对测试结果进行了分析。 展开更多
关键词 临界电流密度 上临界磁场 NbTi超导股线 变温杜瓦
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40T混合磁体外超导磁体杜瓦真空系统设计 被引量：3
20
作者 孟秋敏 欧阳峥嵘 李洪强 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期19-21,共3页
根据40 T稳态混合磁体外超导磁体杜瓦对真空的要求,对杜瓦真空系统进行了设计计算,计算结果如下:杜瓦真空系统包括粗抽泵机组和主泵机组,其中粗抽泵机组由两套ZJ-70罗茨泵和2XZ-15直联式旋片真空泵组成,可将杜瓦真空抽至1 Pa;主泵机组... 根据40 T稳态混合磁体外超导磁体杜瓦对真空的要求,对杜瓦真空系统进行了设计计算,计算结果如下:杜瓦真空系统包括粗抽泵机组和主泵机组,其中粗抽泵机组由两套ZJ-70罗茨泵和2XZ-15直联式旋片真空泵组成,可将杜瓦真空抽至1 Pa;主泵机组由两套F250/1500涡轮分子泵和2X-30旋片式机械泵串联组成,可将杜瓦真空抽至0.01 Pa。 展开更多
关键词 40T混合磁体 杜瓦 真空系统
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