強(qiáng)磁場(chǎng)中心研發(fā)出用于X散射裝置的10T分離超導(dǎo)磁體
強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心陳文革研究員課題組最近在高場(chǎng)分離超導(dǎo)磁體研制方面取得重要進(jìn)展，研制出一臺(tái)室溫孔徑達(dá)到41毫米，室溫劈縫寬度為13毫米、劈縫開(kāi)度為2*85°、中心磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到10特斯拉的高場(chǎng)分離超導(dǎo)磁體裝置。
該磁體裝置中的超導(dǎo)磁體是由四個(gè)同軸超導(dǎo)線圈組合而成，即一對(duì)外層超導(dǎo)線圈和一對(duì)內(nèi)層超導(dǎo)線圈分別采用NbTi和Nb3Sn超導(dǎo)股線進(jìn)行連續(xù)繞制而成。這種技術(shù)指標(biāo)的分離超導(dǎo)磁體研制具有一定的挑戰(zhàn)性。其技術(shù)難點(diǎn)體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，要實(shí)現(xiàn)在該磁體裝置劈縫中心處獲得10T的磁場(chǎng)強(qiáng)度，單純用NbTi超導(dǎo)線圈難以實(shí)現(xiàn)，需要采取NbTi+Nb3Sn超導(dǎo)線圈對(duì)組合方式，其中高場(chǎng)Nb3Sn密繞超導(dǎo)線圈對(duì)的研制是本項(xiàng)目中一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)；另一方面是，在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下，超導(dǎo)磁體的兩對(duì)分離線圈間將產(chǎn)生巨大的應(yīng)力（104kg量級(jí)），磁體的支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作要受空間尺寸的限制，受空間尺寸限制的支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作是磁體研制方面的另一技術(shù)難點(diǎn)。
該磁體裝置將與X射線全散射裝置相結(jié)合使用，為研究強(qiáng)磁場(chǎng)下材料的微觀晶體結(jié)構(gòu)變化提供磁場(chǎng)環(huán)境。該磁體裝置作為中科院院級(jí)科研裝備研制項(xiàng)目“強(qiáng)磁場(chǎng)下X射線全散射裝置”的重要組成部分，近日通過(guò)了技術(shù)驗(yàn)收評(píng)審。這種特殊構(gòu)型的分離線圈超導(dǎo)磁體裝置可兼容通用的粉末X射線衍射儀，其成功研制也將為研制面向同步輻射和中子光源的高場(chǎng)分離線圈超導(dǎo)磁體奠定基礎(chǔ)。
