用于高场加速器磁体的新型高温超导内插线圈概念设计

• 作者: 刘旭洋 孔二帅 宁飞鹏 张展 张震 彭全岭 徐庆金 成达 王呈涛 王琳 王相綦 王莹哲 魏绍清
• 来源期刊: 低温物理学报
• 关键词: 高场 高温超导 二极磁体 线圈结构
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 页码范围: 385-390
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13380/j.ltpl.2019.06.002

摘要

中国科学院高能物理研究所正在进行环形正负电子对撞机-超级质子对撞机(CEPC-SPPC)的研究工作,未来超级质子对撞机(SPPC)初期要求的主环二极磁体磁场强度为12T,升级后的磁体场强需求为20～24 T.为了达到15T及以上的场强,高温超导线材制作的内插高场线圈是目前的唯一选择.本文对YBCO内插线圈做了相应的探究,并提出的一种新的设计方案,具有以下特点:线圈结构采用Common-coil与Block-type混合的设计,并解决了端部弯曲半径小的问题;充分利用YBCO在高场下磁场与超导带材平行时临界电流密度是垂直情况下的数倍特性,通过优化端部结构减小线材与磁场夹角;计算了不同形状及弯曲半径组合下的线材弯曲情况,综合考虑了端部长度与线材张力之间相互制约的问题,并给出了最终结果;试绕了两种端部的铜线圈,以及balloon-end的高温超导YBCO线圈并进行了测试.