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中国散裂中子源(CSNS)主磁铁铝绞线及线圈试样研制成功(070204)
时间 : 2007-02-04     

070208-2.jpg (276312 字节)中国散裂中子源快循环同步加速器(RCS)中的主磁铁是由带直流偏置的25Hz正弦交流源激励。励磁电流的交变变化在线圈导体中将产生涡流,如果不采取特殊的线圈结构,涡流损耗导致的发热将使磁铁不能正常运行,目前国际上采用的最有效方法是中空水冷铝绞线线圈。

这种铝绞线及线圈目前只有日本的JAEA联合日立等公司能够制造,并已应用在建造中的J-PARC装置上。由于日本铝绞线的价格昂贵,且相应线圈绕制技术也亟待开发,CSNS加速器工程指挥部(筹)决定在国内试制该导线和线圈。2005年8月分别与上海克林技术有限公司、兰州近物所科近泰基技术有限公司和合肥等离子体所聚能电物理技术有限公司合作研制铝绞线二极磁铁试验线圈,为CSNS主环磁铁的研制积累和探索经验。

这三家合作单位分别经过与多家铝导线生产公司的二次协作,突破了种种技术难关,070208-3.jpg (176254 字节)国内有2家铝导线生产单位先后试制成功了铝绞线,其主要技术参数达到了设计指标范围。此后,三家合作单位又分别开发了绕制铝绞线线圈的特殊工艺和技术,先后研制成功线圈。经过初步检测,三个单位研制的试样线圈都满足设计要求,左图是合肥等离子体所试制的导线和线圈,其质量与J-PARC线圈基本相同。 

铝绞线和二极磁铁线圈试样的研制成功,解决了散裂中子源RCS环主磁铁研制中的一个核心问题,为磁铁样机和批量制造积累了宝贵的经验,所取得的多项技术和工艺,如铝铰线的拉制成形,线圈的绕制、成形、浇注以及端部多股铝线的熔焊等等,也为国内相关技术的发展,起到了推动和促进作用。