本發(fā)明涉及一種鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜,尤其是一種應(yīng)用于高能物理學(xué)的大型探測(cè)器或磁存儲(chǔ)設(shè)備的電纜,屬于超導(dǎo)磁體線圈繞組線技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在高能物理學(xué)領(lǐng)域,為制造具有強(qiáng)磁場(chǎng)的裝備,使研究對(duì)象產(chǎn)生更快的速度、獲得更高的能量,通常采用超導(dǎo)盧瑟福電纜制作磁體線圈。對(duì)于超強(qiáng)磁場(chǎng)的磁體設(shè)計(jì)要增加超導(dǎo)穩(wěn)態(tài)加強(qiáng)措施,鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜的結(jié)構(gòu)就是穩(wěn)態(tài)加強(qiáng)措施的設(shè)計(jì)結(jié)果。鋁穩(wěn)定體具有雙重作用:1、增加了磁體線圈的機(jī)械強(qiáng)度,提高了磁體抗振動(dòng)與抗沖擊能力;2、當(dāng)系統(tǒng)遇到失超故障時(shí),鋁穩(wěn)定體強(qiáng)大的分流功能可保護(hù)超導(dǎo)線圈免受損壞。
鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜是由兩種非常規(guī)的工藝——扁電纜絞合工藝、扁電纜覆鋁工藝制造而成的。與傳統(tǒng)的絞合電纜相比,盧瑟福電纜具有扁平的橫截面,所以適合用于繞制磁體線圈同時(shí)有較高的填充率。鋁穩(wěn)定體材料具有較高的剩余電阻比,可實(shí)現(xiàn)超低溫條件下對(duì)超導(dǎo)線圈的保護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜,該電纜在低溫高場(chǎng)強(qiáng)條件下,具有高電流密度、高機(jī)械強(qiáng)度。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案,一種鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜,其特征是:包括超導(dǎo)盧瑟福電纜線和鋁穩(wěn)定體,在多根超導(dǎo)盧瑟福電纜線的外表面連續(xù)封閉包覆鋁穩(wěn)定體。
進(jìn)一步的,所述超導(dǎo)盧瑟福電纜線的單線股數(shù)為11-60股,單股線直徑為0.600~2.000mm。
進(jìn)一步的,所述超導(dǎo)盧瑟福電纜線的單股線材料為超導(dǎo)線材。
進(jìn)一步的,所述超導(dǎo)盧瑟福電纜線的單股線材料為NbTi/Cu、Nb3Sn/Cu或Bi2212。
進(jìn)一步的,所述鋁穩(wěn)定體的鋁含量≥99.95%。
進(jìn)一步的,所述鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜的截面為扁平狀。
進(jìn)一步的,所述超導(dǎo)盧瑟福電纜線由若干股超導(dǎo)線通過絞籠盤上等分的放線裝置均勻放出,經(jīng)過束線裝置形成圓錐管狀,再絞合到芯棒表面形成螺旋管狀,超導(dǎo)線螺旋管脫離芯棒后經(jīng)過軋輥連續(xù)滾壓形成;所述鋁穩(wěn)定體由鋁穩(wěn)定體材料通過擠壓輪溝槽進(jìn)入擠壓模具,經(jīng)組合模具連續(xù)包覆在超導(dǎo)盧瑟福電纜線的外表面,所述超導(dǎo)盧瑟福電纜沿?cái)D壓輪切向方向進(jìn)入擠壓模具。
本發(fā)明所述鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜,在低溫高場(chǎng)強(qiáng)條件下,具有高電流密度、高機(jī)械強(qiáng)度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明:1-超導(dǎo)盧瑟福電纜線、2-鋁穩(wěn)定體。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示,本發(fā)明所述鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜包括超導(dǎo)盧瑟福電纜線1和鋁穩(wěn)定體2,在多根超導(dǎo)盧瑟福電纜線1的外表面連續(xù)封閉包覆鋁穩(wěn)定體2。
所述超導(dǎo)盧瑟福電纜線1的單線股數(shù)為11-60股,單股線直徑為0.600~2.000mm,單股線材料為NbTi/Cu、Nb3Sn/Cu、Bi2212等超導(dǎo)線材。
所述的鋁穩(wěn)定體2的鋁含量≥99.95%。
本發(fā)明所述鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜的制備方法,具體包括以下步驟:
(1)絞合電纜線:將若干股超導(dǎo)線材通過絞籠盤上等分的放線裝置均勻放出,經(jīng)過束線裝置形成圓錐管狀,再絞合到芯棒表面形成螺旋管狀,超導(dǎo)線螺旋管脫離芯棒后經(jīng)過軋輥連續(xù)滾壓形成超導(dǎo)扁電纜,即超導(dǎo)盧瑟福電纜線;
(2)在超導(dǎo)盧瑟福電纜線外表連續(xù)封閉包覆鋁穩(wěn)定體:超導(dǎo)盧瑟福電纜線在擠壓機(jī)上沿?cái)D壓輪切向方向進(jìn)入擠壓模具,鋁穩(wěn)定體材料通過擠壓輪溝槽同時(shí)進(jìn)入擠壓模具,最終經(jīng)組合模具將鋁穩(wěn)定體材料連續(xù)包覆在超導(dǎo)盧瑟福電纜的外表面,形成鋁穩(wěn)定體超導(dǎo)盧瑟福電纜。