Abstract
High magnetic fields systems is widely used in fundamental and applied research in variuos branches of science and industry. The most famous examples of such magnetic systems are tokomaks, stellators, superconducting magnets, CERN collider, ITER reactor, levitation systems. The key component of magnetic systems is inductor (solenoid). At this moment, the record magnetic fields reaches 100 T. The creation of a strong magnetic field is no longer enough just to improve designs for inductor (solenoid). Traditional electrotechnical materials and conductors can no longer withstand the huge mechanical and thermal loads, therefore, them changes to an entirely new advanced materials, for example Cu-Nb microcomposite conductors. These materials are characterized by a unique structure, excellent mechanical properties and good electrical conductivity. One of the most important and unresolved problems of high magnetic fields systems are reliable non-destructive joints and joining technologies creation. This paper reviews the strong magnetic fields systems design features, Cu-Nb conductors characteristics and structure, microcomposite conductor production specifics, application fields, joining problems and the available joining technologies. Stiprių magnetinių laukų sistemos plačiai taikomos fundamentiniams ir taikomiesiems tyrimams įvairiose mokslo šakose ir industrijoje. Tokomakai, stelaratoriai, superlaidūs magnetai, CERN kolaideris, ITER reaktorius, levitacinės sistemos – tai vieni žinomiausių tokių magnetinių sistemų pavyzdžių. Visų magnetinių sistemų svarbiausias komponentas yra induktorius (solenoidas). Rekordinis magnetinis laukas jau siekia 100 T. Stipriam magnetiniam laukui sukurti jau nepakanka vien tik tobulinti solenoidų konstrukciją. Tradicinės elektrotechninės medžiagos ir laidininkai jau negali atlaikyti didžiulių mechaninių ir temperatūrinių apkrovų. Todėl jas keičia visiškai naujos perspektyvios medžiagos, tarp jų svarbią vietą užima Cu-Nb mikrokompozitiniai laidininkai. Šios medžiagos pasižymi unikalia struktūra, puikiomis mechaninėmis savybėmis ir geru elektriniu laidumu. Viena iš svarbių neišspręstų problemų stiprių magnetinių laukų sistemose lieka patikimų neardomųjų jungčių sukūrimas ir jų patikimų sujungimo technologijų paieška, nes dauguma tokių magnetų konstrukcijų turi būti neardomos pradėjus jas eksploatuoti. Tačiau daugiausia jų konstrukcijoje laidininkams sujungti taikomos tik ardomos, deja, praktikoje dideliu patikimumu nepasižyminčios varžtinės arba lituotinės jungtys. Šiame darbe apžvelgti stiprių magnetinių laukų sistemų konstrukciniai ypatumai, perspektyvių Cu-Nb laidininkų struktūros ypatumai ir savybės, kompozitinių laidininkų gamybos specifika, taikymo sritys, sujungimo problemos ir taikytinos sujungimo technologijos.
Highlights
Jungtys privalo būti ir dėl mikrokompozitinių laidininkų ribotų lankstymo galimybių, dėl magnetų soleinodų modulinės struktūros ir dėl būtinybės palikti galimybę remontuoti tokias brangias ir sudėtingas konstrukcijas, išardyti reikiamą dalį magnetų ir pakeisti tik sugedusias magnetų dalis
Tačiau problema ir poreikis turėti patikimą ir praktišką mikrokompozitinių laidininkų sujungimo technologiją tapo svarbi stiprių magnetinių laukų sistemų kūrėjams
Summary
Viena iš svarbių neišspręstų problemų stiprių magnetinių laukų sistemose lieka patikimų neardomųjų jungčių sukūrimas ir jų patikimų sujungimo technologijų paieška, nes dauguma tokių magnetų konstrukcijų turi būti neardomos pradėjus jas eksploatuoti. Šiame darbe apžvelgti stiprių magnetinių laukų sistemų konstrukciniai ypatumai, perspektyvių Cu-Nb laidininkų struktūros ypatumai ir savybės, kompozitinių laidininkų gamybos specifika, taikymo sritys, sujungimo problemos ir taikytinos sujungimo technologijos. Kaip matoma iš 2 pav., impulsiniai magnetai pajėgūs sugeneruoti kur kas stipresnį magnetinį lauką nei nuolatinio veikimo ar superlaidūs magnetai, todėl impulsinės magnetinės sistemos tampa puikia kitų magnetinių laukų technologijų alternatyva daugelyje sričių.
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
