Сверхпроводящие магниты

Источники магнитного поля. В качестве источников магнитного поля можно использовать импульсные магниты, сверхпроводящие магниты, постоянные магниты и электромагниты. Импульсные магниты позволяют получать сильные магнитные поля (до 2-10 Э), но относительная точность в этом случае меньше, чем при использовании постоянных магнитов. Удобство сверхпроводящих магнитов заключается в возможности получения достаточно сильных магнитных полей (до 50 кЭ) при небольших габаритах магнита. Однако такие магниты сложны в эксплуатации и для их работы необходима температура жидкого гелия. Поэтому наиболее целесообразно при- [c.302]

Понимание явления сверхпроводимости на микроскопическом уровне привело к тому, что в настоящее время сверхпроводники из экзотических объектов физических исследований превратились в практически используемые материалы. На их основе изготовляют сверхпроводящие магниты, позволяющие получать поля до бХ Х10 А/м, кабели, по которым можно передавать без потерь большие потоки энергии. Все больший интерес вызывают сверхпроводники у специалистов, работающих в области микроэлектроники. Здесь наибольшее внимание уделяется созданию приборов, основанных на эффектах Джозефсона. Интенсивно ведутся работы по использованию сверхпроводников для создания логических элементов и элементов памяти ЭВМ. [c.271]

Преимуществом аморфных сверхпроводников по сравнению с кристаллическими является высокая стабильность их сверхпроводящих и механических характеристик по отношению к радиационным воздействиям. Это имеет практическое значение, например, при использовании сверхпроводящих магнитов в ядерных реакторах. [c.374]

Различные типы обмоток сверхпроводящих магнитов МГД-генераторов [c.290]

Применение электромагнитов со сверхпроводящими обмотками позволит получить во много раз большую концентрацию энергии, но при этом существенно возрастет масса систем за счет криогенного оборудования. Научные прогнозы о возможности создания в будущем сверхпроводящих магнитов, работающих при нормальных температурах, пока не подтвердились. [c.119]

При учете всех факторов эксплуатационные затраты на использование сверхпроводящих магнитов значительно меньше, чем для обычных. [c.105]

Рассматриваются возможности использования явления сверхпроводимости и в других направлениях, в частности в создании генераторов и магнитов. Создание мощных сверхпроводящих магнитов является одной из тех областей, где эта технология имеет существенные преимущества перед обычной технологией. [c.235]

Главная задача состоит в увеличении времени удержания плазмы, т. е. создании мощных магнитных полей, которые в состоянии удержать частицы внутри тора. Такие или почти такие магнитные поля могут быть созданы сверхпроводящими магнитами. [c.195]

Путь к сверхпроводящим магнитам, сверхпроводящим электротехническим устройствам был открыт... [c.155]

Первой областью, где сверхпроводники прочно завоевали подобающее им место, оказались лабораторные электромагниты. Уже сейчас сотрудники практически всех лабораторий мира, в которых проводятся исследования физических, химических и других явлений в диапазоне магнитных полей 3—10 Тесла , не колеблются в выборе типа магнита для этих условий. Сверхпроводящие магниты легче, дешевле, экономичнее обычных электромагнитов. Наиболее сильные сверхпроводящие [c.155]

Аккумулирование небольшого количества энергии целесообразно применять для отдельных ВЭУ, аккумулирование средней электрической емкости—-для изолированных сетей с небольшой пропускной способностью, а аккумулирование большой электрической емкости— для энергосистем со значительной пропускной способностью, включающих в себя самые различные виды генерирующих устройств, в том числе и значительное число ВЭУ. Все три вида аккумулирования могут быть обеспечены при помощи водохранилищ ГЭС и ГАЭС, аккумуляторных батарей, использования водорода, полученного путем электролиза, использования теплоты (например, нагрева воды), маховиков, сверхпроводящих магнитов, сжатого воздуха. Технический прогресс в создании систем, предназначенных для аккумулирования энергии, расширит возможности их применения в электросетях. [c.147]

Быстрые мюоны идентифицируются по их способности пройти через толстый железный экра (Fe, порог 3,5 ГаВ), а их импульс с точностью до 0,02% измеряется пропорц. камерами ПКо-с по отклонению в маги, иоле сверхпроводящего магнита Mj, [c.426]

При сооружении циклич. У. находят всё большее применение сверхпроводящие маги, системы. Сверхпроводящие магниты используются в циклотронах для создания пост, маги, полей и в синхротронах протонных—для генерации медленно (в течение многих секунд) меняющихся маги, полей. Так работает самый большой из действующих протонных синхротронов—теватрон (США). [c.247]

Получены указания на то, что твёрдый водород при низких темп-рах и сверхвысоких давлениях приобретает электропроводность, т. е. металлич. свойства. Исследование водорода и др, веществ в таких условиях — одна из важных задач Ф. Всё большее применение находят сверхпроводящие магниты, такие магниты уже используются для создания мощного магн. поля в ускорителях заряж. частиц. [c.320]

Соленоид из сверхпроводящего материала может работать без подвода энергии извне сколь угодно долго, поскольку однажды возбужденный в нем ток не затухает. Поддержание соленоида в сверхпроводящем состоянии не требует больших энергетических затрат. При нулевом сопротивлении легко решается проблема теплоотвода. Кроме того сверхпроводящие магниты намного компактнее обычных. Каждый килограмм массы сверхпроводящего магнита создает магнитное поле, эк- [c.830]

Сверхпроводящие магниты используют для исследований в области физики высоких энергий, создания мощных магнитных кольцевых ускорителей частиц и систем управления движением пучков частиц на выходе из ускорителя. Сверхпроводящие магнитные системы применяют в жидководородных пузырьковых камерах, в которых по кривизне траекторий от пузырьков вскипающей жидкости определяют знак заряда и импульс пролетающих частиц. [c.830]

Проблемы термоядерной энергетики не могут быть решены без применения мощных сверхпроводящих магнитов. Для осуществления управляемого термоядерного синтеза ядер гелия из ядер дейтерия необходимо удерживать в реакционном пространстве горячую тритий-дейтериевую плазму, нагретую до 10 -10 град. Только сверхпроводящие магниты способны создать поля такой мощности. Наиболее перспективными термоядерными реакторами являются установки типа То-камак , интенсивно разрабатываемые исследователями в разных странах, в том числе России, США, Японии. [c.830]

Сверхпроводящие магниты. Пиннинг [c.394]

Идея создания сверхпроводящих магнитов была высказана еще Камерлинг-Оннесом. Но известные в то время сверхпроводники обладали малыми критическими полями порядка сотен эрстед. Ситуация изменилась в 60-х годах, когда были открыты сверхпроводники с критическими полями выше 100 кЭ и к тому же сильно усовершенствовались и сделались более дешевыми криостаты, т. е. установки для поддержания гелиевых температур. Последующее изучение показало, что новые материалы, обладающие высокими критическими полями, являются сверхпроводниками 2-го рода, которые хорошо описываются теорией, изложенной в предыдущих параграфах. [c.395]

Известно, что сверхпроводящее состояние представляет собой упорядоченное состояние электронов проводимости металла. Упорядочение заключается в том, что электроны, свободные выше температуры перехода в сверхпроводящее состояние, при охлаждении ниже этой температуры связываются в пары. Природа процесса образования электронных пар была впервые объяснена в 1957 г. Бардином, Купером и Шриффером 4] ). Настоящая глава посвящена элементарному рассмотрению сверхпроводящего состояния. Мы обсудим также основные физические процессы в тех материалах, которые используются для сверхпроводящих магнитов, не вдаваясь в подробности технологии их изготовления. [c.421]

Работники лаборатории, ознакомившись с выводами Кеезома, решили отказаться от бесперспективных сверхпроводников. Так сверхпроводящие магниты были закрыты во второй раз . [c.153]

Среди С. 2-го рода выделяют группу т. и. ж с с т к и х С. Для них характерно большое кол-во дефектов структуры (неоднородности состава, вакансии, дислокации и Др.), к-рые возникают благодаря спец, техиологии изготовления. В жёстких С. движение магн. потока сильно затруднено дефектами и кривые намагничивания обнаруживают сильный гистерезис. В этих материалах сильные сверхпроводящие токи (плотностью до 10 — 10 А/см ) могут протекать вплоть до полей, близких к верхнему критич. полю при любой ориентации тока и магн. поля. В идеальном С. 2-го рода, полностью лишённом дефектов (к этому состоянию можно приблизиться в результате длительного отжига сплава), при любой ориентации поля и тока, за исключением продольной, сколь угодно малый ток будет сопровождаться потерями на движение магн. потока уже при Н > Нс,- Такие С, 2-го рода наз. мягкими. Значение обычно во много раз меньше Нс,. Поэтому именно жёсткие С., у к-рых электрич. сопротивление практически равно нулю вплоть до очень сильных полей, представляют интерес с точки зрения техн, приложений. Их применяют для изготовления обмоток сверхпроводящих магнитов и др. целей. Существ, недостатком жёстких С. является их хрупкость, сильно затрудняющая изготовление из них проволок или лент. Особенно это относится к классич. соединениям с самыми высокими значениями Тс и Я,, типа Л зСа, КЬз8п, РЬМо За. Изготовление сверхпроводящих магн, систем из этих материалов — сложная технол. задача. [c.441]

ВнетмиИ вид сверхпроводящего маГнита установки ак Т-15 Института атомной энергии имена И. В. Ку (Москва, 1988). [c.446]

Все адроны, за исключением протона, нестабильны (нейтроны, входящие в состав стабильных атомных ядер, стабильны, хотя свободный нейтрон распадается за время 10 с на протон, электрон и электронное антинейтрино). При этом большинство адронов обладает крайне малым временем жиаяи, характерным для С. в. [порядка (10" — 10 ) с] они наз. резонансами. Рождающиеся при соударениях частиц резонансы идентифицируются обычно по продуктам их распада. Для их изучения создана специалиаиров, эксперим. техника (разл. детекторы частиц, ионизационные калориметры). Регистрация актов соударения производится с помощью ЭВМ, что позволяет проанализировать миллионы событий, удовлетворяющих тем или иным критериям отбора. Совр. установки для исследований в области физики высоких энергий (в первую очередь сами ускорители) представляют собой крупные и дорогостоящие сооружения, для к-рых характерно сочетание больших размеров и высокой точности, использование наиб, передовых технологий и разработок, таких, как сверхпроводящие магниты. [c.498]

Как видно из (1), для повышения энергии необходимо увеличивать магн. жёсткость (Д(г)Л(л )). Обычные железные магниты не позволяют достичь величин индукций, существенво превосходящих 2 Тл поэтому в С. п. на сверхвысокие энергии используются сверхпроводящие магниты, индукция к-рых может достигать 6—8 Тл. Радиус С. п. также возрастает предполагается, что в проектируемой в США установке 88С ср. радиус (Л) будет равен 3,8 км. В связи с увеличением размеров установки стоимость С. п. также растёт, однако не очень быстро, т. к. размеры вакуумной камеры (в, следовательно, апертура магнитов) при этом, как правило, несколько сокращаются. Уменьшить размеры вакуумной камеры можно, сокращая размеры ивжекти емого пучка (при инжекции из бустера этому способствует уменьшение размеров пучка, происходящее при его ускорении р"/ )- Среди др. применяемых мер укажем на усовершенствование методов коррекции возмущений магн. поля, улучшение вакуума и связанное с этим уменьшение рассеяния на осгаточиом газе. [c.531]

В ФРГ (Гамбург) вступил в строй У. на встречных пучках (HERA), предназначенный для изучения взаимодействия протонов (820 ГэВ) с электронами и позитронами (30 ГэВ). Проектная светимость 2 - 10 см с Протонный синхротрон содержит сверхпроводящие магниты, а электронный— обычные (чтобы не увеличивать потери на син-хротронное излучение). В оснащении этого У. н в работе на нём принимают участие 37 ин-тов из разных стран. [c.253]

Применение. Ниобий — один из основных компонентов при легировании жаропрочных сталей и сплавов. Сплавы ниобия применяют в химическом машиностроении, в радиоэлектронике вместо дорогого тантала (экраны, катоды мощных генераторных ламп, аноды некоторых типов ламп, трубки, сетки с максимальной рабочей температурой 2100° Сит. д.), в ядерных реакторах, в качестве материала оболочек тепловыделяющих элементов и емкостей для расплавленных металлов, в авиации (лопатки газовых турбин авиадвигателей). Относительно новая область применения ниобия — в качестве основы сверхпроводящих материалов, так как у ниобия максимальная среди металлов температура перехода в сверхпроводящее состояние (8,9 К). Так, у сплавов системы Nb—Zr критическое магнитное поле достигает 80 кГс, плотность критического тока (4—6)-10 А/см и температура перехода-в сверхпроводящее состояние 11 К. Высокими сверхпроводящими свойствами (18,1 К) отличается соединение NbsSn, на базе которого уже созданы сверхпроводящие магниты на 100, 1ЭД кгс и выше. [c.551]

Тэватрон, длина которого 6,28 км (R = 1000 м), размещен в кольцевом туннеле, вдоль которого установлено около 800 сверхпроводящих магнитов. [c.200]

Для сверхпроводниковых топологических генераторов ком- мутаторов в системах ввода и вывода энергии сверхпроводящих магнитов криогенных конструкщ й [c.24]

Сверхнроводящно соленоиды находят применение в лабораториях, занимающихся исследованиями магнитных, электрич. и оптич. свойств вещества, в экспериментах но получению сверхнизких темп-р с помощью адиабатич. размагничивания, в опытах по поляризации атомных ядер, в исследованиях взаимодействия излучения с веществом. Такие соленоиды получают применение в технике связи и радиолокации, в парамагнитных усилителях и генераторах излучения. По мере удешевления производства сверхпроводящей проволоки, когда станет возможным получать магнитные ноля, 100 кэ в больших объемах, сверхпроводящие магниты найдут широкое применение в технике ядерного эксперимента для фокусировки и отклонения пучков ускоренных частиц и, возмоя но, для удержания частиц в ускорителях, а также для изучения свойств илазмы, исследования управляемых термоядерных реакций, ионных двигателей и т. п. [c.115]

В однородном магнитном поле суммарная сила, действующая на сверхпроводник, равна нулю (по аналогии с гидродинамикой, см. Д А.иамбера — Эйлера парадокс) поэтому эффект подвеса возникает только в неоднородных полях, источниками к-рых могут служить короткие соленоиды, магниты сверхпроводящие или кольцевые постоянные магниты. Макс. эффективность П. с. (большие силы и жесткости) достигается при малых зазорах между кольцами (катушками), создаюпцши поле и сверхпроводником, т. к. Н убг,1вает с расстоянием г . В то же время величины Н поле достигает сначала у поверхности колец поэтому целесообразно обмотки сверхпроводящих магнитов делать из материала, величина Н к-рого больше, чем Н для подвешиваемого тела. Так, при образце из КЬ кольца должны быть из №2г. [c.78]

Практические применения. Особые свойства сверх-иронодпиков могут иметь широкое практич. применение. Помимо упомянутых выше сверхнроводнш,его ключа и сверхпроводящих магнитов, известны гакже [c.482]

На рис. 12.6а показана кривая намагничивания, которую можно ожидать для сверхпроводника, находящегося в условиях эксперимента Мейснера — Оксенфельда. Эта количественная к )ивая относится к образцу в форме длинного твердого цилиндра ), помещенного в продольное магнитное поле. Многие образцы, изготовленные из чистых материалов, ведут себя таким образом они называются сверхпроводниками / рода, или мягкими сверхпроводниками. Для сверхпроводников I рода величина Не слишком низка, чтобы применять их для создания катушек сверхпроводящих магнитов. [c.426]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...