力学反作用下<bold>Nb<sub>3</sub>Sn</bold>高场超导线圈磁-热不稳定性研究现状和挑战
Abstract
<p indent="0mm">Nb<sub>3</sub>Sn线圈是高场磁体的关键核心部件, 在高能物理、先进医疗、磁约束核聚变等方面有重要应用. 然而国内外在Nb<sub>3</sub>Sn高场磁体制备后的测试过程中, 遇到大量磁通跳跃, 导致超导载流能力急速下降, 严重影响失超保护, 容易诱发过早失超. 另外, 超导线圈在强磁场、大电流环境下发生明显力学变形, 而且超导电磁性能对力学变形很敏感, 所以力学应变下Nb<sub>3</sub>Sn线圈磁-热不稳定性成为研制高场超导磁体亟待解决的难题之一. 在造价高昂和后期很难修补和改造的背景下, 发展Nb<sub>3</sub>Sn超导线圈磁-热不稳定性数值模拟方法, 揭示电磁力对磁通跳跃和失超的影响机制, 对抑制超导线圈磁通跳跃的优化设计和加快高场Nb<sub>3</sub>Sn磁体研制进度有重要意义. 本文回顾了Nb<sub>3</sub>Sn高场磁体应用中涉及的力-电-磁-热多场耦合问题的研究现状, 梳理了Nb<sub>3</sub>Sn超导线圈在应用中涉及的复杂本构关系、超导线圈磁-热稳定性和力学反作用这三个亟待解决的关键科学问题, 并探讨了其中的困难和挑战.</p>
