近日，中國科學院合肥物質(zhì)院強磁場中心匡光力/蔣冬輝課題組在高場超導磁體技術領域取得重要進展。研究團隊利用國產(chǎn)稀土鋇銅氧（REBa2Cu3O7-x）高溫超導帶材繞制的“口袋”型內(nèi)插高溫超導線圈，在液氦零背景場下產(chǎn)生28.20 T磁場，并在穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置WM5水冷磁體34.5 T的背景場下產(chǎn)生10.36 T磁場，總體磁場達44.86T。
研究團隊采用無絕緣技術方案繞制線圈，對內(nèi)插高溫超導線圈在高場運行時的電磁、應力和熱問題進行了系統(tǒng)優(yōu)化設計。在線圈繞制過程中引入激光動態(tài)跟隨方法，有效保障了線圈的平整度和結(jié)構穩(wěn)定性；通過調(diào)節(jié)錫層厚度、優(yōu)化焊接溫度和壓力，研制出77K條件下阻值低至65 nΩ·cm2的內(nèi)接頭，極大降低了熱損耗；選用氮化鋁作為線圈絕緣材料提升散熱性能，并結(jié)合柔性電極連接方式，有效提高了線圈高場運行時的穩(wěn)定性。
強磁場中心一直致力于發(fā)展更高場強的極端實驗條件，以推動催生重大應用技術。本研究成果不僅驗證了國產(chǎn)二代高溫超導材料的高場應用價值，更為后續(xù)強磁場中心研制更高磁場強度的磁體奠定了堅實的技術基礎。
