超導磁體制造(manufacture of superconducting magnet)

超導磁體制造技術與磁體尺寸、形狀、磁場、電流及穩定方法有密切的關系。幾種主要磁體的制造為：(1)科學研究用的小型螺線管，磁場低于9T時，用多芯扭轉的銅基NbTi線材密繞。導線要掛漆，層問加墊絕緣，以保證耐壓強度。繞制過程要加一定拉力，最后需綁扎，并用環氧樹脂或蠟浸漬，以獲得機械穩定。超導線問的焊接通常用Pb—Sn焊料搭接，持續形式運行的磁體要用低阻焊接工藝。當磁場高于9T時，通常用多芯Nb。Sn復合線材，采用先繞管后處理技術，并用環氧樹脂進行真空浸漬。

(2)近代高能探測器超導磁體都做成大口徑薄壁螺線管，大多采用鋁穩定的銅基NbTi中空導體繞制，兩相氦間接迫流冷卻。有些磁體采用內繞技術，取消芯筒，改善了輻射穿透性能。

．(3)高能加速器束流管上用的二極和四極超導磁體，要做成鞍形線圈。采用多芯銅基NbTi大電流絞纜，銅/超比通常小于1.8。電纜用具有良好電性能、低溫和輻射性能的Kapton帶和能滲透液氦的低環氧含87chao超量的玻璃帶絕緣。為改善鞍形線圈的磁場質量，直線段的某些匝間插入楔子，線圈端部要用絕緣墊塊。線圈層間有便于液氦滲透的冷卻通道。線圈外側裝加熱器，在磁體失超時用來抑制正常區，保護磁體。為防止電動力引起導體運動，用不銹鋼或鋁合金緊箍夾緊線圈。緊箍有冷卻通道，可帶走輻射熱。

(4)磁流體發電機用的大口徑二極超導磁體，通常也繞成鞍形線圈。它們大多采用高銅超比的多芯NbTi大電流絞纜。線圈相鄰匝間用自粘絕緣帶粘在一起，每層都用絕緣的不銹鋼帶綁扎，綁扎帶匝問留有間隔，使線圈層間形成液氦循環流動的冷卻通道。