超導磁體退化(degradationofsuperconductingmagnet)
超導材料制成超導磁體后,超導性能低于其短樣特性的現象。該現象是由擾動和超導磁體特性之間相互作用引起的。由于某種原始擾動給超導磁體一定的熱量,從而導致磁體的局部溫升,降低了超導體的臨界電流,引起磁通線的運動,導致能量損耗,又產生新的熱量,使溫升比第一次更高。如此反復循環,會引起超導體內磁通線大量的不連續的瞬時運動,這就是磁通跳躍。磁通跳躍所產生的熱量往往引起磁體失超。因此磁通跳躍是磁體退化的內因,而擾動則為其外因。
發生磁通跳躍的本質是超導體的磁熱不穩定性:超導體的磁擴散率遠大于熱擴散率;超導體的磁通釘扎力隨溫度的升高而減小,而洛侖茲力與溫度無關。
引起超導磁體退化的擾動主要有機械擾動,電磁擾動及熱擾動3種。(1)機械擾動。磁體中載流導體在磁場作用下發生移動,磁體的浸漬材料發生破裂及復合導體的機械滯后效應等。(2)電磁擾動。有兩種情況。一是由兩導體間不良焊接或繞組匝間和層間短路引起的發熱;二是磁體的電流或磁場變化太快(如勵磁過快或直流電源交流分量太大),伴隨磁擴散產生的熱來不及傳出造成溫升。(3)熱擾動。如低溫系統因故障而傳入熱量。
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