Июнь 18th, 2013
Главным преимуществом сверхпроводящего магнита является его низкая эксплуатационная стоимость. Сверхпроводники 2-го рода позволяют создавать в полезной апертуре или в рабочем объеме магнитные поля в два или даже в три раза сильнее, чем обычные магниты. Энергетические затраты, необходимые для создания таких полей в обычных магнитах, значительно выше.Плотность тока в самых крупных сверхпроводящих магнитах в два-три раза выше по сравнению с подобными магнитами, имеющими медную или алюминиевую обмотку. Это означает* что пондеромоторные силы в сверхпроводящих магнитах будут в 4—10 раз больше по сравнению с обычными магнитами такого же размера. Даже если учесть тот факт, что прочностные свойства материалов, служащих в качестве обмотки, позыша-ются приблизительно на 30% при гелиевых температурах и то, что прочность сплава NbxTi выше прочности меди почти в 4 раза, все равно огромные силы Лоренца требуют особых мер предосторожности, таких, как упрочнение самого проводника и бандажирование катушек во избежание движений провода. Поэтому в многомегаджоулевых магнитах необходимо так укреплять катушки, чтобы гарантировать их абсолютную жесткость.Все сверхпроводящие магниты подвергаются термомеханическим и магнитомеханическим циклам. Очень часто катушка отогревается до комнатной температуры или некоторого среднего значения, при котором эффективная теплоемкость катушки мала. Сама по себе катушка является сложной конструкцией, состоящей из различных металлов для стабилизации и упрочнения, сверхпроводников, изоляции, пропитывающих компаундов, изолирующих прокладок. Коэффициенты теплового расширения (сжатия) всех этих материалов сильно различаются.
