Стабилизация сверхпроводящих магнитных систем - Альтов В.А.
Стабилизация сверхпроводящих магнитных систем
Автор: Альтов В.А.Другие авторы: Зенкевич В.Б., Кремлев М.Г., Сычев В.В.
Издательство: М.: Энергия
Год издания: 1975
Страницы: 328
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117
Скачать:
В. А. АЛЬТОВ, В. Б. ЗЕНКЕВИЧ, М. Г. КРЕМЛЕВ, В. В. СЫЧЕВ
МАГНИТНЫХ
СИСТЕМ
Под редакцией профессора В. В. Сычева
СТАБИЛИЗАЦИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ
"ЭНЕРГИЯ"
МОСКВА 1975
6П2.1.06
С 75
УДК 621.315.5:537.312.62
Стабилизация сверхпроводящих магнитных си-
С 75 стем. Под ред. В. В. Сычева. М., "Энергия", 1975.
328 с. с ил.
Перед загл. авт.: В. А. Альтов, В. Б. Зенкевич, М. Г. Кремлев, В. В.
Сычев.
Книга посвящена важнейшей проблеме, стоящей перед создателями
сверхпроводящих магнитных систем, - проблеме стабилизации обмотки
магнитной системы. Подробно рассмотрены вопросы тепловой
(криостэтической) и внутренней стабилизации сверхпроводящих обмоток. -
Содержится детальный анализ состояния вопроса, приведены практические
рекомендации.
Книга рассчитана иа научных работников и инженеров, работающих в области
создания и эксплуатации сверхпроводящих магнитных систем различного
назначения; она может быть полезной также аспирантам и студентам
соответствующих специальностей.
" 30308-029
С 0Т(051)-75~ 180-75 6П2Л-06
(c) Издательство "Энергия", 1975 г.
Предисловие
Одним из важнейших направлений современной техники является создание
сверхпроводящих устройств различного назначения. Сверхпроводимость
находит применение в различных областях энергетики, электротехники,
физики высоких энергий, космической техники.
Наиболее широко в настоящее время сверхпроводимость используется для
получения сильных магнитных полей с помощью сверхпроводящих магнитных
систем. Параметры таких систем быстро растут; уже созданы устройства,
имеющие большую запасенную энергию. В крупных магнитных системах
запасенная энергия может измеряться десятками и сотнями мегаджоулей. При
нарушении сверхпроводимости обмотки эта энергия, если не принято
специальных мер, выделяется в виде тепла, что неизбежно ведет к аварии.
Поэтому обеспечение условий падежной безаварийной работы магнитных систем
является чрезвычайно важной задачей.
Полная надежность магнитной системы в принципе может быть обеспечена
путем использования в обмотке комбинированного сверхпроводящего провода с
большим содержанием .нормального металла, имеющего высокую электрическую
проводимость и шунтирующего сверхпроводник. В этом случае, упрощенно
говоря, при силе тока, не слишком сильно превышающей номинальное
значение, сверхпроводящая магнитная система может в течение некоторого
ограниченного времени работать как обычная криогенная система, ток в
которой течет по нормальному металлу, имеющему низкую температуру.
Средняя .плотность тока в такой обмотке невысока, поскольку мала доля
сверхпроводника в сечении провода. Для создания подобной системы
необходимо располагать определенной информацией об условиях теплообмена в
обмотке и о характере процесса вытеснения тока из сверхпроводящей в
нормальную часть сечения провода. Задача, однако, значительно усложняется
тем, что очень часто ограничения массы и габаритов приводят к
необходимости использования обмоток с высокими средними плотностями тока.
В этом случае возможности введения в комбинированный сверхпроводящий
провод большого количества нормального металла ограничены и приходится
идти на компромиссное в отношении надежности решение.
3
При сооружении эффективной сверхпроводящей магнитной системы важнейшими
являются вопросы о необходимой степени ее стабилизации, т. е. об
условиях, при которых должен быть исключен неконтролируемый переход
обмотки в нормальное состояние, и о надежности системы, т. е. о
разработке таких критериев конструирования обмотки и о создании таких
средств ее защиты, которые предотвращали бы повреждение системы в
процессе ее перехода в нормальное состояние, если этот переход все же
произошел по тем или иным причинам. Этим важным для практики вопросам и
посвящена настоящая книга.
В настоящее время информация о различных аспектах проблемы стабилизации
сверхпроводящих обмоток рассеяна в виде статей по страницам
многочисленных журналов; это, естественно, создает большие трудности для
специалиста, нуждающегося в достаточно полном ознакомлении с состоянием
вопроса. Настоящая книга является первой попыткой систематического
изложения вопросов стабилизации комбинированных проводников. При этом
основное внимание уделено методу тепловой (крио-статической)
стабилизации. Достаточно подробно рассмотрены также методы внутренней
стабилизации.
Материал книги в значительной мере основан на результатах исследований
авторов, выполненных ими в последние годы в отделе прикладной
сверхпроводимости Института высоких температур АН СССР. Вместе с тем
обобщены результаты практически всех известных работ в этой области.
Книга рассчитана прежде всего на научных работников и инженеров,
специализирующихся в области разработки, создания и эксплуатации
сверхпроводящих магнитных систем различного назначения, на студентов и
аспирантов соответствующих специальностей. Она может оказаться полезной
для специалистов, работающих в смежных областях науки и техники
