NbTi CICC导体横向机械性能分析

超导导体的力学性能是决定导体载流性能的重要影响因素之一,构成超导磁体的超导电缆在运行过程中受电磁力、热应力的作用,会导致其内部超导线产生应变,进而影响其载流性能和交流损耗,因此研究电磁循环载荷对超导电缆的影响有着重要的意义。对国际热核聚变实验堆中极向场线圈中Nb Ti超导导体进行机械压缩实验,并从形变量、弹性模量、弹性功等方面,对其机械强度进行分析。该方法可以在不进行电磁循环测试的情况下快速判断导体机械性能,为导体设计提供初步性能评判依据。结果显示,PF1-6NbTi超导导体相对于测试的其他PF导体在相同工况下,累积形变量与最大形变量更小。通过进一步对导体结构设计进行对比分析,发现低空隙率以及短节距绞线可以有效提高电缆机械性能。     

CFETR TF高场导体的横向几何特征分析

聚变堆用超导磁体性能衰退与超导丝断裂有关,其宏观表现为股线发生横向位移。对一种高性能CICC导体进行极限电磁性能测试,观测到导体性能发生显著衰退。通过FiJi软件对不同磁场下导体进行横向几何特征分析。结果表明,随磁场增加,洛伦兹力使得股线从低压区向高压区迁移,局部空隙率发生变化,并且整体股线向洛伦兹力方向迁移。