一種高溫超導(dǎo)帶材性能測(cè)試裝置及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低溫與超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫超導(dǎo)帶材性能測(cè)試裝置及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超導(dǎo)指某些金屬及其合金在溫度非常低的情況下，表現(xiàn)出的電阻為零的特性，具備這種特性的材料稱為超導(dǎo)材料，用超導(dǎo)材料制作的線材繞制成的線圈稱為超導(dǎo)線圈，而超導(dǎo)線圈通電后，則會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度非常高的磁場(chǎng)。
[0003]與普通的導(dǎo)線不同的是，超導(dǎo)帶材有著獨(dú)特的載流特性，一般來(lái)講，在磁場(chǎng)下，超導(dǎo)帶材的載流能力會(huì)有一定的衰減，且在磁場(chǎng)中的超導(dǎo)帶材與磁力線在不同角度的情況下，其載流能力也各不相同，同時(shí)，外界的溫度也會(huì)對(duì)超導(dǎo)帶材的載流能力產(chǎn)生一定的影響。
[0004]然而，迄今為止，并沒(méi)有一種可以直接對(duì)超導(dǎo)帶材在不同磁場(chǎng)和不同溫度下進(jìn)行載流能力測(cè)量的裝置和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種高溫超導(dǎo)帶材性能測(cè)試裝置及使用方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)超導(dǎo)帶材無(wú)法同時(shí)進(jìn)行不同磁場(chǎng)不同溫度下載流能力測(cè)試的問(wèn)題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高溫超導(dǎo)帶材性能測(cè)試裝置，包括超導(dǎo)磁體、第一制冷機(jī)、第二制冷機(jī)、同軸測(cè)試引線以及真空密封的殼體，其中，殼體包括殼體本體以及延伸出殼體的第一延伸體和第二延伸體，殼體本體內(nèi)設(shè)置超導(dǎo)磁體;第一延伸體和第二延伸體互相垂直設(shè)置，第一制冷機(jī)設(shè)置在第一延伸體上，第一制冷機(jī)的冷頭穿過(guò)第一延伸體、與超導(dǎo)磁體連接，且第一延伸體上還設(shè)置有抽空閥門；第二制冷機(jī)設(shè)置在第二延伸體上;第二延伸體上還設(shè)置有低溫氦氣腔，低溫氦氣腔穿過(guò)第二延伸體、且端部位于超導(dǎo)磁體的中央，低溫氦氣腔與第二延伸體為活動(dòng)連接；同軸測(cè)試引線設(shè)置于低溫氦氣腔內(nèi)，且同軸測(cè)試引線上設(shè)置有加熱器。
[0008]優(yōu)選地，超導(dǎo)磁體為兩組沿同一水平線方向纏繞、且對(duì)稱分布于殼體本體內(nèi)兩側(cè)的超導(dǎo)線圈。
[0009]優(yōu)選地，第二制冷機(jī)包括一級(jí)冷頭和二級(jí)冷頭，且一級(jí)冷頭和二級(jí)冷頭分別伸入低溫氦氣腔內(nèi)。
[0010]優(yōu)選地，低溫氦氣腔內(nèi)的溫度為20K-77K。
[0011]優(yōu)選地，同軸測(cè)試引線為復(fù)合零電阻電流引線。
[0012]優(yōu)選地，氦氣腔為實(shí)現(xiàn)氦氣自動(dòng)循環(huán)的密閉腔室。
[0013 ]優(yōu)選地，超導(dǎo)磁體中心位置的磁場(chǎng)為均勾磁場(chǎng)。
[0014]優(yōu)選地，殼體為金屬殼體。
[0015]優(yōu)選地，殼體本體上還設(shè)置有底座。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高溫超導(dǎo)帶材性能測(cè)試裝置的使用方法，包括以下步驟:通過(guò)超導(dǎo)磁體提供中心位置為均勻的磁場(chǎng);將待測(cè)高溫超導(dǎo)帶材固定于同軸測(cè)試引線上，并設(shè)置于低溫氦氣腔內(nèi)；將低溫氦氣腔設(shè)置于磁場(chǎng)的中心位置;調(diào)節(jié)低溫氦氣腔的溫度以及與磁場(chǎng)的角度，從而對(duì)高溫超導(dǎo)帶材的性能進(jìn)行測(cè)試。
[0017]由以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的高溫超導(dǎo)帶材性能測(cè)試裝置及使用方法，通過(guò)低溫超導(dǎo)線圈提供中心均勻的磁場(chǎng)，并通過(guò)同軸測(cè)試引線將待測(cè)高溫超導(dǎo)帶材設(shè)置于位于均勻磁場(chǎng)中的低溫氦氣腔內(nèi)，通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)與溫度的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同磁場(chǎng)和不同溫度下超導(dǎo)帶材的載流能力測(cè)試。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高溫超導(dǎo)帶材性能測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖示說(shuō)明:
[0021 ] 101-第一制冷機(jī)，102-超導(dǎo)磁體，103-殼體本體，104-抽空閥門，105-第二制冷機(jī)，106-同軸測(cè)試引線，107-低溫氦氣腔，108-底座。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]參見圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高溫超導(dǎo)帶材性能測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的高溫超導(dǎo)帶材性能測(cè)試裝置，包括超導(dǎo)磁體102、第一制冷機(jī)101、第二制冷機(jī)105、同軸測(cè)試引線106以及真空密封的殼體，其中殼體包括殼體本體103以及從殼體的側(cè)面延伸出的第一延伸體和第二延伸體，殼體本體103可設(shè)置為圓柱狀，超導(dǎo)磁體102設(shè)置于殼體本體103內(nèi)，超導(dǎo)磁體102為超導(dǎo)材料繞制成的超導(dǎo)線圈，超導(dǎo)線圈設(shè)置為兩組，兩組線圈均沿水平方向纏繞，且對(duì)稱分布于殼體本體103內(nèi)的兩側(cè)，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)的中心位置為均勾磁場(chǎng)。
[0025]在殼體本體103的外周延伸出兩個(gè)延伸體，即第一延伸體和第二延伸體，第一延伸體上設(shè)置有第一制冷機(jī)101，第一制冷機(jī)101的冷頭穿過(guò)第一延伸體、與超導(dǎo)磁體102連接，用于給超導(dǎo)磁體102降溫，保證超導(dǎo)磁體102在低溫下工作，產(chǎn)生較高強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
[0026]第一延伸體上還設(shè)置有抽空閥門104，抽空閥門104與外界抽空系統(tǒng)(如機(jī)械栗、分子栗、離子栗等)連接，用于對(duì)殼體內(nèi)的系統(tǒng)抽真空，保證殼體內(nèi)工作環(huán)境下處于高真空狀
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[0027]第二延伸體和第一延伸體為垂直設(shè)置，第二延伸體上設(shè)置有低溫氦氣腔107，低溫氦氣腔107穿過(guò)第二延伸體，端部位于超導(dǎo)磁體102中央位置，且低溫氦氣腔107與第二延伸體為活動(dòng)連接，其可進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)，從而使得該裝置可以測(cè)量與磁場(chǎng)不同角度下的性質(zhì)。
[0028]低溫氦氣腔107內(nèi)設(shè)置有同軸測(cè)試引線106，同軸測(cè)試引線106為復(fù)合零電阻電流引線，采用復(fù)合結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)電流的低電阻循環(huán)運(yùn)行。
[0029]同軸測(cè)試引線106上還設(shè)置有加熱器，加熱器可以對(duì)同軸測(cè)試引線106進(jìn)行加熱控溫O
[0030]第二延伸體上還設(shè)置有第二制冷機(jī)105，第二制冷機(jī)105包括一級(jí)冷頭和二級(jí)冷頭，一級(jí)冷頭和二