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1.-2.4.7 射线造成的损伤:理论 34 1.2.5.中子和 7 射线损伤的实验比较 ..38 1.2.6.离子造成的损伤:理论 44 1.2.7.中子和离子损伤的实验比较 ... 50
稀土永磁体是清洁能源转型和电气化交通革命的关键技术。全球稀土金属和磁体的供应链几乎完全由中国主导,2020 年,中国控制了 58% 的稀土矿开采和 92% 的磁体制造。美国仅生产了全球这些磁体原材料供应的 15%,尽管该国有几项新兴的下游加工和制造工作,但目前国内产量有限。投资和激励措施旨在促进国内供应链,特别是在分离和精炼阶段,为确保这些关键清洁能源部件的稳定供应指明了方向。
摘要:与传统注塑工艺相比,基于挤压的聚合物复合磁体的增材制造可以增加固体负载体积分数,并通过打印喷嘴产生更大的机械力。约 63 vol% 的各向同性 NdFeB 磁体粉末与 37 vol% 的聚苯硫醚混合,并在使用大面积增材制造时制造粘结永磁体,而磁性能没有任何下降。聚苯硫醚粘结磁体的拉伸应力为 20 MPa,几乎是尼龙粘结永磁体的两倍。增材制造和表面保护树脂涂层粘结磁体满足高达 175 ◦ C 的工业稳定性标准,1000 小时内的通量损失为 2.35%。与无涂层磁体相比,它们在酸性溶液(pH = 1.35)中暴露 24 小时并在 80 ◦ C 下退火 100 小时(相对湿度为 95%)时也表现出更好的耐腐蚀行为。因此,聚苯硫醚粘合、增材制造、保护性树脂涂层粘合永磁体具有更好的热性能、机械性能和磁性。
高温超导 (HTS) 带可以通过非常细的导线传输非常大的电流,而且没有电阻。这意味着 HTS 带可以缠绕成不产生热量的轻质高场电磁铁。因此,HTS 电磁铁在太空领域非常有用,因为太空领域对尺寸和重量有极大的限制,而且很难通过辐射方式消散传统铜电磁铁产生的热量。因此,HTS 被认为是一种小型化技术,能够在小型卫星上产生高磁场,用于电力推进、辐射屏蔽、姿态控制和感应储能等应用。HTS 设备需要在低温下运行,通常在 77 K 或以下。使用电制冷机可以在太空中保持这些低温。制冷机的性质及其与 HTS 电磁铁的集成方式对 SWaP(尺寸、重量和功率)要求有重大影响。本文介绍了旨在集成到立方体卫星中的 HTS 电磁铁设计的建模和初步物理测试。这项工作采用数值建模和实验相结合的方法,研究了单个微型低温冷却器是否可以将 HTS 电磁铁冷却到临界温度以下。使用 Sunpower CryoTel MT 低温冷却器,重量仅为 2.1 千克,长度和直径分别仅为 243 毫米和 73 毫米,仅使用 40 W 的输入功率即可获得低于 75 K 的电磁铁温度,同时保持 40 °C 的热端温度。这表明 HTS 电磁铁可以使用微型单级低温冷却器在小型卫星上运行。
在介电绝缘的超导磁体中需要聚合物[1],以及浸渍由NB 3 SN等脆性导体制成的磁铁线圈[2]。在未来的粒子加速器中,例如未来的圆形对撞机(FCC)项目[3,4],磁体将暴露于日益高的辐射剂量。为例,HL-LHC [5]内三重线圈中的预测峰剂量为30 mgy [6]。环氧树脂是具有良好的介电和机械支撑物的热固性聚合物,这些聚合物通常用于磁铁的大管浸没,用于电动机和发电机的线圈绕组,以及作为纤维增压组合的基质材料。这种环氧树脂的辐射损伤已被广泛研究[7]。以前,我们已经描述了不同环氧树脂系统在环境空气中辐射期间潜在用于超导磁体的老化[8]。由于超导磁体中的聚合物在没有氧气的情况下在低温温度下被照射,因此在本研究中,我们研究了辐射温度和大气的影响。为此,我们在三种不同的环境中辐射了相同的环氧树脂:在20℃,在环境空气或惰性气体中,并浸入4.2 K的液态氦气中。为了评估衰老过程并确定衰老率,我们采用动态机械分析(DMA)。DMA存储和损耗模量演变揭示了交联和链分裂对玻璃过渡温度(T G)的竞争影响以及大分子交联之间的分子量。辐照环境,尤其是辐射温度,可能会大大影响辐射引起的环氧树脂衰老。
摘要 - 在最近推出的欧洲合作中,正在调查用于龙门和加速器(同步器)的内部离子治疗磁铁,在欧洲H2020 Hitri Plus和I.Fast计划的框架中,该合作已为超导磁铁提供了一些用于工作包的资金。超导磁体的设计和技术将用于离子治疗同步器,尤其是 - 尤其是龙门,作为430 MeV/nucleon离子(C-ION)的参考光束,具有10个离子/脉冲。磁体的直径约为60-90毫米,4至5 t峰值峰值,磁场的变化约为0.3 t/s,质量良好。本文将说明协作和技术计划的组织。各种超导体选项(LTS,MGB 2或HTS)和不同的磁铁形状,例如经典的Costheta或创新的Canted Costheta(CCT),具有弯曲的多功能(偶极子和四极管),在评估中,CCT为基线。这些研究应为现有设施的新超导龙门设计设计提供设计投入,并在更长的时间范围内,用于将新的强子治疗中心放置在东南欧(Seeiist Project)。
资料来源:Gauß 等人。2021 年。稀土磁铁和电机:欧洲行动呼吁。欧洲原材料联盟稀土磁铁和电机集群的报告。柏林 2021 年
摘要 - 放射治疗中心的续录加速器项目,要求在转移线和龙盘中强烈弯曲的磁铁。在设计和制造强烈弯曲,余弦和cosine-theta型磁铁方面已取得了一些进步。本文提出了一种新的计算机辅助功能(CAD)引擎,用于为各种类型的Mandrelsurfaces(椭圆,弯曲,圆锥形)生成线圈几何形状,并与磁场软件以及CAD工具生成。CAD发动机基于FRENET框架的微分几何形状,并允许对曲率参数(例如曲率,扭曲和扭转)进行分析计算。应用可开发表面的理论,可以生成零高斯曲率的导体几何形状,这对于高温超导体磁带等应变敏感的超导管特别有趣。
扭转二维范德华磁体可以形成和控制不同的自旋纹理,如 skyrmion 或磁畴。除了旋转角度之外,还可以通过增加形成扭转范德华异质结构的磁层数量来设计不同的自旋反转过程。在这里,A 型反铁磁体 CrSBr 的原始单层和双层被视为构建块。通过将这些单元旋转 90 度,可以制造对称(单层/单层和双层/双层)和不对称(单层/双层)异质结构。磁输运特性显示出磁滞的出现,这在很大程度上取决于施加磁场的大小和方向,不仅由扭转角度决定,还由形成堆栈的层数决定。这种高可调性允许在零场下切换易失性和非易失性磁存储器,并根据需要控制在负场或正场值下突然磁反转过程的出现。根据微磁模拟的支持,基于层中发生的不同自旋切换过程合理化了现象学。结果强调了扭转角和层数的组合是设计扭转磁体中自旋切换反转的关键要素,这对于自旋电子器件的小型化和实现新型自旋纹理很有意义。