高场磁铁是利用安培定律生成高磁场的科学设备。他们为物理,化学,材料,脑科学,生命科学和医疗健康等领域做出了重大贡献,并取得了诺贝尔奖水平的成就。
摘要 - 自2008年以来,紧凑型MUON电磁阀(CMS)检测器磁铁一直在CERN的大型强子对撞机(LHC)上运行。它必须运行,直到高亮度LHC运行到2040年以后。CMS磁铁包含一个大型超级导电螺线管,可提供3.8 t的磁场,直径为6 m,长度为12.5 m。线圈由铝制稳定的Rutherford NB-TI/CU电缆构建,并在4 K下以沸腾模式下的间接传导冷却,并用沸腾的氦气进行沸腾模式。磁铁在2006年在Cern Point 5的Surface Hall委托。随后在2007年将其转移到地下实验区域,从那时起,它被推荐并成功地以3.8 T的名义字段进行操作。在本文中介绍了磁铁操作数据的摘要,以及观察到的纯铝导体稳定剂的残余电阻率比(RRR)的进行性变化,这是操作周期和磁铁热身的函数。描述了遇到的技术问题,以及用低温和真空抽水实现的解决方案,以及在控制系统的LHC关闭期间进行的升级,低温和供电电路,该电路已实施了自由轮晶状体系统。
摘要 - 碰撞能量显着的圆形粒子加速器超出LHC,需要具有较高磁场的磁铁。对这种磁体的淬火保护是出于两个主要原因。首先,高能量密度和相对较高的淬火需要高性能的淬火保护系统。第二,在预计将运行的加速器机器中保护系统的集成数十年,要求易于整合,健壮和冗余元素。最近提出了一种名为Secondary Cliq(S-CLIQ)的新的且有前途的保护方法。它依赖于辅助正常线圈,这些线圈与线圈电隔离以保护但在磁性上耦合到它们。在磁铁淬灭检测时,耦合线圈具有双重功能:首先,它们会在超导体中引起高耦合损失,这足以使大多数绕组在几个Mil-mil-Liseconds中传递到正常状态;其次,他们通过磁耦合提取磁铁存储的一部分。在这项工作中,提出了基于放置在赛道磁铁顶部和底部的辅助线圈的S-CLIQ系统,并显示了由薄1毫米2线制成的。表明,在热点温度和地面峰值电压方面,淬灭保护性能优于替代方法,例如能量提取,淬火加热器和CLIQ。
我们报告了Millikelvin绝热去磁性消防制冷(MK-ADR)候选材料Naybgeo 4的合成,表征,低温磁和热力学测量值,该候选物质Naybgeo 4表现出扭曲的YBO 6磁性单元的平方晶格。磁化强度和特定热量表明弱相互作用的有效自旋1 /2低于10 K的有效自旋1 /2矩,质量 - 韦斯温度仅为15 mk,可以通过1 t级的磁场进行偏振。对于ADR性能测试,我们启动了从5 t的温度下的5 t启动〜2 k的温度,并达到〜2 k的温度,并达到150毫克的最低温度。变暖曲线表明在210 MK处的热容量中的磁性急剧过渡,这仅表示磁性弱弱。与在相似条件下研究的沮丧的ytterbium-Ox-odr ADR材料相比,S GS≃101MJ K-1 cm-3的熵密度并保持低于2 k的2 k的时间是竞争性的,而最小温度则更高。
摘要 - 理解辐射对环氧树脂功能性能的影响对于它们在未来的粒子加速器(如未来的圆形碰撞器(FCC))中的应用至关重要。我们比较了可用于磁铁线圈真空浸渍的六个环氧树脂系统的辐照诱导的衰老率。衰老。dma的存储和损失模量的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。衰老率在不同的树脂中差异很大,并且在My750树脂系统中观察到最快的老化,T g以大约9°C/mgy的速率降低。
摘要:矿产资源和能源部估计,工业部门是南非最大的能源消耗部门。工业中约 66% 的能源最终用途用于制造过程中的供热。南非工业以前是在煤炭和电力能源价格低廉的背景下发展起来的。这导致了大量低效且碳密集的工业流程。随着燃料价格上涨、化石燃料枯竭的前景以及全球不断努力减少环境影响,有必要开发用于供热的替代能源。相当一部分热能可以通过太阳能技术产生。然而,太阳能供应本质上是可变的,并不总是与需求相匹配。因此,有必要将热能存储系统集成到太阳能发电厂中以确保可用性。热能可以通过三种主要方式储存,即显热、潜热和热化学热形式。磁铁矿是一种在 ~570°C 时发生反铁磁相变的材料。这会导致材料热容量可逆性飙升。这对于热能存储应用非常有利,使其能够比其他典型的显热存储介质存储更多的热量。磁铁矿在南非随处可见,通常是其他生产过程的废品。开发了一个实验室规模的原型,以分析磁铁矿在以空气为工作流体的开放(非加压)系统中的热存储特性。磁铁矿在填料床反应器中使用燃气燃烧器加热,并使用环境空气排放。磁铁矿能够储存高达 1000 o C 的热量,这使其适用于 CSP 工厂。实验结果将用于验证 CFD 模型,为未来的 CSP 工厂设计和工业过程加热应用提供参考。
摘要。对MUON对撞机的新兴趣激发了对能源边界此对撞机选项所需的加速器技术的彻底分析。磁铁,无论是正常还是超导,都是从生产,加速和碰撞的整个加速器络合物中的关键技术之一。在本文中,我们启动了10 TEV Mass中心的MUON对撞机的磁铁规格目录。,我们将在美国摩尔穆恩加速器计划范围内执行的大量工作作为起点,以目前对能量覆盖范围的要求进行更新,并专注于磁铁类型和速度最高的性能。这些很好地代表了未来设计和开发将要解决的问题和挑战的信封。,我们最终考虑了合适的磁铁技术的第一个且指示性的选择,并考虑了既定的实践以及加速器磁体领域的透视发展。
愿景:成为世界一流的超导和电磁学团队,创造超导磁体技术的未来。磁体部门员工在以下领域发挥领导作用:• 超导磁体技术• 磁体开发、制造和测试,应用于加速器、科学、聚变和工业能力:• LTS 和 HTS 超导磁体 - 10m 线圈绕制能力、Nb 3 Sn 炉 4.2 m• 直接绕线磁体和设施 - IR 和特种磁体、精密磁场质量、2.5m 线圈绕制能力• 磁体测试设施 - 1.9K、22KA、6.1m 深、71cm 直径。当前优先事项:• 加速器升级项目 - 线圈构造、垂直磁体测试• EIC 磁体 - IR、磁体测量、RHIC 磁体再利用• 磁体开发项目 - HTS/LTS 混合、诊断• 聚变 - INFUSE、ARPA-E (CFS)、MPEX
摘要:光学波导理论对于各种光学设备的开发至关重要。尽管有有关磁光(MO)和磁电(ME)效应的光学波导理论的报道,但考虑到这两种效应尚未发布,对波导的全面理论分析。在这项研究中,通过考虑构成MO和ME效应的构成关系来扩展常规的波导理论。使用扩展的波导理论,还将传播特性在安排超材料和磁性材料的介质中进行分析,以便可以独立控制MO和ME效应。已确认MO和ME效应之间的相互作用取决于某些超材料的排列和磁化方向。这表明非偏振控制控制在自由空间中传播时仅在一个方向上旋转极化,并增强了波导传播中传播波的非偏置性质。
对MUON对撞机的新兴趣激发了对能源边界此对撞机选项所需的加速器技术的彻底分析。磁铁,无论是正常还是超导,都是从生产,加速和碰撞的整个加速器络合物中的关键技术之一。在本文中,我们在10 TEV Mass中心的MUON对撞机的磁铁规格目录中启动了目录。,我们将在美国 - 穆恩加速器计划范围内所做的大量工作作为起点,以当前对增加的能量覆盖范围的要求对其进行更新,并专注于磁铁类型和变体,其性能最高。这些代表很好地表达了未来的设计和开发范围内的问题和挑战的信封。,我们最终考虑了合适的磁铁技术的第一个且指示性的选择,并考虑了既定的实践以及加速器磁体领域的透视发展。