Сверхпроводящий магнит, работающий в режиме “замороженного потока

3буемой однородности магнитного йо-:Основным источником осевой неод-. нородности является сдвиг центра сим метрии основной обмотки относитель-. но центра симметрии компенсирующих., обмоток. Это прйводит к тому, что при регулировании токов компенсйрующих: обмоток размер области однородного поля и величина однородности меньше по сравнению с тем случаем, когда центры симметрии главной и компенсирующих обмото к совпадают. Недостатком ортогональных корректирующих обмоток, намотанных внутри главной обмоткй в непосредственной близости от области поля, подлежащего коррекции, и подключенных че,рез вторичную обмотку трансформато-ра постоянного тока, первичная обмотка которого включена последовательно с глнвной и компенсирующими обмотками, является то, что при на-" личии магйитных возмущений, источником которых могут быть исследуемые объекты или дополнительные корректи- рующие обмотки, находящиеся, например, на датчике спектрометра ядерного магнитного резонанса, в корректирующих ортогональных обмотках из-за малой индуктивности их и вторичной обмотки трансформатора постоянного тока наводится паразитный ток и создаваемые ортогональными корректирующими катушками градиенты изменяется.Таким образом, наиболее существенные недостатки известного магнита заключаются в следующем.Схема соединения тепловых сверхпроводящих ключей с обмотками позволяет производить корректировку осевых остаточных градиентов подрегулировкой токов в компенсирующих катушках только. тогда, когда главная и компенсирующие обмотки питаются током от главного источника. Это затрудняет установление области опти мальной однородности магнитного поля при неконтролируемом изменении тока главного источника (выпрямителя ) за счет вго недостаточной временной стабильности.Регулировка токов в компенсирующих обмотках не позволяе в полной мере скорректировать осевые градиенты магнитного поля, вызванные сдвигом симметрии главйой обмотки относительно компенсирующих под действием магнитного поля и низкой темпера-, туры.В ортогональных корректирующихобмотках под действием посторонних .,4электромагнитных возмущений йроисходит аскорректировка токов.ель изобретения- исключение влиянин фактора нестабильности главного5 источника тока на выбор оптимальнообласти однородного магнитного поля, уменьшение зависимости корректирующих радиальных градиентов отэлектромагнитных возмущений и увели10 чение однородности магнитного поляболее точным совмещением центровсимметрии компенсирующих и главнойобмоток.Для этого в предлагаемом устрой15 стве главную, компенсирующие и орто.гональные корректирующие обмотки соединяют последовательно и параллельно им подсоединяют тепловой сверхпроводящий ключ, Два других теплоа вых ключа подсоединяют параллельнокомпенсирующим обмоткам, которыенаматывают на отдельные каркасы свозможностью перемещения вдоль осиглавной обмотки в процессе наладки.а 5 Предлагаемая конструкция сверхпроводящего магнита позволяет понизить остаточные осевые градиенты,исключить зависимость корректирующих радиальных градиентов, создавазо емых ортогональними обмотками отмагнитных возмущений, производитькорректировку осевой однородностипри рабате магнитной системы в ре, жиме "замороженного потока " с отЗБ ключенным главным источником тока,что упрощает нахождение оптимальнойобласти однородного поля и не требует использования высокостабильного главного источника тока,На фиг.1 приведена электрическая схема сверхпроводящего Магнита;на Фиг.2 - его конструкция,продольный разрез.Предлагаемый свврхпроводящий45 магнит содержит главную обмотку 1;компенсирующие обмотки 2; ортогональные корректирующие обмотки Э;основной источник тока 4;балластнйй резистор 5 в цепи основного источникатока;выключатель 6;защитные цепи издиодов 7 и резисторов 8;тепловойсверхпроводящий ключ 9 основного ис точника тока с электронагревателем10;тепловые ключи 11 с нагревателем55 12 компенсирующих обмоток;дополнительные источники тока 13 для компенсирующих обмоток;балластные резисторы 14;выключателй 15;каркасы 16 компенсирующих обмоток с креплениями17;направляющий каркас 18 с креплениями 19 полукольцевые.прокладки 20каркас 21 главной обмотки;Сверхпроводящий магнйт помещаства остаточных радиальных градиентови т.д.,которые необходимо скорректировать, Число витков корректирующей катушки определяется в процессе наладки магнитной системы: где - ток,текущий че рез главную, компенсирующие и корректирухщие ортогональные обмотки. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сверхпроводящий магнит,работающий в режиме "замороженного пото 15 ка",содержащий помещенные в криостат сверхпроводящие соленоидную главную обмотку, состоящую из нескольких секций,две компенсирующие о обмотки, соединенные последовательно с главной и размещенные на концах ее каркаса,ортогональные коррек тирующие обмотки, тепловые сверхпроводящие ключи и защитные цепи,вклю ченные параллельно обмоткам,и источники тока;о т л и ч а ю щ и й - с я тем,что, с целью исключения влияния фактора нестабильности глав ного источника тока на выбор опти, мальной области однородного магнит- О ного поля, уменьшения зависимостикорректирующих радиальных градиентов от электромагнитных. возмущений и увеличения однородности магнитного поля более точным совмещением центров симметрии компенсирующих и главной обмоток, главная, компенси. - рующие и ортогоиальные корректирую щие обмотки соединены последовательно с главным источником тока, 4 О параллельно которому через сверхпроводящие соединения включен один из сверхпроводящих тепловых ключей, а два других сверхпроводящих тепловых ключа через сверхпроводящие 45 соединения включены параллельнокомпенсирующим обмоткам, каждая из которых выполнена на Отдельном кар: касв с возможностью перемещения вдоль оси главной обмотки. 6448ют в криостат и заливают в него жидкий гелий, Пропускают ток через нагреватели 10;12 сверхпроводящих ключей 9,П и йереводят их в нормальноесостояние. Затем включают выключатель б и плавно увеличивают ток отглавного источника 4 через последовательно соединенные обмотки 1,2;3.Когда достигнута необходимая величина магнитного поля, выключаютток,текущий через нагреватель теплового ключа 9,и переводят его из нормального в сверхпроводящее состояние,Сверхпроводящий магнит работает в режиме "замороженного "потока.Таким образом исключают временнуюнестабильность главного источникатока 4.После этого включают выключатели 15,плавно регулируют ток отисточников 13 и тем самым изменяютток на величины в одной компенсирующей обмотке и - в другой,Ток и соответствуют минимальным осевым градиентам сверхпроводящего магнита.При изменении токов в компенсирующих обмотках на величиныи от источников 13 автоматически изменяются и токи в главной обмотке 1.Эти изменения обратно пропорциональны отношению индуктивностей главной и компенсирующей обмоток,но они на три-четыре порядкаменьше и . Затем выключаютток из нагревателей 12 тепловых клвчей П и переводят их из нормального в сверхпроводящее состояние,отключают источники тока 4 из 13 выключателями б и 15.Магнит с корректированными градиентами работает,таким образом, в режиме замороженного потока".Главная, компенсирующие и ортогональные обмотки магнита соединены последовательно и изготовлены изсверхпроводящих проводов (сплавыили ),Число корректирующих ортогональных обмоток 3 зависит от количе448524 Составитель Д фжИБдатор цфрцрщ Техред я яцбрзд уоррен Заказ (ХФ Изд. М И одп иск раж СССР днриятке Патент, Москва, Г.б 9, Бережковская иаб., 24 ЦНИИПИ Государственногпо делан иМосква, И 303 омитета Совета Минист ретений и открытий 5, Раушская наб., 4