超导磁体案例研究：设计和运行要点（第二版）
第1章 超导磁体技术
1.1 引言
1.2 超导电性
1.2.1 迈斯纳效应
1.2.2 伦敦超导电性理论
1.2.3 第Ⅰ类和第Ⅱ类超导体
1.2.4 第Ⅱ类超导体的临界面
1.3 磁体级超导体
1.3.1 超导材料与磁体级超导体
1.3.2 实验室级超导体与磁体级超导体
1.4 磁体设计
1.4.1 要求和关键问题
1.4.2 运行温度的影响
1.5 数值解
1.5.1 概算近似解
1.5.2 程序解
1.6 专题
1.6.1 问题 1.1: 第Ⅰ类超导体的热力学性质
1.6.2 问题 1.2: 超导回路
1.6.3 问题 1.3: 磁共振成像
第2章 电磁场
2.1 引言
2.2 麦克斯韦方程组
2.2.1 高斯定律
2.2.2 安培定律
2.2.3 法拉第定律
2.2.4 磁感应连续性
2.2.5 电荷守恒
2.2.6 磁化和本构关系
2.3 准静态
2.4 坡印亭矢量
2.5 场的标量势解法
2.5.1 二维圆柱坐标
2.5.2 球坐标
2.5.3 正交坐标系下的微分算符
2.5.4 勒让德函数
2.6 专题
2.6.1 问题 2.1: 均匀场中的磁化球
2.6.2 问题 2.2: 均匀场中的第Ⅰ类超导棒
2.6.3 讨论 2.1: 均匀场中的理想导体球
2.6.4 问题 2.3: 球壳的磁屏蔽
2.6.5 讨论 2.2: 用圆柱壳屏蔽
2.6.6 问题 2.4: 四个偶极子簇的远场
2.6.7 问题 2.5: 铁制电磁体的磁极形状
2.6.8 讨论 2.3: 永磁体
2.6.9 问题 2.6: 圆柱中的准静态场
2.6.10 问题 2.7: 圆柱壳的感应加热
2.6.11 问题 2.8: 金属带中的涡流损耗
2.6.12 讨论 2.4: 切分以减少涡流损耗
2.6.13 问题 2.9: 罗氏线圈
第3章 磁体、场和力
3.1 引言
3.2 毕奥-萨伐尔定律
3.3 洛伦兹力和磁压
3.4 螺管线圈的磁场分析
3.4.1 简单线圈
3.4.2 谐波误差———嵌套双线圈磁体
3.5 轴向力
3.5.1 两个环线圈间的轴向力
3.5.2 薄壁螺管内的轴向力
3.5.3 薄壁螺管和环线圈间的轴向力
3.5.4 两个薄壁螺管间的轴向力
3.5.5 厚壁螺管线圈———中平面轴向力
3.5.6 嵌套双线圈磁体的轴向力
3.5.7 轴向中心错位螺管组的轴向恢复力
3.6 螺管在磁力下的应力应变
3.6.1 应力应变方程
3.6.2 各向同性螺管的应力应变方程
3.6.3 张力绕制以减小径向应力
3.7 自感
3.7.1 圆环的自感
3.7.2 螺管线圈的自感
3.7.3 实用电感公式
3.8 互感
3.8.1 互感———几个特定的解析表达
3.8.2 互感和相互作用力
3.9 专题
3.9.1 讨论 3.1: 均匀电流密度螺管
3.9.2 问题 3.1: 简单螺管线圈
3.9.3 讨论 3.2: 比特磁体
3.9.4 问题 3.2: 螺管中的最大场
3.9.5 讨论 3.3: 负荷线
3.9.6 讨论 3.4: 叠加技术
3.9.7 讨论 3.5: 混合磁体
3.9.8 讨论 3.6: 双饼与层绕
3.9.9 问题 3.3: 亥姆霍兹线圈
3.9.10 问题 3.4: 亥姆霍兹线圈的分析———
另一种方法
3.9.11 问题 3.5: 空间均匀磁体分析
3.9.12 问题 3.6: 直角坐标下的磁场展开
3.9.13 问题 3.7: 凹槽螺管
3.9.14 讨论 3.7: 饼式线圈磁体的磁场分析
3.9.15 问题 3.8: 理想二极磁体
3.9.16 问题 3.9: 理想四极磁体
3.9.17 讨论 3.8: 双跑道线圈磁体
3.9.18 问题 3.10: 理想环形磁体
3.9.19 讨论 3.9: 核聚变与磁约束
3.9.20 问题 3.11: 边缘场
3.9.21 讨论 3.10: 螺管磁体的缩放
3.9.22 讨论 3.11: 粒子加速器
3.9.23 问题 3.12: 加速器中的回旋质子
3.9.24 问题 3.13: 双线圈磁体
3.9.25 问题 3.14: 螺管线圈的中平面轴向力
3.9.26 问题 3.15: 嵌套型双线圈磁体的中平面轴向力
3.9.27 问题 3.16: 环氧浸渍螺管的应力
3.9.28 问题 3.17: 高温超导磁体中的应力和轴向力
3.9.29 讨论 3.12: 铁球上的磁力
3.9.30 讨论 3.13: 双线圈磁体的径向力
3.9.31 讨论 3.14: 45T混合磁体的结构支撑
3.9.32 讨论 3.15: Nb3 Sn复合导体上的应力
3.9.33 问题 3.18: 自感举例
3.9.34 讨论 3.16: 罗氏线圈的互感
3.9.35 讨论 3.17: 力与互感
第4章 低温
4.1 引言
4.2 “湿式” 磁体和 “干式” 磁体
4.3 低温问题: 冷却、 热、 测量
4.3.1 冷源
4.3.2 热源
4.3.3 测量
4.4 液体制冷剂———用于 “湿式” 磁体
4.5 固体制冷剂———用于 “干式” 磁体
4.5.1 “湿式”LTS磁体与 “干式”HTS磁体的
关系———热容
4.5.2 固体制冷剂———氖、氮、氩
4.6 专题
4.6.1 问题 4.1: 卡诺制冷机
4.6.2 讨论 4.1: 卡诺制冷机性能
4.6.3 讨论 4.2: “湿式” 磁体的冷却模式
4.6.4 讨论 4.3: 制冷机冷却的HTS磁体
4.6.5 讨论 4.4: 超流
4.6.6 讨论 4.5: 1.8K过冷低温容器
4.6.7 讨论 4.6: J-T过程
4.6.8 问题 4.2: 基于制冷机的 “迷你” 氦液化器
4.6.9 讨论 4.7: 制冷机与低温循环器的关系
4.6.10 讨论 4.8: 辐射传热
4.6.11 讨论 4.9: 残余气体的对流传热
4.6.12 讨论 4.10: 真空泵系统
4.6.13 讨论 4.11: 制冷机冷却的固态制冷剂/磁体
4.6.14 问题 4.3: 固态制冷剂冷却的磁体
4.6.15 讨论 4.12: 温升与场均匀性的关系
4.6.16 讨论 4.13: 低温测量
4.6.17 讨论 4.14: 气冷铜电流引线
4.6.18 讨论 4.15: “干式” 引线———常规金属和HTS
4.6.19 问题 4.4: 气冷HTS电流引线———全超导型 (FSV)
4.6.20 问题 4.5: 气冷HTS引线———电流分流型
4.6.21 讨论 4.16: FSV和CSV电流引线的保护
4.6.22 讨论 4.17: HTS电流引线———铜延伸段
4.6.23 问题 4.6: 6kA气冷HTS电流引线
4.6.24 讨论 4.18: “最优”CSV引线
4.6.25 问题 4.7: 气冷黄铜电流引线
4.6.26 讨论 4.19: 气冷支撑棒
4.6.27 讨论 4.20: 低温下的结构材料
第5章 磁化
5.1 引言
5.2 第Ⅱ类超导体的比恩理论
5.2.1 无传输电流
5.2.2 传输电流对磁化的效应
5.3 测量技术
5.4 专题
5.4.1 讨论 5.1: 有传输电流时的磁化
5.4.2 讨论 5.2: 超导量子干涉仪用于磁化测量
5.4.3 讨论 5.3: 比恩细丝的磁化
5.4.4 讨论 5.4: 由磁化求临界电流密度
5.4.5 问题 5.1: 磁化测量
5.4.6 讨论 5.5: 磁扩散和热扩散
5.4.7 问题 5.2: 磁通跳跃判据
5.4.8 问题 5.3: 磁通跳跃
5.4.9 问题 5.4: 导线扭绞
5.4.10 问题 5.5: 导体励磁
5.4.11 讨论 5.6: 扭绞
5.4.12 讨论 5.7: HTS中的磁通跳跃
第6章 稳定性
6.1 引言
6.2 稳定性理论和标准
6.2.1 式 (6.1) 涉及的概念
6.2.2 热能
6.2.3 热传导
6.2.4 焦耳热
6.2.5 扰动谱
6.2.6 稳定裕度与扰动能量
6.2.7 冷却
6.3 电流密度
6.3.1 截面积
6.3.2 复合超导体
6.3.3 绕组中的电流密度
6.4 专题
6.4.1 讨论 6.1: 低温稳定性———电路模型
6.4.2 问题 6.1: 低温稳定性———温度依赖
6.4.3 讨论 6.2: 斯特科利低温稳定性判据
6.4.4 讨论 6.3: 复合超导体
6.4.5 问题 6.2: 低温稳定性———非线性冷却曲线
6.4.6 讨论 6.4: 等面积判据
6.4.7 讨论 6.5: 超导体指数———n
6.4.8 问题 6.3: 复合导体 (n) ———电路模型
6.4.9 问题 6.4: 电流脉冲下的复合YBCO
6.4.10 讨论 6.6: CIC导体
6.4.11 问题 6.5: 冷却后的复合导体V-I曲线
6.4.12 问题 6.6: 混合Ⅲ超导磁体的稳定性分析
6.4.13 讨论 6.7: 低温稳定与准绝热磁体
6.4.14 讨论 6.8: 最小传播区的概念
6.4.15 问题 6.7: 绝热绕组中的能量耗散密度
第7章 交流损耗和其他损耗
7.1 引言
7.2 交流损耗
7.2.1 磁滞损耗
7.2.2 多丝复合导体中的耦合损耗
7.2.3 涡流损耗
7.3 其他损耗
7.3.1 接头电阻
7.3.2 机械扰动
7.4 声发射技术
7.4.1 机械事件探测———LTS磁体
7.4.2 应用于HTS磁体
7.5 专题
7.5.1 问题 7.1: 磁滞能量密度———在 “弱” 磁场序列下的原始状态比恩板
7.5.2 问题 7.2: 磁滞能量密度———在 “中” 磁场时间序列下的原始状态比恩板
7.5.3 问题 7.3: 磁滞能量密度———在 “强” 磁场时间序列下的原始状态比恩板
7.5.4 讨论 7.1: 磁滞能量密度———磁化的比恩板(情况 4~6)
7.5.5 讨论 7.2: 载直流电流的比恩板
7.5.6 问题 7.4: 磁滞能量密度———载直流的比恩板(情况 4i~6i)
7.5.7 问题 7.5: 自场磁滞能量密度———比恩板
7.5.8 交流损耗公式的汇总
7.5.9 讨论 7.3: 磁体整体的交流损耗
7.5.10 讨论 7.4: 交流损耗的测量技术
7.5.11 讨论 7.5: 管内电缆导体中的交流损耗
7.5.12 讨论 7.6: HTS中的交流损耗
7.5.13 问题 7.6: Nb3 Sn中的磁滞损耗
7.5.14 问题 7.7: 混合Ⅲ超导磁体中的交流损耗
7.5.15 讨论 7.7: 混合Ⅲ内NbTi线圈中的接头耗散
7.5.16 讨论 7.8: 持续电流模式与指数
第8章 保护
8.1 引言
8.1.1 热能密度与磁能密度
8.1.2 热点和热点温度
8.1.3 绕组材料的温度数据
8.1.4 安全、 有风险、 高度风险的Tf区间
8.1.5 温度引起的应力
8.2 绝热加热
8.2.1 恒电流模式下的绝热加热
8.2.2 电流放电模式下的绝热加热
8.2.3 引线短接磁体的绝热加热
8.2.4 恒定电压模式下的绝热加热
8.3 高电压
8.3.1 电弧环境
8.3.2 帕邢电压试验
8.3.3 失超磁体内的电压峰值
8.4 正常区传播
8.4.1 轴向NZP速度
8.4.2 冷却条件下的NZP
8.4.3 横向 (匝间) 速度
8.4.4 热流体动力学反馈失超
8.4.5 交流损耗辅助的
8.5 计算机仿真
8.6 自保护磁体限制尺寸
8.7 孤立磁体的被动保护
8.8 主动保护
8.8.1 过热
8.8.2 多线圈磁体中的过应力
8.8.3 主动保护技术: 检测-释能
8.8.4 主动保护技术: 检测-激活加热器
8.8.5 失超电压检测技术———基本电桥电路
8.9 专题
8.9.1 问题 8.1: 大型超导磁体的回温
8.9.2 问题 8.2: 6 kA气冷HTS引线的保护
8.9.3 问题 8.3: 低温稳定NbTi磁体的保护
8.9.4 问题 8.4: 混合Ⅲ超导磁体的热点温度
8.9.5 讨论 8.1: 失超电压探测———1个变种
8.9.6 问题 8.5: 释能电阻设计
8.9.7 讨论 8.2: 磁体的缓慢放电模式
8.9.8 讨论 8.3: 低阻电阻器设计
8.9.9 讨论 8.4: 过热和内部电压判据
8.9.10 讨论 8.5: Bi2223超导带电流引线的保护
8.9.11 讨论 8.6: MgB2磁体的主动保护
8.9.12 问题 8.6: NMR磁体的被动保护
8.9.13 讨论 8.7: HTS磁体到底要不要保护
第9章 螺管磁体的实例，HTS磁体，结语
9.1 引言
9.2 螺管磁体的实例
9.2.1 例 9.2A: 串联混合磁体
9.2.2 Q/A 9.2A: SCH超导磁体
9.2.3 例 9.2B: 钢板上的超导线圈
9.2.4 例 9.2C: HTS平板的悬浮
9.3 例 9. 2D: HTS环磁体
9.4 HTS磁体
9.4.1 主要应用领域———HTS和LTS
9.4.2 HTS磁体展望
9.5 结语
附录
ⅠA 物理常数和转换因子
ⅠB 均匀电流密度螺管线圈的场误差系数
Ⅱ 制冷剂的热力学性质
Ⅲ 材料的物理性质
Ⅳ 常规金属的电气性质
Ⅴ 超导体的性质
A5.1 NbTi、 Nb3 Sn、 MgB2 、 YBCO、 Bi2223的电流密度
A5.2 NbTi、 Nb3 Sn的标度律
A5.3 力学和热学性质
Ⅵ 词汇表
Ⅶ 索引
1.1 引言
1.2 超导电性
1.2.1 迈斯纳效应
1.2.2 伦敦超导电性理论
1.2.3 第Ⅰ类和第Ⅱ类超导体
1.2.4 第Ⅱ类超导体的临界面
1.3 磁体级超导体
1.3.1 超导材料与磁体级超导体
1.3.2 实验室级超导体与磁体级超导体
1.4 磁体设计
1.4.1 要求和关键问题
1.4.2 运行温度的影响
1.5 数值解
1.5.1 概算近似解
1.5.2 程序解
1.6 专题
1.6.1 问题 1.1: 第Ⅰ类超导体的热力学性质
1.6.2 问题 1.2: 超导回路
1.6.3 问题 1.3: 磁共振成像
第2章 电磁场
2.1 引言
2.2 麦克斯韦方程组
2.2.1 高斯定律
2.2.2 安培定律
2.2.3 法拉第定律
2.2.4 磁感应连续性
2.2.5 电荷守恒
2.2.6 磁化和本构关系
2.3 准静态
2.4 坡印亭矢量
2.5 场的标量势解法
2.5.1 二维圆柱坐标
2.5.2 球坐标
2.5.3 正交坐标系下的微分算符
2.5.4 勒让德函数
2.6 专题
2.6.1 问题 2.1: 均匀场中的磁化球
2.6.2 问题 2.2: 均匀场中的第Ⅰ类超导棒
2.6.3 讨论 2.1: 均匀场中的理想导体球
2.6.4 问题 2.3: 球壳的磁屏蔽
2.6.5 讨论 2.2: 用圆柱壳屏蔽
2.6.6 问题 2.4: 四个偶极子簇的远场
2.6.7 问题 2.5: 铁制电磁体的磁极形状
2.6.8 讨论 2.3: 永磁体
2.6.9 问题 2.6: 圆柱中的准静态场
2.6.10 问题 2.7: 圆柱壳的感应加热
2.6.11 问题 2.8: 金属带中的涡流损耗
2.6.12 讨论 2.4: 切分以减少涡流损耗
2.6.13 问题 2.9: 罗氏线圈
第3章 磁体、场和力
3.1 引言
3.2 毕奥-萨伐尔定律
3.3 洛伦兹力和磁压
3.4 螺管线圈的磁场分析
3.4.1 简单线圈
3.4.2 谐波误差———嵌套双线圈磁体
3.5 轴向力
3.5.1 两个环线圈间的轴向力
3.5.2 薄壁螺管内的轴向力
3.5.3 薄壁螺管和环线圈间的轴向力
3.5.4 两个薄壁螺管间的轴向力
3.5.5 厚壁螺管线圈———中平面轴向力
3.5.6 嵌套双线圈磁体的轴向力
3.5.7 轴向中心错位螺管组的轴向恢复力
3.6 螺管在磁力下的应力应变
3.6.1 应力应变方程
3.6.2 各向同性螺管的应力应变方程
3.6.3 张力绕制以减小径向应力
3.7 自感
3.7.1 圆环的自感
3.7.2 螺管线圈的自感
3.7.3 实用电感公式
3.8 互感
3.8.1 互感———几个特定的解析表达
3.8.2 互感和相互作用力
3.9 专题
3.9.1 讨论 3.1: 均匀电流密度螺管
3.9.2 问题 3.1: 简单螺管线圈
3.9.3 讨论 3.2: 比特磁体
3.9.4 问题 3.2: 螺管中的最大场
3.9.5 讨论 3.3: 负荷线
3.9.6 讨论 3.4: 叠加技术
3.9.7 讨论 3.5: 混合磁体
3.9.8 讨论 3.6: 双饼与层绕
3.9.9 问题 3.3: 亥姆霍兹线圈
3.9.10 问题 3.4: 亥姆霍兹线圈的分析———
另一种方法
3.9.11 问题 3.5: 空间均匀磁体分析
3.9.12 问题 3.6: 直角坐标下的磁场展开
3.9.13 问题 3.7: 凹槽螺管
3.9.14 讨论 3.7: 饼式线圈磁体的磁场分析
3.9.15 问题 3.8: 理想二极磁体
3.9.16 问题 3.9: 理想四极磁体
3.9.17 讨论 3.8: 双跑道线圈磁体
3.9.18 问题 3.10: 理想环形磁体
3.9.19 讨论 3.9: 核聚变与磁约束
3.9.20 问题 3.11: 边缘场
3.9.21 讨论 3.10: 螺管磁体的缩放
3.9.22 讨论 3.11: 粒子加速器
3.9.23 问题 3.12: 加速器中的回旋质子
3.9.24 问题 3.13: 双线圈磁体
3.9.25 问题 3.14: 螺管线圈的中平面轴向力
3.9.26 问题 3.15: 嵌套型双线圈磁体的中平面轴向力
3.9.27 问题 3.16: 环氧浸渍螺管的应力
3.9.28 问题 3.17: 高温超导磁体中的应力和轴向力
3.9.29 讨论 3.12: 铁球上的磁力
3.9.30 讨论 3.13: 双线圈磁体的径向力
3.9.31 讨论 3.14: 45T混合磁体的结构支撑
3.9.32 讨论 3.15: Nb3 Sn复合导体上的应力
3.9.33 问题 3.18: 自感举例
3.9.34 讨论 3.16: 罗氏线圈的互感
3.9.35 讨论 3.17: 力与互感
第4章 低温
4.1 引言
4.2 “湿式” 磁体和 “干式” 磁体
4.3 低温问题: 冷却、 热、 测量
4.3.1 冷源
4.3.2 热源
4.3.3 测量
4.4 液体制冷剂———用于 “湿式” 磁体
4.5 固体制冷剂———用于 “干式” 磁体
4.5.1 “湿式”LTS磁体与 “干式”HTS磁体的
关系———热容
4.5.2 固体制冷剂———氖、氮、氩
4.6 专题
4.6.1 问题 4.1: 卡诺制冷机
4.6.2 讨论 4.1: 卡诺制冷机性能
4.6.3 讨论 4.2: “湿式” 磁体的冷却模式
4.6.4 讨论 4.3: 制冷机冷却的HTS磁体
4.6.5 讨论 4.4: 超流
4.6.6 讨论 4.5: 1.8K过冷低温容器
4.6.7 讨论 4.6: J-T过程
4.6.8 问题 4.2: 基于制冷机的 “迷你” 氦液化器
4.6.9 讨论 4.7: 制冷机与低温循环器的关系
4.6.10 讨论 4.8: 辐射传热
4.6.11 讨论 4.9: 残余气体的对流传热
4.6.12 讨论 4.10: 真空泵系统
4.6.13 讨论 4.11: 制冷机冷却的固态制冷剂/磁体
4.6.14 问题 4.3: 固态制冷剂冷却的磁体
4.6.15 讨论 4.12: 温升与场均匀性的关系
4.6.16 讨论 4.13: 低温测量
4.6.17 讨论 4.14: 气冷铜电流引线
4.6.18 讨论 4.15: “干式” 引线———常规金属和HTS
4.6.19 问题 4.4: 气冷HTS电流引线———全超导型 (FSV)
4.6.20 问题 4.5: 气冷HTS引线———电流分流型
4.6.21 讨论 4.16: FSV和CSV电流引线的保护
4.6.22 讨论 4.17: HTS电流引线———铜延伸段
4.6.23 问题 4.6: 6kA气冷HTS电流引线
4.6.24 讨论 4.18: “最优”CSV引线
4.6.25 问题 4.7: 气冷黄铜电流引线
4.6.26 讨论 4.19: 气冷支撑棒
4.6.27 讨论 4.20: 低温下的结构材料
第5章 磁化
5.1 引言
5.2 第Ⅱ类超导体的比恩理论
5.2.1 无传输电流
5.2.2 传输电流对磁化的效应
5.3 测量技术
5.4 专题
5.4.1 讨论 5.1: 有传输电流时的磁化
5.4.2 讨论 5.2: 超导量子干涉仪用于磁化测量
5.4.3 讨论 5.3: 比恩细丝的磁化
5.4.4 讨论 5.4: 由磁化求临界电流密度
5.4.5 问题 5.1: 磁化测量
5.4.6 讨论 5.5: 磁扩散和热扩散
5.4.7 问题 5.2: 磁通跳跃判据
5.4.8 问题 5.3: 磁通跳跃
5.4.9 问题 5.4: 导线扭绞
5.4.10 问题 5.5: 导体励磁
5.4.11 讨论 5.6: 扭绞
5.4.12 讨论 5.7: HTS中的磁通跳跃
第6章 稳定性
6.1 引言
6.2 稳定性理论和标准
6.2.1 式 (6.1) 涉及的概念
6.2.2 热能
6.2.3 热传导
6.2.4 焦耳热
6.2.5 扰动谱
6.2.6 稳定裕度与扰动能量
6.2.7 冷却
6.3 电流密度
6.3.1 截面积
6.3.2 复合超导体
6.3.3 绕组中的电流密度
6.4 专题
6.4.1 讨论 6.1: 低温稳定性———电路模型
6.4.2 问题 6.1: 低温稳定性———温度依赖
6.4.3 讨论 6.2: 斯特科利低温稳定性判据
6.4.4 讨论 6.3: 复合超导体
6.4.5 问题 6.2: 低温稳定性———非线性冷却曲线
6.4.6 讨论 6.4: 等面积判据
6.4.7 讨论 6.5: 超导体指数———n
6.4.8 问题 6.3: 复合导体 (n) ———电路模型
6.4.9 问题 6.4: 电流脉冲下的复合YBCO
6.4.10 讨论 6.6: CIC导体
6.4.11 问题 6.5: 冷却后的复合导体V-I曲线
6.4.12 问题 6.6: 混合Ⅲ超导磁体的稳定性分析
6.4.13 讨论 6.7: 低温稳定与准绝热磁体
6.4.14 讨论 6.8: 最小传播区的概念
6.4.15 问题 6.7: 绝热绕组中的能量耗散密度
第7章 交流损耗和其他损耗
7.1 引言
7.2 交流损耗
7.2.1 磁滞损耗
7.2.2 多丝复合导体中的耦合损耗
7.2.3 涡流损耗
7.3 其他损耗
7.3.1 接头电阻
7.3.2 机械扰动
7.4 声发射技术
7.4.1 机械事件探测———LTS磁体
7.4.2 应用于HTS磁体
7.5 专题
7.5.1 问题 7.1: 磁滞能量密度———在 “弱” 磁场序列下的原始状态比恩板
7.5.2 问题 7.2: 磁滞能量密度———在 “中” 磁场时间序列下的原始状态比恩板
7.5.3 问题 7.3: 磁滞能量密度———在 “强” 磁场时间序列下的原始状态比恩板
7.5.4 讨论 7.1: 磁滞能量密度———磁化的比恩板(情况 4~6)
7.5.5 讨论 7.2: 载直流电流的比恩板
7.5.6 问题 7.4: 磁滞能量密度———载直流的比恩板(情况 4i~6i)
7.5.7 问题 7.5: 自场磁滞能量密度———比恩板
7.5.8 交流损耗公式的汇总
7.5.9 讨论 7.3: 磁体整体的交流损耗
7.5.10 讨论 7.4: 交流损耗的测量技术
7.5.11 讨论 7.5: 管内电缆导体中的交流损耗
7.5.12 讨论 7.6: HTS中的交流损耗
7.5.13 问题 7.6: Nb3 Sn中的磁滞损耗
7.5.14 问题 7.7: 混合Ⅲ超导磁体中的交流损耗
7.5.15 讨论 7.7: 混合Ⅲ内NbTi线圈中的接头耗散
7.5.16 讨论 7.8: 持续电流模式与指数
第8章 保护
8.1 引言
8.1.1 热能密度与磁能密度
8.1.2 热点和热点温度
8.1.3 绕组材料的温度数据
8.1.4 安全、 有风险、 高度风险的Tf区间
8.1.5 温度引起的应力
8.2 绝热加热
8.2.1 恒电流模式下的绝热加热
8.2.2 电流放电模式下的绝热加热
8.2.3 引线短接磁体的绝热加热
8.2.4 恒定电压模式下的绝热加热
8.3 高电压
8.3.1 电弧环境
8.3.2 帕邢电压试验
8.3.3 失超磁体内的电压峰值
8.4 正常区传播
8.4.1 轴向NZP速度
8.4.2 冷却条件下的NZP
8.4.3 横向 (匝间) 速度
8.4.4 热流体动力学反馈失超
8.4.5 交流损耗辅助的
8.5 计算机仿真
8.6 自保护磁体限制尺寸
8.7 孤立磁体的被动保护
8.8 主动保护
8.8.1 过热
8.8.2 多线圈磁体中的过应力
8.8.3 主动保护技术: 检测-释能
8.8.4 主动保护技术: 检测-激活加热器
8.8.5 失超电压检测技术———基本电桥电路
8.9 专题
8.9.1 问题 8.1: 大型超导磁体的回温
8.9.2 问题 8.2: 6 kA气冷HTS引线的保护
8.9.3 问题 8.3: 低温稳定NbTi磁体的保护
8.9.4 问题 8.4: 混合Ⅲ超导磁体的热点温度
8.9.5 讨论 8.1: 失超电压探测———1个变种
8.9.6 问题 8.5: 释能电阻设计
8.9.7 讨论 8.2: 磁体的缓慢放电模式
8.9.8 讨论 8.3: 低阻电阻器设计
8.9.9 讨论 8.4: 过热和内部电压判据
8.9.10 讨论 8.5: Bi2223超导带电流引线的保护
8.9.11 讨论 8.6: MgB2磁体的主动保护
8.9.12 问题 8.6: NMR磁体的被动保护
8.9.13 讨论 8.7: HTS磁体到底要不要保护
第9章 螺管磁体的实例，HTS磁体，结语
9.1 引言
9.2 螺管磁体的实例
9.2.1 例 9.2A: 串联混合磁体
9.2.2 Q/A 9.2A: SCH超导磁体
9.2.3 例 9.2B: 钢板上的超导线圈
9.2.4 例 9.2C: HTS平板的悬浮
9.3 例 9. 2D: HTS环磁体
9.4 HTS磁体
9.4.1 主要应用领域———HTS和LTS
9.4.2 HTS磁体展望
9.5 结语
附录
ⅠA 物理常数和转换因子
ⅠB 均匀电流密度螺管线圈的场误差系数
Ⅱ 制冷剂的热力学性质
Ⅲ 材料的物理性质
Ⅳ 常规金属的电气性质
Ⅴ 超导体的性质
A5.1 NbTi、 Nb3 Sn、 MgB2 、 YBCO、 Bi2223的电流密度
A5.2 NbTi、 Nb3 Sn的标度律
A5.3 力学和热学性质
Ⅵ 词汇表
Ⅶ 索引
[美] 岩佐幸和（Yukikazu Iwasa）是麻省理工学院（MIT）等离子科学和聚变中心资深研究员，在麻省理工从事超导磁体技术研究和教学已40余年，曾获得包括Oyama Memorial Award，M.Het’enyi Award等多项国际荣誉。他1962年获MIT机械学士、机械硕士和电气硕士三项学位；1967年获MIT电气博士学位。Iwasa教授发表学术论文近300篇。
本书涵盖了超导磁体技术的核心领域，包括电磁场理论、场与力的关系、低温技术、交流损耗以及保护措施等。它不仅提供了超导磁体设计、建造和运行的基础知识和理论框架，还融合了丰富的设计实践经验。通过深入分析具体案例，本书强化了内容的实用性和可操作性，使读者能够将理论知识应用于实际问题中。
书中详细展示了超导磁体设计和运行中可能遇到的问题，并提供了相关案例分析，同时包含了多个典型磁体的设计流程，为读者提供了宝贵的参考。随着我国在超导磁体领域的研究不断深入，对相关领域的专业人才需求日益增长，本书作为一部专著类参考资料，其重要性不言而喻，对于培养专业人才和推动科技进步具有重要作用。
书中详细展示了超导磁体设计和运行中可能遇到的问题，并提供了相关案例分析，同时包含了多个典型磁体的设计流程，为读者提供了宝贵的参考。随着我国在超导磁体领域的研究不断深入，对相关领域的专业人才需求日益增长，本书作为一部专著类参考资料，其重要性不言而喻，对于培养专业人才和推动科技进步具有重要作用。
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