本书系统地介绍了高磁场超导磁体的工程设计、建造和运行等方面的一些关键问题,包括高磁场下高温和低温超导线/带的电磁特性及其与外部电磁场、温度和应力等的变化规律,超流、超临界和常压低温流体的传质热、两相流中的非线性问题;高磁场超导磁体的逆问题、机械应力/应变、磁热稳定性、失超传播规律和失超保护等。
本书适于从事应用超导技术、低温技术和磁体技术的研究人员和工程技术人员参考,特别适于从事超导强电技术及其应用等方面的工程技术人员、高等院校的教师和高年级的学生使用。
样章试读
目录
- 前言
第1章 超导磁体科学技术的发展和应用
1.1 超导电性的基本现象和相关的理论
1.2 实用化的超导线材的基本特性和发展趋势
1.3 超导磁体科学技术及其应用
1.4 高磁场超导磁体技术发展面临的技术挑战
参考文献
第2章 高磁场超导磁体的电磁场逆问题
2.1 高磁场超导磁体的电磁场理论
2.2 块状导体的磁感应强度
2.3 螺管形线圈的磁场分布
2.4 高均匀度螺管形超导磁体
2.5 高磁场超导螺管形线圈设计的一般考虑
2.6 加速器超导磁体的磁场
2.7 高磁场超导磁体电磁设计的数学优化方法
2.8 高温超导磁体电磁设计
2.9 高磁场核磁共振谱仪和人体核磁共振成像超导磁体
2.10 球坐标系下磁场的目标场方法
2.11 传导冷却的超导磁体和加速器二极磁体
参考文献
第3章 高磁场超导磁体的机械稳定性
3.1 高磁场超导磁体机械稳定性的有限元分析方法
3.2 螺管线圈的热机械和电磁条件下应力、应变特性
3.3 多螺管线圈的平面应力/应变的分析(GPS)
3.4 极高磁场超导磁体的弹塑性分析理论
3.5 极高磁场超导磁体的弹塑性FEA模型
3.6 高磁场超导线的电和热机械效应
3.7 高温超导线圈的热和电磁应力分析
3.8 实验和数值模拟超导绕组的机械特性
3.9 加速器超导磁体的机械结构
参考文献
第4章 超导体的磁热稳定性理论
4.1 非理想II类超导体及临界态模型
4.2 磁通跳跃的绝热稳定化理论
4.3 动态稳定化理论
4.4 低温稳定化理论
4.5 超导复合带/薄膜的本征稳定理论
4.6 圆柱形截面超导复合线材的本征稳定理论
4.7 超导薄膜的热稳定性
4.8 高温超导薄膜的本征稳定性
4.9 超导线的基材与超导体截面积之比对于磁体稳定性的影响
4.10 高温超导体的指数损耗和电流衰减
参考文献
第5章 超导体的交流损耗
5.1 超导和常规电力机械的损耗比较
5.2 超导体的磁滞损耗
5.3 超导线材在横向磁场中的耦合损耗
5.4 多截面复合超导线材在横向磁场中的耦合时间常数
5.5 超导线材在横向磁场中的穿透损耗
5.6 具有直流传输电流的超导多丝块的附属损耗
5.7 高温超导带材AC损耗的有限元分析技术
5.8 超导电缆的电流分布和损耗
5.9 超导线的自场磁滞损耗
5.10 多丝超导股在横向和纵向磁场中的磁热稳定性
5.11 考虑纵向磁场的多重超导电缆的设计
参考文献
第6章 超导磁体系统的失超保护技术
6.1 超导磁体失超的产生
6.2 超导磁体的保护和检测电路
6.3 绝热稳定化超导磁体的失超零维分析方法
6.4 绝热稳定化超导磁体的失超传播速度
6.5 绝热稳定化小型超导磁体中横向正常区域的传播速度
6.6 绝热稳定化的超导线圈的失超特性
6.7 几种超导线圈失超保护电路分析
6.8 绝热稳定化超导线圈失超数值分析发展
6.9 绝热稳定化磁体失超的数值方法
6.10 失超分析程序4Quench
6.11 饼状结构的超导线圈的失超传播
6.12 高温超导薄膜和涂层导体内的正常区域的传播速度
6.13 Bi系高温超导磁体的正常区域传播分析方法
6.14 铝稳定化的超导体的稳定性和失超传播
6.15 制冷机冷却的超导磁体在励磁时的稳定性和失超分析
参考文献
第7章 大规模CICC超导磁体失超和运行
7.1 CICC导体失超研究的发展
7.2 一维CICC超导体失超过程的物理模型和数学简化
7.3 CICC超导体失超的解析解法
7.4 具有中心孔的CICC导体稳定性
7.5 CICC超导体失超的移动网格有限体元和有限元分析
7.6 大规模KSTAR Tokamak瞬态运行的分析
参考文献
附录I 超导和低温材料的物理参数
I.1 YBCO超导材料的基本物理特性
I.2 银的物理特性
I.3 Bi2223超导体的物理特性
I.4 低温超导材料及其稳态基材的物理特性
附录II 低温结构材料和超导材料的机械特性
参考文献