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1、磁約束核聚變(Magnetic Confinement Fusion,MCF)是實現(xiàn)受控核聚變極具潛力的方式之一,其對大電流和強磁場提出了較高需求。大型超導(dǎo)磁體技術(shù)是未來實現(xiàn)MCF應(yīng)用的關(guān)鍵。目前的MCF超導(dǎo)托卡馬克磁體多用低溫超導(dǎo)體制作,相較低溫超導(dǎo)體而言,高溫超導(dǎo)體具有更高的工作溫度、更大的臨界電流密度以及更強的臨界轉(zhuǎn)變磁場。因此,MCF磁體的高溫超導(dǎo)化研究具有重要意義。本文立足于高溫超導(dǎo)帶材的發(fā)展現(xiàn)狀,并結(jié)合高溫超導(dǎo)磁體的一般性設(shè)
2、計方法和MCF托卡馬克裝置中環(huán)向場磁體的設(shè)計原則,對面向MCF的高溫超導(dǎo)環(huán)向場磁體的設(shè)計和試制展開了一系列基礎(chǔ)性研究。具體工作如下:
?。?)基于電磁場基本理論、彈性力學(xué)理論、有限元法和電磁-應(yīng)力耦合分析方法,提出了面向MCF的高溫超導(dǎo)環(huán)向場磁體的多物理場耦合設(shè)計方法;
(2)采用有限元法和遺傳算法設(shè)計了20K下通流能力不小于200A、儲能量為5kJ的高溫超導(dǎo)圓環(huán)線圈-環(huán)向場磁體;并在帶材用量和線圈個數(shù)均固定的前提下,
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