一种离子源用传导冷却型超导磁体结构的制作方法

本申请涉及离子源用超导磁体冷却，特别涉及一种离子源用传导冷却型超导磁体结构。

背景技术：

1、ecr（电子回旋共振）离子源是一种等离子体设备，等离子体通过微波产生并加热，以提高等离子体中电子的横向能量，等离子体在移动过程中需要受到约束，这种约束是通过一种三维最小b磁场结构实现的。高电荷态等离子体是通过逐级碰撞电离产生，要产生强流高电荷态等离子束，需要高密度的等离子体，因此需要较高的磁场约束，所以需要超导磁体。

2、离子源用超导磁体在使用过程中需要极高稳定性，目前的离子源用超导磁体均使用液氦浸泡型超导磁体，其结构为超导线圈放置在氦槽腔内，外围设置冷屏，最外侧为外杜瓦。氦槽腔内充满液氦，保证超导线圈完全浸泡在液氦内，使超导线圈达到4.2k温区，外杜瓦与冷屏间夹层保持真空状态，制冷机维持液氦零挥发，使其可以长期使用。这种超导磁体需要使用大量液氦，且氦槽腔需要保证低温状态下不泄漏。在长期使用过程中，维护难度较大，若超导线圈或真空层出现问题需要将液氦排出回温才可维护，降温及维护成本较大。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种离子源用传导冷却型超导磁体结构，用以解决现有技术中液氦浸泡型超导磁体的问题。

2、本申请实施例提供了一种离子源用传导冷却型超导磁体结构，包括：

3、冷体组件；

4、制冷机，与冷体组件连接，制冷机用于产生冷量并将冷量传输至冷体组件；

5、冷体组件包括超导线圈、导冷片和导冷端板，导冷片与超导线圈导冷连接，导冷端板设置在超导线圈的侧面，且导冷端板与导冷片导冷连接，制冷机的冷头与导冷端板导冷连接，以将冷量依次通过导冷端板和导冷片传输至超导线圈。

6、在一种可能的实现方式中，制冷机的冷头通过软连接件与导冷端板导冷连接。

7、在一种可能的实现方式中，软连接件通过导冷组件与制冷机的冷头导冷连接。

8、在一种可能的实现方式中，导冷端板的数量为两个，两个导冷端板分别设置在超导线圈的相对两侧，导冷片的两端分别与两个导冷端板导冷连接，两个导冷端板分别与一个导冷片导冷连接。

9、本申请中的一种离子源用传导冷却型超导磁体结构，具有以下优点：

10、通过传导冷却代替液氦浸泡，降低了离子源用超导磁体在制作及维护过程中的成本。

技术特征：

1.一种离子源用传导冷却型超导磁体结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种离子源用传导冷却型超导磁体结构，其特征在于，所述制冷机（7）的冷头通过软连接件（9）与所述导冷端板（8）导冷连接。

3.根据权利要求2所述的一种离子源用传导冷却型超导磁体结构，其特征在于，所述软连接件（9）通过导冷组件（3）与所述制冷机（7）的冷头导冷连接。

4.根据权利要求2所述的一种离子源用传导冷却型超导磁体结构，其特征在于，所述导冷端板（8）的数量为两个，两个所述导冷端板（8）分别设置在所述超导线圈（11）的相对两侧，所述导冷片（10）的两端分别与两个所述导冷端板（8）导冷连接，两个所述导冷端板（8）分别与一个所述导冷片（10）导冷连接。

技术总结
本申请公开了一种离子源用传导冷却型超导磁体结构，涉及离子源用超导磁体冷却技术领域，包括：冷体组件；制冷机，与冷体组件连接，制冷机用于产生冷量并将冷量传输至冷体组件；冷体组件包括超导线圈、导冷片和导冷端板，导冷片通过低温胶均匀粘接在超导线圈表面，导冷端板设置在超导线圈的两侧，且导冷端板与导冷片导冷连接，制冷机的冷头与导冷端板导冷连接，以将冷量依次通过导冷端板和导冷片传输至超导线圈。本申请通过传导冷却代替液氦浸泡，降低了离子源用超导磁体在制作及维护过程中的成本。

技术研发人员：马鹏,李超,王建斌,张弛,高伟,张文涛,李勇,刘伟,兰贤辉,葛正福,周涛,陈传
受保护的技术使用者：西安聚能超导磁体科技有限公司
技术研发日：20240408
技术公布日：2024/5/10