[发明专利]低电阻多芯NbTi/Cu超导磁体线圈内接头及制备方法

权利要求书

1.一种低电阻多芯NbTi/Cu超导磁体线圈内接头，其特征在于，由超导线材、接头铠甲与接头铠甲焊接用线圈（3）组成；

所述超导线材由第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）组成，第一多芯NbTi/Cu线材（4）的一端与第二多芯NbTi/Cu线材（5）的一端制作成接头，第一多芯NbTi/Cu线材（4）的另一端与第二多芯NbTi/Cu线材（5）的另一端绕制成磁体线圈；

所述接头铠甲由接头铠甲轴心（1）与接头铠甲轴心（1）外表面设置的接头铠甲轴管（2）组成；

所述第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）制作成接头的一端设置在接头铠甲轴心（1）与接头铠甲轴管（2）之间的缝隙处，所述接头铠甲轴管（2）的外表面设置有接头铠甲焊接用线圈（3）。

2.根据权利要求1所述的低电阻多芯NbTi/Cu超导磁体线圈内接头，其特征在于，所述接头铠甲由RRR值大于150的无氧铜制得。

3.一种如权利要求1或2所述的低电阻多芯NbTi/Cu超导磁体线圈内接头的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤1清洗

将第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）绕制成磁体线圈并将两端头从磁体线圈骨架的一侧抽出，将第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）用丙酮清洗干净；

用RRR值大于150的无氧铜制作接头铠甲轴心（1）与接头铠甲轴管（2），并用无水乙醇清洗干净；

制作接头铠甲焊接用线圈（3）；

步骤2腐蚀线材表面Cu

将步骤1清洗后的第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）的两端头部分，分别在30%浓度的硝酸溶液中浸泡腐蚀，腐蚀掉端头20cm长度表面的铜，直到第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）中的超导芯丝NbTi完全露出，此时使用放置蒸馏水的超声波清洗机清洗3遍第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）；

步骤3编织

将步骤2清洗后的第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）端头部分露出的超导芯丝NbTi编织成为一股，制作成接头，形成单股NbTi/Cu线材；

步骤4挂焊料

将步骤3得到的单股NbTi/Cu线材放在熔化的锡铅合金熔池中，待单股NbTi/Cu线材端头的超导芯丝表面的锡铅合金分布均匀后停止；

步骤5安装

将步骤4得到的单股NbTi/Cu线材螺旋缠绕在步骤1制得的接头铠甲轴心（1）上，再将步骤1制得的接头铠甲轴管（2）套在接头铠甲轴心（1）表面，将接头铠甲焊接用线圈（3）套在接头铠甲轴管（2）外表面，完成超导磁体内接头的安装；

步骤6成型焊接

对电容器进行充电，充电电压为20kV，电容器电容为100uF，将充电后的电容器与接头铠甲焊接用线圈（3）连接，电容器开始放电；电容器放电时，大电流在接头铠甲焊接用线圈（3）内部产生磁场，接头铠甲焊接用线圈（3）中的接头铠甲轴管（2）表面感应产生涡电流，接头铠甲焊接用线圈（3）的电流和接头铠甲轴管（2）所带电流保持与磁力相反的方向，磁力在微秒内呈放射状压缩接头铠甲轴管（2），使接头铠甲轴管（2）远离接头铠甲焊接用线圈（3）并挤压接头铠甲轴心（1），最终使接头铠甲轴管（2）与接头铠甲轴心（1）紧密结合，即得。

4.根据权利要求3所述的低电阻多芯NbTi/Cu超导磁体线圈内接头的制备方法，其特征在于，所述步骤3的具体编织过程是，将第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）端头露出的超导芯丝NbTi按照数量2:1的比例分成二份，先将第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）中超导芯丝NbTi的1/3数量部分合为一股，第一多芯NbTi/Cu线材（4）与第二多芯NbTi/Cu线材（5）中超导芯丝NbTi的数量被等分成了三股，将这三股超导芯丝NbTi编织成一股，最终形成一根单股NbTi/Cu线材。