[发明专利]一种直接冷却的超导线圈及冷却方法

权利要求书

1.一种直接冷却的超导线圈，包括有骨架（8），其特征在于，骨架（8）从内到外依次绕制有：绕组一（1）、细铜线一（2）、冷却层一（3）、绕组二（4）、细铜线二（5）、冷却层二（6）、绕组三（7）；冷却层一（3）和冷却层二（6）的接头固定并与制冷机的二级冷头相连接；

所述的骨架（8）采用非磁性奥氏体不锈钢或黄铜材料制作；

所述的冷却层一（3）采用矩形无氧铜线；冷却层二（6）采用矩形无氧铜线；

所述的骨架两侧设有槽口（9）；

所述的绕组三（7）外浸渍环氧树脂。

2.一种超导线圈的直接冷却方法，对于不需要热处理的超导绕组，其特征在于，骨架上从内到外依次设置有绕组一（1）、细铜线一（2）、冷却层一（3）、绕组二（4）、细铜线二（5）、冷却层二（6）、绕组三（7），包括如下步骤：

步骤1，绕组一（1）绕制

绕制绕组一（1），绕制过程中超导线材的出入端从骨架两侧的槽口引出并固定；

步骤2，细铜线一（2）绕制

进行细铜线的绕制，填满绕组一(1)外侧超导线之间的间隙，并保持细铜线一（2）外侧的平整，绕制过程中细铜线一（2）的出入端锡焊在细铜线本体上；

步骤3，冷却层一（3）绕制

将矩形无氧铜线绕制在细铜线一（2）上，绕制一层或两层，保持外侧平整，矩形铜线的出入端可从骨架两侧的槽口引出并固定在骨架上；

步骤4，绕组二（4）绕制

进行绕组二（4）的绕制，绕制过程中超导线材的出入端可从骨架两侧的槽口引出并固定；

步骤5，细铜线二（5）绕制

进行细铜线二（5）的绕制，填满绕组二（4）外侧超导线之间的间隙，并保持细铜线二（5）外侧的平整，绕制过程中细铜线二（5）的出入端可锡焊在细铜线本体上；

步骤6，冷却层二（6）绕制

将矩形无氧铜线绕制在细铜线二（5）上，绕制一层或两层，保持外侧平整，矩形无氧铜线的出入端可从骨架两侧的槽口引出并固定在骨架上；

步骤7，绕组三（7）绕制

进行绕组三（7）的绕制，绕制过程中超导线材的出入端可从骨架两侧的槽口引出并固定；

步骤8，绕组固化

采用真空浸渍环氧树脂对完成绕制的超导磁体绕组进行固化处理，使绕组中超导线材形成一个整体；

步骤9，冷却层一（3）、冷却层二（6）与制冷机相连接。

3.一种超导线圈的直接冷却方法，使用不同线径的NbTi绕组，其特征在于，在骨架上由内至外依次设置绕组一（1）、细铜线一（2）、冷却层一（3）、绕组二（4）、细铜线二（5）、冷却层二（6）、绕组三（7），包括以下步骤：

步骤1，绕组一（1）绕制

进行绕组一（1）的绕制，绕制过程中超导线材的出入端可从骨架两侧的槽口引出并固定；

步骤2，细铜线一（2）绕制

进行细铜线一（2）的绕制，填满绕组一（1）外侧超导线之间的间隙，并保持细铜线一（2）外侧的平整，绕制过程中细铜线一（2）的出入端可锡焊在细铜线一（2）本体上；

步骤3，冷却层一（3）绕制

将矩形无氧铜线绕制在细铜线一（2）上，绕制一层或两层，保持外侧平整，矩形铜线的出入端可从骨架两侧的槽口引出并固定在骨架上；

步骤4，绕组二（4）绕制

进行绕组二（4）的绕制，绕制过程中超导线材的出入端可从骨架两侧的槽口引出并固定；

步骤5，细铜线二（5）绕制

细铜线二（5）的绕制，填满绕组二（4）外侧超导线之间的间隙，并保持细铜线二（5）外侧的平整，绕制过程中细铜线二（5）的出入端可锡焊在细铜线本体上；

步骤6，冷却层二（6）绕制

将矩形无氧铜线绕制在细铜线二（5）上，绕制一层或两层，保持外侧平整，矩形铜线的出入端可从骨架两侧的槽口引出并固定在骨架上；

步骤7，绕组三（7）绕制

进行绕组三（7）的绕制，绕制过程中超导线材的出入端可从骨架（8）两侧的槽口引出并固定；

步骤8，绕组热处理

根据线材需要的热处理要求，对已经完成绕制的超导磁体绕组进行热处理；

步骤9，绕组固化

采用真空浸渍环氧树脂对绕组进行固化处理，使绕组中超导线材形成一个整体；

步骤10，将冷却层一（3）、冷却层二（6）的接头固定并与制冷机的二级冷头相连接。