[发明专利]用于超导回旋加速器的超导径向厚线圈及其绕制浸渍方法

权利要求书

1.一种用于超导回旋加速器的超导径向厚线圈，包括绕制有超导径向厚线圈的圆柱形线圈骨架、以及线圈骨架上绕制的超导径向厚线圈，所述超导径向厚线圈分为上下两个线圈、分别缠绕在线圈骨架的上线圈槽和下线圈槽上，所述上线圈槽和下线圈槽上分别设有各自的线圈上端板和线圈下端板；

其特征在于：

所述上下两个线圈各自的径向厚度与高度比为2:3或者1:1，设置线圈径向厚度较厚用以满足回旋加速器磁场强度高、线圈安匝数大的需求；

所述各自的线圈上端板的内表面和线圈下端板的内表面上，相向设有均匀分布的若干条导流槽，该导流槽从线圈端板大半径的端头延伸到线圈端板小半径端头、并与小半径端头的线圈骨架芯筒相抵接、从而将环氧树脂沿着导流槽横向流入到线圈的最里端，实现线圈骨架内壁强磁场附近的超导线圈完全被环氧树脂浸渍；

所述上下两个超导线圈绕制过程的预紧力的松紧度能够满足以下条件：既不因为预紧力过松而形成线圈之间的空洞或者疏松而引起失超、又不因为预紧力过紧使得环氧树脂不容易流进去；

所述上下两个超导线圈绕制过程的预紧力、以及预紧力的一致性，能够确保上下两个线圈在绕制过程中，垂直方向上严格同轴；

所述上下两个超导线圈绕制过程的预紧力、以及预紧力方向的一致性，能够确保上下两个线圈在绕制过程中，水平方向上严格平行；

所述线圈骨架的上线圈槽和下线圈槽之间为束流通道、该束流通道上设有4个束流引出孔、它们相互90度间隔均匀布设、用以保持线圈磁场横、纵方向的对称性，其中1个束流引出孔用于束流引出，另外3个用于线圈磁场对称性的需求；

所述导流槽的宽度为2mm，深度为1mm，所述导流槽的数量为12个，其宽度、深度、数量用以和所述预紧力的松紧度相配合、确保环氧树脂在单位时间内无空洞且无疏松地完全浸透到该预紧力松紧度所限定的线圈和线圈之间的空隙中；

所述确保上下两个线圈在绕制过程中，垂直方向上严格同轴，具体为，通过控制上下两个线圈每一匝和每一层的绕制过程中的预紧力的大小、预紧力的一致性，使得同一个线圈内部的每一匝和每一层、以及线圈与线圈之间的每一匝和每一层的圆周上各个点到中心点的径向距离相同，以此保证严格同轴；

所述确保上下两个线圈在绕制过程中，水平方向上严格平行，具体为，通过控制上下两个线圈每一匝和每一层的绕制过程中预紧力的大小、预紧力方向的一致性，使得同一个线圈内部的每一匝之间和每一层之间、以及线圈与线圈之间的每一匝之间和每一层之间严格平行；

所述的严格同轴或严格平行是指同一个线圈的匝与匝之间、层与层之间的平行度为0.1毫米，上一个线圈和下一个线圈之间的匝与匝之间、层与层之间的同轴度为0.1毫米；

在线圈绕制过程中，通过控制同一个线圈内部、以及线圈与线圈之间的每一匝和每一层的预紧力小于等于12kgf、且控制预紧力方向达到一致性，使得每个线圈内部、以及线圈与线圈之间的平行度达到0.1毫米；

在线圈绕制过程中，通过控制同一个线圈内部、以及线圈与线圈之间的每一匝和每一层的预紧力小于等于12kgf、且控制预紧力达到一致性，使得每个线圈内部、以及线圈与线圈之间的同轴度达到0.1毫米；

在线圈绕制过程中，对同一个线圈内部、以及线圈与线圈之间的上一匝和下一匝、上一层和下一层进行同轴度和平行度进行检测，当误差大于0.1毫米时采取补救措施。

2.根据权利要求1所述一种用于超导回旋加速器的超导径向厚线圈，其特征在于：所述预紧力小于等于12kgf，由此实现既不因为预紧力过松而形成线圈之间的空洞或者疏松而引起失超、又不因为预紧力过紧使得环氧树脂不容易流进去的目标。

3.根据权利要求1所述一种用于超导回旋加速器的超导径向厚线圈，其特征在于：所述线圈骨架芯筒上的束流引出孔，沿着束流引出方向从芯筒的内壁向外壁倾斜开孔、用以实现束流引出前和引出后的螺旋线轨迹平滑过渡；所述线圈骨架上的束流引出孔的上边线和下边线与上下两个线圈分别间隔一定距离，用以确保束团不会打到上下两个线圈上。