[发明专利]一种带有失超保护的铌三锡超导磁体及其制作方法

权利要求书

1.一种带有失超保护的铌三锡超导磁体，其特征在于：包括超导磁体骨架、铌三锡超导磁体、第二加热器、绝缘导热层、绝缘绝热层、加热器工装和绑扎层；其中，所述第二加热器表面粘贴一层薄的所述绝缘导热层；所述绝缘导热层与所述铌三锡超导磁体的表面接触；所述第二加热器与所述加热器工装平行放置，并放置在所述加热器工装的两个凹槽内；所述加热器工装内插入所述绝缘绝热层，所述绝缘绝热层位于所述第二加热器与所述加热器工装之间，起到二者的绝缘和绝热作用；所述加热器工装的表面具有螺纹通孔，用于向内用螺钉压紧，使所述绝缘绝热层与所述第二加热器紧贴，并使所述第二加热器紧贴在所述铌三锡超导磁体的外表面；所述绑扎层将所述铌三锡超导磁体和所述加热器工装缠绕成一个整体；所述铌三锡超导磁体内部、所述第二加热器、所述绝缘绝热层、所述绑扎层通过真空浸渍环氧树脂而固化成一个整体。

2.根据权利要求1所述的一种带有失超保护的铌三锡超导磁体，其特征在于：所述加热器工装的内表面半径与所述铌三锡超导磁体的外表面半径相同，以将所述第二加热器紧密贴紧在所述铌三锡超导磁体的外表面；所述两个凹槽为所述加热器工装内表面开有的两个轴向槽，槽宽大于所述第二加热器的宽度，槽深0.5到2mm；所述加热器工装外表面沿轴向均匀布置所述螺纹通孔，所述螺纹通孔的位置在所述加热器工装内表面的轴向槽内部。

3.根据权利要求1所述的一种带有失超保护的铌三锡超导磁体，其特征在于：所述第二加热器为不锈钢材料，厚度为0.05到0.2mm，其长度为所述铌三锡超导磁体的长度并预留10到100mm，用于焊接第一加热器。

4.根据权利要求1所述的一种带有失超保护的铌三锡超导磁体，其特征在于：所述绝缘导热层安装在所述第二加热器的内表面，起到所述第二加热器和所述铌三锡超导磁体的绝缘作用，并将所述第二加热器的热量快速传导到所述铌三锡超导磁体上；所述绝缘导热层厚度为0.01到0.05mm。

5.根据权利要求1所述的一种带有失超保护的铌三锡超导磁体，其特征在于：所述绝缘绝热层安装在所述第二加热器的外表面，起到所述第二加热器和所述加热器工装的绝缘作用，并阻止所述第二加热器的热量向外传递到所述加热器工装上；所述绝缘绝热层厚度为0.4到1.8mm。

6.根据权利要求3所述的一种带有失超保护的铌三锡超导磁体，其特征在于：在与所述第二加热器焊接之前，所述第一加热器贴在绕制完成的铌三锡超导磁体的外表面，并沿轴向放置所述加热器工装，所述加热器工装与所述第一加热器平行放置，所述第一加热器放置在所述加热器工装的两个凹槽内；所述铌三锡超导磁体的外表面安装好所述第一加热器和所述加热器工装后，绕制所述绑扎层，并进行高温真空热处理；待真空热处理完成后，所述第一加热器底部用锡焊的方式焊接所述第二加热器的顶部，所述第一加热器从所述加热器工装中缓慢抽出，直到所述第一加热器与所述第二加热器的焊接接头从所述加热器工装中露出，所述第一加热器与所述第二加热器的焊接接头焊开，所述第二加热器留在所述加热器工装内。

7.根据权利要求1-6之一所述的一种带有失超保护的铌三锡超导磁体的制作方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)将所述铌三锡超导磁体绕制在所述磁体骨架上，在所述铌三锡超导磁体外表面缠绕一层玻璃丝布绝缘层；

(2)将所述第一加热器沿轴向贴在所述铌三锡超导磁体外表面；

(3)在所述第一加热器上沿轴向放置所述加热器工装，所述加热器工装与所述第一加热器平行放置，所述第一加热器放置在所述加热器工装内表面的两个凹槽内；在所述加热器工装外表面的所述螺纹通孔内安装内六角螺钉，内六角螺钉旋进所述加热器工装内表面的凹槽内；

(4)在所述铌三锡超导磁体和所述加热器工装上绕制所述绑扎层，所述绑扎层的材料为不锈钢丝获铜丝；所述绑扎层让开所述加热器工装上的所述内六角螺钉；然后进行真空热处理；

(5)将所述第二加热器表面粘贴一层薄的所述绝缘导热层，所述绝缘导热层的厚度为0.05到0.2mm；所述绝缘导热层采用聚酰亚胺胶带膜；然后将所述第一加热器底部用锡焊的方式将所述第二加热器顶部焊接在所述第一加热器的底部；然后从所述加热器工装中缓慢抽出所述第一加热器，直到所述第一加热器与所述第二加热器的焊接接头从所述加热器工装中露出；

(6)将所述第一加热器与所述第二加热器的焊接接头焊开，把所述第二加热器留在所述加热器工装内；

(7)从所述加热器工装内插入所述绝缘绝热层，所述绝缘绝热层位于所述第二加热器与所述加热器工装之间，起到二者的绝缘和绝热作用；所述绝缘绝热层厚度为0.4到1.8mm，材料采用环氧树脂片；

(8)从所述加热器工装表面的所述螺纹通孔向内用所述内六角螺钉压紧，使所述绝缘绝热层与所述第二加热器紧贴，并使所述第二加热器紧贴在所述铌三锡超导磁体的外表面；

(9)将所述铌三锡超导磁体进行真空浸渍环氧树脂，将所述铌三锡超导磁体内部、所述第二加热器、所述绝缘绝热层、所述绑扎层固化成一个整体，增大所述铌三锡超导磁体的强度。