一種高溫超導帶材性能測試裝置及使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及低溫與超導技術領域，特別是涉及一種高溫超導帶材性能測試裝置及使用方法。
【背景技術】
[0002]超導指某些金屬及其合金在溫度非常低的情況下，表現出的電阻為零的特性，具備這種特性的材料稱為超導材料，用超導材料制作的線材繞制成的線圈稱為超導線圈，而超導線圈通電后，則會產生磁場強度非常高的磁場。
[0003]與普通的導線不同的是，超導帶材有著獨特的載流特性，一般來講，在磁場下，超導帶材的載流能力會有一定的衰減，且在磁場中的超導帶材與磁力線在不同角度的情況下，其載流能力也各不相同，同時，外界的溫度也會對超導帶材的載流能力產生一定的影響。
[0004]然而，迄今為止，并沒有一種可以直接對超導帶材在不同磁場和不同溫度下進行載流能力測量的裝置和方法。
【發明內容】
[0005]本發明實施例中提供了一種高溫超導帶材性能測試裝置及使用方法，以解決現有技術中對超導帶材無法同時進行不同磁場不同溫度下載流能力測試的問題。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了如下技術方案:
[0007]本發明實施例提供了一種高溫超導帶材性能測試裝置，包括超導磁體、第一制冷機、第二制冷機、同軸測試引線以及真空密封的殼體，其中，殼體包括殼體本體以及延伸出殼體的第一延伸體和第二延伸體，殼體本體內設置超導磁體;第一延伸體和第二延伸體互相垂直設置，第一制冷機設置在第一延伸體上，第一制冷機的冷頭穿過第一延伸體、與超導磁體連接，且第一延伸體上還設置有抽空閥門；第二制冷機設置在第二延伸體上;第二延伸體上還設置有低溫氦氣腔，低溫氦氣腔穿過第二延伸體、且端部位于超導磁體的中央，低溫氦氣腔與第二延伸體為活動連接；同軸測試引線設置于低溫氦氣腔內，且同軸測試引線上設置有加熱器。
[0008]優選地，超導磁體為兩組沿同一水平線方向纏繞、且對稱分布于殼體本體內兩側的超導線圈。
[0009]優選地，第二制冷機包括一級冷頭和二級冷頭，且一級冷頭和二級冷頭分別伸入低溫氦氣腔內。
[0010]優選地，低溫氦氣腔內的溫度為20K-77K。
[0011]優選地，同軸測試引線為復合零電阻電流引線。
[0012]優選地，氦氣腔為實現氦氣自動循環的密閉腔室。
[0013 ]優選地，超導磁體中心位置的磁場為均勾磁場。
[0014]優選地，殼體為金屬殼體。
[0015]優選地，殼體本體上還設置有底座。
[0016]本發明實施例提供的一種高溫超導帶材性能測試裝置的使用方法，包括以下步驟:通過超導磁體提供中心位置為均勻的磁場;將待測高溫超導帶材固定于同軸測試引線上，并設置于低溫氦氣腔內；將低溫氦氣腔設置于磁場的中心位置;調節低溫氦氣腔的溫度以及與磁場的角度，從而對高溫超導帶材的性能進行測試。
[0017]由以上技術方案可見，本發明實施例提供的高溫超導帶材性能測試裝置及使用方法，通過低溫超導線圈提供中心均勻的磁場，并通過同軸測試引線將待測高溫超導帶材設置于位于均勻磁場中的低溫氦氣腔內，通過對磁場與溫度的控制，從而實現對不同磁場和不同溫度下超導帶材的載流能力測試。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發明實施例提供的一種高溫超導帶材性能測試裝置的結構示意圖；
[0020]圖示說明:
[0021 ] 101-第一制冷機，102-超導磁體，103-殼體本體，104-抽空閥門，105-第二制冷機，106-同軸測試引線，107-低溫氦氣腔，108-底座。
【具體實施方式】
[0022]為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
[0023]參見圖1，為本發明實施例提供的一種高溫超導帶材性能測試裝置的結構示意圖。
[0024]如圖1所示，本發明實施例提供的高溫超導帶材性能測試裝置，包括超導磁體102、第一制冷機101、第二制冷機105、同軸測試引線106以及真空密封的殼體，其中殼體包括殼體本體103以及從殼體的側面延伸出的第一延伸體和第二延伸體，殼體本體103可設置為圓柱狀，超導磁體102設置于殼體本體103內，超導磁體102為超導材料繞制成的超導線圈，超導線圈設置為兩組，兩組線圈均沿水平方向纏繞，且對稱分布于殼體本體103內的兩側，其產生的磁場的中心位置為均勾磁場。
[0025]在殼體本體103的外周延伸出兩個延伸體，即第一延伸體和第二延伸體，第一延伸體上設置有第一制冷機101，第一制冷機101的冷頭穿過第一延伸體、與超導磁體102連接，用于給超導磁體102降溫，保證超導磁體102在低溫下工作，產生較高強度的磁場。
[0026]第一延伸體上還設置有抽空閥門104，抽空閥門104與外界抽空系統(如機械栗、分子栗、離子栗等)連接，用于對殼體內的系統抽真空，保證殼體內工作環境下處于高真空狀
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[0027]第二延伸體和第一延伸體為垂直設置，第二延伸體上設置有低溫氦氣腔107，低溫氦氣腔107穿過第二延伸體，端部位于超導磁體102中央位置，且低溫氦氣腔107與第二延伸體為活動連接，其可進行360度旋轉，從而使得該裝置可以測量與磁場不同角度下的性質。
[0028]低溫氦氣腔107內設置有同軸測試引線106，同軸測試引線106為復合零電阻電流引線，采用復合結構以實現電流的低電阻循環運行。
[0029]同軸測試引線106上還設置有加熱器，加熱器可以對同軸測試引線106進行加熱控溫O
[0030]第二延伸體上還設置有第二制冷機105，第二制冷機105包括一級冷頭和二級冷頭，一級冷頭和二