液氦内冷超导电缆接头研制

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1、密级:硕士学位论文液氦内冷超导电缆接头研制作者姓名：左佳欣指导教师:马力祯、研究员、近代物理研究所学位类别:工程硕士学科专业:核能与核技术工程研究所:中国科学院近代物理研究所二零一五年五月TheStudyofCable-Around-ConduitConductorSuperconductingJointsByZuoJiaxinAThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedeg

2、reeofMasterofengineeringInstituteofModernPhysics，ChineseAcademyofScienceMay，2015关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属中国科学院近代物理研究所。本人完全了解中国科学院近代物理研宄所有关保存、使用学位论文的规定，同意研宄所保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸制版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权中国科学院近代物理研宂所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用任何复制手段保存和汇

3、编本学位论文。本人离所后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为中国科学院近代物理研宄所。本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将学位论文提交《中国学术期刊（光盘版)》电子杂志社，编入CNKI学位论文全文数据库并充实到“学位论文学术不端行为检测系统”比对资源库，同意按章程规定享受相关权益。保密论文在解密后遵守此规定。原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研宂所取得的成果。学位论文中凡引用他人己经发表或未发表的成果、数据、观点等，均己明确注

4、明出处。除文口己经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律贵任由本人承担。论文作者签名：日期：2015年5月致谢时光荏苒，岁月如梭，三年研究生学习与生活即将结束在，此论文完成之际，谨向一直以来给予我无私关心和帮助的老师、同事、同学、朋友和家人表示衷心的感谢！感谢我的导师马力祯研究员在我论文工作和学习生活等方面给予的帮助，老师既有严谨认真的工作态度，又能让人感觉和蔼可亲，给我留下了深刻的印象，是我学习的榜样。感谢近两年以来

5、韩少斐副高级工程师、杨文杰工程师在测磁工作上给予我的悉心指导。感谢师兄陈玉泉、张晓鹰在开展电缆接头研究工作上给予详细指导。感谢吴巍副研究员、姚庆高副研究员等人在论文修改工作上给予详细指导。感谢梅恩铭、梁雨、李亚东、吴北民等人在电缆接头制作和测量中给予的无私帮助。感谢人教处李明治老师在毕业事宜上给予的无私帮助。感谢赵丽霞、杨通军、朱丽、倪东升、郑石军、吕明邦、张翔、杨静、张思玲、裴昌平、张晶晶、胡强等人在工作和学习中给予我的各种无私帮助。最后，对我的父母表示深深的感谢，没有他们的生养之恩就没有现在的我，是他们在我遭受挫折时给予我心

6、灵的慰藉和莫大的支持，是他们让我感受到生活的幸福和意义。摘要摘要超导电缆接头承担着电流在电缆之间的连接作用，是保证超导磁体稳定运行的关键技术之一，其性能直接影响着电缆与磁体的失超电流衰退率和运行稳定性。本文针对中科院近代物理研究所将承担的十二五大科学装置项目HIAF（HighIntensityheavyionAcceleratorFacility）所使用的液氦内冷超导电缆，展开了其超导接头的研制。目的是为HIAF超导二极磁铁提供性能可靠的电缆接头，以保证电缆的电流运行指标，并降低接头热损耗，提高磁体运行的稳定性。本文工作内容包括

7、以下四个方面：1.总结了三类超导电缆及其接头的应用现状、性能特点及加工工艺，详细阐述了液氦内冷超导电缆接头的重要性和研究意义。确定了两大研究目标：（1）保持电缆接头中各股线电流均匀一致；（2）有效控制电缆接头整体电阻值。2.以接头中电缆的轴心距、连接方向、长、宽和高作为接头参数变量，对超导电缆接头进行了数值仿真。通过大量模型的仿真结果分析了各变量对接头性能的影响，并确定了接头制作过程中的一些基本原则。3.结合HIAF超导二极磁铁所用的液氦内冷超导电缆特点，设计了多种接头连接方案，并在此基础上选择了接头样品焊接采用的焊接材料和焊接

8、工艺。对多种接头样品进行了焊接，在此基础上结合磁体线圈中接头焊接的环境对各种接头方案的可行性、焊接效果和质量控制进行了分析。4.总结了有关超导的多种测量方法，分析了各测量方法的适用范围和可行性，选择了适合现阶段和现有条件的测量方案，在此基础上制定了超导电缆接头的