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国内刊号：11-2223/N
国际刊号：1000-0054
发布日期:
作者：黄伟灿, 蒋晓华, 柴国林, 李烨
单位：1. 清华大学 电机工程与应用电子技术系, 北京 100084,2. 中国科学院 深圳先进技术研究院, 深圳 518055
关键词：青铜法铌三锡,热处理膨胀,超导磁体,磁共振成像
基金：中国科学院战略性先导科技专项B类(XDB25000000)
青铜法Nb3Sn导线热处理后的尺寸膨胀对高场强超导磁体, 特别是14 T及以上的超高场强磁共振成像(MRI)磁体的设计和制作提出了挑战。针对一个14 T动物MRI磁体, 为获得其中NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线热处理后的尺寸变化规律, 该文根据NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线在热处理升降温阶段的膨胀率差异, 计算了其热处理后的长度变化率, 并基于热处理过程中Nb3Sn导线相变膨胀的机理, 预测了其热处理后的导线横截面积变化范围。计算了结果表明, 热处理后Nb3Sn导线的长度变化率为0.5%, 横截面积变化范围为0~4.7%。设计并制作了测量Nb3Sn单层螺线管线圈周长变化率的实验装置, 测量了使用NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线绕制的单层螺线管线圈和直导线在热处理后的尺寸变化率。测量结果表明, 单层线圈和直导线热处理后的长度变化率分别为0.55%和0.52%, 导线的横截面积变化率分别为1.98%和2.22%。平均之后得到NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线热处理后的长度和横截面积的变化率, 并据此讨论了14 T动物MRI磁体中Nb3Sn线圈热处理后尺寸膨胀对磁体电磁性能的影响。
来源：2025年第5期
《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部
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