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HIAF超导二极铁样机线圈预研中期报告

一、研究背景

超导二极铁是加速器中广泛使用的关键组件，它主要用于精确控制粒子束的方向和轨迹，是加速器实现高能粒子束加速和探测的重要组成部分。目前国内外许多加速器都在使用超导二极铁，如欧洲大型强子对撞机（LHC）、美国强子径迹天文望远镜（HET）等。

超导二极铁的核心部分是线圈，线圈的制备工艺对于超导二极铁的性能和寿命有很大影响。HIAF超导二极铁样机线圈预研旨在研究超导线圈在高辐照环境下的工作性能和制备工艺，为HIAF加速器后续的超导二极铁组件的设计和生产提供技术支持。

二、研究内容

1.线圈结构设计

根据HIAF超导二极铁的要求，采用多圈双层线圈结构，线圈半径为165mm，厚度为40mm。线圈采用NbTi超导材料制成，线圈总匝数为60匝。

2.超导线材选择和加工

选择直径为0.91mm的NbTi超导线材，采用钻石线锯进行切割和焊接。在加工过程中注意控制线材的温度和绝缘层的质量，避免引入过多的杂质和缺陷。

3.线圈制备工艺

采用自制的绕线机进行线圈绕制，绕制完成后对线圈进行定型和热处理，保证线圈的超导性能和稳定性。在制备过程中注意控制温度和加热时间，避免过度加热损伤线圈结构。

4.实验测试和性能评估

对制备好的线圈进行实验测试和性能评估，测试内容包括线圈的电学性能、超导性能、热稳定性等。通过测试和分析评估线圈的工作性能和制备工艺的优化方案。

三、研究进展

目前已完成线圈结构设计和超导线材的选择和加工，正在进行线圈制备工艺的优化和实验测试工作。初步测试结果表明，制备的线圈具有较高的超导性能和稳定性，实验数据符合设计要求。后续工作将进一步完善线圈测试和性能评估，并提出工艺优化方案。