Новый сверхмощный электромагнит со сверхпроводящей обмоткой устанавливает рекорд по силе тока
Исследователи из Национального университет наук о ядерном синтезе (National Institute for Fusion Science, NIFS), входящего в состав японского Национального университета естественных наук (National Institutes of Natural Sciences, NINS), создали новый сверхмощный электрический магнит со сверхпроводящими обмотками. Сила тока в этих обмотках достигает значения в 100 тысяч ампер и это делает данный магнит абсолютным мировым рекордсменом по указанному выше показателю.
инженеры и Учёные NIFS уже давно занимаются разработкой катушек электромагнитов на базе высокотемпературных сверхпроводников, каковые смогут употребляться в реакторах термоядерного синтеза.
Обмотки созданных ими некоторых современных электромагнитов на базе высокотемпературных сверхпроводников из нескольких сложенных лент сплава на базе иттрия, созданных и производимых в Японии. Этим достигается большая механическая прочность конструкции обмотки, которая, кроме огромного электрического тока, обязана выдерживать еще и действие создаваемых ею же магнитных полей.
Исследователи из NIFS, трудясь совместно с исследователями из университета Тохоку, создали новую разработку изготовления низкоомного сверхпроводника. Опробования этого сверхпроводника, совершённые при температуре в 20 градусов по шкале Кальвина (-253 градуса по Цельсию) продемонстрировали, что сверхпроводник может пропустить через себя ток в 100 тысяч ампер.
Плотность тока наряду с этим образовывает 40 ампер на квадратный миллиметр с учетом площади сечения не только самого сверхпроводника, но и суммарного сечения всех сопутствующих элементов конструкции.
Рис. 1.
Сверхпроводящая часть обмотки электромагнита складывается из 54 лент, толщиной 0.2 миллиметра и шириной 10 миллиметров, изготовленных из высокотемпературного сверхпроводника на базе иттрия. Электрический ток течет в основном по данной части сверхпроводника, но некая его часть течет и через площадь бронзовой «рубахи» в которую одеты сверхпроводящие полосы. А вся эта конструкция одета в дополнительную оболочку из нержавеющей стали, которая помогает для повышения механической прочности и для повышения силы генерируемого магнитного поля.
Такие высокие показатели созданного японцами высокотемпературного сверхпроводника делают его совершенным кандидатом на применение в огромных катушках будущих реакторов термоядерного синтеза.
Но, подобный подход возможно кроме этого удачно использован в некоем медицинском оборудовании, в силовых электрических устройствах и везде в том месте, где требуется передача громадного электрического тока с минимальными утратами.