超导线圈是用超导导线制成的线圈。
超导体是一种特殊的导电材料,它表现出迈斯纳效应。在特定温度以下,电阻变为零,材料内部的磁场消失。这种现象被称为“超导”,由于电阻变为零,即使电流流过材料,也不会产生能量损失。
超导线圈主要采用NbTi(铌钛)、Nb3Sn(铌锡)等线材,通过液氦(-269℃)进行冷却,但在液氮(-196℃)下实现超导的高温超导体的实际应用也正在取得进展。
普通电磁铁会因电阻而不断发热,而发热又会进一步增大电阻值,因此流过的电流量有限。而超导线圈没有电阻,因此即使流过大电流也不会发热。一旦电流通过,电路闭合,电流就会持续流动,电压也不会下降。
超导线圈的用途
超导线圈作为产生强磁场的超导电磁铁,用途广泛。除了以下主要用途外,超导线圈还广泛应用于硅单晶制造设备、重粒子癌症治疗、发电机等各种领域。
1. 核磁共振和核磁共振成像
核磁共振波谱法(NMR波谱法)是一种用于化学和物理领域的分析仪器,而磁共振成像(MRI)则用于医学诊断成像,它们是超导线圈的典型应用。这些装置利用磁场中的原子核与特定频率的电磁波相互作用,并将超导线圈用作电磁铁来产生 强的磁场。
2.核聚变
磁约束聚变反应堆产生强磁场,约束超高温等离子体,从而引发聚变反应。超导线圈负责在聚变反应堆中产生这种 强的磁场。
聚变反应堆中使用的超导线圈有多种类型,包括超导环形线圈、超导中心螺线管、超导螺旋线圈和超导极向线圈,这些线圈根据聚变反应堆的形状而有所不同。
3.直线电机
在直线电机车中,车辆内部放置超导线圈为车辆提供动力。这些超导线圈的南北极交替排列,地面上也放置有推进线圈(普通电磁铁)和悬浮线圈,南北极交替排列。
车辆的推进力来自推进线圈和超导线圈之间的吸引力和排斥力。当超导磁体通过时,电流会流过悬浮线圈,产生磁场。这会导致车辆侧的超导线圈之间产生磁力,从而使车辆悬浮起来。
相关产品
免责声明
- 凡本网注明“来源:化工仪器网”的所有作品,均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:化工仪器网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其他来源(非化工仪器网)的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品第一来源,并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。