《重离子旋转龙门超导磁体的设计与试验结果》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2017-07-31
  • 重离子放射治疗在癌症治疗中具有很高的疗效,也可以减轻患者的负担。这些优点得到普遍认可。此外,旋转机架可以从任何方向向肿瘤照射离子,而不改变患者的位置。这可以减少正常细胞的物理剂量,因此通常用于质子放射治疗。然而,根据我们的估计,由于碳离子的高磁性刚度,用于重离子治疗的旋转机架的重量比用于质子癌治疗的重量大约是重量的三倍。为了克服这个问题,我们与国家放射科学研究所(NIRS)合作开发了一个小而轻便的旋转台架。紧凑型旋转机架由从光束光学的角度设计的10个低温超导(LTS)磁体组成。这些LTS磁体具有表面绕组线圈结构,并提供偶极和四极场。磁体的最大偶极和四极磁场分别为2.88T和9.3T / m。旋转机架安装在NIRS处,正在进行梁式调试,以达到所需的梁质量。自2013年以来的三年,经济产业省(METI)和日本医学研究与发展局(AMED)支持的项目中,我们一直在开发高温超导(HTS)磁体,旨在进一步缩小旋转机架的尺寸。为开发设计和制造HTS磁体的基础技术,制造了型号磁体。模型磁体由24个鞍形HTS线圈组成,产生1.2T的磁场。在演示中,将报告本研究的最新进展。

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  • 《世界最大超导磁体动态测试设施建成》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2025-01-07
    • 科技日报讯 (记者洪敬谱)1月3日,记者从中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所获悉,由该所建设运行的国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统”近日取得新进展,其子系统“聚变工程堆中心螺管系统”完成首轮测试实验,最大测试电流达到稳态48千安培,超过47千安培的设计值。实验结果表明:该设施全面达到设计指标,成为世界上尺寸最大、实验条件最完善的大型超导磁体动态性能测试系统。 “聚变工程堆中心螺管系统”旨在建成大型超导磁体及实验系统,开展针对未来聚变工程堆运行工况下,超导中心螺管磁体强电磁场、高压快速变化、系统可靠性等系列实验,获得充分的运行工况数据,为我国聚变工程堆建设奠定坚实基础。 据了解,该项目组历时近10年,解决了大型聚变堆超导磁体设计、低阻超导接头、超低温磁体绝缘、失超保护、大型低温、高电流电源及快速磁场变化安全控制等多项关键科学技术问题,成功研制并建成世界最大的超导磁体及测试系统,实现超导磁体材料、设备、系统100%国产化;接下来将进一步优化系统控制,深入开展高磁场变化率、更大电流、更高磁场、极端事故工况等科学研究。 聚变工程堆中心螺管系统的建成,不仅能为未来聚变堆提供良好的实验条件,同时也为低温、材料、凝聚态物理、超导应用等其他领域提供一流的大型测试平台。
  • 《新晋院士王秋良团队成功研制世界最高磁场超导磁体》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2019-12-10
    • 据人民日报报道,日前,中国科学院电工研究所王秋良团队成功研制出中心磁场高达32.35特斯拉(T)的全超导磁体。该磁体采用了自主研发的高温内插磁体技术,打破了2017年12月由美国国家强磁场实验室创造的32.0特斯拉超导磁体的世界纪录,标志着我国高场内插磁体技术已经达到世界领先水平。 据了解,王秋良1986年毕业于湖北大学物理系,获学士学位,1991毕业于中国科学院等离子物理研究所, 系低温工程专业的硕士学位。1994毕业于中国科学院电工研究所,工学博士学位。1996年毕业于日本九州大学工学部超导科学研究中心,后来曾在韩国、英国、德国从事有关研究工作。 王秋良学长是强电磁工程与技术领域专家。1999年入选中国科学院“相关人才计划”,2009年成为国家相关人才计划获得者,2016年入选国家“相关人才计划”。长期致力于强电磁装备基础理论与工程技术的研究。在强电磁装备构造理论、设计方法与成套技术研究等方面取得了系统性、创造性成果。先后获得国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖1项、省部级一等奖4项和何梁何利科学与技术进步奖等多项荣誉,为我国强电磁装备发展做出了重要贡献。 2019年11月22日,王秋良当选中国科学院院士。 此前低温超导磁体产生的磁场强度上限为23.0特斯拉左右。此次,王秋良团队设计并建造了全新的超导线圈和支撑结构,提高了线圈的整体工程电流密度和局部安全裕度,并采用轴向弹性支撑结构和绑扎装置,提高了超导接头抵抗局部拉应力集中的能力,使极高场内插磁体的电磁安全裕度和应力安全裕度都得以大幅提高。经测试,此次建造的极高磁场超导磁体在液氦浸泡条件下产生了32.35特斯拉的中心磁场,并且实现了在32.35特斯拉全超导磁体的稳定运行,其关键技术参数均已满足综合极端条件实验装置国家重大科技基础实施项目对极端强磁场的技术要求。 高低温混合超导磁体测试曲线 中国科学院院士周远、美国麻省理工学院教授Yukikazu Iwasa等专家学者共同见证了现场测试试验。据悉,此项研究成果将服务于世界一流水平的综合极端条件实验装置用户,为我国物质科学探索新物态、新现象、新规律等基础研究和应用研究提供最先进的强磁场实验条件。