Cewka do wytwarzania silnych jednorodnych pól magnetycznych

Abstrakt

Artykuł dotyczy projektu innowacyjnej cewki do wytwarzania pól magnetycznych o indukcji ponad 55T w objętości kilku dm3. W początkowej części opisana została budowa cewki. Użyteczne pole magnetyczne w tej cewce wytwarzane jest w cylindrycznej wnęce, umieszczonej mimośrodowo wewnątrz walca. Uzwojenie cewki składa się z przewodów, równoległych do osi walca i wnęki oraz przechodzących na zewnątrz tego układu. Przewody wykonane są z wolframu i chłodzone ciekłym helem. W następnej części wyznaczono rozkład przestrzenny indukcji wytwarzanego pola magnetycznego. Przeprowadzono obliczenia przybliżone dla cewki długiej oraz dokładniejsze obliczenia dla cewki o ograniczonej d ługości. Obliczono również podstawowe parametry układu zasilania i chłodzenia tej cewki. Porównano uzyskane wyniki z obecnymi możliwościami technicznymi i przedyskutowano wykonalność projektu. Istotnymi zaletami cewki są: duża jednorodność wytwarzanego pola magnetycznego, zredukowanie pola rozproszonego na zewnątrz oraz niewielka moc strat cieplnych.