Super-FRS超导二极磁铁样机通过磁场测试

由中科院近物所、等离子体所和电工所联合为德国FAIR项目研制的Super-FRS超导二极磁铁样机，近日在兰州中科院近物所调试成功，通过专家测试组的磁场测试。

    Super-FRS超导二极磁铁为低温超导线圈、温铁结构，上下两个线圈被密封于杜瓦之中，磁体杜瓦采用真空多层绝热结构，总装后总重50多吨。磁铁设计采用有限元算法，利用TOSCA、ADINA以及ANSYS等优化软件对磁体的磁场分布、力学结构和热学性能进行了最优化设计。此磁铁的场区设计特点是宽磁场均匀区、高均匀度，而通过钝化槽及活极头的复杂削斜使得磁场在高、中、低场的兼容性上得到了很好的满足。通过磁场测试表明，磁体在其要求的磁场0.16T-1.6T内，400mm的好场区范围内的均匀度均在±2×10-4左右，好于德方要求的±3×10-4。另外对低温超导磁体、超导电源、失超保护、数据采集以及氦气回收等系统的联合测试结果表明：杜瓦夹层真空度好于1×10-5Pa，超导电源稳定度好于±2×10-5等指标均满足要求。

    该超导二极磁铁的研制成功，验证了磁铁超导线圈、低温系统、失超保护系统以及机械结构的设计，积累了超导线圈、低温杜瓦、失超保护和大型铁芯等系统的研发及制造工艺经验。表明我国在大型超导磁铁研制方面具备了雄厚的科技实力和装备基础。

    该项目得到科技部国际合作、973子课题和德国GSI的资助，由中科院近物所负责总体设计和测试，并承担磁场设计和50吨的大型冲片铁芯研制，由等离子体所负责超导线圈和低温保持器的研制，电工所则参与超导线圈的物理设计和讨论。