大型超导偶极磁体的设计——用于CEE光谱仪
仪器与探测器
2024-09-04 v1
摘要
CSR外部靶标实验(CEE)是位于Lanzhou重离子研究设施(HIRFL)下在建设中的大型光谱仪，旨于研究高杂 baryon 密度下核物质的相结构以及超饱和密度下核物质的状态方程。其关键组件之一是一块接受度大的偶极磁体，中心场为0.5 T，孔径为1米长、1.2米宽、0.9米高的区域均匀度为5%。将在此孔径内安装探测器。本文提出了一种超越传统方法的创新性超导探测器磁体设计方案。该磁体采用线圈为主的类型，采用弯曲形截面对导体进行离散化，以生成所需的磁场。使用温铁钨以增强中心场并最小化 stray field。磁体的整体尺寸为3.4米长、2.7米高、4.3米宽。线圈将使用由12根NbTi超导导线和7根铜线组成的19股绳状电缆进行包线，其铜到超导体的比率为6.9。钢 keel 支撑件作为线圈的主要结构支撑，以承受电磁力。通过三个外部氦气容器对线圈进行间接冷却。为确保磁体在 quench 过程中的可靠保护，采用主动保护方法结合 quench-back 效应。本文主要介绍了光谱仪磁体的磁场设计、结构、quench 保护及冷容器的详细内容。
引用
@article{arxiv.2409.02030,
title = {Design of a large-scale superconducting dipole magnet for the CEE spectrometer},
author = {Yuquan Chen and Wei You and Jiaqi Lu and Yujin Tong and Luncai Zhou and Beimin Wu and Enming Mei and Wentian Feng and Xianjin Ou and Wei Wu and Qinggao Yao and Peng Yang and Yuhong Yu and Zhiyu Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.02030},
year = {2024}
}