屏蔽电流加速超高场 REBCO 磁体中的热激发传播速度
应用物理
2026-02-16 v2
摘要
超导 REBCO（BaCuO，其中 为稀土元素，如 Y、Gd 或 Eu）电磁体在医学磁共振成像（MRI）、核磁谱、粒子加速度器和探测器等众多应用中具有重要价值。REBCO 磁体也是许多核聚能初创企业的核心技术。为避免运行中发生永久性损坏，磁体设计需考虑电热激劫，而这源于不可避免的 REBCO 带或磁体缺陷。然而，大多数高场磁体设计并未考虑超导屏蔽电流的影响。本文我们表明，考虑屏蔽电流对磁体设计至关重要，因为它们显著加速了电热激劫的传播速度。我们的研究基于详细的数值建模，采用最小电磁熵产生（MEMEP）和有限差分（MEMEP-FD）方法。与广为人知的部分元素等效电路（PEEC）模型进行基准测试，支持了 MEMEP-FD 方法的正确性。本文聚焦于一种 32 T 全超导磁体设计，我们详细分析了电热激劫的时间演化。我们的发现将影响面向 NMR 或用户设施的超高场磁体设计，亦可能适用于其他类型的磁体，如聚能磁体。
引用
@article{arxiv.2509.06621,
title = {Screening currents increase thermal quench propagation speed in ultra-high-field REBCO magnets},
author = {Enric Pardo and Anang Dadhich and Nikola Jerance and Philippe Fazilleau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06621},
year = {2026}
}
备注
Revised version