面向 20 T 混合加速器偶极磁体
加速器物理
2022-08-31 v1
摘要
在环形粒子加速器中实现极高对撞能量的有效途径是最大化主弯转偶极磁体的场强。在使用 Nb-Ti 超导体的偶极磁体中，实用场限被认为在 8-9 T。当采用 Nb3Sn 超导材料时，可达到 15-16 T 的场强水平。为将磁场进一步推高至 Nb3Sn 极限之上，磁体设计中需考虑高温超导体（HTS）。用于粒子加速器磁体最有前景的 HTS 材料是 Bi2212 和 REBCO。然而，其优异性能伴随着显著更高的成本。因此，通往 20 T 偶极磁体的一种经济可行方案可能是混合方案，即同时使用 HTS 和 Nb3Sn 材料。我们在本文中讨论了多种 20 T 混合磁体概念的初步概念设计。在界定总体设计准则后，基于简单扇区线圈的有限元模型研究了线圈尺寸与参数。随后给出初步的二维截面计算结果，并比较了三种主要布局：cos-theta、block 和 common-coil。同时考虑了传统设计与更先进的应力管理方案。
引用
@article{arxiv.2208.14323,
title = {Towards 20 T Hybrid Accelerator Dipole Magnets},
author = {P. Ferracin and G. Ambrosio and D. Arbelaez and L. Brouwer and E. Barzi and L. Cooley and L. Garcia Fajardo and R. Gupta and M. Juchno and V. Kashikhin and V. Marinozzi and I. Novitski and E. Rochepault and J. Stern and A. Zlobin and N. Zucchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.14323},
year = {2022}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2203.13985