单层磁体：基于 LTS 与 HTS 超导磁体的新概念

本文提出一种新颖的几何构型，利用连续理想电流线、在非对称电流分布的单层中形成垂直于孔径的磁场，称为单层磁体。该构想与超导磁体中现有概念进行比较，即 $\cos{\theta}$ 扇形磁体、应力管理 $\cos{\theta}$ 与倾斜 $\cos{\theta}$。单层磁体允许采用连续单位长度（无层跳）的设计，并且相对于传统 $\cos{\theta}$ 和倾斜 $\cos{\theta}$ 设计增大了导体最小弯曲半径。单层设计的特定特征尤其有利于应变敏感且易发生绕制退化的高温超导体，在极高场加速器磁体应用中，需要导体使用的高效率与小孔径。文中还讨论了单层磁体相对于其他概念在设计与制造方面的优势。