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探测器超导磁体技术是高能物理粒子探测领域的前沿技术之一，它在过去的二十年中已经广泛地应用于世界范围内的许多探测器中。本文针对正在建设的北京正负电子对撞机二期改造工程(BEPCⅡ)中的北京谱仪(BESⅢ)超导磁体，分析了高能物理探测器超导磁体的低温及传热特性。主要包括超导磁体气冷电流引线设计技术研究，超导磁体低温热负载、冷却方式、温度场分析及超导磁体失超过程及保护措施分析等。
气冷电流引线是探测器超导磁体的关键部件之一。电流引线对低温环境的漏热量一般占超导磁体低温总热负载的三分之一或者更多。其运行时的经济性能及稳定性能直接决定着整个磁体系统的运行质量。论文在原有的一维气冷电流引线分析模型基础上，发展了一个三维气冷引线模拟模型。利用此三维模型，对引线的不同运行状况进行了模拟，并对实际运行中经常发生的气冷引线非正常气流冷却状况及正负引线间气流及温度场的不对称现象进行了系统的分析。根据分析结果，发展了一种新型的螺旋形截面正负一体电流引线。试验测试结果表明，其能有效的抑制引线不对称现象的发生，提高了引线运行时的稳定性及经济性能。
论文对探测器超导磁体的低温热负载、冷却方式、稳态及瞬态温度场等进行了分析。磁体低温热负载主要由电流引线漏热、低温阀门漏热及辐射漏热等组成。BESⅢ探测器超导磁体采用了国际主流的两相氦间接冷却方式，对此冷却方式下的氦与超导线圈间有效换热系数、两相氦流量、传热温差、磁体整体温度分布及冷却控制模式等进行了分析与三维有限元模型模拟。
论文针对BESⅢ探测器超导磁体，建立了一个三维有限元失超模拟模型，利用此模型对磁体的失超过程进行了模拟与分析。取得了不同保护方式下磁体的最小失超能量，失超传播速度，最高温升及最大电压等重要参数。并根据分析结果，提出了探测器超导磁体保护方式的建议。