40T稳态混合磁体装置80K冷屏设计

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40 T稳态混合磁体装置是中国科学院强磁场科学中心在建的一项国家大科学工程装置,80 K冷屏是该混合磁体装置的重要部件之一。其设计目的是为了最大限度的降低稳态混合磁体杜瓦对外超导磁体的辐射热负荷。   文章首先对国内外类似装置各种冷屏的结构设计进行了介绍;而后阐述了本课题中的80 K冷屏的概念设计全过程,其中包括屏体选材、结构选型、尺寸预设、主要性能指标确定;文章接着对80 K冷屏展开细化设计,包括屏体外表面多层绝热结构的设计,屏体热负荷的分析计算,冷屏表面温度、应力、应变的ANSYS模拟分析。该冷屏的设计、分析全过程为最终方案的确定打下了坚实的基础;文章最后对冷屏的预冷方案开展了初步研究,首次创新地提出将温度突变模型理论引入到冷屏的预冷问题研究中,通过实例加以验证并提出修正模型的思想,为今后开展冷屏预冷问题的研究提出了新的思路。
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