[發明專利]一種超導磁體和磁控直拉單晶設備

在審

• 申請號: 201910498579.1
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110136915A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 湯洪明;傅林堅;劉黎明;門玉娟
• 申請（專利權）人: 杭州慧翔電液技術開發有限公司
• 主分類號: H01F6/06
• 分類號: H01F6/06;H01F6/04;C30B15/00;C30B33/04;C30B29/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種超導磁體，用于磁控直拉單晶制備過程，其特征在于，所述超導磁體包括：超導開關、超導線圈、線圈骨架和低溫恒溫器；其中：

所述超導線圈的數量為一組或多組，固定于所述線圈骨架上，多個所述超導線圈相互串聯；

所述超導開關的數量為至少一個，與所述超導線圈并聯，用于在所述超導線圈經過勵磁電源勵磁到設定磁場時閉合，以連通各所述超導線圈形成閉合回路；

所述超導開關固定于所述線圈骨架的設定低磁場區域；

所述線圈骨架放置于所述低溫恒溫器中，所述低溫恒溫器帶有制冷機，用于制造滿足設定低溫條件的環境，以令所述超導線圈和所述超導開關處于超導狀態。

2.根據權利要求1所述的超導磁體，其特征在于：還包括抱箍，所述抱箍用于固定所述超導線圈與所述線圈骨架。

3.根據權利要求1所述的超導磁體，其特征在于：所述低溫恒溫器的結構為液氦浸泡結構，所述超導開關為加熱式超導開關。

4.根據權利要求3所述的超導磁體，其特征在于：所述超導開關包括：無感線圈、加熱器、開關骨架和接線柱；

所述無感線圈采用無感繞制方式繞制在所述開關骨架上；

所述無感線圈的進線和出線與所述接線柱相連接；

所述超導線圈連接于所述接線柱；

所述加熱器與所述無感線圈緊貼設置，并用玻璃絲布纏繞固定；

所述加熱器的進線和出線從所述超導磁體中引出來，并連接于外接加熱電源模塊，用于控制所述超導開關的斷開和閉合。

5.根據權利要求4所述的超導磁體，其特征在于：使用環氧樹脂填充所述超導開關在繞制時產生的縫隙。

6.根據權利要求4所述的超導磁體，其特征在于：所述開關骨架采用金屬材料，其內表面貼敷一層絕緣材料。

7.根據權利要求1所述的超導磁體，其特征在于：所述低溫恒溫器的結構可為無液氦直接冷卻結構；所述超導開關為加熱式超導開關或機械式超導開關。

8.根據權利要求1-7任一所述的超導磁體，其特征在于：還包括：失超保護模塊，與所述超導開關并聯，用于在所述超導線圈失超或所述超導開關失超時，限制所述超導開關兩端的電壓，并作為磁場能量釋放通路。

9.根據權利要求8所述的超導磁體，其特征在于：所述失超保護模塊包括反向并聯的一組二極管。

10.一種磁控直拉單晶設備，包括單晶爐和超導磁體，其特征在于：所述超導磁體為權利要求1-9任一所述的超導磁體，所述超導磁體設置在所述單晶爐的外側，用于經過勵磁電源勵磁到設定磁場時，閉合所述超導開關，使所述超導線圈形成磁控直拉單晶所需的磁場。