[發明專利]一種高溫超導帶材磁場角度依賴性與扭轉測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202110609591.2
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113359072A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 賴小強;李鵬遠;孫林煜;陳輝;左佳欣;張騰;魏海鴻;孫振超;羅蓉蓉
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 董和煦

1.一種高溫超導帶材磁場角度依賴性與扭轉測試裝置，其特征在于：包括上支撐板(1)、下支撐板(2)、上旋轉臺(4)、下旋轉臺(5)、下電流引線(7)、下壓片(9)、上壓片(10)、固定桿(11)、背景磁體(14)；上支撐板(1)和下支撐板(2)通過支撐桿(3)與螺帽進行連接與固定，下旋轉臺(5)通過螺釘固定在下支撐板(2)中心，上旋轉臺(4)安裝在上支撐板(1)中心，上支撐板(1)上開有一段圓弧開口，上旋轉臺(4)與下旋轉臺(5)之間通過連接桿(13)連接，保證帶材角度依賴性測量時的剛性旋轉；下壓片(9)和上壓片(10)分別安裝在下旋轉臺(5)頂部和上旋轉臺(4)底部，用于固定帶材樣品；固定桿(11)安裝在上旋轉臺(4)上，且位于上支撐板(1)的上方，下電流引線(7)呈L型，一端固定在下旋轉臺(5)上，角度依賴性測量時另一端穿過上支撐板(1)的開口固定在固定桿(11)上，上支撐板(1)上安裝有固定塊(15)，扭轉測試時，下電流引線(7)的另一端固定在固定塊(15)上；上支撐板(1)的下表面安裝有三角拉桿(12)，背景場磁體(14)通過三角拉桿(12)與上支撐板(1)進行固定連接。

2.根據權利要求1所述的一種高溫超導帶材磁場角度依賴性與扭轉測試裝置，其特征在于：角度依賴性測量時，下電流引線(7)隨著旋轉角度的變化在圓弧開口軌道內運動。

3.根據權利要求1所述的一種高溫超導帶材磁場角度依賴性與扭轉測試裝置，其特征在于：所述上旋轉臺(4)上部安裝有旋轉桿(6)，上電流引線(8)安裝在上旋轉臺(4)的頂部的中心開孔中并與其開孔緊密配合。

4.根據權利要求1所述的一種高溫超導帶材磁場角度依賴性與扭轉測試裝置，其特征在于：所述上支撐板(1)的中心位置并與中心開孔重合位置上安裝有刻度盤(16)，刻度盤(16)用于測試時角度變化標識。

5.根據權利要求1所述的一種高溫超導帶材磁場角度依賴性與扭轉測試裝置，其特征在于：所述背景場磁體(14)由自制的分離式高溫超導線圈構成，分離磁體的對稱中心區域在通電后可形成一定的磁場均勻區用于磁場角度依賴性的測量。

6.根據權利要求1所述的一種高溫超導帶材磁場角度依賴性與扭轉測試裝置，其特征在于：所述上支撐板(1)、下支撐板(2)、上旋轉臺(4)、下旋轉臺(5)、固定桿(11)、固定塊(15)、下壓片(9)、上壓片(10)的材料是絕緣環氧樹脂。

7.根據權利要求1所述的一種高溫超導帶材磁場角度依賴性與扭轉測試裝置，其特征在于：所述連接桿(13)材料是無磁的鋁合金，可避免通電后磁化帶來的測量誤差。

8.根據權利要求1所述的一種高溫超導帶材磁場角度依賴性與扭轉測試裝置的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：對背景磁體(14)均勻區的磁場大小進行低溫標記，并記錄不同磁場強度所需要電流大小；

步驟2：帶材在外磁場下的角度依賴性測試：

步驟2.1：通過下壓片(9)、上壓片(10)將高溫超導帶材樣品安裝在上旋轉臺(4)與上旋轉臺(5)的電流引線上，保證樣品兩端分別與下電流引線(7)和上電流引線(8)接觸良好，并使帶材有一定張應力且處于垂直狀態；

步驟2.2：在距離樣品與電流引線壓接處兩端的一定位置引出電壓引線，將連接上旋轉臺(4)與下旋轉臺(5)的連接桿(13)下端插入下旋轉臺(5)的凹槽內并將上端固定在上旋轉臺(4)上；

步驟2.3：將電源線與下電流引線(7)和上電流引線(8)進行連接，將其放置于液氮杜瓦內并冷卻至超導態；通過手動旋轉旋轉桿(6)，使樣品帶材位于指定的磁場角度；

步驟2.4：電流源給背景場磁體(14)通電至指定磁場以獲得均勻磁場，此時經電源線給帶材樣品通電開始測試；

步驟3：扭轉測試

在步驟2.4完成后，將測試部分提出杜瓦罐，固定下旋轉臺(5)并將連接桿(13)取下，同時將下電流引線(7)重新固定在固定塊(15)上，完成后放回杜瓦中重復步驟2.4。