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低溫技術在高能粒子加速器中的應用——低溫系統

   2021-03-15 和平62
核心提示:加速器低溫超導磁體的冷卻方式主要取決于:運行溫度、熱負荷(靜態和動態)、氦流動狀況(單相流、兩相流)、熱交換和熱輸運狀況(預冷、再冷、過熱等)、所允許的最高壓力、低溫原件的分配(加速器的長度)等。
 加速器低溫超導磁體的冷卻方式主要取決于:運行溫度、熱負荷(靜態和動態)、氦流動狀況(單相流、兩相流)、熱交換和熱輸運狀況(預冷、再冷、過熱等)、所允許的最高壓力、低溫原件的分(加速器的長度)等。
前廣泛采的冷卻方式有二種:浸泡冷卻(飽和液浴冷)、迫流冷卻(兩相或超臨界氮)、熱傳冷卻。超導腔一般Hel(4.4K, LEP, KEKHERA)Hell(<2.1K,如CEBAF, TESLA, ILC)飽和液氦浴冷。而用于超導磁體的液浴冷僅用于緊湊的或單個的磁體。
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兩相流問題
(氣液兩相互相
阻礙彼此的流通、在逆流狀況下出現的蒸汽高速流)和因形成氣泡而產生的局部過熱(如在磁體的心部)等難題限制長串加速器采用浴冷卻,這些加速器一般采超臨界氮。
 
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