de.wedoany.com-Bericht: Der von dem chinesischen Unternehmen Energy Singularity entwickelte stickstofffreie Hochtemperatur-Supraleiter-Isoliermagnet hat kürzlich drei Stromtests erfolgreich bestanden, wobei die magnetische Flussdichte im Zentrum 20 Tesla, 23,1 Tesla bzw. 26,7 Tesla erreichte. Das Designziel des Magneten lag bei einer magnetischen Flussdichte von 25 Tesla im Zentrum. Im dritten Test lief der Magnet zunächst stabil bei 25,5 Tesla, bevor das Magnetfeld auf 26,7 Tesla erhöht wurde. Dieses Ergebnis stellte zwei Weltrekorde auf: den stickstofffreien Hochtemperatur-Supraleitermagneten mit der höchsten magnetischen Feldstärke und den Hochtemperatur-Supraleiter-Isoliermagneten mit der höchsten magnetischen Feldstärke.
Der Magnet besteht aus 14 Einzellagenspulen mit einem Außendurchmesser von 140 mm, einem Wicklungsdurchmesser der Einzellagenspulen von 30 mm und einer anfänglichen Betriebstemperatur von 6 Kelvin. Die technische Stromdichte der Wicklung übersteigt 570 Ampere pro Quadratmillimeter, und die maximale magnetische Flussdichte im Inneren der Wicklung liegt über 27,5 Tesla. Der Magnet benötigt kein flüssiges Helium; die Kälte wird von einem Gifford-McMahon-Kühler mittels Wärmeleitung bereitgestellt. Zudem wird eine Isolierstruktur verwendet, wodurch die Erregungsgeschwindigkeit im Vergleich zu nicht isolierten Magneten deutlich erhöht wird – 20 Tesla werden in nur 16 Minuten erreicht. Die gleichzeitige Anwendung einer Isolierstruktur und eines stickstofffreien Betriebs bei einem Hochtemperatur-Supraleitermagneten mit einer Feldstärke von über 20 Tesla ist eine Weltneuheit.
Der Magnet wird zunächst auf der von Energy Singularity selbst entwickelten Plattform zur Herstellung und Leistungsprüfung von Hochtemperatur-Supraleitermaterialien eingesetzt. Aufgrund der Isolierstruktur, die das Problem der zeitlichen Verzögerung der Magnetfeldänderung gegenüber der Stromänderung bei nicht isolierten Magneten vermeidet, kann der Magnet auch in Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Feldhomogenität wie der Kernspinresonanz (NMR) und dem Physikalischen Eigenschaftsmesssystem (PPMS) eingesetzt werden.
Dieser technologische Durchbruch markiert ein international führendes Niveau Chinas im Bereich der Hochtemperatur-Supraleitermagnete und bietet neue technologische Unterstützung für die industrielle Anwendung von Hochtemperatur-Supraleitermaterialien sowie für die wissenschaftliche Forschung in starken Magnetfeldern.
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