В розпорядженні вчених з’явився ще один надпотужний магніт, здатний виробляти поле, силою в 26 Тесла

Група дослідників з наукового центру Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), очолювана доктором Пітером Смеібідлом (Dr. Peter Smeibidl) і налічує вісім учасників, 16 жовтня 2014 закінчила проведення випробувань одного з найпотужніших в світі електромагнітів (high field magnet, HFM). Цей електромагніт виявився здатний виробляти постійне магнітне поле, силою в 26 Тесла, хоча за всіма розрахунками сила поля повинна була скласти 25 Тесла. Ці успішні випробування стали результатом багатомісячної праці вчених, інженерів і робітників, які займалися монтажем і наладкою елементів конструкції електромагніта, систем кріогенного охолодження і системи енергопостачання, потужність якої становить 4 мегават.

Надпотужний магніт

Новий HFM-магніт побудований за гібридною схемою. У його складі використана одна звичайна котушка і одна надпровідна котушка, які включені послідовно. Цей новий підхід був розроблений вченими Національної лабораторії сильних магнітних полів (National High Magnetic Field Laboratory, NHMFL) в Таллахассі, Флориді, США, і він може бути використаний для створення надпотужних електромагнітів для самих різних областей застосування.

Мідні шини надпотужного магніта

Запуск нового електромагніта – подія, якої з нетерпінням чекали не тільки вчені HZB, а й учені з багатьох інших організацій по всьому світу. Це пояснюється тим, що деякі квантові явища в певних матеріалах відбуваються тільки в присутності надзвичайно сильних магнітних полів, полів, які можуть бути отримані лише за допомогою таких магнітів-гігантів. Крім цього, під впливом магнітних полів, що перевищують 20 Тесла, деякі види матерії, особливо високотемпературні надпровідники, переходять в нові агрегатні стани, минаючи окремі фазові переходи.

В цілому, процес створення та запуску нового електромагніта пройшов відносно гладко. “Ми змогли виявити більшу частину проблем ще на етапі початкового тестування, що дало нам можливість швидкого усунення цих проблем” – розповідає доктор Хартмут Ехмлер (Dr. Hartmut Ehmler), один з координаторів проекту, – “І це все завдяки тому, що на етапі виробництва всі вузли, і особливо котушки, пройшли дуже жорсткий контроль якості виготовлення”.

Перші запуски нового магніту почалися кілька тижнів тому. Спочатку інженери перевіряли дві його котушки окремо, збільшуючи поточний через них струм від 0 до 1000 ампер. При цьому проводилися вимірювання індукції і самоіндукції котушок, які приводили до небажаних сплесків напруги.

Група дослідників надпотужного магніта

Після цього дослідники перейшли до випробування всього магніту цілком, де вже все пішло не так гладко, як раніше. При силі струму в 14 тисяч ампер, що приблизно дорівнює половині номінальної потужності, обмотки електромагніта почали нагріватися більше розрахункової величини, змушуючи інтенсивніше кипіти холодоагент (гелій), що призвело до небезпечного підвищення тиску в системі охолодження. Для мінімізації ризику в установку системи охолодження були додані додаткові клапани, а деякі клапани були замінені на більш потужні. І після цього конструкція електромагніта з честю витримала підвищення електричного струму до номінальних 20 тисяч ампер.

Незабаром будуть проведені ще кілька додаткових випробувань нового електромагніта і лише після цього магніт займе своє постійне місце на випробувальному стенді залу Neutron Hall II центру HZB, що має статися до кінця цього року.

Вам також сподобається:

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *