强激光与粒子束

作者：何勇, 孟昭男, 张鹏, 孙衢骎, 周星健,

关键词：脉冲磁体, 重频运行能力, 微通道, 沸腾换热, 对流换热,

影响脉冲磁体重频运行能力的关键因素是磁体的冷却速度。提出了一种脉冲磁体快速冷却方法：在磁体导体内开微小通道，在通道内注入液氮，通过增大导体与液氮之间的直接接触面积（换热面积）、液氮单相流动换热、液氮流动沸腾换热这三个途径来大幅提高导体的冷却速度，与此同时尽可能减小对脉冲磁体性能（磁场强度、脉宽和内直径）的影响。阐述了基于微通道内液氮流动、沸腾换热的脉冲磁体快速冷却方法的原理，开展了数值模拟和验证性试验，结果表明，对于25 T的20 mm口径脉冲磁体，采用快速冷却方法，30 s即可冷却至初始温度，为磁体仅浸泡在液氮中的冷却时间（600 s）的5%，冷却速度提高了19倍。

来源：2022年第11期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

查看强激光与粒子束杂志2022年第11期