《表1 线圈上的电磁力：FECR超导离子源Nb_3Sn磁体半长度样机的结构分析》

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《FECR超导离子源Nb_3Sn磁体半长度样机的结构分析》

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FECR半长度样机磁体的三维有限元磁场模型见图1，由6个六极线圈（内径200 mm，厚度38 mm，长度457.4 mm）、2个螺线管（内径336 mm，厚度47mm，长度60 mm）、衬垫（Pads）、主要垫板（Master plate）、铁轭（Yoke）和真空屏蔽层（Vacuum shield）组成。六极线圈的超导线均采用西部超导材料公司生产的内锡法铌三锡线材绕制而成。其裸线截面尺寸Φ1.3 mm，S-glass编织绝缘后截面尺寸Φ1.524 mm，铜超比1.15～1.25，扭矩40～50 mm，芯丝直径120μm，RRR值大于100。六极线圈设计运行电流523.2 A，最大磁场9.03 T；螺线管线圈运行电流553.6 A，最大磁场9.37 T。表1分别给出了六极线圈和螺线管线圈在3个方向上的电磁力分量。为了避免六极线圈之间、六极线圈与螺线管之间、2个螺线管之间以及线圈与周边铁磁环境之间复杂电磁力导致的过大应力应变，设计了相应的三维机械约束结构。