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低温技术在高能粒子加速器中的应用——低温系统

2021-03-15810
 加速器低温超导磁体的冷却方式主要取决于:运行温度、热负荷(静态和动态)、氦流动状况(单相流、两相流)、热交换和热输运状况(预冷、再冷、过热等)、所允许的最高压力、低温原件的分(加速器的长度)等。
前广泛采的冷却方式有二种:浸泡冷却(饱和液浴冷)、迫流冷却(两相或超临界氮)、热传冷却。超导腔一般Hel(4.4K, LEP, KEKHERA)Hell(<2.1K,如CEBAF, TESLA, ILC)饱和液氦浴冷。而用于超导磁体的液浴冷仅用于紧凑的或单个的磁体。
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两相流问题
(气液两相互相
阻碍彼此的流通、在逆流状况下出现的蒸汽高速流)和因形成气泡而产生的局部过热(如在磁体的心部)等难题限制长串加速器采用浴冷却,这些加速器一般采超临界氮。
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