LEAF项目中的FECR超导离子源Nb3

LEAF项目中的FECR超导离子源Nb3Sn磁体螺线管样机通过励磁测试

7月19日，国家自然科学基金重大科研仪器研制项目“低能量强流高电荷态重离子研究装置”即LEAF项目关键设备FECR超导离子源Nb3Sn磁体螺线管样机成功完成励磁测试，励磁电流达到预期目标800A。这标志着中国科学院近代物理研究所在Nb3Sn超导磁体的研制方面迈出重要一步，为FECR磁体整机的研制积累了宝贵的工程经验。

FECR超导磁体由六个六极线圈和四个螺线管构成，其中注入端有效工作磁场高达6.4T。该磁体的全部线圈均采用高场Nb3Sn线材绕制，由于Nb3Sn线材需要经过热处理才能表现出超导性，且经过热处理后的Nb3Sn线圈呈现脆性，因此热处理工艺的好坏和线圈预应力的准确控制决定了磁体的最终性能。为了检验Nb3Sn线圈的加工工艺，验证磁场、结构设计以及失超探测与保护，加工并测试了FECR磁体的样机螺线管。

样机螺线管线圈采用单股?1.43mm高场Nb3Sn线材绕制，内径为?336mm，外径为?430mm，厚度为30mm。根据应力结构设计，最大工作电流为800A，此时中心磁场为2.2T。测试过程中，线圈励磁到800A未发生失超，表明磁体设计合理，加工及热处理工艺控制到位，为后续正式磁体的研制奠定了技术基础。