WikiSort.ru - Не сортированное

Сверхпроводя́щий магни́т — электромагнит, в котором ток, создающий магнитное поле, протекает в основном по сверхпроводнику, вследствие чего омические потери в обмотке сверхпроводящего магнита весьма малы. Сверхпроводники второго рода можно применять на практике как важный элемент в конструкции магнитов для создания постоянных сильных полей^[1].

Внешние изображения
	Сверхпроводящий магнит в разрезе[2]

Сверхпроводящий магнит приобретает свои сверхпроводящие свойства только при низких температурах, поэтому его помещают в сосуд Дьюара, заполненный жидким гелием, который в свою очередь помещен в сосуд Дьюара с жидким азотом (чтобы минимизировать испарение жидкого гелия).

Силы, действующие на диамагнитные объекты от обычного магнита, слишком слабы, однако в сильных магнитных полях сверхпроводящих магнитов диамагнитные материалы, например кусочки свинца, могут пари́ть, а поскольку углерод и вода являются веществами диамагнитными, в мощном магнитном поле могут пари́ть даже органические объекты, например живые лягушки и мыши^[3].

Самым крупным на 2014 год является сверхпроводящий магнит, используемый в центральной части детектора CMS Большого адронного коллайдера^[4][5].

Применение

Сверхпроводящие магниты используются в ЯМР-томографах (ЯМР — ядерный магнитный резонанс)^[6] и в высокопольных ЯМР-спектрометрах^[2].

Также сверхпроводящие магниты используются в поездах на магнитной подушке^[7].

В ITER используются сверхпроводящие магниты, охлаждаемые гелием^[8].

Сверхпроводящий магнит является частью установки «Эксперимент с левитирующим диполем» (The Levitated Dipole eXperiment — LDX^[9])^[10].

Ускоритель «Нуклотрон» создан на основе технологии сверхпроводящих магнитов, предложенной и развитой в Лаборатории высоких энергий, которая в настоящее время носит имя академиков В. И. Векслера и А. М. Балдина^[11].

27 апреля 2007 года в туннеле Большого адронного коллайдера был установлен последний сверхпроводящий магнит^[12]. В 2010 году именно сверхпроводящие магниты, а точнее качество их электрических контактов, были причиной невывода коллайдера на проектную энергию 7 ТэВ^[13]. Всего на БАКе используется 1232 сверхпроводящих дипольных магнитов. Они порождают магнитное поле вплоть до 8,2 Т^[14].

Одним из преспективных применений сверхпроводящих магнитов является сверхъемкие накопители энергии. Например, в магнитном поле тороидальной обмотки ТОКАМАКа запасается 600 МДж энергии, или 166 кВт*ч, энергия магнитного поля реактора ITER — 41 ГДж (около 11 тыс кВт*ч). Сверхпроводящий магнит может хранить накопленную энергию сколь угодно долго^[15].

В культуре

В сериале «Южный парк» в эпизоде 1306 «Сосновое дерби» отец Стэна, чтобы помочь ему выиграть гонки похищает из ЦЕРНа сверхпроводящий магнит. Во время заезда машинка внезапно ускоряется и выходит в космос, и при этом достигает так называемой «варп-скорости» (превышает скорость света).

См. также

• Магнит Биттера

Примечания

Литература

• Martin N. Wilson, Superconducting Magnets (Monographs on Cryogenics), Oxford University Press, New edition (1987), ISBN 978-0-19-854810-2.
• Yukikazu Iwasa, Case Studies in Superconducting Magnets: Design and Operational Issues (Selected Topics in Superconductivity), Kluwer Academic / Plenum Publishers, (Oct 1994), ISBN 978-0-306-44881-2.
• Habibo Brechna, Superconducting magnet systems, New York, Springer-Verlag New York, Inc., 1973, ISBN 3-540-06103-7, ISBN 0-387-06103-7

Ссылки

• сверхпроводящии магнит
• Магнит сверхпроводящий
• Making Superconducting Magnets From the National High Magnetic Field Laboratory
• 1986 evaluation of NbTi and Nb3Sn for particle accelerator magnets.
• Лобовое столкновение Женевский колосс