[发明专利]一种高温超导带材机械连接测试装置

说明书

本发明属于高温超导技术，具体涉及一种高温超导带材机械连接测试装置，包括压板、支架和设于支架两侧的竖直方向的导轨，压板两端能够沿着导轨上下移动，所述的支架下端设有下绝缘板，所述的下绝缘板上方设有铜排，且铜排的上表面和压板的下表面平行。采用下压力压紧的方式实现两段超导带材的连接，通过电机带动电缸，使压板对超导带材连接部分持续作用向下压力，同时在两侧的铜排电极给带材通以一定电流，测得该连接方式下的临界电流和接头电阻。在此基础上，优化调整压板压力和搭接长度，以获得高临界电流、低电阻的高温超导带材机械连接方法。

技术领域

本发明属于高温超导技术，具体涉及一种高温超导带材机械连接测试装置。

背景技术

磁体系统作为聚变堆的最重要组成部分，用于产生约束等离子体所需的高强磁场。磁体材料也由最初的常规铜导体发展到目前流行的低温超导体(NbTi、Nb₃Sn等)，磁场也由此得到了大幅度增强，等离子体约束时间也获得极大提高。而低温超导磁体的冷却须采用稀缺的液氦，同时受材料本身限制难以继续提升磁体磁场。而高温超导体提供了新的选择，其具有转变温度高、载流能力强和不可逆场高等优点，适宜于超高强磁体的研制，从而可支持等离子体长脉冲放电并提升聚变功率。自从高温超导材料发现尤其是实用化高温超导YBCO涂层导体大规模商业化生产以来，高温超导应在聚变堆中的应用研究越来越多，目前主要集中在电流引线和试验磁体。大型聚变堆高温超导磁体的研制还处于概念设计和相应的导体设计、研制阶段，未来的高温超导应用则必须考虑超导的连接问题，才能由带材向导体，进而向磁体过渡。

然而由于其特殊的多层薄带结构，带材与带材之间的连接也与低温超导体的连接有着明显不同，主要有钎焊、扩散焊等方式。影响超导连接主要有接头电阻、临界电流和机械性能等。而机械连接则是通过压力压紧的方式将两端超导带材连接起来，故具有便利、可拆卸等优点，适宜于聚变堆磁体的YBCO涂层导体的连接应用。需要评估带材连接处的长度及作用的压力对连接效果和性能的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温超导带材机械连接测试装置，可以测试和评估超导带材机械连接下的临界电流、电阻等电磁性能指标。

本发明的技术方案如下：

一种高温超导带材机械连接测试装置，包括压板，还包括支架和设于支架两侧的竖直方向的导轨，所述的压板两端能够沿着导轨上下移动，所述的支架下端设有下绝缘板，所述的下绝缘板上方设有铜排，且铜排的上表面和压板的下表面平行。

所述的支架上方固定设有驱动电机，所述的驱动电机的驱动杆向下与压板连接。

所述的支架上方设有上绝缘板，驱动电机设于上绝缘板的上方，所述的驱动杆穿过上绝缘板和支架向下与压板连接。

所述的在支架上端安装绝缘筒，所述的绝缘筒同驱动杆连接，绝缘筒与压板底部连接。

所述的导轨上设有滑块，滑块与压板的两端连接。

所述的铜排两端连接直流电源。

还包括液氮杜瓦，所述压板的下端和位于支架底部的下绝缘板和铜排位于液氮杜瓦内。

包括分流部件，所述的分流部件位于铜排上的端部。

所述的分流部件为柱体，其外表面设有若干槽道。

本发明的显著效果如下：

采用下压力压紧的方式实现两段超导带材的连接，通过驱动电机带动电缸，使压板对超导带材连接部分持续作用向下压力，同时在两侧的铜排电极给带材通以一定电流，测得该连接方式下的临界电流和接头电阻。在此基础上，优化调整压板压力和搭接长度，以获得高临界电流、低电阻的高温超导带材机械连接方法。