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陈煌1,王凯朝1,王超1,2,李季隆1,李晓3,赵俊3,王清华3,刘方2,秦经刚2,刘华军2
CHEN Huang1, WANG Kaizhao1, WANG Chao1,2, LI Jilong1, LI Xiao3, ZHAO Jun3, WANG Qinghua3, LIU Fang2, QIN Jinggang2, LIU Huajun2
摘要: 【目的】磁约束核聚变装置依赖超导磁体产生强磁场约束等离子体,采用高温超导(high-temperature superconductor,HTS)磁体是目前最有希望实现可控核聚变的途径,但其失超行为可能引发热失控与结构损毁,严重威胁装置安全。因此,研究HTS磁体线圈的浸渍处理和绝缘方式的选择,对磁体的机械强度、热稳定性及失超行为至关重要。【方法】首先,分析了环氧树脂、石蜡、冰等浸渍材料的性能差异及其对磁体的影响与相应优化策略;其次,对比了绝缘绕制与无绝缘绕制的失超特性;最后,综述了并联无绝缘、金属包层、层内无绝缘及导电环氧树脂浸渍等改进技术的研究现状。【结论】浸渍材料与绝缘方式的选择是机械支撑、散热效率与电磁稳定性之间的多目标权衡。当前研究在面向聚变极端工况的稳定性与匝间接触电阻的精确调控方面仍面临挑战。未来研究需通过多物理场仿真、极端环境验证及新材料研发等途径,推动该技术走向工程应用。