Magnes Bittera wykonany z wolframu i chłodzony ciekłym helem

• Autorzy: Bednarek Stanisław , Płoszajski Julian

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.04.30

Warianty tytułu

EN

Bitter magnets made of tungsten and coiled by liquid helium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opisano projekt magnesu Bittera wykonanego z płyt wolframowych i chłodzonego ciekłym helem o temperaturze 4,2 K. Obliczono indukcję pola magnetycznego wytwarzanego przez ten magnes, jego moc zasilania i parametry układu chłodzenia. Moc ta jest ok. 104 razy mniejsza, niż moc zasilania powszechnie używanych magnesów Bittera wykonanych z miedzi i chłodzone wodą. Wykazano wykonalność tego magnesu przy użyciu dostępnych obecnie możliwości technicznych.

EN

The project of the Bitter magnet made of tungsten plates and coiled by liquid helium in temperature of 4 K is described. The magnetic flux density produced by this magnet, power supply and coiling system parameters are calculated. This power is about 104 times smaller than power of commonly used Bitter’s magnets made of cooper and coiled by water. Feasibility of this magnet by using of the present accessible technical aids is demonstrated.

Słowa kluczowe

PL

pole magnetyczne; wolfram; ciekły hel; magnes Bittera; chłodzenie

EN

magnetic field; tungsten; liquid helium; Bitter magnet; cooling

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 4
• Strony: 146--149
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Bednarek Stanisław

• Uniwersytet Łódzki, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, ul. Pomorska 149/153, 90-236 Łódź

autor

Płoszajski Julian

• Uniwersytet Łódzki, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, ul. Pomorska 149/153, 90-236 Łódź

Bibliografia

• [1] Herlach J.F., Miura N. (Editors), High Magnetic Fields Science and Technology, Vol. 2, Theory and Experiments I, World Scientific (2003)
• [2] Wu Chao A., Mess K.H., Tinger M., Zimermann F., Handbook of Accelerators Physics and Engineering, World Scientifics (2013)
• [3] Truck B., Tore supra: A tokamak with superconducting toroidal field coils, IEEE Trans. Mag., 25 (1989) 1473-1480
• [4] N’gotta P., Le Beck G, Chavanne J., Hybryd high gradient permanent magnet quadrupole, Phys. Rev. Accel. Beams, 19 (2016) 122-124
• [5] Elder F.R., Gurewitsch A.M., Langmuir R.V., Pollock H.C., Radiation from electrons in a synchrotron, Phys. Rev., 71, (1947), 11, 829-830
• [6] Motokawa M., Watanabe K., Awaji S., High magnetic field research in Tohoku University, Curr. Appl. Phys., 3 (2003), 367-376
• [7] Lubkin G.B., Florida dedicated National High Magnetic Field Laboratory, Phys. Today, 12 (1994), 21-23
• [8] Xia J.C., Vicente C., Aoms E.D., Sullivan N.S., The National High Magnetic Field Laboratory Ultra-High B/T Facility, Phys. B, 346-347 (2004), 649-653
• [9] Trojnar K., Kopetzki N., High Field Magnets at the International Laboratory Wrocław, Phys. B, 155 (1989), 85-86
• [10] Herlach J.F., Miura N., (Editors), High Magnetic Fields Science and Technology, Vol. 1, Magnet Technology and Experimental Technique, World Scientific, (2003)
• [11] Bitter F., The design of powerful electromagnet, Part. II. The magnetizing coil, Rev. Sci. Instr,. 7 (1936), 482-489
• [12] Soghomonian V., Sabo M., Powell A., Murphy P., Rosanske R., Cross T.A., Schneider-Muntau H.J., Indentofication and minimization of sources of temporal instabilities in high field (>23 T) resistive magnets, Rev. Sci. Instr,. 71 (2000), 7, 2882- 2886
• [13] Cyrot M., Pavuna D., Introduction to Superconductivity and High Tc Materials, World Scientific Publishing Co. (1992)
• [14] Ding H., Yuan Y., Xu Y., Jiang C., Li L., Duan X., Pan, J. Hu J., Testing and Commissioning of a 135 MW Pulsed Power Supply at the Wuhan National High Magnetic Field Center, IEEE Trans. Appl. Supercon., 24 (2014), 3, doi:10.1109/TASC.2013.2292305.
• [15] Knoepfel H., Pulsed High Magnetic Fields, Physical Effects and Generation Methods Concerning Pulsed Fields up to the Megaersted Level, Nord-Holland Publishing Company, (1970)
• [16] Kane B.E., Dzurak A.S., Facer G.R., Clark R.G., Starrett R.P., Skougarevsky A., Lumpkin N.E., Measurement instrumentation for electrical transport experiments in extreme pulsed magnetic fields generated by flux compression, Rev. Sci. Instr., 69 (1997), 10, 3843-3860
• [17] Nojiri H., Takamasu T., Todo S., Uchida K., Haryama T., Katori H.A., Goto T., Miura N., Genertion of 500 T fields by electromagnetic flux compression and their application to cyclotron resonance, Phys. B 201 (1994), 579-583
• [18] Motokawa M., Nojiri H., Tokunaga Y., An idea for the easy construction of a high field magnet, Phys. B, 155 (1989), 96-99
• [19] Mackay K., Bonfim M., Givord D., Fontaine A., 50 T pulsed magnetic fields in microcoil, J. App. Phys., 87, (2000), 4, 1996- 2002
• [20] Peng T., Jiang F., Sun Q.Q., Pan Y., Herlach F., Li L., Concept Design of 100 T Pulsed Magnet at the Wuhan National High Magnetic Field Center, IEEE Trans. Appl. Supercon., 26, (2014), nr.4, doi: 10.1109/TASC.2015.2523366
• [21] Back C.H., Siegmann H.C., Ultrashort magnetic field pulses and elementary process of magnetization reversal, J. Magn. Magn. Mater., 200 (1999), 774-785
• [22] Siegmann H.C., Magnetism in the pirosecond time scale with electron accelerators, Europhys. News, 31 (2000), nr. 6, 24-25
• [23] Bjørk R., Bahl C.R.H., Insinga A.R., Topology optimized permanent magnet system, J. Magn. Magn. Mater., 437 (2017) 78-85
• [24] Desai E., Electrical resistivity of tungsten, J. Phys. Chem. Ref. Data, 13 (1984), 4, 1091-1096
• [25] Haynes W.M., (Editor in Chief), CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Taylor and Francis Group (2017)
• [26] Mendelson K., Cryophysics, Wiley and Sons, Inc., (1960)
• [27] Madelung O., Martienssen W., (Editors), Landolt-Börnstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, Springer-Verlag (1989)
• [28] Daunt J.G., Johnston H.L., A Large Helium Liquefier, Rev. Sci. Instr., 122 (2004), 20, doi.org/10.1063/1.1741462

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).