Termodynamiczna optymalizacja kriostatu do badań cieplnych przewodów z nadprzewodnika Nb3Sn

• Autorzy: Chorowski M. , Poliński J.

Warianty tytułu

EN

Thermodynamic optimization of the cryostat for Nb3Sn superconductors thermal research

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z celów programu CARE (Collaborated Accelerator Research in Europe) jest opracowanie prototypu magnesu dipolowego nowej generacji - NED (Next European Dipole). Cewka magnesu zostanie wykonana z nadprzewodnika Nb3Sn. W ramach zadania NED zostaną zbadane właściwości cieplne ceramicznej, porowatej izolacji elektrycznej. Pomiary powinny być przeprowadzone w helu normalnym o temperaturze 4.2 K i cisnieniu 1 bar, sprzężonym helu nadciekłym (1,9 K, 1 bar) oraz w helu nadkrytycznym (T= 4,2...5 K, p = 1 ...6 bar). Na Politechnice Wrocławskiej przy współpracy z CERN (Szwajcaria) oraz CEA Saclay (Francja), skonstruowano kriostat umożliwiający uzyskanie w komorze pomiarowej pożądanych postaci helu. Przedmiotem pracy jest optymalizacja izolacji cieplnej kriostatu, zwłaszcza wybór lokalizacji zawieszeń ekranów radiacyjnych. Optymalizację przeprowadzono opierając się na II zasadzie termodynamiki. Całkowity strumień ciepła doprowadzany z otoczenia do helu nadciekłego został oszacowany na ok. 3 W.

EN

NED activity within work package TSQP includes a task to study the thermal behavior of new ceramic electrical insulation. This insulation with good wrapping and excellent thermal resistance during heat treatment would eliminate complex coil fabrication, lower cost and reduce fabrication time. Tests of the insulation thermal features require a superfluid helium cryostat. The cryostat is constructed at Wroclaw University of Technology in cooperation with CEA and CERN. Heat transfer measurements should be realized in saturated He I (4.2 K), in supercritical He (4.2...5 K, 1 ...6 bar), and in pressurized He II (1.9 K, 1 bar). The cryostat thermal insulation has been optimized on the basis of the generated entropy minimization method. The total heat flux to the superfluid helium has been estimated at 3 W. The cryostat, after the tests done at Wroclaw University of Technology, will be delivered to CEA, Saclay to perform thermal measurements of the insulation.

Słowa kluczowe

PL

kriogenika; hel nadciekły; nadprzewodnictwo; Nb3Sn; II zasada termodynamiki

EN

cryogenica; superfluid helium; superconducting Nb3Sn; II principle of thermodynamics

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 46, nr 7
• Strony: 11--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., il.

Twórcy

autor

Chorowski M.

• INFR Roma2, University Tor Vergata, Roma Italy, INFN-LFN Frascati, Italy

autor

Poliński J.

• INFR Roma2, University Tor Vergata, Roma Italy, INFN-LFN Frascati, Italy

• INFR Roma2, University Tor Vergata, Roma Italy, INFN-LFN Frascati, Italy

Bibliografia

• [1] Devred A., Baynham D. E. et. al.: High field accelerator magnet beyond LHC. Proc, of 2003 Particle Accelerator Conference, pp. 146-150,2003.
• [2] Claudet G., Seyfert P.: Bath Cooling with Subcooled Superfluid Helium. Adv. Cryog. Eng. 27, p. 441 (1981).
• [3] WEISEND J.G. II: Handbook Of Cryogenic Engineering. Taylor & Francis, Philadelphia 1998.