一种径向超导匀场线圈的制作工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103515048103515048A(43)申请公布日2014.01.15(21)申请号201310485917.0(22)申请日2013.10.16(71)申请人中国科学院电工研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条6号(72)发明人李兰凯倪志鹏刘浩扬程军胜王秋良宋守森(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人关玲(51)Int.Cl.H01F6/06(2006.01)H01F41/04(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种径向超导匀场线圈的制作工艺(57)摘要一种径向超导匀场线圈的制作工艺。首先在膜基底（3）上绘制展开成平面尺寸的径向超导匀场线圈（1）的线圈轮廓；然后将膜基底（3）铺覆固定在绕线圆筒（4）上；基于所述的线圈轮廓缠绕超导线（7）；通过环氧薄片（6）和玻纤织物预浸料（9）来固定支撑超导线（7），同时在缠绕过程中采用UV胶（10）来进一步加固；依次按顺序制作得到径向超导匀场线圈（1）的多个鞍型线圈；最后在烘箱中加热使其完全固化，移除绕线圆筒（4）后制作得到一组径向超导匀场线圈。CN103515048ACN103548ACN103515048A权利要求书1/1页1.一种径向超导匀场线圈的制作工艺，其特征在于所述的制作工艺为直接在绕线圆筒（4）表面绕制完成一组径向超导匀场线圈（1）；通过玻纤织物预浸料（9）和UV胶（10）的固化来支撑固定超导线（7）；所述的一组径向超导匀场线圈（1）由多个鞍型线圈组成。2.根据权利要求1所述的径向超导匀场线圈的制作工艺，其特征在于所述的制作工艺步骤如下：(1)首先将一组由鞍型线圈（1a、1b、1c、1d）组成的径向超导匀场线圈（1）的几何尺寸展开成平面尺寸；绘制得到平面的鞍型线圈的矩形环（1'a、1'b、1'c、1'd）；然后将所述径向超导匀场线圈（1）的线圈轮廓打印到透明的膜基底（3）上，所述膜基底（3）为聚酯薄膜；(2)将所述膜基底（3）铺覆固定在绕线圆筒（4）的外表面，获得由柱面矩形环组成的径向超导匀场线圈的线圈轮廓，所述膜基底（3）的纵向接缝（5）用聚酰亚胺胶带粘接固定；(3)在所述膜基底（3）上粘贴环氧薄片（6）；裁切出与所述线圈轮廓的尺寸相同的玻纤织物预浸料（9）；将所述玻纤织物预浸料（9）铺覆在膜基底（3）上，其位置对应于所述线圈轮廓；(4)根据进线路径（1'i），沿着第一矩形环（1'a）缠绕超导线（7），其中第一匝的超导线紧贴着环氧薄片（6），其后缠绕的超导线与前一匝超导线紧密贴合；缠绕每一匝导线时在超导线（7）间涂UV胶（10），同时用紫外灯（11）照射，在紫外光（12）的照射下所述UV胶（10）发生部分固化；完成所有匝数的缠绕后，制作得到第一鞍型线圈（1a）；(5)根据走线路径（1'e1、1'e2、1'e3）和出线路径（1'e），按照所述步骤(4)的方法依次制作，得到其余鞍型线圈（1b、1c、1d）；(6)将上述步骤（1）至（5）制得的径向超导匀场线圈（1）连同绕线圆筒（4）和膜基底（3）一起放置到烘箱中加热；待UV胶（10）和玻纤织物预浸料（9）中的树脂完全固化后，将粘贴纵向接缝（5）的胶带撕去，移除绕线圆筒（4），便得到一组包含膜基底（3）的径向超导匀场线圈（1）。3.根据权利要求2所述的径向超导匀场线圈的制作工艺，其特征在于所述的环氧薄片（6）的厚度大于或等于超导线（7）的直径。4.根据权利要求2所述的径向超导匀场线圈的制作工艺，其特征在于所述的超导线（7）的截面为圆形。2CN103515048A说明书1/3页一种径向超导匀场线圈的制作工艺技术领域[0001]本发明涉及一种超导线圈的制作方法，特别涉及一种用于校正径向磁场不均匀分量的超导匀场线圈的制作工艺。背景技术[0002]高均匀度超导磁体系统用于核磁共振谱仪（NMR）、核磁共振成像（MRI）和其它科学仪器，其能够在所需区域产生一定均匀度的高磁场。一般，核磁共振谱仪要求的磁场均匀度达到10-8（0.01ppm），核磁共振成像和其它科学仪器要求的磁场均匀度约为10-6（1ppm）。[0003]通常，通过电磁设计能够获得具有很高磁场均匀度的超导磁体系统。但是，由于加工、制造和装配会引入各种偏差，导致实际线圈尺寸与设计尺寸有差别；此外，超导磁体工作在温度约为-269摄氏度的低温环境中，线圈的冷缩变形会导致线圈尺寸和位置的变化；对于磁体周围存在铁磁材料的应用，铁磁材料的磁化会对磁场均匀度产生一定的影响。因此，实际建造的超导磁体的磁场均匀度要低于设计值。这时就需要采用各种磁场校正技术来提高所需区域的磁场均匀度，主要有被动匀场