Моделирование и экспериментальная апробация соленоидов с квазибессиловыми обмотками применительно к задачам получения сильных и сверхсильных магнитных полей и накопления энергии

Цель проекта
Создание реальных прототипов квазибессиловых магнитов и подтверждение ожидаемых прочностных характеристик как путем компьютерного моделирования, так и путем экспериментов. Для исследования прочностных порогов обмотки предполагается использовать как простые образцы в виде соленоидов, с закрепленными торцами (рис.1а), так и соленоиды с обмоткой, имеющей форму фигур равновесия , на границах которых отсутствует нормальная компонента индукции, приводящая к появлению дополнительных аксиальных и азимутальных сил (рис.1б). Для измерения малых деформаций в процессе разряда необходимо использовать лазерный оптоволоконный интерферометр. На основе полученных данных может быть разработана и реализована система коррекции поля. Далее должны быть проведены прочностные испытания разработанных магнитов. Конфигурации, разработанные для магнитов сверхсильного поля, могут быть использованы при создании индуктивных накопителей энергии, выполненных из высокотемпературных сверхпроводников. Разработанные методы коррекции поля можно использовать не только для обеспечения прочности обмотки, но и для повышения критического тока таких проводников.

Партнеры 
НИИ Электрофизической аппаратуры им. Д.Е.Ефремова
Потенциальный партнер -Лаборатория Сильных Магнитных полей ( Россендорф, Германия) 

Используемые ресурсы и оборудование
Емкостные накопители с энергиями 40  и 500 кДж; оборудование для лазерных измерений малых деформаций ; освоенные программы для двух –и трехмерных расчетов поля, электромагнитных сил и деформаций магнитов (Рис.1).

Ожидаемые результаты
1. Разработка методики компьютерного моделирования поля и механических напряжений в квазибессиловой обмотке. Получение данных модельных измерений, подтверждающих соответствие рассчитанного поля эксперименту. Разработка методики коррекции поля.