Регистрация / Вход
Прислать материал

14.575.21.0050

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.575.21.0050
Тематическое направление
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исполнитель проекта
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"
Название доклада
Исследование и разработка инновационной энергосберегающей криомагнитной системы на основе высокотемпературного сверхпроводника MgB2.
Докладчик
Руднев Игорь Анатольевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Основная цель проекта состоит в разработке инновационной энергосберегающей криомагнитной системы на основе нового высокотемпературного сверхпроводника MgB2 и экспериментальном исследовании функциональных характеристик высокотемпературных сверхпроводящих проводов, в том числе на основе MgB2.
Задачи, решаемые в ходе выполнения проекта: разработка принципиальной схемы криомагнитной системы на основе литературных данных и патентных исследований; теоретические и экспериментальные исследования функциональных характеристик высокотемпературных сверхпроводящих проводов в том числе на основе MgB2 ; разработка модели и проектирование сверхпроводящего магнита на основе MgB2 ; разработка, проектирование и изготовление различных узлов криомагнитной системы; изготовление сверхпроводящего соленоида на основе диборида магния; изготовление, испытания и оптимизация криомагнитной системы. Разрабатываемая криомагнитная система с применением сверхпроводника MgB2 предназначена использования в качестве исследовательского оборудования различного назначения и не имеет аналогов в РФ.
Актуальность и новизна исследования
Актуальность исследований определяется необходимостью создания макета криомагнитной системы, имеющей коммерческую перспективу для реализации на рынке инновационного научного, медицинского и технологического оборудования. Оборудование, производимое в настоящее время, изготавливается с применением традиционных сверхпроводящих материалов, что требует более глубокого охлаждения и, как следствие, более дорогой криокулерной техники. Новизна исследований связана с анализом возможности и реального применения в криомагнитной системе новых сверхпроводящих материалов, разработкой новой концептуальной схемы криомагнитной системы, а также применением новых методов и компьютерных программ для анализа и расчета характеристик как применяемых материалов, так и отдельных узлов системы.
Описание исследования

В ходе выполнения проекта проведен анализ литературы по теме исследований, выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ. Выбраны и обоснованы варианты направлений исследований. Проведены необходимые теоретические разработки, касающиеся исследований свойств перспективах сверхпроводящих материалов, а также получены масштабные экспериментальные данные характеризующие магнитные, транспортные свойства и структурные характеристики современных сверхпроводящих материалов, предполагаемых для применения в разработке.

Сделан концептуальный проект криомагнитной системы, выполнены все рабочие чертежи, изготовлены основные модули криомагнитной системы. Выбраны сверхпроводящие материалы – ВТСП ленты второго поколения и проводники из диборида магния, изготовлены и испытаны сверхпроводящие соленоиды, не имеющие аналогов в РФ. Испытания были проведены в соответствии с разработанными ранее программами и методиками испытаний.

На последнем этапе проекта производится окончательная сборка и испытание всей криомагнитной системы. На основе разрабатываемых Программ и методик испытаний криомагнитной системы будут проведены испытания с целью установления соответствия полученных характеристик требованиям технического задания. Предварительный анализ результатов указывает на успешное окончание проекта в заданные сроки.

Все заданные программные индикаторы и показатели либо достигнуты, либо превышены.

Результаты исследования

Основные ожидаемые результаты исследований:

1. Экспериментальные и теоретические результаты, характеризующие функциональные свойства различных высокотемпературных сверхпроводников, в том числе на основе диборида магния.

2. Действующий макет мультисекционного сверхпроводящего соленоида на основе диборида магния.

3. Действующий макет безжидкостной криомагнитной системы с применением новых сверхпроводящих технологий.

4. Зарегистрированные результаты интеллектуальной деятельности.

5. Публикации в ведущих научных журналах и представление результатов работ на международных и национальных конференциях.

Ожидаемые и уже полученные  результаты проекта соответствуют аналогичными разработками мирового уровня

Практическая значимость исследования
Области применения результатов - сверхпроводниковая электроэнергетика, электротехника, медицина, научное приборостроение. Практическое внедрение результатов и перспективы их использования относятся к созданию индукционных накопителей энергии, моторов-генераторов, магнито-резонансных томографов, сверхпроводящих магнитов для научных исследований, индукционным печам. Полученные результаты развивают международное сотрудничество в области создания сверхпроводящих устройств.
Ожидаемые социально-экономические эффекты от использования товаров и услуг, созданных на основе полученных результатов, заключаются в снижении материало- и энергоёмкости производства, уменьшении отрицательного техногенного воздействия на окружающую среду, повышении качества жизни.