14.575.21.0050

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 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.

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.

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

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.