超導(dǎo)磁體屬于電磁體，線圈使用超導(dǎo)線材繞制,，電流可以一直在閉合線圈內(nèi)部持續(xù)流動(dòng)產(chǎn)生靜磁場。我們需要液氦維持線圈的超導(dǎo),。由于超導(dǎo)線材的連接焊接點(diǎn)殘留極小的電阻,，其中的電流仍會(huì)極緩慢衰減，靜磁場強(qiáng)度也會(huì)持續(xù)降低,，我們用場漂（field drift）來反映這個(gè)特性,，并通過鎖場功能來保持靜磁場穩(wěn)定。但當(dāng)由于各種原因線圈中出現(xiàn)了額外的電阻時(shí),，就形成了失超,。

液氦的作用是保持超導(dǎo)線圈在超導(dǎo)狀態(tài)，并保持真空腔的高真空狀態(tài),。由于空氣密度遠(yuǎn)大于氦氣,，補(bǔ)加液氦過程中及補(bǔ)加后，確認(rèn)密封好所有接口,，避免空氣下沉并被冰凍形成負(fù)壓倒吸,。

液氮通過自身揮發(fā)減低空間熱輻射，減少液氦的揮發(fā)消耗,。由于空氣接觸到液氮時(shí)氧氣會(huì)被液化,，補(bǔ)加液氮過程中及補(bǔ)加后，確認(rèn)密封避免負(fù)壓倒吸,。

重要：空氣倒吸進(jìn)液氮或液氦腔會(huì)導(dǎo)致端口結(jié)冰被封閉,，揮發(fā)的氣體不能正常釋出，形成超壓導(dǎo)致低溫液體沸點(diǎn)升高,。液氦腔超壓可能直接導(dǎo)致失超。

真空：隔絕周圍環(huán)境對液氮液氦的熱傳導(dǎo),，由于液氦可以凍結(jié)真空腔內(nèi)多數(shù)氣體分子（游離的氦氣分子也會(huì)被吸附器捕捉）,，正常其可以維持在高真空狀態(tài),，但當(dāng)液氦排空后，會(huì)進(jìn)入低真空狀態(tài),。

主場開關(guān)：由于超導(dǎo)線圈為近似零阻的閉合環(huán)路,，安裝時(shí)我們需要通過加熱中間一小段超導(dǎo)線使其產(chǎn)生電阻，才可以將電流充進(jìn)超導(dǎo)線圈的主體部分,。這一小段超導(dǎo)線和其上的加熱絲構(gòu)成主場開關(guān),。其位置在超導(dǎo)線圈主體之上，充電完成后,，關(guān)閉加熱,，液氦會(huì)冷卻這段超導(dǎo)線從而整個(gè)超導(dǎo)線圈閉合并自持。

慢速失超：Opening Main Switch,，為避免加熱時(shí)熱量傳導(dǎo),，主場開關(guān)位置略高于超導(dǎo)線圈主體，大約對應(yīng)液氦圖上標(biāo)注的minimum level during energizing,，隨著液面下降,，會(huì)較早的暴露在氦氣中，如果補(bǔ)加液氦時(shí)傳輸管沒有充分冷卻,，熱的氦氣吹入可能導(dǎo)致這一部分出現(xiàn)電阻,，或者是這里發(fā)生了磁通跳躍（參考下文）出現(xiàn)電阻，導(dǎo)致電流損耗加大,，液氦揮發(fā)加速,，鎖場失敗，形成慢失超,，有幾率轉(zhuǎn)變成快失超,。

快速失超：Quench，是指超導(dǎo)線圈完全失去超導(dǎo)性,，所有電流轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，將液氦快速揮發(fā)掉（幾分鐘內(nèi)），常見于安裝過程中,，由于導(dǎo)線受電磁力重新分布位移摩擦生熱出現(xiàn),。日常可能由于慢失超后液面下降至臨界值或者線圈主體發(fā)生了磁通跳躍（參考下文）導(dǎo)致,，此過程中線圈主體的溫度會(huì)急劇升高,，當(dāng)液氦面較低時(shí)，有幾率導(dǎo)致磁體報(bào)廢,。

失超處理：當(dāng)發(fā)現(xiàn)慢失超時(shí),，請立即聯(lián)系布魯克售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)。工程師可以通過連接電源，使電流不再流經(jīng)主場開關(guān),，其會(huì)逐漸冷卻再次進(jìn)入超導(dǎo)態(tài),。當(dāng)電源不能及時(shí)到位時(shí)，應(yīng)連續(xù)補(bǔ)加液氦避免出現(xiàn)快失超,。當(dāng)工具和液氦都無法及時(shí)到位時(shí),，或者突發(fā)的快失超，首先注意避免人員窒息,，待失超完成后檢查各個(gè)閥門閉合,，如果沒有液氦剩余，需排空液氮,，因?yàn)檫@時(shí)的真空已經(jīng)變差,，磁體表面及內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜等現(xiàn)象，應(yīng)關(guān)機(jī)并取下探頭,，勻場線圈等附著配件,，以減少損失。

失超后原因分析：只需要排除補(bǔ)加時(shí)操作不當(dāng),，檢查磁體內(nèi)部沒有結(jié)冰,，以及確認(rèn)了液氦補(bǔ)加周期和純度，（請液氦供應(yīng)商提供失超前最近一補(bǔ)加對應(yīng)批次液氦的出廠質(zhì)檢報(bào)告,，如下圖）,，基本可以界定是磁通跳躍導(dǎo)致的失超，或稱自發(fā)失超,。絕大多數(shù)失超后的磁體可以再次成功安裝并穩(wěn)定工作,。

磁通釘扎：Flux Pinning,，是指超導(dǎo)體量子磁通線被缺陷或其他各種勢阱所束縛的狀態(tài)。磁通線是二類超導(dǎo)體中有磁場時(shí)出現(xiàn)的一根一根磁力線束,。但超導(dǎo)材料中總有一些缺陷,，使得磁通線剛好處于這些缺陷位置時(shí)，系統(tǒng)的總能量最低,，因此磁通線會(huì)被束縛住,，這個(gè)現(xiàn)象叫磁通釘扎。

磁通跳躍：Flux Jumping,，由于漲落效應(yīng),，磁通線總是在其平衡位置周圍作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。被束縛的磁通線受到洛倫茲力作用可能會(huì)定向運(yùn)動(dòng),，并在其正常芯及其周圍放出熱量,，超導(dǎo)體就會(huì)有電阻出現(xiàn)磁通運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致有能量損耗,，由于磁熱效應(yīng)，能量損耗又導(dǎo)致局部升溫,，局部升溫導(dǎo)致該處釘扎效應(yīng)降低,，釘扎效應(yīng)降低又導(dǎo)致磁通進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)。循環(huán)往復(fù),，少量緩慢的磁通運(yùn)動(dòng)引起大量的、迅速的磁通運(yùn)動(dòng),，如同雪崩,，即稱磁通跳躍。這種特性是二類超導(dǎo)體的固有特性,，其可以導(dǎo)致局部突然出現(xiàn)電阻,，如果出現(xiàn)在主場開關(guān)處，會(huì)導(dǎo)致慢失超,，如果出現(xiàn)在線圈主體,，會(huì)導(dǎo)致快失超。

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