超臨界氦強(qiáng)迫單向循環(huán)外冷卻低溫系統(tǒng)可以保證冷卻通道中沒有氦氣聚集的危險，運行溫度的選擇不受氦沸點的限制。在磁體失超時不會產(chǎn)生大量的氦氣，避免了液氦浸泡超導(dǎo)磁體在旋轉(zhuǎn)過程中導(dǎo)致線圈盒內(nèi)部壓力劇增產(chǎn)生的風(fēng)險隱患，提高了超導(dǎo)二極磁體的運行穩(wěn)定性。項目團(tuán)隊在該磁體研制和測試中攻克了馬鞍形繞制、超臨界氦外冷卻系統(tǒng)設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)，90度超導(dǎo)二極磁體在超臨界氦外冷卻方式下的成功勵磁標(biāo)志著此類超導(dǎo)二極磁體具備了下一步工程化應(yīng)用的基礎(chǔ)。

　　目前，該90度超導(dǎo)二極磁體用于質(zhì)子治療裝置旋轉(zhuǎn)機(jī)架系統(tǒng)，對于旋轉(zhuǎn)機(jī)架系統(tǒng)的輕量化和小型化具有積極推動作用，相關(guān)成功經(jīng)驗不僅可以用于質(zhì)子醫(yī)療設(shè)備研發(fā)，在同步加速器環(huán)等領(lǐng)域也具有重要應(yīng)用價值。基于該90度超導(dǎo)二極磁體的成功研發(fā)，項目團(tuán)隊將進(jìn)一步發(fā)展超導(dǎo)二極磁體的工程技術(shù)。

　　圖1 超導(dǎo)二極磁體低溫測試數(shù)據(jù)

　　圖2 超臨界氦外冷卻超導(dǎo)二極磁體勵磁測試現(xiàn)場和超導(dǎo)線圈

　　圖3 超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)機(jī)架系統(tǒng)三維示意圖