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Ímã supercondutor

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Esquema de um ímã supercondutor de 20 teslas com abertura vertical

Um ímã supercondutor é um eletroímã feito de bobinas de fio supercondutor. Durante o funcionamento, os enrolamentos precisam ser resfriados a temperaturas criogênicas. No estado supercondutor, o fio não apresenta resistência elétrica e pode conduzir correntes elétricas muito maiores que um fio comum, produzindo campos magnéticos intensos. Ímãs supercondutores podem produzir campos magnéticos mais fortes que quase todos os eletroímãs não supercondutores, e grandes ímãs supercondutores podem ter custos de operação menores porque não há dissipação de energia na forma de calor nos enrolamentos. São usados em aparelhos de imagem por ressonância magnética em hospitais e em equipamentos científicos, como espectrômetros de ressonância magnética nuclear (RMN), espectrômetros de massa, reatores de fusão e aceleradores de partículas. Também são empregados na levitação, orientação e propulsão do sistema ferroviário de levitação magnética SCMaglev, usado no Chuō Shinkansen em construção no Japão.

Construção

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Resfriamento

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Durante a operação, os enrolamentos do ímã precisam ser resfriados abaixo de sua temperatura crítica, na qual o material passa do estado resistivo normal para o estado supercondutor. Essa temperatura situa-se na faixa criogênica, muito abaixo da temperatura ambiente. Em geral, os enrolamentos são resfriados a temperaturas consideravelmente inferiores à sua temperatura crítica, pois temperaturas menores permitem que suportem correntes e campos magnéticos mais elevados sem retornar ao estado não supercondutor. Dois tipos de sistemas de resfriamento são usados com frequência para manter os enrolamentos em temperaturas adequadas à supercondutividade.

Resfriamento por líquido

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O hélio líquido é usado como refrigerante em muitos enrolamentos supercondutores. Seu ponto de ebulição é de 4,2 K, muito abaixo da temperatura crítica da maioria dos materiais empregados nos enrolamentos. O ímã e o refrigerante ficam em um recipiente termicamente isolado, geralmente do tipo Dewar, chamado criostato. Para reduzir a evaporação do hélio, o criostato pode ter uma camisa externa contendo nitrogênio líquido, muito mais barato, a 77 K.

Outra solução emprega um escudo térmico de material condutor mantido entre 40 e 60 K e resfriado por condução a partir da cabeça fria de um criorefrigerador. Esse escudo envolve o recipiente de hélio e reduz a entrada de calor. Uma das metas do desenvolvimento de supercondutores de alta temperatura é produzir ímãs que possam ser resfriados apenas com nitrogênio líquido. Sistemas operando em temperaturas da ordem de 20 K ou superiores também podem ser resfriados diretamente por criorefrigeradores, sem a evaporação contínua de líquidos criogênicos.[1]

Resfriamento mecânico

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O custo elevado e a disponibilidade limitada de hélio líquido estimularam o uso de sistemas supercondutores resfriados por refrigeração mecânica de dois estágios.[2] Em geral, empregam-se criorefrigeradores capazes de manter os ímãs abaixo de sua temperatura crítica.

O criorefrigerador Gifford-McMahon está disponível comercialmente desde a década de 1960 e passou a ter amplo uso.[3][4][5][6] O ciclo regenerativo Gifford-McMahon usa um deslocador do tipo pistão e um trocador de calor. Em 1999 ocorreu a primeira aplicação comercial de um criorefrigerador de tubo de pulso. Esse projeto tornou-se mais comum por produzir pouca vibração e permitir intervalos longos entre manutenções, pois utiliza um processo acústico em vez do deslocamento mecânico.

Em um refrigerador típico de dois estágios, o primeiro estágio oferece maior capacidade de refrigeração a uma temperatura mais alta, por volta de 77 K, enquanto o segundo pode chegar a cerca de 4,2 K com menos de 2,0 W de capacidade de refrigeração. O primeiro estágio é usado principalmente para o resfriamento auxiliar do criostato e o segundo para o próprio ímã.

Materiais dos enrolamentos

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O campo magnético máximo que um ímã supercondutor consegue produzir é limitado pelo campo no qual o material do enrolamento deixa de ser supercondutor, chamado de "campo crítico", Hc. Para os supercondutores do tipo II, esse limite corresponde ao campo crítico superior. Outro fator limitante é a "corrente crítica", Ic, acima da qual o material também deixa de ser supercondutor. O desenvolvimento de ímãs supercondutores tem envolvido a criação de materiais de enrolamento com limites mais elevados.

As partes supercondutoras da maioria dos ímãs são feitas de nióbio-titânio. Esse material tem temperatura crítica próxima de 10 K e pode permanecer supercondutor em campos de até cerca de 15 T. Ímãs mais caros podem ser feitos de nióbio-estanho, Nb3Sn, cuja temperatura crítica é de 18 K. A 4,2 K, esse material suporta campos magnéticos na faixa de 25 a 30 T. A fabricação dos filamentos necessários, porém, é muito mais difícil. Por isso, alguns ímãs combinam Nb3Sn nas regiões de campo mais intenso e NbTi nas regiões de campo mais baixo. Vanádio-gálio é outro material empregado em insertos de campo elevado.

Supercondutores de alta temperatura, como BSCCO e YBCO, podem ser usados em insertos de campo elevado quando são necessários campos além da capacidade do Nb3Sn.[7] BSCCO, YBCO e diboreto de magnésio também podem ser empregados em terminais de corrente, conduzindo correntes elevadas da temperatura ambiente até o ímã frio com menor entrada de calor que terminais resistivos convencionais.[8][2]

Estrutura do condutor

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Os enrolamentos das bobinas de um ímã supercondutor são feitos de fios ou fitas de supercondutores do tipo II, como nióbio-titânio ou nióbio-estanho. O fio ou a fita pode conter pequenos filamentos supercondutores, com cerca de 20 μm de espessura, incorporados em uma matriz de cobre. O cobre acrescenta estabilidade mecânica e oferece um caminho de baixa resistência para as grandes correntes caso a temperatura ultrapasse Tc ou a corrente exceda Ic, fazendo o material perder a supercondutividade.

A divisão do supercondutor em filamentos finos reduz instabilidades magnéticas conhecidas como saltos de fluxo e diminui efeitos de magnetização. A matriz de cobre também ajuda a estabilizar o condutor e conduz temporariamente a corrente quando uma região deixa o estado supercondutor.[9] A bobina deve ser projetada para suportar ou compensar a pressão magnética e as forças de Lorentz, que poderiam causar a ruptura do fio ou o esmagamento do isolamento entre espiras adjacentes.

Operação

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Ímã supercondutor de abertura horizontal e campo de 7 T, parte de um espectrômetro de massa. O ímã propriamente dito fica dentro do criostato cilíndrico.

Fonte de alimentação

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A corrente dos enrolamentos da bobina é fornecida por uma fonte de alimentação de corrente contínua de alta corrente e tensão muito baixa, pois, em regime estacionário, a única queda de tensão no ímã resulta da resistência dos fios de alimentação. Qualquer alteração na corrente do ímã precisa ser feita lentamente. Ele funciona eletricamente como um grande indutor, e uma mudança abrupta de corrente produziria um grande pico de tensão nos enrolamentos. Alterações rápidas também podem causar correntes de Foucault e tensões mecânicas nos enrolamentos, capazes de desencadear um quench.

A fonte de alimentação costuma ser controlada por microprocessador e programada para alterar a corrente gradualmente, por meio de rampas suaves. Em um ímã de laboratório, a energização ou desenergização costuma levar vários minutos.

Modo persistente

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Um modo de operação usado por muitos ímãs supercondutores consiste em colocar os enrolamentos em curto-circuito por meio de um trecho de material supercondutor depois que o ímã é energizado. Os enrolamentos formam então um circuito supercondutor fechado, a fonte de alimentação pode ser desligada e correntes persistentes podem circular por meses, mantendo o campo magnético.

A vantagem desse "modo persistente" é que a estabilidade do campo magnético pode superar a obtida com as melhores fontes de alimentação, além de não ser necessária energia elétrica para alimentar os enrolamentos. O curto-circuito é feito por uma "chave persistente", formada por um trecho de supercondutor instalado dentro do ímã entre as extremidades do enrolamento e acoplado a um pequeno aquecedor.[10]

Quando o ímã é ligado, o fio da chave é aquecido acima de sua temperatura de transição, tornando-se resistivo. Como o próprio enrolamento não tem resistência, praticamente nenhuma corrente passa pelo fio da chave. Para entrar no modo persistente, ajusta-se a corrente da fonte até obter o campo magnético desejado e, em seguida, o aquecedor é desligado. A chave esfria até a temperatura supercondutora, fechando o circuito dos enrolamentos. A fonte de alimentação pode então ser desligada.

A corrente do enrolamento e o campo magnético não persistem literalmente para sempre. Eles decaem lentamente de acordo com uma constante de tempo indutiva normal, L/R:

em que é uma pequena resistência residual dos enrolamentos supercondutores, causada pelas junções ou por fenômenos de movimento de fluxo magnético. Quase todos os ímãs supercondutores comerciais destinados ao modo persistente têm uma chave desse tipo.

O aquecedor é um pequeno elemento resistivo que se aquece pelo efeito Joule. Na prática, ele é alimentado por uma fonte externa controlada por corrente, geralmente fornecendo algumas dezenas de miliampères a alguns volts, para elevar a chave supercondutora acima de sua temperatura de transição.

Quench do ímã

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Um quench é uma interrupção anormal do funcionamento do ímã causada pela passagem de uma parte da bobina supercondutora ao estado normal, ou resistivo. Isso pode ocorrer porque o campo no interior do ímã é intenso demais, porque a taxa de variação do campo é muito alta e produz correntes de Foucault e aquecimento na matriz de cobre, ou pela combinação desses fatores. Com menor frequência, um defeito no ímã também pode desencadear um quench.

Quando isso acontece, o ponto afetado sofre rápido aquecimento Joule devido à enorme corrente, elevando a temperatura das regiões vizinhas. Essas regiões também passam ao estado normal e produzem mais calor, em uma reação em cadeia. O ímã inteiro pode passar rapidamente ao estado normal, em um processo que leva alguns segundos, dependendo do tamanho da bobina.

O processo pode ser acompanhado por um forte ruído enquanto a energia armazenada no campo magnético é transformada em calor e o fluido criogênico entra rapidamente em ebulição. A queda abrupta da corrente pode produzir picos de tensão indutiva da ordem de quilovolts e arcos elétricos. Danos permanentes ao ímã são pouco frequentes, mas componentes podem ser danificados por aquecimento localizado, altas tensões ou grandes forças mecânicas. Na prática, os ímãs costumam ter dispositivos de segurança para interromper ou limitar a corrente assim que o início de um quench é detectado. Em um ímã grande, o vapor inerte produzido pela evaporação do fluido criogênico pode causar risco de asfixia ao deslocar o ar respirável.

Uma grande parte dos ímãs supercondutores do Grande Colisor de Hádrons (LHC), do CERN, sofreu um quench inesperado durante as operações iniciais em 2008, o que exigiu a substituição de diversos ímãs.[11] Para reduzir os danos que um evento desse tipo pode causar, os ímãs supercondutores do LHC têm aquecedores de rápida atuação acionados pelo sistema de proteção assim que um quench é detectado.

Como os ímãs dipolares de curvatura são ligados em série, cada circuito de alimentação contém 154 ímãs. Quando ocorre um quench, toda a energia armazenada conjuntamente nesses ímãs precisa ser descarregada de uma só vez. Essa energia é transferida para grandes blocos metálicos que, por aquecimento resistivo, chegam a centenas de graus Celsius em poucos segundos. Embora indesejado, um quench é um evento relativamente rotineiro na operação de aceleradores de partículas.[12]

Eventos de quench são detectados por sistemas especializados de detecção, conhecidos pela sigla inglesa QDS. Eles monitoram a tensão em diferentes partes de uma bobina supercondutora. Quando uma região se torna resistiva, surge um desequilíbrio de tensão entre segmentos da bobina. Se esse desequilíbrio ultrapassa um limite predeterminado, o sistema de proteção é acionado. Confirmado o quench, a eletrônica de proteção ativa aquecedores ou circuitos de dissipação de energia para distribuir e retirar de maneira controlada a energia magnética armazenada, reduzindo o risco de danos.[13]

"Treinamento" do ímã

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Em alguns casos, ímãs supercondutores projetados para correntes muito elevadas precisam passar por um processo de condicionamento antes de operar em toda a corrente e campo previstos. Esse procedimento é chamado de "treinamento" do ímã e envolve um tipo de efeito de memória do material. Ele é necessário, por exemplo, em colisores de partículas como o Grande Colisor de Hádrons.[14][15]

Os ímãs do LHC foram projetados para operar com 8 TeV, 2 × 4 TeV, em sua primeira fase e 14 TeV, 2 × 7 TeV, em uma fase posterior, mas inicialmente foram operados com energias menores, de 3,5 TeV e 6,5 TeV por feixe, respectivamente. Devido a pequenos defeitos cristalográficos iniciais do material, um ímã pode perder a supercondutividade em uma corrente inferior à prevista em projeto. O CERN atribui isso a forças eletromagnéticas que provocam pequenos movimentos no ímã, suficientes para causar perda de supercondutividade nas condições de alta precisão exigidas.[15]

O treinamento consiste em operar repetidamente o ímã em correntes menores e aumentar gradualmente a corrente até que ele sofra um quench controlado. Com as sucessivas repetições, pequenas fontes de instabilidade mecânica são acomodadas e o ímã pode atingir, de maneira progressiva, a corrente para a qual foi projetado sem novos quenches.[15]

História

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Pouco depois de descobrir a supercondutividade em 1911, Heike Kamerlingh Onnes propôs a construção de eletroímãs com fio supercondutor. Em 1913, apresentou um projeto para produzir campos da ordem de 10 T e experimentou uma pequena bobina de fio de chumbo supercondutor enrolado em um tubo de cobre. Em 1914, seus experimentos mostraram que a supercondutividade dos metais puros disponíveis desaparecia em campos muito menores, em torno de 0,05 T, impedindo a construção de um ímã de alto campo com aqueles materiais.[16]

O primeiro ímã supercondutor bem-sucedido foi construído por G. B. Yntema em 1955 com fio de nióbio e alcançou um campo de 0,7 T a 4,2 K.[17]

Em 1961, J. E. Kunzler, E. Buehler, F. S. L. Hsu e J. H. Wernick descobriram que um composto de nióbio e estanho podia sustentar densidades de supercorrente crítica superiores a 100.000 A/cm² em campos magnéticos de 8,8 T.[18] Apesar de sua fragilidade, o nióbio-estanho tornou-se muito útil em ímãs que produzem campos de até cerca de 20 T.

A chave persistente foi inventada em 1960 por Dwight Adams, quando era pesquisador de pós-doutorado na Universidade Stanford. Uma segunda chave persistente foi construída em 1963 na Universidade da Flórida pelo estudante de mestrado R. D. Lichti e foi preservada no edifício de Física da universidade.

Em 1962, T. G. Berlincourt e R. R. Hake descobriram que ligas de nióbio-titânio apresentam elevados campos magnéticos críticos e grandes densidades de supercorrente crítica.[19] Embora as propriedades supercondutoras do nióbio-titânio sejam inferiores às do nióbio-estanho em campos muito elevados, essas ligas são bastante dúcteis, fáceis de fabricar e econômicas. Úteis em ímãs que produzem campos de até cerca de 10 T, elas estão entre os materiais mais usados em ímãs supercondutores.

Em 1986, a descoberta dos supercondutores de alta temperatura por Georg Bednorz e Karl Alexander Müller abriu a possibilidade de fabricar ímãs que pudessem ser resfriados com nitrogênio líquido em vez do hélio, mais difícil de manejar.

Em 2007, um ímã com enrolamentos de YBCO alcançou um campo recorde de 26,8 T.[20] O Conselho Nacional de Pesquisa dos Estados Unidos havia estabelecido como meta a criação de um ímã supercondutor de 30 T.

Em 2014, a atividade econômica mundial em setores para os quais a supercondutividade era indispensável somava quase seis bilhões de dólares dos Estados Unidos. Sistemas de imagem por ressonância magnética, em sua maioria baseados em nióbio-titânio, respondiam por cerca de 80% desse total.[21]

Em 2016, Sangwon Yoon e colaboradores apresentaram um ímã supercondutor sem isolamento de 26 T feito de GdBa2Cu3O7−x,[22] empregando uma técnica apresentada anteriormente em 2013.[23]

Em 2017, um ímã de YBCO criado pelo National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL) superou o recorde anterior ao atingir 32 T. O equipamento era um ímã integralmente supercondutor construído para uso científico prolongado. O recorde ainda estava em vigor em março de 2018.[24]

Em 2019, o Instituto de Engenharia Elétrica da Academia Chinesa de Ciências obteve 32,35 T com um ímã integralmente supercondutor.[25] O inserto de supercondutor de alta temperatura também empregava a técnica sem isolamento.

Ainda em 2019, o NHMFL desenvolveu uma bobina experimental de YBCO sem isolamento combinada a um ímã resistivo e alcançou 45,5 T, então o maior campo magnético contínuo produzido no laboratório por qualquer configuração de ímã.[26][27]

Em 2020 foi obtido um ímã para RMN de 1,2 GHz, correspondente a 28,2 T,[28] utilizando um ímã com supercondutor de alta temperatura.[29]

Em 2022, os Institutos de Ciências Físicas de Hefei, da Academia Chinesa de Ciências, anunciaram ter alcançado um campo magnético estacionário de 45,22 T.[30][31] O valor de 45,5 T obtido pelo NHMFL em 2019 havia sido atingido pouco antes de o ímã sofrer um quench.

Usos

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Aparelho de imagem por ressonância magnética que utiliza um ímã supercondutor. O ímã fica dentro da estrutura em forma de anel e pode produzir um campo de 3 T na abertura central.

Ímãs supercondutores apresentam vantagens em relação a eletroímãs resistivos. Podem gerar campos magnéticos muito mais fortes que eletroímãs com núcleo ferromagnético, limitados a campos de aproximadamente 2 T. O campo também costuma ser mais estável, o que reduz o ruído nas medições. Os ímãs podem ser menores, e a região central na qual o campo é produzido fica livre, em vez de ser ocupada por um núcleo de ferro. Ímãs de grande porte também podem consumir muito menos energia.

No modo persistente, a energia consumida é basicamente a necessária para o equipamento de refrigeração. Campos mais fortes podem ser obtidos com eletroímãs resistivos resfriados, pois as bobinas supercondutoras deixam o estado supercondutor quando submetidas a campos suficientemente elevados. Campos estacionários acima de 40 T podem ser produzidos combinando um eletroímã Bitter com um ímã supercondutor, muitas vezes usado como inserto.

Ímãs supercondutores são usados em aparelhos de imagem por ressonância magnética, equipamentos de ressonância magnética nuclear, espectrômetros de massa, processos de separação magnética e aceleradores de partículas.

Armazenamento magnético de energia

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Sistemas de armazenamento magnético de energia por supercondutividade, conhecidos pela sigla inglesa SMES, mantêm corrente contínua em uma bobina supercondutora e armazenam energia em seu campo magnético. Para uma bobina ideal, a energia armazenada é:

em que é a indutância e é a corrente. Como as perdas ôhmicas no enrolamento são muito pequenas enquanto ele permanece supercondutor, esses sistemas podem responder rapidamente a ciclos de carga e descarga. Eles têm sido estudados para compensar variações rápidas de potência e melhorar a estabilidade e a qualidade da energia em redes elétricas.[32]

Transporte ferroviário

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Ímã supercondutor do veículo experimental MLU 001, usado na antiga linha de testes de Miyazaki. O reservatório de hélio líquido fica na parte superior.

No Japão, depois de décadas de pesquisa e desenvolvimento do sistema SCMaglev pela antiga Japanese National Railways e, depois, pela Central Japan Railway Company (JR Central), o governo japonês determinou à JR Central a construção do Chuō Shinkansen entre Tóquio e Osaka.[33] O plano de obras para o primeiro trecho, entre Shinagawa, em Tóquio, e Nagoya, foi aprovado em 2014.[34]

Também foram testados ímãs de supercondutores de alta temperatura no SCMaglev. Um conjunto com quatro bobinas em modo persistente, resfriadas por condução a cerca de 15 K por criorefrigeradores de tubo de pulso, foi instalado em um veículo da linha experimental de Yamanashi. Em 2 de dezembro de 2005, o sistema participou de ensaios a 553 km/h sem vibração ou carga térmica excessivas nas bobinas.[35]

Aceleradores de partículas

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Uma das aplicações mais exigentes de ímãs supercondutores ocorre no Grande Colisor de Hádrons (LHC).[36] Seus ímãs de nióbio-titânio, NbTi, operam a 1,9 K para funcionar com segurança a 8,3 T. Cada ímã armazena 7 MJ. No total, os ímãs armazenam 10,4 GJ. Uma ou duas vezes por dia, enquanto os prótons são acelerados de 450 GeV para 7 TeV, o campo dos ímãs supercondutores de curvatura é elevado de 0,54 para 8,3 T.

O LHC tem 1.232 dipolos supercondutores principais, cada um com 15 m de comprimento. Eles produzem campos de 8,3 T para curvar os feixes no anel de 27 km do acelerador.[37]

Radioterapia com íons pesados

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Ímãs supercondutores também são usados em linhas de transporte de feixes para radioterapia com íons pesados. Um pórtico rotativo desenvolvido no Japão pelo National Institute of Radiological Sciences foi projetado com dez ímãs supercondutores. O emprego de ímãs de função combinada permitiu um conjunto com cerca de 13 m de comprimento e 5,5 m de raio, dimensões comparáveis às de pórticos de prótons existentes.[38]

Reatores de fusão

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O solenóide central e os ímãs de campo toroidal projetados para o ITER usam nióbio-estanho, Nb3Sn, como supercondutor. O solenóide central é formado por seis módulos, opera com corrente de até 45 kA e produz um campo máximo de 13 T. As seis bobinas de campo poloidal e as 18 bobinas de correção usam nióbio-titânio.[39]

As 18 bobinas de campo toroidal operam a 68 kA, produzem um campo máximo nominal de 11,8 T e armazenam juntas 41 GJ de energia magnética.[40] O sistema completo de ímãs do ITER armazena 51 GJ.[39] Grande parte dos ímãs terá seu campo alterado repetidamente durante a operação.

Espectrometria de massa

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Um espectrômetro de massa de alta resolução foi projetado para usar um ímã supercondutor de 21 T.[41]

Ver também

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Referências

  1. ↑ Van Sciver, Steven W. (maio de 2001). «Cryogenic systems for superconducting devices». Physica C: Superconductivity. 354 (1–4): 129–135. doi:10.1016/S0921-4534(01)00013-2
  2. 1 2 Coombs, Tim A.; Wang, Qi; Shah, Adil; Hu, Jintao; Hao, Luning; Patel, Ismail; Wei, Haigening; Wu, Yuyang; Wang, Wei; Coombs, Thomas (4 de novembro de 2024). «High-temperature superconductors and their large-scale applications». Nature Reviews Electrical Engineering. 1: 788–801. doi:10.1038/s44287-024-00112-y
  3. ↑ W. E. Gifford e R. C. Longsworth. "Pulse tube refrigeration". Trans. ASME, J. Eng. Ind., 63, 264, 1964.
  4. ↑ W. E. Gifford e R. C. Longsworth. "Surface heat pumping". Advances in Cryogenic Engineering, 11, 171, 1965.
  5. ↑ R. C. Longsworth. "An experimental investigation of pulse tube refrigeration heat pumping rate". Advances in Cryogenic Engineering, 12, 608, 1967.
  6. ↑ Matsubara, Yoichi (1994). «Pulse Tube Refrigerator». Transactions of the Japan Society of Refrigerating and Air Conditioning Engineers. 11 (2): 89
  7. ↑ Maeda, Hideaki; Yanagisawa, Yoshinori (junho de 2014). «Recent Developments in High-Temperature Superconducting Magnet Technology (Review)». IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 24 (3): 1–12. doi:10.1109/TASC.2013.2287707
  8. ↑ Hull, J. R. (dezembro de 1989). «High temperature superconducting current leads for cryogenic apparatus». Cryogenics. 29 (12): 1116–1123. doi:10.1016/0011-2275(89)90287-7
  9. ↑ «Practical superconductors for accelerator magnets» (PDF). U.S. Particle Accelerator School / Fermilab. Junho de 2018. Consultado em 15 de setembro de 2026
  10. ↑ E. D. Adams e J. M. Goodkind. "Cryostat for Investigations to Temperatures below 0.02 K". Cryogenics, vol. 3, p. 83, 1963.
  11. ↑ «Interim Summary Report on the Analysis of the 19 September 2008 Incident at the LHC» (PDF). CERN
  12. ↑ Peterson, Tom (novembro de 2008). «Explain it in 60 seconds: Magnet Quench». Symmetry Magazine. Consultado em 15 de fevereiro de 2013
  13. ↑ M. N. Wilson. "Quench Protection and Magnet Safety Systems". Relatório técnico, KEK, Tsukuba, 1994.
  14. ↑ "Restarting the LHC: Why 13 TeV?". CERN. Consultado em 19 de dezembro de 2015.
  15. 1 2 3 "First LHC magnets prepped for restart". Symmetry Magazine. Consultado em 19 de dezembro de 2015.
  16. ↑ Larbalestier, David; Canfield, Paul C. (agosto de 2011). «Superconductivity at 100—Where we've been and where we're going». MRS Bulletin. 36 (8): 590–593. doi:10.1557/mrs.2011.174
  17. ↑ Yntema, G. B. (1955). «Superconducting winding for electromagnets». Physical Review. 98 (4): 1197. Bibcode:1955PhRv...98.1144.. doi:10.1103/PhysRev.98.1144
  18. ↑ Kunzler, J. E.; Buehler, E.; Hsu, F. S. L.; Wernick, J. H. (1 de fevereiro de 1961). «Superconductivity in Nb3Sn at High Current Density in a Magnetic Field of 88 kilogauss». Physical Review Letters. 6 (3): 89–91. Bibcode:1961PhRvL...6...89K. doi:10.1103/PhysRevLett.6.89
  19. ↑ T. G. Berlincourt e R. R. Hake. "Pulsed-Magnetic-Field Studies of Superconducting Transition Metal Alloys at High and Low Current Densities". Bulletin of the American Physical Society, série II, vol. 7, p. 408, 1962.
  20. ↑ «New mag lab record promises more to come». National High Magnetic Field Laboratory. 7 de agosto de 2007. Consultado em 23 de outubro de 2008. Cópia arquivada em 12 de outubro de 2008
  21. ↑ «Conectus – Market». Conectus. Consultado em 22 de junho de 2015. Cópia arquivada em 11 de agosto de 2014
  22. ↑ Yoon, Sangwon; Kim, Jaemin; Cheon, Kyekun; Lee, Hunju; Hahn, Seungyong; Moon, Seung-Hyun (2016). «26 T 35 mm all-GdBa2Cu3O7–x multi-width no-insulation superconducting magnet». Superconductor Science and Technology. 29 (4). Bibcode:2016SuScT..29dLT04Y. doi:10.1088/0953-2048/29/4/04LT04
  23. ↑ Hahn, Seungyong; Kim, Youngjae; Park, Dong Keun; Kim, Kwangmin; Voccio, John P.; Bascuñán, Juan; Iwasa, Yukikazu (2013). «No-insulation multi-width winding technique for high temperature superconducting magnet». Applied Physics Letters. 103 (17): 173511. Bibcode:2013ApPhL.103q3511H. PMC 3820593Acessível livremente. PMID 24255549. doi:10.1063/1.4826217
  24. ↑ «New World-Record Magnet Fulfills Superconducting Promise». National High Magnetic Field Laboratory. 12 de dezembro de 2017. Consultado em 15 de setembro de 2026
  25. ↑ Liu, Jianhua; Wang, Qiuliang; Qin, Lang; Zhou, Benzhe; Wang, Kangshuai; Wang, Yaohui; Wang, Lei; Zhang, Zili; Dai, Yinming; Liu, Hui; Hu, Xinning; Wang, Hui; Cui, Chunyan; Wang, Dangui; Wang, Hao (12 de fevereiro de 2020). «World record 32.35 tesla direct-current magnetic field generated with an all-superconducting magnet». Superconductor Science and Technology. 33 (3): 03LT01. Bibcode:2020SuScT..33cLT01L. doi:10.1088/1361-6668/ab714e
  26. ↑ Larbalestier, David (12 de junho de 2019). «With mini magnet, National MagLab creates world-record magnetic field». National High Magnetic Field Laboratory. Consultado em 31 de julho de 2020
  27. ↑ Hahn, S. (12 de junho de 2019). «45.5-tesla direct-current magnetic field generated with a high-temperature superconducting magnet». Nature. 570 (7762): 496–499. Bibcode:2019Natur.570..496H. PMID 31189951. doi:10.1038/s41586-019-1293-1. Consultado em 31 de julho de 2020
  28. ↑ «GHz Class NMR | Ultra High Magnetic Field». Bruker. Consultado em 16 de agosto de 2022
  29. ↑ Park, Dongkeun; Bascuñán, Juan; Li, Yi; Lee, Wooseung; Choi, Yoonhyuck; Iwasa, Yukikazu (agosto de 2021). «Design Overview of the MIT 1.3-GHz LTS/HTS NMR Magnet with a New REBCO Insert». IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 31 (5): 1–6. Bibcode:2021ITAS...3164006P. PMC 8078478Acessível livremente. PMID 33927545. doi:10.1109/TASC.2021.3064006
  30. ↑ Huang Xiaomin; Zhou Shu. «China claims new world record for strongest steady magnetic field». Phys.org. Consultado em 16 de agosto de 2022
  31. ↑ «刷新世界纪录！国家稳态强磁场实验装置产生最高稳态磁场». The Paper. Consultado em 16 de agosto de 2022
  32. ↑ Xue, X. D.; Cheng, K. W. E.; Sutanto, D. (2 de maio de 2006). «A study of the status and future of superconducting magnetic energy storage in power systems». Superconductor Science and Technology. 19 (6): R31–R39. doi:10.1088/0953-2048/19/6/R01
  33. ↑ «中央新幹線の建設の指示について» (em japonês). Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. 27 de maio de 2011. Consultado em 15 de setembro de 2026
  34. ↑ «中央新幹線（品川・名古屋間）の工事実施計画（その１）の認可について» (em japonês). Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. 17 de outubro de 2014. Consultado em 15 de setembro de 2026
  35. ↑ Kuwano, Katsuyuki; Igarashi, Motohiro; Kusada, Shigehisa; Nemoto, Kaoru (junho de 2007). «The Running Tests of the Superconducting Maglev Using the HTS Magnet». IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 17 (2): 2125–2128. doi:10.1109/TASC.2007.899003
  36. ↑ "Operational challenges of the LHC". CEA.
  37. ↑ «Pulling together: Superconducting electromagnets». CERN. Consultado em 15 de setembro de 2026
  38. ↑ Yoshiyuki Iwata; et al. (março de 2014). «Development of a compact superconducting rotating-gantry for heavy-ion therapy». Journal of Radiation Research. 55 (Suppl 1): i24–i25. PMC 3941506Acessível livremente. doi:10.1093/jrr/rrt205
  39. 1 2 «ITER Engineering Basis Handbook» (PDF). ITER Organization. Janeiro de 2026. Consultado em 15 de setembro de 2026
  40. ↑ «Toroidal field coil manufacturing gains momentum». ITER Organization. 22 de outubro de 2012. Consultado em 15 de setembro de 2026
  41. ↑ «Bruker Daltonics Chosen to Build World's First 21.0 Tesla FT-ICR Magnet». Genetic Engineering & Biotechnology News. 29 de outubro de 2010

Leitura adicional

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  • Martin N. Wilson. Superconducting Magnets (Monographs on Cryogenics). Oxford University Press, 1987. ISBN 978-0-19-854810-2.
  • Yukikazu Iwasa. Case Studies in Superconducting Magnets: Design and Operational Issues (Selected Topics in Superconductivity). Kluwer Academic / Plenum Publishers, outubro de 1994. ISBN 978-0-306-44881-2.
  • Habibo Brechna. Superconducting Magnet Systems. Nova Iorque: Springer-Verlag New York, 1973. ISBN 3-540-06103-7; ISBN 0-387-06103-7.

Ligações externas

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