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Thermal and structural analysis of a cryogenic conduction cooling system for a HTS NMR magnet

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  • 발행기관
    한국초전도저온학회 (구 한국초전도저온공학회) 바로가기
  • 간행물
    한국초전도·저온논문지 (구 한국초전도저온공학회논문지) KCI 등재 바로가기
  • 통권
    Vol.18 No.1 (2016.03)바로가기
  • 페이지
    pp.59-63
  • 저자
    Sehwan In, Yong-Ju Hong, Hankil Yeom, Junseok Ko, Hyobong Kim, Seong-Je Park
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A270504

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원문정보

초록

영어
The superconducting NMR magnets have used cryogen such as liquid helium for their cooling. The conduction cooling method using cryocoolers, however, makes the cryogenic cooling system for NMR magnets more compact and user-friendly than the cryogen cooling method. This paper describes the thermal and structural analysis of a cryogenic conduction cooling system for a 400 MHz HTS NMR magnet, focusing on the magnet assembly. The highly thermo-conductive cooling plates between HTS double pancake coils are used to transfer the heat generated in coils, namely Joule heating at lap splice joints, to thermal link blocks and finally the cryocooler. The conduction cooling structure of the HTS magnet assembly preliminarily designed is verified by thermal and structural analysis. The orthotropic thermal properties of the HTS coil, thermal contact resistance and radiation heat load are considered in the thermal analysis. The thermal analysis confirms the uniform temperature distribution for the present thermal design of the NMR magnet within 0.2 K. The mechanical stress and the displacement by the electromagnetic force and the thermal contraction are checked to verify structural stability. The structural analysis indicates that the mechanical stress on each component of the magnet is less than its material yield strength and the displacement is acceptable in comparison with the magnet dimension.

목차

Abstract
 1. INTRODUCTION
 2. CRYOGEN-FREE COOLING SYSTEM
 3. THERMAL AND STRUCTURAL ANALYSIS
  3.1 Thermal analysis
  3.2 Structural analysis
 4. CONCLUSION
 REFERENCES

키워드

Conduction cooling HTS NMR magnet Structural analysis Thermal analysis

저자

  • Sehwan In [ Korea Institute of Machinery and Materials, Daejeon, Korea ] Corresponding author
  • Yong-Ju Hong [ Korea Institute of Machinery and Materials, Daejeon, Korea ]
  • Hankil Yeom [ Korea Institute of Machinery and Materials, Daejeon, Korea ]
  • Junseok Ko [ Korea Institute of Machinery and Materials, Daejeon, Korea ]
  • Hyobong Kim [ Korea Institute of Machinery and Materials, Daejeon, Korea ]
  • Seong-Je Park [ Korea Institute of Machinery and Materials, Daejeon, Korea ]

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    한국초전도저온학회 (구 한국초전도저온공학회) [The Korean Society of Superconductivity and Cryogenics (KSSC)]
  • 설립연도
    1998
  • 분야
    공학>전기공학
  • 소개
    21세기 핵심기술인 초전도공학과 저온공학분야의 기술 수준을 향상시키고, 선진 외국의 관련 학회와의 국제 교류 뿐만 아니라 이 분야에서 산.학.연의 학술활동 및 기술교류의 구심점으로의 그 역할을 성실히 수행하고자 한다.

간행물

  • 간행물명
    한국초전도·저온논문지 (구 한국초전도저온공학회논문지) [Progress in Superconductivity and Cryogenics]
  • 간기
    계간
  • pISSN
    1229-3008
  • eISSN
    2287-6251
  • 수록기간
    1999~2026
  • 등재여부
    KCI 등재,SCOPUS
  • 십진분류
    KDC 427 DDC 537

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