[发明专利]一种超导磁体和磁控直拉单晶设备

权利要求书

1.一种超导磁体，用于磁控直拉单晶制备过程，其特征在于，所述超导磁体包括：超导开关、超导线圈、线圈骨架和低温恒温器；其中：

所述超导线圈的数量为一组或多组，固定于所述线圈骨架上，多个所述超导线圈相互串联；

所述超导开关的数量为至少一个，与所述超导线圈并联，用于在所述超导线圈经过励磁电源励磁到设定磁场时闭合，以连通各所述超导线圈形成闭合回路；

所述超导开关固定于所述线圈骨架的设定低磁场区域；

所述线圈骨架放置于所述低温恒温器中，所述低温恒温器带有制冷机，用于制造满足设定低温条件的环境，以令所述超导线圈和所述超导开关处于超导状态。

2.根据权利要求1所述的超导磁体，其特征在于：还包括抱箍，所述抱箍用于固定所述超导线圈与所述线圈骨架。

3.根据权利要求1所述的超导磁体，其特征在于：所述低温恒温器的结构为液氦浸泡结构，所述超导开关为加热式超导开关。

4.根据权利要求3所述的超导磁体，其特征在于：所述超导开关包括：无感线圈、加热器、开关骨架和接线柱；

所述无感线圈采用无感绕制方式绕制在所述开关骨架上；

所述无感线圈的进线和出线与所述接线柱相连接；

所述超导线圈连接于所述接线柱；

所述加热器与所述无感线圈紧贴设置，并用玻璃丝布缠绕固定；

所述加热器的进线和出线从所述超导磁体中引出来，并连接于外接加热电源模块，用于控制所述超导开关的断开和闭合。

5.根据权利要求4所述的超导磁体，其特征在于：使用环氧树脂填充所述超导开关在绕制时产生的缝隙。

6.根据权利要求4所述的超导磁体，其特征在于：所述开关骨架采用金属材料，其内表面贴敷一层绝缘材料。

7.根据权利要求1所述的超导磁体，其特征在于：所述低温恒温器的结构可为无液氦直接冷却结构；所述超导开关为加热式超导开关或机械式超导开关。

8.根据权利要求1-7任一所述的超导磁体，其特征在于：还包括：失超保护模块，与所述超导开关并联，用于在所述超导线圈失超或所述超导开关失超时，限制所述超导开关两端的电压，并作为磁场能量释放通路。

9.根据权利要求8所述的超导磁体，其特征在于：所述失超保护模块包括反向并联的一组二极管。

10.一种磁控直拉单晶设备，包括单晶炉和超导磁体，其特征在于：所述超导磁体为权利要求1-9任一所述的超导磁体，所述超导磁体设置在所述单晶炉的外侧，用于经过励磁电源励磁到设定磁场时，闭合所述超导开关，使所述超导线圈形成磁控直拉单晶所需的磁场。