科技成果

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成果名称: 二硼化镁线带材制备及超导磁共振成像系统开发研究

成果登记号: 9612013Y0050

第一完成单位: 西北有色金属研究院

联 系 人: 田广民

成果类型: 应用技术

技术领域: 新材料

成果简介:

(1)任务来源与背景。本成果来源于科技部"十一五"863计划高温超导和高效能源材料技术专题:"0.6T开放式MgB2超导磁共振成像(MRI)系统研究"(课题编号:2007AA03Z237)。(2)技术原理及性能指标。二硼化镁超导体的临界温度为40K,具有相干长度大、不存在晶界弱连接的优点。基于新型MgB2超导体的MRI系统可以采用制冷机直接冷却,将省去低温超导MRI系统所需要的昂贵复杂的液氦条件。课题组通过研究获得了具有自主知识产权的MgB2千米级长线制备技术。MgB2线材Jc达到2.1×104A/cm2@25K,3T。制备完成的MgB2超导MRI系统的有效室温孔径大于50cm,制冷机冷却条件下(15K)磁体中心场强为0.6T,并获得了磁共振图像,获得了自主知识产权的MgB2超导MRI设计及制造技术。(3)技术的创造性、先进性。开发出分步反应制备元素掺杂MgB2超导粉末的新方法,可以有效引入掺杂元素到MgB2晶格,实现高质量MgB2粉末的批量合成,获得了3kg/批次的稳定制备工艺。对多芯MgB2线材PIT加工和热处理技术进行系统优化,获得了具有自主知识产权的MgB2千米级长线制备技术。成功制备出国内第一根实用化千米级MgB2超导长线,使我国成为继意大利、美国后第三个具备千米量级MgB2线材生产能力的国家。独立自主完成MgB2超导磁体设计、电磁设计计算、铁轭、低温杜瓦系统、磁体系统和成像系统设计及制造,成功制备出国内首台0.6T制冷机直接冷却MgB2超导MRI系统。(4)技术的成熟程度,适用范围和安全性。采用MgB2超导线带材和制冷机冷却磁体技术研制MRI磁体,具有成本和技术的双重优势。该项目的研究成果,将推动MgB2超导材料在MRI方面应用市场的扩大,为更多的人们提供快捷、便利的影像医疗检查,具有良好的经济效益和积极的社会效益。(5)应用情况及存在的问题基于本成果,课题组已经与江苏省宝胜科技创新股份有限公司、东北大学等企业、高校合作进行应用于MRI的千米量级MgB2多芯超导线带材的规模化制备加工技术研究,获得了江苏省产学研项目800万元经费支持,并已在宝胜公司初步建成MgB2超导线带材生产线,形成年产200Km线材的产能。