本发明涉及超导体接头制备，尤其涉及一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头及设计方法。
背景技术：
1、超导磁体线圈具有高载流运行及产生强磁场的特点，在医疗、能源、航空、航海及军事等领域具有极高的应用价值。而第二代高温超导材料rebco上临界场高，在高场及液氮温区下具有较高的临界电流密度，且材料内部存在高强度金属基底，故rebco带材在低温下具有良好的机械强度。相较于其他超导材料在高场磁体领域具有极大的应用潜力。
2、随着科学技术的发展，rebco高温超导带的性能显著提高，同时为了提高载流能力和抗电磁负载能力，相关学者提出了结构复杂的超导紧凑型电缆，如roebel coatedconductor cables (racc)、twisted stacked tape cables (tstc)、solder stackedsquare (3s) hts导线以及conductor on round core (corc)电缆等。在上述电缆中，corc电缆已被证明在高磁场磁体和电力电缆系统中具有适用性。
3、接头是超导磁体线圈中最重要的部件之一，依靠接头可实现电源与磁体之间、不同线圈之间的电气连接，故此接头的性能与电流传输效率息息相关。在高场磁体设计制造过程中，常采用嵌套组合结构，内外线圈之间的连接需要借助搭接接头实现。当接头间接触效果较差时，将导致接头间接触电阻增加，对接头的稳定运行带来极大的安全隐患。同时接头隶属于磁体结构中的薄弱部位，在强磁场环境下，高阻接头在运行过程中会产生大量的焦耳热，致使磁体温度急剧上升，进而影响超导磁体运行的安全性及稳定性。目前常规的超导磁体接头制备方法仍为焊料填充法，焊料填充法即将磁体接头放置于铜盒子内，并向其中填充焊料，依靠焊料实现电流传输，但接头盒子体积较大，较为笨重。对于corc电缆而言，由于接头部位以及电缆部位的重量差，稍有不慎将导致电缆受到机械损伤。因此亟需发展低阻可拆卸接头技术。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提出一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头及设计方法，实现将磁体接头轻量化，并实现不同高温超导磁体线圈串联连接，即使得电流可在磁体间低阻传输，又便于高温超导磁体的替换及维修。
2、为实现以上目的，本发明采用以下的技术方案：
3、一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头，包括管状接头结构以及连接两个管状接头结构的搭接接头集成结构；所述管状接头结构设置为圆柱状，圆柱沿轴向设置长条状窗口以及圆孔；所述搭接接头集成结构包括上平板和下平板，表面均设置通槽及通孔或螺纹通孔，便于实现管状接头结构的搭接及固定，使得高温超导磁体线圈串联连接；通过螺栓或外部夹具将管状接头结构与搭接接头集成结构集成并紧固，从而实现高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头的可拆卸功能。
4、进一步地，管状接头结构设置为圆柱状，材质为高纯度及高电导率的铜，圆柱沿轴向设置长条状窗口，窗口的宽度小于4 mm，长度小于管状接头结构的长度。
5、进一步地，管状接头结构的端部沿轴向设置圆孔，圆孔的直径为2-4mm。
6、进一步地，管状接头结构内插入高温超导磁体线圈的接头部位，管状接头结构的壁厚为1-2mm，且与高温超导磁体线圈的接头部位之间保留0.5-1 mm的单边间隙，间隙位置填充第一高导电介质。
7、进一步地，搭接接头集成结构设置为平板状，材质为高纯度及高电导率的铜，包括上平板以及下平板，上平板以及下平板的宽度均大于两倍的管状接头结构的直径，厚度大于管状接头结构的半径，槽深小于管状接头结构的半径。
8、进一步地，上平板设置第一通槽及螺纹通孔，下平板设置第二通槽及通孔，上平板的第一通槽与下平板的第二通槽的位置一致，上平板的螺纹通孔与下平板的通孔的位置一致。
9、进一步地，管状接头结构与上平板的第一通槽以及下平板的第二通槽之间设置0.1-2 mm的单边间隙，间隙内填充第二高导电介质。
10、本发明还提供一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头的设计方法，包括以下步骤：
11、步骤1、管状接头结构与高温超导线圈的接头部位装配；
12、步骤2、预处理管状接头结构，将管状接头结构加热至第一高导电介质的熔点以上10-15 ℃，向间隙内填充第一高导电介质，直至填满；
13、步骤3、管状接头结构与搭接接头集成结构进行装配，在间隙内填充第二高导电介质，即熔点低于第一高导电介质的低电阻率介质或无需进行加热处理的可塑性及延展性强的高导电介质，并用螺栓或夹具紧固。
14、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
15、本发明采用组合式的集成结构，便于不同磁体间的串联连接，且容易拆卸，不易损伤磁体；管状接头结构简单，便于加工，原材料可取自铜管，且体积较小；外部的搭接接头集成结构可实现灵活拆装，且拆装过程不易损伤高温超导磁体线圈的接头部位，实现了高温超导磁体搭接接头轻量化；可实现不同高温超导磁体线圈间的串联连接，电流可在不同高温超导磁体间线圈低阻传输。本发明极具经济性，可极大降低制造成本，降低磁体机械损伤风险，提高使用效率。
1.一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头，其特征在于，包括管状接头结构以及连接两个管状接头结构的搭接接头集成结构；所述管状接头结构设置为圆柱状，圆柱沿轴向设置长条状窗口以及圆孔；所述搭接接头集成结构包括上平板和下平板，表面均设置通槽及通孔或螺纹通孔，便于实现管状接头结构的搭接及固定，使得高温超导磁体线圈串联连接；通过螺栓或外部夹具将管状接头结构与搭接接头集成结构集成并紧固，从而实现高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头的可拆卸功能。
2.根据权利要求1所述的一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头，其特征在于，所述长条状窗口的宽度小于4 mm，长度小于管状接头结构，圆孔的直径为2-4 mm。
3.根据权利要求2所述的一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头，其特征在于，所述管状接头结构内插入高温超导磁体线圈的接头部位。
4.根据权利要求1所述的一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头，其特征在于，所述管状接头结构的壁厚为1-2mm，且管状接头结构与高温超导磁体线圈的接头部位之间保留0.5-1mm的单边间隙，间隙位置填充第一高导电介质。
5.根据权利要求1所述的一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头，其特征在于，所述上平板设置第一通槽和螺纹通孔，所述下平板设置第二通槽和通孔，所述第一通槽和第二通槽的位置一致，所述螺纹通孔和通孔的位置保持一致。
6.根据权利要求5所述的一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头，其特征在于，所述上平板、下平板的宽度均大于两倍的管状接头结构的直径，厚度大于管状接头结构的半径，槽深小于管状接头结构的半径。
7.根据权利要求1-6之一所述的一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头，其特征在于，所述第一通槽与管状接头结构之间设置0.1-2mm的单边间隙，第二通槽与管状接头结构之间设置0.1-2mm的单边间隙，间隙内填充第二高导电介质。
8.一种高温超导嵌套磁体可拆卸式低阻接头的设计方法，其特征在于，包含如下步骤：
