超導(dǎo)線圈是用超導(dǎo)導(dǎo)線制成的線圈。

超導(dǎo)體是一種特殊的導(dǎo)電材料，它表現(xiàn)出邁斯納效應(yīng)。在特定溫度以下，電阻變?yōu)榱?，材料?nèi)部的磁場消失。這種現(xiàn)象被稱為“超導(dǎo)”，由于電阻變?yōu)榱悖词闺娏髁鬟^材料，也不會產(chǎn)生能量損失。

超導(dǎo)線圈主要采用NbTi（鈮鈦）、Nb3Sn（鈮錫）等線材，通過液氦（-269℃）進(jìn)行冷卻，但在液氮（-196℃）下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的高溫超導(dǎo)體的實(shí)際應(yīng)用也正在取得進(jìn)展。

普通電磁鐵會因電阻而不斷發(fā)熱，而發(fā)熱又會進(jìn)一步增大電阻值，因此流過的電流量有限。而超導(dǎo)線圈沒有電阻，因此即使流過大電流也不會發(fā)熱。一旦電流通過，電路閉合，電流就會持續(xù)流動，電壓也不會下降。

超導(dǎo)線圈的用途

超導(dǎo)線圈作為產(chǎn)生強(qiáng)磁場的超導(dǎo)電磁鐵，用途廣泛。除了以下主要用途外，超導(dǎo)線圈還廣泛應(yīng)用于硅單晶制造設(shè)備、重粒子癌癥治療、發(fā)電機(jī)等各種領(lǐng)域。

1. 核磁共振和核磁共振成像

核磁共振波譜法（NMR波譜法）是一種用于化學(xué)和物理領(lǐng)域的分析儀器，而磁共振成像（MRI）則用于醫(yī)學(xué)診斷成像，它們是超導(dǎo)線圈的典型應(yīng)用。這些裝置利用磁場中的原子核與特定頻率的電磁波相互作用，并將超導(dǎo)線圈用作電磁鐵來產(chǎn)生 強(qiáng)的磁場。

2.核聚變

磁約束聚變反應(yīng)堆產(chǎn)生強(qiáng)磁場，約束超高溫等離子體，從而引發(fā)聚變反應(yīng)。超導(dǎo)線圈負(fù)責(zé)在聚變反應(yīng)堆中產(chǎn)生這種 強(qiáng)的磁場。

聚變反應(yīng)堆中使用的超導(dǎo)線圈有多種類型，包括超導(dǎo)環(huán)形線圈、超導(dǎo)中心螺線管、超導(dǎo)螺旋線圈和超導(dǎo)極向線圈，這些線圈根據(jù)聚變反應(yīng)堆的形狀而有所不同。

3.直線電機(jī)

在直線電機(jī)車中，車輛內(nèi)部放置超導(dǎo)線圈為車輛提供動力。這些超導(dǎo)線圈的南北極交替排列，地面上也放置有推進(jìn)線圈（普通電磁鐵）和懸浮線圈，南北極交替排列。

車輛的推進(jìn)力來自推進(jìn)線圈和超導(dǎo)線圈之間的吸引力和排斥力。當(dāng)超導(dǎo)磁體通過時，電流會流過懸浮線圈，產(chǎn)生磁場。這會導(dǎo)致車輛側(cè)的超導(dǎo)線圈之間產(chǎn)生磁力，從而使車輛懸浮起來。