摘要：为了掌握大范围交变梯度高温超导磁铁设计、内凹螺旋形结构的高温超导磁体绕制固定等技术,验证关键技术可行性,中国原子能科学研究院(CIAE)启动了FDF聚焦结构中散焦磁铁的1∶4比例高温超导磁铁研制。为此设计并研制了以小型GM制冷机为冷源的一种冷箱与超导线圈恒温器一体式的氦气循环系统,该系统由2台GM制冷机提供冷量,一台常温循环泵实现氦气循环,整个系统在提供足够的制冷量的前提下,能够确保高温超导线圈的温度均匀分布。该系统可将1∶4比例高温超导线圈最低冷却到25.3 K,完成了超导线圈载流性能的测试和超导线圈磁场特性测试,达到了设计的工作电流和最高磁场。验证了大型无绝缘、干式高温超导线圈在真空状态下采用氦气循环传导冷却方案的可行性,并验证了磁体与低温系统长期稳定运行性能,为新一代等时性高功率固定场交变梯度(FFAG)加速器磁聚焦结构的研制奠定了基础。