随着高温超导材料性能和超导磁体技术的不断发展,采用高温超导材料和低温超导材料组合发展全超导磁体技术,已成为了稳态强磁场装置发展的新趋势。由于超导材料需要在低温环境中才能呈现超导态,高场全超导磁体一般采用液氦浸泡方式冷却。然而,近年来的研究发现,在高于20 T的磁场环境中,超导磁体在励磁时会出现未知的提前失超,理论分析和实验研究均表明是由于高场下出现的特殊磁场环境,导致气化的氦气泡聚集,使得超导磁体局部温度升高,从而影响高场超导磁体的稳定运行。对于氦气泡在高场环境中的悬浮问题,目前国际上还缺少系统的研究分析。因此,探究高场磁体内部的氦气泡悬浮特性,并且找到一种合适的解决方法,是发展高场超导磁体的一项关键技术。本文针对高场超导磁体中氦气泡悬浮的问题,开展了以下工作:（1）建立了高场超导磁体氦气泡悬浮电磁-传热-机械-流体耦合的多物理场分析模型。通过仿真模拟和实验分析了高磁场下氦气泡的电磁环境和悬浮特性,并从电磁场、温度场、应力场等方面探索了高场超导磁体中氦气泡悬浮对超导磁体稳定运行的影响。氦气泡悬浮使得高场超导磁体的温度升高,超导带材的性能下降,限制了磁场的大小,甚至可能烧毁超导磁体。（2）提出了采用液氦管道迫流冷却的方法,增加超导磁体的传热效率。通过仿真分析从理论上论证了该方法的有效性,能够部分消除高场超导磁体表面的氦气泡悬浮问题。（3）系统分析了中科院等离子体物理研究所设计的35 T全超导磁体系统的电磁-传热-机械多物理场特性,并对其冷却方式提出了优化设计方案,采用液氦管道迫流冷却方法冷却该磁体,以期消除其在高磁场运行环境下的氦气泡悬浮问题。