Сверхпроводящая проволока

Cтраница 1

Температурная зависимость поля Bpj, при котором происходит скачок потока в цилиндрическом образце. [1]

Сверхпроводящая проволока диаметром - 50 - 100 мкм неудобна для намотки сверхпроводящего магнита, поскольку ее трудно изолировать и сложно изготовить катушку с огромным числом витков, не говоря уже о том, что производство самой проволоки вызывает существенные затруднения. Поэтому сверхпроводники, выпускаемые промышленностью, представляют собой большое число тонких сверхпроводящих волокон, заключенных в матрице из нормального металла. Поперечные сечения двух типичных многоволоконных проводов, выпускаемых фирмой IMI Titanium, представлены на рис, ТА. [2]

Длинная сверхпроводящая проволока помещена в однородное магнитное поле с индукцией В, перпендикулярное оси проволоки. [3]

Рассмотрим сверхпроводящую проволоку диаметром dc, помещенную в матрицу с площадью поперечного сечения ан и удельным сопротивлением рн. Коэффициент теплопередачи между сверхпроводником и медью равен 7 Вт / см2 - К - Допустим, что сверхпроводник несет ток насыщения и медь имеет температуру окружающей среды. Положим, что в результате небольшого роста температуры сверхпроводника ток А / с перетекает в медь. [4]

Рассмотрим сверхпроводящую проволоку, по которой течет ток благодаря внешнему источнику. Физики называют этот ток током переноса, так как он переносит заряд по проволоке. Если проволока находится во внешнем магнитном поле, то возникшие на поверхности проводника экранирующие токи складываются с токами переноса и в каждой точке ток / можно рассматривать как суммарный. [5]

Если сверхпроводящую проволоку сделать достаточно тонкой, скажем диаметром примерно 100 мкм, то скачки потока в ней не происходят даже в адиабатических условиях. [6]

Соединение кусков сверхпроводящей проволоки из сплава ниобий - титан может быть осуществлено контактной сваркой. Места соединения обладают меньшей силой пиннинга, чем цельная проволока, и при намотке их нужно располагать в участках с относительно низкой напряженностью поля. [7]

Сегодня наша промышленность выпускает сверхпроводящие проволоки и ленты для самых различных нужд. [8]

Низкочастотный импеданс короткого куска сверхпроводящей проволоки или ленты, являющегося частью простого замкнутого контура, носит главным образом индуктивный характер. Соответственно прямоугольный импульс тока вызывает появление на потенциальных контактах образца положительного выброса напряжения, соответствующего переднему фронту, и отрицательного выброса напряжения, соответствующего заднему фронту. Если вершина импульса не была плоской, то на потенциальных выводах возникает соответствующий сигнал, зависящий от скорости изменения тока. Однако, если вершина плоская и образец полностью находится в сверхпроводящем состоянии, сколько-нибудь заметного напряжения не возникает даже при столь большом усилении, когда индукционные выбросы, соответствующие фронтам, сильно перегружали усилитель осциллографа. Две осциллограммы, приведенные на рис. 7, а1 демонстрируют и ту и другую ситуацию; образцом служила свинцовая проволочка диаметром 0 51 мм, расстояние между потенциальными выводами равнялось 47 3 мм. [9]

Как только в коротком отрезке сверхпроводящей проволоки с током возникает сопротивление из-за неодно-родностей температуры, поля или самой проволоки, в этом отрезке протекающий ток начинает генерировать джоулево тепло. Если тепловой поток, распространяющийся в соседние участки проволоки, достаточно велик, он вызовет их переход в нормальное состояние. Если уменьшить в проволоке ток, а следовательно, и интенсивность выделения джоулева тепла, направление движения границы перехода может измениться. Такое начавшееся распространение, а затем возвращение нормальной фазы показано на рис. 8, а для свинцовой проволочки. [10]

Теперь необходимо отметить влияние свойств некоторых сверхпроводящих проволок на их критический ток. Ранее было показано, что проволока сверхпроводника 2-го рода имеет отличительный признак, называемый характеристикой короткого образца. Обычно последний измеряется током, при котором впервые заметен определенный градиент напряжения, зависящий от напряженности поля. Очевидно, что в проволоке, для которой q меньше единицы, этот ток короткого образца превышает ток насыщения. В проволоках малого диаметра, покрытых нормальным металлом с низким удельным сопротивлением ( типа меди), q может быть значительно меньше единицы. В этом случае критический ток короткого образца может оказаться значительно выше тока насыщения, если появление сопротивления определяется градиентом напряжения. [11]

При этом методе стабилизации одна или много сверхпроводящих проволок образуют композит вместе со значительным количеством меди или другого нормального металла высокой проводимости. Весь композит опущен в жидкий гелий. [12]

Хотя это выражение является критерием криостатической стабильности сверхпроводящих проволок, заключенных в медную матрицу, оно выведено из условия динамической устойчивости композита и фактически является условием динамической устойчивости сверхпроводника. [13]

Именно этот сплав был первоначально выбран для промышленного изготовления сверхпроводящей проволоки. Электронно-микроскопические исследования показали, что это приводит к образованию ячеистой дислокационной структуры с ячейками, сильно вытянутыми вдоль направления волочения. Термообработка, по-видимому, вызывает перемещение дислокаций из центра ячейки к ее границе, что повышает различие между свойствами материала на границе и внутри ячейки. Предполагается, что такие границы ответственны за пиннинг потока в богатых ниобием сплавах. К сожалению, посредством холодной деформации не удается добиться очень малых размеров ячеек. Было показано [9], что после волочения, приведшего к уменьшению поперечного сечения рекристаллизованной проволоки в 100 раз, размер ячейки достиг 64 нм. [14]

В этом разделе подробнее рассмотрим, что происходит в сверхпроводящей проволоке, которая вся находится в критическом состоянии. Это состояние представлено верхним профилем на фиг. Схема прибора для определения критической скорости ползучести в сверхпроводнике 2-го рода изображена на фиг. [15]

Страницы: 1 2 3