Нормальная зона

Cтраница 2

Как уже отмечалось, нормальная зона малых размеров исчезает, когда скорость отвода тепла из зоны за счет теплопроводности превышает мощность тепловыделения в ней. Однако сверхпроводимость может восстановиться лишь при достаточно малых размерах нормальной зоны. В случае нормальных зон больших размеров, возникающих в обмотке магнита под действием сильных возмущений, для восстановления сверхпроводимости требуется более интенсивное охлаждение обмотки, чем позволяет объемная теплопроводность. При стационарной стабилизации такое охлаждение обеспечивается за счет хорошего теплового контакта обмотки с хладоаген-том ( как правило, жидким гелием) путем создания в ней специальных каналов охлаждения. В качестве материала обмотки используют многоволоконные провода, содержащие нормальный металл с высокой тепло - и электропроводностью, чаще всего - медь. Принцип стационарной стабилизации схематически показан на рис. 6.1. Общий критерий восстановления сверхпроводимости после воздействия возмущения, очевидно, сводится к тому, что скорость теплоотвода должна превосходить максимум генерации тепла в проводе. [17]

Ферми находится вблизи нижнего края нормальной зоны, величина па представляет количество электронов, отнесенное к количеству атомов в этой зоне. В том случае, когда граница Ферми находится у верхнего края нормальной зоны, па представляет число дырок, г. о. [18]

Модель распространения нормальной зоны, ограниченной в двух измерениях. [19]

Как и при двумерном распространении нормальной зоны, ориентация нормального эллипсоида в начальные моменты времени относительно границ обмотки не играет существенной роли при условии, что времена Та и Ть определены должным образом. Например, если распространение нормальной зоны ограничить цилиндрами, повернутыми на 90 относительно изображенного на рис. 9.9, то его сечение следует сделать эллиптическим с отношением осей, равным а, чтобы нормальная зона в момент Та заполнила все его сечение. [20]

Вычислим сначала продольную скорость распространения нормальной зоны вдоль проводника. Хотя максимальное значение поля на внутренней поверхности обмотки составляет 6 Тл, на внешней поверхности оно практически равно нулю. Будем предполагать, что нормальная зона целиком заполняет сечение обмотки. Тогда в качестве критической температуры можно взять ее среднее значение, равное 0С 7 9 К, что соответствует значению 0S 6 1 К. При вычислении продольной скорости необходимо знать усредненную по элементарной ячейке обмотки удельную теплоемкость материала; при этом учитываются лишь вклады, вносимые медью и сверхпроводящим сплавом Mb-Ti. В результате усреднения находим ( уС) т 5 2 - 103 Дж / м3 - К. Используя приведенные значения, с помощью (9.18) находим v - 12 м / с. В поперечном направлении теплопроводность определяется изолирующими прослойками, поэтому можно принять fet 0 25 Вт / м - К. [21]

Мгновенный профиль распределения температуры вблизи границы нормальной зоны, распространяющейся вдоль сверхпроводящего провода слева направо со скоростью v, показан на рис. 9.3, а. [22]

Подобная ситуация может возникнуть и для нормальной зоны небольших размеров, так как последняя имеет тенденцию к перемещению в направлении движения хладоагента. Это связано с тем, что из-за плохих условий охлаждения на конце нормальной зоны она распространяется, в то время как вначале зоны ее фронт отступает вследствие благоприятных условий охлаждения. При изложении теории стабильности принудительно охлаждаемого провода будем исходить из довольно консервативного предположения, что за время восстановления не успевает произойти смена хладоагента в области нормальной зоны. Заметим, что оба предположения оправданны для очень длинной нормальной зоны или для зоны малых размеров, если она движется вместе с хладоагентом. [23]

В результате теплового возбуждения электрона в нормальной зоне появляется дырка, а в зоне проводимости - электрон. [24]

Зависимость скорости распространения нормальной зоны от тока в стационарно-стабилизированном проводе. [25]

Наряду с движением вдоль проводника в обмотке нормальная зона будет также распространяться от витка к витку в перпендикулярном направления, но со значительно меньшей скоростью, поскольку теплопроводность обмотки в поперечном направлении значительно меньше, чем в тангенциальном. [26]

Рост трехмерной нормальной зоны в безграничной обмотке сверхпроводящего магнита. [27]

На рис. 9.5 схематически показан процесс роста нормальной зоны, которая к моменту времени Т имеет вид эллипсоида с большой осью 2Х - 2vT, направленной вдоль оси провода, и диаметром 2avT в экваториальной ( поперечной) плоскости. Вычислим полное электрическое сопротивление этой зоны. [28]

Согласно теореме равных площадей, в случае достаточно длинной нормальной зоны в стационарных условиях в центральной области зоны должно выполняться условие HP GA. На рис. 6.29 приведены температурные профили для различных температур в максимуме тепловыделения и критических мощностей тепловыделения, каждый из которых удовлетворяет теореме равных площадей. Фактически все эти нормальные зоны являются минимальными распространяющимися зонами ( МРЗ) в том же смысле, что и для неохлаждаемых сверхпроводников ( гл. [29]

Схема ударной ионизации при помощи электрона ( а и. [30]

Страницы: 1 2 3 4