Введение
Часть 1. Переход в нормальное состояние низкотемпературных сверхпроводящих токонесущих элементов в нестационарных условиях 20
Введение к части I 21
Глава 1 Переход в нормальное состояние сверхпроводящих устройств в нестационарных условиях (краткий обзор литературы и постановка задачи) 23
Глава 2 Развитие перехода в нормальное состояние в многопроволочных сверхпроводящих кабелях . 27
2.1 Экспериментальное исследование развития перехода в многопроволочном кабеле с изолированными проволоками. 29
2.2 Модель развития перехода в многопроволочном сверхпроводящем кабеле с изолированными проволоками . 36
2.3 Выводы к Главе 2 46
Глава 3 Процесс перехода в нормальное состояние в многоволоконных сверхпроводящих проводах с меняющимся током 49
З. І Распространение перехода в сверхпроводниках с меняющимся током 50
3.1.1 Несекционированный образец 50
3.1.2 Длинный образец с набором потенциальных контактов 52
3.1.3 Сверхпроводящий провод большого сечения . 60
3.1.4 Выводы к разделу 3.1. 61
3.2 Распространение перехода в сверхпроводнике с падающим током 62
3.3 Развитие перехода в неоднородных сверхпроводниках с меняющимся током 64
3.3.1 Влияние неоднородностей на ток перехода в сверхпроводнике с меняющимся током. 64
3.3.2 Неоднородности и развитие перехода в сверхпроводнике с меняющимся током. 69
3.3.3 Обсуждение результатов 74
3.3.4 Выводы к разделу 3.3 76
Выводы к: Главе 3 77
Заключение к Части I 79
Часть II Стабильность многопроволочных сверхпроводящих кабелей 81
Введение к Части II 82
Глава 4 Стабильность сверхпроводящих устройств на основе многопроволочных кабелей, проблемы и задачи (краткий обзор литературы, постановка задач) 84
Глава 5 Исследование стабильности многопроволочных кабелей для работы на промышленной частоте переменного тока 90
5. 1 Токонесущая способность сверхпроводящих многоволоконных проводов на промышленной частоте переменного тока. 91
5.1.1 Исследуемые образцы 92
5.1.2 Результаты измерений 93
5.1.3 Обсуждение результатов. 97
5.1.4 Выводы к разделу 5.1 99
5.2 Исследование стабильности двупроволочных кабелей . 100
5.2.1 Границы стабильности на постоянном токе 103
5.2.2 Стабильность двупроволочных кабелей при меняющемся токе. 106
5.2.3 Обсуждение результатов для кабелей с меняющимся током. 107
5.2.4 Выводы к разделу 5.2. 111
5.3 Экспериментальные методы исследования распределения токов в многопроволочных сверхпроводящих кабелях 113
5.4 Результаты исследования деградации токов в много проволочных сверхпроводящих кабелях различной конструкции 118
5.4.1 Сравнение 6-ти проволочных кабелей - твистирование и круглая
плетенка 119
5.4.2 Исследование перераспределения токов в многопроволочных кабелях
различного типа. 123
5.5 Обсуждение результатов и критерий "одно-проволочной" или "электродинамической" стабильности 131
5.6 Выводы к Главе 5. 135
Глава 6 Исследование зависимости тока перехода от скорости нарастания тока (Ramp Rate Limitation) в "кабелях в оболочке" 139
6.1 Экспериментальные методы исследования кабелей в оболочке и эксперимент с малым модельным образцом. 142
6.1.1 Эксперименты с малым модельным образцом КВО. 142
6.1.2 Результаты экспериментов с малым модельным образцом КВО. 145
6.2 Обсуждение и анализ результатов экспериментального исследования деградации в малых модельных образцах КВО . 149
6.2.1 Положение центра всех токов. 149
6.2.2 Быстрые изменения (скачки) локального магнитного поля. 156
6.3 Эксперимент по прямому измерению распределения токов в модельном образце КВО на основе сплава ниобий- олово. 162
6.3.1 Модельный образец. 162
6.3.2 Датчики, калибровка и измерения. 164
6.4 Результаты эксперимент по прямому измерению распределения токов в модельном образце КВО и их обсуждение. 168
6.4.1 Критический ток образца и зависимость тока перехода от скорости ввода поля. 168
6.4.2 Распределение тока по проволокам во время изменения магнитного поля. 169
6.4.3 Распределение тока по проволокам после ввода тока. 171
6.4.4 Обсуждение результатов - причины деградации в КВО 175
6.4.5 Выводы к разделам 6.3 и 6.4. 179
б. 5 Анализ скачков напряжения в кабелях и их связь с деградацией тока 181
6.5.1 Модель для анализа скачков напряжения 183
6.5.2 Результаты анализа скачков напряжения в модельных образцах 185
6.5.3 Обсуждение результатов 187
Выводы к разделу 6.5 190
6.6 Эксперимент с локальными датчиками поля на крупном сверхпроводящем магните. 192
6.6.1 Описание эксперимента. 192
6.6.2 Результаты эксперимента и их обсуждение. 195
6.6 3 Выводы к разделу 6.6 200
6.7 Выводы к главе 6 200
Заключение к Части II 202
Часть III Стабильность и развитие теплового перехода в устройствах на основе высокотемпературных сверхпроводников. 205
Введение к части Ш 206
Глава 7 Методы изучения и описания перехода в нормальное состояние в устройствах на основе высокотемпературных сверхпроводников
(краткий обзор литературы и постановка задачи) 209
7.1 Эксперименты по изучению процесса перехода в 210
высокотемпературных сверхпроводящих устройствах.
7.2 Численные методы изучения процесса перехода в ВТСП 215
7.3 Заключение к Главе 7. 219
Глава 8 Экспериментальное исследование развития перехода в различных
устройствах на базе высокотемпературных сверхпроводников 220
8.1 Экспериментальное исследование перехода в короткой, ВІ2212/Ag, 222
ленте
8.1.1 Образец и экспериментальная установка. 222
8.1.2 Экспериментальные результаты. 223
8.1.3 Первое приближение к альтернативному описанию перехода ВТСП
устройств в нормальное состояние 228
8.1.4 Выводы к разделу 8.1 231
8.2 Образцы ВТСП ленты на каркасах из различных материалов,
формулировка понятия «тепловой переход» и его параметров 232
8.2.1 Образцы и экспериментальная установка 232
8.2 2 Экспериментальные результаты 234
8.2.3 Определение теплового перехода и его параметров. 238
8.2.4 Оценка тока теплового перехода Iq 241
8.2.5 Выводы к разделу 8.2 242
8.3 Галета из высокотемпературного сверхпроводника 243
8.3.1 Описание эксперимента 244
8.3.2 Испытания в жидком азоте 246
8.3.3 Эксперименты при косвенном охлаждении криокулером 247
8.3.4 Выводы кразделу 8.3 256
8.4 Четырех галетный магнит на основе высокотемпературного 258
сверхпроводника
8.4.1 Описание эксперимента 258
8.4.2 Испытания в жидком азоте 258
8.4.3 Испытания при косвенном охлаждении криокулером 259
8.4.4 Относительный ток перехода и время развития перехода - влияние объема магнита 262
8.5 Выводы к Главе 8 266
Глава 9 Анализ развития перехода в устройствах на базе высокотемпературных сверхпроводников 269
9.1 Закон подобия для перехода ВТСП устройств 270
9.1.1 Оценка для температуры 273
9.1.2 Оценка для электрического напряжения 275
9.1.3 Выводы к разделу 9.1 277
9.2 Сравнение экспериментальных результатов с расчетами 278
9.2.1 Методы определения тепловых и электрических параметров ВТСП 280
устройств
9.2.2 Результаты расчетов и их сравнение с экспериментом 2 80
9.2.3 Выводы к разделу 9.2 287
9.3 Методы оценки стабильности и параметров теплового перехода в устройствах на базе ВТСП. 288
9.3.1 Однородный, неоднородный и квазиоднородные случаи. 290
9.3.2 Ток теплового перехода. 291
9.3.3 Время развития перехода 295
9.3.4 Сравнение перехода низкотемпературных и ВТСП
сверхпроводников. 294
9.3.5 Пример оценки параметров перехода ВТСП катушки. 297
9.3.6 Выбор параметров системы защиты ВТСП катушки. 298
9.3.7 Процедура оценки параметров теплового перехода ВТСП 299
9.3.8 Выводы к разделу 9.3 300
9.4 Выводы к Главе 9 300
Заключение к Части Ш 303
Выводы по материалам диссертации 304
Заключение 309
Список цитируемой литературы
