Введение
ГЛАВА 1. Проблемы при изготовлении кабелей и проводников для УТС (литературный обзор) 12
1.1. Сверхпроводимость в УТС 12
1.2. Сверхпроводящие провода 14
1.3. Сверхпроводящие токонесущие элементы 16
1.4. Проводники для магнитной системы ИТЭР, их изготовление и испытания
1.4.1. Изготовление проводников 21
1.4.2. Испытания проводников под полной нагрузкой
1.5. Стабилизация проводников и RRR 30
1.6. Постановка задачи исследования 34
ГЛАВА 2. Материалы и методики 36
2.1. Методология исследования повреждения сверхпроводящих волокон Nb3Sn провода после испытаний на установке «SULTAN» 36
2.2. Методология исследования изменения RRR сверхпроводящего провода в процессе изготовления и испытаний проводников 37
2.3. Методология исследования процесса раскручивания кабеля при
затягивании в оболочку 40
ГЛАВА 3. Исследование дефектов в сверхпроводящих проводах после испытаний российского проводника TFRF3 на установке «SULTAN» 43
3.1. Разработка методики подготовки образцов сверхпроводящего провода для исследования его структуры 44
3.2. Выбор оборудования и отработка режимов съемки для исследования поверхности образцов 48
3.3. Отбор исследуемых образцов 50
3.4. Виды типичных дефектов 51
3.5. Разработка программ и алгоритмов для количественного анализа дефектов в сверхпроводящем проводе
3.5.1. Обработка изображений и разработка программы для определения координат дефектов 53
3.5.2. Разработка программы для подсчёта площади пор, формирующихся в бронзовой матрице во время термообработки 54
3.5.3. Разработка программы для подсчёта площади и длины сверхпроводящих волокон 56
3.6. Результаты исследования дефектов в сверхпроводящих проводах,
взятых из проводника RFTF3 прошедшего испытания на установке
«SULTAN» 58
3.6.1. Зависимость числа дефектов в сверхпроводящем проводе от деформации изгиба 58
3.6.2. Поры, как фактор, влияющий на образование дефектов в сверхпроводящих волокнах 59
3.6.3. Влияние положения проводов в поперечном сечении проводника и уровня внешнего магнитного поля на образование дефектов в сверхпроводящих волокнах 62
3.7. Выводы к главе 3 65
ГЛАВА 4. Изменение относительного остаточного сопротивления Nb3Sn проводов в процессе изготовления и испытаний проводника 67
4.1. Изменение RRR сверхпроводящего Nb3Sn провода в процессе подготовки к изготовлению кабеля 68
4.2. Влияние технологических процессов изготовления проводника на изменение RRR 74
4.3. RRR после диффузионной термообработки 77
4.4. Влияние электромагнитного и теплового циклирования при испытаниях на установке «SULTAN» на изменение RRR 79
4.4.1. Исследование RRR проводов, отобранных в зоне низкого поля (ЗНП) образца проводника TFRF3, испытанного на установке «SULTAN» 80
4.4.2. Исследование RRR проводов, отобранных в зоне высокого поля (ЗВП) образца проводника TFRF3, испытанного на установке «SULTAN» 4.5. Обобщение результатов по изменению RRR при изготовлении и испытаниях проводника TFRF3 83
4.6. Выводы к главе 4 86
ГЛАВА 5. Определение шага скрутки вдоль кабеля после затягивания в оболочку 89
5.1. Физическая модель затягивания кабеля в оболочку 90
5.2. Измерения и эксперименты
5.2.1. Исследование дифференциальных механических характеристик образца кабеля 97
5.2.2. Определение параметра, учитывающего механические и конструкционные характеристики кабеля 100
5.2.3. Эксперименты и измерения на кабелях штатных длин
5.3. Сравнение расчётов с прямыми измерениями 105
5.4. Способы предотвращения раскручивания переднего конца кабеля при затягивании в оболочку 106
5.5. Выводы к главе 5 109
Выводы по материалам диссертации 111
Заключение 114
Список цитируемой литературы
