高温超伝導体の臨界電流密度に対する非接触測定法の数値的研究

高温超导体临界电流密度非接触测量方法数值研究

• 批准号: 21920014
• 负责人: 高山 彰優
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21920014/
• 关键词: 高温超伝導体; 臨界電流密度; 有限要素法

本研究の目的は大きく分けて2種類あった.1つは多層構造をもつHTS(High-Temperature Superconductors)内を流れる遮蔽電流密度の時間発展を解析する高精度有限要素法コードを開発することであった.特に,遮蔽電流密度解析のために必要不可欠となる特異2重積分の高精度評価の開発に重点をおいた.もう1つの目的は,同コードを用いてHTS薄膜の臨界電流密度を非接触で測定する永久磁石法及び誘導法の数値的再現を行い,得られた結果の可視化を行うことである.まず,筆者は漸近展開を用いた積分法を提案し,同法の性能を調べた.その結果,従来用いていたDE公式による積分法と比べて高速かつ同程度の積分精度を得ることに成功した.次に,提案法を数値コードに組み込んだ後,同コードで永久磁石法と誘導法の再現を行った.永久磁石法の数値結果として,臨界電流密度はHTS薄膜に働く最大反発力に比例することがわかった.これは実験結果と定性的に一致している.一方,誘導法では,コイルに流れる交流電流が閾値電流を超えたとき,第3高調波電圧が急激に立ち上がるという結果が得られた.この結果も実験結果と定性的に一致した.また,著者等は「実験条件が臨界電流密度の測定にどのような影響を及ぼすか?」という疑問を出発点に多くの数値結果を得ることができた.特筆すべき結果として,誘導法ではコイルがHTS薄膜の境界近傍に置かれたとき,臨界電流密度が高精度に評価できないことが数値的にわかった.一方,永久磁石法では,永久磁石が境界に存在する場合でも,臨界電流密度は最大反発力に比例した.この結果は,永久磁石法を用いることによって,HTS薄膜の境界近傍の臨界電流密度が評価できること示しているといえる.上述の研究結果は数々のジャーナルに掲載及び掲載予定である.詳細に関しては研究発表の項目を参照して頂きたい.

这项研究的目的大致分为两种类型关注对屏蔽电流密度分析必不可少的特定双积分的高精度评估。通过非接触的诱导方法，与过去使用的官方集成方法相比，我们成功地获得了获得的结果。提案账单在数值代码中，我们复制了法律和诱导方法。另一方面，这是定性匹配，当导致线圈中的交流电流超过阈值电流时，结果是第三次高碳电压也迅速上升。 . The question of "how does the experimental condition have an effect on the measurement of the critical current density?" Wanted a lot of numbers from the starting point. As a notable result, the coil is HTS in the guidance method. When placed near薄膜的边界是数字发现的，即使在边界上存在永久性磁铁方法，临界电流密度也无法以高度的精度进行评估与功率的比例。结果表明，使用永久性磁铁方法可以评估HTS薄膜边界附近的临界电流密度。研究演示项目以获取详细信息。

项目成果

Numerical Simulation of Inductive Method for Measuring Critical Current Density : Dependence of Accuracy on Shape Configuration of Coil

用于测量临界电流密度的感应法的数值模拟：精度对线圈形状配置的依赖性

• 发表时间: 2009
• 期刊: Physica C Vol.15-20
• 作者: A.Kamitani;T.Takayama;A.Tanaka;S.Ikuno
• 通讯作者: S.Ikuno

高温超伝導薄膜の遮蔽電流密度解析III-永久磁石法によるjc臨界電流密度分布の決定-

高温超导薄膜的筛选电流密度分析III-永磁法测定JC临界电流密度分布-

• 发表时间: 2009
• 作者: 高山彰優;神谷淳
• 通讯作者: 神谷淳

Analysis of Measurement Method for Critical Current Density by Using Permanent Magnet

永磁体临界电流密度测量方法分析

• 发表时间: 2009
• 期刊: IEEE Trans. Appl. Superconductivity (in press)
• 作者: A. Kamitani;T. Takayama;and S. Ikuno;S. Ikuno
• 通讯作者: S. Ikuno

Numerical Simulation of Inductive Measurement Method for Critical Current Density in HTS Thin Film : Influence of DC Magnetic Field on Accuracy

高温超导薄膜临界电流密度感应测量方法的数值模拟：直流磁场对精度的影响

• 发表时间: 2009
• 期刊: IEEE Trans. Appl. Superconductivity (in press)
• 作者: A. Kamitani;T. Takayama;and S. Ikuno;S. Ikuno;T. Takayama
• 通讯作者: T. Takayama

Axisymmetric Simulation of Inductive Measurement Method for Critical Current Density in Bulk HTS : Relation between Third Harmonic Voltage and Coil Current

大容量高温超导临界电流密度感应测量方法的轴对称仿真：三次谐波电压与线圈电流之间的关系

• 发表时间: 2009
• 期刊: IEEE Trans. Appl. Superconductivity (in press)
• 作者: A. Kamitani;T. Takayama;and S. Ikuno;S. Ikuno;T. Takayama;A. Kamitani
• 通讯作者: A. Kamitani