超伝導線の局所的不安定性を考慮したクエンチ発生・伝搬に関する研究

考虑超导线局部不稳定性的失超产生和传播研究

基本信息

批准号：
08750327
负责人：
早川直樹
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,超伝導線のクエンチ現象を種々の弱点による局所的不安定性に起因する確率的現象としてとらえ,クエンチ電流値のばらつきに関する統計的解析を行うとともに,クエンチ前駆現象の電気的・光学的同時観測を行った.本研究によって得られた知見を以下にまとめて示す.1.交流用超伝導線のクエンチ電流値を同一実験条件下において繰り返し測定し,そのばらつきを弱点破壊理論に基づくワイブル統計解析によって評価した.その結果,クエンチ電流値のワイブルプロットが混合ワイプル分布型となる場合があることから,超伝導線にはばらつきの小さい本質的な弱点と,ばらつきの大きい別種の弱点とが混在している可能性を示唆した.2.クエンチ時のジュール発熱に伴う液体ヘリウム中の気泡の発生状況について,高速度ビデオを用いて高時間分解観測した.その結果,超伝導線上の局所的領域から液体ヘリウムの核沸騰が観測され,その挙動からクエンチの前駆現象であると推測した.3.高速度ビデオで観測した液体ヘリウムの局所的擾乱について,画像処理技術を用いて定量的に検討した.クエンチの光学的測定と電気的測定との同期を取ることにより,液体ヘリウムの局所的擾乱が超伝導線に沿った膜沸騰状態の気泡へ成長する過程を明確化した.4.超伝導コイルにおけるクエンチ試験から,クエンチ発生個所を電気的・光学的に標定した.その結果,クエンチ発生個所は通電電流による自己磁界の高いコイル両端部以外にも分散しており,クエンチが確率的現象であることを裏付けた.

在本研究中，我们将超导线材的失超现象视为由于各种弱点导致的局部不稳定性引起的随机现象，对失超电流值的变化进行统计分析，并研究失超的电学和光学方面。本研究的结果总结如下： 1. 在相同的实验条件下重复观察交流超导线材的淬火电流值。结果表明，失超电流值的威布尔图可能具有混合威布尔分布类型，这表明超导线材本质上具有较小的变化，这表明可能存在液氦中的弱点和不同的弱点的混合。变化较大的类型。2．我们使用高速视频以高时间分辨率观察气泡的产生。结果，从超导线材的局部区域观察到液氦的核沸腾，我们从其行为推断这是猝灭的前兆.3. 使用图像处理技术对高速视频中观察到的液氦中的局部扰动进行了同步研究。通过使用这种方法，我们阐明了液氦中的局部扰动沿着超导线成长为薄膜沸腾状态的气泡的过程。 4.通过超导线圈中的失超测试，可以通过电学检测发生失超的位置。光学结果表明，在线圈端部以外的位置，由于通电电流而自磁场较高，因此发生了失超，这证实了失超是一种随机现象。