超导体失超传播特性的研究

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失超传播特性是超导体在实际应用过程中必须考虑的问题。为了从根本上提高和改善超导体的稳定性能,必须深入了解研究超导体的失超行为。只有这样才能设计出适合超导磁体稳定运行的导体结构,避免因局部失超而造成整个超导体的破坏,进而保护超导材料。 本文对国产的Bi2223/Ag高温超导多芯带材在G-M制冷机冷却条件下(20-70K)的正常区域传播速度进行了实验研究。建立了一套G-M制冷机冷却环境下超导体失超传播特性的测试装置;使用LabVIEW语言编写了实验测试系统的控制程序;测量了失超过程中的电压变化曲线;得到了不同环境温度、不同工作电流以及不同触发能量下的正常区域传播速度;分析了环境温度、传输电流及触发能量对失超传播速度的影响。 另外,通过建立合适的热分析模型,用COSMOS有限元软件对Bi2223/Ag高温超导多芯带材的失超传播过程进行了模拟仿真计算,得到超导体在不同工作温度下的失超传播曲线。经过多次模拟计算,得到了高温超导体在不同工作温度下的最小传播电流,这对提高超导磁体系统的运行稳定性具有重要的实际意义。 研究表明,数值模拟分析结果与实验结果基本一致。超导体的失超传播特性与其工作电流、环境温度以及带材的超导性能等因素密切相关。本文为超导体的稳定性研究、超导磁体的设计以及失超保护提供了重要的参考依据。
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