希土類系酸化物高温超伝導線材の臨界電流制因子の解明と高性能化

稀土氧化物高温超导线材关键限流因素阐明及性能改进

基本信息

  • 批准号:
    12J03284
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2012 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は、希土類系高温超伝導線材の実用化にとってニーズが高まってきている長尺線材の局所的不均一性の評価技術を確立すると共に、不均一性発生のメカニズムを解明し、高温超伝導線材の実用性能の向上する事にある。そこで、高感度な微小ホール素子を磁気センサとして使用し、高速走査することで定量的な2次元分布を非接触かつ高空間分解能で得られる走査型ホール素子顕微鏡(scanning Hall-probe microscopy;以降SHPM)を用いて、超伝導線材の臨界電流密度評価を行うことを目的とした。更に、超伝導線材をRtR形式の線材搬送機構を用いて、長手方向に搬送しながらホール素子を線材幅方向に対して高速往復走査を行う。しかし、長尺線材評価において、液体窒素中で浸漬冷却した線材を、長手方向に搬送させながらホール素子を幅方向に高速走査させるリール式走査型ホール素子顕微鏡(Reel-to-Reel Scanning Hall-Probe Microscopy:RtR-SHPM)を使用する場合、2次元臨界電流密度分布を磁場分布より得る際に必要な測定時のホール素子と線材表面間の距離(Lift-off距離)のドリフトや振動の影響を無視できない可能性がある。また、距離計でLift-off距離を評価、制御することも考えられるが、高速測定を実現するためには、距離計を用いずにLift-off距離を導出する手法が求められている。そこで本研究では、測定対象物の外部では電流が流れないという条件に着目し、距離計を用いずにLift-off距離を導出する手法を提案した。測定した磁界分布のみから、Lift-off距離を定量的に評価し、さらに電流分布の解像度を決めるCut-off波長の導出まで自動導出可能なプログラムを開発した。また、均一性の向上した長尺線材の局所不均一性評価を実現するため、超低雑音増幅器を導入によるRtR-SHPMの高感度化を実施した。以上の研究により、実用超伝導線材の局所特性評価手法として有望なRtR-SHPMの基盤技術を確立した。
This study is aimed at establishing a technique for evaluating the local heterogeneity of high-temperature superconductors in rare earth systems, and to clarify the development of heterogeneity and improve the practical performance of high-temperature superconductors. High sensitivity, high speed scanning, quantitative, two-dimensional distribution, non-contact, high spatial resolution, scanning Hall-probe microscopy (SHPM), application, critical current density evaluation of superconducting materials. In addition, the RtR type of wire transfer mechanism for conducting wire material is used for high-speed reciprocating inspection in the direction of long hand transfer and in the direction of wire width. In the case of using Reel-to-Reel Scanning Hall-Probe Microscopy (RtR-SHPM), the distance between the surfaces of the elements (Lift-off distance) during the necessary measurement of the distribution of critical current density and magnetic field may not be affected by vibration. Distance meter Lift-off distance evaluation, control, high speed measurement, distance meter Lift-off distance derivation In this study, we propose a method for determining the external current flow condition of the object, and for deriving the Lift-off distance. Determination of the magnetic field distribution, the Lift-off distance, the quantitative evaluation, the determination of the current distribution resolution, the derivation of the Cut-off wavelength, and the automatic derivation of the possible cut-off wavelength The high sensitivity of RtR-SHPM is implemented in the introduction of ultra-low noise amplifier. In the above research, it is expected that the substrate technology of RtR-SHPM will be established by using the local characteristic evaluation method of superconducting wire materials.

项目成果

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专利数量(0)
走査型磁気顕微鏡を用いた超伝導テープ線材の局所電流分布計測におけるセンサ-試料間距離の導出法に関する検討
扫描磁力显微镜超导带线局部电流分布测量传感器-样品距离推导方法研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    D. Kosenura;M. Tonita. K. Usuda;T. Tezuka;and A. Ogura;塩原 敬,奥村慶太郎,東川甲平,木須隆暢
  • 通讯作者:
    塩原 敬,奥村慶太郎,東川甲平,木須隆暢
Functions of Scanning Hall-probe Microscopy on the Characterization of Local Properties in RE-123 rnatpd Conductors
扫描霍尔探针显微镜对 RE-123 rnatpd 导体局部特性表征的作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    塩原敬;等;塩原敬
  • 通讯作者:
    塩原敬
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長尺コート線材における臨界電流の幅方向分布の連続非接触計測
连续非接触式测量长涂层导线中临界电流的宽度分布
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  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    東川 甲平;塩原 敬;井上 昌睦;木須 隆暢;新海 優樹;小西 昌也;大松 一也;町 敬人;片山 功多;高木 裕司;吉積 正晃;和泉 輝郎
  • 通讯作者:
    和泉 輝郎
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  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    和泉輝郎

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