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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：
塩原敬
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyushu University
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J03284/
关键词：
臨界電流評価 SHPM RtR-SHPM Lift-off距離

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。

In this study, a review of the non-uniformity of the high-temperature superconducting wires of the rare earth type high-temperature superconducting wires with long lengths was conducted.価Technology has established a common understanding of the problem, the unevenness of the occurrence has been clarified, and the practical performance of high-temperature superconducting wires has been improved.そこで, high-sensitivity micro-magnetic detectors, high-speed inspection and quantitative な2-dimensional distribution, non-contact, high spatial resolution, walk-through type ホール element sub-microscope (scanning) Hall-probe microscopy; to reduce the SHPM) and use it to evaluate the critical current density of superconducting wires. Update, the wire transport mechanism of the RtR type of super conductor wire is used, the long hand direction is used to transport the wire rod, the wire width direction is used, and the wire width direction is used to reciprocate at high speed to check the line.しかし, long-length wire review 価において, liquid suffocation medium immersion cooling した wire を, long-hand direction に transfer させながらホReel-to-Reel high-speed walkthrough type Reel-to-Reel Scanning Hall-Probe When using Microscopy:RtR-SHPM, it is necessary to measure the 2-dimensional critical current density distribution and magnetic field distribution. The distance between the surface of the wire (lift-off distance) and the influence of the vibration of the timer are ignored.また, distance meter で Lift-off distance を価, control することも考えられるが, high-speed measurement を実The distance meter is now using the Lift-off distance calculation technique and the distance meter is derived using the Lift-off method. This research is based on the objective of measuring the external current and conditions of the target object, and the proposal of the Lift-off distance calculation and derivation method. Measuring magnetic boundary distribution, lift-off distance, and quantitative evaluation of current distribution The resolution of the cut-off wavelength is automatically exported and the output is possible.また, the uniformity is improved, the local unevenness of the long wire is evaluated, the ultra-low sound amplifier is introduced, and the high sensitivity of the RtR-SHPM is introduced. As a result of the above research, it is expected that the base technology of RtR-SHPM will be established based on the local characteristics evaluation method of superconducting wire materials.