同心圆截面结构低温/高温超导混杂导体绝热和动态稳定性的定性分析  

作　　者：王银顺[1] 李肖[1] 薛驰 赵连岐 

机构地区：[1]华北电力大学,新能源电力系统国家重点实验室,高电压与电磁兼容北京市重点实验室,北京102206 [2]中天科技集团股份有限公司,上海200025

出　　处：《中国科学：技术科学》2012年第7期858-858,共1页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51077051)项目资助

摘　　要：超导体的I-V特性通常采用幂指数形式描述,在幂指数特性中,具有高n值的超导体从超导态向正常态的转变较快.通有较高电流时,n值小的超导体的电压低于n值大的超导体,因而其暂态特性对超导体稳定性有很大影响.此外,为了提高稳定性,传统的超导体通常由纯低温超导体(LTS)和电阻率低、热导率高的金属或合金复合而成,通常基超比大于10,这样降低了工程临界电流密度.基于以上特性,本文提出了一种新的由低温超导体(LTS)和高温超导体(HTS)构成的混杂导体模型.在混杂导体中,HTS和LTS同轴,且HTS涂层包裹在LTS外面.传统的超导体绝热、动态稳定性通常由基于Bean临界态模型的2个经典的稳定判据来表述,由于混杂导体同时由LTS和HTS两种超导体组成.根据幂指数模型,考虑临界电流和n值等因素的影响,对经典的判据进行了修正并进行了定性分析,求得了混杂导体的绝热和动态稳定判据.此外,在假定LTS的临界电流Ic1远大于HTS的临界电流Ic2的前提条件下,对具有相同截面的传统超导体(NbTi/Cu)和混杂导体的绝热、动态稳定判据值作了比较.结果表明在总临界电流相同的条件下,混杂导体的绝热和动态稳定判据值大于NbTi/Cu导体(如当Ic1～9Ic2时,混杂导体的绝热和动态稳定判据值超过纯NbTi/Cu导体的2.5倍),这意味着相比传统超导体(NbTi/Cu),混杂导体的动态和绝热稳定性得到了大大提高.从定性分析角度出发,得到的结果为混杂导体在高场超导磁体(>9T)中的潜在应用提供了重要的理论依据.

关 键 词：绝热稳定 动态稳定 判据 同心结构 混杂导体 n值 

分 类 号：TM26[一般工业技术—材料科学与工程]