GB/T 21546-2008鈮鈦復(fù)合超導(dǎo)體的直流臨界電流測(cè)量

犐犆犛７７．０４０．０１

犎２１

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜２１５４６—２００８／犐犈犆６１７８８１：２００６

鈮鈦復(fù)合超導(dǎo)體的直流臨界電流測(cè)量

犆狉犻狋犻犮犪犾犮狌狉狉犲狀狋犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋—

犇犆犮狉犻狋犻犮犪犾犮狌狉狉犲狀狋狅犳犖犫犜犻犮狅犿狆狅狊犻狋犲狊狌狆犲狉犮狅狀犱狌犮狋狅狉狊

（ＩＥＣＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ—Ｐａｒｔ１：Ｃｒｉｔｉｃａｌｃｕｒｒｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ—

ＤＣｃｒｉｔｉｃａｌｃｕｒｒｅｎｔｏｆＮｂＴｉｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，ＩＤＴ）

２００８０３３１發(fā)布２００８１１０１實(shí)施

中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

發(fā)布

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

書(shū)

犌犅／犜２１５４６—２００８／犐犈犆６１７８８１：２００６

前言

本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ＩＥＣ６１７８８１：２００６《鈮鈦復(fù)合超導(dǎo)體的直流臨界電

流測(cè)量》制定的，在技術(shù)內(nèi)容上與該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等同。

為了讓使用者了解本標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語(yǔ)和ＧＢ／Ｔ１３８１１—２００３《電工術(shù)語(yǔ)超導(dǎo)電性》的對(duì)應(yīng)關(guān)系，本標(biāo)

準(zhǔn)中各術(shù)語(yǔ)的條目中都注明有ＧＢ／Ｔ１３８１１—２００３的條目編號(hào)。ＧＢ／Ｔ１３８１１—２００３與國(guó)際電工委員

會(huì)制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ＩＥＣ６００５０（８１５）在技術(shù)內(nèi)容上等同。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄Ａ、附錄Ｂ和附錄Ｄ為資料性附錄，附錄Ｃ為規(guī)范性附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家超導(dǎo)技術(shù)聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)中心和全國(guó)超導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)超導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：中國(guó)科學(xué)院電工研究所和國(guó)家超導(dǎo)技術(shù)聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)中心。

本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：中國(guó)科學(xué)院微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、北京有色金屬研究總院、中國(guó)科技大

學(xué)、西北有色金屬研究院。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：林良真、惠東、劉宜平、張宏、華崇遠(yuǎn)、曹烈兆、汪京榮。

本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布。

Ⅰ

書(shū)

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引言

復(fù)合超導(dǎo)體的臨界電流能夠?yàn)槌瑢?dǎo)線的應(yīng)用提供設(shè)計(jì)參考。在實(shí)際應(yīng)用中，超導(dǎo)體的性能取決于

其運(yùn)行條件。本標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法可以為給定超導(dǎo)體的適用性提供部分有用信息。

依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)得的結(jié)果也可以用于檢定復(fù)合超導(dǎo)體在制備過(guò)程、儲(chǔ)運(yùn)、老化或種種使用及外界因

素下所引起的超導(dǎo)特性變化。而本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法對(duì)于質(zhì)量控制、驗(yàn)收以及研究也非常重要。

復(fù)合超導(dǎo)體的臨界電流受許多因素影響。在材料的測(cè)試和應(yīng)用中需要對(duì)這些因素給以充分考慮。

測(cè)試條件如磁場(chǎng)、溫度和樣品電流磁場(chǎng)間相對(duì)取向等，要根據(jù)具體的應(yīng)用來(lái)確定。在允許的誤差范圍

內(nèi)，可根據(jù)特定樣品的情況來(lái)確定測(cè)試系統(tǒng)的配置。而具體的臨界電流判據(jù)可按實(shí)際應(yīng)用狀況確定。

如果測(cè)試中出現(xiàn)有不規(guī)律的情況，則需要通過(guò)測(cè)量一定數(shù)量的樣品來(lái)獲得測(cè)試結(jié)果。

Ⅱ

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鈮鈦復(fù)合超導(dǎo)體的直流臨界電流測(cè)量

１范圍

本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法適用于測(cè)定銅超比大于１的銅／鈮鈦（Ｃｕ／ＮｂＴｉ）復(fù)合超導(dǎo)體的直流臨界電流，也

同樣適用于測(cè)定鈮鈦芯絲直徑大于１μｍ、銅超比大于０．９、銅鎳合金（ＣｕＮｉ）超導(dǎo)體比大于０．２的銅／

銅鎳／鈮鈦（Ｃｕ／ＣｕＮｉ／ＮｂＴｉ）超導(dǎo)線的直流臨界電流。由于銅／鈮鈦（Ｃｕ／ＮｂＴｉ）復(fù)合超導(dǎo)體和銅／銅

鎳／鈮鈦（Ｃｕ／ＣｕＮｉ／ＮｂＴｉ）超導(dǎo)體兩者的臨界電流測(cè)試方法略有不同，本標(biāo)準(zhǔn)的附錄Ｃ（規(guī)范性）將介

紹測(cè)量銅／銅鎳／鈮鈦（Ｃｕ／ＣｕＮｉ／ＮｂＴｉ）超導(dǎo)體時(shí)所需特別遵從的規(guī)定。

本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法適用于在標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試條件下超導(dǎo)體所處的磁場(chǎng)小于或等于其上臨界磁場(chǎng)的

０．７倍、臨界電流小于１０００Ａ、狀值大于１２的超導(dǎo)體。測(cè)量時(shí)，被測(cè)樣品應(yīng)浸泡在已知溫度的液氦中。

被測(cè)導(dǎo)體應(yīng)為圓形或矩形截面的一體化超導(dǎo)線，其截面積小于２ｍｍ２。被測(cè)樣品應(yīng)具有螺旋線圈幾何

形狀。本標(biāo)準(zhǔn)還給出在日常測(cè)試中為本實(shí)驗(yàn)方法所允許的偏離以及其他具體限定。

臨界電流大于１０００Ａ或者截面積大于２ｍｍ２的導(dǎo)體也可以使用本方法測(cè)量，但測(cè)量不確定度會(huì)

增大，且自場(chǎng)效應(yīng)更明顯（見(jiàn)附錄Ｂ）。此外，為了簡(jiǎn)單和保持比較低的測(cè)量不確定度，本標(biāo)準(zhǔn)不涉及對(duì)

于大截面導(dǎo)體可能更適合的特殊樣品形狀。

本標(biāo)準(zhǔn)給出的測(cè)量方法經(jīng)過(guò)適當(dāng)修改可適用于測(cè)定其他類型復(fù)合超導(dǎo)線的臨界電流。

２規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中的引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨

后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各

方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本使用于本標(biāo)準(zhǔn)。

ＧＢ／Ｔ１３８１１—２００３電工術(shù)語(yǔ)

３術(shù)語(yǔ)和定義

ＧＢ／Ｔ１３８１１—２００３確立的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

３．１

臨界電流犮狉犻狋犻犮犪犾犮狌狉狉犲狀狋

犐犆

在超導(dǎo)體中，被認(rèn)為是無(wú)阻通過(guò)的最大直流電流。

注：犐Ｃ是磁場(chǎng)強(qiáng)度和溫度的函數(shù)。

３．２

臨界電流判據(jù)犮狉犻狋犻犮犪犾犮狌狉狉犲狀狋犮狉犻狋犲狉犻狅狀

犐犆判據(jù)犐犆犮狉犻狋犲狉犻狅狀

根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度犈或電阻率ρ確定臨界電流的判據(jù)。

－１３－１４

注：常用的電場(chǎng)強(qiáng)度判據(jù)為犈＝１０μＶ／ｍ或犈＝１００μＶ／ｍ，電阻率判據(jù)為ρ＝１０Ω·ｍ或ρ＝１０