《临界电流测量 REBCO复合超导体的直流临界电流测量》征求意见
- 2023/8/17 11:02:31 18143
- 来源：仪表网
【仪表网 行业标准】近日，由上海超导科技股份有限公司 、上海交通大学 、中国科学院电工研究所 、中国电力科学研究院 、清华大学 、中国科学院等离子体物理研究所等单位起草，TC265(全国超导标准化技术委员会)归口的国家标准计划《临界电流测量 REBCO复合超导体的直流临界电流测量》征求意见稿已编制完成，现公开征求意见。(买仪表，卖仪表就上仪表网！ 查产品、看订单…一站式全搞定！)
REBCO带材是一类有重要潜在应用的实用超导材料。其具有高临界电流密度、高不可逆场以及高力学强度等优势。目前，REBCO超导带材在国际范围内已进入商业化小批量生产，已有20余家带材生产企业从事REBCO超导带材的产业化工作。这类材料的实用化取得了重要进展，带材制备长度达到成百米，带材载流量也大幅提升。同时，国内外正在开展的若干项重大高温超导示范工程也基于该种材料，如韩国济州岛的超导电缆、美国和英国的紧凑可控核聚变装置超导磁体，以及我国的超导电缆、限流器以及感应加热等项目。
直流临界电流是 REBCO 超导带材性能的重要技术指标之一。规范 REBCO 超导带材的直流临界电流测试试验方法是十分必要的。
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件修改采用IEC 61788-26:2020《超导电性-第26部分：REBCO复合超导体的直流临界电流测量》。本文件与IEC 61788-26:2020的技术差异及其原因如下：
——修改了文件的适用范围，将临界电流测量的上限，由“低于 300 A”修改为“低于 500 A”。
随着我国 REBCO 超导体产业化的不断发展，该类超导体的临界电流持续提升，测量的实际需求相应提升，而验证性试验表明我国现有测量技术水平完全可以实现 500 A 以下临界电流的精准测量。”
本文件做了下列编辑性改动：
——在第一章范围中加了“注”。
本文件描述了测量扁平且直的RE-Ba-Cu-0(REBCO，RE=稀土)复合超导体短样直流临界电流的方法，给出了在通常测试中本方法所允许的偏差以及其他具体限定。
本文件适用于长度不大于300 mm，横截面矩形面积为0.03 mm2~7.2 mm2的样品，相当于宽度为1.0mm~12.0 mm，厚度为0.03 mm~0.6 mm的带材。带材在标准测试环境下的临界电流不大于500 A，n-值大于5。(注：标准测试环境指测试过程中，被测样品浸泡在液氮中，没有外部磁场。)
原理：
复合超导体的临界电流应通过在常压下液氮环境中测量的电压(U)-电流(I)特性来确定。超导体样品通直流电流，电流从零开始增加，测量并记录沿一段样品所产生的电压，获得U-I曲线。达到设定的电场强度判据(电场判据)(Ec)所对应通过的电流值即为临界电流值。无论选取哪个Ec，对于任一具体的电压引线间距，都有相对应的电压判据(Uc)。
临界电流测量：
在测量临界电流的过程中应尽量减小带材的机械应变。
样品应缓慢插入液氮槽。液氮槽应足够大，确保样品和测量支架能完全浸没。应将样品从室温冷却至液氮温度，直到样品和测量支架被液氮充分冷却，此时液氮处于微气泡沸腾状态，即稳定状态。该过程需要几十秒。
当采用恒定速率升流法采样时，设定的扫描速率不应影响电压测量。
当采用升流-恒流-升流法采样时，在设定点之间的升流速率应低于相应在3秒内将电流从零升到Ic 所对应的速率。在每个设定点处，只要升流过程引起的电压漂移/蠕变可忽略便可开始进行数据采集。
在每个电流设定点处，电流漂移应小于Ic值的1%。
记录样品随着电流上升的U-I曲线。
测量后，应将样品加热至室温。
与测量相关的附加信息见附录A。
测量不确定度：
除非有特殊需求，测量应在温度范围为76.8 K至77.7 K的液氮槽中进行。应使用分辨率为7.5位、能够实现在10 mV设置下灵敏度达到1 nV的电压表来测量样品电压。
根据国际循环比对试验(见附录B)，相对标准不确定度小于3%。目标测量不确定度应为6%，包含因子为2。
更多详情请见附件。
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