GB/T 21546-2008鈮鈦復合超導體的直流臨界電流測量

犐犆犛７７．０４０．０１

犎２１

中華人民共和國國家標準

犌犅／犜２１５４６—２００８／犐犈犆６１７８８１：２００６

鈮鈦復合超導體的直流臨界電流測量

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—

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（ＩＥＣＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ—Ｐａｒｔ１：Ｃｒｉｔｉｃａｌｃｕｒｒｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ—

ＤＣｃｒｉｔｉｃａｌｃｕｒｒｅｎｔｏｆＮｂＴｉｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，ＩＤＴ）

２００８０３３１發(fā)布２００８１１０１實施

中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局

發(fā)布

中國國家標準化管理委員會

書

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前言

本標準是根據(jù)國際電工委員會制定的國際標準ＩＥＣ６１７８８１：２００６《鈮鈦復合超導體的直流臨界電

流測量》制定的，在技術內容上與該國際標準等同。

為了讓使用者了解本標準中的術語和ＧＢ／Ｔ１３８１１—２００３《電工術語超導電性》的對應關系，本標

準中各術語的條目中都注明有ＧＢ／Ｔ１３８１１—２００３的條目編號。ＧＢ／Ｔ１３８１１—２００３與國際電工委員

會制定的國際標準ＩＥＣ６００５０（８１５）在技術內容上等同。

本標準的附錄Ａ、附錄Ｂ和附錄Ｄ為資料性附錄，附錄Ｃ為規(guī)范性附錄。

本標準由國家超導技術聯(lián)合研究開發(fā)中心和全國超導標準化技術委員會提出。

本標準由全國超導標準化技術委員會歸口。

本標準負責起草單位：中國科學院電工研究所和國家超導技術聯(lián)合研究開發(fā)中心。

本標準參加起草單位：中國科學院微系統(tǒng)與信息技術研究所、北京有色金屬研究總院、中國科技大

學、西北有色金屬研究院。

本標準主要起草人：林良真、惠東、劉宜平、張宏、華崇遠、曹烈兆、汪京榮。

本標準首次發(fā)布。

Ⅰ

書

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引言

復合超導體的臨界電流能夠為超導線的應用提供設計參考。在實際應用中，超導體的性能取決于

其運行條件。本標準的測試方法可以為給定超導體的適用性提供部分有用信息。

依據(jù)本標準所測得的結果也可以用于檢定復合超導體在制備過程、儲運、老化或種種使用及外界因

素下所引起的超導特性變化。而本標準測量方法對于質量控制、驗收以及研究也非常重要。

復合超導體的臨界電流受許多因素影響。在材料的測試和應用中需要對這些因素給以充分考慮。

測試條件如磁場、溫度和樣品電流磁場間相對取向等，要根據(jù)具體的應用來確定。在允許的誤差范圍

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

如果測試中出現(xiàn)有不規(guī)律的情況，則需要通過測量一定數(shù)量的樣品來獲得測試結果。

Ⅱ

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鈮鈦復合超導體的直流臨界電流測量

１范圍

本標準測試方法適用于測定銅超比大于１的銅／鈮鈦（Ｃｕ／ＮｂＴｉ）復合超導體的直流臨界電流，也

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

銅鎳／鈮鈦（Ｃｕ／ＣｕＮｉ／ＮｂＴｉ）超導線的直流臨界電流。由于銅／鈮鈦（Ｃｕ／ＮｂＴｉ）復合超導體和銅／銅

鎳／鈮鈦（Ｃｕ／ＣｕＮｉ／ＮｂＴｉ）超導體兩者的臨界電流測試方法略有不同，本標準的附錄Ｃ（規(guī)范性）將介

紹測量銅／銅鎳／鈮鈦（Ｃｕ／ＣｕＮｉ／ＮｂＴｉ）超導體時所需特別遵從的規(guī)定。

本標準測試方法適用于在標準的測試條件下超導體所處的磁場小于或等于其上臨界磁場的

０．７倍、臨界電流小于１０００Ａ、狀值大于１２的超導體。測量時，被測樣品應浸泡在已知溫度的液氦中。

被測導體應為圓形或矩形截面的一體化超導線，其截面積小于２ｍｍ２。被測樣品應具有螺旋線圈幾何

形狀。本標準還給出在日常測試中為本實驗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的導體也可以使用本方法測量，但測量不確定度會

增大，且自場效應更明顯（見附錄Ｂ）。此外，為了簡單和保持比較低的測量不確定度，本標準不涉及對

于大截面導體可能更適合的特殊樣品形狀。

本標準給出的測量方法經(jīng)過適當修改可適用于測定其他類型復合超導線的臨界電流。

２規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過在本標準中的引用而構成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨

后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(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準。

ＧＢ／Ｔ１３８１１—２００３電工術語

３術語和定義

ＧＢ／Ｔ１３８１１—２００３確立的以及下列術語和定義適用于本標準。

３．１

臨界電流犮狉犻狋犻犮犪犾犮狌狉狉犲狀狋

犐犆

在超導體中，被認為是無阻通過的最大直流電流。

注：犐Ｃ是磁場強度和溫度的函數(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)電場強度犈或電阻率ρ確定臨界電流的判據(jù)。

－１３－１４

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