Wyznaczanie zależności kątowej prądu krytycznego Ic w wysokotemperaturowych taśmach nadprzewodnikowych 1G

• Autorzy: Habelok Krzysztof , Gruszczyk Kamil , Lasek Paweł , Stępień Mariusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.10.05

Warianty tytułu

EN

Determination of the angular dependence of the critical current Ic in high-temperature superconducting tapes 1G

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę teoretyczną oraz pomiarową zależności kątowej prądu krytycznego w wysokotemperaturowych taśmach nadprzewodnikowych (HTS) pierwszej generacji. Badania skupiały się na analizie wpływiu wartości i kierunku pola magnetycznego na prądy krytyczne. W pracy opisano również budowę i działanie specjalnie zaprojektowanego stanowiska testowego, wykorzystującego magnesy neodymowe w konfiguracji Halbacha, które umożliwia dokładne pomiary i charakteryzację taśm HTS. Wyniki badań potwierdziły zgodność z modelem Kima i pozwoliły na rozwój modelu gęstości prądu krytycznego, który może być wykorzystany w dalszych symulacjach komputerowych.

EN

The article presents a theoretical and measurement analysis of the angular dependence of the critical current in high-temperature superconducting (HTS) tapes of the first generation. The research focused on the impact of the value and direction of the magnetic field on critical currents. The paper also describes the construction and operation of a specially designed test station using neodymium magnets in the Halbach configuration, which allows for precise measurements and characterization of HTS tapes. The results confirmed the consistency with the Kim model and contributed to the development of a critical current density model that can be used in further computer simulations.

Słowa kluczowe

PL

prąd krytyczny; taśma nadprzewodnikowa wysokotemperaturowa; BiSCCO; anizotropia

EN

critical current; high-temperature superconducting tapes; BiSCCO; anisotropy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 10
• Strony: 35--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Habelok Krzysztof

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

• https://orcid.org/0000-0002-6185-7935

autor

Gruszczyk Kamil

• student kierunku elektrotechnika Politechnika Śląska

autor

Lasek Paweł

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

• https://orcid.org/0000-0002-2508-1893

autor

Stępień Mariusz

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

• https://orcid.org/0000-0002-4279-0472

Bibliografia

• [1] B. G. Marchionini, Y. Yamada, L. Martini, H. Ohsaki, "High- Temperature Superconductivity: A Roadmap for Electric Power Sector Applications, 2015–2030," in IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 27, no. 4, pp. 1-7, June 2017, Art no. 0500907, doi: 10.1109/TASC.2017.2671680.
• [2] H. Ritchie, P. Rosado, M. Roser (2020) - “Energy Production and Consumption” Published online at OurWorldInData.org. Retrieved from: 'https://ourworldindata.org/energy-productionconsumption'
• [3] Kim, Y.B.; Hempstead, C.F.; Strnad, A.R. Critical persistent currents in hard superconductors. Phys. Rev. Lett. 1962, 9, 306–309.
• [4] Zhang, X.; Zhong, Z.; Ruiz, H.S.; Geng, J.; Coombs, T.A. General approach for the determination of the magneto-angular dependence of the critical current of YBCO coated conductors. Supercond. Sci. Technol. 2017, 30, 025010
• [5] A. -R. Kim et al., "Development of Critical Current Measurement System of HTS Tape Using Pulsed Current," in IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 26, no. 4, pp. 1-4, June 2016, Art no. 9001504, doi: 10.1109/TASC.2016.2517677.
• [6] M. Lao, J. Hänisch, S. Kauffmann-Weiss, R. Gehring, H. Fillinger, A. Drechsler, B. Holzapfel; High current variable temperature electrical characterization system for superconducting wires and tapes with continuous sample rotation in a split coil magnet. Rev. Sci. Instrum. 1 January 2019; 90 (1): 015106. https://doi.org/10.1063/1.5078447
• [7] S. Lin, and A. Kaufmann, “Helmholtz coils for production of powerful and uniform fields and gradients,” Rev. Mod. Phys., vol. 25, no. 1, pp. 182, 1953
• [8] N. M. Strickland, C. Hoffmann, S. C. Wimbush; A 1 kA-class cryogen-free critical current characterization system for superconducting coated conductors. Rev. Sci. Instrum. 1 November 2014; 85 (11): 113907. https://doi.org/10.1063/1.4902139.
• [9] Soltner, H. and Blümler, P. (2010), Dipolar Halbach magnet stacks made from identically shaped permanent magnets for magnetic resonance. Concepts Magn. Reson., 36A: 211- 222. https://doi.org/10.1002/cmr.a.20165
• [10] Majka M., Kozak S.: Zastosowanie taśm I i II generacji do budowy nadprzewodnikowych ograniczników prądu. Przegląd Elektrotechniczny 5(89) /2009, 183–185.
• [11] Kwoka, R., Kozak, J., & Majka, M. (2018). Wyznaczanie charakterystyk R= f (T) taśm nadprzewodnikowych pierwszej i drugiej generacji. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 8(1), 71-74.
• [12] Zaremno, V. M., Habelok, K., Stępień, M., & Grilli, F. (2017). A parameter-free method to extract the superconductor’s Jc (B, θ) field-dependence from in-field current–voltage characteristics of high temperature superconductor tapes. Superconductor Science and Technology, 30(3), 034001.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).