ITER環向場線圈用高溫超導電流引線原型件測試順利完成
近日,國內自主研制的ITER環向場線圈用高溫超導電流引線(以下簡稱“TF HTSCL”)原型件在中科院等離子體物理研究所完成制造,并順利通過全電流68 kA穩態和75 kA過流運行測試。來自ITER組織的Seungje. Lee博士、英國南安普頓大學的Y. Yang教授等專家參加了此次現場測試工作。本次測試首次在ITER組織、英國南安普頓大學同步設置兩個實時遠程測試系統。測試結果表明,高溫超導電流引線的50 K氦氣冷卻流量需求、5 K 端接頭電阻等關鍵指標均優于ITER設計指標。ITER組織和中國國際核聚變能源計劃執行中心相關負責人對于該工作所取得的成果給予高度肯定。TF HTSCL原型件成功通過測試與性能驗證,標志著ITER 磁體饋線系統又實現了一個重要的里程碑,同時也為后續系列件的制造與測試奠定了基礎。一對TF 電流引線原型件TF電流引線實時測試數據 高溫超導電流引線是ITER大型超導磁體饋線系統(FEEDER)的核......閱讀全文
ITER-TF-68kA高溫超導電流引線通過5K低溫大電流測試
繼2015年1月中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所完成國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)中CC 10kA高溫超導電流引線原型件研制和測試后,6月26日至7月13日,由等離子體所一室承擔的ITER大型超導饋線系統采購包再傳捷報:TF 68kA高溫超導電流引線原型件成功通過全電流68kA
ITER環向場線圈用高溫超導電流引線原型件測試順利完成
近日,國內自主研制的ITER環向場線圈用高溫超導電流引線(以下簡稱“TF HTSCL”)原型件在中科院等離子體物理研究所完成制造,并順利通過全電流68 kA穩態和75 kA過流運行測試。來自ITER組織的Seungje. Lee博士、英國南安普頓大學的Y. Yang教授等專家參加了此次現場測試工
晶界阻礙高溫超導體內電流流動
美國佛羅里達大學物理學教授彼得·赫希菲爾德和5位其他機構的研究人員表示,晶界(grain boundaries)是阻礙高溫超導體內電流流動的原因。相關文章刊登在《自然·物理》雜志網站上。 當20世紀80年代末首次發現高溫超導體后,科學家便認為高溫超導體將給人類帶來
超導體中為什么存在電流
所謂超導體就是其本身的電阻為零,所以流過電流時不會產生壓降。另外其沒有電勢差但能流過電流可以這樣解釋:因為電源本身就有電勢差,而超導體只是一條路徑讓自由電子無阻礙地通過而已。
我國研制出世界傳輸電流最大的高溫超導電纜
目前世界上傳輸電流最大的高溫超導電纜已在我國研制成功,并在河南中孚實業股份有限公司投入工程示范運行。近日,該超導電纜示范工程通過了科技部組織的技術驗收。 新采用的高溫超導直流輸電電纜是由中科院電工所與河南中孚公司等單位聯合研制的。它長達360米,載流能力達到10千安。研究人員圍繞著大電流、
一種快速計算高溫超導線圈臨界電流的方法
2020年底,一種用于大型YBCO線圈/堆疊仿真的遞推計算方法被提出。計算表明,對2000匝線 圈模型,在相同網格劃分條件下,利用該方法比目前已知最快的T-A方法計算速度提升300%左右,計算時間從原來的2.56小時每狀態點,壓縮至0.58小時。由于該模型使用電流密度J作為變量,因此將方法命名為
超導體中的電流有什么特點
超導體最重要的特點是電流通過時電阻為零,有一些類型的金屬(特別是鈦、釩、鉻、鐵、鎳),當將其置于特別低的溫度下時,電流通過時的電阻就為零。在普通的導體中,大部分通過導體的電流由于電阻的原因變為熱能,因而被“消耗”掉了。在超導體中,實際上沒有阻力,這樣,一旦接通電流,從理論上講就永遠不會中斷。在一個用
低溫超導和高溫超導如何區別?
超導材料從超導溫度上可以分為兩大類,一類是40K以下的,即低溫(常規)超導材料,40K以上的叫做高溫超導材料。 一般來說,把臨界溫度高于40K的超導體稱為高溫超導體,而把臨界溫度高于300K左右的超導體稱為室溫超導。也就是說,在超導界,“室溫”其實是要比“高溫”高得多的。至于為什么高溫超導體的分界
高溫超導材料作高溫超導電纜的介紹
現有電纜的擴容問題一直困擾著城市電力的發展。傳統的城市地下輸電電纜存在著通量小、損耗大、對土壤和地下水有熱污染及油污染、土建費用高等問題,城市電力擴容變得越來越困難。高溫超導電纜具有體積小、造價低、高節能、無污染等優點,具有巨大的經濟效益和環保效益,終將替代傳統電纜。 高溫超導電纜的大規模應用
超導“小時代”(29):高溫超導新通路
天下同歸而殊途,一致而百慮。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ——《周易·系辭下》? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【作者注】《超導小時代》系列文章自2015年9月在《物理》雜志連載,歡迎大家訂閱、圍觀。此文發表于《物理》2018年第3期,詳見http
ITER校正場線圈10KA電流引線原型件通過低溫性能測試
1月25日至2月6日,由中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所一室承擔的ITER大型超導饋線系統采購包項目再傳捷報:高溫超導校正場線圈10千安電流引線原型件成功通過穩態和脈沖測試。 測試結果表明:高溫超導電流引線的50K氦氣冷卻流量需求約為0.066 g/s/kA,優于ITER設計要求
超導體:傳統BCS理論與高溫超導理論
超導是一種物理現象,指某些材料在低溫下電阻突然消失,呈現出零電阻和完全抗磁性的特征。超導最早是在1911年由荷蘭科學家昂內斯發現的,當時他將汞冷卻到4.2K時,發現其電阻降為零。后來人們又陸續發現了許多其他的超導材料,如鉛、錫、鈮等。 超導有兩個重要的特點:零電阻和完全抗磁性。零電阻意味著超導
關于高溫超導材料在超導限流器方面的應用
限流器(FCL)是一種提高電網穩定性的電力設備。隨著社會的發展,對電網的質量要求越來越高,而傳統的限流器很難在短時間內對電網的脈沖電流起到限制作用。高溫超導限流器正好禰補了傳統限流器的缺點,其限流時間可小于百微秒級,能快速和有效地起到限流作用。超導限流器是利用超導體的超導態-常態轉變的物理特性來達到
高溫超導材料在超導電機上的應用介紹
電動機是最常用的電氣設備,但傳統電動機耗電量極大。美國工業界專家估計,1,000馬力以上的工業用電動機大約要消耗美國能源的25%。與常規電機相比,超導電機具有節能性好、體積小、單機容量大、造價及運營成本低、穩定性能好等優點,具有很好的經濟效益和環保效益。供給同樣的功率,超導電機的尺寸是常規電機的
23℃超導!德國科學家再次突破高溫超導記錄
-23℃ 實現超導 —— 最近,人類高溫超導記錄被刷新! 該突破由德國馬普化學研究所的 Mikhail Eremets 與其同事帶來,他們在 250K ( -23℃ )溫度下實現了 LaH10 (氫化鑭 )的超導性。這項成果使我們真正意義上接近了室溫超導。圖丨 Mikhail Eremets
高溫超導材料在超導儲能裝置方面的應用介紹
超導儲能裝置是利用超導線圈將電磁能直接儲存起來,需要時再將電磁能返回電網或其他負載的一種電力設施。由于儲能線圈由超導線繞制且維持在超導態,線圈中所儲能幾乎無損耗地永久儲存下去直到需要釋放時為止。超導儲能裝置不僅可用于調節電力系統的峰谷或解決電網瞬間斷電對用電設備的影響,而且可用于降低或消除電網的
高溫超導材料在超導變壓器應用中的優點介紹
常規變壓器有許多缺點,如負載損耗高、重量和尺寸大、過負載能力低、沒有限流能力、油污染及壽命短等。在美國,變壓器的總裝機容量約為總發電量的3-4倍,其電力系統的網損約為總發電量的7.34%,其中25%為變壓器損失。相比較而言,超導變壓器體積小、重量輕、電壓轉換能量效率高、火災環境事故機率低、無油污
高溫超導電纜通過專家驗收
近日,由中國科學院電工研究所和中孚實業聯合攻關的長度達360米、載流能力達10千安的高溫超導直流輸電電纜在中孚實業通過了科技部組織的專家技術驗收。該條電纜是目前世界上傳輸電流最大的高溫超導電纜,也是世界首條實現并網示范運行的高溫超導直流電纜,標志著我國在大容量超導電纜研制方面又一次取得了新的突破
關于高溫超導材料的基本介紹
超導技術是21世紀具有巨大發展潛力和重大戰略意義的技術,超導材料具有高載流能力和低能耗特性,可廣泛應用于能源、國防、交通、醫療等領域。由于高溫超導體較高的臨界溫度,且用于其冷卻的液氨價格便宜,操作方便,是具有實用意義的新能源材料。自從上世紀八十年代發現氧化物超導體以來,全球掀起了研究高溫超導電性
關于高溫超導材料薄膜的簡介
高溫超導體薄膜是構成高溫超導電子器件的基礎,制備出優質的高溫超導薄膜是走向器件應用的關鍵。高溫超導薄膜的制備幾乎都是在單晶襯底(上進行薄膜的氣相沉積或外延生長的。經過十年的研究,高溫超導薄膜的制備技術已趨于成熟,達到了實用化水平。目前,最常用、最有效的兩種鍍膜技術是:磁控濺射(MS)和脈沖激光沉
關于高溫超導材料的歷史介紹
高溫超導體通常是指在液氮溫度(77 K)以上超導的材料。人們在超導體被發現的時候(1911年),就被其奇特的性質(即零電阻,反磁性,和量子隧道效應)所吸引。但在此后長達七十五年的時間內所有已發現的超導體都只是在極低的溫度(23 K)下才顯示超導,因此它們的應用受到了極大的限制。 高溫超導材料一
我國核聚變工程技術領跑全球
核聚變能因其清潔、環保、安全、原料豐富等特點,被認為是人類未來最有希望的能源之一。由中國、美國、日本、俄羅斯、歐盟、韓國、印度七大經濟體共同參與的國際大科學項目——國際熱核聚變實驗堆ITER計劃,是目前世界最大的國際合作組織,ITER也是實現未來商業用聚變能的關鍵一步。日前,由中國科學院合肥研究
國際熱核聚變實驗堆“生命線”上首部件在中國誕生
記者從中國科學院獲悉,7月26日上午,中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所承擔研制的國際熱核聚變實驗堆(ITER)大型超導磁體系統首個部件——PF4過渡饋線宣告研制成功。 作為超導磁體系統的重要部分,磁體饋線系統是ITER部件中最為復雜的系統之一,包含31套不同的饋線,總重超過1600
三層石墨烯超導結構,有望為高溫或室溫超導提供思路
哈佛團隊發現新的三層石墨烯超導結構,有望為高溫或室溫超導提供思路 哈佛大學的研究人員使用三層堆疊并扭轉的石墨烯實現了超導。與早些時候麻省理工學院團隊(2 月 1 日發表于《自然》,曹原合著)發現的“三明治”石墨烯(僅旋轉中層)不同,這一結構以“魔角”依次旋轉了每層石墨烯。最終研究人員觀察到了位
硫化氫創高溫超導新紀錄
低溫超導可以使物體懸浮在空中。 硫化氫因臭雞蛋氣味而人盡皆知,但這種化合物卻在一個創紀錄的高溫下——203開氏度(-70攝氏度)——擁有導電零電阻。科學家于8月17日在《自然》雜志上報告了這一研究成果。 這項研究的第一個結果發表在去年12月的arXiv預印本服務器上——它被認為是朝著發現一種
關于高溫超導材料厚膜的簡介
高溫超導體厚膜主要用于HTS磁屏蔽、微波諧振器、天線等。它與薄膜的區別不僅僅是膜的厚度,還有沉積方式上的不同。其主要不同點在以下三個方面: (1)通常,薄膜的沉積需要使用單晶襯底; (2)沉積出的薄膜相對于襯底的晶向而言具有一定的取向度; (3)一般薄膜的制造需要使用真空技術。 獲得厚膜
高溫超導起源基本假設引發巨大爭論
1998年,Robert Laughlin在自己獲得諾貝爾獎的慶祝儀式上 Robert Laughlin正展開絕地反擊。離開物理學界10年后,這位美國斯坦福大學的諾貝爾獎得主在兩篇即將發表的論文中表示,大部分物理學家有關高溫超導性起源的基本假設是錯誤的。相反,Laughlin認為,這個凝聚態物理學
高溫超導體基本特性的測量
實驗目的?1.(利用直流測量法)測量超導體的臨界溫度;?2.觀察磁懸浮現象;?3.了解超導體的兩個基本特性—零電阻和邁斯納效應。實驗儀器?測量臨界溫度和阻值的成套儀器、邁斯納效應成套儀器、計算機、CASSY 傳感器?實驗原理?1. 零電阻現象 處于絕對零度的理想的純金屬,其規則排列的原子(晶格)周期
贗能隙會“搶走”高溫超導體中的電子-減弱其超導性
美國科學家發現了物質的神秘狀態贗能隙與高溫超導性相互競爭的首個直接證據:贗能隙“搶走”了高溫超導體中的電子——這些電子本來可以配對并以百分之百的效率讓電流通過超導材料。這項研究由斯坦福大學和美國能源部斯坦福直線加速器中心的科研人員主導,研究結果近日發表在《自然·材料》中。 上世紀90年代中期,
高溫超導材料電阻溫度特性測量儀
高Tc超導體電阻一溫度特性測量儀是為大學物理實驗教學研制的實驗儀器,主要用于高Tc超導材料的電阻—溫度特性測量與處理,亦可用于其它樣品電阻一溫度特性測量。它由安裝了樣品的低溫恒溫器,測溫、控溫儀器,數據采集、傳輸和處理系統以及電腦組成,既可進行動態法實時測量,也可進行穩態法測量。動態法測量時可分別進