JP5087104B2 - 連続臨界電流測定装置およびこれを用いた連続臨界電流測定方法 - Google Patents
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Description
従来の長尺線材の臨界電流を測定する方法は、2つの方法に大別される。
このようなバッチ型臨界電流測定装置と連続型臨界電流測定装置を用いた従来の技術として、特許文献1、特許文献2および特許文献3に開示された技術がある。
また、前記内部電圧端子の間には、移送される超伝導線材を支持する支持棒または支持ローラーがさらに設けられることが好ましい。
また、前記電流端子に接触する超伝導線材は、前記電流端子に少なくとも半周以上接触して移送されることが好ましい。
また、前記超伝導線材は、速度調節部によって等速度で移送されることが好ましい。
次に、添付図面を参照して、前記連続臨界電流測定装置を用いた連続臨界電流測定方法について詳細に説明する。
これを詳しく考察すると、超伝導線材の臨界電流は下記数式1によって計算される。
(数1)
V=VC(I/IC)n
20:供給リール
30:巻取リール
100:電流端子
200:電圧端子
210:内部電圧端子
220:外部電圧端子
310:線材収容溝
320:ブラシ接触部
410:ブラシ部
420:調節アーム
430:導線部
510:支持ローラー
520:移送リール
530:速度調節部
540:分流器
Claims (11)
- 超伝導線材を液体窒素容器内で移送しながら超伝導線材の臨界電流を測定する装置において、
ホイールタイプの電流端子およびホイールタイプの電圧端子を含んでなり、
リールツーリール装置によって超伝導線材の継続的な供給と移送が行われ、前記ホイールタイプの電流端子および電圧端子を適用することにより、前記超伝導線材が前記電流端子および前記電圧端子に接触して等線速度で移送されながらリアルタイムで臨界電流の測定が行われ、
前記リールツーリール装置は、超伝導線材を供給する供給リールと、特性測定済みの超伝導線材を巻き取る巻取リールと、前記供給リールまたは前記巻取リールに隣接する速度調節部と、を含み、
前記電圧端子は、前記超伝導線材の移送経路を基準として、前記電流端子の内側に位置する内部電圧端子、および前記電流端子の外側に位置する外部電圧端子を含み、
前記電流端子および前記電圧端子は、ホイールタイプをしており、側面に沿って線材収容溝が設けられ、中心部から後方側に突出して電流印加および電圧測定のためのブラシ接触部が設けられ、
前記超伝導線材に基準電圧を印加し、これにより発生する電流を臨界電流として設定し、異常電流が発生するときは分流器へ電流が流れるように構成されることを特徴とする、連続臨界電流測定装置。 - 前記内部電圧端子の間には、移送される超伝導線材を支持する支持棒または支持ローラーがさらに設けられることを特徴とする、請求項1に記載の連続臨界電流測定装置。
- 前記内部電圧端子の間に多数の移送リールが設けられて超伝導線材がマルチターンされるようにして、これに相当する長さ分だけの臨界電流の測定が可能であることを特徴とする、請求項1に記載の連続臨界電流測定装置。
- 前記電流端子に接触する超伝導線材は、前記電流端子に少なくとも半周以上接触して移送されることを特徴とする、請求項1に記載の連続臨界電流測定装置。
- 前記電圧端子に接触する超伝導線材は、前記電流端子に接触する超伝導線材の接触端部地点における接線の傾きより小さい方向に移送されることを特徴とする、請求項4に記載の連続臨界電流測定装置。
- 前記電流端子および前記電圧端子は、それぞれブラシ型電流引き込み構造および電圧測定構造によって電流引き込みおよび電圧測定が行われることを特徴とする、請求項1に記載の連続臨界電流測定装置。
- 前記ブラシ型電流引き込み構造および電圧測定構造は、
前記ブラシ接触部の曲率に対応して接触形成される少なくとも一つのブラシ部と、
前記ブラシ部に対する電流引き込みおよび電圧測定のために外部端子に連結された導線部とを含んでなることを特徴とする、請求項6に記載の連続臨界電流測定装置。 - 前記ブラシ部は、一対がバネで連結されてブラシ部の接触圧力を調節することを特徴とする、請求項7に記載の連続臨界電流測定装置。
- 前記ブラシ型電流引き込み構造および電圧測定構造は、
前記ブラシ接触部の曲率に対応して接触形成され、少なくとも一つの対を成すブラシ部と、
前記対を成すブラシ部にそれぞれ連結されて所定の角度を成し、バネで連結されて前記ブラシ部の接触圧力を調節させ且つ均衡を維持する調節アームと、
前記調節アームの一側に引き込まれ、前記ブラシ部に電気的に連結されて電流を供給する導線部とを含んでなることを特徴とする、請求項6に記載の連続臨界電流測定装置。 - 前記超伝導線材は、速度調節部によって等速度で移送されることを特徴とする、請求項1に記載の連続臨界電流測定装置。
- 請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の連続臨界電流測定装置を用いて、前記電圧端子から測定された超伝導線材の両端電圧を増幅器とADCを介してDSPに入力して超伝導線材の両端電圧を測定する第1段階と、
前記測定された電圧を1m当たり0.1mVに維持するために、DACを介して電流ソースを制御しながら前記電流端子に電流を印加する第2段階と、
前記電流端子に印加された電流を測定し、1m当たり0.1mVが維持されるように印加された電流を制御して臨界電流を測定する第3段階とを含んでなり、
前記電圧端子から測定された電圧は、電流のn乗に比例するので、前記測定された電圧に1/n乗(n=10〜40)をして臨界電流を線形化して前記DACに供給することを特徴とする、連続臨界電流測定方法。
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