KR100490897B1 - 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화방법과 초전도 특성 측정장치 - Google Patents

저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화방법과 초전도 특성 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저온용기 내에 도입되는 전류 도입선과 출력선을 측정시료에 대해 전체적으로 대칭이 유지되도록 연결함에 의해, 전류 도입선에 의해 파생되는 자기장의 영향을 극소화 할 수 있도록 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법과 초전도 특성 측정장치를 제공한다. 이를 위해 본 발명은 저온용기의 측정 공간 내에 전원 공급원과 연결된 양극(+) 전류 입력단자로부터 인출된 제 1입력전류 도입선과 제 2입력전류 도입선이 측정 공간 내부의 길이방향을 따라 좌우로 상호 대칭되게 연장되어 측정 공간의 하부에서 다시 공통 접속되고, 측정시료가 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 상호 대칭 배치 사이의 중앙에 위치하고서, 그 일측 단자가 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 공통 접속 부위에 연결됨과 더불어, 그 타측 단자가 전원 공급원과 연결된 음극(-) 전류 출력단자의 출력전류선과 연결되는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법과 초전도 특성 측정장치{THE DIMINISHING METHOD OF MAGNETIC FIELD EFFECT DUE TO CURRENT LEAD WIRE DURING SUPPLYING CURRENT TO SAMPLE INSIDE CRYOSTAT AND SUPERCONDUCTIVE CHARACTERISTIC CALIBRATE APPARATUS}
본 발명은 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법과 초전도 특성 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초전도 선재의 다양한 초전도 특성 평가를 위한 극저온 용기(Cryostat) 내에서 전류 도입선(Current Lead Wire)에 의하여 발생되는 자기장의 영향을 극소화 할수 있도록 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법과 초전도 특성 측정장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 초전도 특성 측정장치는 저온 또는 고온 초전도 선재에 대해 초전도 임계온도(TC)와, 임계전류(IC), 초전도 선재의 비틀림(Twisting) 및 굽은 정도(Vending)에 따른 임계온도(TC)와, 임계전류(IC)의 감소율(Degration), 인력/장력(Tensile and Compression) 효과, 외부에서 인가되는 자기장에 따른 초전도 특성 등과 같은 다양한 초전도 특성을 평가하기 위한 것이다.
이러한 초전도 특성 측정장치는 측정시료의 초전도 특성평가가 주로 극저온에서 이루어지기 때문에, 외부와 차단된 극저온의 용기가 필수적인 바, 균일한 온도 및 자기장 등의 유지를 위해 측정시료의 공간을 ??우분하게 확보하는 것이 용이하지 않게 되면서 비교적 소형의 크기로 구성되고, 외부 인가 자기장에 따른 초전도 특성 평가를 위한 측정시료의 공간에 필요한 수평/수직 자기장을 인가하기 위한 솔레노이드(Solenoid) 타입의 자기장 발생 부분으로 구성된다.
즉, 이러한 초전도 선재의 특성 평가는 극저온 용기 또는 간단한 액체질소 용기 내에서 통전 전류를 이용하여 초전도 특성에 대한 평가를 실시할 수 있도록 되어 있는 바, 현재 이용되는 통전전류를 이용한 초전도 선재의 특성평가는 대부분 4단자 방식을 기초로 하고 있으며, 두 전류 단자와 두 전압 단자를 초전도 선재에 솔더링(Soldering)을 이용하여 접촉시키는데, 이는 전류 도입선에 의한 자기장의 영향을 고려하지 않는 방식을 사용하도록 되어 있다.
일반적으로 액체질소 용기를 사용하여 단순히 77K의 온도를 유지하고 자기장을 가하지 않은 상태에서 초전도 특성을 측정하는 경우에는 용기 내의 공간 확보가 어느 정도 가능하기 때문에, 전류 도입선이 일렬로 설치된 상태(즉, 양극(+) 전류 도입선이 좌측, 음극(-) 전류 도입선이 우측)를 유지하면서 측정이 가능하게 되면서, 어느 정도는 전류 도입선에 의한 자기장의 영향을 줄일 수 있게 된다.
그러나, 외부 자기장의 인가 상태에 따른 특성 평가와 극저온 용기를 사용하여 온도 또는 외부 자기장 등의 변화에 따른 특성 평가를 진행하는 경우에는 측정시료의 공간을 확보하는데 한계가 있어서, 각 전류 도입선이 일렬로 설치되는 상태를 구축하기가 힘들어지게 되고, 극저온 용기를 관통 형태로 구축하기가 어렵게 되기 때문에, 양극(+) 전류 도입선 및 음극(-) 전류 도입선들은 극저온 용기의 주입구의 일측 부분으로만 연결되어야 함에 따라, 종래의 비대칭 형태에서는 전류 도입선에 의해 파생되는 자기장의 영향을 피할 수 없게 된다는 문제점이 있다.
한편, 측정시료를 극저온 용기의 단면에 평행한 상태로 유지한 형태를 취하는 경우에는 전류 도입선들이 측정 시료의 양끝 부분에서 수직으로 올라가게 됨으로써, 비교적 짧고 작은 형태의 시험시료 등을 측정하는 상태에서는 전류 도입선에 의해 파생되는 자기장의 영향을 어느 정도 감소시킬 수 있게 되지만, 길이 방향으로 5cm 또는 10cm 정도 이상의 크고 긴 초전도 선재를 측정해야 하는 경우에는 극저온 용기 내의 측정 가능한 시료를 부착할 공간의 크기를 증가시켜야 할 뿐만 아니라, 외부 자기장을 인가하는 초전도 평가를 수행할 때에는 넓은 측정 공간에 대해 균일한 자기장을 유지하는 것이 어렵게 된다는 문제점이 발생된다.
이에, 길이방향이 큰 초전도 선재에 대한 특성을 평가함에 있어서 극저온 용기의 단면에 수직한 방향 즉, 길이방향에 따라 측정 시료들을 부착하게 되면, 충분히 긴 길이까지도 측정이 가능하고, 극저온 용기 내의 측정 가능한 시료부착 공간의 크기를 최대한 감소시킬 수 있으며, 균일한 외부 자기장을 유지하는 것이 가능하지만, 이러한 경우에는 전류 도입선의 양극(+) 전류 단자를 시료의 하부에 연결해야 하기 때문에, 전류 도입선과 시료가 서로 길이 방향으로 평행한 관계를 유지해야 하고, 전류 도입선에 의해 파생되는 자기장의 영향을 측정시료에서 회피할 수 없게 된다는 심각한 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 저온용기 내에 도입되는 전류 도입선과 출력선을 측정시료에 대해 전체적으로 대칭이 유지되도록 연결함에 의해, 전류 도입선에 의해 파생되는 자기장의 영향을 극소화 할 수 있도록 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법과 초전도 특성 측정장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 방법에 따르면, 저온용기의 측정 공간 내에 전원 공급원과 연결된 양극 전류 입력단자로부터 인출된 제 1입력전류 도입선과 제 2입력전류 도입선이 측정 공간 내부의 길이방향을 따라 좌우로 상호 대칭되게 연장되어 측정 공간의 하부에서 다시 공통 접속되고, 측정시료가 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 상호 대칭 배치 사이의 중앙에 위치하고서, 그 일측 단자가 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 공통 접속 부위에 연결됨과 더불어, 그 타측 단자가 전원 공급원과 연결된 음극 전류 출력단자의 출력전류선과 연결되는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법을 제공한다. .
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 장치에 따르면, 저온 및 고온 초전도 선재로서 측정시료의 초전도 특성 및 자기적 특성을 측정하기 위한 장치에 있어서, 저온용기 내에 설치되어 측정시료의 초전도 특성 및 자기적 특성이 측정되는 측정 공간과, 전원 공급원과 연결된 양극 전류 입력단자로부터 인출되어 상기 측정 공간 내의 길이방향으로 상호 대칭되도록 연장됨과 더불어, 상기 측정 공간의 하부에서 다시 상호 공통 접속되어 상기 측정시료의 일측 단자와 연결되는 제 1 및 제 2입력전류 도입선 및, 상기 전원 공급원과 연결된 음극 전류 출력단자로부터 인출되어 상기 측정시료의 타측 단자와 연결되는 출력 전류선으로 구성되고; 상기 측정시료가 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 상호 대칭 위치 사이의 중앙에 배치되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치를 제공한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 1실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법을 구현하기 위한 초전도 특성 측정장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 자기장 영향 극소화 방법이 적용되는 초전도 특성 측정장치에 따르면, 콜드 헤드(Cold Head) 방식의 저온 용기(10) 내에는 저온 유지 상태에서 측정 시료(22)의 초전도 특성을 측정하기 위한 측정 공간(12)이 배치된다.
상기 저온 용기(10)의 외부에는 전원 공급원(Power Supply)와 연결되어 있는 양극(+) 전류 입력단자(14a)와, 음극(-) 전류 출력단자(14b)가 마련되는 바, 상기 양극(+) 전류 입력단자(14a)로부터 각각 인출되는 제 1입력전류 도입선(16a)과 제 2입력전류 도입선(16b)이 상기 측정 공간(12) 내부의 길이 방향을 따라 좌우로 상호 대칭되게 연장되어, 그 측정 공간(12) 내의 하부에서 다시 공통 접속된다.
여기서, 상기 제 1입력전류 도입선(16a)과 제 2입력전류 도입선(16b)의 상호 대칭되게 연장되는 길이는 각 도입선(16a,16b) 사이의 간격보다 충분히 긴 길이로 형성하도록 하는 것이 바람직하고, 상기 양극(+) 전류 입력단자(14a)로부터 제 1 및 제 2입력전류 도입선(16a,16b)의 인출 각도는 30°∼180°(바람직하게는 180°) 이내에서 대칭되게 나눠지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 음극(-) 전류 출력단자(14b)로부터 인출되는 출력전류선(18)은 상기 측정 공간(12) 내에서 상호 대칭되게 연장되는 제 1 및 제 2입력전류 도입선(16a,16b)의 사이로 길이 방향을 따라 길게 연장된다.
한편, 상기 측정 공간(12) 내에 위치한 측정 시료(22)는 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선(16a,16b)의 대칭구조 내측의 중앙에 위치하게 되는 바, 그 측정 시료(22)의 하부와 상부에는 각각 양극(+) 단자(24a)와 음극(-) 단자(24b)가 결합되어 있고, 그 양극(+) 단자(24a)와 음극(-) 단자(24b)는 전기 전도도가 우수한 알루미늄(Ag)이나 구리(Cu) 등과 같은 금속 재질로 이루어진다.
상기 측정 시료(22) 하부의 양극(+) 단자(24a)에는 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선(16a,16b)의 공통 접속단으로부터 연장되는 입력전류 연장선(20)과 연결되고, 그 상부의 음극(-) 단자(24b)에는 상기 출력전류선(18)과 연결되어 있다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선(16a,16b)의 길이는 상기 측정시료(22)의 길이보다 5배 정도 길게 연장되도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 초전도 특성 측정장치는 측정시료(22)의 위치가 제 1 및 제 2입력전류 도입선(16a,16b)으로부터 정확하게 중앙에 위치함으로써, 제 1입력전류 도입선(16a)으로부터 발생되는 자기장이 제 2입력전류 도입선(16b)으로부터 발생되는 자기장에 비해 크기가 같고 자기장 방향이 서로 반대이기 때문에, 제 1 및 제 2입력전류 도입선(16a,16b)으로부터 발생된 자기장이 좌우 대칭 구조로부터 측정시료(22)의 위치에서 서로 상쇄될 수 있게 되면서, 입력전류 도입선에 의한 자기장의 영향이 극소화된다.
다음에, 도 2는 본 발명의 바람직한 제 1실시예에 따라 도 1에 도시된 입력전류 도입선의 직사각형 형태의 좌우대칭 구조를 상세히 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 초전도 특성 측정장치에서, 상기 양극(+) 전류 입력단자(14a)로부터 각각 인출되는 제 1 및 제 2입력전류 도입선(16a,16b)은 상호 대칭되게 연장되는 형상이 직사각형 형태로 이루어진다.
상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선(16a,16b)의 직사각형 형태의 상호 대칭형상에 있어서, 그 제 1 및 제 2입력전류 도입선(16a,16b)의 전체 길이가 각 도입선에서 측정시료(22)까지의 수직거리(d) 보다 충분히 큰 경우에, Biot-Savart 법칙을 이용하여 계산하면 상기 제 1입력전류 도입선(16a)에 의한 측정시료(22) 상의 A 지점에서의 자기장이 [∼μ0I/2πd]의 크기로서 도 2의 지면으로부터 나오는 방향으로 발생되는 반면에, 상기 제 2입력전류 도입선(16b)에 의한 측정시료(22) 상의 A 지점에서의 자기장이 [∼μ0I/2πd]의 크기로서 도 2의 지면으로 들어가는 방향으로 발생된다.
따라서, 상기 제 1입력전류 도입선(16a)에 의해 발생되는 자기장과 제 2입력전류 도입선(16b)에 의해 발생되는 자기장은 상기 측정시료(22) 상의 A 지점에서 서로 상쇄되어 자기장이 제로(0)가 된다.
다음에, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 제 2실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
즉, 도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법을 구현하기 위해, 입력전류 도입선의 원형 형태의 좌우대칭 구조를 상세히 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 초전도 특성 측정장치는 양극(+) 전류 입력단자(30a)로부터 인출된 제 1입력전류 도입선(32a)과 제 2입력전류 도입선(32b)이 측정시료(38)를 사이에 두고 반원 형상으로 상호 대칭되게 길이방향으로 연장되어 다시 공통 접속되도록 한다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선(32a,32b)이 각각 반원 형상으로 연장되어 형성되는 전체적인 원의 중심은 상기 측정시료(38)의 중앙부분과 일치하도록 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 측정시료(38)의 하부 및 상부에는 알루미늄(Ag)이나 구리(Cu) 등과 같은 전기 전도도가 우수한 금속으로 이루어진 양극(+) 단자(40a)와 음극(-) 단자(40b)가 결합되어 있다.
한편, 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선(32a,32b)의 공통 접속부로부터 연장되는 입력전류 연장선(36)은 상기 측정시료(38) 하부의 양극(+) 단자(40a)와 연결되고, 음극(-) 전류 출력단자(30b)로부터 인출되는 출력전류선(34)은 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선(32a,32b)의 상호 대칭형상 사이로 길이방향을 따라 연장되어 상기 측정시료(38) 상부의 음극(-) 단자(40b)와 연결된다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선(32a,32b)의 반형 형상의 연장에 의해 형성되는 전체적인 원의 중심이 상기 측정시료(38)상의 B 지점이라 하고, 그 반경을 "r"이라고 할 때, Biot-Savart 법칙을 이용하여 계산하면 상기 제 1입력전류 도입선(32a)에 의한 상기 측정시료(38) 상의 B 지점에서의 자기장이 [∼μ0I/4r]의 크기로서 도 3의 지면으로부터 나오는 방향으로 발생되는 반면에, 상기 제 2입력전류 도입선(32b)에 의한 상기 측정시료(380 상의 B 지점에서의 자기장이 [∼μ0I/4r]의 크기로서 도 3의 지면에 들어가는 방향으로 발생된다.
따라서, 상기 제 1입력전류 도입선(32a)에 의해 발생되는 자기장과 제 2입력전류 도입선(32b)에 의해 발생되는 자기장은 상기 측정시료(38) 상의 B 지점에서 서로 상쇄되어 자기장이 제로(0)가 된다.
다음에, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 제 3실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
즉, 도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따라 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법을 구현하기 위해, 다수 측정시료의 동시 측정이 가능한 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제 1 및 제 2실시예에 따른 입력 전류 도입선의 구성이 일차원적인 와이어(Wire) 형태로 이루어지고, 단일한 측정시료가 설치되는 구성으로 이루어지는 반면에, 본 발명의 제 3실시예에 따른 초전도 특성 측정장치는 다수개의 시편을 각각 부착하여 초전도 특성을 동시에 측정하는 것이 가능한 구조로 이루어진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 양측으로 대칭되게 연장되는 2개의 입력전류 도입선(도시 생략)이 공통 접속된 부위에 연결되는 입력전류 연장선(50)이 알루미늄(Ag)이나 구리(Cu) 등과 같이 전기 전도도가 우수한 금속으로 이루어진 양극(+) 단자(52)와 연결되고, 상기 양극(+) 단자(52) 상에는 다수개의 측정시료(54a∼54e)가 상호 일정간격을 유지하고서 고정적으로 부착된다.
상기 다수개의 측정시료(54a∼54e)의 상부에는 예컨대 FRP 등과 같은 부도체로 이루어진 고정판(56)이 고정적으로 부착되고, 각각의 측정시료(54a∼54e)로부터는 각각 개별적으로 음극(-)의 출력전류선(58a∼58e)이 연장되어 전원 공급원의 음극(-) 측과 연결된다.
상기 고정판(56) 상에는 예컨대 FRP 등과 같은 부도체로 이루어진 고정바(60)가 고정적으로 부착되는 바, 해당 고정바(60)에는 상기 다수개의 출력전류선(58a∼58e)들을 서로 구분하기 위하여 예컨대 지름이 5mm가 되도록 관통된 다수개의 구멍(62a∼62e)이 상기 출력전류선(58a∼58e)의 갯수와 동일한 수로 형성되고, 각각의 구멍(62a∼62e)에 각각 대응되는 출력전류선(58a∼58e)이 통과하여 전원 공급원과 나노-전압계(Nano-Voltmeter)에 연결될 수 있도록 한다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 4실시예에서는 하나의 초전도 특성 측정장치에 다수개의 측정시료를 설치하여 초전도 특성의 동시 측정이 가능하도록 되어 있다.
다음에, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 제 5실시예에 대해 상세히 설명한다.
즉, 도 5는 본 발명의 제 4실시예에 따라 측정시료에 위치한 전류 도입선이 반달 형상으로 구현된 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 제 1 및 제 2실시예에서는 전류 도입선의 형태가 일차원적인 와이어(Wire) 형태로 이루어지는 반면에, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 5실시예에서는 제 1 및 제 2전류 도입선(70a,70b)이 반달 형상의 단면을 갖는 긴 실린더 형태의 로드(Rod) 형상으로 이루어지고, 각 전류 도입선(70a,70b) 간의 수직길이가 예컨대 10mm와 같이 일정 간격을 유지하도록 설치된다.
상기와 같은 구성에서 전체 전류 500 [A]를 통전시에 나타나는 자기장 분포에 관한 컴퓨터 시뮬레이션(Computer Simulation)의 결과는 도 6에 도시된 바와 같이, 저온용기 내에서 나타나는 자기장의 분포가 x축 및 y축 방향에 따른 자속밀도의 그래프에서 보여주는 바와 같이 측정시료가 위치하는 공간에서 극소화됨을 알 수 있다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 제한된 크기의 극저온용기를 이용하여 저온 및 고온 초전도 선재의 실용적 응용을 위한 기본적인 초전도 특성 및 자기적 특성을 측정하는 경우에, 전류 도입선이 측정시료를 중심으로 좌우 대칭적인 구조로 연장되도록 구성함에 의해, 전류 도입선에 흐르는 전류에 의해 파생되는 자기장의 영향을 극소화하는 것이 가능하게 되면서, 초전도 특성 및 자기적 특성의 측정 평가가 보다 정확하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 그러한 정확한 특성평가를 기반으로 초전도 선재를 이용한 초전도 전력기기의 다양한 응용을 가속화시킬 수 있다는 효과를 갖게 된다.
또한, 본 발명에서는 한번에 다수개의 측정시료를 부착하여 초전도 특성 및 자기적 특성의 동시 측정이 가능하도록 이루어짐에 따라, 보다 정확하고 신속한 초전도 선재의 특성 평가가 가능하다는 효과를 갖게 된다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법을 구현하기 위한 초전도 특성 측정장치의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1실시예에 따라 도 1에 도시된 입력전류 도입선의 직사각형 형태의 좌우대칭 구조를 상세히 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법을 구현하기 위해, 입력전류 도입선의 원형 형태의 좌우대칭 구조를 상세히 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따라 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법을 구현하기 위해, 다수 측정시료의 동시 측정이 가능한 구조를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 제 4실시예에 따라 측정시료에 위치한 전류 도입선이 반달 형상으로 구현된 상태를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 제 4실시예에 따라 전류 통전시 극저온 용기의 측정시료 공간 내에서의 자기장 분포를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:저온용기, 12:측정 공간,
14a,30a:양극(+) 전류 입력단자, 14b,30b:음극(-) 전류 출력단자,
16a,16b,32a,32b:입력전류 도입선, 18,34,58a∼58e:출력전류선,
20,36,50:입력전류 연장선, 22,38,54a∼54e:측정시료,
24a,40a:양극(+) 단자, 24b,40b:음극(-) 단자,
56:고정판, 60:고정바.

Claims (18)

  1. 저온용기 내에 저온 유지 상태에서 초전도 특성의 측정을 위한 측정 공간이 배치되고, 전원 공급원과 연결된 양극(+) 전류 입력단자로부터 제 1입력전류 도입선과 제 2입력전류 도입선이 인출되어 측정 공간 내부의 길이방향을 따라 좌우로 상호 대칭되게 연장되어 측정 공간의 하부에서 다시 공통 접속되도록 하여 제 1입력전류 도입선과 제 2입력전류 도입선의 자기장 크기가 같고, 자기장 방향이 서로 반대가 되도록 하는 제 1단계와,
    상기 측정 공간 내의 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 대칭구조 내측 중앙에 초전도 특성 측정 대상의 측정 시료가 배치되는 제 2단계 및,
    상기 측정시료의 일측 단자가 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 공통 접속 부위에 연결됨과 더불어, 그 타측 단자가 전원 공급원과 연결된 음극(-) 전류 출력단자의 출력전류선과 연결되도록 하여 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 좌우 대칭구조에 의해 서로 반대 방향의 자기장이 상쇄될 수 있도록 하는 제 3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1단계에서, 상기 제 1입력전류 도입선과 제 2입력전류 도입선이 측정 공간 내부의 길이 방향을 따라 직사각형 형상으로 상호 대칭되게 연장되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1단계에서, 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 상호 대칭 연장길이가 각 입력전류 도입선의 간격보다 더 길게 형성되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1단계에서, 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 상호 대칭 연장길이가 상기 측정시료의 길이보다 5배만큼 길게 형성되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1단계에서, 상기 양극전류 입력단자로부터 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 인출각도가 30°∼180° 이내에서 상호 대칭되게 나눠지도록 이루어진 것을 특징으로 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1단계에서, 상기 제 1입력전류 도입선과 제 2입력전류 도입선이 측정 공간 내부의 길이 방향을 따라 각각 반원 형상으로 상호 대칭되게 연장되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3단계에서, 상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 공통 접속 부위에 다수개의 측정시료가 부착되고, 음극전류 출력단자로부터의 출력전류선이 상기 다수개의 측정시료와 동일한 갯수로 연장되어 각 측정시료와 개별적으로 접속되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 저온용기 내의 전류 도입선에 의한 자기장 영향 극소화 방법.
  8. 저온용기 내의 측정 공간에 저온 및 고온 초전도 선재로서 측정시료를 배치하여 초전도 특성을 측정하기 위한 장치에 있어서,
    전원 공급원과 연결된 양극 전류 입력단자로부터 인출되어 상기 측정 공간 내의 길이방향으로 상호 대칭되도록 연장됨과 더불어, 상기 측정 공간의 하부에서 다시 상호 공통 접속되고 상기 측정시료의 일측 단자와 연결되어 상기 측정시료가 상호 대칭 위치 사이의 중앙에 배치되도록 하는 제 1 및 제 2입력전류 도입선 및,
    상기 전원 공급원과 연결된 음극 전류 출력단자로부터 인출되어 상기 측정시료의 타측 단자와 연결되는 출력 전류선으로 구성된 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선은 측정 공간 내부의 길이 방향을 따라 상호 대칭되게 연장되는 형상이 직사각형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선은 상호 대칭 연장길이가 각 입력전류 도입선의 간격보다 더 길게 형성된 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선은 상호 대칭 연장길이가 상기 측정시료의 길이보다 5배만큼 길게 형성된 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 양극전류 입력단자로부터 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 상호 대칭되게 나눠지는 인출각도는 30°∼180° 이내인 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선은 측정 공간 내부의 길이 방향을 따라 상호 대칭되게 연장되는 형상이 각각 반원 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 측정시료의 일측 단자와 타측 단자는 도전성의 금속재질로 이루어진 양극 단자와 음극 단자로 이루어진 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선의 공통 접속 부위에 연결되어 다수개의 측정시료를 각각 부착하는 도전성의 입력단자와,
    상기 다수개의 측정시료의 타측을 각각 고정적으로 부착하는 부도체의 고정판을 더 포함하여 구성되고;
    상기 출력전류선이 상기 다수개의 측정시료와 동일한 갯수로 연장되어 각 측정시료와 개별적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 고정바 상에는 상기 다수개의 출력전류선의 상호 구분을 위해 각각 개별적으로 통과시키는 다수개의 구멍이 형성된 부도체의 고정바를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선은 일차원적인 와이어(Wire) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
  18. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2입력전류 도입선은 반달 모양의 단면을 갖는 긴 실린더 형태의 로드 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 초전도 특성 측정장치.
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