Characteristics of Compressive Strain and Superconducting Property in YBCO Coated Conductor

Takao, T.; Koizuka, S.; Oi, Koshiro; Ishiyama, Atsushi; Kato, J.; Machi, T.; Nakao, K.; Shiohara, Yuh

doi:10.1109/tasc.2007.899654

Cited by 23 publications

(11 citation statements)

References 10 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Single ReBCO tapes are known to be quite robust under uniform transverse compression, not showing any irreversible critical current degradation up to stress levels exceeding 100 MPa [5]. Also single Roebel strands have been reported to withstand transverse stress levels up to 100 MPa with a critical current degradation of less than 2 % [6].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of resin impregnation on the transverse pressure dependence of the critical current in ReBCO Roebel cables

Gao

Wessel

Dhallé

et al. 2019

Supercond. Sci. Technol.

View full text Add to dashboard Cite

ReBCO Roebel cables are being developed as one of the promising routes towards much higher-field magnets for future particle accelerators. The Lorentz forces generated in such magnets lead to sizeable transverse pressure on the superconducting cables, in the present 15 to 20 T magnet designs of the order of 100 to 150 MPa. Contrary to single ReBCO coated conductors, unprotected Roebel cable due to their uneven surface, start to degrade already with 40 MPa as shown in earlier work. Previous publications also showed that proper impregnation with epoxy resin can dramatically improve the transverse pressure tolerance of a relatively simple model cable with 10 ReBCO strands, assembled from SuperPower tape. However, the epoxy resins used until now are not suitable for large-scale magnet vacuum impregnation. For this reason, an alternative impregnation method using CTD-101K with S2 glass-fibers has been implemented. The present paper expands further on the effect of impregnation on the transverse pressure susceptibility of Roebel cables. Three cables, with an architecture that is directly relevant for the so-called EuCARD-2 accelerator demonstrator magnet, were investigated with a variable transverse mechanical load at 4.2 K in a 10.5 T perpendicular magnetic field. The new cables feature a relatively long transposition length of 226 mm and comprise 15 strands of either SuperPower or Bruker coated conductor. For reference, one of the new SuperPower-tape based cables was impregnated with the same resin as the one used in the earlier publications. The other cables were impregnated using the new method. The critical current at 4.2 K of the Bruker-tape Roebel cable is 2.5 to 3 times higher than that of the SuperPower-tape ones with similar architecture. Remarkably no critical current degradation was observed for transverse pressure up to 440 MPa in the SuperPower-tape cables and up to 370 MPa in the Brukertape cable. These values by far satisfy the design requirements of presently envisaged 20 T class accelerator demonstrator magnets.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of resin impregnation on the transverse pressure dependence of the critical current in ReBCO Roebel cables

Gao

Wessel

Dhallé

et al. 2019

Supercond. Sci. Technol.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Так, в [8,9] исследовалось распределение плотности постоян-ного и переменного транспортного тока, в работе [10] -распространение нормальной зоны при возникновении тепловой флуктуации. МОВ методика использовалась для изучения контроля качества ВТСП лент, спаев и кабелей на основе ВТСП лент [11][12][13][14][15][16]. Также МОВ применялась для исследований механических свойств СС-лент [17,18].…”

Section: Introductionunclassified

“…МОВ методика использовалась для изучения контроля качества ВТСП лент, спаев и кабелей на основе ВТСП лент [11][12][13][14][15][16]. Также МОВ применялась для исследований механических свойств СС-лент [17,18]. В работах [19,20] представлены данные магнитооптических (МО) экспериментов по намагни-чиванию и перемагничиванию ВТСП ленты при раз-личных температурах.…”

Section: Introductionunclassified

Анализ Распределения Магнитного Поля И Оценка Критической Плотности Тока На Основе Данных Магнитооптических Исследований Сверхпроводящих Ленточных Композитов

Применко¹,

Осипов²,

Руднев³

2017

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Представлен подробный анализ результатов проникновения магнитного потока в высокотемпературные сверхпроводящие композиты второго поколения. Экспериментальные наблюдения распределения магнитного потока были проведены с помощью техники магнитооптической визуализации при различных температурах от 4.2 до 80 K. Показано совпадение экспериментальных данных с результатами аналитических и получислен-ных расчетов профилей магнитного поля, выполненного для режимов полного и неполного проникновения магнитного поля в сверхпроводящие композиты. Рассмотрена методика оценки критической плотности тока из измерений топографии поперечного магнитного потока, а также предложен метод оценки критической плотности тока лент из измерений касательной компоненты поля. ВведениеТонкие сверхпроводящие пленки в критическом со-стоянии являются интересными объектами для исследо-ваний как с фундаментальной, так и прикладной точки зрения. Значительную актуальность таким исследовани-ям придает бурное развитие технологий создания лен-точных ВТСП композитов второго поколения (другое название СС-ленты, от английского " coated conductor"), в которых ключевым токонесущим элементом является тонкий слой высокотемпературного сверхпроводника. Такие ленты имеют высокие транспортные характери-стики. Так, в нулевом внешнем магнитном поле при температуре 77 K плотность критического тока J c пре-вышает 10 6 A/cm 2 , а при температуре 4.2 K величина J c ∼ 10 6 A/cm 2 достигается в магнитных полях порядка нескольких десятков Тесла.ВТСП ленты представляют собой структуру со слож-ной архитектурой слоев, нанесенных на гибкую ме-таллическую подложку. Непосредственно на металли-ческую подложку нанесены буферные слои, на них осажден слой ВТСП толщиной ∼ 1 µm. Сверху слой ВТСП закрыт защитными покрытиями из серебра и меди. Из-за наличия высокопроводящего защитного по-крытия для исследования токонесущих свойств лент должны использоваться бесконтактные методы. Одним из таких методов могло бы быть измерение кривых намагничивания и определение критического тока по ширине петли гистерезиса. Но данная методика требует помещения всего образца в область между измеритель-ными катушками, что невозможно для длинных лент. Другой альтернативой являются методы, основанные на измерении распределения магнитного поля вне ленты и последующем обсчете для оценки величины кри-тических токов. При этом распределение магнитного поля измеряется с помощью линейки преобразователей Холла, а измерения проводятся для длинной ленты при непрерывной перемотке с бобины на бобины [1][2][3]. Получение распределения магнитного поля в лентах с высоким пространственным разрешением может быть достигнуто использованием различных методик. Наи-более эффективными методами такого типа являются Холловская сканируюшая микроскопия [4,5] и магни-тооптическая визуализация (МОВ) [6,7]. К настоящему времени проведен ряд исследований СС-лент с приме-нением техники магнитооптической визуализации. Так, в [8,9] исследовалось распределение плотности постоян-ного и переменного транспортного тока, в работе [10] -распростран...

show abstract

“…Several facilities were developed worldwide to study the effect of transverse pressure on the critical current of superconductors, for example the drag-free stress test apparatus at the University of Colorado [105], Walters springs at the University of Geneva [106][107][108][109] and Durham University [110], the Short Sample Test Facilities (SSTF) at Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) and Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) [111][112][113], the straight conductor test set-up at the Sophia University [114][115][116][117][118][119], and the two-component strain apparatus at the University of Twente [120][121][122].…”

Section: Survey Of Experimental Set-ups For Measuring the Transverse mentioning

confidence: 99%

“…The "straight conductor test set-ups" were built at the Sophia University [114][115][116][117][118][119]. Two apparatuses were designed for conductor measurements at 77 K in self-field and at 4.2 K in a 14 T background magnetic field, as shown in Figures 2.4 and 2.5.…”

Section: Straight Conductor Test Set-upmentioning

confidence: 99%

Transverse pressure effect on superconducting Nb3Sn Rutherford and ReBCO Roebel cables for accelerator magnets

Gao

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Characteristics of Compressive Strain and Superconducting Property in YBCO Coated Conductor

Cited by 23 publications

References 10 publications

Effect of resin impregnation on the transverse pressure dependence of the critical current in ReBCO Roebel cables

Effect of resin impregnation on the transverse pressure dependence of the critical current in ReBCO Roebel cables

Анализ Распределения Магнитного Поля И Оценка Критической Плотности Тока На Основе Данных Магнитооптических Исследований Сверхпроводящих Ленточных Композитов

Transverse pressure effect on superconducting Nb3Sn Rutherford and ReBCO Roebel cables for accelerator magnets

Contact Info

Product

Resources

About