国际热核聚变(ITER)用低温超导线研究进展

国际热核聚变实验反应堆(ITER)是目前全球最大的国际合作研究项目。该计划将首次建造可实现大规模聚变反应的聚变实验室。研究解决核聚变关键技术难题,是人类实现受控热核聚变研究走向实用化关键的步骤。由低温超导线材绕制的磁体系统是ITER装置的核心部件。我们通过开展Nb3Sn及NbTi超导线批量化制备技术的研究,掌握了纵向场(TF)磁体及极向场(PF)磁体用高性能Nb3Sn及NbTi超导线制备的关键技术。生产出性能达到ITER项目的设计要求的青铜法Nb3Sn超导线和内锡法Nb3Sn超导线,单根长度大于5000m,临界电流Ic(4.2K,12T)均大于190A,磁滞损耗小于500mJ/cm3(4.2K,±3T),n值大于25;制备出满足ITER项目要求芯数为2600根的NbTi超导线,单根长度大于10000m,临界电流Ic值达到360A(4.2K,5T),n值大于30,磁滞损耗值小于45mJ/cm3(4.2K,±3T)的技术指标。

SiC掺杂对MgB_2/Fe超导线材临界电流密度和显微结构的影响

利用原位粉末套管法制备出SiC微粉掺杂的MgB2-x(SiC)x/2/Fe(x=0.00、0.05、0.10、0.20)超导线材。在750℃,流通高纯氩气的条件下热处理1h后,大部分SiC没有参与取代B位的反应。随着x的增大,线材中非超导相SiC和Mg的含量增加,MgB2的平均晶粒尺寸变小,从而使可作为磁通钉扎中心的晶界的面积相应增加。在外加磁场中,MgB2超导线材的临界电流密度(Jc)随x增大逐步升高,至x=0.10时Jc性能最好,其在6K,5T时的Jc达到了8480A/cm2,比未掺杂线材的Jc高出约70%。但是,当x=0.20时,Jc却有所下降。Jc的这种变化规律与SiC掺杂引起的MgB2晶粒变小,以及非超导相物质含量之间的相互平衡有关,其中MgB2晶粒变小是Jc提高的主要原因。

Bi2223/Ag带材超导接头的研究

采用化学法去除Bi2223/Ag带材末端的银皮,用Bi2223超导粉连接去银皮的带材,制成超导接头·然后把样品放入管式炉中进行热处理·用四引线法对接头样品进行临界电流测试:原始带材的临界电流Ic为40A,热处理后带材Ic为28A,接头处Ic为25A,这些表明已研制出超导接头·通过扫描电镜分析了接头处的断面结构,观察到接头微观结构与带材本身的微观结构有所不同,接头处的临界电流下降·对超导接头的应力、应变的力学性能测试表明,接头处力学性能要比母带材有所下降,延展性比较差·

AHP法在城市政府管理评估指标体系中的应用

城市政府管理评估指标体系对城市的定位、发展水平和发展方向至关重要,但是,目前国际上还没有一套现成的评估指标体系。该文引入AHP法,在众多的城市政府管理评估指标体系中挖掘、选取、提炼出一套具有城市建设和发展共性的评估标准,以完善对城市政府管理评估指标体系的研究。

气氛对YBiO_3成相过程的影响

在不同热处理气氛下,分别对用草酸盐共沉淀法制备的YBiO3粉末及在单晶YSZ(100)衬底上采用化学溶液沉积技术(CSD)沉积的YBiO3膜进行了研究。结果表明:在空气、氩气、氩-氧气混合气体中利用草酸盐共沉淀法均能合成YBiO3相;而在氩-氢混合气氛中,由于Bi3+将被还原成单质铋,采用草酸盐共沉淀法无法合成YBiO3单相粉末。同时YBiO3相在氩-氢混合气氛中也不稳定。在YSZ(100)单晶衬底上,空气气氛中可以成功制备c轴取向的YBiO3膜,而氩-氢混合气氛条件下无法获得YBiO3膜。这一结果限制了YBiO3作为缓冲层通过RABiTS路线来制备高温超导涂层导体。

La部分替代Ba对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响

在Al2O3衬底上制备了YBa2-xLaxCu3O7-δ(0≤x≤0.15)厚膜,研究了La部分替代Ba对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响。La掺杂显著减小了恢复时间,但灵敏度稍有下降。进一步研究得到了x=0.1样品的电阻随氧分压和温度的变化关系,利用此关系可以来计算某一温度下的环境氧分压。

La部分替代Y对YBa_2Cu_3O_(7-δ)氧传感器性能的影响

在Al2O3衬底上制备了Y1-xLaxBa2Cu3O7-δ(0≤x≤0.15)厚膜,研究了La部分替代Y对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响和x=0.05样品的电阻与温度和氧分压的关系.与未掺杂膜相比较可看出,各组样品仍然表现出YBCO的基本性质,其中Y0.95La0.05Ba2Cu3O7-δ样品表现出较高的灵敏度和较短的恢复时间,是替代YBa2Cu3O7-δ作为氧传感器的良好的材料.

超导红外技术的发展概况及应用前景

一般半导体红外探测器的性能只对一定的波长范围有响应，而超导红外探测器就不存在这一缺点，它在紫外、红外、亚毫米波、微波波段都能保持高灵敏度和极快的响应速度。８０年代中后期，单元超导红外探测器的ＮＥＰ已达１０－１２ＷＨＺ１／２。近１０多年来，超导红外探测器已经实现了从单元到线列、面阵的过渡，９０年代初，８×８元和４×１２８元面阵已经成熟，更大规模的面阵也在试验中。另外，在超导红外焦平面列阵中已采用了Ａ／Ｄ转换。随着高Ｔｃ超导红外技术及相关技术的发展，预计不久即可在军事和其它领域实现许多新的应用。

高温超导谐振器技术及其应用研究综述

目前,用超导临界温度比较高、微波表面电阻Rs较小、超导性能稳定的高温超导薄膜制成的高温超导谐振器已在工程上得到广泛应用。高温超导谐振器较其他谐振器具有Q值高、噪声小、损耗低等优点。它不仅可作为高性能微波器件使用,还可用来开展超导薄膜或介质衬底材料的微波性能研究,在航天领域有望用于空间原子钟。文章对高温超导谐振器的原理、结构、各领域应用及国内外研究情况进行综述,并给出我国发展此项技术的建议。

YBCO/LAO和YBCO/MgO超导薄膜的微波性质

利用微带谐振技术研究了YBa2Cu3O7/LaAlO3(YBCO/LAO)和YBa2Cu3O7/MgO(YBCO/MgO)超导薄膜的微波响应.通过测量微带谐振器的共振频率、有载品质因数、插入损耗与温度之间的依赖关系,分析了超导薄膜的微波特性,获得了超导薄膜在绝对零度时的穿透深度λ0.对于YBCO/LAO,λ0=265nm;对于YBCO/MgO,λ0=280nm.本文还利用微带谐振器研究了YBCO/LAO和YBCO/MgO超导薄膜的微波表面电阻.

YBa_2Cu_3O_7能隙及低温物性的第一原理计算

采用密度泛函理论(DFT)中的BLYP和ROBLYP交换-相关泛函,基于YBa2Cu3O7单晶胞即39个原子组成的团簇模型,计算了其能隙、磁化系数、电子比热及比热系数随温度的变化关系,并分析了在不同温度下其最高占据态的分子轨道图。结果表明,YBa2Cu3O7存在3个特征温度Tc、T*和T0,在正常态存在赝能隙,并且其超导能隙和赝能隙均具有d波对称性。

W＆RBi－2223饼状磁体实验研究

研究了Ｗ＆Ｒ（先绕后烧）工艺中弯曲半径、绝缘材料对银套Ｂｉ－２２２３带材Ｉｃ的影响。用Ｗ＆Ｒ法制备了内径１６ｍｍ、外径８０ｍｍ．高４７ｍｍ四双饼串联组合磁体，４．２Ｋ下Ｉｃ＝５５Ａ．磁体中心磁场Ｂ０＝０．４４Ｔ。

高纯铌的脱氧热力学特性

在 973- 1 473K温度范围内 ,测定了铌与Ca CaO和与Mg MgO共存时铌金属中氧的平衡浓度 .得出并讨论了铌中的氧溶解反应的Gibbs自由能表达式和氧分压 温度 成分 (p t x)关系表达式 .

不同稀土元素掺杂对YBa_2Cu_3O_(7-δ)氧传感器性能的影响比较

为验证稀土元素掺杂对YBa2Cu3O7-δ作为氧传感器气敏材料性能的影响,在A l2O3衬底上制备了3种不同稀土元素掺杂的YBa2Cu3O7-δ厚膜,然后对3种厚膜在不同气氛变换时电阻随时间的变化关系及其电学特性进行比较,发现3种厚膜的各组样品仍然表现出YBCO的基本性质,其中Y0.95La0.05Ba2Cu3O7-δ样品表现出较高的灵敏度和较短的恢复时间,是替代YBa2Cu3O7-δ作为氧传感器新的理想材料。

铋系2223带材包套合金化对制备工艺的影响

对铋系2223高温超导带材的制备过程中所涉及的力学问题进行了理论分析和实验研究.结果表明,由于不同包套和超导芯间的变形阻力不同,导致带材制备过程中的变形均匀性有很大差别;通过对带材轧制过程中截面内的应力分析,解释了超导电流“肌肤效应”产生的原因;通过测量中间轧制过程中超导带材的电流密度,给出了不同包套带材单次轧制的最佳形变量.

YBa_2Cu_3O_(7-δ)反常比热的研究

该文对不同热处理条件制备的YBa_2Cu_3O_(7-σ)样品,在70～273K温区内,用扫描法进行了比热容测量。结果表明:除了在91K附近其比热容有正跃变外,在100～180K温区内尚有多个反常的负的跃变。而且这些反常跃变与样品的热处理条件及测量前样品所处的温度有关.

溶胶-凝胶法制备钕钡铜氧超导粉

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备钕钡铜氧(NdBCO)超导原粉,并在不同的温度下进行烧结。用X射线衍射(XRD)分析表明烧结后的NdBCO超微粉在不同的温度下获得不同的相,其中800℃烧结得到的是Nd-123相,粒度计算结果表明粒径约为150nm左右。差热-热重(TG-DTA)分析结果表明,在500℃柠檬酸分解,800℃时NdBCO超导原粉结晶,为超导靶材的制备奠定了良好的基础。

YBa_2Cu_3O_x超导相的生成机理的研究

通过控制烧结温度和冷却气氛的方法，合成了ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｘ的四种相——正交相－Ⅰ，正交相－Ⅱ，四方相－Ⅰ和四方相－Ⅱ，并对它们进行了鉴定，研究了四种相之间的相互关系，对超导相的生成机理进行了探讨。

第二代高温超导体的开发及其在舰船上的应用研究

本篇综述了第2代高温超导体(2GHTS)的特点,YBCO涂层、MgB2等HTS线材的制造工艺的现状和进展,以及在舰船电机等装置上的应用前景。

基于直流混合型超导限流器的超导带材失超和耐受性能研究

为进一步了解3 kV/3 kA直流混合型超导限流器中超导带材在不同电流脉冲下的超导特性及其失超后耐受电压能力,对上海超导公司生产的超导带材进行了实验,测量了在不同电流上升率情况下超导带材的电压和在5 ms短路时间下超导带材的极限耐压值。结果表明:电流上升率越大,相同时间下带材的两端电压越高,给真空灭弧室的介质恢复时间越短; 5 ms短路时间下每米超导带材的极限耐压值为239. 78 V; 3 kV/3kA直流混合型超导限流器中超导带材单根长度最小为12. 52 m,并联根数最小为25根。