Стабильность и переход в нормальное состояние сверхпроводящих устройств тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.13 ВАК РФ

Введение. Актуальность темы, постановка задачи, новизна работы.

Общая структура работы.

Часть I. Переход в нормальное состояние низкотемпературных сверхпроводящих токонесущих элементов в нестационарных условиях

Введение к части I

Глава 1 Переход в нормальное состояние сверхпроводящих устройств в нестационарных условиях (краткий обзор литературы и постановка задачи)

Глава 2 Развитие перехода в нормальное состояние в многопроволочных сверхпроводящих кабелях.

2.1 Экспериментальное исследование развития перехода в многопроволочном кабеле с изолированными проволоками.

2.2 Модель развития перехода в многопроволочном сверхпроводящем кабеле с изолированными проволоками.

2.3 Выводы к Главе

Глава 3 Процесс перехода в нормальное состояние в многоволоконных сверхпроводящих проводах с меняющимся током

3.1 Распространение перехода в сверхпроводниках с меняющимся током

3.1.1 Несекционированный образец

3.1.2 Длинный образец с набором потенциальных контактов

3.1.3 Сверхпроводящий провод большого сечения.

3.1.4 Выводы к разделу 3.1.

3.2 Распространение перехода в сверхпроводнике с падающим током

3.3 Развитие перехода в неоднородных сверхпроводниках с меняющимся током

3.3.1 Влияние неоднородностей на ток перехода в сверхпроводнике с меняющимся током.

3.3.2 Неоднородности и развитие перехода в сверхпроводнике с меняющимся током.

3.3.3 Обсуждение результатов

3.3.4 Выводы к разделу 3.

Выводы к Главе

Глава 4 Стабильность сверхпроводящих устройств на основе многопроволочных кабелей, проблемы и задачи (краткий обзор литературы, постановка задач) .84

Глава 5 Исследование стабильности многопроволочных кабелей для работы на промышленной частоте переменного тока .90

5. 1 Токонесущая способность сверхпроводящих многоволоконных проводов на промышленной частоте переменного тока. .91

5.1.1 Исследуемые образцы .92

5.1.2 Результаты измерений .93

5.1.3 Обсуждение результатов. .97

5.1.4 Выводы к разделу 5.1 .99

5.2 Исследование стабильности двупроволочных кабелей. .100

5.2.1 Границы стабильности на постоянном токе .103

5.2.2 Стабильность двупроволочных кабелей при меняющемся токе. .106

5.2.3 Обсуждение результатов для кабелей с меняющимся током. .107

5.2.4 Выводы к разделу 5.2. .111

5.3 Экспериментальные методы исследования распределения токов в многопроволочных сверхпроводящих кабелях .113

5.4 Результаты исследования деградации токов в многопроволочных сверхпроводящих кабелях различной конструкции .118

5.4.1 Сравнение 6-ти проволочных кабелей - твистирование и круглая плетенка .119

5.4.2 Исследование перераспределения токов в многопроволочных кабелях различного типа. .123

5.5 Обсуждение результатов и критерий "одно-проволочной" или "электродинамической" стабильности .131

5.6 Выводы к Главе 5. .135

Глава 6 Исследование зависимости тока перехода от скорости нарастания тока (Ramp Rate Limitation) в "кабелях в оболочке" .139

6.1 Экспериментальные методы исследования кабелей в оболочке и эксперимент с малым модельным образцом. .142

6.1.1 Эксперименты с малым модельным образцом КВО. .142

6.1.2 Результаты экспериментов с малым модельным образцом КВО. .145

6.2 Обсуждение и анализ результатов экспериментального исследования деградации в малых модельных образцах КВО. .149

6.2.1 Положение центра всех токов. .149

6.2.2 Быстрые изменения (скачки) локального магнитного поля. .156

6.3 Эксперимент по прямому измерению распределения токов в модельном образце КВО на основе сплава ниобий- олово. .162

6.3.1 Модельный образец. .162

6.3.2 Датчики, калибровка и измерения. .164

6.4 Результаты эксперимент по прямому измерению распределения токов в модельном образце КВО и их обсуждение. .168

6.4.1 Критический ток образца и зависимость тока перехода от скорости ввода поля. .168

6.4.2 Распределение тока по проволокам во время изменения магнитного поля. .169

6.4.3 Распределение тока по проволокам после ввода тока. .171

6.4.4 Обсуждение результатов - причины деградации в КВО .175

6.4.5 Выводы к разделам 6.3 и 6.4. .179

6.5 Анализ скачков напряжения в кабелях и их связь с деградацией тока .181

6.5.1 Модель для анализа скачков напряжения .183

6.5.2 Результаты анализа скачков напряжения в модельных образцах .185

6.5.3 Обсуждение результатов .187

Выводы к разделу 6.5 .190

6.6 Эксперимент с локальными датчиками поля на крупном сверхпроводящем магните. .192

6.6.1 Описание эксперимента. .192

6.6.2 Результаты эксперимента и их обсуждение. .195

6.6 3 Выводы к разделу 6.6 .200

6.7 Выводы к главе 6 .200

Заключение к Части II .202

Часть III Стабильность и развитие теплового перехода в устройствах на основе высокотемпературных сверхпроводников. .205

Введение к части III .206

Выводы по материалам диссертации

Во Введении к настоящей Диссертации автором были сформулированы три основные задачи настоящего исследования:

- исследование перехода в нормальное состояние сверхпроводящих многопроволочных кабелей, разработанных для работы на промышленной частоте переменного тока и составляющих их многоволоконных композитных проводов в нестационарных условиях;

- исследование стабильности двух типов сверхпроводящих многопроволочных кабелей: кабелей для работы на промышленной частоте переменного тока и кабелей-в-оболочке на основе соединения ниобий - олово;

- исследование процесса развития перехода в сверхпроводящих устройствах из высокотемпературных сверхпроводников.

Решение всех задач последовательно описано в трех частях Диссертации.

В Части Первой:

- Разработана методика и проведены эксперименты по исследованию явления сверхбыстрого перехода в сверхпроводящих многопроволочных кабелях (МПК) с высокоомной и/или изолированной матрицей;

- Показано, что переход в нормальное состояние таких МПК происходит с индуктивным перераспределением токов между проволоками кабеля, аналогично электромагнитной лавине в секционированных сверхпроводящих магнитах. Причем при каждом цикле перераспределения тока происходит ускорение распространения нормальной зоны.

- Простроена математическая модель, описывающая развитие перехода в таких кабелях, позволяющая оценить границы между областями перераспределения тока (без перехода всего кабеля) и областями «медленного» и «быстрого» переходов;

- Разработаны методики и проведены последовательные исследования развития перехода в единичных сверхпроводящих композитных проводах при меняющемся токе, как при нарастании тока, так и при его падении.

- Экспериментально обнаружено ускорение распространения нормальной зоны с ростом скорости изменения тока, как при нарастании тока, так и при его падении. Это явление было объяснено теоретически, путем описания взаимодействия термомагнитной неустойчивости с распространяющейся нормальной зоной; ф - Последовательное исследование реальных образцов сверхпроводящего композитного провода с неоднородностями, позволило разработать адекватное описание развития перехода в сверхпроводнике с меняющимся током. Полученные экспериментальные результаты хорошо совпадают с теоретическими предсказаниями. Экспериментально продемонстрировано изменение характера зарождения и распространения нормальной зоны в многоволоконном сверхпроводнике с изменяющимся током. В зависимости от скорости изменения тока, появление единичного зародыша нормальной зоны сменялось множественным образованием нормальных зон и далее одновременным переходом в нормальное состояние всего объема сверхпроводника.

Таким образом, в результате проведенного исследования выяснена и объяснена причина сверхбыстрого перехода в многопроволочных кабелях с резистивными и/или изолированными матрицами. Дальнейшие исследования развития перехода в сверхпроводящих композитных проводах с меняющимся током привели к экспериментальному открытию ускорения распространения нормальной зоны как при растущем, так и при падающем токе. Кроме того, процесс распространения нормальной зоны при меняющимся токе был изучен вплоть до предельных скоростей ф распространения, когда весь образец одновременно переходит в нормальное состояние.

Тем самым задача исследования поставленного в Части I была выполнена.

В дальнейшем, построенная в части I модель перехода и идеи разделения области «перераспределения» и «медленного» переходов, впоследствии были использованы при анализе стабильности сверхпроводящих МПК различного типа;

В Части Второй:

- Проанализированы методы исследования стабильности сверхпроводящих МПК, обсуждены достоинства и недостатки прямых и косвенных измерений;

- Разработаны прямые и косвенные методики исследования МПК, распределения токов по проволокам в МПК.

Для сверхпроводящих кабелей, разработанных для работы на промышленной частоте переменного тока:

- Проведено последовательное исследование сверхпроводящих многоволоконных композитных проводов, предназначенных для работы на промышленной частоте переменного тока, показано, что технологические приемы, направленные на снижение потерь в таких проводах улучшает и их токонесущую способность;

Ф - Проведено последовательное исследование стабильности нескольких типов сверхпроводящих МПК, разработанных для работы на промышленной частоте переменного тока, проанализированы причины, приводящие к неравномерному распределению тока по проволокам в таких кабелях;

- Показано, что причиной деградации тока является преждевременный переход в нормальное состояние одной из проволок. При этом в традиционных конструкциях кабелей (многократное скручивание) ток из перешедшей проволоки перераспределяется только в две соседние проволоки, что вызывает значительный рост тока в них, их переход и, как следствие, последующий переход всего кабеля;

- Разработан критерий стабильности таких кабелей по отношению к переходу одной проволоки - критерий «одно-проволочной» или «электродинамической» стабильности;

- Показано, что некоторые типы МПК (плетенки) обладают улучшенной стабильностью по отношению к переходу одной проволоки и их использование помогает преодолеть деградацию в МПК.

Для сверхпроводящих кабелей - в - оболочке (КВО) на основе соединения ниобий-• олово:

- Разработан, испытан и внедрен в экспериментальную практику метод Локальных Датчиков Магнитного Поля (ЛДМП), ныне широко использующийся в исследованиях подобных и других МПК;

- Проведено несколько серий исследований малых образцов КВО в меняющихся магнитных полях и при меняющихся токах;

- Найдены и проанализированы характерные особенности изменений локального магнитного поля, указывающие на неоднородность тока в КВО: быстрые и медленные изменения локального магнитного поля. Показано, что медленные изменения поля связаны с токовыми петлями, а быстрые изменения - с переходом одной проволоки или субкабеля;

- Разработаны и проверены на практике методы анализа распределения токов в кабелях с помощью ЛДМП: анализ положения центра всех токов и анализ скачков локального магнитного поля;

- Разработан метод анализа распределения токов в КВО по скачкам напряжения на кабелях. Показано, что последовательные скачки напряжения улучшают равномерность распределения тока в КВО и, следовательно, его стабильность;

- Разработан и проведен эксперимент по прямому измерению распределения токов на специальном образце КВО на основе соединения ниобий-олово приготовленном по технологии «намотка-отжиг»;

- Прямые измерения распределения токов в КВО впервые достоверно показали существенную неоднородность тока в КВО, подтвердили выводы об особенностях стабильности МПК, полученные с помощью косвенных методов;

- Метод ЛДМП был применен при испытаниях крупного сверхпроводящего магнита, показано, что в крупных магнитах имеют место те же особенности поведения локального магнитного поля, что и на малых образцах. Анализ этих особенностей, по разработанным методикам, позволил сделать оценки неоднородности распределения токов в крупном КВО;

- Предложен сценарий развития нестабильности в КВО и деградации тока в нем (RRL-явление), предложен критерий для оценки возможной деградации.

Таким образом, в результате проведенного исследования, выяснены и объяснены причины деградации токов в МПК и причины RRL-явления. Основной причиной является неоднородность распределения тока по проволокам. Предложены практические методы исследования и анализа такой неоднородности, методы оценки возможной деградации, практические рекомендации по улучшению стабильности кабелей.

Тем самым задача исследования поставленного в Части II была выполнена.

В Части Третьей:

- Разработаны методики и проведены исследования различных ВТСП - обмоток с длиной использованного сверхпроводника от 0.4 м до 150 м;

- По результатам исследований был сделан вывод о необходимости нового подхода к описанию развития перехода в ВТСП - устройствах. Обычное описание с помощью распространяющейся нормальной зоны оказался неудобным и непрактичным для ВТСП-устройств;

- Новый подход был разработан, сначала эмпирически, введено понятие теплового перехода, найдены условия развития такого перехода в зависимости от параметров ВТПС-устройства;

- Совместно с A.JI. Рахмановым разработана модель, описывающая стабильность и развитие перехода в ВТСП-устройствах - универсальный закон подобия;

- Модель была всесторонне проверена и подтверждена экспериментально, как автором, так по известным данным из литературы. Модель хорошо описывает экспериментальные данные по переходам ВТСП-устройств размерами от сотен микрон до 1-2 м;

- В результате разработан новый подход к описанию стабильности и перехода в ВТСП-устройствах. В этом подходе ВТСП-устройство рассматривается как среда с нелинейными параметрами, без использования понятий нормальной зоны и критический ток сверхпроводимости.

- На базе этого подхода предложен простой и практичный метод расчета и конструирования ВТСП-устройств, подтвержденный сравнением с экспериментами.

Таким образом, детально исследован процесс развития перехода неконтролируемого роста температуры в ВТСП - устройствах. Введено понятие «термического перехода» (thermal quench или thermal runaway) и разработан подход, позволяющий прогнозировать стабильность ВТСП - устройств и возможное развитие неконтролируемого роста температуры в них. Даны практические рекомендации по конструированию стабильных ВТСП - устройств.

Тем самым задача исследования поставленного в Части III была выполнена.

Итак, в настоящей диссертационной работе проведен цикл исследований стабильности и перехода в нормальное состояние нескольких типов сверхпроводящих устройств, как из низкотемпературных, так и из высокотемпературных сверхпроводников.

Обнаружены и изучены особенности развития перехода в многопроволочных сверхпроводящих кабелях, в многоволоконных сверхпроводящих композитных проводах в нестационарных условиях.

Найдены и изучены причины нестабильностей в многопроволочных сверхпроводящих кабелях двух типов: для устройств переменного тока и кабелей - в -оболочке, предложены практические методы преодоления таких нестабильностей.

Изучено развитие перехода в высокотемпературных сверхпроводящих устройствах, разработан новый подход к описанию стабильности и перехода ВТСП устройств, предложены практические рекомендации по расчету и конструированию таких устройств.

Заключение

В заключение автор считает своей приятной обязанностью и долгом выразить глубокую и сердечную благодарность! Своим учителям:

- покойному профессору В.Р Карасику, под руководством которого, автор работал долгие годы в ФИАН-е и который первым направил внимание автора на изучение поведения сверхпроводников в нестационарных условиях;

- покойному профессору Л. ван де Клундерту из Университета Твенте, который дал возможность автору провести эксперименты по изучению «сверхбыстрого перехода» в своей Лаборатории, из которых потом выросло большинство идей, использованных в настоящей Диссертации, а также за поддержку и полезнейшие дискуссии;

Командам, с которыми автор имел счастье и удовольствие работать в России и в других странах:

- Сотрудникам Лаборатории сверхпроводящих магнитов Физического Института им. П.Н. Лебедева и в особенности А.А. Конюхову, В.Н. Цихону, О.А.Клешниной и всем остальным, за долгую совместную и плодотворную работу, поддержку и продолжающуюся дружбу.

- Сотрудникам и руководству Института сверхпроводимости и физики твердого тела РНЦ «Курчатовский Институт», и особенно профессорам Н.А. Черноплекову и В.Е.Кейлину за многолетнюю поддержку и помощь.

-Сотрудникам Отдела №12 ВНИИКП и особенно В.Е.Сытникову за совместную работу, поддержку и возможность написать эту Диссертацию в стенах ВНИИКП.

- Сотрудникам Института Электротехники Словацкой АН в г. Братиславе и в особенности И.Гласнику и Ф.Хованецу, за совместную работу и обмен идеями в области сверхпроводников, работающих на переменном токе.

- Всем сотрудникам Лаборатории сильноточных применений сверхпроводимости отдела Физики Низких Температур Университета Твенте (Нидерланды) и в особенности Г. Малдеру и Б. тен Хакену за совместную и плодотворную работу и поддержку.

- Всем сотрудникам отдела магнитных технологий Центра Физики Плазмы Массачусетского Технологического Института (г. Кембридж, США) и в особенности Дж. Минервини, М. Такаясу и Ф. Майклу за совместную, плодотворную работу, поддержку и обмен идеями при исследовании кабелей в оболочке на основе ниобий - олова.

- Сотрудникам Центра ядерных исследований ENEA в г. Фраскати, Италия, за помощь и поддержку в эксперименте с крупным магнитом, изготовленным из кабеля в оболочке.

- Сотрудникам Института Сверхпроводимости Университета Кюсю г.Фукуока, Япония и особенно профессорам М.Такео, К. Фунаки и Т.Киссу за долгую совместную работу, помощь и поддержку в исследованиях сверхпроводящих устройств переменного тока, и высокотемпературных сверхпроводящих устройств. Необходимо также отметить несколько поколений японских студентов, принимавших участие в этой работе под руководством автора.

- И, наконец, всему сообществу прикладной сверхпроводимости в России, в котором вырос автор, за многолетнюю поддержку и обмен идеями.

Особую благодарность автор хочет выразить персонально A.J1. Рахманову за многолетнюю, плодотворнейшую совместную работу, обмен идеями, поддержку и стимулирование написание этой Диссертации, и с надеждой на продолжение сотрудничества. А также своему ученику, Ю.А. Ильину за совместную работу и помощь при выполнении значительной части работ, использованных в этой диссертации.

Автор благодарен официальным оппонентам за их замечания и поддержку настоящей работы. Автор обещает учесть их замечания в своей последующей работе.

Наконец, автор не может не оценить терпение, поддержку и помощь своей жены, В.В. Высоцкой, том числе и при плетении образцов сверхпроводящих кабелей и при обработке ряда данных, использованных в настоящей работе. И конечно автор благодарен ей, а также своей дочери и внучке за помощь и моральную поддержку, которую они оказали и оказывают автору.

1. Berlincourt T.G., Brit. J. Appl. Phys., v. 14, p.749, 1963

2. Stekly Z.J.J., Zar J.L. IEEE Trans., NS-12, pp.367-372, 1965

3. Laverick C., Cryogenics, v.5, N3, p. 152, 1965

4. O. Motojima, K. Akaishi, К Fujii et. al., Fusion Engineering and Design, Vol. 20, pp. 314,1993

5. Альтов B.A., Зенкевич В.Б., Кремлев М.Г. Сычев В.В. Стабилизация сверхпроводящий магнитных систем. М.: Энергия, 1975, 327 с.

6. Wilson M.N. et al, J.Phys. D: Appl. Phys., v.3, pp. 1517-1557, 1970

7. Уилсон M. Сверхпроводящие магниты, M.: Мир, 1985, 407 с.

8. Брехна Г. Сверхпроводящие магнитные системы. М.: Мир, 1976, 794 с.

9. Зенкевич В.Б., Сычев В.В. Магнитные системы на сверхпроводниках. М.: Наука, 1972. 260 с.

10. Dubots P., Fevrier A., et al. Journal de Physique, sup.l, pp.467-470, 1984

11. Tsukamoto O. AC superconductivity application for general purposes, Proc. of Workshop on AC Superconductivity, pp. 44-50, 1992

12. MIT Plasma Fusion Center Report PFC/RR-92-1, 1992

13. Ito D. et al, Development of 500 kVA superconducting coil, Proc. of ICEC-12, Southampton, pp. 719-723, 1988

14. Funaki K, Iwakuma M., Takep M., Yamafuji M. Preliminary test and quench analysis of a 72 kVA superconducting transformers, ibid, pp.729-733

15. Iwasa Y., Case Studies in Superconducting Magnets, Plenum Press, New-York, 1994.

16. Ishiyama A., Asai H., IEEE Trans. Appl. Supercond. 10 No. 1 pp. 1834-1837, 2000

17. Русинов А.И, Карасик B.P., Криволуцкая H.B. Анализ электромагнитных процессов в секционированных сверхпроводящих соленоидах, Труды ФИАН, т. 121, сс.52-75, 1980

18. Boschman H., On the resistive transition of composite superconductors, Ph.D. Thesis, Twente University, Netherlands, 1990

19. Funaki K., Tokunaga Y., et al, Proc. MT-11, Tsukuba, Japan, 1990

20. Karasik V.R., Vysotsky V.S., Konjukhov A.A. Rusinov А.1., Protection of superconducting magnets with high current density, IEEE Trans.Magn., v.25, N2, pp. 15411544, 1989

21. Iwakuma M., et al, Cryogenics, v.29, N11, pp.1055-1061, 1989

22. Buznikov N.A., Pukhov A.A., Rakhmanov AX.,/". 30, N4, pp. 2(J02-2005, 1994

23. Pukhov A.A., Rakhmanov A.L, Cryogenics, v.32, (ICEC Supplement), 427-430, 1992,

24. Turk В., About the normal zone propagation in superconducting composites, Cryogenics, vol.20, pp. 145-150, 1980

25. Гуревич А.Вл., Минц Р.Г., Рахманов А.Л. Физика композитных сверхпроводников, М.: Наука, 1987,240 с.29. ten Kate H.H.J, et al., Proc.MT-9, pp.584-587, 1986

26. Пухов A.A., Рахманов А.Л. Сверхпроводимость: Физика, Химия, Техника, т.5, N9, с. 1620-1623, 1992

27. Пухов А.А., Рахманов А.Л. Сверхпроводимость: Физика, Химия, Техника, т.6, N6, с. 1165-1168, 1993

28. Mints R.G., Rakhmanov A.L., Rev. Mod. Phys., v.53, pp. 551 -560, 1981

29. Tompkins J., Haddok C., Snitchler G. SSC Report SSCL-SR-1235 Chapter 31, 1994

30. Высоцкий B.C. Конюхов А.А., Труды ФИАН, т. 150, М.: Наука, сс. 35-47, 1984

31. Besette D., Mitchell N., Zapretilina E., Takigami H., IEEE Trans. Appl. Supercon., v.l 1, N11, pp. 1550-1553, 2001

32. Hoenig M.O., Montgomery D.B., IEEE Trans. Magn., v. 11, pp.569-572, 1975

33. Majoros M., Mints R.G., Polak M., Rakhmanov A. L. Current carrying capacity of superconductors for 50 Hz applications, Cryogenics, 27, N11, pp. 617-620, 1987,

34. Hlasnik I. AC Losses in superconducting magnets, Proc. MT-6, Bratislava: ALFA, pp. 575-596, 1977

35. Altov V.A., Kulysov N.A., Sytchev V.V. Volt-Ampere characteristics of composite superconductors under AC conditions, IEEE Trans.Mag.,Mag.-15,Nl,pp.383-384, 1979

36. FevrierA., Geuraud A., Tavergnier J.P. Thermo-electromagnetic stability of ultrafine multifilamentary superconducting wires for 50-60 Hertz use, IEEE Trans.Mag., Mag.-25, N1, pp. 1496-1499, 1989

37. Bean C.P. et al, Rev. Mod. Phys, v.36, N1, pp.31-39, 1964

38. H.H.J, ten Kate, H. Boschman, L.J.M. van de Klundert, Adv. in Cryog. Eng. vol. 34, pp. 1049-1056, 1988

39. Verweij A.P., Electrodynamics of superconducting cables in accelerator magnet PhD Thesis, Twente University, Enschede, the Netherlands, 1995

40. Verhaege T. et al, IEEE Trans.Mag., vol.30, N4, pp.1911-1914,1994

41. Takayasu M. et al, IEEE Trans. Apll. Superconductivity, vol.3, N1, pp.456-459, 1993

42. AmemiyaN., etal, Adv. Cryog. Eng. V.42 , 1191-1198, 1996

43. Сытников B.E. Докторская диссертация, ВНИИКП, Москва, 1992 г.

44. Пешков И. Б., Сытников В.Е., Свалов Г.Г. ,Теория распределения тока в многопроволочных сверхпроводящих проводах Электротехника, 1986, №2, с.32

45. Bruzzone P., Nijhuis A., ten Kate H.H.J., Proc of MT-15, pp.1295-1298, Beijing, China, 1998

46. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А., Расчет индуктивностей, М.: Энергатомиздат, 1986, 488 с.

47. Shimamoto S., Okuno A., Ando Т., Tsuji Н. Development of superconducting pulsed poloidal coils in JAERI, Cryogenics Suppl. (1990) 30 23-30 (Proc. ICEC-13)

48. Karasik V., et al, IEEE Trans. Appl. Supercon., v.9, N2, pp. 541-546,1999

49. Miller J.R., et al, IEEE Trans. Magn., v.30pp. 1563-1569, 1994

50. Schultz J.H., Minervini J.V. 9th Int.Conf. on Magnet Technology, MT9, pp.643-646, 1985

51. Steeves M.M, Advances in Cryog. Engin., v.37A, Plenum Press, NY, pp.345-354,1991

52. Painter T.A., et al, Test data from the US-demonstration poloidal coil experiment, MIT PFC Internal Report, RR-92-1, 1992

53. Koizumi N, etal, Cryogenics, v.34, pp.1015-1022, 1994

54. MIT Plasma Fusion Center, "US-DPC Test Results Workshop Proceedings", April 16-17, 1991

55. Kawabata K., et al, Cryogenics, v.34, N4, pp.293-30, 1994

56. Ferri M., Current distribution in CICC", MIT PFC Internal Report, RR-94-6, 1994

57. Marinucci C., Current displacement by local disturbance in sub-size CICC using Hall sensors, CRPP, presentation at CRPP workshop, Gstaad, January22-24, 2003.

58. Ilyin Yu., Nijhuis A., ten Kate H.H.J., Bruzzone P., IEEE Trans on Appl. Superc., Vol. 12, N.l, pp. 1667-71,2002

59. Bellina F., Bettina P., Trevisan, F., IEEE Trans.on Appl. Superc., vol. 11, pp. 237982,2001

60. Takahata K.et al, IEEE Trans. Apll. Superconductivity, vol.3, N1, pp.511-514, 1993

61. Kremparsky L., Schmidt C., A possible explanation of the problem of RRL in large superconducting magnets, presented at MT-14, Tampere, Finland, (1995), paper B-41.

62. Ilyin Yu., Nijhuis A., IEEE Trans.on Appl. Superc., vol. 13, pp. 1748-1755, 2003

63. Ландау Л.Д., Лившиц E.M, Электродинамика сплошных сред, М.: Наука, 1982

64. Lue J.W., Miller J.K., Dresner L., Apll.Phys., v. 51, pp. 772-776, 1980

65. Schmidt C., Cryogenics, v. 28, pp. 585-591, 1998

66. Jeong S., Takayasu M., Minervini J.V., Schultz J.H. RRL test of CICC with supercritical helium, IEEE Trans, on Applied Superconductivity, v.5, pp. 210-213, 1995

67. Krempasky L., Schmidt C., Cryogenics, v.35, N6, 1996, pp. 471-481

68. Akhmetov A.A., Kuroda K., Koga Т., Ono K., Takeo M., Inst. Phys. Conf. Ser. (Proc. of EUCAS-95), 148, pp.527-530, 1995

69. Akhmetov A.A., Kuroda K., Ono K., Takeo M., Dynamics of the current penetration in the finite samples IEEE Trans, on Magnetics, v.32, pp. 2290-2293, 1996

70. Koizumi N. et al., Cryogenics, vol. 36, pp. 409-418, 1996

71. Bonito Oliva A. et al., IEEE Trans. Mag., vol. 3, pp. 464-467, 1993

72. Mazur L.J. et al, The Status of Commercial and Developmental HTS Wires. American Superconductor Corporation, International Symposium on Superconductivity Yokohama, Japan November 11-13, 2002.

73. Torii S., Akita S., Ueda K, et al, IEEE Trans, on Appl. Supercond. 9, N.2 pp. 944-947, 1999

74. Kumakura H., Kitaguchi H., Togano K., Wada H., Ohkura K, Cryogenics 38 pp. 639643, 1998

75. Schultz J. H., Driskoll G., Gamier D. et al, IEEE Trans. Appl. Supercond. 10 pp.20042007, 2000

76. Bellis R.H., Iwasa Y., Quench propagation in high Tc superconductors, Cryogenics Vol. 34, p. 129, 1994

77. Dresner L., Stability and protection of Ag/BSCCO magnets operated in the 20-40K range, Cryogenics Vol. 33, p. 900, 1993

78. Handbook of Applied Superconductivity, Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia, 1998

79. Lue J.W., Lubell M.S., Aized D., Campbell J.M., Schwall R.E., Quenches in a hightemperature superconducting tape and pancake soil, Cryogenics, Vol. 36, p. 379, 1996

80. Lim H., Iwasa Y., Two-dimensional normal zone propagation in BSCCO-2223 pancake coil, Cryogenics, Vol. 37, p.789, 1997.

81. Lim H., Iwasa Y., Smith J., Normal zone propagation in cryocooler-cooled NbSn tape-wound magnet, Cryogenics Vol. 35, p. 367, 1995

82. Penny M., Beduz C., Yang Y., Manton S., Wroe R., Normal zone propagation studies on a single pancake coil of multifilamentry BSCCO-223 tape operating at 65K, Proceedings of EUCAS 1997, Institute of Physics Conference Series, No. 158, p. 1551, 1997

83. Kumakura H., Kitaguchi H., Togano K., Wada H., Ohkura K., Ueyama M., Hayashi K., Sato K., Stability of a Bi-2223 refrigerator cooled magnet, IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.9 Num. 2, Part I, p. 1688, 1999

84. Kumakura H., Kitaguchi H., Togano K., Wada H., Ohkura K., Ueyama M., Hayashi K„ « Sato K., Performance tests of Bi-2223pancake magnet, Cryogenics Vol. 38, p. 639, 1998

85. Kumakura H., Kitaguchi H., Togano K., Hasegawa Т., Hikichi Y., Performance tests of Bi-2212 pancake coils fabricated by a lamination method, Cryogenics Vol. 38, p. 163, 1998

86. Kitaguchi H., Kumakura H., Togano K., Okada M., Tanaka K., Sato J., High field performance tests for Bi-2212 magnets with 30 mm bore, Cryogenics Vol. 38, p. 181, 1998

87. Oh S., Wang Q., Ha H., Jang H., Ha D., Ryu K., Han W., Quench characteristic of Bi-2223 coil at liquid helium temperature, IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.9 Num. 2, Part I, p. 1081, 1999

88. Watanabe K., Awaji S., Motokawa M., Fukushima K., Okada M., Transport Properties under the large stress for a Bi2Sr2CaCu208 tape coil, Proceedings of MT-15 Conference, Science Press, Beijing, China, p. 808, 1998

89. Lehtonen J., Lahtinen M., Mikkonen R., Paasi J., Numerical stability model for a HTS-solenoid, Proceedings of MT-15 Conference, Science Press, Beijing, China, p. 1422, 1998

90. Mikkonen R., Lehtonen J., Paasi J., Philosophy of a quench; two case studies LTS wiggler magnet and HTS m - SMES, IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.9 Num. 2, Part I, p. 596, 1999

91. Lehtonen J., Mikkonen R., Paasi J., Stability considerations of a high-temperature superconductor tape at different operating temperatures, Physica C, Vol. 310, p. 340, 1998

92. Kim A., Ishiyama A., Transient stability analysis in Bi-2223/Ag superconducting tapes, IEEE Trans, on Applied Superconductivity, Vol. 7, p. 203, 1997

93. Kiss Т., Vysotsky V., Yuge H„ Saho H., Ilyin Yu„ Takeo M., Watanabe K., Irie F., Heat propagation and stability in a small high Tc superconductor coil, Physica C, Vol.310, p. 372, 1998

94. Мальгинов B.A, Матохин B.B., Диагностика сверхпроводящего магнита во время его перехода, Труды ФИАН, т.205, 1991, с. 147

95. Paasi J, Lehtonen J, Kalliohaka T, Mikkonen R. Stability and quench of a HTS magnet with a hot spot, Superconducting Science and Technology, 13, p. 949-954, 2000

96. A.Godeke, O.Shevchenko, H.J.G.Krooshoop, B.ten Haken, et al., IEEE Trans. Appl. Supercond., Vol. 10, No. 1, pp. 849-852., 2000

97. Wilson M.N., Stabilization, protection and current density: some general observations and speculations, Cryogenics Vol. 31, p. 499, 1991

98. Chernoplekov N.A., Kiknadze G.I., Nenarochkin P.V., On the testing of large superconducting magnet systems, Cryogenics Vol. 23, p. 168, 1983

99. Rimikis A., Kimmich R., Schneider Th., Current sharing in the resistive region of composite superconductors, IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.9 Num. 2, Parti, p. 1755, 1999

100. Collocott S.J., Driver R., Andrikidis C., Specific heat of the ceramic supercnductor Bi2Sr2Cu06 from 0.4 to 20 K, Physica C, Vol. 173, p. 117, 1991

101. Ilyin Yu.A., PhD Thesis, Graduate School of EEE, Kyushu University, Fukuoka, Japan, 2000

102. Lehtonen J., Mikkonen R., Paasi J., Ciyogenics 40 pp. 245-249, 2000

103. Lvovsky Yu., IEEE Trans. Appl. Supercond. 10 No. 1 pp. 1840-1843, 2000

104. Maddock B. J., James G. В., Proc. IEE, 115 pp. 543-548, 1968

105. Список публикаций автора по теме настоящей диссертации.

106. А-1. Высоцкий B.C., Проблемы создания сверхпроводящих устройств переменного тока,

107. A-18 Vysotsky V.S., Karasik V.R., Deijagin S.G., Tsikhon V.N., Critical current capacity of superconductors at different AC frequencies, IEEE Trans. Mag., v. 27, N2, pp.2186-2189, 1991

108. A-42 Vysotsky V.S., Takayasu M„ Jeong S, Schultz J.H, Michael P.C. and Minervini J.

109. A-60 V. S. Vysotsky, Yu. A. Ilyin, and A.L.Rakhmanov, Stability and quench development in HTS magnets: influence of cooling and material parameters, , Advances in Cryogenic « Engineering, vol. 47, pp. 481-488, 2002.

110. A-61 Pukhov A.A., Buznikov N.A., Rakhmanov A.L., Vysotsky V.S. Current redistribution between strands and quench process in a superconducting cable Cryogenics, Vol.36, N4, 275-281, 1996

111. A-64 Vysotsky V.S., Some problems of devices operating at power frequency, Proc. of the International Symposium on AC superconductors, Smolenice, Czechoslovakia, pp.110-115,1991