РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСОКОНАДЕЖНЫХ КОМПАКТНЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МАГНИТНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ НАУЧНОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, доктор технических наук Сурин, Михаил Израевилич

• Сурин, Михаил Израевилич
• доктор технических наук
• 2009

Оглавление диссертации доктор технических наук Сурин, Михаил Израевилич

Введение

Глава 1. Свойства сверхпроводящих проводников, используемых 8 при создании компактных CMC различного назначения

1.1. Сверхпроводники гелиевого уровня температур

1.1.1. Сверхпроводники на основе деформируемого Nb-Ti 8 сплава и их применение

1.1.2. Сверхпроводники на основе интерметаллического 13 соединения Nb3Sn и их применение

1.2. Сверхпроводники азотного уровня температур (ВТСП)

1.3. Способы электрической защиты компактных обмоток

1.4. Тренировка и деградация сверхпроводящих магнитных 31 систем. Причины, диагностика, методы преодоления

Глава 2. Разработка эффективных методик создания CMC с индукцией до 10 Тл при 4,2 К из проводников на основе сплава Nb-Ti с запасенной энергией до 500 кДж

Экспериментальное изучение температурных и пондеромоторных деформаций

Обоснование целесообразности бандажирования в CMC радиальных пондеромоторных усилий как способа борьбы с тренировкой и деградацией

2.1. Уменьшение энергии упругой деформации компаунда

2.2. Экспериментальное изучение температурных и 49 пондеромоторных деформаций. Обоснование целесообразности бандажирования в CMC радиальных пондеромоторных усилий

2.2.1. Методика тензометрии обмоток CMC

2.2.2. Модельные обмотки

2.2.3. Лабораторные CMC

2.2.4. CMC с запасенной энергией до 4 МДж

2.2.5. Тензодатчик как индикатор короткозамкнутого витка

2.3. Влияние радиальной деформации и способа оптимизации 64 обмоток на предельные токи CMC

2.4. Влияние размеров токонесущего элемента на тренировку 67 и деградацию CMC

2.5. Разработка и создание CMC с индукцией до 10 Тл при 70 4,2 К из проводников на основе сплавов Nb-Ti с запасенной энергией до 500 кДж

2.5.1. CMC с рабочим током до 100 А

2.5.2. CMC для установок УИС

2.5.3. Установка для мессбауэровских исследований

2.5.4. CMC для установок УИС

2.5.5. CMC с раздвинутыми обмотками

2.5.6. CMC с повышенной однородностью и с требуемой 82 конфигурацией магнитного поля

2.5.7. Разработка высокоэкономичных ключей для CMC 87 различного назначения

Глава 3. Разработка методик создания CMC с индукцией до 18 Тл при 4,2 К из проводников на основе Nb3Sn

Исследование эффективности защиты CMC с помощью короткозамкнутого экрана

Экспериментальное сопоставление ограничений на плотность тока в обмотках из проводов на основе Nb-Ti и Nb3Sn

3.1. Технология изготовления CMC и особенности 92 конструкции

3.2. Лабораторные CMC с индукцией до 15 Тл при 4,2 К

3.2.1. Испытание коротких образцов

3.2.2. CMC из проводника на основе Nb3Sn с центральным 98 источником подпитки

3.2.3. CMC из проводника на основе Nb3Sn без 99 стабилизирующей меди

3.2.4. CMC из проводника на основе Nb3Sn со 102 стабилизирующей медью

3.3. Комбинированные CMC

3.3.1. Комбинированная (NbTi+V3Ga) CMC 108 с индукцией 12,2 Тл в отверстии диаметром 80 мм

3.3.2. Комбинированные (NbTi+Nb3Sn) CMC с индукцией 115 более 16 Тл в отверстии диаметром 45 мм

3.3.3. CMC с индукцией 12,5 Тл в отверстии диаметром 122 220 мм

3.4. Экспериментальное сопоставление ограничений на 124 плотность тока в обмотках из проводов на основе

Nb3Sn и NbTi

3.5. CMC для исследований при высоких давлениях в 127 магнитном поле 12ч-13 Тл

3.6. Разработка CMC с индукцией 17,7 Тл при 4,2 К. 129 Исследование возможности повышения индукции за счет использования Nb3Sn проводников с распределенными источниками подпитки

3.6.1. Секции опорного поля CMC

3.6.2. Предварительные испытания секций опорного поля

3.6.3. Выбор материала сверхпроводника и проектирование 133 внутренней секции CMC

3.6.4. Испытания CMC в сборе

3.7. Исследование эффективности электрической защиты 142 CMC с сильным полем с помощью короткозамкнутых экранов

3.7.1. Результаты испытаний CMC на 17 Тл при 142 последовательном питании всех секций без проводящего экрана

3.7.2. Причины электрического повреждения CMC

3.7.3. Испытания CMC на 17 Тл с короткозамкнутым 146 проводящим экраном

3.7.4. Анализ причины преждевременного перехода 17 Тл 149 CMC в нормальное состояние

3.7.5. Экспериментальное исследование метода 150 электрической защиты CMC с индукцией 14-И 5 Тл с помощью короткозамкнутого проводящего экрана

Глава 4. Разработка, создание и исследование CMC, применяемых 157 в экспериментах по изучению физики плазмы и управляемому термоядерному синтезу (УТС)

4.1. Установка «Магда»

4.2. Прототип сверхпроводящего магнита для гиротрона на 170 ГГц

4.2.1. Концепция магнитной системы

4.2.2. Распределение магнитного поля

4.2.3. Конструкция магнита

4.2.4. Предварительные испытания магнита

4.2.5. Анализ предварительных испытаний

4.2.6. Модификация секции №

4.2.7. Испытания магнита после переделки

4.3. CMC для имитации электромагнитных возмущений, ожидаемых при работе установки типа «Токамак»

4.3.1. Описание конструкции и основные технические характеристики возмущающих и демпфирующих катушек

4.3.2. Изготовление возмущающих и демпфирующих катушек

4.3.3. Предварительные испытания возмущающих 179 и демпфирующих катушек

Глава 5 Разработка и создание CMC для исследований в ядерной 184 физике, магнитной сепарации и электроэнергетике.

Изучение механических возмущений в сильнонагруженных обмотках CMC методом акустической эмиссии

5.1. CMC для исследований в ядерной физике

5.1.1. CMC спектрометр «Электроновод»

5.1.2. CMC для экспериментального высокочастотного 190 ускорителя протонов

5.2. Разработка и исследования CMC для магнитной сепарации

5.2.1. CMC для очистки каолина

5.2.2. Исследование эффективности бандажирования CMC 196 для барабанного сепаратора методом акустической эмиссии

5.3. Разработка и испытания двухкатушечного накопителя 204 энергии на 0,5-ь0,8 МДж

5.3.1. Выбор сверхпроводника

5.3.2. Испытания модельной катушки

5.3.3. Испытания полномасштабных катушек накопителей в 209 режиме медленного заведения тока

5.3.4. Конструирование гелиевых криостатов

5.3.5. Источник тока

5.3.6. Основные результаты испытаний

5.4. Исследования механических возмущений в обмотках 216 накопителя на 0,5-Ю,8 МДж методом акустической эмиссии

5.4.1. Модельная катушка

5.4.2. Полномасштабные катушки 219 Выводы 224 Благодарности 226 Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСОКОНАДЕЖНЫХ КОМПАКТНЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МАГНИТНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ НАУЧНОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ»

Более сорока лет не ослабевает интерес к практическому использованию сверхпроводимости, в частности, к генерации магнитных полей с помощью сверхпроводящих магнитных систем (CMC). Сверхпроводящие магниты находят все более широкое применение в исследованиях по физике конденсированного состояния вещества, химии, биологии, ускорительной технике, электроэнергетике. Одновременно с расширением областей применения и количественным ростом CMC (в настоящее время в мире эксплуатируются десятки тысяч сверхпроводящих магнитов) все более важными становятся вопросы их оптимизации по массогабаритным характеристикам, надежности, экономичности.

Развитие крупных научных проектов по ускорительной технике (LHC, FAIR), управляемому термоядерному синтезу (ITER), а также ЯМР-спектрометрии сверхвысокого разрешения привело к необходимости значительного увеличения плотности тока в многоволоконных

2 ^ сверхпроводниках на основе ниобий-олова (с 600 А/мм до 3000 А/мм" в 12 Тл).

Рост плотности тока в выпускаемых промышленностью проводниках и изготавливаемых из них устройствах приводит к увеличению уровня пондеромоторных нагрузок, ответственных за механические неустойчивости и, как следствие, к тренировке и деградации CMC.

Не потеряла актуальности проблема разработки эффективных методов защиты CMC для обеспечения их сохранности после перехода в нормальное состояние (без уменьшения конструктивной плотности тока в обмотках). Важной задачей является развитие современных методов диагностики механических возмущений в CMC. Подробнее описание существующих проблем и методов их решения приведены в Главе 1.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Сурин, Михаил Израевилич

5.3.6. Основные результаты испытаний

Главной задачей проекта создания накопителя на 0,5 МДж была демонстрация возможностей быстрой (2 с) перекачки энергии из одной катушки в другую без перехода в нормальное состояние. Выполнение этого условия означает в том числе возможность быстрой повторной «зарядки» катушки накопителя после аварийного сброса энергии в сеть.

Во время испытаний в Москве и последующих приемосдаточных испытаний в Корее была успешно продемонстрирована возможность работы с продолжительностью циклов 1,8-ь2 с. Диаграмма изменения тока в двух катушках накопителей в циклическом режиме представлена на рис. 110.

Рис. 110. Изменение тока в катушках накопителя в режиме перекачки энергии

В этом режиме перекачка осуществлялась между катушками 2А и 2В соответственно при первоначальном заведении тока в катушку 2А.

По результатам успешного выполнения проекта представляется целесообразными многие технические решения, апробированные при создании накопителя на 0,5 МДж, использовать и при разработке накопителей с запасенной энергией 1ч-10 МДж [220].

5.4. Исследования механических возмущений в обмотках накопителя на 0,5-М),8 МДж методом акустической эмиссии

Как уже говорилось выше, одной из серьезных проблем, остающейся нерешенной при создании сильно нагруженных сверхпроводящих магнитных систем, является «тренировка» и «деградация» токов перехода в нормальное состояние. Для CMC с циклическим характером нагружения пондеромоторными силами изучение механических возмущений приобретает особую значимость. При создании и испытаниях модельной и полномасштабной обмоток индуктивного накопителя на 0,5-Ю,8 МДж нами были выявлены некоторые особенности возникновения механических возмущений, которые должны приниматься во внимание при создании подобных устройств с большими запасенными энергиями.

Принципиальная схема и параметры установки для измерения акустической эмиссии были приведены в этой главе выше.

5.4.1. Модельная катушка

Параметры модельной катушки приведены в разделе 5.3.2. Катушка испытывалась как в синусоидальном режиме изменения тока с амплитудой 2400 А в трех фиксированных частотных диапазонах 0,012 Гц; 0,03 Гц; 0,12 Гц, так и в режиме медленного заведения тока.

Во время испытаний производились измерения сигнала энергии механических возмущений, а также обрабатывалась компьютером аккумулированная (суммированная) энергия механических возмущений. На рис. 111 представлены временные зависимости нагружения модельной катушки при частоте 0,012 Гц (а), зарегистрированная энергия Е механических возмущений (б) и накопленная Е^ энергия (в). Как видно из рис. 111, максимальная величина энергии механических возмущений совпадает с максимальным значением тока, при этом при многократном циклировании (нагружении) катушки практически отсутствует эффект Кайзера. Наиболее вероятным механизмом, объясняющим полученные экспериментальные результаты, может быть трение между соседними витками или витками и каркасом и межслойной изоляцией.

Время, с б)

500-1

400300Е

200

100

1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-г

О 120 240 260 480 600 Время, с

Рис. 111. Характер нагружения модельной катушки на частоте 0,012 Гц (а), энергия АЭ (б) и накопленная энергия механических возмущений (в)

На рис. 112 (а) и (б) представлена зависимость энергий Е и накопленных энергий Е2 от частоты циклирования. Максимальная энергия Е, индикатор величины импульсных возмущений, возросла приблизительно в сто раз, в то время, как сама частота изменилась в 10 раз с 0,012 до 0,12 Гц. Природа этого явления ясна не до конца. Так как энергия возмущения определяется не только амплитудой, но и продолжительностью, то представляется целесообразным в дальнейшем провести более детальное изучение обнаруженной закономерности. а) f, Гц

0 0,03 0,12 б) rlf, Гц

0 0,03 0,12

Рис. 112. Зависимость энергии АЭ (Е) и накопленной энергии (£V) от частоты циклирования

Модельная катушка была также исследована в режиме медленного заведения тока. На рис. 113 представлена временная зависимость энергии механических возмущений Е при изменении транспортного тока в течение 430 с. Скорость нагружения и вывода тока соответствовала частотному режиму 0,012 Гц. Максимальная величина энергии Е совпадает с амплитудным значением тока и имеет быстронарастающий пиковый характер в интервале от 0 до 60 с. Во время вывода тока (360+420 с) изменения Е носят более пологий характер. Во временном диапазоне (60+360 с) при dl/dt = 0 сигналы механических возмущений практически отсутствуют. Полученный результат хорошо согласуется с моделью пружины. Во время заведения тока под действием аксиальных пондеромоторных сил обмотка сжимается. Аксиальное трение, как правило, имеющее прерывистый характер, при 4,2 К, образует механические возмущения импульсного характера. Отсутствие деформаций в интервале сй/ск=0 характеризуется практически нулевой активностью сигналов акустической эмиссии. При выводе тока имеет место трение разжимания пружины - обратной деформации обмотки.

200 1

120 240 360

Время, с I

-ч—

480

1500 1200

900 600 300

I, А

600

Рис. 113. Временные зависимости тока и энергии АЭ (£) при медленном вводе/выводе тока

5.4.2. Полномасштабные катушки

В режиме медленного заведения тока мы наблюдали корреляцию энергии механических возмущений Е с током перехода в нормальное состояние. На рис. 114 представлена многократно зарегистрированная закономерность - резкий скачок энергии Е, наблюдаемый за несколько секунд до перехода обмотки в нормальное состояние. Нужно также иметь ввиду, что выделение энергии вследствие трения может быть вызвано не только деформациями отдельных витков, но и групп витков или секций обмотки, что приводит к переходам в нормальное состояние вследствие экстремально низкой теплоемкости материалов при 4,2 К.

Время, с

Рис. 114. Скачки энергии АЭ (Е) перед переходом обмотки в нормальное состояние

Как уже говорилось выше, циклический режим испытаний катушек накопителя состоял из трех основных стадий:

• Медленного заведения тока до определенного значения;

• Выдержки в течение 10ч-30 с;

• Взаимной многократной перекачки энергии из одной катушки в другую.

На рис. 115 представлены экспериментальные результаты измерений акустической эмиссии в циклическом режиме при начальном токе 1000 А. В начальный момент перекачки возникают пики энергии Е значительной интенсивности с постепенным затуханием, которое хорошо согласуется с уменьшением транспортного тока. Эта закономерность сохранялась в исследованом диапазоне начальных токов от 1550 А до 600 А. На рис. 115 хорошо видно, что энергии Е при медленном заведении тока значительно ниже энергий, возникающих в начальный момент перекачки из одной катушки в другую.

I.A

960

720

480

240

60 90 120 150

Время, с

60 90

Время, с

120

150

Рис. 115. Измерения энергии АЭ (а) и накопленной энергии АЭ (б) в полномасштабной катушке. Циклический режим работы, начальный ток 1000 А.

Важно отметить, что зарегистрированные механические возмущения импульсного характера суммируются в рабочем режиме с другими видами возмущений, в частности, с гистерезисными и кооперативными потерями, а следовательно, понижают устойчивость обмоток.

1-104Н

12-10

8-10

4-10 б) А

0 500 1500

0 500

1500

Рис. 116. Зависимость энергии АЭ (£) и накопленной энергии (Е от величины транспортного тока

На Рис. 116 (а) и (б) представлены измеренные и обработанные компьютером зависимости максимальной энергии Е и накопленной энергии £V от величины начального транспортного тока. Существует очень, сильная нелинейная зависимость максимальной энергии Е и, особенно, накопленной энергии от величины начального транспортного тока. Эта экспериментально обнаруженная закономерность имеет важное значение, т.к. одним из преимуществ сверхпроводящих индуктивных накопителей перед альтернативными источниками бесперебойного питания, Например, аккумуляторными батареями, является возможность быстрой многократной подзарядки, т.е. работы в циклическом режиме.

В связи с тем, что существует очень ограниченное количество работ по локализации механических возмущения в обмотках CMC, осуществление такой попытки на одной из полномасштабных обмоток накопителя представляло значительный интерес. Два датчика были установлены вблизи фланцев на внутреннем диаметре каркаса, рис. 117 (а). Месторасположение «очага» сигнала определялось по разности времени прохождения сигнала от источника возмущения (очага) до датчиков. Следует отметить, что эта методика заложена в программу используемой акустической установки. Зарегистрированные и обработанные компьютером данные представлены на рис. 117 (б). Важно пояснить, что одной точке на рис. 117 (б) соответствует одно событие или группа одноименных событий импульсного механического возмущения. тУ У I——— - 14 слоев -■■■■- 1 У У у Pi

Q> c\i У / f --— 1310 витков ^ У> S s> у S S s> S У У У> У у s

Ш L-0,42rH L^

St-"S -------J б) 80 60 2 40 20 0

Рис. 117. а). Схема установки датчиков АЭ для локализации областей с повышенной активностью механических возмущений б). Экспериментальная локализация областей с повышенной активностью механических возмущений в обмотке СМС-накопителя

В результате эксперимента было обнаружено три зоны повышенной активности: две рядом с фланцами и одна в центре катушки. Адекватной и логичной интерпретацией полученных результатов может быть деформация обмотки накопителя: максимальная аксиальная деформация вблизи фланцев и наибольшая радиальная деформация в центре. В центре обмотки также происходит максимальное уплотнение витков, что обуславливает повышенный уровень механических возмущений импульсного характера [221]. датчикич у J

0 120 240 360 480

X, мм

В диссертации на примере многочисленных CMC развито и экспериментально обосновано новое научное направление: принципы и методы создания CMC высокой надежности, в первую очередь для научного приборостроения и экспериментальной физики.

Систематически исследовано влияние размера, формы сечения и конструкции токонесущего элемента на предельные токи более 300 CMC различного назначения с запасенной энергией до 4 МДж и индукцией до 18 Тл при 4,2 К. Экспериментально исследовано влияние «размерного эффекта» на токи срыва CMC, изготовленных из проводников на основе ниобий-титана и ниобий-олова.

Тензометрическим методом изучена деформация ряда соленоидов в интервале температур от комнатной до жидкого гелия и в зависимости от уровня пондеромоторного нагружения. Обнаружено наличие слабого взаимодействия в радиальном направлении в «толстых» соленоидах (а > 1,5), что объясняет недостаточную эффективность радиального бандажирования. Одновременно практически продемонстрирована эффективность компенсации осевых пондеромоторных нагрузок.

Методом акустической эмиссии экспериментально изучены особенности развития механических импульсных возмущений для CMC различного назначения. На модельных и полномасштабных CMC обнаружена сильная зависимость амплитудных и накопленных энергий механических возмущений от рабочей частоты и величины транспортного тока. Осуществлена локализация импульсных возмущений как на самих обмотках CMC, так и на системах обмотка/бандаж.

Проведено экспериментальное сопоставление устойчивости CMC из проводников на основе ниобий-титана и ниобий-олова к механическим возмущениям, обусловленным высоким уровнем пондеромоторных нагрузок. Для обмоток из ниобий-олова цилиндрической формы обнаружена существенно большая устойчивость и, соответственно, плотность достигаемых токов.

Экспериментально исследовано влияние проводящего " экрана на переходные процессы в CMC (на примере соленоидов с индукцией 134-18 Тл). Обнаружено, что использование проводящего экрана в сочетании с развитым шунтированием радикально увеличивает электрическую надежность.

Разработаны и испытаны компактные СП-ключи, в которых использован проводник на основе ниобий-титана в медно-марганцевой матрице. По экономичности ключи в несколько раз превышают зарубежные аналоги.

Разработана и внедрена оригинальная технология создания CMC на основе ниобий-титановых проводников, позволяющая снижать энергию упругих деформаций (приводящих к образованию трещин в эпоксидном компаунде), возникающих при охлаждении обмотки до температуры жидкого гелия. Технология повышает стабильность предельных токов CMC, допускает неоднократное использование сверхпроводника. С ее использованием создано около 200 CMC лабораторного масштаба и средних размеров (до 4 МДж) различного назначения, в которых, как правило, токи короткого образца достигались без тренировки.

Экспериментально исследована возможность увеличения индукции магнитного поля и повышения надежности за счет использования проводников на основе ниобий-олова, изготовленных как по «бронзовой» технологии, так и с внутренними распределенными источниками подпитки. Практической реализацией исследований стало создание серий высоконадежных CMC на 10-^-12 Тл, 12-Т-13 Тл, 14-ь15 Тл (всего около 100). Была создано компактная CMC с индукцией 17,7 Тл при 4,2 К. CMC не уступает зарубежным аналогам по массогабаритным характеристикам.

Разработан ряд уникальных CMC для исследований по физике плазмы и УТС, в том числе, для гиротронов повышенной мощности и для систем с быстро изменяющимся (более 50 Тл/с) магнитным полем.

Практическое значение материалов диссертации подтверждается тем, что большинство описанных в диссертации CMC много лет надежно работает в российских и зарубежных научно-исследовательских центрах, а разработанные технологии их изготовления продолжают применяться при создании новых CMC.

Благодарности

Своим долгом автор считает отметить тяжкий труд научных консультаций своего бессменного руководителя, нач. отдела, д.т.н.

B.Е. Кейлина. Повседневная и многоплановая помощь на всех этапах работ была оказана сотрудниками моей лаборатории С.М. Микляевым и

C.А. Шевченко, а также коллегами по отделу О.П. Анашкиным, И.А. Ковалевым, В.И. Щербаковым, В.В. Лыковым.

Плодотворное сотрудничество при создании новых сверхпроводящих проводов проводилось с коллегами из ВНИИНМ им. Бочвара А.К. Шиковым, А.Е. Воробьевой, JI.B. Потаниной, а также в тесной кооперации с коллективом ВНИИКП в лице В.Е. Сытникова и А.В. Рычагова.

На последних этапах работы много полезных замечаний и организационных предложений было выработано в тесной кооперации с сотрудниками ИЯФ им. Будкера.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Сурин, Михаил Израевилич, 2009 год

1. Черноплеков Н.А, УФН, № 6, Том 172, с. 716, 2002 г.

2. Губкин И.Н., «Ниобий-титановые сверхпроводники для ускорителей (обзор материалов зарубежных публикаций)», вып. 2 (141), с. 4-7, Москва, ВНИИНМ, 1992 г.

3. М. Chiba et al., «R & D on NbTi and Nb3Sn Superconductors for AC Use in Super GM», Proceedings of the 16 CEC/JCMC, Elsevier Science, 1997, pa.it 3, pp. 1847-1850.

4. S.F. Krai, Y. Karasik et al., «Alaska SMES: Form and Function for the Wold's Largest Magnet», Adv. in Cry. Engineering, Plenum Press, Volume 43 B, pp. 1047-1076.

5. H. Hayashi et al., «Test Results of Elementary Coils for Toroidal SMES», Adv. in Cry. Engineering, Plenum Press, Volume 43 B, pp. 1083-1091.

6. P.J. Lee, D.C. Larbalestier, J.C. Mc. Kinnelland and A.D. Mc. Inturff, «Microstructure property relationshp in Nb-Ti-Ta», IEEE Trans. Лр>р1. Superconductivity, Vol. 3, N 1, Mar 1993, pp. 1354-1357.

7. A.K. Шиков, В.И. Панцирный, А.Г. Силаев, «Композиционные технические проводники на основе Nb3Sn», Труды РЭЛК, Секция; 95 1999, с. 25-26.

8. Seung Hong, Michael B. Field et al., «Latest improvements of current carrying capability of Niobium-Tin and its magnetic applications», IEEE Trans. Appl. Superconductivity, June 2006, Vol. 16, pp. 1146-1151.

9. L. Bromberg, J.H. Scultz, «ARIES CS Magnetos», MIT Plasma Science and Fusion Center, ARIES MEETING, Dec 2003.

10. A. Nikulin, V. Pantsyrnyi, G. Vedernikov, «Russian Superconducting Materials for Magnet System of Fusion Reactors», Journal of Nuclear Materials, Vol. 283-287, pp. 968-972, 2000.

11. A. Shikov, A. Nikulin, V. Pantsyrnyi, A. Vorobieva, O. Malafeeva, «Improvements of (Nb,Ti)3Sn Bronze Processed Superconducting Performance», IEEE Trans, on Appl. Superconductivity, June 1999, Vol. 9, N2, pp. 1441-1443.

12. D. Bessette, N. Mitchell, E. Zapretilina, H. Takigami, «Conductors of the ITER magnets», IEEE Trans. Appl. Superconductivity, Vol. 11, N 1, pp. 1550-1553, Mar 2001.

13. Iwaki, I. Sato, S. Inaba, «Development of Bronze processed Nb3Sn Superconducting Wires for High Field Magnets», IEEE Trans. Appl. Superconductivity, Vol. 12, N 1, pp. 1045-1048, Mar 2002.

14. J.A. Parell, Y. Zhang, M.B. Field et al., «High field Nb3Sn conductors development at Oxford Superconducting Technology», IEEE Trans. Appl. Superconductivity, Vol. 13, N 2, pp. 3470-3473, June 2003.

15. J.A. Parell, M.B. Field et al., «Advances in Nb3Sn strand for fusion and particle accelerator applications», IEEE Trans. Appl. Superconductivity, Vol. 15, N 2, pp. 1200-1204, June 2005.

16. V. Pantsyrnyi, A. Nikulin, A. Shikov et al., «Internal-Tin Nb3Sn Superconductors Design for Fusion Applications», Advances in Cryogenic Engineering Materials, Vol. 46 B, pp. 989-994, 2000.

17. A. Shikov, V. Pantsyrnyi et al., «Design of Internal-Tin Nb3Sn Current Switch and Strand for Accelerator Magnets», IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Vol. 10, N 1, pp. 996-998, Mar 2000.

18. Old. C.F., Charlesworth J.P., «The breaking strain of 3Mb3Sn in multifilamentary superconductor», Cryogenics, Vol. 16, N 8, pp. 469-473,1976.

19. Scmidt C., «Investigations of the Training Problem of Superconducting Magnets», Appl. Phys. Lett., Vol. 28. N 8, pp. 463-465, 1976.

20. Evans D., «An Hypothes Concerning the Training Phenomen Observed in Superconducting Magnets», Rutherford Laboratory Report, Rh-73-092, 1973.

21. Heim J.R., «Superconducting Coil Training and Instabilities due to Baushinger Effect», Appl. Supercond. Conf., Report D-3, 1974.

22. Ekin J.W., Ficket F.R., Clark A.F., «Effect of Stress on the Nb-Ti Multifilamentary Composite Wire», Adv. Cryog. Eng., V. 22, pp. 449-452,1977.

23. Ekin J.W., «Mechanism for Critical Current Degradation in Nb-Ti and Nb3Sn Multifilamentary Composite Wires», IEEE Trans. Magn., MAG-13, N l,pp. 127-130, 1977.

24. H. Fukushima, A. Ibi, H. Takahashi, «GdBCO and YBCO long coated conductors and coils», Physica С 463-465, 2007, pp. 501-504.

25. Larbalestier D.C., Magraw J.E., Wilson M.N., «The influence of tensile stress on the critical current filamentary Nb3Sn magnet conductor», IEEE Trans, on Magn., MAG-13, N 1, pp. 462-466, 1977.

26. Okada Т., «Effects on perfomance of superconducting wires», Proc. 6th Intern. Conf. Magnet Technology MT-6, Br: ALFA, pp. 1039-1044, 1977.

27. Buchler E., Levinstein M.J., «Efffect of tensile stress on the transition temperature and current-carring capacity of Nb3Sn>>, J. Appl. Phys., V. 36, N 12, pp. 3856-3860.

28. Rupp G., «Enhancement of the critical current of multifilamentary Nb3Sn conductors by tensile stress», J. Appl. Phys., V, 48, N 9, pp. 3858-3863, 1977.

29. T. Takeuchi, N. Bano, A. Kikuchi et al., «External and Internal Stabilization Methods of RHQT Nb3Al Superconductors», Advances in Cryogenic

30. Engineering: Transactions of the International Cryogenic Materials Conference ICMC, 2004, Volume 711, pp. 500-507.

31. T. Takeuchi, Superconductors. Sci. Technol., V 13, pp. 101-119 (2000).

32. T. Miyazaki et al., «Improvement of bronze processed Nb3Sn superconductors for 1 GHz NMR magnets», CES/JCMC 44, pp. 935-941, 1998.

33. Сурин М.И., «К вопросу о проявлении размерного эффекта в сверхпроводящих соленоидах», ВАНТ, 1988, Выпуск 2(42), с. 143.

34. JI.K. Ковалёв, К.Л. Ковалёв, С.М.-А. Конеев, В.Т. Пенкин, В.Н. Полтавец, «Электромеханические преобразователи на основе массивных высокотемпературных сверхпроводников», Москва, Издательство МАИ-ПРИНТ, 2008 г., 440 с.

35. Андреев В., Бондаренко И., Бондарчук Е., Труды второй всесоюзной конференции по инженерным проблемам энергетических ресурсов (Ленинград 23-25 июня, 1981), НИИЭФА, 1982, V.I.P.6.

36. Клименко Е.Ю, Черноплеков Н.А., Никулин А.Д. и др., Атомная энергия, 1987, т. 63(4), с. 248.

37. Okino К., Shikov A., Report presented at JCFRM-2003, Kioto, Dec 2003.

38. Glowacki В., Evetts J., «Tin Supply and Microstructure Development During Reaction of an External Tin Process NbsSn Multifilamentary Composite», J. Mater. Sci., 1988, V. 23. pp. 1961-1966.

39. Shikov A., Nikulin A., Silaeva A et al., «Magnet System», J. Nucl. Mater 1998, V. 258-263, pp. 1929-1934.

40. Suenaga M., Sampson W., Appl. Phys. Lett., 1972, V. 20, pp. 442-444.

41. Hahimoto Y., Yoshizaki K., Taguchi O., Tanaka M., JCEC-5/JCMC. 1974, pp. 332-335.

42. Bobrov E. S., Williams J.E.C., «Magnet System of the 500 MHz NMR spectrometer at the Francis Magnet Laboratory», Rev. Sci. Instr., V. 52. N 5, pp. 657-661, 1981.

43. Hale J.R. and Williams J.E.C., «The transient stabilization of Nb3Sn composite ribbon magnets», J. Appl. Phys., Vol. 39, pp. 2634-2638 (1968).

44. Pantsyrnyi V., Nikulin A., Shikov A. et al. Internal-Tin Nb3Sn Superconductors Designed for Fusion Applications, Advances in Cryogenic Engineering (Materials), 2000, V. 46B, pp. 989-994.

45. А.К. Шиков, «Сверхпроводящие материалы сегодня и завтра», Наука и техника, 2004.

46. Vysotsky V.S., Takayasu М. et al., «New method of current distribution studies for RRL of multistrand superconducting cables», IEEE Trans. Appl. Supercond., V 5, N 2, pp. 580-583, 1995.

47. Vysotsky V.S., Takayasu M. et al., «On the position of apparent current center inside CICC during external magnetic field ramp», Advances in Cryogenic Engineering, V 42, pp. 1249-1256, 1996.

48. Anashkin O.P., Keilin V.E., Surin M.I., Shleifman V.Kh., «The Development and Investigation of Superconducting Magnetic Systems for Physical Experiments», Cryogenics, 1979, Vol. 19, N 7, pp. 405-410.

49. Vysotsky V.S., Takayasu M. et al., «Jumps of the local magnetic field near CICC during external magnetic field ramp and there connection with the RRL», Advances in Cryogenic Engineering, V 42, pp. 1257-1264, 1996.

50. Vysotsky V.S., Takayasu M. et al., «Measurements of current distribution in a 12T strand Nb3Sn Cable-in-Conduct conductor», Cryogenics, V 37, N 8, pp. 431-439, 1997.

51. Vysotsky V.S., Balsamo E.P. et al., «Experimental study of the current redistribution inside Nb3Sn CICC of an ITER relevant magnet in pulsed operation», IEEE Trans, on Appl. Supercond., Vol. 10. N 2, pp. 1598-1601, 2000.

52. Carl H. Rosner, «Emerging 21st Century Market and Outlook for Applied Superconductivity Products», Advances in Cryogenic Engineering, Vol. 43, 1998.

53. M.J. Park, S.Y. Kwak, W.S. Kim et al., «Fabrication and test a 600 kJ SMES model coil», Physica С, V 463-465 (2007), pp. 1247-1251.

54. Bebnorz J.G., Muller K.A.Z., Phys. В, 1986, v. 64, pp. 189-193.

55. Wu M.K. et. al., Phis. rev. Lett., 1987, v. 58, p. 908.

56. Малоземов А.П. и др., «Высокотемпературная сверхпроводимость», Москва, Мир, 1988.

57. Лихарев К.К., Черноплеков Н.А., «Перспективы практического применения высокотемпературной сверхпроводимости». Ж. Всес. хим. общества им. Менделеева, 1989, т. 34, № 34, с. 446-450.

58. Montgomery D.B., «The future prospects for large scale applications of superconductivity», International Journal of Superconductivity: Research and Development, N 9-10, 1998, pp. 78-92.

59. Черноплеков H.A., Вестник РАН, 71, с. 303 (2001).

60. Т. Masuda et al., «Verification Test result of 66 kV 3-core High Tc Superconducting Cable», 2003, IEEJ National convention 7-094, 7-095.

61. F. Hornung, М. Klaser and Т. Schneider, «Usage of Bi-HTS in High Field Magnets», IEEE Transaction on Applied Superconductivity, June 2004, Vol. 14, N2, pp. 1102-1105.

62. Черноплеков H.A. и др., «Перспективные виды электрического оборудования для передачи и распределения электроэнергии», Труды

63. M. Ono et al., «Status of a cryocooler-cooled HTS magnet with Ag-sheathed Bi2223 tapes for single crystal growth applications», Physica С, V 357-360 (2001) part 2, pp. 1281-1288.

64. T. Masuda et al., «Implementation of 2000 A Class High-Tc Current Leads for the Superconducting Compact SR Ring «NIJI-З», Advance in Superconductivity VIII, p. 1235 (1995).

65. Noe M., Steurer M., «High-temperature superconductor fault limiters: concept, applications, and development status», Supercond. Sci. Technol., V 20(2007), pp. 15-29.

66. Bock J. et al., «CURL-10: Development Field-Test of a 10 kV/10 MVA resistive current limiter based on bulk MCP-BSCCO 2212», IEEE Transaction onAppl. Superconductivity, 2005, V 15, N 2, pp. 1955-1960.

67. Уилсон M., «Сверхпроводящие магниты», Москва, Мир, 1985, 408 с.

68. Брехна Г., «Сверхпроводящие магнитные системы», Москва, Мир, 1976, 794 с.82.