GB/T 21227-2021 交流损耗测量 多丝复合超导材料磁滞损耗的磁强计测量法

ICS 17.220.20:29.050
CCS H 21
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 21227-2021/IEC 61788-13:2012
代替GB/T 21227-2007
交流损耗测量多丝复合超导材料
磁滞损耗的磁强计测量法
AC loss measurements-Magnetometer methods for hysteresis loss in
superconducting multifilamentary composites
(IEC 61788-13:2012,Superconductivity-Part 13:AC loss measurements-
Magnetometer methods for hysteresis loss in superconducting
multifilamentary composites,IDT)

目次
前言
引言
1范围
2规范性引用文件
3术语和定文
4要求
4.1目标不确定度
4.2外加磁场的不确定度和均匀性
4,3VSM的校准
4.4温度
4.5样品长度
4.6样品取向和退磁效应
4.7归一化体积
4.8磁场循环或扫描方式
5VSM测量方法
5.2VSM测量原理
5.3V5M样品制备
5.4VSM测量条件及校准
6测试报告
6,1总则
6.2有关测试的基本情况
6.3技术细节
附录A《资料性)SQUID测量方法
附录B(规范性》本方法推广到一般超导体的测量
附录C(资料性)不确定度考虑
参考文献

1范围
本文件描述了运用直流或低扫场速率磁强计方法测量Cu/Nb-Ti多丝复合材料磁滞损耗的相关事宜。本文件规定了Cu/Nb-Ti多丝复合导体中磁滞损耗的一种测量方法。测量在温度为4.2K或接近于4.2K的圆形截面超导线上进行。直流或低扫场速率磁强计法使用的是超导量子干涉器件(SQUID)磁强计（见附录A)或振动样品磁强计(VM)。如果测量中发现用不同的（但均校准过的）磁强计所得的结果存在差异，则以外推至零扫场速率下的VM测量结果为准。将本测量方法推广到一般超导体的规范详见附录B。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
IEC 60050(所有部分)国际电工术语(International electrotechnical vocabulary)(见≤http://
www.electropedia.org>)
IEC 61788-5超导电性第5部分：基体与超导体体积比测量铜-铌钛(Cu/Nb-Ti)复合超导线
铜-超体积比的测量(Superconductivity一Part 5:Matrix to superconductor volume ratio
measurement-Copper to superconductor volume ratio of Cu/Nb-Ti composite superconductors)

3术语和定义
IEC 60050-815界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1交流损耗AC loss
P
因随时间变化的磁场或电流，复合超导体中损耗的功率。
注：每个磁场《变化)周期内的交流损耗标示为Q。虽然一般来说，所有这种损耗都不可避免地具有“磁潜性”，但复合超导材料中的交流损耗通常可分为磁滞损耗、涡流损耗以及耦合损耗《见IEC 60050-815:2015的815-13-52中注1和注2)，分别定义如下。
[来源：IEC 60050-815:2015,815-13-52,有修改]
3.2磁滞损耗hysteresis loss
P
超导体在变化磁场中出现的一种损耗，其值与交变磁场的频率成正比。
注：磁滞损耗由磁通钉扎导致超导材料的不可逆磁性所引起。
注：磁滞损耗仅发生于Cu/Nb-Ti复合材料的超导区，因此即使在没有基体材料的情况下也会存在磁滞损耗。每个磁场（变化）周期内的磁滞损耗标示为Q,它与磁化强度-磁场(MH)磁滞回线面积密切关联；相关的M有时被称为“持续电流磁化强度”。
[来源：IEC 60050-815:2015,815-13-53,有修改]
3.3涡流损耗eddy current loss
P
在变化的外磁场或自场中，超导体的常导基体或结构材料中感应的涡流所产生的损耗。
注：每个磁场（变化）周期内的涡流损耗标示为Q。。
[来源：IEC 60050-815:2015,815-13-54,有修改]
3.4耦合电流损耗coupling current loss
P。
有常导基体的多丝超导线中，耦合电流产生的损耗。
注：每个磁场（变化）周期内的耦合电流损耗标示为Q。
[来源：IEC 60050-815:2015,815-13-57,有修改]
3.5邻近效应耦合损耗proximity effect coupling loss
P
由于邻近效应而使复合超导体中超导丝之间的基体材料呈现超导时，超导电流沿超导丝流动并穿
过基体材料形成环流而导致的损耗。
注：在这种情形下，邻近效应电流与糊合电流竞争相同的路径。由于邻近效应，整个电流路径呈超导电性，P表现为一种持续电流效应。邻近效应的存在会使P。增大。当Cu/Nb-Ti复合材料的丝间距减少至lrm以下时，就会产生邻近效应。每个磁场（变化）周期内邻近效应耦合损耗标示为Q一。

3.6退磁demagnetization
超导样品的磁化使超导体感受到的外加磁场降低的现象。
注：退磁不仅与磁化强度有关，还依赖于样品几何尺寸和外加磁场取向。在4.2K和强磁场下.Cu/Nb-T多丝复合材料的退现象通常可以忽略。
3.7磁通蠕动flux creep
热激活引起的磁通涡旋从一个钉扎中心到另一个钉扎中心的运动。
注：磁通动是指在外磁场和样品温度恒定时超导体的持续电流磁化强度随时间对数衰减的现象。磁通蠕动显著时磁滞损耗与频率明显相关。除非存在邻近效应耦合，否则Cu/Nb-Ti复合材料中的磁通蠕动可以忽略。
[来源：IEC 60050-815:2015,815-12-20,有修改
3.8磁通跳跃flux jump
由机械、热、磁或电扰动导致的、脱离钉扎的磁通涡旋的雪崩和协同运动。
注：磁通跳跃以超导体磁化强度骤然降低的形式表现出来，
[来源：IEC 60050-815:2015,815-12-22,有修改]
3.9超导丝体积filamentary volume
给定样品中超导丝的总体积。

投稿会员：芳华