Образец для измерения электропроводности гиперпроводящих шин, преимущественно прямоугольного сечения, при поперечном сжатии

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК щ) Н 01 Е 7/2-ъа Х 7 НИ Н АВТОРСН ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ НИЕ ИЗОБР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт физики твердого телаи полупроводников АН БССР(56) 1. Патент Англии В 1188340,.кл. Н 01 Р 7/20, 1975.2. Авторское свидетельство СССРУ 628762, кл. 6 01 К 27/16, 1978(54)(57) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ГИПЕРПРОВОДЯЩИХШИН, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРЯМОУГОЛЬНОГОСЕЧЕНИЯ, ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ СЖАТИИ, имеющий витую форму с жесткими проставками между рабочими поверхностями, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения испытаний и повьппенияточности измерений, он выполнен ввиде цилиндрической спирали, междуповерхностями сжатия которой расположена спирально цилиндрическаяпроставка.309 . 2уровне 10 ЭО 5 В необходимо иметь длинные - в десятки сантиметров, об" разцы и обеспечить однородность их рабочих условий.Соответствующие сложности возрастают при необхидимости моделирования условий поперечного сжатия гиперпроводников как из-за сложности размеще ония длинных образцов поперек криоста 1132 является образец в виде отрезка испытуемой машины с токовыми и потенциальными контактамн, который снабженжесткими проставками из изоляционного материала в виде пластинок с дистанционирующими, выступами с противопаложных сторон, отрезок шины имеет зигзагообразную форму с прямолинейными деформируемыми участками, а проставки установлены одна против другой между зигзагами так, что дистанциони- рующие выступы прилегают к деформируемым участкам. Исследуемая шина сжимается силой Р по прямолинейным участкам между дистанционирующими проставками, так что сигналы падения электрического, напряжения Ь О(1) по отдельным участкам многократно суммируются 2).Недостатком этого решения является "прерывистый" характер нагружения, прикладываемого .к большому .числу пространственно разделенных рабочих участков, в результате чего возникает множество концевых зон, длина влияния и характер нагруженного состояния которых учету не поддается. Соответственно при обработке экспериментальных данных в ряде случаев возникают трудно объяснимые погрешности. Трудности усугубляются при усложнении экспериментальных условий: при моделировании нагружение в поперечном магнитном поле, более полно имитирующем условия в обмотках электромагнитов, трудно обеспечить однородность по всей длине участков без существенного увеличения размеров электромагнита, при моделировании отжига структурных дефектов путем пропускания сильноточных импульсов часто происходит разрыв образца по боковым незакрепленным участкам между прощадками нагружения из-,за самовзаимодействия токов,1Изобретение относится к элекгротехнике, в частности к конструирова",нию мощных гиперпроводящих электромагнитов, преимущественно на основевысокочистого алюминия, и исследованию свойств гиперпроводников.Известно изготовление .мощных электромагнитов с использованием гиперпроводников,.т.е, проводников из высокочистых металлов с высоким совер-, 1 О та вместе с нагружающим устройством,шенством внутренней структуры, исполь" так и обеспечения однородности мехзуемых при криогенных температурах нагружения.(соответствующих жидкому гелию или Наиболее близким к изобретениюводороду), электросопротивление ко-;торых в тысячи и десяткитысячраз ниже обычного уровня. Приближаясь поэтому показателю к техническим сверхпроводникам, они выгодно отличаютсяот них дешевизной, доступностью, устойчивостью к внешним воздействиям проО.стотой и надежностью. Однако, как у1 всех высокочистых металлов, механи ческая прочность гиперпроводниковсравнительно невысока и при их использованин в обмотках моющих электромагни- ,25"тов, где возникают большие электромагнитные нагрузки, часто оказывает,ся недостаточной. В таКих случаяхобычным приемом является искусственное упрочнение обмотки путем введениязОсиловых элементов, например бандажирующих лент, наматываемых одновременно с токопроводящими и служащих.для них жесткой опорой 13,Однако, хотя при этОм существенно снижается растяжение проводника,остается возможность его поперечного сжатия в рабочих условияхв результате прижатия к бандажу) и опасность пластического вытекания металла в боковых направлениях, что приводит к нарушению первоначально упорядоченной структуры и соответственно возрастанию электросопротивленияОтносительно исходного уровня эна 45ние и учет которого необходим дляпроектирования,Исследование зависимости электросопротивления гиперпроводниковот мехнагружения проводят в средежидкого гелия или водорода, а вследствие высокой проводимости и невозможности использования модельных образцов из-за чувствительности гиперпроводников к размерам и форме поперечного сечения (так называемого"размерного эффекта") для полученияуверенно регистрируемого сигнала на1132309 Общими признаками предлагаемого образца и прототипа являются преимущественно прямоугольное сечение шины и наличие электроизоляционных дистанционирующих проставок между отрезками образца.Цель изобретения - упрощение испытаний и повышение точности измерений путем придания образцу формы, позволяющей производить его однород О ное нагружение по всей требуемойдлине при разнообразных условиях испытаний. Цель достигается тем, что обра эец для измерения электропроводности гиперпроводящих шин, преимущественно прямоугольного сечения, при поперечном сжатии, имеющий витую форму с жесткими проставками между рабочими 20 поверхностями, выполнен в виде цилиндрической спирали, между поверхностями сжатия которой расположена спирально-цилиндрическая проставка,Использование образца предлагаемоговида.позволяет получить большую длину рабочего участка при малом объе. ме устройства в целом за счет использования практически всей длины образ. ЗО ца, При этом концевые зоны нагружения и неподкрепленные участки сведены до минимума. Упрощается изготовление самого образца эа счет возможности придания ему нужной формы изгибочным устройством по шаблону.В результате упрощается и ускоряется проведение исследований и повышается точность получаемьм результатов исоответственно качество конструкти рования электромагнитов. 4На фиг. 1 представлена схема образца вместе с устройствами нагружения; на фиг. 2 и 3 - конструкция матрицы и пуансона,Исследуемый образец - отрезок гиперпроводящей шины предварительноспециально изогнут в виде циндрической спирали и отожжен для исключениявлияния структурных дефектов гиба.Спирально-цилиндрическая прочная проставка 2 между витками шины выполнена из жесткого материала, способного без искажения передавать усилияна шину с витка на виток.Исследуемый образец с проставкойнаходится между пуансоном 3 (фиг.2,3)и матрицей 4, причем при необходимости ограничить возможность течения материала шины в боковых (в данном случае - радиальных) направленияхматрица снабжается цилиндрическимбуртиком 5, а пуансон - буртиком 6,что позволяет создавать условия, вжелаемой степени воспроизводящие всестороннее сжатие шины, оптимальноедля работы гиперпроводников,Это позволяет резко сократитьобъем необходимых экспериментов засчет возможности экстраполяции ограниченного числа измерений на всевозможные случаи, упростить расчетыи повысить их точность. Полученныйрезультат представляет интерес для физики твердого тела, в частности понимания деформационных процессов.Предложенный образец за счет упрощения изготовления доступен для воспроизведения, за счет повышения точно-сти измерений с помощью образца снижается объем необходимых исследований.1132309 б г Шекмар Тирам 682 НИИПИ Государственного комит по делам изобретений и о 035, Москва, Ж, Раушска