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元記事の質問は最初読んだ時「?」でしたけど、やっと意味が分かりました。
超伝導状態にある電子は「電気」は伝えますが「熱」は伝えません。なので局所的に超伝導が破れた状態が発生すると、はやくそこで発生した熱を持ち去ってやらないと、全体がいっぺんに超伝導から常伝導へと変わってしまいます。これを「クエンチ」と言います。
熱を持ち去る方法としては別コメントにあるように、銅などの常伝導金属でくるんでマルチフィラメント化したり、液体ヘリウムや液体窒素などの冷媒を使うのが一般的です。
冷媒では線材表面で沸騰による泡が生じてこの部分での熱伝導が悪くなってしまいます。一方で超流動ヘリウムでは沸騰による泡が生じないので、熱を持ち去る能力としてはよりよいということになります。超流動ヘリウムの熱伝導がいいから泡が生じないというべきかも知れません。
銅酸化物高温超伝導体はセラミックスといえど、臨界温度以上で金属は金属です。熱をよく伝えます。( 以下、蛇足)ただし、この金属状態を銅酸化物高温超伝導の出現以前から私達が知っていた金属と同じものと考えてよいのか、ということは今まさにエライ先生たちが頭を悩ましている問題です。
実用的な超伝導線材では超伝導物質のみで線材を構成するということはありません. 必ず銅, アルミあるいは銀など定伝導素材で超伝導物質を包んだ形になっています. 例えばちょっと古い(2000年)記事ですけどビスマス系超伝導体に銀を被覆した線材 [u-tokyo.ac.jp]が紹介されています. この被覆材によって機械的な強度を得ると同時に, 局所的な超伝導の破れが起こったときに被覆の伝導体である程度カバーしています.
またクエンチに限定すると, 最近では液体ヘリウムの様な冷媒無しで動作するような超伝導機材 [shi.co.jp]もあるようです.
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一つのことを行い、またそれをうまくやるプログラムを書け -- Malcolm Douglas McIlroy
クエンチ対策は? (スコア:3, 興味深い)
MRIの磁気コイルみたいに磁場を溜めてるわけじゃないから、爆発はしないのかな。
クエンチの兆候を検知してシャットダウンする安全装置とかあるんだと思いますが、自律的な安定性が無いと、全面的に置換するには怖い気がしますね。
#関係ないけど、超伝導線って温度も超伝導?
#リングワールドで、超高温超伝導線使って熱移送してるシーンがあった…。
Re:クエンチ対策は? (スコア:2, 参考になる)
ヘリウムでは超流動時に熱の伝導性も非常に高くなるとのこと。
したがってヘリウム冷却ではクエンチが起き易くなる。
別コメントにもあるが高温超伝導の物質は大体セラミックス
なので、金属の超伝導(ヘリウム冷却)とは違って線材自体
が断熱材といっていいんじゃないかな?
Re:クエンチ対策は? (スコア:2, 参考になる)
元記事の質問は最初読んだ時「?」でしたけど、やっと意味が分かりました。
超伝導状態にある電子は「電気」は伝えますが「熱」は伝えません。なので局所的に超伝導が破れた状態が発生すると、はやくそこで発生した熱を持ち去ってやらないと、全体がいっぺんに超伝導から常伝導へと変わってしまいます。これを「クエンチ」と言います。
熱を持ち去る方法としては別コメントにあるように、銅などの常伝導金属でくるんでマルチフィラメント化したり、液体ヘリウムや液体窒素などの冷媒を使うのが一般的です。
冷媒では線材表面で沸騰による泡が生じてこの部分での熱伝導が悪くなってしまいます。一方で超流動ヘリウムでは沸騰による泡が生じないので、熱を持ち去る能力としてはよりよいということになります。超流動ヘリウムの熱伝導がいいから泡が生じないというべきかも知れません。
銅酸化物高温超伝導体はセラミックスといえど、臨界温度以上で金属は金属です。熱をよく伝えます。( 以下、蛇足)ただし、この金属状態を銅酸化物高温超伝導の出現以前から私達が知っていた金属と同じものと考えてよいのか、ということは今まさにエライ先生たちが頭を悩ましている問題です。
Re:クエンチ対策は? (スコア:1, 参考になる)
#金属単体で高温超伝導(液体窒素冷却)というのは無かったハズ
ですので冷やすことが出来なくなれば電流が流れないことになります。
Re:クエンチ対策は? (スコア:4, 参考になる)
実用的な超伝導線材では超伝導物質のみで線材を構成するということはありません. 必ず銅, アルミあるいは銀など定伝導素材で超伝導物質を包んだ形になっています. 例えばちょっと古い(2000年)記事ですけどビスマス系超伝導体に銀を被覆した線材 [u-tokyo.ac.jp]が紹介されています. この被覆材によって機械的な強度を得ると同時に, 局所的な超伝導の破れが起こったときに被覆の伝導体である程度カバーしています.
またクエンチに限定すると, 最近では液体ヘリウムの様な冷媒無しで動作するような超伝導機材 [shi.co.jp]もあるようです.
Re:クエンチ対策は? (スコア:0)
熱抵抗が高く、熱流が小さくなる)ので、単体のマグネットのような完全無冷媒には
なかなか出来ないような気がします。
Re:クエンチ対策は? (スコア:3, 参考になる)
これは違います.
母物質の非ドープ系の銅(などの)酸化物はMott絶縁体ですが,高温超電導体
になるものはドープしてあるんでMott状態が溶けてメタルになってます.
酸化物なんでよく「酸化物と言うと通常絶縁体ですが……」と紹介されることも
ありますが,普通は高温超電導体の高温相は(酸化物ではありますが)金属です.
#たまに特殊なもので一度絶縁相に行ってから超伝導相に転移するものもあった
#ような気はしますが.
Re:クエンチ対策は? (スコア:0)
Re:クエンチ対策は? (スコア:0)
なんかアホっぽい
Re:超伝導爆弾(Re:クエンチ対策は?) (スコア:0)
#北の国に落としてみると面白そうだ。