高温超导块材的研究进展

近年来,高温超导块材的研究在以下几方面获得了新的进展,即YBCO和稀土REBCO的制备、单晶SmBCO的制备、Bi2223块材的制备、MgB2块材的研究以及REBCO块材的应用研究等。     

带阻挡层的Bi2223／Ag高温超导带材

为了降低Bi2223/Ag高温超导带材的交流损耗,科研人员在该种带材中加入了阻挡层。1997年,瑞士日内瓦大学凝聚态物理系应用物理组的R. Flukiger教授等人首先提出,随后迅速为人们所接受,成为能降低超导体交流损耗的一种有效的方法。到目前为止,人们在阻挡层材料的选择、材料厚度、显微结构及其对带材的交流损耗及超导性能等方面的影响都做出了许多有益的探索性研究,这些工作主要集中在欧洲。大多数研究小组重视Bi2223/Ag的高临界密度和长线化。引入阻档层的意义 在频率为f、峰值为△B的交变磁场下,多芯Bi2223/Ag超导体中的交流损耗…     

Bi-Sr-Ca-Cu-O高温超导材料的连接技术

Bi-Sr-Ca-Cu-O（BSCCO）高温超导材料在电力工程中拥有广阔的应用前景。本文全面概述了国内外研究Bi系高温超导材料连接技术的现状和不足,重点介绍了BSCCO带材常规冷压成形后再高温反应退火的扩散焊连接技术,另外,阐述了近几年采用高温加压直接扩散连接的最新研究成果。     

表征高温超导YBCO薄膜表面酸性液膜特性的红外方法

利用自行研制的红外实时监测系统,对YBCO高温超导薄膜上酸性液膜的红外辐射灰度进行实时采集,拟合出不同时刻的红外热像与三维相对灰度分布图及其红外辐射灰度平均值随时间变化的曲线,并在液膜微小立体液柱热交换简化模型的基础上,研究了YBCO上液膜平均温度的变化特性及其特征点.研究表明:红外实时监测技术可以清晰地观测到液膜的温度抖动特性,并且可以表征出液膜各微小区域之间的温度差异,以及各微小区域温度的实时变化;在一次喷涂形成液膜的情况下,YBCO上液膜的平均温度分为抖动变化、快速上升、逐渐下降和趋于平缓四个阶段,每个阶段都有其特定的响应时间、变化速度、变化趋势以及反应机理.根据平均温度变化的特点,将划分这四个阶段的三个特征点相应定义为灰度陡增点、灰度极值点和灰度平稳点.     

固态限流器对双端电源系统正常运行的影响

详细分析了新型固态限流器对单机 — 无穷大系统启动暂态过程和稳态运行的影响，得出以下结论:启动过程中限流器直流电感的充磁使线路电流上升减慢;耦合变压器漏抗和桥路损耗等影响发电机功角和励磁电压;直流限流电感（电抗）与单机 — 无穷大系统联线阻抗之比越小，其启动充磁对系统的影响越小;耦合变压器漏抗越低，对系统稳态运行影响越小。分析和仿真均验证了直流电感按限流要求设计时，固态限流器对系统的运行没有明显影响，若采用低漏抗耦合变压器或带旁路电感则可进一步降低这种影响。     

谐振型故障限流器阻抗特性仿真和参数优化

谐振型故障电流限制器是解决超高压电网短路电流超标方案之一。相对于其他限流器,谐振型能适应电网的各种复杂操作,在工程上具有可实现性。从谐振型主电路回路入手,建立阻抗模型,分析谐振型阻抗参数的影响因素,比较了谐振型与补偿型阻抗模型的异同。从限流角度,提出了抑制因子和谐振因子2个影响阻抗参数;在考虑限流器故障态模式下,从系统角度,提出了负补偿度概念,探讨了负补偿度与装置容量和输送功率的关系。在参数优化设计理论分析上,通过仿真计算,给出了参数优化范围。仿真结果表明,阻尼回路电气强度大大降低,限流器限流效果明显。     

三相偏磁桥路型限流器控制系统研制

设计的三相限流器控制系统由3个单相偏磁桥路型限流器、3个限流电抗器、励磁电源系统及电网运行状态监测系统组成,采用以2个数字信号处理器(DSP)为核心处理器的控制器,一个主要负责为偏磁桥路型限流器提供励磁电流;另一个主要负责监测电网电流、电压,实时采集电流、电压数据,当发生短路故障时及时作出判断,并通过CAN总线将控制参数发送给励磁控制器.分析了系统的工作原理,给出了三相控制系统的硬件、软件设计方案,并为控制系统的偏磁桥路型限流器设计了可以克服偶倍频反电势的基于DSP和现场可编程门阵列(FPGA)的数字励磁控制器.在所研制的380V/150A、最大故障限流1000A的偏磁桥路型限流器试验样机上进行了各种短路试验,试验结果表明所设计的控制系统软、硬件方案可行有效.     

硅衬底上BSCCO高温超导材料的制备

研究了采用单靶控溅射在Ｓｉ（１００）衬底上生长ＹＳＺ（钇稳定的ＺｒＯ２）ＢＳＣＣＯ（铋锶钙铜氧）薄膜的工艺条件,包括生长温度,生长气氛,生长速率及氧化退化等。还研究了高温超导相的形成与生长温度的关系,并获得了超导膜临界温度为８２Ｋ的ＢＳＣＣＯ／ＹＳＺ／Ｓｉ兼容材料。     

组合式熔凝石英微透镜阵列-线列Yba_2Cu_3O_(7-δ)高温超导薄膜红外探测器的研究

采用准分子激光扫描消融法淀积YB32C23O7-δ高温超导薄膜,利用常规光刻工艺制备线列高温超导薄膜器件,采用离子束刻蚀制备与高温超导薄膜器件匹配的熔凝石英微透镜阵列,测试了微透镜／高温超导薄膜器件所构成的混合结构在1～5μm红外波段的几项重要的光响应特性．     

采用超导材料设计制作窄带宽双模微带滤波器

本文采用双面高温超导薄膜设计制作了一种窄带宽双模微带滤波器,介绍了高温超导滤波器的工作特点和性能优势,给出了四阶双模微带滤波器的设计过程、设计结果。滤波器制作于以0.5mm 厚度铝酸镧（LaAlO3）基片为衬底的双面高温超导DyBCO 薄膜上,中心频率为2017.5MHz,通带宽度为15 MHz,滤波器的测试结果与设计结果较好吻合。