Защитен ток - Велика енциклопедия на нефт и газ, статия, страница 4
Екраниращ ток
По този начин стойността на критичната плътност на тока е от основно значение при свръхпроводящи преходи, които се случват както при промяна на тока, така и при промяна в магнитното поле. Критичното поле е това, което предизвиква екраниращи токове с критична плътност. [46]
За простота те са разположени по краищата на композита. Да предположим, че проводникът е навит в намотка с дискова ферма, а краищата му лежат в краищата на намотката. В този случай полевият компонент R] индуцира екраниращи токове в свръхпроводящите нишки, разположени по челата на композита. Размерите му са дадени на фиг. [47]
Явлението пълзене на потока (движението на потока, споменато по-рано, е неговият ограничаващ случай) е наблюдавано за първи път при експерименти с тръбни свръхпроводници тип II при изследване на способността им да улавят и екранират магнитния поток. При тези експерименти външното поле се прилага успоредно на оста на цилиндъра. Тъй като вихровите нишки проникват в цилиндъра, в дебелината на свръхпроводника се установява екраниращ ток, който ограничава по-нататъшното проникване на потока. Дислокациите забавят вихровите нишки, на които действа силата на Лоренц, от екраниращия ток. [48]
Магнитът за тази камера, подобно на подобни магнити за други балонни камери, е голям соленоид, състоящ се от две половини, които са раздалечени, за да позволят на лъча заредени частици да премине в посока, перпендикулярна на полето. Всяка половина на соленоида се състои от 20 еднослойни бисквити, монтирани, както е показано на фиг. 2.2. Действието на навиването на една такава бисквита от седем компонента е показано на фиг. 13.10. Охлаждащите канали за течен хелий са осигурени от медна лента, чиято гофрирана повърхност е обърната към свръхпроводника. Друг компонент на намотката беше допълнителна нагревателна лента, предназначена да потиска екраниращите токове. [49]
Помислете за свръхпроводящ проводник, през който протича ток поради външен източник. Физиците наричат този ток трансферен ток, тъй като той носи заряд по жицата. Ако проводникът е във външно магнитно поле, тогава екраниращите токове, възникнали на повърхността на проводника, се добавят към трансферните токове и във всяка точка токът/може да се счита за общ. [50]
Първо, по-подробно от преди (вж. § 1.2), нека обсъдим някои от характеристиките на поведението на свръхпроводниците в електромагнитни полета. Най-простата реакция (реакция) на свръхпроводник към приложено магнитно времеконстантно поле се състои в изместването на това поле от пробата в резултат на появата на екраниращи токове, протичащи близо до повърхността в слой с дебелина от порядъка на дълбочина на проникване K. Характерът на уравненията, описващи такъв скрининг, зависи, наред с други неща, от това каква е дълбочината А, дали тя е повече или по-малка от средния свободен път I в нормалното състояние. Това поведение на свръхпроводник в постоянно магнитно поле е подобно на екранирането на микровълновото лъчение в случай на нормален метал. Известно е, че лъчението прониква само до дълбочината на кожния слой 5 и връзката между плътността на тока J и микровълновото поле E зависи от стойността на 5 - независимо дали е повече или по-малко I. [51]
От изразите (8.86) и (8.87) следва, че очевиден начин за намаляване на загубите от хистерезис в надлъжно магнитно поле е увеличаването на стъпката на усукване. Въпреки това, в присъствието на напречния компонент на полето, който също се променя във времето (както обикновено се случва при магнитите), увеличаването на L едновременно води до увеличаване на времевата константа τ (8.50) и, следователно, увеличение при загуби в напречното поле. Възможен начин за преодоляване на тази трудност е предложен в [19] и се състои в редуване на посоките на усукване на свръхпроводящия проводник в съседни участъци по цялата му дължина. Тъй като екраниращите токове също променят посоката си, когато се промени посоката на усукване, проводникът се държи като набор от къси участъци със същата дължина/с променлива посока на усукване, свързани последователно. [52]