Ein induktives Verfahren zur Charakterisierung der Stromtragfähigkeit langer Bi-2223 Bandsupraleiter

Zusammenfassung:

In dieser Arbeit wurde ein induktives und damit berührungsfreies Meßverfahren zur Qualitätskontrolle von filamentisierten Bi-2223 Bandleitern großer Längen untersucht. In einem kontinuierlichen Durchzugsverfahren wurde mit einer einzelnen Hallsonde oder einer Hallsondenkette das Magnetfeld von im Supraleiter induzierten Abschirmströmen bestimmt. Das Magnetfeldprofil entlang des Leiters dient zur Beurteilung der Längshomogenität der Stromtragfähigkeit und zur Lokalisierung von Defekten im Bandleiter, Querprofile machen Aussagen über den Kopplungszustand der Filamente.

Der Magnetfeldverlauf wurden mit der resistiv bestimmten Stromtragfähigkeit entlang des Bandleiters verglichen. Resistive Kontrollmessungen sind an kurzen Bandleiterstücken mit einer maximalen Länge von 0,5 m durchgeführt worden und dienten hauptsächlich zur Beurteilung der Tauglichkeit des induktiven Verfahrens.

Messungen an multifilamentären Bandleitern unterschiedlichen Typs zeigten eine Übereinstimmung des Magnetfeldverlaufes mit dem resistiv ermittelten kritischen Strom, wenn aufgrund der experimentellen Bedingungen (dB/dt) bei der induktiven Messung die Filamente gekoppelt sind. Damit konnte nachgewiesen werden, daß der Magnetfeldverlauf der induzierten Abschirmströme zur Beurteilung der Homogenität der Stromtragfähigkeit herangezogen werden kann.

Angewandt wurde das Verfahren auf Bandleiter größerer Länge (bis 16 m) mit verdrillten und unverdrillten Filamenten. Als typische Defektstrukturen zeigten sich Blasen und Schwankungen der Stromtragfähigkeit, die durch das während der Herstellung der Leiter durchgeführte Walzen verursacht sind.

An inductive method for the characterisation of the critical current of long length Bi-2223 tape superconductors

Abstract:

In this work an inductive contactless method for the quality control of long length filamentary Bi-2223 tape superconductors is investigated. In a continuous process, the magnetic field of induced shielding currents is determined with a single Hall probe or a Hall probe array. The magnetic field along the length of the conductor is used to investigate the length homogeneity of the critical current and to locate defects in the tape, the cross profile gives information about the filament coupling.

The magnetic field along the length of the conductor is compared with the resistively determined critical current. Resistiv measurements on short tape sections with a length up to 0.5 m, are used to demonstrate the suitability of the inductive method.

Measurements on different types of tape conductors show a correspondence between the magnetic field variation along the length and the resistively determined critical current. This proves that the magnetic field of the induced shielding currents is suitable to determine the homogeneity of the critical current, if filaments are coupled due to the experimental conditions (dB/dt).

The method was applied to long tapes (up to 16 m) with twisted and untwisted filaments. The typical defect structures which are observed are bubbles and variations of the critical current, caused by the rolling process during the tape production.