JIS H 7306:2018 超電導―残留抵抗比試験方法―ニオブ・チタン及びニオブ３すず複合超電導線の残留抵抗比

                                                                 H 7306 : 2018 (IEC 61788-4 : 2016)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 試験方法の概要・・・・[2]
•  5 装置・・・・[2]
•  5.1 測定用マンドレル又は測定用基板の材質・・・・[2]
•  5.2 測定用マンドレルの直径及び測定用基板の長さ・・・・[3]
•  5.3 抵抗R2測定用クライオスタット・・・・[3]
•  6 試料・・・・[3]
•  7 測定及び解析・・・・[3]
•  7.1 室温抵抗(R1)の測定・・・・[3]
•  7.2 超電導転移温度の直上での抵抗(R2又はR2*)の測定・・・・[4]
•  7.3 ニオブ・チタン複合超電導線の曲げひずみに伴うR2*の補正・・・・[6]
•  7.4 残留抵抗比(RRR)・・・・[6]
•  8 試験方法の不確かさ及び安定度・・・・[6]
•  8.1 温度・・・・[6]
•  8.2 電圧測定・・・・[6]
•  8.3 電流・・・・[6]
•  8.4 寸法・・・・[6]
•  9 試験報告書・・・・[7]
•  9.1 残留抵抗比の値・・・・[7]
•  9.2 試料・・・・[7]
•  9.3 試験条件・・・・[7]
•  附属書A(参考)残留抵抗比測定に関する追加参考事項・・・・[9]
•  附属書B(参考)統計に関する定義・・・・[15]
•  附属書C(参考)残留抵抗比試験方法における不確かさの評価・・・・[16]

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――――― [JIS H 7306 pdf 1] ―――――

H 7306 : 2018 (IEC 61788-4 : 2016)

まえがき

  この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本
電線工業会(JCMA)及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を
改正すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格(日本産業規格)で
ある。これによって,JIS H 7306:2012は改正されこの規格に置き換えられ,また,JIS H 7312:2007は廃
止され,この規格に置き換えられた。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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――――― [JIS H 7306 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              H 7306 : 2018
                                                                          (IEC 61788-4 : 2016)

超電導−残留抵抗比試験方法−ニオブ・チタン及びニオブ3すず複合超電導線の残留抵抗比

Superconductivity-Residual resistance ratio measurement- Residual resistance ratio of Nb-Ti and Nb3Sn composite superconductors

序文

  この規格は,2016年に第4版として発行されたIEC 61788-4を基に,技術的内容及び構成を変更するこ
となく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある参考事項は,対応国際規格にはない事項である。

1 適用範囲

  この規格は,Cu(銅),Cu-Ni(銅・ニッケル合金),Cu/Cu-Ni及びAl(アルミニウム)のマトリックス
をもつ,ニオブ・チタン複合超電導線並びにニオブ3すず複合超電導線の残留抵抗比(RRR)を決めるた
めの試験方法について規定する。この規格の試験方法は,長方形又は円断面をもち,残留抵抗比の値(rRRR)
が350未満で,断面積が3 mm2未満のモノリス構造の超電導線に適用できる。ニオブ3すず複合超電導線
の場合には,反応熱処理を行った試料に適用できる。
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          IEC 61788-4:2016,Superconductivity−Part 4: Residual resistance ratio measurement−Residual
              resistance ratio of Nb-Ti and Nb3Sn composite superconductors(IDT)
            なお,対応の程度を表す記号“IDT”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“一致している”こ
          とを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。この引用
規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS H 7005 超電導関連用語
      注記 対応国際規格 : IEC 60050-815,International Electrotechnical Vocabulary−Part 815:
             Superconductivity

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS H 7005によるほか,次による。

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2
H 7306 : 2018 (IEC 61788-4 : 2016)
3.1
残留抵抗比,RRR(residual resistance ratio)
  室温抵抗と超電導転移温度の直上での抵抗との比。
    注記1 この規格において,室温抵抗とは,293 K(20 ℃)における抵抗と定義する。ニオブ・チタ
            ン複合超電導線及びニオブ3すず複合超電導線の残留抵抗比は,式(1)によって求められる。
                         RRR=RR
                               1
                         r         (1)
                                2
                      ここに,       rRRR :  残留抵抗比
                                      R1 :  室温抵抗値
                                      R2 :  超電導転移温度の直上での抵抗値であり,ひずみを加え
                                             ないゼロ磁界で測定した値
    注記2 低温での抵抗測定中に得られる試料の抵抗と温度との関係を,模式的に図1に示す。直線(a)
            と直線(b)とが交差する点Aによって,低温での抵抗R2,及びその温度Tc*が決まる。
                                                      C
                                    図1−温度と抵抗との関係

4 試験方法の概要

  室温抵抗及び低温での抵抗の測定は,4端子法によって実施し,磁界は加えない。
  この方法による相対合成標準不確かさは,包含係数をk=2の拡張不確かさとして5 %以下を目標とする。
  ニオブ・チタン複合超電導線試料の場合,試料を取り付けるときの最大曲げひずみは,2 %以下とする。
ニオブ3すず複合超電導線試料の場合は,ひずみを加えない状態又は熱ひずみの許容条件を満たす状態で
測定を行う。

5 装置

5.1 測定用マンドレル又は測定用基板の材質

  ニオブ・チタン複合超電導線のコイル状試料用の測定用マンドレル又はニオブ・チタン複合超電導線若

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                                                                                              3
                                                                 H 7306 : 2018 (IEC 61788-4 : 2016)
しくはニオブ3すず複合超電導線の直線状試料用の測定用基板の材質は,銅,アルミニウム,銀,又は液
体ヘリウム温度(4.2 K)において熱伝導率が100 W/(m・K)以上の材料とし,0.1 mm以下の厚さの絶縁
層(ポリエチレンテレフタレート,ポリエステル,ポリ四ふっ化エチレンなどからなるテープ又は層)で
その材料の表面を覆う。

5.2 測定用マンドレルの直径及び測定用基板の長さ

  ニオブ・チタン複合超電導線の測定用マンドレルの直径は,試料の曲げひずみを2 %以下にするために
十分な大きさとする。また,基板上のニオブ3すず複合超電導線試料については,ひずみを加えない状態,
又は熱ひずみの許容条件を満たす状態で測定を行う。
  測定用基板は,一方向に30 mm以上の長さとする。

5.3 抵抗R2測定用クライオスタット

  抵抗R2測定用のクライオスタットは,試料を支持し,液体ヘリウムが貯液できる構造とする。また,試
料支持具によって,測定用マンドレル又は測定用基板に取り付けた試料を下げて液体ヘリウム浴の中に入
れたり,又は上げて液体ヘリウム浴から出すことができる構造とする。さらに,試料支持具は,試料に電
流を流して,試料に発生する電圧を測定できるものとする。

6 試料

  試料は,次によって測定する。
a) 測定用試料は,継目がなく,30 mm以上の長さとする。電圧端子間距離(L)は,25 mm以上とする。
    低温測定用の温度計は,試料の近傍に取り付ける。
b) 試料は,両端部に電流端子及び中央部に電圧端子を取り付け,任意の機械的な方法によって,測定用
    マンドレル又は測定用基板の絶縁層の上に試料を取り付ける。このとき,試料に余計な力がかかって,
    曲げひずみ,引張ひずみなどを加えないように,特別な注意を払う。
c) ニオブ3すず複合超電導線については,できるだけ真っすぐなものが望ましい。そうでない場合は,
    試料を熱処理後の形に保ったまま測定するように注意する。
d)   1及びR2の抵抗測定は,同じ試料,同じ取付け状態で実施する。

7 測定及び解析

7.1 室温抵抗(R1)の測定

  室温抵抗は,273 K308 Kの室温[Tm (K)]で測定する。試料電流[I1(A)]は,電流密度が超電導線の
総断面積当たり0.1 A/mm21 A/mm2の範囲で通電し,そのときに発生する電圧[U1 (V)],I1,Tmを記録し,
式(2)によって室温抵抗(Rm)を求める。
  なお,銅マトリックスをもつ超電導線については,式(3)による温度補正を行って,293 K(20 ℃)での
抵抗(R1)を算出する。純銅部材を含まない超電導線については,R1の値はRmと同等とみなして温度補
正は行わない。
                             U1
                         Rm         (2)
                              I1
                                     Rm
                         R1
                             1[ .0003 93(Tm293)   ]

(pdf 一覧ページ番号 )

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