JIS H 7313:2007 超電導―バルク高温超電導体の試験方法―捕そく（捉）磁束密度

                                                                 H 7313 : 2007 (IEC 61788-9 : 2005)

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・・・・[2]
•  4 原理・・・・[2]
•  5 一般事項・・・・[4]
•  6 測定装置・・・・[5]
•  7 試験・・・・[5]
•  8 測定の精確さ・・・・[6]
•  8.1 試料温度・・・・[6]
•  8.2 印加磁界・・・・[6]
•  8.3 ホール素子と試料上面との間げき・・・・[6]
•  9 試験報告・・・・[6]
•  附属書A(参考)箇条3から箇条6に関する追加情報・・・・[8]
•  附属書B(参考)バルク高温超電導体の浮上力の測定方法・・・・[11]
•  附属書C(参考)試験報告(例)・・・・[14]
•  参考文献・・・・[16]

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――――― [JIS H 7313 pdf 1] ―――――

H 7313 : 2007 (IEC 61788-9 : 2005)

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,財団法人国際超電導産業技術研究センター
(ISTEC)及び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)を制定すべきとの申出
があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  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,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
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,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に係る確認について,責任は
もたない。

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――――― [JIS H 7313 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              H 7313 : 2007
                                                                          (IEC 61788-9 : 2005)

超電導−バルク高温超電導体の試験方法−捕そく(捉)磁束密度

Superconductivity-Measurements for bulk high temperature superconductors-Trapped flux density of large grain oxide superconductors

序文

  この規格は,2005年に第1版として発行されたIEC 61788-9を基に,技術的内容及び対応国際規格の構
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,バルク高温超電導体の捕そく(捉)磁束密度を測定するための試験方法について規定する。
  なお,この規格は,試料温度が4.2 Kから90 Kまでの範囲における捕そく(捉)磁束密度の測定に適用
する。
    注記1 機関相互の比較に当たっては,液体窒素温度における捕そく(捉)磁束密度を用いるとよい。
    注記2 バルク高温超電導体の捕そく(捉)磁束に垂直な断面形状には,円形,長方形,六角形など
            がある。
              なお,ここでいうバルクとは,対象とする超電導体の結晶状態が単結晶に近いもので,か
            つ,結晶粒の大きさが数センチメートルに及ぶ大きな結晶体を指す。
    注記3 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 61788-9:2005,Superconductivity−Part 9: Measurements for bulk high temperature
           superconductors−Trapped flux density of large grain oxide superconductors (IDT)
              なお,対応の程度を表す記号(IDT)は,ISO/IEC Guide 21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 60050-815:2000, International Electrotechnical Vocabulary−Part 815:
             Superconductivity (MOD)

――――― [JIS H 7313 pdf 3] ―――――

2
H 7313 : 2007 (IEC 61788-9 : 2005)

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。
3.1
捕そく(捉)磁束密度 (trapped flux density)
  バルク高温超電導体が捕そく(捉)する磁束の単位面積当たりの面密度。単位は,テスラ(T)で示す。
    注記 バルク高温超電導体の捕そく(捉)磁束密度はベクトル量であり,その大きさは,測定位置及
          び温度に依存する。
3.2
最大捕そく(捉)磁束密度 (maximum trapped flux density)
  バルク高温超電導体の表面上の捕そく(捉)磁束密度分布における最大値。
    注記 通常,捕そく(捉)磁束密度のz軸成分だけを測定する。捕そく(捉)磁束密度のz軸成分の
          値は,反磁界効果によって試料形状に強く依存する(A.2参照)。

4 原理

  磁束ピニング特性をもつ超電導体は,図1に示すように,磁束を捕そく(捉)することが可能である。
  バルク高温超電導体内の磁束密度ベクトルBの回転 (∇×B)は,その臨界電流密度ベクトル (Jc)に比例
し,式(1)による。
                            B  0μJ
                                  c  (1)
  式(1)は,一次元の直交座標系では,式(2)のように記述できる。
                         dBz
                              μ 0Jcy

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                          dx
                                  y
                      ここに,   Jc :  Jcのy軸成分
  また,式(1)は,円筒座標系では,式(3)のように記述できる。
                         dBz
                              μ 0Jθ
                                 c  (3)
                          dr
                                  θ
                                 cJ : Jcの角度成分
                      ここに,
  無限円柱(直径2R)における捕そく(捉)磁束密度(B)のz軸成分の最大値 (Bz,max)は,式(4)による。
                               μ 0 Jθ
                         Bz,max  cR   (4)
  反磁界効果及び形状効果を考慮する場合の測定対象試料の最大捕そく(捉)磁束密度は,式(5)による。
                                  Rμ
                         Bz,max
                               D      Jθ
                                      0c R  (5)
                                  t
                      ここに, D              tR :  バルク高温超電導体の形(半径と厚さとの比)
                                         に依存する形状定数

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                                                                                              3
                                                                 H 7313 : 2007 (IEC 61788-9 : 2005)
                                   BzT
                                    ( )
                                                               dBz
                                                                    μ 0Jcy
                                                                dx
                     密度の z
                      )磁束 成分
                      捕そく(捉
                                     測定位置 x
                   図1−バルク高温超電導体における捕そく(捉)磁束密度の原理
  バルク高温超電導体の捕そく(捉)磁束密度測定には幾つかの方法がある。代表的な方法である磁界中
冷却(FC)法による着磁方法は,次の手順による。
a) クライオスタットのコールドヘッドに試料を設置する。
b) 続いて,外部磁界を超電導体に印加する。
c) 次に,クライオスタットのコールドヘッドに設置した試料を冷却装置によって目的の温度まで冷却す
    る。
d) 目的の温度に達した後,外部磁界を取り除く。
e) その後,ホール素子と試料上面との間げきを一定に保ちながら,ホール素子で試料表面上を走査して,
    バルク高温超電導体が捕そく(捉)した磁束密度の分布を測定する。
      なお,捕そく(捉)磁束密度測定の実験設備配置の概略図を,図2に示す(参考文献[1]参照)。

――――― [JIS H 7313 pdf 5] ―――――

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