Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Теоретические положения





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Криопроводимость – это достижение металлами весьма малого значения удельного сопротивления при криогенных температурах (но без перехода в сверхпроводящее состояние). Криогенные температуры – это температуры
Т < 120 К. Эти температуры используются для изготовления токопроводящих жил проводов и кабелей, работающих при температурах жидких водорода
(20,4 К), неона (27,3 К), азота (77,4 К).

Полное удельное сопротивление металлов можно представить как сумму двух составляющих [4]:

r = rтепл + rост,

где rтепл – удельное сопротивление, обусловленное тепловыми колебаниями решетки; rост – остаточное сопротивление, обусловленное рассеянием электронов на дефектах кристаллической решетки (примесные атомы, вакансии, дислокации и др.)

При температурах, превышающих температуру Дебая (для металлов
Tд >100 K), удельное сопротивление обусловлено главным образом тепловыми колебаниями решетки (rтепл) и возрастает практически линейно (рис. 3.1). При низких (криогенных) температурах удельное сопротивление практически перестает зависеть от температуры и определяется остаточным сопротивлением rост, являющимся количественной мерой концентрации дефектов кристаллической решетки.

В качестве криопроводников целесообразно использовать металлы исключительно высокой чистоты и хорошо отожженные. Дело в том, что из-за искажения кристаллической решетки после холодной обработки металлов их удельное сопротивление увеличивается на 1–3 %. Если металл подвергнуть отжигу, т. е. нагреву до нескольких сот градусов, то в результате рекристаллизации восстанавливается искаженная кристаллическая решетка, а удельное сопротивление вновь уменьшается. Мерой качества криопроводникового материала служит относительное сопротивление Rт, определяемое как отношение удельного сопротивления металла при 20 °С (293 К) к удельному сопротивлению при криогенной температуре [4].

 

 

Рис. 3.1. Типичная зависимость удельного сопротивления металла
от температуры

 

В качестве криогенного материала могут использоваться бериллий, медь, алюминий. При температурах жидкого азота (77,4 К) наиболее перспективен бериллий, так как он имеет удельное сопротивление примерно в 10 раз ниже по сравнению со сверхчистыми медью и алюминием. У отожженной проводниковой меди с содержанием примесей 0,03 % относительное удельное сопротивление Rт может доходить при температурах жидкого водорода до Rт 190–200, а у особо чистой (99,999 %) меди – до Rт 1430.

Наилучшим криопроводником для работы при температуре жидкого водорода является алюминий [4], удельное сопротивление которого при температуре 20 К является минимальным по сравнению с другими металлами. Кроме того, сумма потерь на охлаждение в криопроводнике проходит через четкий минимум при температуре 20 К. В качестве криопроводникового материала нашел применение алюминий особой и высокой чистоты марок А999 и А995. Алюминий марки А995, содержащий 0,005 % примесей, позволяет получать при криогенных температурах токоведущие жилы с относительным сопротивлением Rт 1000–1500. Для алюминия марки А999 относительное сопротивление достигает Rт 2400.

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.