超导铌材剩余电阻率的测量
近代物理实验报告—高温超导材料的特性与表征
（1）混合态效应
先把磁块放到高温超导盘片上，然后慢慢注入液氮冷却它（场冷）。当高温超导盘片达到超导状态后，将塑料薄片抽走后，会发现磁块会被悬浮起来，并且超导体与磁块之间达到一种自稳定状态，很稳定的悬浮在超导样品上空，并且很难被移动。这是因为在磁场下冷却到超导临界温度以下后，高温超导体进入了混合态，部分磁力线被排斥，部分磁力线被钉扎。
1.50
104.63
276.69
0.029
2.90
41.50
127.43
0.015
1.50
102.51
271.68
0.028
2.80
40.5
265.75
0.028
2.80
39.50
122.70
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1.50
97.50
259.83
0.027
2.70
38.50
0.00
47.50
141.62
0.016
1.60
根据实验数据作图得到超导转变曲线如下图所示：
从图10中以及表格1中可以看出，电阻从96.70K温度处开始急剧下降，而当温度降到90.79K时，其电阻也就变为零了。即超导的起始转变温度为 =96.70K，零电阻温度 =90.79K。超导转变的中点温度为 =93.75K，说明该样品的超导转变温度为93.75K。
对杂质半导体，其载流子有杂志电离与本征激发产生，且存在电离杂质散射和声子散射两种机制，故其温度关系较复杂，总体上可以理解为：极低温度下，几乎没有自由载流子，电导为“杂质能级电导”，电阻随温度的上升而迅速下降；低温下，本征激发可以忽略，载流子主要由杂质电离产生，浓度随温度上升而上升，迁移率随温度升高而增加，温度系数为负；温度再高的饱和区，本征激发还不明显，杂质已全部电离，载流子浓度也不再变化，由声子散射，温度系数为正；其后的本征区，载流子主要由本征激发提供，浓度随温度升高而迅速增加，其温度系数又为负。半导体锗电阻温度关系如图6所示。
低温超导技术简介
• 传统电缆由于有电阻，电流密度只有300－400安培 ／平方厘米，而高温超导电缆的电流密度可超过 10000安培／平方厘米，传输容量比传统电缆要高5 倍左右，功率损耗仅相当于后者的40％。如果我国 输电线路全部采用超导电缆，则每年可节约400亿元。 • 美国已经开发出30米长3000安培的铋系电缆，并在 电力公司满负荷运行半年多。 • 国外最新的超导材料已经达到长1000－2000米、电 流密度在10000－15000安培／平方厘米以上的水平， 而国内材料最好的也就是100米长，电流密度3000安 培／平方厘米。
• 我国高温超导电缆研究水平大致相当于美国 1997－1998年的水平
超导磁体可用于制作交流超导发电机、 磁流体发电机和超导输电线路
• 超导发电机 在电力领域，利用超导线圈 磁体可以将发电机的磁场强度提高到5 万～6万高斯，并且几乎没有能量损失， 这种发电机便是交流超导发电机。超导发 电机的单机发电容量比常规发电机提高 5～10倍，达1万兆瓦，而体积却减少1/2， 整机重量减轻1/3，发电效率提高50％。
• 目前低温与超导技术的发展除了在某些基础理论方面正在突破， 如超导材料机理、新型超导材料的搜索、新型制冷机理的探索、 超流氦传输特征和物性的研究等等之外，低温与超导技术本身在 国外已经成为一种基础工业技术，成为现代科学技术的一个重要 组成部分。尤其是近三十年来的飞速发展，其应用范围已扩大到 军事、航天、能源、动力、运输、材料、电子、通讯、环境、食 品、生物和医疗等各个方面。例如，大功率远红外制导、卫星通 讯设备、超导电机和电器、超导磁体、超导射频腔、超导输变电 缆、超导电限流器、超导磁悬浮、超导储能装置、航天推进装置、 宇宙深低温环境模拟、超高真空低温冷泵、超冷原子物理学、电 子元器件制冷，空气分离和液化、天然气液化和储运、食品速冻 和冷藏、生物低温存储和低温医疗、材料低温处理等等。至今， 以低温与超导工程技术为基础的众多企业已经成为美欧日国民经 济的重要支柱之一。但是，超导技术的应用因受氦制冷设备造价 较高的限制，目前能大规模应用的除了医用核磁共振仪和工业低 温真空泵以外，主要是使用在科学研究的工程项目中。
高纯铌制备方法
高纯铌的制备方法调研1.前言铌是一种坚韧、可塑、银灰色的难熔金属，目前铌主要用做钢的添加剂，只有少量以各种高纯铌和合金基体的形势应用。
近年来由于铌的超导性，使其成为高能物理研究所用的材料，广泛用来制作超导微波腔体、射频器，并且引起热导率与纯度成正比，所以提高Nb的纯度是相当有用的。
近年来对高纯铌制备技术研究较多的是美国、日本和德国，特别是美国TWCA公司几十年来一直致力于高纯铌实用化研究，使其相对电阻率（RRR）值从20增加到300，且每年都有数千磅（11b=0.454kg）产品给用户。
德国的MaxPlant金属研究所的高纯铌研究水平已达RRR>104，是世界上最纯的铌。
2 高纯铌的应用铌在功能材料中的应用大致可分为超导材料、原子能结构材料和超耐热合金。
现在应用的纯铌和铌合金按其功能材料分类见表1，铌具有耐热性、耐腐蚀性、热传导性能优良等特点。
表1 金属铌和铌合金的功能、用途铌以前主要用作各种合金的添加剂元素，科学技术的发展要求开发使用与尖端领域的材料，高纯铌的新用途正在开发。
纯铌的临界温度虽然没有Nb-Ti合金和Nb2Sn、Nb3Ga等化合物超导体的临界温度高，但作为功能材料铌本身具有超导特性的最有价值金属，其特性在超导体结构材料中有新用途。
1983年世界著名的铌生产厂家WCH公司为了适应超导结构材料的发展，开始生产剩余电阻率100以上的铌棒、铌管和铌板，用于高能粒子加速器物理学领域的粒子加速用空腔体。
电子加速每米需数百万伏特的电压梯度，以前加速器空腔体用的是Cu材料，而铌材加速器比铜材加速器能量损失少，所以开发了高纯铌加速器。
用超导材料铌加速器壁材，高频电阻小，能够起到防止高频损失的作用。
制作加速器空腔材料，除考虑超导性能外，还必须具有良好的力学性能，高纯铌深冲加工制作半壳体，把多段半壳体焊接制成加速器空腔。
有学者调查了世界各国超导粒子加速器的制作情况，推测超导粒子加速器用高纯铌的消耗量大，20世纪90年代需求高纯铌大30t。
NbTi超导体的特性
NbTi超导体的特性NbTi超导体的特性张长安（陕理⼯物理系物理学081班，陕西汉中72600）指导⽼师：任亚杰【摘要】：本⽂从NbTi的微观结构，加⼯⼯艺，电流密度随温度与临界磁场的变化，与NbTi的扩散介绍了NbTi 基本特性。
在介绍加⼯⼯艺时采⽤了Nb/Ti复合法阐述了Nb／Ti的加⼯过程；在研究中，NiTi的内部结构⾮常重要，了解NbTi的微观结构有助于我们从理论上更好的去认识NiBi的特性，本⽂从NbTi亚带组织与a相变细节介绍了NbTi的微观内部结构。
【关键词】：NbTi，NbTi的加⼯⼯艺，超导体的电流密度，微观结构，扩散引⾔尽管⾼温超导材料的发现已近⼆⼗多年!但⽬前由于还存在成材困.难磁场下性能较低及制造成本⾼等缺陷!在未来相当长的⼀段时间内!铌钛合⾦等低温超导材料仍将在强电应⽤领域占据主导地位.nbti超导材料由于具有良好的超导性能,优异的机械性能和低廉的制造成本!是⽬前应⽤范围最⼴的低温超导材料!其主要应⽤于⾼科技仪器如核磁共振成像仪和⼤型⾼科技⼯程项⽬如国际热核聚变反应实验堆,其⽤量占整个超导市场的90%以上.由于顺磁极限降低了NbTi超导体的上临界场，所以很难提⾼NbTi超导线材在⾼磁场中的临界电流密度。
为了提⾼NbTi超导体的临界电流密度!扩展其应⽤范围!⽬前⼈们采⽤了多次时效热处理⼯艺和(⼈⼯钉扎)等技术!并取得了显著的进展(NbTi合⾦具有良好的机械加⼯性能和超导性能，成为使⽤最⼴泛的超导材料。
).随着应⽤范围的扩⼤!进⼀步简化其⽣产⼯序,降低制造成本⼀直⼈们不断追求的⽬标20世纪90年代后期!出现了多种⽤Nb/Ti组配成复合体并经扩散反应形成NbTi超导体的新⼯艺⽽且取得了⼀定的进展!成为当前NbTi超导体研究的⼀个新热点.本⽂从 NbTi 的微观结构，加⼯⼯艺，临界电流密度，Nb/Ti的扩展⼏⽅⾯介绍了NbTi的基本特性。
1. NbTi超导线材的微观结构典型的显微组织为有旺相的位错胞结构，这种结构由沿着拉伸⽅向的丝状亚晶和群集在亚晶周围的⾼密度位错形成的管状胞壁组成。
有关超导的介绍
磁悬浮列车和常规列车比较有许多的优点，随 着对磁浮列车的更多研究，人们发现它还具有 其 他诸多优点，如速度可以达到很高、污染小、 爬坡能力强等等。特别是采用了超导型磁悬浮 列 车，它更有体积小、磁场强、能量消耗小、 速度更高等优点，是最为理想的类型，我们知 道磁 悬浮列车有两种基本悬浮方式：电磁悬浮 方式（EML）和电动悬浮方式（EDL）。 方式（EML）和电动悬浮方式（EDL）。
高温超导
从超导现象发现之后，人们一直寻求在 较高温度下具有超导电性的材料，中国 科学家朱经武、吴茂昆、赵忠贤、陈立 泉为高温超导的发展作出了杰出的贡献 目前中国在高温超导材料研制方面处于 世界领先地位，新研制的超导体的临界 温度已达到132K 146K 温度已达到132K到146K，
超导的应用
从目前的研究情况来看，超导技术的应用可分 成三类： 一是用超导材料作成磁性极强的超导 磁铁，用于核聚变研究和制造大容量储能装置、 高速加速 器、超导发电机和超导列车，以解决 人类的能源和交通问题；二是用超导材料薄片 制作约瑟夫 逊器件，用于制造高速电子计算机 和灵敏度极高的电磁探测设备；三是用超导体 产生的磁场来 研究生物体内的结构及用于对人 的各种复杂疾病的治疗。以下就从这三个方面 来介绍超导技术 在各个领域的应用前景。
我们知道，聚能武器是把能量汇聚成极 细的能束 ，沿着指定的方向，以光速向 外发射能束，来摧毁目标。这里要解决 技术上的一个难题：如何 在瞬间提供大 量的能量。也就是说需要一个电感储能 装置，但普通线圈由于存在大量的能耗， 因此不能长时间储存大量的能量。超导 材料的零电阻的特性和高载流能力，使 超导储能线圈能 长时间、大容量地储存 能量, 能量,如右图所示。这种储存的能量可以 用于军事上，并且还可以多种 形式
短稳标准高Q值超导腔的研究
短稳标准高Q值超导腔的研究王暖让;吴琼;杨仁福;年丰;高连山【摘要】针对频率标准用超导腔的设计,通过理论分析及编程计算得到了影响微波腔指标的参数,并对不同温度下微波腔的品质因数(Q值)进行计算得到了温度变化曲线,通过此曲线可以确定达到指标所需要的温度.所设计的微波腔参数为:工作模式为TM010模式,直径D为60mm,高度1为50mm,频率为4.4GHz,Q值在液氦温度4.2K时达到3.9 × 107,在减压降温到2 K时达到1.9×109,实验结果与计算结果吻合.%To design a superconducting cavity with high quality factor for frequency standard, the parameters that affect the ability of the cavity are all achieved through theory analysis and computer program.A curve through which the temperature can be achieved for the aim is got through calculating the quality factor in different temperature.The parameters of cavity are as follows: the mode is TM010, the diameter is 60 mm, the height is 50 mm, the frequency is 4.4 GHz, the quality factor is 3.9 × 107 and 1.9 × 109 when the tem perature is 4.2 K and 2 K, respectively, which is close to the calculation.【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2011(032)001【总页数】5页(P70-74)【关键词】计量学;频率标准;振荡器;低温学;超导腔;品质因数【作者】王暖让;吴琼;杨仁福;年丰;高连山【作者单位】北京无线电计量测试研究所,北京,100854;北京无线电计量测试研究所,北京,100854;北京无线电计量测试研究所,北京,100854;北京无线电计量测试研究所,北京,100854;北京无线电计量测试研究所,北京,100854【正文语种】中文【中图分类】TB9391 引言超导腔稳频器(SCSO)具有极高的Q值(107～1011)及非常小的温度系数，因而其短期频率稳定度远远超过了传统原子钟(氢钟、铷钟、铯钟等)，可以达到10-15～10-16/t (1 s<t <1 000 s)[1,2]，是当前最高的短稳(1 s<t <100 s)标准。
超导材料
超导材料，是指具有在一定的低温 条件下呈现出电阻等于零以及排斥 磁力线的性质的材料。现已发现有 28种元素和几千种合金和化合物可 以成为超导体。
技术原理
零电阻
超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传 输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流，这 一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流” 已多次在实验中观察到。 抗磁性 超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定 值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
发展历史
1911年，荷兰物理学家昂尼斯(1853～1926)发现，水银的电阻率并 不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到4.15K附近 时，水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物，在温度降 到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测 量的现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质叫做超导体。超 导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临 界温度)TC。现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合 物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度为0.012K，锌为 0.75K，铝为1.196K，铅为7.193K。 超导体得天独厚的特性，使它可能在各种领域得到广泛的应用。但 由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下，极大地限制了超导 材料的应用。人们一直在探索高温超导体，从1911年到1986年，75 年间从水银的4．2K提高到铌三锗的23．22K，才提高了19K。 1986年，高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属 氧化物陶瓷材料为对象，以寻找高临界温度超导体为目标的“超导 热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。
临界电流和临界电流 密度
超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。M越大，Tc 越低，这称为同位素效应。例如，原子量为199.55的汞同 位素，它的Tc是4.18开，而原子量为203.4的汞同位素，Tc 为4.146开。 通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破坏 而转变为正常态，以Ic表示。Ic一般随温度和外磁场的增 加而减少。单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度，以 Jc表示。
超导材料
超导材料：具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零（零电阻）以及排斥磁力线（抗磁性）性质的材料。
研究历史：荷兰物理学家昂内斯在1908年成功的液化了氮气，1911年发现汞在4.2K下电阻突然消失，即超导现象。
1913年获得诺贝尔奖。
1973年，发现超导合金――铌锗合金（Nb3Ge），其临界超导温度为23.2K，这一记录保持了近13年。
1986年，高温超导体的研究取得了重大的突破，掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。
1986年，美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧钡铜氧化物La-Ba-Cu-O）具有36K的高温超导性。
1987年，亨茨维尔亚拉巴马大学的吴茂昆及其研究生，与休斯顿大学的中华民国科学家朱经武和他的学生共同发现了钇钡铜氧(Y-Ba-Cu-O)，这是首个超导温度在77K以上的材料，突破了液氮的“温度壁垒”（77K）。
也因此引发了对新高温超导材料的研究热潮。
随后，中国科学家赵忠贤以及中华民国科学家朱经武相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上。
1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料(Tl-Ba-Ga-Cu-O)又把临界超导温度的记录提高到125K。
从1986－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度提高了近100K。
2001年，二硼化镁(MgB2)被发现其超导临界温度达到39K。
此化合物的发现，打破了非铜氧化物超导体的临界温度纪录。
特性：零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。
抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
（磁悬浮列车）临界参量临界温度：外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。
Tc值因材料不同而异。
已测得超导材料的最低Tc是钨，为0.012K。
到1987年，临界温度最高值已提高到100K左右。
现在，日本发现超导陶瓷临界温度可达14℃。
超导物质铌薄膜
具有超导性能的铍薄膜Rolfe E. Glover, HIStefan Moser and Friedhold Baumann摘要对浓缩在液氦冷却表面的铍薄膜的阻抗温度特性进行测量。
为了减小污染，设计并使用两种蒸气源，并且用水晶石英和玻璃基质这两种物质做为薄膜生成基质。
样品在T C= 9.6±0.1K的转变温度下具有超导性能，其表现为冷却状态下阻抗快速下降。
这从早期的冷却的铍薄膜的超导电性的报告中已经得到证实。
然而其转变曲线略微陡了一点，并且转变温度也比早期报告的高了一些。
从样品之间所发现的良好的结果表明剩余杂质含量非常小，从而显得出其作用微不足道，同时观察到转变温度实际上是纯铍的特性。
铍的状态是造成在40-60K范围内退火过程中高T C值消失的根本原因。
还没有报道过T C≈6K下的状态。
铍薄膜的厚度超过750Å会在沉淀过程中出现破裂，表明有大的应力的存在。
一、前言Lazarev et al.发现铍通过一个由液氦冷却玻璃基质表面上的钨螺旋物后，在真空蒸发状态下而形成的铍薄膜表现出一个显著超导性能的转变，此时的临界温度T C≈8K（通过对比，随后大量的关于铍的报道的转变温度是0.026K）。
退火后的铍薄膜的阻抗温度转变曲线大约是1K宽，这个测量出的温度宽度相对应的是残余电阻的10和90%之间，有时1英尺低温区域可以把转变区域扩展超过差不多1½度。
测量后的一个令人吃惊的特点是薄膜厚度和残余电阻之间似乎没有系统性的关联。
400Å和2300 Å的薄膜有大约相同的残余电阻，而此时1800Å的样品测量出残余电阻却高出2倍。
发现这样一种情况，当退火的温度在大约30K时与高转换温度相关连的相位即处于稳定状态。
在更高温度下，相对于一个可改变的阶段，一个不可逆转的转变会发生，这可以从电阻的急速下降得到验证。
可以发现退火到60K之后，快速浓缩（≈100Å/秒，源温度1500°C）而形成的薄膜可以在1.3K以上不再具有超导性能。
物理实验技术中对超导材料的测量技巧
物理实验技术中对超导材料的测量技巧超导材料是物理实验技术中的重要研究对象之一，它具有极低的电阻和磁场排斥的特性，因此在许多领域都有广泛的应用。
然而，由于超导材料的特殊性质，对其进行测量需要一定的技巧和注意事项。
本文将介绍一些物理实验中对超导材料的常用测量技巧。
首先，超导材料的研究常常需要对其电阻进行测量。
由于超导材料的电阻极低甚至为零，常规的电阻测量方法往往无法适用。
在这种情况下，可以采用四探头测量法。
四探头测量法是通过在超导材料上放置四个电极，其中两个用于注入电流，另外两个用于测量电压。
通过测量注入电流和测量电压之间的关系，可以准确测量超导材料的电阻。
除了电阻的测量，超导材料的磁性质也是研究的重点之一。
在物理实验中，常用的磁性测量方法有霍尔效应测量和超导量子干涉仪测量。
霍尔效应测量是通过在超导材料上施加磁场，利用霍尔效应测量磁场对电荷运动的影响。
而超导量子干涉仪测量则是利用超导材料的迈克尔逊干涉仪原理，通过观察磁通的干涉效应来测量磁场的大小。
在进行超导材料的测量时，还需要考虑到温度的影响。
超导材料的超导临界温度是指在该温度以下，材料的电阻为零，磁场排斥起效。
因此，为了保持超导材料的超导性质，常常需要将材料冷却到超导临界温度以下。
这时，可以使用液氮或液氦等冷却剂进行低温实验。
同时，在温度变化的过程中，还需要控制好超导材料的温度梯度，以免对实验结果产生影响。
此外，超导材料的尺寸和形状也会对测量结果产生影响。
在进行测量时，需要特别注意超导材料的尺寸和形状是否符合要求。
一些细小的尺寸变化或者材料之间的缺陷都可能对测量结果产生不良影响。
因此，在实验之前，需要对超导材料进行充分的准备工作，确保其尺寸和形状符合实验要求。
最后，超导材料的测量还需要对仪器和设备进行精确的校准。
测量仪器的准确性和稳定性对测量结果的可靠性起着至关重要的作用。
因此，在开始进行实验之前，需要对仪器进行准确的校准，并确保其工作正常。
同时，在实验过程中，也需要监控仪器的状态，以防出现故障或误差。
二维超导材料nbse2及其复合微结构的光电探测研究
二维超导材料nbse2及其复合微结构的光电探测研究引言部分的内容：1.1 概述二维超导材料nbse2及其复合微结构在光电探测领域受到了广泛关注。
随着人们对高性能光电器件的需求不断增加，二维超导材料nbse2以其优异的光学和电学性质成为研究热点。
同时，利用复合微结构技术将nbse2与其他材料相结合，可以进一步提升光电探测器件的性能和功能。
1.2 文章结构本文主要包括五个部分：引言、二维超导材料nbse2、复合微结构技术在光电探测中的应用、具有二维超导材料nbse2的复合微结构在光电探测中的研究进展以及结论与展望。
在引言部分，将介绍该研究领域的概念和背景，并给出本文的目标和组织结构。
1.3 目的本文旨在系统地介绍二维超导材料nbse2及其复合微结构在光电探测领域中的研究进展。
通过对nbse2特性、制备方法及应用领域进行阐述，以及复合微结构技术在光电探测中的概述和研究现状的综述，从而展示具有nbse2复合微结构的光电探测器件的优异性能。
此外，本文还将对目前存在的问题进行讨论，并提出未来改进方向的展望。
通过该篇文章的撰写和组织，旨在为相关领域的研究人员提供全面了解nbse2复合微结构光电探测器件的参考依据。
2. 二维超导材料nbse22.1 定义与特性:二维超导材料是指由一层或多层薄片构成的超导材料。
其中，二维超导材料nbse2是指由铌和硒元素组成的化合物。
它具有以下特性：- NbSe2的晶体结构属于三方晶系，每个NbSe2分子层之间通过范德华力相互堆叠而形成。
- 它具有良好的热稳定性和机械强度，在高温、高湿等条件下仍能保持稳定。
- NbSe2在低温下表现出超导行为，其临界转变温度(Tc)通常约为7至8K。
- 该材料具有优异的电子输运性能，电阻率较低，并且具有较高的载流子迁移率。
2.2 制备方法:制备NbSe2主要采用化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition, CVD）技术和机械剥离法（Mechanical Exfoliation），具体步骤如下：- 化学气相沉积法: 首先，在适当的基底上制备金属铌或硅衬底，并放置于含硒源和铌源的炉管中。
超导铌材剩余电阻率的测量
超导铌材剩余电阻率的测量刘云峰【摘要】基于超导铌材剩余电阻率的物理定义，分析超导铌材剩余电阻存在的原理，然后选择符合精度要求的测试设备，研究设备的接线方法，进行物理连接；通过使用DESY实验室提供的标样进行重复测量，验证了该测量系统的可靠性.该系统可以应用于超导铌材的生产领域，履行在线质量预警以及产品检验等任务，能够提高超导铌材及其相关产品的生产效率，降低不良品的产生.经试验测量结果表明，该测量系统误差小于5%，能够满足超导铌材工业生产的检测需要.【期刊名称】宁夏工程技术【年(卷),期】2012(011)002【总页数】3【关键词】超导铌材；低温；RRR值随着射频铌超导腔设计制造技术的日趋成熟，射频铌超导腔在国际、国内的应用领域也日趋广泛，超导铌材生产企业的超导铌材产量也随之大幅度增加.因此需要建立一套能够适用于大规模工业生产的超导铌材剩余电阻率测量系统.在金属中存在着杂质、缺陷、位错等，因此把由材料中的杂质和晶格缺陷等对传导电子的散射产生的电阻率称为剩余电阻率.超导铌材的剩余电阻率（Residual Resistivity Ratio，简称RRR值）的定义为室温条件下（300 K）超导铌材的电阻率与低温下（4.2 K）超导铌材的电阻率的比值.随着材料纯度的提高和内应力的减小而降低，RRR值也可以用来衡量金属的纯度高低[1].在供加速器超导谐振器用高RRR值铌材研究和生产过程中，剩余电阻率检测是一项常用和必备的手段.铌材的剩余电阻率是检测铌锭、铌板性能是否达到应用要求的决定性的判断指标，它体现了铌材的化学纯度和热导性能.在超导铌材的生产过程中，需要为用户提供剩余电阻率的检测报告；在超导铌材中间产品的质量控制过程中也同样需要实时检测超导铌材的剩余电阻率.此外，在超导腔生产的过程中，也需要检测剩余电阻率.目前，国内外只有少数几个实验室具备剩余电阻率测试条件，而国内还没有应用于工业领域的超导铌材剩余电阻率的快速检测系统.RRR值检测主要有交流法和直流法2种方法.交流法相对测量结果较为准确，国内外实验室大多采用该方法.该方法的缺点是对设备要求较高，且还需要有复杂的软件支持.目前，工业上易采用直流法进行测量.直流法的好处是测量设备较为简单，测量速度较快捷.1 理论分析绝对纯净的金属只有理论上存在，实际使用的金属材料或多或少都会含有各种杂质成分.超导铌材中常含有 O，C，N，H 等气体杂质，以及 Ta，Fe，W等金属杂质[2]，一旦杂质含量超过一定范围，超导铌材本身的特性就会被杂质所影响，如此就会影响高纯铌材作为超导材料的使用价值.如前所述，超导铌材的剩余电阻率是反映其纯度和热导的重要参数，通过剩余电阻率可以判断超导铌材的杂质含量.通过金属剩余电阻率的定义可以得出RRR值的计算公式：其中：ρ（300K）和ρ（4.2K）分别为常温 300 K 和低温 4.2 K 超导铌材的电阻率.电阻率ρ=kU/I.其中，k为常数，k=L/S（L为超导铌样品的长度，S为超导铌样品的横截面积）.由于金属在300 K和4.2 K时恒流源所设置的电流相同，即I（300K）=I（4.2K），所以剩余电阻率的公式可以转化为其中，U（300K）和U（4.2K）分别为相同电流时金属在温度300 K和4.2 K时的电压值.这样就可以通过仅测量金属在这2个温度时的电压值得出超导铌材样品的剩余电阻率（RRR值），从而简化了测量过程.金属样品在300 K时的电压值可以在常温环境中测得.由于液氦的温度为4.2 K，金属在4.2 K时的电压值在液氦环境中测量.测量非超导金属，例如金属铜在4.2 K时的电压值，是把金属铜放在4.2 K的液氦环境中，给金属铜加一定数值的小电流，再测量金属铜的电压值.但是超导铌材具有超导特性，即温度在低于其超导临界温度9.3 K以后，超导铌材已经变成超导态，其电阻为0.若将金属铌放置在4.2K的液氦环境中，无法测得其电压.因此在铌的超导转变温度之上测量铌的电阻率，并得到电阻率与温度的关系曲线，通过延拓得到温度为4.2 K 时的电阻率，以此来计算超导铌材的剩余电阻率.该方法是由DEDY实验室提出的，即通过测量超导铌材在超导转变之前的电压（9.3 K）再延拓至4.2 K，利用公式可以近似计算出超导铌材在4.2 K的RRR值[3].2 总体设计方案该系统的关键设备是keithley 2400恒流源和keithley 2182纳伏表，通过自主设计连接方案和相应的测试方法以达到测量超导铌材剩余电阻率的目的.通过RRR值的定义可知，只要得到超导铌样品在常温下（300 K）的电阻值，以及超导铌在低温下的电阻值就可以计算出待测样品的RRR值.测量待测电阻最通用的方法就是伏安法.该原理是在被测电阻上通以已知恒定的电流，然后测出其两端的电压，利用所测的电压和已知电流计算样品的电阻.只要恒流源稳定，当样品电阻随温度变化时，该样品上的电压将会发生变化，而且通过电压表与微机之间的快速通信就会在微机上准确地反映出样品电阻随温度的变化.因此，首先需要建立一个信号自动采集系统.该系统包含keithley 2400恒流源能够输出1 A的电流，通过导线给样品提供稳定的测试电流；还需使用keithley 2182纳伏表以准确测量出样品微小的电压变化，同时keithley 2182纳伏表通过232串口与微机相连接，每秒钟可以采集11个电压数据.通过系统快速地采集电压数据并记录在微机中，可以得到电压随温度变化的曲线.通过该曲线可以找到超导铌样品在低温下超导态转变前后的电压变化，并且通过微机自动计算得出该电压变化的数值.然后测量该样品在常温下的电压，最后通过式（1）计算得出该样品的RRR值.3 接线方法如前所述，测量超导铌材的剩余电阻率（RRR值）其实就是测量超导铌材样品常温和低温下的电阻值，测量导体的电阻通常用四线法.四线法中采用让电流通过电阻并测量其电压的方法.四线法总共由4个接线端；2个来自于电流源，2个来自于电压表.四线法可通过如图1所示的方法进行样品接入.其中：1线和4线接入恒流源；2线和3线接入电压表.这样从样品末端加入电流，电压触点位于边缘内部靠里以减小电流分布不均匀的影响[4].使用四线法就可以精确地测量到待测导体的阻值[5].1线和4线只提供恒流源的恒定电流.2线和3线虽然也有导线电阻，但是由于2线和3线是接在电压表上的，电压表的内阻可以看作是无穷大，因此2线和3线的导线电阻所产生的分压很小，可以近似地看作2线和3线之间的电压就是超导铌材样品的电压，如图2所示[5].此时电压表上的读数Vm近似等于待测电阻上的电压Vs.因此用四线法测量电阻剔除了导线电阻对待测样品的影响，可以测量比两线法阻值更低的电阻.4 系统误差测定由于目前还没有相应的超导铌材剩余电阻率测量系统的国标以及行业标准，所以只能通过德国DESY实验室提供的已有DESY实验室精确测量过的超导铌材标准样品进行重复测量，所得出的数据与DESY实验室提供的数据进行对比来评价该测量系统的准确性.整个超导铌材剩余电阻率测量系统包括：样品架，装有液氦的低温度瓦，keithley 2400恒流源，keithley 2182A纳伏表，微机处理采集系统.样品架下端的电木安装超导铌材样品，样品架上端是空心铌管，空心铌管与样品架下端的电木相连接.连接在超导铌材样品上的电流引线(1，4线)和电压引线（2，3线）从空心铌管中引出，分别与keithley 2400恒流源和keithley 2182A纳伏表相连接，样品架的尺寸小于低温度瓦口的尺寸，便于样品插入杜瓦中.keithley 2182A纳伏表通过232串口与微机连接.根据超导铌材使用用户的要求，超导铌材剩余电阻率测量系统的误差应小于10%（与DESY实验室标样对比），所测量的样本数量不能少于5个，每个样本的测量次数不能少于5次，以确定该系统测量超导铌材剩余电阻率的最大误差.通过对DYSY实验室提供的6个标样，分别进行6次测量，得出的实测值与DESY 实验室提供的RRR值进行对比.测试时，恒流源始终通过导线给超导铌材样品提供1 A的电流.首先，测量常温电压U（300K），并且通过微机处理系统记录在电脑中.然后，再将样品架垂直插入装有低温液氦的杜瓦中，电压表可以实时读取超导铌材样品上的电压变化，并且记录在微机中.当样品插入4.2 K液氦中时，其温度低于铌材的超导转变温度为9.3 K，样品电阻为0.此时无论是否通1 A电流，样品上的电压值都不会发生变化.此时将样品架缓慢上提.当样品温度从4.2 K缓慢上升至9.3 K时电压表读数会发生突变，此时可以计算出超导铌材样品在9.3 K 时的电压U（9.3K），利用式（2）计算出超导铌材样品在4.2 K时的RRR值.测试的操作过程如图3所示.具体测量数值如表2所示.由表2可得，该测量系统所测得样品实测值与DESY提供的数值相吻合.超导铌材用户要求超导铌材供应商使用的剩余电阻率的检测设备的最大误差不超过10%，而该系统的最大误差为4.17%.因此该测量系统符合超导铌材使用方的要求.5 结语该测量系统的建立可以快速地进行超导铌材剩余电阻率的样品测量，应用于超导铌材的生产领域，履行在线质量预警以及产品检验等任务，能够提高超导铌材及其相关产品的生产效率，降低不良品的产生.该测量系统的误差小于5%，完全能够满足超导铌材工业生产的检测需要.参考文献：[1]KUCHNIR M，BAUER P.ApparatusforMeasuring RRR[EB/OL].[2003-01-29]./archive/testtm/2000/fermilab-tm-2201.pdf.[2] HE Jilin.China Materials Engineering Canon(中国材料工程大典 )[M].Beijing：Chemical Industry Press，2006：163-170.[3]SINGER W，ERMAKOV A，SINGER X.RRR-measurement techniques on high purity Niobium[EB/OL].[2010-02-29].https://flash.desy.de/sites2009/site_vuvfel/content/e403/e1644/e874 52/e61440/infoboxContent61442/TTC-Report2010-02.pdf.[4]BAUER P，BERENC T，BOFFO C，et al.RRR Measurements onNiobium for superconducting rf cavities at fermilab[EB/OL].[2010-02-05].https://accelconf.web.cern.ch/accelconf/SRF2003/papers/thp01.pdf.[5] 赵英伟，庞克俭．Kelvin四线连接电阻测试技术及应用[J]．半导体技术，2005，30(10)：43-45.（责任编辑、校对韩小珍）。
基于超导的磁屏蔽技术研究
基于超导的磁屏蔽技术研究发布时间：2022-06-26T03:02:23.561Z 来源：《中国电业与能源》2022年第4期作者：曹平军[导读] 为减小屏蔽桶内的剩磁，利用超导体在超导状态下的迈斯纳效应，把超导材料制成超导屏蔽筒，在外磁场作用下，超导体内感应的屏蔽电流沿管壁作圆周运动曹平军中国船舶集团有限公司第七一〇研究所，湖北宜昌 443003摘要为减小屏蔽桶内的剩磁，利用超导体在超导状态下的迈斯纳效应，把超导材料制成超导屏蔽筒，在外磁场作用下，超导体内感应的屏蔽电流沿管壁作圆周运动，在中空区域产生一个磁场抵消外磁场，起到屏蔽外磁场的作用，采用液态氦冷却超导屏蔽筒达到临界温度以下，实现磁场的完全屏蔽，建立超低噪声的磁场空间。
关键词：超导；磁屏蔽；迈斯纳效应；杜瓦引言磁屏蔽是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制磁场由一个区域对另一个区域的扩散。
具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界磁场的影响。
因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁场和内部电磁场均起到吸收能量(涡流损耗)、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射)和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波)的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。
目前磁屏蔽主要使用铁、铜、铝这类常导体金属，而随屏蔽磁场的强度、变化频率的不同，应选用不同的屏蔽材料。
在永久磁体的静磁场中，磁屏蔽的原理大体可分为3种：①放置Fe，Ni强磁体，把周围的磁力线吸收到内部，而使周围空间的磁通密度下降，达到磁屏蔽目的；②放置cu，A1高导电金属体，它在静磁场中并不起磁屏蔽作用，但在变化磁场，特别是高频变化磁场中，由于电磁感应产生表面效应，而起到磁屏蔽的作用；③放置超导体，具有完全反磁性效应把磁力线向外排斥，使其内部达到磁屏蔽的效果，如在磁场中置入超导体圆筒，则圆筒内部为磁屏蔽空间，相反，若超导体圆筒内部是磁场发生源，则其外部为磁屏蔽空间。
超导铌硬态rrr值
超导铌硬态rrr值超导铌硬态RRR值是超导材料中的一个重要参数，它代表了材料的纯度和电阻率的比值。
RRR值越高，代表材料的纯度越高，电阻率越低，超导性能越好。
本文将从超导铌硬态RRR值的定义、影响因素、测量方法和应用等方面进行介绍。
一、超导铌硬态RRR值的定义超导铌硬态RRR值（Residual Resistance Ratio）是指超导铌材料在常温下的电阻率与低温超导态下的电阻率之比。
RRR值越高，代表材料的纯度越高，其中的杂质和缺陷越少，电阻率越低，超导性能越好。
二、超导铌硬态RRR值的影响因素1.材料纯度：超导铌硬态RRR值的主要影响因素之一是材料的纯度。
纯度越高，杂质和缺陷越少，RRR值越高。
2.热处理：超导铌硬态RRR值还受到热处理的影响。
适当的热处理可以改善材料的结晶状态，进一步提高RRR值。
3.氧含量：超导铌硬态RRR值与氧含量之间存在一定的关系。
适量的氧含量可以提高材料的RRR值，但过高或过低的氧含量都会影响RRR值。
三、超导铌硬态RRR值的测量方法超导铌硬态RRR值的测量通常采用四探针电阻测量法。
该方法通过在样品两端施加电流，测量样品两端的电压，并计算得到样品的电阻。
在测量过程中，需要保证样品在超导转变温度以下，以确保测量的是超导态下的电阻。
四、超导铌硬态RRR值的应用超导铌硬态RRR值是评价超导铌材料超导性能的重要参数，对于超导器件的制备和应用具有重要意义。
高RRR值的超导铌材料可以提供更低的电阻和更高的超导临界温度，从而提高超导器件的性能和可靠性。
目前，超导铌硬态RRR值已经达到了数百至数千的水平，为超导器件的发展提供了良好的基础。
总结：超导铌硬态RRR值是超导材料中的一个重要参数，它代表了材料的纯度和电阻率的比值。
RRR值越高，代表材料的纯度越高，电阻率越低，超导性能越好。
超导铌硬态RRR值的测量方法可以采用四探针电阻测量法。
高RRR值的超导铌材料对于超导器件的制备和应用具有重要意义。
超导材料电阻率
超导材料电阻率（最新版）目录1.超导材料的定义和特性2.超导材料的电阻率3.超导材料的应用领域4.我国在超导材料研究方面的发展正文一、超导材料的定义和特性超导材料是指在低温下电阻为零的材料，具有超导特性。
超导现象最早在 1911 年被发现，当某些金属或合金的电阻在低温下突然变为零时，就表现出超导特性。
超导材料的特性主要表现在以下几个方面：1.电流通过超导材料时不会产生热量，因此没有焦耳热效应。
2.超导材料在磁场中具有排斥力，不会被磁场吸引。
3.超导材料的电阻率为零，因此电能无法在超导材料中转化为热能。
二、超导材料的电阻率超导材料的电阻率是衡量超导性能的重要指标。
一般来说，超导材料的电阻率越低，其超导性能越强。
根据电阻率的不同，超导材料可以分为以下几类：1.高温超导材料：在液氮温度（77 K）以上表现出超导特性的材料。
目前，最高温度的超导材料为铜氧化物，其临界温度可达到 164 K。
2.中温超导材料：在液氢温度（20 K）以上表现出超导特性的材料。
这类材料包括一些复杂的化合物，如铌、钽、铋等。
3.低温超导材料：在液氦温度（4 K）以下表现出超导特性的材料。
这类材料主要包括铅、汞、铝等。
三、超导材料的应用领域由于超导材料具有零电阻、低磁场排斥等特性，其在很多领域具有广泛的应用前景，如：1.超导磁体：用于制造高场强磁体，如粒子加速器、核磁共振成像（MRI）等。
2.超导电缆：用于输电，可以减少电能损耗，提高能源利用率。
3.超导电子器件：如超导量子比特、超导隧道结等，用于量子计算、高速电子器件等领域。
4.超导传感器：具有高灵敏度、高分辨率等优点，可用于地震探测、生物传感等。
四、我国在超导材料研究方面的发展我国在超导材料研究方面取得了一系列重要成果，为国家经济和社会发展做出了贡献。
近年来，我国在高温超导材料、中温超导材料等领域取得了突破性进展，临界温度不断提高，应用范围不断扩大。
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进行 测 量． 流法 的好处 是测 量设 备 较 为简 单 ， 直 测量 速 度较快 捷 ．
１ 理 论 分 析
绝 对纯净 的金属 只有理 论上 存在 ，实 际使 用 的
金 属 材料 或多 或少 都会 含有 各种 杂 质成 分 ．超导 铌 缺陷等对传导电子的散射产生的电阻率称为剩余电 材 中常含有 ０， ， ， Ｃ Ｎ Ｈ等气体杂质 ，以及 ． ，ｅｗ ｒ Ｆ， ａ 阻率． 超导铌材的剩余电阻率 （ ｅ ｄ ａ Ｒ ｓ ｔ ｉ 等金 属 杂质 ［ 一旦 杂 质含 量 超过 一 定 范 围 ， Ｒ ｓ ｕｌ ｅ ｓｖｙ ｉ ｉｉｔ ２ １ ， 超导 铌 Ｒｔ， 称Ｒ ａｏ简 ｉ ＲＲ值 ） 的定义 为室温 条件 下 （０ 超 材本 身 的特性就 会被 杂质 所影 响 ，如此就 会影 响 高 ３０Ｋ） 导 铌 材 的 电 阻 率 与低 温 下 （． Ｋ） 导 铌 材 的 电阻 纯铌 材作 为 超导 材料 的使 用价 值 ． 前所 述 ， 导铌 ４２ 超 如 超
．
品 的质量 控制 过程 中也 同样需 要实 时检 测超 导铌 材 的剩余 电阻 率 ． 此外 ， 超 导腔 生 产 的过 程 中 ， 需 在 也 要 检测 剩余 电阻率 ． 目前 ， 国内外 只有 少数 几个 实 验 室 具备 剩余 电阻率 测试 条件 ，而 国内还没有 应 用于 工 业领 域 的超导 铌材 剩余 电阻 率 的快 速检 测 系统 ．
超导铌材剩余 电阻 率的测量
刘 云 峰
（ 宁夏 东方钽 业股份有 限公 司， 宁夏 石嘴 山市 ７ ３０ ） ５ ０ ０ 摘 要： 基于超导铌材剩余 电阻率的物理 定义。 分析超导铌材剩余电阻存在的原理 ， 然后 选择符合精度要 求的测
试 设 备 ， 究设 备 的接 线 方 法 ， 行 物 理 连 接 ； 过 使 用 Ｄ Ｓ 实验 室提 供 的 标 样 进 行 重 复 测 量 ， 证 了该 测 量 研 进 通 ＥＹ 验
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．
（ ２）
采 用 该方 法 ． 方法 的缺 点是 对设 备 要求 较 高 ， 该 且还 需 要有 复 杂 的软件 支 持 ． ， 业上 易 采用 直 流法 目前 工
收 稿 日期 ：０ １ １— ７ ２ １－ ２ ０
其中， Ｋ ） 和 分别为相 同电流时金属在温度 ３０Ｋ和 ４２Ｋ时 的 电压值 ． 就 可 以通 过 仅 测量 ０ ． 这样 金属在 这 ２个温度 时 的 电压 值得 出超 导铌 材样 品 的
中 图分 类 号 ：Ｇ ４ ． Ｔ １６ ４
文献 标 志 码 ： Ａ
随着 射频 铌 超 导腔 设 计制 造 技 术 的 日趋 成熟 ， 射 频铌 超导 腔在 国际 、 国内的应 用领 域也 １趋广 泛 ， ３ 超 导铌 材生 产企 业 的超导铌 材 产量也 随之 大幅 度增 加 ．因此需要 建 立一 套 能够 适用 于 大规模 工 业 生产 的超 导铌 材 剩余 电 阻率测 量 系统 ．在金 属 中存 在着 杂质 、 陷 、 错 等 ， 缺 位 因此 把 由材料 中的杂 质 和 晶格
作者简介 ： 刘云峰 （９ ） 男， １８ ， 助理 工程 师， 主要从 事超导铌材深加 工、 测试工作
第 ２期
刘 云峰 ： 导 铌材 剩余 电 阻率 的测量 超
１９ ４
剩余 电阻率 （ Ｒ Ｒ Ｒ值 ）从 而 化 了测量 过程 ． ，
３ 接线方法
金属样品在 ３ ０ ０ Ｋ时的电压值可 以在常温环境 如前所述 ，测量超导铌材的剩余 电阻率（ Ｒ ＲＲ 中测得 ． 由于液 氦 的温度 为 ４２Ｋ， 属在 ４２Ｋ时 的 ． 金 ． 值 ） 实 就是 测 量超 导 铌 材 样 品常 温 和低 温 下 的 电 其 电压值 在 液氦 环 境 中测量 ． 非超 导 金属 ， 测量 例如 金 阻值 ， 测量导体 的电阻通常用 四线法． 四线法 中采用 属铜 在 ４２Ｋ时 的电压 值 ， ． 是把 金属 铜放 在 ４２Ｋ 的 ． 让 电流通 过 电阻并 测量 其 电压 的方 法 ．四线 法 总共 液氦 环境 中 ， 给金属 铜加 一定 数值 的小 电流 ， 再测 量 由 ４个接 线 端 ； ２个来 自于 电流 源 ， 来 自于 电压 ２个 金属 铜 的 电压值 ． 是 超导 铌材 具 有超 导特 性 ， 但 即温 表 ． 法 可 通过 如 图 １ 示 的方 法 进行 样 品接 入 ． 四线 所 度 在 低 于其 超 导临 界 温度 ９３ 以后 ，超 导 铌材 已 ．Ｋ 其 中 ： 线 和 ４线 接入 恒 流 源 ； 和 ３线 接 人 电压 １ ２线 经变成超导态 ，其 电阻为 ０ 若 将金属铌放置在 ４ ． ．Ｋ ２ 表 ． 样 从 样 品 末 端 加 入 电流 ， 压 触 点 位 于 边 缘 这 电 的液 氦 环境 中 ， 法 测得 其 电压 ． 在铌 的超导 转 无 因此 内部 靠里 以减小 电流分 布 不 均匀 的影 响 ． 变温 度之 上测 量铌 的 电阻率 ，并得 到 电阻率 与 温度 的关 系 曲线 ，通过 延 拓得 到 温度 为 ４２Ｋ时 的电阻 ． 率， 以此来计算超导铌材 的剩余 电阻率． 该方法是 由 ＤＤ Ｅ Ｙ实验 室提 出的 ，即通 过测 量 超导 铌材 在 超导 １ ２ ３ ４ 转 变 之 前 的 电压 （ ＿Ｋ） 延 拓 至 ４２Ｋ， 用 公 式 ９３ 再 ． 利 图 １ 超 导 铌 材 样 品 接 入方 法
Ｒ Ｒ值 检 测 主要 有 交 流法 和直 流法 ２种 方法 ． Ｒ 交 流法 相对 测量 结果 较 为准确 ，国内外 实验室 大 多
ＬＳ Ｌ为超导铌 样 品 的长度 ， ／（ ｓ为超导 铌样 品 的横截
面积） ．由于金 属在 ３ ０Ｋ和 ４２Ｋ时恒流 源所 设 置 ０ ．
的电流相同， 瑚 ＝ ， 即 Ｊ ： 所以剩余电阻率的公式 ｆ 可 以转 化为
系统的可靠性． 该系统 可以应用于超导铌材的生产领域 ， 履行在线质量预警 以及产品检验 等任务 ， 能够提 高超导 铌材及 其相 关产品的生产效率 ， 降低不 良品的产 生． 经试验测量结果表 明， 该测量 系统误差 小于 ５ ， ％ 能够满足超
导 铌 材 工 业 生 产 的检 测 需 要 ． 关键词 ： 导铌材 ； 温 ；Ｒ 超 低 Ｒ Ｒ值
率的 比值． 随着材料纯度的提高和内应力 的减小而 材 的剩 余 电 阻率是 反 映其 纯 度 和 热导 的重 要参 数 ， 降低 ，Ｒ Ｒ Ｒ值也可 以用来衡量金属的纯度高低【 １ ］ ． 在 通 过 剩余 电 阻率 可 以判 断超 导 铌 材 的 杂质 含 量 ． 通 供加速器超导谐振器用高 Ｒ Ｒ值铌材研究和生产 过金属剩余 电阻率 的定义可 以得出 Ｒ Ｒ值 的计算 Ｒ Ｒ 过程中 ， 剩余 电阻率检测是一项常用和必备的手段． 公 式 ： 铌材的剩余电阻率是检测铌锭 、 铌板性能是否达到应 ＲＲＲ ＝区 盟 （） １ 用要求的决定性的判断指标， 它体现了铌材的化学纯 ｎ ２ ４ ， 度 和热导 性 能． 导铌 材 的生 产过 程 中 ， 要 为用 其 中： 和 ｎ啦 ］ 为常 温 ３ ０ 在超 需 只 Ｋ 分别 ０ Ｋ和低 温 ４２Ｋ超 ． 户 提供剩 余 电阻率 的检 测报告 ；在 超导 铌材 中问 产 导铌 材 的电 阻率 ． 阻率 ｐ ｋ ／其 中 ， 常 数 ，＝ 电 ＝ ＵＩ ． ｋ为
第１ １卷 第 ２期
２１ 年 ６ 月 ０２
宁 夏 工 程 技 术
Ｎｉ ｇ ｉ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎ ｘａ ｇｎ ｅｉｇ ｃ ｏｏ ｙ
Ｖｏ ． １ Ｎｏ２ １１ ．
Ｊｎ ０２ ｕ ．２ １
文章 编 号 ：６ １７ ４ （ ０ ２ ０— １８ ０ １ ７— ２４ ２ １ ）２ ０ ４ — ３