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超導(dǎo)開發(fā)的現(xiàn)狀和未來
關(guān)于Y系 線材開發(fā)中一個(gè)重要的指標(biāo)——IcXL值，至今為止，日本滕倉研究的467（KAm）為 高值。以前，這個(gè)數(shù)值在日本和美國之間展開了激烈的研究競(jìng)爭(zhēng)。但是近，這個(gè)勢(shì)力圖發(fā)生了很大的變化，這源自于韓國SuNAM公司的崛起。去年秋天以后，該公司急速加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)尺寸線材的開發(fā)力度，今年（2012年）1月份，該公司研究出的IcXL值為422（KAm），成為繼日本滕倉后研究出的 第二大值。據(jù)悉，是因?yàn)樵搰鴩艺哂兴鶑?qiáng)化，預(yù)計(jì)今后，韓國將成為僅次于日本和美國的新興第三極 研究國家。
另一方面，以IcXL值研究小有成果的日本和美國為線材開發(fā)的基點(diǎn)，近來強(qiáng)烈意識(shí)到各種應(yīng)用設(shè)備向謀求線材性能變好的技術(shù)研發(fā)轉(zhuǎn)變。具體而言，輸電變壓器交流損失很小，在SMES、NMR等高磁場(chǎng)特性、旋轉(zhuǎn)機(jī)器設(shè)備方面，機(jī)械性的高強(qiáng)度很有必要。此外，共通的低成本線材需要的東西*。對(duì)于這些要素，要加大增強(qiáng)性能的技術(shù)開發(fā)力度。關(guān)于加強(qiáng)磁場(chǎng)中的特性，近，我們發(fā)現(xiàn)比BaZrO3等更為有效的材料BaHFO3。使用這種材料添加的Target，通過PLD法制作的 線材，看不到其他材料厚膜時(shí)磁場(chǎng)中特性低下。2.9um的厚線材，能得到8/cm寬@77K，3T這個(gè)非常高的特性。作為事物的起點(diǎn)，BaHFO3通過桿長(zhǎng)變短等組織，可以確認(rèn)隨著膜厚組織變化變小。此外，在交流損耗小技術(shù)方面，切割線的制作和價(jià)格技術(shù)發(fā)展顯著。例如，50m長(zhǎng)5mm寬的MOD線材切割成5份加工，能抑制特性低下，減少1/5的損耗。尺寸較短的10等分，也能減少1/10的損耗。而且，近作為Y系 線材的課題被大書特書的剝離強(qiáng)度問題，也有了一個(gè)較為系統(tǒng)的解析。通過不同的材料和過程，進(jìn)行的線材剝離試驗(yàn)，弄清剝離的起點(diǎn)，就可以看出被集中到三處地方這一大致區(qū)別。其中，進(jìn)行MOD 層的過程改善，通過除去這一層的起點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)60mpa以上的高剝離強(qiáng)度。
和上述線材研究開發(fā)同時(shí)進(jìn)行的機(jī)器研發(fā)的成果一起，研發(fā)進(jìn)展到能實(shí)際證明機(jī)器上使用Y系線材的好處。但是，競(jìng)爭(zhēng)機(jī)器正在進(jìn)行開發(fā)，為了展示壓倒性優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更多機(jī)器 化，非常有必要研發(fā)出有一個(gè)質(zhì)的飛躍的 線材。這種線材被定義為第三代線材，定位在能超越開發(fā)界限的劃時(shí)代的高性能、低成本的線材。在去年（2011年）秋天的ISS上，日本提出這個(gè)概念。但是今年，美國也同樣交出了開發(fā)超高性能線材必要性的提案。具體的特性水平為Ic≥2000A@77K，s.f.和Ic≥500A@65K，5T等等。這里需要大家多多關(guān)注的是（容易讓人誤解的）例如，2000A，不是作為運(yùn)轉(zhuǎn)電流使用的研究。有考慮能源回收和Je界限等的運(yùn)轉(zhuǎn)電流，希望能通過提高Ic大幅降低負(fù)荷率，降低由此產(chǎn)生的交流損耗。此外，提高磁場(chǎng)中的特性等，必要的電流值能通過穩(wěn)定的、冷卻負(fù)擔(dān)較小的高溫使用這樣的好處。近，醫(yī)療用的加速器等也被納入使用范圍，為創(chuàng)造出均一磁場(chǎng)的超均一線材非常有必要。此外，希望和實(shí)用中可稱之為重要的降低成本一起，有一個(gè)質(zhì)的提升。