2G в Японии
2006, Tом 3, выпуск 2
Тематика: ВТСП провода и кабели
О состоянии дел с разработкой 2G-лент в Японии на EUCAS 2005 доложил Y.Shiohara (Superconductivity Research Laboratory - ISTEC) [1]. Пятилетний национальный проект по созданию технологии ВТСП лент 2-го поколения стартовал в этой стране в 2003 г. Работа ведется сразу по нескольким направлениям в форме сотрудничества университетов и частных компаний и курируется Министерством экономики, торговли и промышленности (METI). Кратко перечислим основные достижения японских исследователей:
2G-лента большой длины с высокими характеристиками. Основную исследовательскую силу в этом направлении представляют SRL Nagoya Coated Conductor Center (NCCC) и Fujikura Ltd. В этой программе стоимость ленты не принадлежит к основным приоритетам, поэтому используются дорогостоящие, но хорошо зарекомендовавшие себя методы IBAD и PLD. Создание IBAD-установок высокой производительности (ионный источник с площадью 15х100 см2) и применение Gd2Zr2O7 в качестве материала буферного слоя позволили добиться скорости осаждения буфера 1 м/час. Показано, что слой CeO2, наносимый методом PLD на IBAD-Gd2Zr2O7, эффективно улучшает текстуру. На таких двойных буферных слоях с использованием PLD и многократного прохождения ленты через зону осаждения (multiturn system) получены длинномерные ленты высокого качества: Ic = 245 A на сантиметр ширины при длине ленты 212 метров. Последнее достижение представлялось на конференции как мировой рекорд. Японские исследователи не теряют надежды на понижение стоимости такой 2G-ленты в будущем. Основным аргументом здесь является развитие метода высокоскоростного PLD (HR-PLD), разработанного в европейской компании EHTS.
- Недорогая 2G-лента. Исследования в данном направлении ведутся японцами с использованием двух методов – MOD (SRL-Tokyo и Showa Electric Wire and Cable Inc.) и MOCVD (Chubu Electric Power Company). MOD из трифторацетатов позволяет получать ВТСП с током 100 А на ленте длиной 25 м, что является весьма хорошим достижением. Однако в этом случае используется лента с „дорогим“ PLD/IBAD-подслоем. На этих же буферных слоях, полученных методом MOCVD, продемонстрирован ток 96 А на см ширины для ленты длиной 92 м. На буферных слоях, полученных с использованием MOD, результаты гораздо скромнее (низкая Tc, jc порядка 105 А/см2). Метод MOCVD для получения буферных слоев японцы не применяют.
Согласно национальному проекту, к концу 2007-го года должны быть продемонстрированы ленты длиной не менее 500 м с током выше 300 А (30 А в поле 3 Т), полученные со скоростью 5 м/час. Стоимость таких лент должна составить не более 12 иен за А·м для «дорогого» подхода и не более 8 иен за А·м для «экономичного» метода. В переводе в более привычные единицы, это означает 107 долл./кА·м и 71 долл./кА·м, соответственно.