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Numerical Analysis of the Electrical Interconnections Between LHC Superconducting Magnets

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Anteprima della tesi: Numerical Analysis of the Electrical Interconnections Between LHC Superconducting Magnets, Pagina 9
CHAPTER 1. Introduction to Superconductivity
Figure (1.6) Surface Supercurrents in the surface layer of the sample.
Besides, if we consider the superconductive sample as homogeneous and
amagnetic (µ = 1), assigning the diamagnetic behaviour to the shielding
currents (µ = 0), from the Ampe`re-Maxwell law we find
−→∇ ×−→B = µ0−→J (1.9)
If
−→B is zero inside the superconductors, −→J must be zero, too. Thus, the
current cannot flow inside the superconductors, but only in their surface
layer.
It is almost clear that the current cannot flow only in the surface of a
material, as this implies an infinite current density, but it can penetrate
a thin thickness (10−6 ÷ 10−5 cm) that differs for every material and with
the current density, called Penetration Depth λ. As the magnetic field
decreases with an exponential law, the penetration depth is defined as the
distance at which the field decreases by a factor e.
Like every superconductive parameter the penetration depth varies with
the temperature, tending to infinity for T = Tc, which is when the materials
turn to normal conductive state.
λ(T ) = λ(0)√
1−
(
T
Tc
)4
(1.10)
The penetration depth also grows with the presence of impurities. This
characteristic is very important from an engineering point of view as if the
penetration depth is too small, the current density able to flow in the cable
will be so small that the superconductivity could not have any practical
application.
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Informazioni tesi

  Autore: Marco Casali
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Bologna
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria energetica e nucleare
  Relatore: Marco Breschi
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 148

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Parole chiave

lhc
quench
helium
superconductivity
electric circuits
magnets
superfluids

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