Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта

Проведены исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта и определен коэффициент выигрыша по поверхностному сопротивлению, равный отношению поверхностного сопротивления меди при комнатной температуре к поверхностному сопротивлению при гелиевой тем...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2008
Автори:	Кутовой, В.А., Егоров, А.М.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2008
Назва видання:	Вопросы атомной науки и техники
Теми:	Физика и техника ускорителей
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111396
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта / В.А. Кутовой, А.М. Егоров // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 3. — С. 127-131. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-111396
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1113962025-02-09T16:01:39Z Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта Дослідження поверхневого опору міді в області класичного та аномального скін-ефекту Investigation of surface resistance of copper in classical and anomalous skin-effect region Кутовой, В.А. Егоров, А.М. Физика и техника ускорителей Проведены исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта и определен коэффициент выигрыша по поверхностному сопротивлению, равный отношению поверхностного сопротивления меди при комнатной температуре к поверхностному сопротивлению при гелиевой температуре в зависимости от частоты электромагнитного поля. Показано, что коэффициент выигрыша имеет обратную степенную зависимость от частоты. Определены частоты, на которых коэффициент выигрыша для меди равен 10. Установлено, что добротность резонансной ВЧ-системы, изготовленной из меди, при температуре Т ≥ 4,2 К, может быть увеличена в 10 и более раз по сравнению с резонансной ВЧ-системой, работающей при комнатной температуре. Проведено дослідження поверхневого опору міді в області класичного та аномального скін-ефекту і знайдено коефіцієнт виграшу по поверхневому опору, який визначається як відношення поверхневого опору міді при кімнатній температурі до поверхневого опору при гелієвій температурі в залежності від частоти електромагнітного поля. Показано, що коефіцієнт виграшу має зворотну степінь в залежності від частоти. Визначено діапазон частот, на яких коефіцієнт виграшу для міді дорівнює 10. Установлено, що добротність резонансної ВЧ-системи виготовленої з міді при температурі Т ≥ 4,2 К може бути збільшена в 10 і більше разів у порівнянні з резонансною ВЧ-системою, котра працює при кімнатній температурі. The surface resistance of copper in classical and anomalous skin-effect region has been investigated, and the surface resistance improvement factor equal to the ratio of the surface resistance of copper at room temperature to that of helium temperature, depending on the electromagnetic field frequency, has been determined. The improvement factor has been shown to have inverse power law dependence on frequency. The frequencies at which the improvement factor of copper equals 10 have been determined. It has been found that the quality factor of a resonance high-frequency system made of copper, operating at temperature Т ≥ 4.2 К can be increased 10 times or more as against a quality factor of a resonance high-frequency system operating at room temperature. 2008 Article Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта / В.А. Кутовой, А.М. Егоров // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 3. — С. 127-131. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111396 537.331/312 ru Вопросы атомной науки и техники application/pdf Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Физика и техника ускорителей Физика и техника ускорителей
spellingShingle	Физика и техника ускорителей Физика и техника ускорителей Кутовой, В.А. Егоров, А.М. Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта Вопросы атомной науки и техники
description	Проведены исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта и определен коэффициент выигрыша по поверхностному сопротивлению, равный отношению поверхностного сопротивления меди при комнатной температуре к поверхностному сопротивлению при гелиевой температуре в зависимости от частоты электромагнитного поля. Показано, что коэффициент выигрыша имеет обратную степенную зависимость от частоты. Определены частоты, на которых коэффициент выигрыша для меди равен 10. Установлено, что добротность резонансной ВЧ-системы, изготовленной из меди, при температуре Т ≥ 4,2 К, может быть увеличена в 10 и более раз по сравнению с резонансной ВЧ-системой, работающей при комнатной температуре.
format	Article
author	Кутовой, В.А. Егоров, А.М.
author_facet	Кутовой, В.А. Егоров, А.М.
author_sort	Кутовой, В.А.
title	Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта
title_short	Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта
title_full	Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта
title_fullStr	Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта
title_full_unstemmed	Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта
title_sort	исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate	2008
topic_facet	Физика и техника ускорителей
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111396
citation_txt	Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта / В.А. Кутовой, А.М. Егоров // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 3. — С. 127-131. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series	Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv	AT kutovojva issledovaniâpoverhnostnogosoprotivleniâmedivoblastiklassičeskogoianomalʹnogoskinéffekta AT egorovam issledovaniâpoverhnostnogosoprotivleniâmedivoblastiklassičeskogoianomalʹnogoskinéffekta AT kutovojva doslídžennâpoverhnevogooporumídívoblastíklasičnogotaanomalʹnogoskínefektu AT egorovam doslídžennâpoverhnevogooporumídívoblastíklasičnogotaanomalʹnogoskínefektu AT kutovojva investigationofsurfaceresistanceofcopperinclassicalandanomalousskineffectregion AT egorovam investigationofsurfaceresistanceofcopperinclassicalandanomalousskineffectregion
first_indexed	2025-11-27T18:33:02Z
last_indexed	2025-11-27T18:33:02Z
_version_	1849969490602754048
fulltext	УДК 537.331/312 ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕДИ В ОБЛАСТИ КЛАССИЧЕСКОГО И АНОМАЛЬНОГО СКИН-ЭФФЕКТА В.А. Кутовой, А.М. Егоров Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт», Харьков, Украина Е-mail: kutovoy@ kipt.kharkov.ua Проведены исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта и определен коэффициент выигрыша по поверхностному сопротивлению, равный отношению поверхностного сопротивления меди при комнатной температуре к поверхностному сопротивлению при ге- лиевой температуре в зависимости от частоты электромагнитного поля. Показано, что коэффициент вы- игрыша имеет обратную степенную зависимость от частоты. Определены частоты, на которых коэффициент выигрыша для меди равен 10. Установлено, что добротность резонансной ВЧ-системы, изготовленной из меди, при температуре Т ≥ 4,2 К, может быть увеличена в 10 и более раз по сравнению с резонансной ВЧ-си- стемой, работающей при комнатной температуре. ВВЕДЕНИЕ В настоящее время идет разработка высокодо- бротных резонансных высокочастотных систем. Как известно, для достижения высокой эффективности резонансных систем используются сверхпроводники [1]. Однако, сверхпроводящие резонансные системы эффективны только при температурах 1,5...4,2 К, что требует больших затрат на криогенное оборудо- вание, а высокая добротность сверхпроводящего ре- зонатора порядка 108 ...1010 приводит к серьезным проблемам высокочастотного питания. В этом слу- чае к высокочастотному генератору предъявляются значительные требования по стабильности частоты, что приводит к усложнению конструкции и увеличе- нию себестоимости. Огромные трудности при ис- пользовании сверхпроводников связаны с возникно- вением эмиссионных токов и устранением условий возникновения термомагнитного пробоя, так как все это ведет к нестабильности параметров сверхпрово- дящих систем. Полное или частичное устранение вышеперечис- ленных преград облегчило бы проблему создания криогенных резонансных высокочастотных систем. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ При разработке и создании криогенных резо- нансных систем существенное место занимает проблема достижения высокой добротности при Т≥ 4,2 К без применения сверхпроводимости с исполь- зованием несверхпроводящих металлов. В связи с этими возникает интерес к исследованиям поверх- ностного сопротивления несверхпроводящих метал- лов при криогенных температурах, с целью выясне- ния во сколько раз уменьшатся потери высокоча- стотной мощности в стенках резонансной высокоча- стотной системы, по сравнению с резонансной вы- сокочастотной системой, работающей при комнат- ной температуре. Так в работе [1] авторы предполагают, что при создании высокоэффективной криогенной резонанс- ной высокочастотной системы, изготовленной из не- сверхпроводящего металла, наилучшие результаты могут быть достигнуты при использовании чистой меди с применением последовательного ряда техно- логий при обработке: это уменьшения шероховато- сти токопроводящей поверхности, снятия внутрен- них напряжений. Задачей настоящей работы является проведение исследований поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффек- та и определение коэффициента выигрыша по по- верхностному сопротивлению, равному отношению поверхностного сопротивления меди при комнатной температуре к поверхностному сопротивлению при криогенной температуре в зависимости от частоты электромагнитного поля. Предпринята попытка определения оптимальной рабочей частоты криоген- ной резонансной высокочастотной системы, при ко- торой затраты высокочастотной энергии будут наи- меньшими. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ При расчете электродинамических характери- стик резонансных высокочастотных систем особое место занимают вопросы, связанные с вычислением потерь высокочастотной мощности в стенках резо- наторов. Известно, что диссипативные характери- стики являются определяющими для таких величин, как шунтовое сопротивление и добротность резо- нансной системы. Если полная поверхность металла S, для которой справедливы граничные условия Леонтовича [2], то высокочастотная мощность, ко- торая диссипируется в его стенках, определяется из уравнения: ∫= , 2 2 1 dSHRP (1) где P1 − мощность потерь, Вт; R − поверхностное со- противление, Ом; H − вектор напряженности маг- нитного поля, А/м; S − площадь поверхности, м2. ____________________________________________________________ PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2008. № 3. Series: Nuclear Physics Investigations (49), p.127-131. 127 Из уравнения (1) следует, что ответственность за потери высокочастотной мощности есть поверх- ностное сопротивление R. В области классического скин-эффекта поверх- ностное сопротивление несверхпроводящего метал- ла Rk имеет вид: Rk = 2 1 0 2      σ ω µ , (2) где σ − удельная проводимость нормального метал- ла на постоянном токе, См/м; ω − угловая частота, рад/с; 0µ − магнитная проницаемость вакуума Гн/м. В области аномального скин-эффекта поверх- ностное сопротивление несверхпроводящего метал- ла Ra определяется из выражения, [3]. Ra = 3 2 03 1 3 1 2 1               ω µ σ l b , (3) где b − коэффициент, который характеризует отра- жение электронов проводимости от поверхности проводника; l − длина свободного пробега электро- на, м. Из выражений (2) и (3) следует, что потери высо- кочастотной мощности в стенках ускоряющей структуры ускорителя в области классического и аномального скин-эффекта, во многом зависят от ча- стоты электромагнитного поля. Так, при классиче- ском скин-эффекте потери пропорциональны 2 1 ω , а при аномальном скин-эффекте − 3 2 ω . В связи с этим возникает интерес к исследованиям поверх- ностного сопротивления несверхпроводящих метал- лов при криогенных температурах в зависимости от частоты электромагнитного поля. Для этого следует провести анализ коэффициента выигрыша η , кото- рый равен отношению поверхностного сопротивле- ния несверхпроводящего металла при комнатной температуре R293 к поверхностному сопротивлению этого же металла при криогенных температурах RT, η= TR R293 . Коэффициент η зависит не только от ча- стоты электромагнитного поля, но и от технологии обработки, состава материала, температуры охла- ждения. Поэтому необходимо провести целый комплекс исследований поверхностного сопротив- ления несверхпроводящих металлов в широком тем- пературном интервале и частотном диапазоне. Это позволит определить, какой металл имеет мини- мальные потери высокочастотной мощности при криогенных температурах и во сколько раз уве- личится добротность охлажденной резонансной вы- сокочастотной системы, по сравнению с резонанс- ной высокочастотной системой, работающей при комнатной температуре. Определим коэффициент выигрыша η несверх- проводящих металлов в зависимости от частоты электромагнитного поля. Используя выражения (2) и (3), получим уравне- ние для коэффициента выигрыша. η= a k R R = 3 2 03 1 3 1 2 1 0 2 1 2                    ω µ σ σ ω µ l b . (4) После преобразования уравнение (4) примет вид η = 6 2 3 0 1 2      ⋅ σ ω σµ l b . (5) Решаем это уравнение относительно ω 2 6 3 0 2 1 l b ω η σ µ σ = ж цЧз ч и ш . (6) Так как ω =2 fπ , получим уравнение для резо- нансной частоты, f . f = 2 3 0 6 1 1      ⋅ σ σπ µη l b . (7) Анализируя уравнения (4,7), приходим к выводу, что для идеальных несверхпроводящих металлов, когда η = 1, частота электромагнитного поля f стремится к значению 1f , при котором Rк = Rа. В случае, когда частота электромагнитного поля f > 1f то поверхностное сопротивление Rа > Rк, а коэф- фициент выигрыша η < 1. При η → ∞ , частота 0→f . Рассмотрим зависимость коэффициента выигры- шаη от частоты f . Для этого определим поверх- ностное сопротивление несверхпроводящего метал- ла в области классического и аномального скин-эф- фекта, например, на частоте 2f . В области классиче- ского скин-эффекта поверхностное сопротивление Rk2 на частоте 2f будет иметь вид: Rk2 = 2 1 02      ⋅⋅ σ µπ f . (8) В области аномального скин-эффекта поверх- ностное сопротивление Ra2 на частоте 2f будет иметь вид: Ra2 = 3 2 02 3 1 3 1 )(1 µπ σ ⋅⋅         fl b . (9) Из уравнений (8), (9) определим σ , и σ l . σ = 2 2 02 kR f µπ ⋅⋅ , (10) 128 2 02 3 2 )(1 µησ ⋅⋅ = f b Rl а . (11) Подставив значения этих величин в уравнение (7), получим; f = 6 2 2 4 0 3 2 46 4 0 4 2 4 2 6 2 1 1 a k R b f f b R           µπη µπ . (12) После преобразования уравнение (12) примет вид: 6 2 6 6 22 a k R Rff η = , (13) так как 6 2 6 2 a k R R = 6 2η , выражение (13) примет вид: 6 6 2 2 η η= f f . (14) Из уравнения (14) следует, что коэффициент вы- игрыша η имеет обратную степенную зависимость от частоты. Таким образом, измерив коэффициент выигрыша η исследуемого металла на частоте f , можно определить коэффициент выигрыша 2η на частоте 2f из выражения (15): 2η = 6 2f f⋅η . (15) Из выражения (7) определим частотную зависи- мость коэффициента выигрыша для Cu при диффуз- ном и зеркальном отражении электронов от поверх- ности (Табл.1). Из результатов расчета следует, для того чтобы поверхностное сопротивление меди уменьшилось в 10 и более раз, при криогенной температуре, необхо- димо работать на частотах f ≤ 173 МГц при диф- фузном отражении электронов проводимости от по- верхности, а при зеркальном отражении − на частотах f ≤ 346 МГц. Коэффициент выигрыша η будет ра- вен единице на частотах f = (173…346) · 106 МГц. Таблица 1. Зависимость коэффициента выигрыша η для меди от частоты R.103 ,Oм Т, К η f,МГц b 3,5 293 10 173 0,35 4.2 173 диффузное 4,9 293 10 346 0,49 4.2 346 зеркальное 3,5∙103 293 1 173∙106 3,5∙103 4.2 173∙106 диффузное 4,9∙103 293 1 346∙106 4,9∙103 4.2 346∙106 зеркальное В Табл.2 приведены результаты расчета поверх- ностного сопротивления меди в области классическо- го и аномального скин-эффекта на частотах 150 МГц, 5·103 МГц, определен коэффициент выигрыша η по поверхностному сопротивлению при зеркальном отра- жении электронов от поверхности металла, а также по- лучены значения глубины проникновения высокоча- стотного поля в медь из выражений [3]     = σω µ δ 0 2 k , (16) где kδ − глубина проникновения электромагнитно- го поля в нормальный металл в области классиче- ского скин-эффекта, м. 3 1 0 21                   = ω µσ δ l ba , (17) где aδ − глубина проникновения электромагнитно- го поля в нормальный металл в области аномально- го скин-эффекта, м. Таблица 2. Зависимость поверхностного сопротив- ления R, коэффициента выигрыша η , скин-слоя δ для меди от частоты R.103 ,Oм Т, К η f, МГц δ, мкм 3.2 293 11.42 150 5.39 0.28 4.2 150 0.47 19.0 293 6.33 5∙103 0.91 3.0 4.2 5∙103 0.15 Из приведенных результатов видно, что с увели- чением частоты коэффициент выигрыша η и глуби- на проникновения электромагнитного поля в металл уменьшаются. Таким образом, данные таблицы свидетельству- ют о зависимости коэффициента выигрыша η не только то частоты колебаний электромагнитного поля, но и от материала и состояния токопроводя- щей поверхности. Выше рассматривалось поверхностное сопротив- ление идеальных металлов с абсолютно гладкими поверхностями, на которых предполагалось выпол- нение условий Леонтовича. На реальных поверхно- стях обязательно присутствуют шероховатости, т.е. несовершенства, связанные с отклонением формы поверхности от плоской. Неровности могут быть обусловлены как корпускулярным строением мате- рии, так и дефектами, имеющими различный харак- тер. Некогерентное рассеяние электронов проводи- мости на таких областях оказывается причиной ра- зительного отличия поверхностного сопротивления в низкотемпературной области для реальных метал- лов по сравнению с идеальными. С практической точки зрения всегда важно знать, какой металл име- ет минимальное поверхностное сопротивление при криогенных температурах. С этой целью нужно про- вести целый комплекс исследований на несверхпро- водящих металлах. Для сравнения поверхностного сопротивления реального металла с идеальным, при криогенных температурах, были проведены экспериментальные ____________________________________________________________ PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2008. № 3. Series: Nuclear Physics Investigations (49), p.127-131. 129 исследования поверхностного сопротивления меди. Исследования проводились на цилиндрических ре- зонаторах при комнатной и гелиевой температурах, резонансная частота 5·103МГц. Для проведения экспериментальных исследова- ний были изготовлены цилиндрические резонаторы, у которых высота равнялась диаметру. Один резона- тор был изготовлен из бескислородной меди марки МОб, (ГОСТ 5657-70), другой − из бескислородной меди марки МОб, переплавленной в вакуумной электронно-лучевой установке с добавлением ме- таллического иттрия, (ТУ 484-708-72). Плавку вели в медный водоохлаждаемый кристаллизатор с гра- фитовой вставкой при ступенчатой вытяжке слитка. От полученного слитка отрезали прибыльные и дон- ные части. Изготавливались резонаторы на токар- ном станке алмазным резцом. Для уменьшения вы- соты микронеровностей рабочую поверхность резо- наторов полировали электрохимически. После чего обработка токопроводящей поверхности резонатора соответствовала высоте неровностей профиля по Ra = 0,02 мкм. Как видим, шероховатость токопроводя- щего слоя значительно меньше глубины проникно- вения электромагнитного поля в металл при крио- генных температурах (см. Табл.2). Для снятия оста- точных напряжений резонаторы отжигались в ваку- уме [4]. Охлаждение резонатора до гелиевой температу- ры осуществлялось в вертикальном металлическом криостате, который оснащен устройствами для регу- лирования и контроля высокочастотной мощности, вводимой в исследуемый резонатор, датчиками для измерения температуры исследуемого объекта и определения уровня жидкого гелия. Результаты ис- следования приведены в табл. 3. Таблица 3. Экспериментальные исследования по- верхностного сопротивления меди при комнатной и гелиевой температурах Металл R.103 ,Oм Т, К η Тип волны Cu+Y 21,0 293 6,56 H111 Cu+Y 3,2 4,2 H111 Cu 26,0 293 4,8 H111 Cu 5,4 4,2 H111 Измерение поверхностного сопротивления нала- гает определенные требования на конструкцию ре- зонатора, форму и размеры которого необходимо выбирать таким образом, чтобы высокочастотные токи рассматриваемого типа колебаний текли по внутренней части резонатора и не пересекали меха- нических соединений в конструкции. Отсутствие потерь высокочастотной мощности в контактах между крышками и корпусом резонатора уменьшает погрешность измерений. Как известно, высокая до- бротность цилиндрического резонатора достигается при колебании типа Н111, [5]. Таким образом, изме- рив собственную добротность Q резонатора при разных температурах и зная его геометрический фактор G, можно вычислить поверхностное сопро- тивление металла из выражения . Q GR = (18) Для измерения собственной добротности резона- тора, при гелиевой температуре, использовался ме- тод декремента затухания, а добротность определя- лась из выражения Q= 2 τπ ⋅⋅ f , (19) где τ − время, в течение которого амплитуда напря- жения изменяется в e раз, с. Чтобы исключить влияние внешних электриче- ских цепей на собственную добротность резонатора, связь резонатора с генератором и индикатором осу- ществлялась через запредельный зонд, который был изготовлен в виде подвижной коаксиальной линии. Зонд перемещался в полости круглого волновода, соединенного с резонатором отверстием связи. Из- мерение добротности исследуемого резонатора при различных температурах осуществлялось на одном и том же уровне высокочастотной мощности в измери- тельной цепи, чтобы исключить нелинейности изме- рительного высокочастотного тракта, состоящего из усилителя, детекторной головки и индикатора. Из результатов исследования следует, что при указанной технологии изготовления и обработки медного цилиндрического резонатора, поверх- ностное сопротивление меди с добавкой иттрия при комнатной температуре в 1,24 раза ниже, чем у меди марки МОб, а при гелиевой температуре – в 1,68 раза, причем значения поверхностного сопротивле- ния меди с добавкой иттрия близко к расчетным. ВЫВОДЫ Для того, чтобы при криогенных температурах поверхностное сопротивление реальной меди при- близить к идеальной, необходимо уменьшить шеро- ховатость токопроводящей поверхности. Высота ми- кронеровностей должна быть меньше, чем глубина проникновения электромагнитного поля в металл. Для снятия остаточных напряженностей, которые возникают во время изготовления, изделие необхо- димо отжечь. Медь должна содержать как можно меньше примесей и иметь мелкозернистую структу- ру. Для увеличения добротности криогенной резо- нансной высокочастотной системы, изготовленной из меди, в 10 и более раз необходимо, чтобы резо- нансная частота электромагнитного поля не превы- шала fр < 346 МГц. Из приведенных результатов следует, что в резо- нансной высокочастотной системе, изготовленной из меди, при криогенных температурах, можно уменьшить потери высокочастотной мощности, в 10 и более раз по сравнению с резонансной высокоча- стотной системой, работающей при комнатной тем- пературе. Для продолжения развития данных работ целесо- образно провести дальнейшие экспериментальные исследования резонансных высокочастотных систем при криогенных температурах, изготовленных из различных несверхпроводящих металлов. 130 ЛИТЕРАТУРA 1. В.А. Кутовой, Л.А. Корниенко, В.И. Маханьков и др. Исследование поверхностного сопротивления меди при криогенных температурах в зависимо- сти от обработки токопроводящей поверхности // Вопросы атомной науки и техники, Серия: Об- щая и ядерная физика. 1987, вып.2(8), с.30-33. 2. М.А. Леонтович. О приближенных граничных условиях для электромагнитного поля на по- верхности хорошо проводимых тел // Исследо- вания по распространению радиоволн. М.: «Изд-во АН СССР», 1948. с.5-12. 3. Ф.Ф. Менде, А.И. Спицын. Поверхностный им- педанс сверхпроводников. Киев: «Наукова дум- ка», 1985. с.20-36. 4. В.А. Кутовой, А.А. Николаенко, П.И. Стоев. Влияние термической обработки на поверхност- ный импеданс меди в области аномального скин- эффекта // 15-ая Международная конференция по физике радиационных явлений и радиационному материаловедению. Алушта, Крым, 10-15 июня, 2002. 5. А.Н. Диденко. Сверхпроводящие волноводы и резонаторы. М.: «Советское радио», 1973. с.61- 67. INVESTIGATION OF SURFACE RESISTANCE OF COPPER IN CLASSICAL AND ANOMALOUS SKIN-EFFECT REGION V.A. Kutovoy, A.M.Yegorov The surface resistance of copper in classical and anomalous skin-effect region has been investigated, and the surface resistance improvement factor equal to the ratio of the surface resistance of copper at room temperature to that of helium temperature, depending on the electromagnetic field frequency, has been determined. The improve- ment factor has been shown to have inverse power law dependence on frequency. The frequencies at which the im- provement factor of copper equals 10 have been determined. It has been found that the quality factor of a resonance high-frequency system made of copper, operating at temperature Т≥4.2 К can be increased 10 times or more as against a quality factor of a resonance high-frequency system operating at room temperature. ДОСЛІДЖЕННЯ ПОВЕРХНЕВОГО ОПОРУ МІДІ В ОБЛАСТІ КЛАСИЧНОГО ТА АНОМАЛЬНО- ГО СКІН-ЕФЕКТУ В.О. Кутовой, О.М. Єгоров Проведено дослідження поверхневого опору міді в області класичного та аномального скін-ефекту і знайдено коефіцієнт виграшу по поверхневому опору, який визначається як відношення поверхневого опору міді при кімнатній температурі до поверхневого опору при гелієвій температурі в залежності від частоти електромагнітного поля. Показано, що коефіцієнт виграшу має зворотну степінь в залежності від частоти. Визначено діапазон частот, на яких коефіцієнт виграшу для міді дорівнює 10. Установлено, що добротність резонансної ВЧ-системи виготовленої з міді при температурі Т≥ 4,2 К може бути збільшена в 10 і більше разів у порівнянні з резонансною ВЧ-системою, котра працює при кімнатній температурі. ____________________________________________________________ PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2008. № 3. Series: Nuclear Physics Investigations (49), p.127-131. 131 УДК 537.331/312 Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта Введение Постановка задачи Результаты исследования Выводы литературa V.A. Kutovoy, A.M.Yegorov

Исследования поверхностного сопротивления меди в области классического и аномального скин-эффекта

Репозитарії

Схожі ресурси