Superconducting cable splice resistance

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Measurement principle of a superconducting splice, here shown in its support and measurement set-up.

A test stand for superconducting cable splices produced by different techniques for quality control of the techniques used in LHC splices.

The resistance of the splice should be as low as possible, typically between 0.6 nΩ and 6 nΩ depending on the sample. Samples are measured at 4.2 K (liquid helium) by heating the sample in order to render part of the splice resistive (i.e. non-superconducting). A current is induced in the sample by means of a primary coil. Stopping the heating and returning to superconducting conditions a Hall sensor measures the decay of the current in the splice (that acts as a secondary coil), and the resistance of the splice can be calculated using the time constant and the inductance of the splice.

Samples need to comply with the exact dimensions of the setup. Total length is around 0.4 m.

 

Il s’agit d’un dispositif expérimental pour étudier les épissures des câbles supraconducteurs produites avec différentes techniques. De cette façon il est possible d’effectuer un contrôle de qualité des techniques utilisées dans les épissures des câbles du LHC.

L’épissure doit avoir une résistance la plus faible possible typiquement entre 0.6 nΩ et 6 nΩ en fonction de l’échantillon. Les mesures se font à 4,2 K (hélium liquide) en réchauffant l’échantillon pour rendre une partie de l’épissure résistive. Un courant est ainsi induit dans l’échantillon grâce à une bobine primaire. En arrêtant le chauffage, l’échantillon reprend l’état supraconducteur, ainsi un capteur à effet Hall mesure le déclin du courant dans l’épissure. Sa résistance peut être ainsi calculée en prenant en compte la constante de temps et l’inductance.

Les échantillons doivent correspondre aux dimensions exactes du système de mesure, La longueur totale est d’environ 0.4 m.