Из рис. 3 следует, что изменение температуры жесткого сверхпро-
водника на протяжении всего процесса диффузии магнитного потока
имеет характерный вид [21–21], наблюдающийся при действии до- и
закритического импульсного теплового возмущения различной мощ-
ности. Действительно, сверхпроводник может либо сохранить сверх-
проводящие свойства, несмотря на его заметный допустимый пере-
грев, либо перейти в нормальное состояние при незначительном повы-
шении его температуры даже после прекращения изменения внешнего
магнитного поля. В частности, при быстром нарастании поля или при
тепловой изоляции сверхпроводника, когда время стабильного про-
никновения магнитного потока
t
s
относительно мало, повышение его
температуры перед возникновением магнитной неустойчивости весь-
ма заметно. (В рассматриваемом численном эксперименте допустимый
перегрев достигает 10% критической температуры сверхпроводника.)
Но с уменьшением
dB/dt
или при улучшении условий теплоотдачи
допустимый перегрев уменьшается при соответствующем увеличении
времени стабильной диффузии магнитного поля.
Зависимость допустимого перегрева сверхпроводящей пластины
от характера электродинамического возмущения может быть оценена
по формуле
Δ
T
1
a
t
s
Z
0
a
Z
0
EJdxdt
,
(
C
t
+
ht
s
/a
)
, t
s
=
B
a
/
˙
B,
(6)
которую нетрудно получить, переходя от уравнения теплопроводности
к уравнению теплового баланса (здесь
С
t
— среднеинтегральная те-
плоемкость сверхпроводника). Соответственно, когда неустойчивость
инициируется за относительно малое время (
t
s
a
С
t
/h
)
, допустимый
перегрев зависит от общей энергии, выделенной в процессе диффу-
зии магнитного поля. При этом условия теплообмена будут оказывать
слабое влияние на значение
Δ
T
, а условия возникновения неустой-
чивости будут слабо зависеть от характера изменения внешнего маг-
нитного поля. С увеличением времени диффузии магнитного потока,
предшествующей скачку потока, допустимый перегрев сверхпровод-
ника уменьшается и при
t
s
a
С
t
/h
, например при малых скоростях
его нарастания или при интенсивном охлаждении, основной вклад в
величину перегрева сверхпроводника будет вносить мощность дис-
сипируемого тепла. В этом случае характер изменения во времени
внешнего магнитного поля будет оказывать влияние на стабильное
формирование электродинамических состояний.
Обобщая результаты численного и качественного анализа, сфор-
мулируем общую закономерность, которая имеет место перед воз-
никновением магнитной неустойчивости: с увеличением времени
40
1,2,3,4,5,6,7 9,10,11,12,13,14,15,16,17,...18