DEE-54011 Suprajohtavuus, 5 op
Super-conductivity
Lis�tiedot
Soveltuu jatko-opinnoiksi
Vastuuhenkil�
Risto Mikkonen
Opetus
Toteutuskerta 1: DEE-54011 2015-01
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kes� |
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyv�ksytysti suoritettu tentti ja harjoitusty�
Osasuoritusten pit�� liitty� samaan toteutuskertaan
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija tunnistaa suprajohtavuusilmi�n ominaisuudet sek� siihen vaaditut ehdot. H�n pystyy luokittelemaan suprajohtavat materiaalit toimintal�mp�tilan mukaan sek� vertaamaan materiaaleja toisiinsa niiden s�hk�magneettisen k�ytt�ytymisen n�k�kulmasta. Opiskelija osaa luokitella tekij�t, jotka ovat kriittisi� suunniteltaessa suprajohtavuutta hy�dynt�vi� magneettij�rjestelmi�. H�n osaa selitt�� kryogeniikan keskeiset tekij�t ja suhteuttaa n�m� magneettisuunnitteluun. Opiskelija osaa kategorisoida suprajohtavuuden eri sovellusalueet, erityisesti h�n osa luokitella erityyppiset energiasovellutukset ja verrata suprajohtavuuden mukanaan tuomia etuja ja haittoja sek� verrata teknologiaa konventionaalisiin ratkaisuihin n�hden.
Sis�lt�
| Sis�lt� | Ydinsis�lt� | T�ydent�v� tiet�mys | Erityistiet�mys |
| 1. | Suprajohtavuuden tausta ja teoria: Matalan ja korkean l�mp�tilan suprajohteet ja niiden s�hk�magneettinen luonne. | Kaupallisten suprajohteiden val-mistusteknologia ja toimintapa-rametrit. | Suprajohtavuuden historia. Suprajohteiden keskeiset valmistajat. |
| 2. | Suprajohtavan magneetin suunnitteluperusteet: K��mityksen stabiilisuustarkastelut, k�ytetyimm�t k��migeometriat, voimavaikutukset ja mekaaniset tarkastelut. Kentt�profiili. | K��mint�tekniikka, kuparik��mityksen ja suprajohtavan k��min erot. | Esimerkkej� suurista k��migeometrioista. Big Science –hankkeet, CERN ja ITER. |
| 3. | Kryogeniikan perusteet: Kryogeeniset nesteet ja niiden ominaisuudet. Kryostaatin suunnitteluperusteet. Taloudelliset n�k�kulmat. | Kryogeniikan muut sovellusalueet. Eri j��hdytysmenetelm�t. | Kryogeniikan historia. |
| 4. | Suprajohtavan magneetin h�vi�t: AC-h�vi�iden luokittelu ja niiden merkitys energiasovellutuksissa. J�rjestelm�n staattisten h�vi�iden analysointi. | AC-h�vi�iden minimoiminen johdinkonfiguraation kautta. | |
| 5. | Transitio normaalitilaan: K��mityksen termodynaaminen analyysi ja keskeisten parametrien (l�mp�tila, j�nnite) m��ritt�minen. | Suprajohtavan magneetin eri suojausmenetelm�t. | |
| 6. | Suprajohtavuuden energiasovellutukset: S�hk�magneettinen energiavarasto, moottorit ja generaattorit, muuntaja, virranrajoitin, kaapeli, vauhtipy�r�. | Suprajohtavuus muilla aloilla – l��ketiede, prosessitekniikka, liikenne, elektroniikka, fuusio. | Oman tutkimustoiminnan integrointi, kansainv�liset hankkeet. |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
Opintojakson suoritusvaatimuksena on hyv�ksytysti suoritettu tentti. Hyv�ksytty tenttisuoritus edellytt�� ydinaineksessa esitetyn suprajohtavuusteknologian hallinnan yleisell� tasolla � eri suprajohtavien materiaalien s�hk�magneettiset ominaisuudet ja magneettisuunnittelun l�ht�kohdat. Edelleen opiskelijan tulee tunnistaa teknologian eri sovellusalueet ja mink�laisia haasteita suprajohtavuus n�iss� sovelluksissa tarkoittaa. Korkeammat arvosanat edellytt�v�t magneettiteknologiaan liittyv�� mallintamista ja matemaattista analyysi� sek� t�ydent�v�n ja erityistiet�myksen aihepiirien hallintaa.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla k�ytet��n numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekij� | ISBN | URL | Lis�tiedot | Tenttimateriaali |
| Kirja | Case Studies in Superconducting Magnets | Yukikazy Iwasa | 0-306-44881-5 | Kyll� | ||
| Opintomoniste | Suprajohtavuus s�hk�verkossa | Risto Mikkonen | Kyll� |
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
| DEE-54011 Suprajohtavuus, 5 op | SMG-4250 Suprajohtavuus s�hk�verkossa, 5 op | |
| DEE-54011 Suprajohtavuus, 5 op | DEE-54010 Suprajohtavuus s�hk�verkossa, 5 op |