Course unit, curriculum year 2023–2024
EE.REE.400
Super-Conductivity, 5 cr
Tampere University
- Description
- Completion options
Teaching periods
Active in period 3 (1.1.2024–3.3.2024)
Active in period 4 (4.3.2024–31.5.2024)
Course code
EE.REE.400Language of instruction
FinnishAcademic years
2021–2022, 2022–2023, 2023–2024Level of study
Advanced studiesGrading scale
General scale, 0-5Persons responsible
Responsible teacher:
Risto MikkonenResponsible organisation
Faculty of Information Technology and Communication Sciences 100 %
Coordinating organisation
Electrical Engineering Studies 100 %
Core content
- Suprajohtavuuden tausta ja teoria: Matalan ja korkean lämpötilan suprajohteet ja niiden sähkömagneettinen luonne.
- Suprajohtavan magneetin suunnitteluperusteet: Käämityksen stabiilisuustarkastelut, käytetyimmät käämigeometriat, voimavaikutukset ja mekaaniset tarkastelut. Kenttäprofiili.
- Kryogeniikan perusteet: Kryogeeniset nesteet ja niiden ominaisuudet. Kryostaatin suunnitteluperusteet. Taloudelliset näkökulmat.
- Suprajohtavan magneetin häviöt: AC-häviöiden luokittelu ja niiden merkitys energiasovellutuksissa. Järjestelmän staattisten häviöiden analysointi.
- Transitio normaalitilaan: Käämityksen termodynaaminen analyysi ja keskeisten parametrien (lämpötila, jännite) määrittäminen.
- Suprajohtavuuden energiasovellutukset: Sähkömagneettinen energiavarasto, moottorit ja generaattorit, muuntaja, virranrajoitin, kaapeli, vauhtipyörä.
Complementary knowledge
- Kaupallisten suprajohteiden val-mistusteknologia ja toimintapa-rametrit.
- Käämintätekniikka, kuparikäämityksen ja suprajohtavan käämin erot.
- Kryogeniikan muut sovellusalueet. Eri jäähdytysmenetelmät.
- AC-häviöiden minimoiminen johdinkonfiguraation kautta.
- Suprajohtavan magneetin eri suojausmenetelmät.
- Suprajohtavuus muilla aloilla - lääketiede, prosessitekniikka, liikenne, elektroniikka, fuusio.
Specialist knowledge
- Suprajohtavuuden historia. Suprajohteiden keskeiset valmistajat.
- Esimerkkejä suurista käämigeometrioista. Big Science –hankkeet, CERN ja ITER. Suprajohtavuuden potentiaali tuulivoimaloissa.
- Kryogeniikan historia.
- Oman tutkimustoiminnan integrointi, kansainväliset hankkeet. Tutustuminen alan kotimaiseen yritystoimintaan.
Learning outcomes
Recommended prerequisites
Further information
Learning material
Equivalences
Studies that include this course
Completion option 1
Hyväksytysti suoritettu kirjallinen tentti, hyväksytty harjoitustyö
Completion of all options is required.
Participation in teaching
08.01.2024 – 25.02.2024
Active in period 3 (1.1.2024–3.3.2024)