IEC 61788-10:2006

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
61788-10
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2006-08
Supraconductivité –
Partie 10:
Mesure de la température critique –
Température critique des composites
supraconducteurs par une méthode
par résistance
Superconductivity –
Part 10:
Critical temperature measurement –
Critical temperature of composite
superconductors by a resistance method
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61788-10:2006
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
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cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
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comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
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ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
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ainsi que sur les corrigenda.
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nible par courrier électronique. Veuillez prendre by email. Please contact the Customer Service
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
61788-10
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2006-08
Supraconductivité –
Partie 10:
Mesure de la température critique –
Température critique des composites
supraconducteurs par une méthode
par résistance
Superconductivity –
Part 10:
Critical temperature measurement –
Critical temperature of composite
superconductors by a resistance method
 IEC 2006 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
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– 2 – 61788-10  CEI:2006
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.4
INTRODUCTION.8

1 Domaine d’application .10
2 Références normatives.10
3 Termes et définitions .10
4 Détermination de la température critique .10
5 Exigences .12
6 Appareillage .12
7 Procédure de mesure .14
8 Détermination de T .18
c
9 Exactitude et stabilité .18
10 Rapport d’essai .18

Annexe A (informative) Informations supplémentaires relatives à la mesure de la
température critique.24

Figure 1 – Détermination de la température critique (T ) .20
c
Figure 2 – Courbes types de tension en fonction de la température pour le premier et
le second passage.22

61788-10  IEC:2006 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5
INTRODUCTION.9

1 Scope.11
2 Normative references.11
3 Terms and definitions .11
4 Determination of critical temperature .11
5 Requirements.13
6 Apparatus.13
7 Measurement procedure.15
8 T determination.19
c
9 Accuracy and stability.19
10 Test report.19

Annex A (informative) Additional information relating to measurement of critical
temperature .25

Figure 1 – Determination of critical temperature (T ).21
c
Figure 2 – Typical voltage versus temperature curves for first and second runs .23

– 4 – 61788-10  CEI:2006
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
SUPRACONDUCTIVITÉ –
Partie 10: Mesure de la température critique –
Température critique des composites supraconducteurs
par une méthode par résistance

AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61788-10 a été établie par le comité d’études 90 de la CEI:
Supraconductivité.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 2002. Cette édition
constitue une révision technique. Les principaux changements introduits par cette nouvelle
édition consistent dans le fait qu’un plus grand nombre de composites supraconducteurs sont
couverts par cette norme, i.e. les composites supraconducteurs Cu/Nb Al et les MgB à gaine
3 2
métallique, et les conducteurs avec couche d’Yttrium ou de terre rare ont été ajoutés. De
plus, des modifications techniques ont été apportées aux dimensions de l’embase et à la
définition de la contrainte en flexion.

61788-10  IEC:2006 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
SUPERCONDUCTIVITY –
Part 10: Critical temperature measurement –
Critical temperature of composite superconductors
by a resistance method
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61788-10 has been prepared by IEC technical committee 90:
Superconductivity.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 2002. It constitutes a
technical revision. Modifications made to the second edition mostly increase covered
composite superconductors in this standard, i.e. Cu/Nb Al and metal-sheathed MgB
3 2
composite superconductors and Yttrium- or rare-earth-based coated conductors are added.
Furthermore, examples of technical change made are the base plate dimension and definition
of the bending strain.
– 6 – 61788-10  CEI:2006
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
90/191/FDIS 90/194/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
Une liste de toutes les parties de la série CEI 61788, présentées sous le titre général
Supraconductivité, peut être consultée sur le site web de la CEI.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les
données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
61788-10  IEC:2006 – 7 –
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
90/191/FDIS 90/194/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
A list of all parts of the IEC 61788 series, published under the general title Superconductivity,
can be found on the IEC website.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in
the data related to the specific publication. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 8 – 61788-10  CEI:2006
INTRODUCTION
Outre le courant critique et les champs critiques, la température critique est une caractéris-
tique importante et fondamentale des matériaux supraconducteurs. De même, la température
critique est importante pour les applications pratiques des supraconducteurs dans la mesure
où, si elle est supérieure, la marge de température est plus large et la consommation
d’énergie de refroidissement est plus faible. Il est ainsi urgent de disposer d’une méthode
normalisée de mesure de la température critique, ce qui présente des avantages certains
pour les utilisateurs de conducteurs.
Il existe nombre de méthodes d’essai permettant de mesurer la température critique des
supraconducteurs: la méthode par résistance, les méthodes de mesure de la susceptibilité
en courant continu qui utilisent les magnétomètres à SQUID et VSM (à échantillon
vibrant), les méthodes de mesure de la susceptibilité en courant alternatif ainsi que les
méthodes de mesure de la chaleur massique, etc.
Il est généralement admis que les méthodes d’essai, autres que la méthode par résistance,
sont plus sensibles et apportent plus d’informations que la méthode d’essai par résistance;
par ailleurs, elles conviennent mieux aux matériaux non homogènes, aux films épais et
minces ainsi qu’aux matériaux en vrac et aux poudres, pour lesquels la méthode par
résistance est difficile à mettre en oeuvre.
La méthode de mesure par la résistance est néanmoins utilisée dans la présente Norme
internationale. Ceci parce qu’elle est plus simple, plus fiable et applicable à la plupart des
composites supraconducteurs pour utilisation industrielle.
Le cadre général de la présente norme a été principalement élaboré par la Japan Fine
Ceramics Association (Association japonaise des fabricants de céramique de pointe),
organisme membre du TWA16 (matériaux supraconducteurs) du VAMAS (Versailles Project
on Advanced Materials and Standards). Les révisions structurelles de ce cadre général ont
principalement été entreprises par le Centre des Matériaux Nouveaux (New Materials Center)
sous la supervision du Comité National Japonais et du VAMAS.

61788-10  IEC:2006 – 9 –
INTRODUCTION
In addition to critical current and critical field, critical temperature is an important, basic
property of materials that exhibit superconductivity. Also, critical temperature is practically
important in applications of superconductors, since the higher the critical temperature is, the
larger is temperature margin and the lower the cooling power consumption. Thus,
standardization of the measurement method of critical temperature is quite beneficial to
conductor users and is urgently required.
There are a lot of test methods to measure the critical temperature of superconductors,
including the resistance method, d.c. susceptibility methods using a SQUID magnetometer
and VSM (vibrating-sample magnetometer), a.c. susceptibility methods, specific heat
methods etc.
Test methods, other than the resistance method, may generally be more sensitive and
informative compared to the resistance method and may be more appropriate for non-
homogeneous materials or for thick films, thin films, bulks and powders, for which the
resistance method is difficult to apply.
In this International Standard, however, the resistance measurement method is employed.
This is because the resistance method is simpler and more reliable and can be applied to
most of the composite superconductors in industrial use.
The outline of this standard was basically prepared by the Japan Fine Ceramics Association,
a member institution of VAMAS (Versailles Project on Advanced Materials and Standards),
TWA16 (Superconducting materials). The extensive revisions of the outline were primarily
made by the New Materials Center supervised by the Japan National Committee and VAMAS.

– 10 – 61788-10  CEI:2006
SUPRACONDUCTIVITÉ –
Partie 10: Mesure de la température critique –
Température critique des composites supraconducteurs
par une méthode par résistance

1 Domaine d’application
La présente partie de la CEI 61788 décrit une méthode d’essai permettant de déterminer par
résistivité la température critique des composites supraconducteurs pour utilisation
industrielle.
La présente norme couvre des composites supraconducteurs tels que les Cu/Nb-Ti, les
Cu/Cu-Ni/Nb-Ti, les Cu-Ni/Nb-Ti, les Cu/Nb Sn, les Cu/Nb Al, les MgB à gaine métallique,
3 3 2
les oxydes supraconducteurs à base Bi stabilisés au métal, ainsi que les conducteurs avec
couche d’Yttrium ou de terre rare qui ont une structure monolithique et se présentent sous la
forme de fils ronds ou de rubans plats ou carrés constitués de supraconducteurs
monofilamentaires ou multifilamentaires.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60050-815, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 815: Supra-
conductivité
CEI 61788-4, Supraconductivité – Partie 4: Mesure des taux de résistance résiduelle – Taux
de résistance résiduelle des composites supraconducteurs de Nb-Ti (disponible en anglais
seulement)
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente norme, les définitions données dans la CEI 60050-815 ainsi
que la suivante s'appliquent.
3.1
température critique (d’un supraconducteur)
température en dessous de laquelle un supraconducteur présente des caractéristiques de
supraconductivité à des champs magnétiques nuls et sans courant de transport
4 Détermination de la température critique
Dans la présente norme, la température critique (T ) est déterminée comme étant le point
c
médian de transition de la résistivité de l’état normal à l’état supraconducteur, à une valeur
minimale de courant de transport continu (courant de l’éprouvette) et sans aucun champ
magnétique autre que le champ géomagnétique.

61788-10  IEC:2006 – 11 –
SUPERCONDUCTIVITY –
Part 10: Critical temperature measurement –
Critical temperature of composite superconductors
by a resistance method
1 Scope
This part of IEC 61788 specifies a test method for the resistive determination of the critical
temperature of composite superconductors for industrial use.
The composite superconductors covered in this standard include Cu/Nb-Ti, Cu/Cu-Ni/Nb-Ti
and Cu-Ni/Nb-Ti composite superconductors, Cu/Nb Sn and Cu/Nb Al composite super-
3 3
conductors, and metal-sheathed MgB composite superconductors, and metal-stabilized Bi-
system oxide superconductors and Yttrium- or rare-earth-based coated conductors that have
a monolithic structure and a shape of round, flat or square wire containing mono- or multi-
cores of superconductors.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60050-815, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Part 815: Superconductivity
IEC 61788-4, Superconductivity – Part 4: Residual resistance ratio measurement – Residual
resistance ratio of Nb-Ti composite superconductors
3 Terms and definitions
For the purposes of this standard, the definitions given in IEC 60050-815 and the following

definition apply.
3.1
critical temperature (of a superconductor)
temperature below which a superconductor exhibits superconductivity at zero magnetic field
strength and zero electric current
4 Determination of critical temperature
In this standard, the critical temperature (T ) is determined as the mid-point of the resistive
c
transition from the normal state to the superconducting state with a minimum of d.c. transport
current (specimen current) and at no applied magnetic field strength except for geomagnetic
field.
– 12 – 61788-10  CEI:2006
La Figure 1 illustre schématiquement la courbe de la résistance en fonction de la température
d’un composite supraconducteur. Tracer une tangente à la hauteur maximale (i.e. 100%) de la
partie de la courbe se trouvant dans la région d’état normal. La valeur de température à
l’intersection de la courbe de transition et d’une ligne à 50 % de la hauteur de la tangente est
exprimée par T .
c
Tracer également deux lignes à 10 % et à 90 % de la hauteur de la tangente. Les tempéra-
tures aux points d’intersection des deux lignes avec la courbe de transition, respectivement
exprimées par T et T , sont déterminées comme illustré à la Figure 1. La largeur de
c0,1 c0,9
transition ΔT est définie par l’expression T – T .
c c0,9 c0,1
NOTE Il existe d’autres définitions possibles de la température critique non traitées dans la présente norme (voir
Article A.1).
5 Exigences
La résistance doit être mesurée en utilisant la technique des quatre sondes.
ΔT doit être inférieure à 3 % de T . Si ΔT dépasse 3 % de T , se reporter à l'Article A.1.
c c c c
La précision recherchée pour cette méthode, c’est-à-dire le coefficient de variation (COV)
dans un essai comparatif, doit être inférieure ou égale à 3 %.
Il incombe à l’utilisateur de la présente norme de consulter et d’établir les procédures
d’hygiène et de sécurité appropriées et de considérer l’applicabilité des limites régle-
mentaires correspondantes avant utilisation. Des instructions de sécurité spécifiques sont
données ci-après.
Ce type de mesure présente des dangers. Un contact direct de la peau avec les canalisations
de transfert de liquide froid, les vases de Dewar ou les différents organes de l’appareillage
peuvent entraîner une congélation immédiate, comme un contact direct avec du fluide
cryogénique en cas de déversement. Il est donc impératif d’observer les mesures de sécurité
applicables à la manipulation de fluides cryogéniques.
6 Appareillage
L'appareillage est constitué d’une embase pour montage de l’éprouvette, d’une structure
supportant l’éprouvette, d’un réservoir de fluide cryogénique, d’un système de
contrôle/mesure de la température et d’un système de mesure de la résistance.
L’éprouvette doit être montée sur une embase de conception appropriée. Le matériau utilisé
pour l’embas
...