Méthodes et outils de caractérisation électrique et magnétique des supraconducteurs

Methods and tools for electric and magnetic characterization of supraconductors

• Auteur / Autrice : Julien Leclerc
• Direction : Jean Lévêque, Kévin Berger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 06/12/2013
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine (1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de recherche en énergie électrique de Nancy (Vandœuvre-lès-Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Bouillault
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bertrand Dutoit, Francesco Grilli
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Krähenbühl, Philippe Vanderbemden

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bobines d'induction

Propriétés électromagnétiques

Supraconducteurs

Supraconducteurs à hautes températures

Mots clés libres

Supraconducteurs

Caractérisation

Field mapping

Calculs inverses

Bobines supraconductrices

Résumé

Le développement de nouveaux matériaux supraconducteurs et la mise au point de processus de fabrication de câbles comme les films YBaCuO, permettent d'envisager de nouvelles application ou d'en améliorer les performances. Pour l'étude des applications industrielles, il est nécessaire de connaitre les caractéristiques électromagnétiques de ces nouveaux matériaux. Pour tous les supraconducteurs, la difficulté réside dans la reconstitution de la loi électrique locale E(J), à partir des mesures. Cette thèse consiste donc à la mise au point d'outils théoriques et expérimentaux permettant la caractérisation des matériaux supraconducteurs à haute température critique. Les travaux ont principalement été menés sur deux méthodes : - la méthode MB, qui consiste à effectuer des mesures sur une bobine puis d'extraire les propriétés du ruban supraconducteur. - le field mapping, qui repose sur la mesure d'une cartographie de l'induction magnétique. Ces méthodes ont été testée et validée tant au niveau expérimental que théorique

The development of new superconducting materials and of new cables manufacturing processes such as YBaCuO films, allow to consider new application or to improve their performances. For the study of industrial applications, it is necessary to know the electromagnetic characteristics of these new materials. For superconductors, the difficulty lies in the reconstruction of the local electric law E(J), from measurements. This thesis therefore consists in the developing theoretical and experimental tools for characterization of high temperature superconductors. The work has mainly been carried out on two methods: - the MB method, which consists in making measurements on a coil and then extracting the properties of the superconducting tape. - the field mapping, based on the measurement of a map of the magnetic flux density. These methods have been tested and validated both experimentally and theoretically