IEC 61788-23:2018

Superconductivity - Part 23: Residual resistance ratio measurement - Residual resistance ratio of Nb superconductors

IEC 61788-23:2018 addresses a test method for the determination of the residual resistance ratio (RRR) of cavity-grade niobium. The test method should be valid for specimens with rectangular or round cross-section, cross-sectional area greater than 1 mm2 but less than 20 mm2, and a length not less than 10 nor more than 25 times the width or diameter.

Supraconductivité - Partie 23: Mesurage du rapport de résistance résiduelle – Rapport de résistance résiduelle des supraconducteurs de Nb

IEC 61788-23:2018 spécifie une méthode d'essai pour la détermination du rapport de résistance résiduelle (RRR) du niobium à cavités. Il convient que la méthode d’essai soit valide pour des éprouvettes à sections rectangulaires ou circulaires, de surface de section supérieure à 1 mm2 mais inférieure à 20 mm2, et dont la longueur n’est pas inférieure à 10 fois ni supérieure à 25 fois la largeur ou le diamètre.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 04-Jun-2018
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 17.220 - Electricity. Magnetism. Electrical and magnetic measurements
• ICS: 29.050 - Superconductivity and conducting materials
• ICS: 31.220.01 - Electromechanical components in general
• Technical Committee: TC 90 - Superconductivity
• Drafting Committee: WG 4 - TC 90/WG 4
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 31-Jan-2019
• Completion Date: 23-Aug-2021

Relations

• Revised: IEC 61788-23:2021 - Superconductivity - Part 23: Residual resistance ratio measurement - Residual resistance ratio of cavity-grade Nb superconductors
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 61788-23 ®
Edition 1.0 2018-06
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Superconductivity –
Part 23: Residual resistance ratio measurement – Residual resistance ratio of Nb
superconductors
Supraconductivité –
Partie 23: Mesurage du rapport de résistance résiduelle – Rapport de résistance
résiduelle des supraconducteurs de Nb

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Superconductivity –
Part 23: Residual resistance ratio measurement – Residual resistance ratio of Nb

superconductors
Supraconductivité –
Partie 23: Mesurage du rapport de résistance résiduelle – Rapport de résistance

résiduelle des supraconducteurs de Nb

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 17.220; 29.050 ISBN 978-2-8322-5719-7

– 2 – IEC 61788-23:2018 © IEC 2018
CONTENTS
FOREWORD . 4
INTRODUCTION . 6
1 Scope . 7
2 Normative references . 7
3 Terms and definitions . 7
4 Principle . 8
5 Measurement apparatus . 9
5.1 Mandrel or base plate . 9
5.2 Cryostat and support of mandrel or base plate . 9
6 Specimen preparation . 10
7 Data acquisition and analysis . 11
7.1 Data acquisition hardware . 11
7.2 Resistance (R ) at room temperature . 11
7.3 Residual resistance (R ) just above the superconducting transition . 11
7.4 Validation of the residual resistance measurement . 13
7.5 Residual resistance ratio . 13
8 Uncertainty of the test method . 13
9 Test report . 13
9.1 General . 13
9.2 Test information . 13
9.3 Specimen information . 13
9.4 Test conditions . 14
9.5 RRR value . 14
Annex A (Informative) Additional information relating to the measurement of RRR . 15
A.1 Considerations for specimens and apparatus . 15
A.2 Considerations for specimen mounting orientation . 16
A.3 Alternative methods for increasing temperature of specimen above
superconducting transition temperature . 16
A.3.1 General . 16
A.3.2 Heater method . 16
A.3.3 Controlled methods. 16
A.4 Other test methods . 16
A.4.1 General . 16
A.4.2 Measurement of resistance versus time . 17
A.4.3 Comparison of ice point and room temperature . 17
A.4.4 Extrapolation of the resistance to 4,2 K . 17
A.4.5 Use of magnetic field to suppress superconductivity at 4,2 K . 18
A.4.6 AC techniques . 18
Annex B (informative) Uncertainty considerations . 19
B.1 Overview. 19
B.2 Definitions. 19
B.3 Consideration of the uncertainty concept . 19
B.4 Uncertainty evaluation example for TC 90 standards . 21

Annex C (informative) Uncertainty evaluation for resistance ratio measurement of Nb
superconductors . 23
C.1 Evaluation of uncertainty . 23
C.1.1 Room temperature measurement uncertainty . 23
C.1.2 Cryogenic measurement uncertainty . 24
C.1.3 Estimation of uncertainty for typical experimental conditions . 26
C.2 Round robin test summary . 26
Bibliography . 28

Figure 1 – Relationship between temperature and resistance near the superconducting
transition . 8
Figure A.1 – Determination of the value of R from a resistance versus time plot . 17
Figure C.1 – Graphical description of the uncertainty of regression related to the
measurement of R . 25
Table B.1 – Output signals from two nominally identical extensometers . 20
Table B.2 – Mean values of two output signals . 20
Table B.3 – Experimental standard deviations of two output signals . 20
Table B.4 – Standard uncertainties of two output signals . 21
Table B.5 – Coefficient of variations of two output signals . 21
Table C.1 – Uncertainty of measured parameters . 26
Table C.2 – RRR values obtained by round robin test . 27

– 4 – IEC 61788-23:2018 © IEC 2018
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
SUPERCONDUCTIVITY –
Part 23: Residual resistance ratio measurement –
Residual resistance ratio of Nb superconductors

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 i
...