DE102006020829A1 - Supraleitfähige Verbindung der Endstücke zweier Supraleiter sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung - Google Patents
Supraleitfähige Verbindung der Endstücke zweier Supraleiter sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102006020829A1 DE102006020829A1 DE102006020829A DE102006020829A DE102006020829A1 DE 102006020829 A1 DE102006020829 A1 DE 102006020829A1 DE 102006020829 A DE102006020829 A DE 102006020829A DE 102006020829 A DE102006020829 A DE 102006020829A DE 102006020829 A1 DE102006020829 A1 DE 102006020829A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- superconductive
- superconducting
- socket
- sleeve
- compound according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
- H01R4/68—Connections to or between superconductive connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49014—Superconductor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Abstract
Die supraleitfähige Verbindung (10) dient zur Kontaktierung der Endstücke (12, 22a) zweier Supraleiter (12, 22), die jeweils mindestens eine in eine Matrix aus normalleitendem Material eingebettete Leiterader (13, 23) aus supraleitfähigem Material aufweisen. In einem Verbindungsbereich sind in einer Hülse oder Buchse (6) die Leiteradern (13, 23) der Endstücke (12a, 2a) zumindest teilweise von dem Matrixmaterial entkleidet angeordnet und soll zusätzlich als ein supraleitfähiges Kontaktierungsmaterial (7) Magnesium-Diborid (MgB<SUB>2</SUB>)-Material vorhanden sein, das sich zumindest in Teilbereichen zwischen den Leiteradern (13, 23) befindet. Zur Herstellung der Verbindung (10) soll der Querschnitt der so gefüllten Hülse oder Buchse (6) reduziert werden.
Description
- Supraleitfähige Verbindung der Endstücke zweier Supraleiter sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung Die Erfindung bezieht sich auf eine supraleitfähige Verbindung bzw. eine supraleitfähige Verbindungseinrichtung der Endstücke wenigstens zweier Supraleiter, die jeweils eine Matrix aus normalleitendem Material und mindestens eine Leiterader aus supraleitfähigem Material aufweisen, wobei in einem Verbindungsbereich in einer Hülse oder Buchse
- – die Leiteradern der Endstücke zumindest teilweise von dem Matrixmaterial entkleidet angeordnet sind und
- – zusätzlich ein supraleitfähiges Kontaktierungsmaterial vorhanden ist, das sich zumindest in Teilbereichen zwischen den Leiteradern befindet.
- Eine entsprechende supraleitfähige Verbindung sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung gehen aus der
DE 34 13 167 A1 hervor. - Supraleiter unter Verwendung von LTC(Low-Tc)-Supraleitermaterial oder HTC(High-Tc)-Supraleitermaterial werden unter anderem als sogenannte Einkernleiter oder Multifilamentleiter in begrenzter Leiterlänge hergestellt. Bei einem entsprechenden Leiteraufbau solcher Leiter ist die mindestens eine supraleitfähige Leiterader (oder das mindestens eine supraleitfähige Leiterfilament) in eine Matrix aus normalleitendem Material eingebettet. Insbesondere bei der Erstellung von supraleitfähigen Einrichtungen mit solchen Supraleitern wie z.B. Magnetwicklungen ist eine Kontaktierung bzw. Verbindung von Endstücken entsprechender Leiter erforderlich.
- Manche supraleitenden Magnetwicklungen, z.B, für Magnetresonanz-Tomographen (auch als „Kernspin- oder NMR-Tomographen" bezeichnet), müssen im sogenannten „Dauerstrom-Modus" (englisch: „persistent current mode") betrieben werden. Dazu wird die Magnetwicklung kurzgeschlossen und der einmal eingestell te Magnetstrom fließt ohne Stromquelle praktisch zeitlich unbegrenzt weiter. Dies macht jedoch erforderlich, dass der stromdurchflossene Kreis der Magnetwicklung praktisch keinen elektrischen Widerstand besitzt. Dazu sind auch supraleitfähige Verbindungen zwischen einzelnen supraleitfähigen Leitern (Supraleitern) notwendig. Diese supraleitfähigen Verbindungen reagieren jedoch empfindlich auf magnetische Felder. Übersteigt nämlich das magnetische Feld bzw. die magnetische Induktion einen gewissen Grenzwert, der typischerweise zwischen 1 Tesla und 2 Tesla liegt, so zeigt die Verbindung einen elektrischen Widerstand und macht somit einen Dauerstrom-Betrieb unmöglich. Bei supraleitenden Hochfeldmagneten, deren magnetische Induktion z.B. bei 3 Tesla oder darüber liegt, führt dies zu Problemen, da man die Verbindungen an Stellen anbringen muss, bei denen das lokale Magnetfeld unterhalb des genannten Grenzwertes liegt. Bei sehr hohen Feldern kann es sogar unmöglich werden.
- Eine bekannte supraleitfähige Verbindung der Endstücke zweier Supraleiter geht z.B. aus „IEEE Transactions on Applied Superconductivity", Vol. 9, No. 2, Juni 1999, Seiten 185 bis 187 hervor. Zur Herstellung dieser Verbindung werden an den zu verbindenden Endstücken der Supraleiter deren Filamente z.B. durch Ätzen freigelegt und dann mit Hilfe eines supraleitfähigen Lots als einem Kontaktierungsmaterial miteinander verbunden. Als Lote kommen in der Regel Blei-Verbindungen zum Einsatz wie z.B. aus der Legierung Pb27-Bi50-Sn12-Cd10 (sogenanntes „Woods-Metall") oder ähnliche Lote auf Pb-Bi- oder Pb-Bi-Sn-Legierungsbasis. Alle diese Lotmaterialien haben ein oberes kritisches Magnetfeld Bc2 von höchstens etwa 2 Tesla bei einer Temperatur von 4,2 K, der Temperatur des flüssigen Heliums bei Normaldruck. Bei Feldern oberhalb dieses kritischen Magnetfeldes verlieren sie ihre supraleitfähigen Eigenschaften und sind deshalb häufig nicht zur Ausbildung von supraleitfähigen Hochfeldkontakten geeignet.
- Eine weitere Verbindungstechnik für die Endstücke zweier Supraleiter ist aus „Cryogenics", Vol. 30 (Supplement), 1990, Seiten 626 bis 629 zu entnehmen. Hier werden die Supraleiter mittels Punktschweißens oder auch Diffusionsbondens direkt ohne ein kontaktvermittelndes/-förderndes Zwischenmaterial durch Anwendung von Druck und Temperatur miteinander verbunden bzw. verpresst. Die Stromtragfähigkeit entsprechender Verbindungen ist jedoch in der Regel geringer als die des Leiters selbst. Dabei tritt das Problem auf, dass die Filamente keine großflächigen Kontakte sondern eher Punktkontakte eingehen. Mit zunehmenden Magnetfeldstärken sinkt dann jedoch die Stromtragfähigkeit weiter, so dass auch Verbindungen dieser Art nicht für viele supraleitfähigen Hochfeldkontakte geeignet sind.
- Aus der eingangs genannten
DE 34 13 167 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines supraleitfähigen Kontaktes zwischen Supraleitern zu entnehmen, bei dem an Leiterendstücken aus einem Leitervorprodukt die vom Matrixmaterial befreiten Leiteradern zusammen mit einem bestimmten Pulvermaterial als Zwischenmaterial in einer Hülse einer Druck- und Temperaturbehandlung unterzogen werden. Das Pulvermaterial ist dabei so gewählt, dass mit ihm bei dieser Behandlung wie auch aus dem Leitervorprodukt supraleitfähiges Material ausgebildet wird. Dabei sind jedoch hohe Temperaturen von beispielsweise über 600°C erforderlich. Das bekannte Verfahren ist deshalb sehr aufwendig und vielfach nicht einsetzbar. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindung bzw. eine Verbindungseinrichtung zwischen supraleitfähigen Leitern an Endstücken zu schaffen, die einerseits hohe magnetische Induktionen von oberhalb 1 Tesla und insbesondere oberhalb von 2 Tesla ohne Degradation ihrer Stromtragfähigkeit ermöglichen und andererseits auf einfache Weise herstellbar sind. Außerdem soll ein geeignetes Verfahren zur einfachen Herstellung entsprechender Verbindungen angegeben werden.
- Die sich auf die supraleitfähige Verbindung der eingangs genannten Art beziehende Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 an gegebenen Maßnahmen gelöst. Demgemäß soll bei der Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen als Kontaktierungsmaterial Magnesium-Diborid (MgB2) gewählt sein.
- Die mit dieser Ausgestaltung der supraleitfähigen Verbindung verbundenen Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass die Verbindung
- – einen Einsatz auch in hohen Magnetfeldern möglich macht,
- – einfach und kostengünstig herzustellen ist,
- – im Allgemeinen nur ein Verpressen der zu verbindenden Teile erforderlich macht, so dass vielfach auf eine besondere Temperaturbehandlung verzichtet werden kann,
- – sich robust und stabil insbesondere gegenüber Flusssprüngen verhält,
- – und außerdem eine unter Umweltgesichtspunkten bedenkliche Verwendung von Blei wie bei bekannten Lotverbindungen nicht erforderlich macht.
- Der Einsatz entsprechender Verbindungen in supraleitenden Magneten ermöglicht einen Dauerstrombetrieb in hohen Magnetfeldern, wie er z.B. für Hochfeldmagnete in Magnetresonanz-Tomographen gefordert wird.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen supraleitfähigen Verbindung gehen aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen hervor. Dabei kann die Ausführungsform nach Anspruch 1 mit den Merkmalen eines der Unteransprüche oder vorzugsweise auch denen aus mehreren Unteransprüchen kombiniert werden. Demgemäß kann die Verbindung nach der Erfindung zusätzlich noch folgende Merkmale aufweisen:
- • So wird bevorzugt ein Betrieb bei einer Temperatur unterhalb der Sprungtemperatur von 39 K des MgB2-Kontaktierungsmaterials vorgesehen. Die supraleitenden Eigenschaften des gesamten Aufbaus innerhalb der Hülse oder Buchse sind so zu gewährleisten. Dabei ist selbstverständlich die Sprungtemperatur des supraleitenden Materials der zu verbindenden Supraleiter zu berücksichtigen, so dass ge gebenenfalls eine Kühlung auf eine deutlich unter 39 K liegende Temperatur erforderlich werden kann.
- • Insbesondere ist eine Betriebstemperatur bei der Temperatur des flüssigen Heliums von etwa 4,2 K vorzusehen, die den Einsatz bekannter Einrichtungen der Supraleitungstechnik ermöglicht.
- • Dabei können die supraleitfähigen Leiteradern entweder bekanntes metallisches LTC(Low Tc)-Supraleitermaterial oder bekanntes oxidisches HTC(High Tc)-Supraleitermaterial enthalten. Beide Materialtypen lassen sich gut über das MgB2-Kontaktierungsmaterials elektrisch verbinden. Selbstverständlich sind auch Leiteradern aus MgB2 selbst das als HTC-Material angesehen wird, erfindungsgemäß zu verbinden.
- • Besonders vorteilhaft kann die supraleitfähige Verbindung einer supraleitfähigen Magnetwicklung eines Magneten wie insbesondere von einer Anlage zur Magnetresonanz-Tomographie zugeordnet sein. Denn der Aufbau von Magneten insbesondere für Hochfeldanwendungen erfordert supraleitende Verbindungen mit hoher Stromtragfähigkeit in den Magnetfeldern. Das MgB2-Kontaktierungsmaterial gewährleistet entsprechende Anwendungen.
- • Wegen dieser Eigenschaft ist die supraleitfähige Verbindung besonders für eine für einen Dauerstrombetrieb ausgelegte supraleitfähige Magnetwicklung geeignet.
- Die sich auf das Verfahren beziehende Aufgabe wird mit den in Anspruch 9 aufgeführten Maßnahmen gelöst. Demgemäß soll bzgl. der beanspruchten supraleitfähigen Verbindung vorgesehen werden,
- – dass an den zu verbindenden Endstücken die supraleitfähigen Leiteradern jeweils zumindest teilweise von ihrem Matrixmaterial entkleidet werden,
- – dass die so entkleideten Leiteradern in die Hülse oder Buchse eingebracht werden,
- – dass in die Hülse oder Buchse zusätzlich das MgB2-Kontaktierungsmaterial eingebracht wird und
- – dass der Querschnitt der so gefüllten Hülse oder Buchse reduziert wird.
- Das Verfahren zeichnet sich insbesondere durch seine Einfachheit aus. Denn allein die Querschnittsreduzierung reicht vorteilhaft in vielen Fällen schon aus, um die gewünschte Verbindung zu schaffen, die auch einen Einsatz unter Hochfeldbedingungen ermöglicht.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens zur Herstellung der supraleitfähigen Verbindung gehen aus den von Anspruch 9 abhängigen Ansprüchen hervor. Dabei kann die Ausführungsform nach Anspruch 9 mit den Merkmalen eines der davon abhängigen Unteransprüche oder vorzugsweise auch denen aus mehreren Unteransprüchen kombiniert werden. Demgemäß kann das Verfahren zusätzlich noch folgende Merkmale aufweisen:
- • Das MgB2-Kontaktierungsmaterial wird in die Hülse oder Buchse in Pulverform eingebracht. Es lässt sich so ein kompakter Aufbau mit intensiver Kontaktierung zwischen dem supraleitfähigen Teilen und dem Kontaktierungsmaterial erreichen.
- • Die gefüllte Hülse oder Buchse wird nach oder während der Querschnittsreduzierung einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Damit lässt sich der Verbundaufbau aus den verschiedenen Materialien weiter verbessern, insbesondere im Hinblick auf die Stromtragfähigkeit bei hohen Magnetfeldern.
- • Dafür lässt sich die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von unter 600°C, vorzugsweise unter 250°C vornehmen. Gerade eine Wärmebehandlung bei der verhältnismäßig niedrigen Temperatur ist mit einfachen Mitteln zu realisieren.
- Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnung Bezug genommen, an Hand derer zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele einer supraleitfähigen Verbindung nach der Erfindung weiter beschrieben sind. Dabei zeigen in stark schematisierter Darstellung
- – deren
1 einen Querschnitt durch einen bekannten Multifilament-Supraleiter, wie er für eine supraleitfähige Verbindung nach der Erfindung zu verwenden ist, - – deren
2 einen teilweise ausgeführten Schnitt durch einen Aufbau einer ersten Ausführungsform einer solchen Verbindung und - – deren
3 den Aufbau einer weiteren Ausführungsform einer solchen Verbindung in2 entsprechender Darstellung. - Dabei sind in den Figuren sich entsprechende Teile jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
- Bei dem in
1 gezeigten Supraleiter wird von bekannten Ausführungsformen ausgegangen. Dabei kann es sich um sogenannte Einkern(Monocore)-Supraleiter oder aber, wie für die Figur angenommen, um sogenannte Multifilament-Supraleiter handeln. Ein solcher Supraleiter2 weist mehrere supraleitfähige Leiteradern oder Filamente3i auf, die in eine Matrix4 aus normalleitendem Material eingebettet sind. Als Material für die Leiteradern3i kommen alle bekannte LTC- oder HTC-Supraleitermaterialien wie z.B. NbTi, Nb3Sn, MgB2, YBa2Cu3OX oder (Bi,Pb)ZSr2Ca2Cu3Oy in Frage. Für die Matrix bekannte Materialien sind entweder elementar (wie z.B. Cu, Ni, Ag, Fe, Wo, Al) oder Legierungen, insbesondere dieser Elemente (wie z.B. CuNi, AgMg, CuSn, CuZn oder NiCr). - Um mindestens zwei Endstücke von entsprechenden Multifilament-Supraleitern oder auch Einkern-Supraleitern erfindungsgemäß miteinander mit einer Verbindung bzw. Verbindungseinrichtung widerstandsarm kontaktieren zu können, muss im Bereich der Endstücke ihre mindestens eine supraleitfähige Leiterader
3i zumindest teilweise freigelegt, d.h. von dem Matrixmaterial mittels hierfür bekannter Techniken wie z.B. durch chemisches Ätzen mechanisches Abtragen, insbesondere schräges Anschleifen, zumindest teilweise entkleidet werden.2 zeigt zwei solcher Supraleiter12 und22 , die einen Aufbau gemäß1 aufweisen können. Dabei sind mit12a bzw.22a deren Endstücke und ihre dort entsprechend vollständig freigelegten Leiteradern mit13 bzw.23 bezeichnet. Die Leiteradern sind in eine Buchse6 oder Hülse (vgl.3 ) zusammen mit einem besonderen Kontaktierungsmaterial7 eingebracht. Unter einer Buchse oder Hülse sei hier allgemein wenigstens ein beliebiges, die Leiteradern und das Kontaktierungsmaterial in bekannter Weise aufnehmendes und zumindest teilweise umhüllendes Element zu verstehen, über das sich eine Kompaktierung bzw. Querschnittsverringerung der in es eingebrachten Teile vornehmen lässt. - Das erfindungsgemäß als Kontaktierungsmaterial zur Anwendung kommende Magnesium-Diborid (MgB2) ist ein supraleitfähiges Material mit einer kritischen Temperatur von etwa Tc = 39 K (bei Normaldruck) und einem oberen kritischen Feld Bc2 (bei 4,2 K) von über 40 Tesla. Es ist damit auch für den Einsatz in hohen Magnetfeldern geeignet, wie sie z.B. in Hochfeldmagneten insbesondere von Magnetresonanz-Tomographen auftreten. Bevorzugt wird deshalb die Verbindung nach der Erfindung unter Verwendung des MgB2-Kontaktierungsmaterials bei Temperaturen von unter 39 K, beispielsweise bei 4,2 K, betrieben, wobei bekannte Kühltechniken wie z.B. mit flüssigem Helium zum Einsatz kommen. MgB2 ist kommerziell als Pulver beziehbar. Es ist in der Lage, durch geeignetes Verpressen oder Walzen auch ohne eine Temperaturbehandlung bzw. Glühung einen supraleitfähigen Strom zu tragen (vgl. „Applied Physics Letters", Vol. 79, 2001, Seiten 230 bis 233). Wegen seiner verhältnismäßig hohen kritischen Temperatur ist dieses Material auch gegen Störungen wie z.B. Flusssprünge oder Leiterbewegungen oder unerwünschte Erhöhungen der Betriebstemperatur, die zu einem sogenannten Quenchen führen, besonders unempfindlich.
- Die mit den freigelegten Leiteradern
13 und23 sowie mit dem pulverförmigen MgB2-Kontaktierungsmaterial7 zu füllende Buchse6 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Material, das gut verformbar ist. Geeignete Materialien hierfür sind elementare Materialien wie z.B. Cu, Ni, Ag, Nb, oder Fe sowie Legierungen wie z.B. Stähle, NbTi, NiCr oder CuZn. In der Buchse6 werden insbesondere in den Bereiche, wo die Leiteradern13 und23 nicht unmittelbar aneinander zu liegen kommen, die Zwischenräume zwischen den Leiteradern mit den MgB2-Pulverpartikeln7 , von denen in der Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige veranschaulicht sind, ausgefüllt. Die Ausbildung des gewünschten Kontaktes zwischen den Leiteradern wird dann durch eine querschnittsverringernde Bearbeitung zumindest des Bereichs der zu verbindenden Leiterendstücke wie durch Verpressen oder Walzen vorgenommen. Gegebenenfalls kann noch diese Kontaktierungsmaßnahme mittels einer Glühung, vorzugsweise bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen von unter 250°C verbessert werden. Selbstverständlich sind gegebenenfalls auch höhere Glühtemperaturen bis 600°C und darüber anwendbar (vgl. z.B. „IEEE Transactions on Applied Superconductivity", Vol. 15, No. 2, Juni 2005, Seiten 3211 bis 3214). Die so zu erhaltende Verbindung ist in der Figur allgemein mit dem Bezugszeichen10 versehen. - Eine weitere, in
3 veranschaulichte Ausführungsform einer supraleitfähigen, allgemein mit20 bezeichneten Verbindung unterscheidet sich von der supraleitfähigen Verbindung10 nach2 dadurch, dass hier die beiden supraleitfähigen Leiter12 und22 dadurch kontaktiert werden, dass ihre im Bereich ihrer Endstücke12a und22a freigelegten Leiteradern13 und23 gegenläufig in eine Hülse9 zusammen mit den MgB2-Pulverpartikeln7 eingebracht und dort verpresst werden. - Bei den in den
2 und3 schematisch dargestellten Ausführungsformen von supraleitenden Verbindungen bzw. Verbindungseinrichtungen10 bzw.20 wurde davon ausgegangen, dass an den Endstücken12a und22a der Supraleiter12 bzw.22 jeweils das Material der Matrix4 vollständig entfernt wurde. Gegebenenfalls ist es jedoch auch möglich, dass man nur einen Teil, z.B. den halben Querschnitt, der Leiter im Bereich ih rer Endstücke von dem Matrixmaterial auf mechanischem oder chemischem Wege befreit, so dass dann an einer Oberfläche des verbleibenden Aufbaus einige der Leiteradern freigelegt sind (vgl. z.B.EP 0 556 837 A1 ). Die so freigelegten Oberflächen zweier Leiterendstücke werden dann unter erfindungsgemäßer Einfügung des MgB2-Kontaktierungsmaterials in der beschriebenen Weise aneinander gefügt und miteinander verbunden. - Außerdem wurde für die Darstellung nach den
2 und3 angenommen, dass jeweils nur zwei Supraleiter12 und13 an ihren Endstücken12a und13a miteinander elektrisch verbunden werden. Selbstverständlich können in eine Buchse6 oder eine Hülse9 auch eine darüber hinausgehende Anzahl von Endstücken, z.B. von drei Supraleitern, eingebracht und dort erfindungsgemäß miteinander verbunden werden.
Claims (12)
- Supraleitfähige Verbindung (
10 ,20 ) der Endstücke (12 ,22a ) wenigstens zweier Supraleiter (12 ,22 ), die jeweils eine Matrix (4 ) aus normalleitendem Material und mindestens eine Leiterader (13 ,23 ) aus supraleitfähigem Material aufweisen, wobei in einem Verbindungsbereich in einer Hülse (9 ) oder Buchse (6 ) – die Leiteradern (13 ,23 ) der Endstücke (12a ,23a ) zumindest teilweise von dem Matrixmaterial entkleidet angeordnet sind und – zusätzlich ein supraleitfähiges Kontaktierungsmaterial (7 ) vorhanden ist, das sich zumindest in Teilbereichen zwischen den Leiteradern (13 ,23 ) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungsmaterial (7 ) Magnesium-Diborid(MgB2)-Material ist. - Supraleitfähige Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Betrieb bei einer Temperatur unterhalb der Sprungtemperatur von 39 K des MgB2-Kontaktierungsmaterials (
7 ). - Supraleitfähige Verbindung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Betriebstemperatur bei der Temperatur des flüssigen Heliums von etwa 4,2 K.
- Supraleitfähige Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die supraleitfähigen Leiteradern (
13 ,23 ) LTC(Low Tc)-Supraleitermaterial enthalten. - Supraleitfähige Verbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die supraleitfähigen Leiteradern (
13 ,23 ) HTC(High Tc)-Supraleitermaterial enthalten. - Supraleitfähige Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Zuordnung zu einer supraleitfähigen Magnetwicklung eines Magneten.
- Supraleitfähige Verbindung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Zuordnung zu einer supraleitfähigen Magnetwicklung eines Magneten einer Anlage zur Magnetresonanz-Tomographie.
- Supraleitfähige Verbindung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Zuordnung zu einer für einen Dauerstrombetrieb ausgelegten supraleitfähigen Magnetwicklung.
- Verfahren zur Herstellung einer supraleitfähigen Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass an den zu verbindenden Endstücken (
12a ,22a ) die supraleitfähigen Leiteradern (13 ,23 ) jeweils zumindest teilweise von ihrem Matrixmaterial entkleidet werden, – dass die so entkleideten Leiteradern (13 ,23 ) in die Hülse (9 ) oder Buchse (6 ) eingebracht werden, – dass in die Hülse (9 ) oder Buchse (6 ) zusätzlich das MgB2-Kontaktierungsmaterial (7 ) eingebracht wird und – dass der Querschnitt der so gefüllten Hülse (9 ) oder Buchse (6 ) reduziert wird. - Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das MgB2-Kontaktierungsmaterial (
7 ) in die Hülse (9 ) oder Buchse (6 ) in Pulverform eingebracht wird. - Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gefüllte Hülse (
9 ) oder Buchse (6 ) nach oder während der Querschnittsreduzierung einer Wärmebehandlung unterzogen wird. - Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von unter 600°C, vorzugsweise unter 250°C, vorgenommen wird.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006020829A DE102006020829A1 (de) | 2006-05-04 | 2006-05-04 | Supraleitfähige Verbindung der Endstücke zweier Supraleiter sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung |
EP07727822A EP2013946A1 (de) | 2006-05-04 | 2007-04-05 | Supraleitfähige verbindung der endstücke zweier supraleiter sowie verfahren zur herstellung dieser verbindung |
US12/298,560 US20090105079A1 (en) | 2006-05-04 | 2007-04-05 | Superconductive connection of the end pieces of two superconductors and method for manufacturing this connection |
PCT/EP2007/053354 WO2007128635A1 (de) | 2006-05-04 | 2007-04-05 | Supraleitfähige verbindung der endstücke zweier supraleiter sowie verfahren zur herstellung dieser verbindung |
CN200780015808.5A CN101432930A (zh) | 2006-05-04 | 2007-04-05 | 两个超导体的末端件之间的超导连接和建立这种连接的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006020829A DE102006020829A1 (de) | 2006-05-04 | 2006-05-04 | Supraleitfähige Verbindung der Endstücke zweier Supraleiter sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006020829A1 true DE102006020829A1 (de) | 2007-11-15 |
Family
ID=38134865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102006020829A Ceased DE102006020829A1 (de) | 2006-05-04 | 2006-05-04 | Supraleitfähige Verbindung der Endstücke zweier Supraleiter sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090105079A1 (de) |
EP (1) | EP2013946A1 (de) |
CN (1) | CN101432930A (de) |
DE (1) | DE102006020829A1 (de) |
WO (1) | WO2007128635A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009127956A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Davide Nardelli | Granular superconducting joint |
EP2169735A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-03-31 | Brucker EAS GmbH | Supraleitender Verbund, Vorprodukt eines supraleitenden Verbunds sowie Verfahren zum Herstellen derselben |
EP2221894A2 (de) | 2009-02-21 | 2010-08-25 | Bruker EAS GmbH | Supraleitende Verbindung von MgB2-Supraleiterdrähten über einen Presskörper aus HTS-Pulver |
EP2221895A2 (de) | 2009-02-21 | 2010-08-25 | Bruker EAS GmbH | Verfahren zur Herstellung einer supraleitenden Verbindung von MgB2-Supraleiterdrähten über eine MgB2-Matrix aus einem Mg-infiltrierten Borpulver-Presskörper |
WO2011039223A1 (de) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung einer verbindungsstruktur zwischen zwei supraleitern und struktur zur verbindung zweier supraleiter |
EP2221275A3 (de) * | 2009-02-20 | 2011-11-23 | Bruker EAS GmbH | Verfahren zur Herstellung von hochreinem, amorphen Bor, insbesondere für eine Verwendung bei MgB2 Supraleitern |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5017310B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2012-09-05 | 株式会社日立製作所 | 永久電流スイッチ及び超電導マグネット |
DE102009022672A1 (de) | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Supraleitfähige Verbindungseinrichtung der Endstücke zweier Supraleiter sowie Verfahren zu deren Herstellung |
GB2481833B (en) * | 2010-07-08 | 2013-08-21 | Siemens Plc | Superconducting joint cups and methods for cooling superconducting joints |
GB2487538A (en) * | 2011-01-25 | 2012-08-01 | Siemens Plc | Cooled superconducting joints |
GB2487926B (en) | 2011-02-08 | 2013-06-19 | Siemens Plc | Joints with very low resistance between superconducting wires and methods for making such joints |
CN102623167B (zh) * | 2012-03-30 | 2014-03-26 | 宁波健信机械有限公司 | 二硼化镁制造闭环超导线圈的方法及其闭环超导线圈 |
CN103680800B (zh) * | 2012-09-10 | 2016-01-20 | 上海联影医疗科技有限公司 | 用于磁共振超导磁体的超导接头及其制造方法 |
EP2879238A1 (de) | 2013-11-27 | 2015-06-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Formung einer supraleitenden Verbindungsstruktur und supraleitende Verbindungsstruktur |
GB2523812A (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-09 | Siemens Plc | Superconducting jointing process |
US9552906B1 (en) * | 2015-09-01 | 2017-01-24 | General Electric Company | Current lead for cryogenic apparatus |
CN105355357B (zh) * | 2015-11-17 | 2017-08-25 | 中国科学院电工研究所 | 一种铁基化合物超导接头及其制备方法 |
CN106782999B (zh) * | 2017-01-25 | 2018-05-04 | 杭州图锐科技有限公司 | 一种超导接头及其制作方法 |
WO2023280735A1 (en) | 2021-07-06 | 2023-01-12 | Nv Bekaert Sa | Joint of mgb2 superconducting wires |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3413167A1 (de) * | 1984-04-07 | 1985-10-17 | Vacuumschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zur herstellung eines supraleitenden kontaktes |
EP1276171A2 (de) * | 2001-07-10 | 2003-01-15 | Hitachi, Ltd. | Verbindungsstruktur für Supraleiter |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002269350A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Hitachi Ltd | 取引決済方法、取引決済システム並びにそれに用いる携帯通信端末及び加盟店用決済端末 |
US7003316B1 (en) * | 2002-02-22 | 2006-02-21 | Virtual Fonlink, Inc. | System and method for wireless transactions |
US20080249939A1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-09 | Veenstra John W | Systems and Methods for Using Interactive Devices for Identification, Security, and Authentication |
US8584956B2 (en) * | 2009-10-13 | 2013-11-19 | Square, Inc. | Systems and methods for passive identification circuitry |
US9195982B2 (en) * | 2010-02-04 | 2015-11-24 | Rick N. Orr | System and method for interfacing a client device with a point of sale system |
US20120016794A1 (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Orr Rick N | Real-Time Gifting Using a Computing device and Social Media |
-
2006
- 2006-05-04 DE DE102006020829A patent/DE102006020829A1/de not_active Ceased
-
2007
- 2007-04-05 EP EP07727822A patent/EP2013946A1/de not_active Withdrawn
- 2007-04-05 US US12/298,560 patent/US20090105079A1/en not_active Abandoned
- 2007-04-05 CN CN200780015808.5A patent/CN101432930A/zh active Pending
- 2007-04-05 WO PCT/EP2007/053354 patent/WO2007128635A1/de active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3413167A1 (de) * | 1984-04-07 | 1985-10-17 | Vacuumschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zur herstellung eines supraleitenden kontaktes |
EP1276171A2 (de) * | 2001-07-10 | 2003-01-15 | Hitachi, Ltd. | Verbindungsstruktur für Supraleiter |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
BRACCINI,D. u.a.: MgB2 Tapes with nonmagnetic sheath: effect of the sintering temperature on the superconducting properties, In: IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY, Vol.15, No.2, June 2005 * |
SWENSON,Ch., MARKIEWICZ,W.: Perisente Joint Deve- lopement for High Field NMR, In: IEEE Transactions on applied superconductivity, Juni 1999, Vol.9, No.2, S.185-188 |
SWENSON,Ch., MARKIEWICZ,W.: Perisente Joint Developement for High Field NMR, In: IEEE Transactions on applied superconductivity, Juni 1999, Vol.9, No.2, S.185-188 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009127956A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Davide Nardelli | Granular superconducting joint |
US8238990B2 (en) | 2008-04-17 | 2012-08-07 | Asg Superconductors, S.P.A. | Granular superconducting joint |
US8229528B2 (en) | 2008-04-17 | 2012-07-24 | Asg Superconductors, S.P.A. | Superconducting coil having a granular superconducting junction |
EP2169735A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-03-31 | Brucker EAS GmbH | Supraleitender Verbund, Vorprodukt eines supraleitenden Verbunds sowie Verfahren zum Herstellen derselben |
US8318639B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-11-27 | Bruker Eas Gmbh | Superconducting composite, preliminary product of superconducting composite and method for producing same |
EP2221275A3 (de) * | 2009-02-20 | 2011-11-23 | Bruker EAS GmbH | Verfahren zur Herstellung von hochreinem, amorphen Bor, insbesondere für eine Verwendung bei MgB2 Supraleitern |
EP2221895A2 (de) | 2009-02-21 | 2010-08-25 | Bruker EAS GmbH | Verfahren zur Herstellung einer supraleitenden Verbindung von MgB2-Supraleiterdrähten über eine MgB2-Matrix aus einem Mg-infiltrierten Borpulver-Presskörper |
DE102009010112B3 (de) * | 2009-02-21 | 2010-09-02 | Bruker Eas Gmbh | Verfahren zur supraleitenden Verbindung von MgB2-Supraleiterdrähten über eine MgB2-Matrix aus einem Mg-infiltrierten Borpulver-Presskörper |
DE102009010011B3 (de) * | 2009-02-21 | 2010-08-26 | Bruker Eas Gmbh | Verfahren zur Verbindung von zwei oder mehr MgB2-Supraleiterdrähten über einen Presskörper aus HTS-Pulver und supraleitende Verbindungsstelle von zwei oder mehr dieser Drähte |
EP2221894A2 (de) | 2009-02-21 | 2010-08-25 | Bruker EAS GmbH | Supraleitende Verbindung von MgB2-Supraleiterdrähten über einen Presskörper aus HTS-Pulver |
WO2011039223A1 (de) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung einer verbindungsstruktur zwischen zwei supraleitern und struktur zur verbindung zweier supraleiter |
US8897846B2 (en) | 2009-09-30 | 2014-11-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for producing a connecting structure between two superconductors and structure for connecting two superconductors |
DE102009043580B4 (de) * | 2009-09-30 | 2017-01-12 | Karlsruher Institut für Technologie | Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsstruktur zwischen zwei Supraleitern und Struktur zur Verbindung zweier Supraleiter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007128635A1 (de) | 2007-11-15 |
EP2013946A1 (de) | 2009-01-14 |
CN101432930A (zh) | 2009-05-13 |
US20090105079A1 (en) | 2009-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102006020829A1 (de) | Supraleitfähige Verbindung der Endstücke zweier Supraleiter sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung | |
EP2436087B1 (de) | Supraleitfähige verbindungseinrichtung der endstücke zweier supraleiter sowie verfahren zu deren herstellung | |
EP2901460B1 (de) | Magnetspulenanordnung umfassend einen htsl-bandleiter und einen lts-draht, die einen joint ausbilden | |
DE68921156T2 (de) | Verbindung von Hochtemperatur-Oxidsupraleitern. | |
EP0523374B1 (de) | Resistiver Strombegrenzer | |
DE69333128T2 (de) | Stromzuleitung für supraleitendes Magnetsystem ohne flüssiges Helium | |
DE102009010011B3 (de) | Verfahren zur Verbindung von zwei oder mehr MgB2-Supraleiterdrähten über einen Presskörper aus HTS-Pulver und supraleitende Verbindungsstelle von zwei oder mehr dieser Drähte | |
EP2917922B1 (de) | Supraleitende spuleneinrichtung mit spulenwicklung und kontakten | |
WO2014053307A1 (de) | Supraleitende spuleneinrichtung und herstellungsverfahren | |
DE69714646T3 (de) | Verbindungsstruktur für ein Supraleiter | |
WO2017025191A1 (de) | Verbinder für supraleitfähige leiter und verwendung des verbinders | |
EP0485395B1 (de) | Supraleitende homogene hochfeldmagnetspule | |
DE102014211316A1 (de) | Elektrische Spuleneinrichtung mit wenigstens zwei Teilspulen und Herstellungsverfahren dazu | |
EP2634779A1 (de) | System mit einem dreiphasigen supraleitfähigen elektrischen Übertragungselement | |
EP0150361A2 (de) | Schalteinrichtung zum Kurzschliessen mindestens einer supraleitenden Magnetwicklung | |
WO2020078937A1 (de) | Verfahren zur elektrischen kontaktierung eines supraleitenden bandleiters | |
WO2004006345A2 (de) | Bifilare bandleiterstruktur eines hochtemperatursupraleiters zur strombegrenzung | |
DE102004040754A1 (de) | Rechteckspule aus bandförmigen Supraleitern mit HochTc-Supraleitermaterial und Verwendung derselben | |
DE2907083C2 (de) | Supraleitende Magnetwicklung mit mehrren Wicklungslagen | |
DE102004060615B4 (de) | Supraleiterverbund | |
EP0809305B1 (de) | Bandförmiger Hoch-Tc-Multi-Filamentsupraleiter und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE1930034C3 (de) | Verbindung zweier Enden von Leitern aus elektrisch normalleitendem Metall mit mehreren darin eingelagerten Supraleitern | |
DE3141660A1 (de) | Supraleitende verbindungsstelle | |
DE102011103619B4 (de) | Vorrichtung zur Strombegrenzung | |
DE102017206810A1 (de) | Leiterelement mit supraleitendem Bandleiter sowie Spuleneinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |