DE10225935A1 - Vorrichtung zum Leiten von Strom - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Leiten von Strom mit einem Supraleiter und einem als Nebenschluss angeordneten Normalleiter, wobei der Supraleiter und der Normalleiter durch eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Kontaktstellen elektrisch miteinander verbunden sind. DOLLAR A Gemäß eines weiteren Aspekts betrifft die Erfindung die oben beschriebene Vorrichtung mit einem ersten Supraleiter und einem ersten Normalleiter, wobei die Vorrichtung ferner einen zweiten Supraleiter und einen als Nebenschluss zum zweiten Supraleiter angeordneten zweiten Normalleiter aufweist, wobei der zweite Supraleiter und der zweite Normalleiter ebenfalls durch eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Kontaktstellen elektrisch miteinander verbunden sind und wobei der erste und der zweite Supraleiter sowie der erste und der zweite Normalleiter elektrisch in Serie geschaltet sind.
Description
- 1. Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Leiten von Strom mit einem Supraleiter, beispielsweise einem Supraleiter aus einer Dünnschicht eines Hochtemperatursupraleiters.
- 2. Der Stand der Technik
- Dünnschichten aus Hochtemperatursupraleitern werden für Anwendungen in der Energietechnik entwickelt. Dabei fließen in der Regel hohe Ströme, so dass mit dem Überschreiten der kritischen Stromdichte und dem Übergang in die Normalleitung (einem sogenannten "Quench") gerechnet werden muss. Es besteht daher die Gefahr der Zerstörung des Supraleiters durch punktuelle Erhitzungen, sogenannte Hot Spots. Dies sind Bereiche, in denen auf Grund von Inhomogenitäten lokal die kritische Stromdichte überschritten wird, so dass der einsetzende Normalleitungswiderstand an diesen Stellen zur Entwicklung von Joulescher Wärme führt, die die Temperatur erhöht. Daraufhin erhöht sich der Widerstand weiter, woraufhin sich die Wärmeentwicklung erneut verstärkt, usw., bis letztendlich die Schmelztemperatur des Supraleiters überschritten wird. Es sind daher Maßnahmen erforderlich, die die Zerstörung des Supraleiters verhindern.
- Eine solche Maßnahme ist die Stabilisierung des Supraleiters durch einen normalleitenden Nebenschluss. Wie in IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Vol. 9 (1999) S. 656 von Gromoll et al. offenbart, kann dazu beispielsweise eine Goldschicht auf dem Supraleiter abgeschieden werden. Im Falle eines Quenchs wird der Strom in die Goldschicht umgeleitet, da diese einen wesentlich geringeren Widerstand besitzt. Die Wärmeentwicklung wird dadurch reduziert und entsprechend die Gefahr der Zerstörung.
- Ein anderes Beispiel, das aus der
DE 198 36 860 A1 und aus derWO 99/33122 JP 11 204 845 - Die Umleitung des Stroms in einen normalleitenden Nebenschluss stellt jedoch nur eine Möglichkeit zur Stabilisierung des Supraleiters gegen Hot Spots dar. Eine weitere Schutzmaßnahme besteht darin, dass Vorkehrungen getroffen werden, die bewirken, dass beim ersten Auftreten einer normalleitenden Stelle möglichst schnell der gesamte Supraleiter normalleitend wird, d.h. dass sich der Quench möglichst rasch ausbreitet. Dadurch entsteht ein maximaler Widerstand, der bei geeigneter äußerer Beschaltung in der Lage ist, den Strom nicht nur umzuleiten, sondern ihn insgesamt zu reduzieren, so dass eine Zerstörung des Leiters nicht mehr möglich ist. Die Erwärmung ist dann nicht nur geringer, sondern auch gleichmäßiger, so dass mechanische Spannungen durch eine inhomogene Wärmeausdehnung vermieden werden, die erfahrungsgemäß zum Bruch des Substrats führen können.
- Ideal ist demnach die Verwendung beider Maßnahmen, sowohl des normalleitenden Nebenschlusses als auch der schnellen Quenchausbreitung. Als Maßnahme zur Beschleunigung der Quenchausbreitung ist bisher allein bekannt die Verwendung eines Substrats mit hoher Wärmeleitfähigkeit, z.B. eines Saphir-Einkristall-Wafer. Die Joulesche Wärme kann sich im Saphir bei tiefer Temperatur durch Wärmediffusion schnell ausbreiten und damit die noch supraleitenden Bereiche erwärmen, so dass diese ebenfalls normalleitend werden. Saphir-Einkristall-Substrate sind jedoch sehr teuer und eignen sich außerdem nur für die wenigen Anwendungsfälle, in denen starre Substratplatten verwendet werden können, wie z.B. bei resistiven Strombegrenzern. Als kostengünstigere Substratplatten kommen Keramik oder Glas in Frage, jedoch haben diese Materialien nur eine geringe Wärmediffusivität und damit eine schlechte Quenchausbreitung. Als flexible Leiter für Anwendungen in der Energietechnik werden derzeit weltweit sehr lange Metallbänder entwickelt, die mit Hochtemperatur-Supraleitern, z. B. aus YBa2Cu3O7 (YBCO) oder verwandten Materialien, beschichtet sind. Diese Metallbänder bestehen aus Festigkeitsgründen in der Regel aus Legierungen wie Edelstahl oder Hastelloy, die aber ebenfalls nur eine relativ geringe Wärmediffusivität zeigen.
- Der vorliegenden Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, auch ohne ein Substrat mit hoher Wärmediffusivität die Quenchausbreitung im Supraleiter zu beschleunigen, um den Supraleiter wirksam gegen Beschädigungen zu schützen, wobei gleichzeitig die bekannte Stabilisierung durch Stromumleitung in einen normalleitenden Nebenschluss beibehalten wird.
- 3. Zusammenfassung der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Leiten von Strom mit einem Supraleiter und einem als Nebenschluss angeordneten Normalleiter, wobei der Supraleiter und der Normalleiter durch eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Kontaktstellen elektrisch miteinander verbunden sind.
- Im Gegensatz zum Stand der Technik besteht zwischen Supraleiter und Normalleiter nicht ein flächiger oder fortlaufender Kontakt, sondern es sind vielmehr nur separate, räumlich begrenzte Kontakte vorgesehen. Der Abstand der Kontaktstellen liegt vorzugsweise im Bereich einiger Zentimeter. Wenn beispielsweise der Supraleiter als ein Band mit einer Breite von ungefähr 1 cm ausgebildet ist, beträgt der Abstand der Kontaktstellen bevorzugt 1–2cm. Allgemein sollte der Abstand bevorzugt der einfachen bis doppelten Breite des Bandes entsprechen.
- Der Normalleiter kann unterhalb und/oder oberhalb des Supraleiters angeordnet sein, wobei die Kontakte als Durchkontaktierungen auf der Fläche des Supraleiters angeordnet sind.
- In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktstellen als im wesentlichen kreisförmige oder halbkreisförmiger Kontakte ausgebildet und weisen vorzugsweise eine Größe von ca. 1/5 der Breite des Supraleiters auf.
- In einem weiteren Ausführungsbeispiel verlaufen ein oder zwei Normalleiter im wesentlichen parallel zum Supraleiter und die Kontakte kontaktieren den Supraleiter alternierend von der einen und der anderen Seite.
- Gemäß eines weiteren Aspekts betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung mit einem ersten Supraleiter und einem ersten Normalleiter so wie oben beschrieben, wobei die Vorrichtung ferner einen zweiten Supraleiter und einen als Nebenschluss zum zweiten Supraleiter angeordneten zweiten Normalleiter aufweist, wobei der zweite Supraleiter und der zweite Normalleiter ebenfalls durch eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Kontaktstellen elektrisch miteinander verbunden sind und wobei der erste und der zweite Supraleiter sowie der erste und der zweite Normalleiter elektrisch in Serie geschaltet sind.
- Diese Anordnung ermöglicht eine Quenchausbreitung auch über das Ende eines einzelnen Supraleiters hinaus auf einen weiteren, elektrisch in Serie verbundenen, zweiten Supraleiter.
- Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen ersten Endkontakt des ersten Supraleiters und einem zweiten Endkontakt des zweiten Supraleiters auf, wobei die nächstliegende Kontaktstelle des ersten Supraleiters und die nächstliegende Kontaktstelle des zweiten Supraleiters vom jeweiligen Endkontakt einen Abstand aufweist, der im wesentlichen die Hälfte des gewöhnlichen Abstands zwischen zwei Kontaktstellen der ersten oder zweiten Supraleiters beträgt.
- Gemäß einer weiteren Abwandlung der vorliegenden Erfindung ist zumindest ein weiterer Supraleiter mit einem zugehörigen, im Nebenschluss dazu angeordneten Normalleiter, der durch beabstandete Kontaktstellen mit dem zumindest einen weiteren Supraleiter verbunden ist, parallel zum zweiten Supraleiter und zum zweiten Normalleiter geschaltet, um eine Verzweigung zu bilden.
- Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer oben beschriebenen Vorrichtung mit den Schritten des Bereitstellens zumindest eines Supraleiters und des Bereitstellens zumindest eines Normalleiters sowie der Erzeugung einer wiederholten, räumlich beabstandeten Kontaktierung zwischen dem zumindest einen Supraleiter und dem zumindest einen Normalleiter.
- Vorzugsweise wird der Normalleiter als ein flächiges Substrat bereitgestellt, auf dem der Supraleiter in Form einer Dünnschicht angeordnet wird, wobei die Erzeugung der Kontaktierung durch eine Metallisierung einer Kante des flächigen Substrats erfolgt. Der Normalleiter wird dabei bevorzugt als ein Metallband bereitgestellt, auf dem über einer Isolierschicht die Dünnschicht des Supraleiters angeordnet ist. Das Metallband ist dabei vorzugsweise zu einer Bandrolle aufgerollt und die Seitenfläche der Bandrolle wird in einem geeigneten Muster metallisiert. Die Metallisierung kann beispielsweise durch Bedrucken der Kante mit einer Leitpaste erfolgen.
- 4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben mit Bezug auf die folgenden Figuren, die zeigen:
-
1 : Eine Aufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 : Ein Schaubild zur Erläuterung der Potenzialdifferenzen zwischen Supraleiter und Normalleiter während des Quenchens; -
3 : Eine Aufsicht auf eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
4 : Eine schematische Darstellung der Anordnung von Kontaktstellen mit einer Durchkontaktierung zwischen Supraleiter und darunter liegendem metallischen Substrat; -
5 : Ein Schnitt durch die Anordnung aus4 , jedoch bei Verwendung einer Kontaktierung an einer Kante; -
6 : Eine Serienschaltung von zwei Vorrichtungen aus1 ; und -
7 : Eine Verzweigungsschaltung mit drei Vorrichtungen aus1 . - 5. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
- Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf einen Hochtemperatursupraleiter, insbesondere einen Hochtemperatursupraleiter aus einer Dünnschicht beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung nicht auf einen bestimmten Typ von Supraleiter beschränkt ist und somit auch im Zusammenhang mit klassischen Supraleitern verwendet werden kann.
-
1 zeigt eine Draufsicht auf eine Supraleiterschicht1 mit einem normal leitendem Nebenschluss10 . Der Supraleiter1 und der Normalleiter10 verlaufen vorzugsweise parallel und sind z.B. durch räumlich begrenzte Metallisierungen an den Kontaktstellen11 ,12 ,13 ,14 , miteinander elektrisch in Kontakt gebracht. Im Normalfall trägt der Supraleiter1 den gesamten Strom, da er keinen Widerstand hat, und der Normalleiter10 ist stromlos. Steigt der Strom genügend stark an, so wird der Supraleiter1 an irgendeiner Stelle erstmals resistiv. Diese Stelle ist durch Inhomogenitäten des Materials, der Temperatur oder des Magnetfelds bedingt. - Es sei angenommen, dass dieser anfängliche Quench
20 zwischen den Kontaktstellen12 und13 auftritt. Der beim Quench20 entstehende Widerstand des Supraleiters1 hat einen Spannungsabfall zur Folge, der wiederum einen Stromfluss im Normalleiter-Segment zwischen den Kontakten12 und13 zur Folge hat. Wie in1 skizziert, führt der Übergang des Stroms in den Normalleiter10 zu einer Einschnürung der Stromlinien2 im Supraleiter1 in der Nähe der Kontaktstellen12 und13 . Dies bedeutet eine lokale Überhöhung der Stromdichte im Supraleiter1 , so dass dort die kritische Stromdichte überschritten wird. Es entstehen also zwei neue Quench-Bereiche an den dem ursprünglichen Quench20 nächst gelegenen Kontaktstellen12 ,13 , die ihrerseits resistiv werden. - Die neuen Quench-Bereiche entwickeln ihrerseits Widerstand, so dass nahe den Kontaktstellen
12 und13 zusätzliche Spannungsabfälle auftreten, die nun bewirken, dass auch die Kontakte11 und14 Strom übernehmen. Gleichzeitig erhöht sich der Widerstand des Supraleiters1 durch die vergrößerte gequenchte Fläche, so dass insgesamt noch mehr Strom in den Nebenschluss10 umgeleitet wird. Der ursprüngliche Quench20 springt auf diese Weise in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung von Kontakt zu Kontakt über und breitet sich so aus. Jeder neue Quench bildet sich zwar zunächst nahe der jeweiligen Kontaktstelle, bildet aber dadurch eine Engstelle für den übrigen Supraleiter1 , so dass der Quench sehr schnell auf den ganzen Querschnitt des Supraleiters übergreift. Experimentell konnte nachgewiesen werden, dass dadurch der Supraleiter1 , insbesondere auch auf einem Metallbandsubstrat, gleichmäßig auf seiner ganzen Länge in den normalleitenden Zustand durchschaltet. - Da der Vorgang nur auf dem Spannungsabfall am quenchenden Supraleiter basiert und nicht wie im Stand der Technik auf Wärmeleitung, läuft die Quenchausbreitung sehr schnell ab.
- Der Abstand der Kontaktstellen
11 ,12 ,13 ,14 sollte einerseits groß sein, damit der Quench weit springen kann und sich somit möglichst schnell ausbreitet. Andererseits wächst dann der Widerstand des normalleitenden Segments zwischen den Kontaktstellen, so dass weniger Strom in den Normalleiter10 umgeleitet wird. Experimente zeigen, dass bei einer Breite des Supraleiters von ca. 8 mm ein Abstand der Kontakte von ca. 16 mm günstig ist. - Ein anderer Gesichtspunkt, der den Abstand der Kontakte
11 ,12 ,13 ,14 begrenzt, ist die Isolation zwischen dem Normalleiter10 und dem Supraleiter1 . Handelt es sich beispielsweise bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, um ein mit einem Supraleiter beschichtetes Metallband (vgl. auch5 ), so befindet sich zwischen dem Substrat (= Normalleiter10 ) und dem Supraleiter1 zwar in der Regel eine isolierende "Pufferschicht" 30 als Diffusionssperre bei der Beschichtung, aber durch die unterschiedliche Potenzialverteilung im Supraleiter1 und im Normalleiter10 beim Quench können hohe Spannungen zwischen den beiden Leitern auftreten, Dieses Verhalten ist in2 erläutert: Im Normalleiter10 fällt das Potenzial zwischen den zwei Kontaktstellen12 und13 gleichmäßig ab, im Supraleiter1 ist das Potenzial konstant und fällt nur dort ab, wo dieser normalleitend geworden ist (Quench). Die möglichen Potenzialdifferenzen sind umso größer, je weiter die Kontaktstellen12 ,13 voneinander entfernt sind und je hochohmiger der Normalleiter10 ist. Falls Supraleiter1 und Normalleiter10 nur durch eine dünne Pufferschicht30 voneinander isoliert sind, können die Potenzialdifferenzen zum elektrischen Durchschlag führen. Die Erfahrung zeigt, dass ein Abstand von einigen Zentimetern ohne Durchschläge leicht erreichbar ist. - Die Größe der Kontaktstellen
11 ,12 ,13 ,14 , ist ebenfalls zu optimieren. Zu kleine Kontaktstellen führen zu einer zu starken lokalen Einschnürung der Stromlinien2 in einem nur kleinen Quenchgebiet. Zu große Kontaktstellen11 ,12 ,13 ,14 haben zu wenig Einschnürung zur Folge. Bewährt hat sich eine Größe der Kontaktstellen von ca. 1/5 der Breite des Supraleiterbands1 . - Auch die Form der Kontaktstellen
11 ,12 ,13 ,14 kann variiert werden. Sie hat erst einen Einfluss, wenn der Supraleiter1 unter dem Kontakt gequencht ist. Dann sollte der Strom möglichst homogen vom Supraleiter1 zum Normalleiter10 übergehen, damit keine lokale Überhitzung entsteht. Dafür ist insbesondere ein kreisförmiger (vgl.4 ) oder halbkreisförmiger (vgl.1 ,3 ) Kontakt auf dem Supraleiter1 geeignet. Ebenfalls Einfluss auf den Stromübergang hat der Flächenwiderstand des Kontaktmaterials sowie ein möglicher Übergangswiderstand zwischen dem Supraleiter1 und der jeweiligen Kontaktstelle11 ,12 ,13 ,14 und zwischen einer Kontaktstelle11 ,12 ,13 ,14 und dem Normalleiter10 . - Eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit höherer Symmetrie ist in
3 gezeigt. Dabei kann es sich bei den beiden gezeigten Normalleitern10 in Realität um ein und denselben Leiter handeln, dessen mögliche Ausbildungen weiter unten beschrieben werden. - Der normalleitende Nebenschluss
10 , zu dem die Kontaktstellen11 ,12 ,13 ,14 hergestellt werden, kann viele Formen annehmen, z.B. eine Deckschicht auf dem Supraleiter oder ein leitfähiges Substrat oder ein vom Substrat räumlich getrennter Leiter in der Form von Band, Draht oder Litze, oder eine Kette von diskreten Widerständen. Speziell bei einem metallisch leitendem Substrat ist auch die räumlich begrenzte Durchkontaktierung auf der Fläche des Supraleiters1 möglich, wie in4 schematisch dargestellt. - Die Metallisierung kann beispielsweise durch physikalische oder chemische Dampfabscheidung im Vakuum (PVD/CVD), durch Besprühen, Aufbürsten, Auf bringen von Leitpaste mittels Verfahren der Drucktechnik, Kleben mit Leitkleber, Aufdrücken von weichem Metall (z.B. Indium) oder durch Löten mit niedrig schmelzendem Lot erzeugt werden. Insbesondere bei Metallsubstraten ist auch eine Kontaktierung über die Seitenkante des Substrates und des Films vorteilhaft, siehe
5 . Wird ein Band als normalleitendes Metallsubstrat10 verwendet, kann diese Kontaktierung insbesondere dadurch angebracht werden, dass das Band aufgerollt wird und die Seitenfläche der Bandrolle beispielsweise mittels Leitpaste mit einem geeigneten Muster bedruckt oder unter Verwendung einer Maske besprüht wird (nicht dargestellt). - Ein besonderes Problem stellt die Quenchausbreitung dar, wenn zwei oder mehr Supraleiter auf verschiedenen Substraten verschaltet werden sollen. Dies ist immer notwendig, wenn hohe Leistungen geschaltet werden müssen, für die die Fläche eines einzelnen Supraleiters nicht ausreicht. Zwischen den verschiedenen Supraleitern besteht in der Regel kein nennenswerter Wärmekontakt. Die Selbstschutzwirkung durch Strombegrenzung kann für die gesamte Anordnung aber nur eintreten, wenn der Quench von einem Substrat zum anderen überspringen kann. Auch dieses Problem kann mit der vorgelegten Erfindung gelöst werden. Dazu ist eine Fallunterscheidung der grundlegenden Verschaltungsarten notwendig.
- Die Parallelschaltung von zwei Supraleitern stellt kein Problem dar. Sobald einer der beiden quencht, wird dessen Strom in den anderen Supraleiter umgeleitet so dass auch dieser überlastet wird. Nach dem Stand der Technik kann jedoch bei einer Serienschaltung der Quench von einem zum anderen Supraleiter nicht überspringen. Daher musste bislang eine Serienschaltung vermieden werden. Sollen dennoch viele Substrate zusammengeschaltet werden, um z. B. bei Strombegrenzern die Schaltleistungsdichte zu erhöhen, so muss dies durch Parallelschaltung erreicht werden. Dazu werden auf jedem Substrat lange schmale Supraleiterbahnen strukturiert, so dass jede die gesamte Schaltspannung tragen kann, aber nur einen kleinen Anteil des Stroms. Dann genügt die Parallelschaltung der Wafer, um den gewünschten Schaltstrom zu erreichen. Dies Verfahren stößt naturgemäß an Grenzen, wenn die Schaltspannung sehr hoch wird (5 kV und mehr), da dann die Gefahr eines elektrischen Durchschlags auf dem Substrat besteht.
- Die erfindungsgemäße beabstandete Kontaktierung des Supraleiters
1 mit einem normalleitenden Nebenschluss10 kann auch im Falle der Serienschaltung die Quenchausbreitung von einem Substrat zum andern vermitteln, da sie nicht auf Wärmeleitung oder körperlichem Kontakt beider Substrate beruht. Es ist dazu erforderlich, nicht nur die Supraleiterbahnen, sondern auch die Normalleiterbahnen elektrisch miteinander zu verbinden. - Ein Beispiel zeigt
6 : Gezeigt ist eine Serienschaltung von zwei Supraleitern1 ,1' durch einen elektrischen Verbinder50 mit gleichzeitiger Verbindung 51 der Normalleiter-Nebenschlüsse10 ,10' . Die Kontaktstellen14 und11' müssen von den Endkontakten5 bzw. 5' einen gewissen Abstand haben, vorteilhaft etwa die Hälfte des normalen Abstands zwischen zwei Kontaktstellen auf einem der beiden Supraleiter1 ,1' . Die Verbindung 50 der Supraleiter1 ,1' muss ferner genügend niederohmig sein, so dass ohne Quench nur wenig Strom über die Kontaktstellen14 und11' in den Normalleiter10 ,10' umgeleitet wird. Bevorzugt wird ein Band aus Kupferlitze verwendet. Dann bewirkt die Stromumleitung zum Normalleiter10 ,10' zwischen den Kontaktstellen14 und11' ein Überspringen des Quench19 zur Bildung des Quench19' . - Anstelle der Verbindung 51 der Normalleiter
10 ,10' an ihren Enden können auch die beiden Kontaktstellen14 und11' direkt miteinander verbunden werden, wobei die Stromaufteilung zwischen den Supraleitern1 ,1' und den Normalleitern10 ,10' vorteilhaft durch einen geeigneten Verbindungswiderstand kontrolliert werden kann. - Vollkommen analog wie bei der Serienschaltung kann auch bei Verzweigungen (siehe
7 ) das Quenchüberspringen bewirkt werden. Dies ist insbesondere für eine Sternschaltung bei 3-Phasen-Wechselstrom von Bedeutung.
Claims (15)
- Vorrichtung zum Leiten von Strom, aufweisend: a. einen Supraleiter (1); und einen als Nebenschluss angeordneten Normalleiter (
10 ), c. wobei der Supraleiter (1 ) und der Normalleiter (10 ) durch eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Kontaktstellen (11 ,12 ,13 ,14 ) elektrisch miteinander verbunden sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Abstand der Kontaktstellen (
11 ,12 ,13 ,14 ) im Bereich bis zu einigen Zentimetern liegt. - Vorrichtung nach Anspruch 2 wobei der Supraleiter (
1 ) als ein Band mit einer Breite von ungefähr 1 cm ausgebildet ist und der Abstand der Kontaktstellen (11 ,12 ,13 ,14 ) 1–2 cm beträgt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die Kontaktstellen (
11 ,12 ,13 ,14 ) als im wesentlichen kreisförmige oder halbkreisförmiger Kontakte (11 ,12 ,13 ,14 ) ausgebildet sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Kontaktstellen (
11 ,12 ,13 ,14 ) eine Größe von ca. 1/5 der Breite des Supraleiters (1 ) aufweisen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, wobei ein oder zwei Normalleiter (
10 ) im wesentlichen parallel zum Supraleiter (1 ) verlaufen und die Kontakte (11 ,12 ,13 ,14 ) den Supraleiter (1 ) alternierend von der einen und der anderen Seite kontaktieren. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, wobei der Normalleiter (
10 ) unterhalb und / oder oberhalb des Supraleiters (1 ) angeordnet ist und die Kontakte (11 ,12 ,13 ,14 ) als Durchkontaktierungen auf der Fläche des Supraleiters (1 ) oder an der Seitenkante angeordnet sind. - Vorrichtung mit einem ersten Supraleiter (
1 ) und einem ersten Normalleiter (10 ) nach einem der Ansprüche 1–7 ferner aufweisend: a. einen zweiten Supraleiter (1' ); einen als Nebenschluss zum zweiten Supraleiter angeordneten zweiten Normalleiter (10' ), c. wobei der zweite Supraleiter (1' ) und der zweite Normalleiter (10' ) durch eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Kontaktstellen (11' ) elektrisch miteinander verbunden sind; und d. wobei der erste (1) und der zweite Supraleiter (1' ) sowie der erste (10) und der zweite Normalleiter (10' ) elektrisch in Serie geschaltet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 8, mit einem ersten Endkontakt (
5 ) des ersten Supraleiters (1 ) und einem zweiten Endkontakt (5' ) des zweiten Supraleiters (1' ), wobei die nächstliegende Kontaktstelle (14 ) des ersten Supraleiters (1 ) und die nächstliegende Kontaktstelle (11' ) des zweiten Supraleiters (1' ) vom jeweiligen Endkontakt (5 bzw. 5') einen Abstand aufweist, der im wesentli chen die Hälfte des gewöhnlichen Abstands zwischen zwei Kontaktstellen des ersten (1) oder zweiten Supraleiters (1' ) beträgt. - Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei zumindest ein weiterer Supraleiter (
1'' ) mit einem zugehörigen, im Nebenschluss dazu angeordneten Normalleiter (10'' ), der durch beabstandete Kontaktstellen (11'' ) mit dem zumindest einen weiteren Supraleiter (1" ) verbunden ist, parallel zum zweiten Supraleiter (1' ) und zum zweiten Normalleiter (10' ) geschaltet ist, um eine Verzweigung zu bilden. - Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1– 10, aufweisend die folgenden Schritte: a. Bereitstellen zumindest eines Supraleiters; b. Bereitstellen zumindest eines Normalleiters; c. Erzeugung einer wiederholten, räumlich beabstandeten Kontaktierung zwischen dem zumindest einen Supraleiter und dem zumindest einen Normalleiter.
- Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Normalleiter als ein flächiges Substrat bereitgestellt wird, auf dem der Supraleiter in Form einer Dünnschicht angeordnet wird, wobei die Erzeugung der Kontaktierung durch eine Metallisierung einer Kante des flächigen Substrats erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Normalleiter als ein Metallband bereitgestellt wird, auf dem über einer Isolierschicht die Dünnschicht des Supraleiters angeordnet ist.
- Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Metallband zur einer Bandrolle aufgerollt wird und die Seitenfläche der Bandrolle in einem geeigneten Muster metallisiert wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 12–14, wobei die Metallisierung durch Bedrucken und/oder Besprühen der Kante mit einer Leitpaste erfolgt.
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