DE1464308A1 - Supraleitfaehige Vorrichtung und Verfahren zum Isolieren derselben - Google Patents
Supraleitfaehige Vorrichtung und Verfahren zum Isolieren derselbenInfo
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Description
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Be* Schreibung zu der Patentanmeldung
NORTH AMERICAN AVIATION, INC., El Segundo, California, U.S.A.
betreffend
Supraleitfähige Vorrichtung und Verfahren zum Isolieren derselben.
Supraleitfähige Vorrichtung und Verfahren zum Isolieren derselben.
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserte supraleitfähige Spulen und Magnete und betrifft insbesondere verbesserte
Mittel zum Isolieren supraleitfähiger Vorrichtungen.
Durch die Entwicklung supraleitfähiger Vorrichtungen wurde ein vollständig neues Arbeitsgebiet von erheblicher
theoretischer und praktischer Bedeutung erschlossen. Bei der Supraleitfähigkeit handelt es sich um die Eigenschaft bestimmter
Materialien, bei sich dem absoluten Nullpunkt nähernden Temperaturen einen elektrischen Strom ohne Energieverlust
fortzuleiten· Diese Materialien haben bei Temperaturen, die unter einer bestimmten kritischen Temperatur T liegen, keinen
elektrischen Widerstand, und daher treten keine I R-Verluste auf. Diese Erscheinung wurde durch Versuche bestätigt. Aus
Materialien der genannten Art hergestellte, in einem flüssigen Heliumbad angeordnete Spulen, in denen durch Herausziehen eines
innerhalb der Spule angeordneten Dauermagneten ein Strom induziert
wurde, zeigten, daß der Strom zwei Jahre hindurch fließen könnt·, ohQe daß ein Spannungsabfall eintrat. Zu den die Supra-
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leitfähigkeit solcher Materialien beeinflußenden Faktoren gehört
die Beziehung oder Wechselwirkung zwischen der magnett«
sehen Feldstärke H1 der kritischen Stromdichte I und der kritischen
Temperatur T. Die magnetische Feldstärke, welche von außen zur Wirkung gebracht oder mit Hilfe eines durch den Supraleiter
fließenden Stroms hervorgerufen wird, begrenzt die Supraleitfähigkeit auf einen Bereich unterhalb bestimmter Werte
der Temperatur und der Stromdichte. Mit anderen Worten, bei einer bestimmten Feldstärke kann eine Erhöhung der Temperatur
und/oder der Stromdichte zu einer Beseitigung der Supraleitfähigkeit
führen.
Die Tatsache, daß Supraleiter sehr starke Ströme fortleiten können, ermöglicht es, sehr wenig ttaum beanspruchende
und Buperleistungsfähige Magnete zu schaffen, die sich in
zahlreichen Fällen verwenden lassen, in denen man starke Magnetfelder benötigt, z.B. bei Lasern, Masern, Beschleunigern
und Blasenkammern. Es läßt sich, rechnerisch zeigen, daß die
Kapitalkosten einer bestimmten Anlage, bei denen ein solcher Magnet anstelle eines Elektromagneten von üblicher Konstruktion
verwendet wird, auf ein Hundertstel zurückgehen, und daß die Betriebskosten nur den 80 OOOsten Teil betragen; dies ist auf
die kleineren Abmessungen zurückzuführen, sowie darauf, daß der eigentliche Magnet keine Energie verbraucht, und daß keine
Wärme aus dem Magneten abgeführt werden muß.
Die Erscheinpng der Supraleitfähigkeit und die sich aus
der Verwendung supraleitfähiger Materialien ergebenden'Möglichkeiten
sind bereits bekannt (siehst z.B. Time Magazine, 3· März 1961, S. 32 eowi· "Low Temperatur· Phyeici" von Simon u.a.,
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Academic Press, S. 95 bis 132). Ferner sind bereits mehrere
supraleitfähige Materialien bekannt, z.B. Nb,Sn und eine Legierung
aus Niobium und Zirkon. Ferner sei auf das U.S.A.Patent
2 866 842 verwiesen.
Supraleitfähige Vorrichtungen neigen aus noch nicht
vollständig geklärten Gründen, vermutlich unter anderem beim Auftreten einer zu hohen Stromstärke oder einer örtlichen
Erhitzung, dazu, gelegentlich in den "normalen" Betrieb überzugehen, d.h. ihre Supraleitfähigkeit zu verlieren; danach
läßt eich der Zustand der Supraleitfähigkeit wieder herstellen. Hierbei treten an den Klemmen des supraleitfähigen Magneten
große induzierte Spannungsabfälle auf. Die induzierte Spannung ergibt sich auβ dem Ausdruck -L dl/dt; hierin ist L die Induktivität
des Magneten, I die Stromstärke und t die Zeit. Da Ströme von sehr großer Stärke auftreten und das Feld rasch zusammenbricht,
sind die induzierten Spannungen außerordentlich hoch und liegen z.B. in der Größenordnung von 100 000 V und darüber.
Derartige Spannungsstöße führen zu einer Beschädigung der bei den supraleitfähigen Spulen oder Magneten verwendeten Isolierstoff·.
Bei supraleitfähigen Vorrichtungen verwendet man bis jetzt dielektrisch wirkende Materiellen als Isolierstoffe, wobei diese
Materialien entweder als Umhüllung des supraleitfähigen. Drahtes oder in Form dünner Blätter zwischen benachbarten Windungsschichten
verwendet werden. Diese Isolierstoffe werden den zerstörenden elektrischen Beanspruchungen ausgesetzt, die auf
die hohen Spannungen surücksuführen sind, wenn der Supraleiter
in r>en "normalen" Betrieb übergeht, so daß schon bald eine Be-
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Schädigung der Isolation erfolgt und die supraleitfähige Vorrichtung
kurzgeschlossen wird. »
Ein Ziel der Erfindung besteht nunmehr darin, eine verbesserte supraleitfähige Vorrichtung vorzusehen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens, das es ermöglicht, das Kurzschließen supraleitfähigen
Vorrichtungen durch Spannungsstoße zu verhindern,
welche dadurch verursacht werden, daß die Vorrichtungen gelegentlich in den "normalen" Betrieb übergehen, wobei gewöhnliche
Isolierungen aus dielektrischem Material serstört werden.
Ferner sieht die Erfindung eina supraleitfähige Vorrichtung
vor, bei der ein verbesserter Isolator zwischen benachbarten Schichten sowie zwischen den Windungen einer Spule angeordnet
ist, der bei der Belastung durcii starke Spannungsstoße
nicht zerstört wird.
Weiterhin sieht die Erfindung "bei einer supraleitfähigen
Vorrichtung eine Anordnung mit einer neuartigen Kombination von isolierenden, Materialien vor, welche den erwähnten Beanspruchungen
standhalten.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise als Schnitt gezeichnete schematische Darstellung einer supraleitfähigen Magnetvorrichtung.
Fig.1 2 bis 5 sind in größerem Maßstabe gezeichnete Teilschnitte
durch verschiedene Ausbildungsformen der erfindungsge-. mäßen Isoliermittel. AD
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Gemäß Fig. 2 bis 5 wird der eupraleitfähige Draht 2 In mehreren Schichten auf einen Spulenkern 4 (Fig. 1) gewickelt. Zwischen benachbarten Windungsschichten werden Blätter
6 aus einem normalen Metall, einer Legierung oder einem Halbleitermaterial angeordnet. Der Ausdruck "normal" bezeichnet
hier im üblichen Sinne ein nicht supraleitfähigee Material,
das den elektrischen Strom in der gewöhnlichen Weise fortleitet und bei sehr tiefen Temperaturen einen meßbaren elektrischen Widerstand bestitzt.
Außerdem sind die einander in einer bestimmten Schicht benachbarten Windungen in der aus Fig. 2 bis 5 ersichtlichen
Weise gegeneinander isoliert. Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist der eupraleitfähige Draht mit einem normalen Metall 8
überzogen, z.B. mit Kupfer, Silber, Gold oder Nickel, das auf bekannte Weise aufgebracht worden ist, z.ti. durch Elektroplattieren oder gemeinsames Strangpressen der Materialien,
so daß das normale Metall benachbarte Windungen des Supraleitfähigen Drahtes in einem Abstand voneinander hält. In Fig.
ist eine Spule angedeutet, bei welcher blanker supraleitfähiger
Draht 2 zusammen mit einem blanken normalen Draht 10 eine **pule bildet} hierbei hält der normale Draht die Windungen des
supraleitfähigen Drahtes in einem Abstand voneinander. In Fig. ist der blanke supraleitfähige Draht zusammen mit einem strangförmigen Dielektrikum 12 zu einer Spule gewickelt, wobei der
Strang aus Isoliermaterial als Abstandsorgan zwischen benachbarten Windungen aus supraleitfähigen! Draht wirkt. In Fig.
ist blanker supraleitfähiger Draht 2 zusammen mit einem normalen
Draht 14 au einer Spule gewickelt, doch ist der normale Draht 14 mit ein·» überzug 16 aus isolierendem Material veraehen, so
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daß der isolierte normale Draht die Windungen aus supraleitfähigem
Draht in einem Abstand voneinander hält. Dadurch, daß benachbarte Windungsschichten durch eine Schicht aus normalem
Metall und benachbarte Windungen innerhalb der einzelnen Schichten durch ein beliebiges normales Metall oder ein Dielektrikum
oder durch eine Kombination beider Materialien in einem Abstand voneinander gehalten werden, werden die Schwierigkeiten ausgeschaltet,
welche sich bis jetzt bei der ausschließlichen Verwendung dielektrischer Stoffe ergeben.
Die benachbarten Schichten sind bei Jeder gezeigten Ausbildungsform
durch dünne Blätter aus normalen Materialien getrennt, bei denen es sich gewöhnlich nicht um Isolierstoffe,
sondern um elektrische Leiter handelt. Diese Materialien werden nicht durch die Spannungsstöße beschädigt, die auftreten, wenn
die supraleitfähige Vorrichtung gelegentlich in den "normalen"
Betrieb übergeht, d.h. wenn die Supraleitfähigkeit während einer kurzen Zeitspanne verschwindet; die Erfindung ermöglicht
somit eine erhebliche Verbesserung der Lebensdauer und des Wirkungsgrades von supraleitfähigen Vorrichtungen. Das scheinbar
anomale Verhalten von gewöhnlich als hervorragende Leiter wirkenden Materialien z.B. von Kupfer, als Isolierstoffe bei
Verwendung solcher Materialien in einer supraleitfähigen Vorrichtung erklärt sich aus der Taimche, daß das normale Metall
im Vergleich mit dem keinen elektrischen Widerstand aufweisenden supraleitfähigen Draht einen unendlich großen Widerstand besitzt,
so daß kein Strom durch das normale Metall fließt. Als Isoliermaterial zwischen benachbarten Windungsschichten aus
supraleitfähigen! Draht läßt sich jedes normale Metall bzw. jede Legierung verwenden, die sich zu genügend dnünnen Blättern bzw.
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Folien verarbeiten läßt, deren Dicke in der Größenordnung von wenigen tausendstel Zoll (0,001 Zoll - rund 0,025 mm) liegt.
Entsprechend kenn man ein beliebiges Halbleitermaterial in Form dünner Blätter oder Folien verwenden.
Innerhalb einer bestimmten Schicht werden benachbarte Windungen aus supraleitfähigen! Draht voneinander getrennt gehalten,
damit in der Wicklung keine supraleitfähigen kurzgeschlossenen Schleifen entstehen können. Beim Vorhandensein
kurzgeschlossener Schleifen führt die dabei erfolgende Abschirmung und das Einschließen des Feldes dazu, daß in der
Kurve des Magnetfeldes über der Stromcharakteristik der Spule eine reproduzierbare Hysteresis auftritt. Bei einem bestimmten
Magneten mit kurzgeschlossenen Schleifen verursacht z.B. eine Verringerung der Stromstärke von einem beliebigen Wert oberhalb
etwa 5 A auf Null zu einem stetigen eingeschlossenen Feld von etwa 2,5 Kilogause. Derartige Hysteresiseffekte lassen
sich mit Hilfe der Erfindung vermeiden. In Fig. 2 sind benachbarte Windungen durch die aus normalem Material bestehenden
überzüge auf jedem supraleitfähigen Draht getrennt, während in Fig. 3 blanke Windungen aus supraleitfähigem Draht durch
Windungen aus einem normalen Metall getrennt gehalten werden. Ss ist möglich, den supraleitfähigen Draht und den normalen
Draht gemeinsam in Form einer bifilaren Wicklung auf den Spulen kern aufzubringen.
Wenn man ein dielektrisches Material verwendet, um benachbarte Windungen aus supraleitfähigen! Draht innerhalb einer
bestimmten Schicht zu isolieren, wie es in Fig. 4 und 5 gezeigt
ist, und wenn Folien aus normalem Metall zwischen benach-
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barten Schichten angeordnet sind, wird das dielektrische Material
dann, wenn die Vorrichtung in den "normalen" Betrieb » übergeht, nicht den gleichen hohen Beanspruchungen ausgesetzt
wie bei der ausschließlichen Verwendung von dielektrischem Material. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das normale
Metall zwischen benachbarten Schichten den starken induzierten Strömen einen Leitungsweg von geringem Widerstand bietet und
hierdurch verhindert, daß sich in dem dielektrischen Material zwischen den Windungen hohe Spannungen aufbauen. Ein Vorteil
der Verwendung eines Isolators nach Fig. 5 in Form eines mit
einem Bielektrikum überzogenen Drahtaa aus normalem Material
besteht darin, daß sich solcher Draht leicht beschaffen läßt." Wegen der Transformatorwikrung einer solchen Anordnung kann
außerdem ein Teil der gespeicherten magnetischen Energie außerhalb der Einrichtung zum Aufrechterhalten der tiefen Temperatur
vernichtet werden, wenn die Vorrichtung aus dem Zustand der Supraleitfähigkeit in den "normalen" Betrieb übergeht. Hierdurch
wird der Kältebedarf verringert.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines dielektrischen Isoliermaterials zwischen benachbarten Windungen aus supraleitfähigen
Draht innerhalb einer bestimmten Schicht in Kombination mit einem zwischen benachbarten Schichten angeordneten
normalen Metall besteht darin, daß die Zeitkonstante des Magnetfeldes,
das einer Verstellung des von außen zugeführten Strome folgt, im Vergleich zur Zeitkonstante für die aus normalem
Metall bestehende Isolation zwischen den Windungen herabgeseett
wird. Die 'Zeitkonstante ist durch den Ausdruck I/H gegeben; hierin ist L die Induktivität und R der Widerstand. Wenn bei
einer Änderung der Stromstärke der Strom einem einen Widerstand
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aufweisenden Leitungsweg und nicht einem induktiven Leitungsweg folgt, d.h. wenn der Strom durch die Isolation aus normalem
Metall fließt, statt durch den supraleitfähigen Draht 2SU fließen, ist das Magnetfeld der Spule gegenüber der Änderung
der Stromstärke verzögert. Wenn ein relativ hoher Widerstandswert vorhanden ist, z.B. bei der Kombination eines normalen
Metalls mit einem dielektrischen Material, wird daher die Zeitkonstante im Vergleich für das normale Metall allein verkürzt,
und das Magnetfeld folgt den Änderungen der Stromstärke schneller. Spannungsabfälle in dem normalen Metall körnen ferner
bei einer nur mit normalem Metall isolierten Spule von geringem Widerstand zur Erzeugung von Wärme führen, und hierdurch kann
die supraleitfähige Vorrichtung veranlaßt werden, in den "normalen" Betriebszustand überzugehen. In jedem Falle werden
die Hysteresiseffekte verringert, wenn benachbarte Windungen innerhalb einer Schicht durch ein normales Metall getrennt
sind, statt daß sich benachbarte Windungen aus blankem supraleitfähigen!
Draht berühren. Aus diesem Grunde ergibt sich bei jeder" der Ausbildungsformen nach Fig. 2 bis 5 zum Isolieren
benachbarter Drahtwindungen innerhalb einer Schicht eine bessere Leistung.
In Fig. 1 ist eine magnetische Vorrichtung dargestellt, bei der die erfindungsgemäße Anordnung der Wicklung und der
Isolation angewendet wird. Für den Fachmann liegt es auf der
Hand, daß man den Magneten bzw. die Spule in der verschiedensten Weise ausbilden kann; die Jeweilige Konstruktion richtet sich
weitgehend nach dem Verwendungszweck der supraleitfähigen Vorrichtung. Das Magnetaggregat 18 ist in einer doppelwandigen
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Dewarschen Flasche 20 angeordnet, die zwei Vakuumzonen 22
aufweist, zwischen der eine mit flüssigem Stickstoff gefüllte Zone 24 liegt. Natürlich kann man auch andere thermisch
isolierte Behälter verwenden. Das Gefäß wird mit flüssigem Helium 26 gefüllt und gegenüber der Umgebung durch geeignete
Verschlußmittel 28 abgeschlossen. Der Baum 30 zwischen dem
flüssigen Helium und der Abdeckung ist mit gasförmigem Helium gefüllt. Die Temperatur des Heliumbades wird durch eine Kühlanlage
32 mit einer Kühlschlange 3^ genau auf dem gewünschten
Wert zwischen 1 und 10° K gehalten. Der Magnet 18 besteht aus supraleitfähigen! Draht 2, z.B. einer Legierungaus Niobium und
25 Atomgewichtsprozent Zirkon; dieser Draht ist auf einen
Spulenkörper 4 gewickelt, und zwischen benachbarten Windungsschichten sind Folien aus normalem Metall angeordnet. Der
Spulenkörper kann aus einem normalen Metall oder einem organischen Harz, z.B. Phenolharz, bestehen. An die Klemmen der
Magnetspule ist eine supraleitfähige Brücke bzw. ein Schalter 36 angeschlossen. Drähte 38 aus normalem elektrisch leitendem
Material verbinden den Magneten mit einer außenliegenden Batterie 40 und einem Schalter 42, wobei der supraleitfähige Schalter
die Klemmen des Magneten in einer Parallelschaltung zu der Batterie 40 überbrückt. Außerdem tritt in die Flasche ein zweiter
Stromkreis aus gewöhnlichem Draht 44 ein. In diesem Stromkreis liegt ein nahe dem supraleitfähigen Schalter 36 angeordnetes
Widerstandsheizelement 46, und es sind ein außenliegender Ein- und ÄUSSChalter 48 und eine Batterie 50 vorgesehen.
Das System nach Fig. 1 arbeitet wie folgt: Die Schalter 42 und 48 werden geschlossen, so daß in beiden Stromkreisen ein
Strom fließt. Das dem supraleitfähigen Schalter 36 benachbarte
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Heizelement 46 erzeugt gerade so viel Wärme, daß die Temperatur des Schalters 36 über die kritische Temperatur T_ hinaus ansteigt,
so daß der Strom ausschließlich durch die Magnetwicklung fließt. Wenn dann die Schalter geöffnet werden, versucht das
den Magneten umgebende Feld abzuklingen. Da das Heizelement 4-6 abgeschaltet ist, wird der Schalter 36 jetzt supraleitfähig,
so daß ein neuer elektrischer Stromkreis vorhanden ist, der nur aus supraleitfähigem Draht besteht. Die Verwendung des
supraleitfähigen Schalters 36 ist nicht unbedingt erforderlich;
man kann einen Strom kontinuierlich von einem außenliegenden Stromkreis aus zuführen, wobei Energie nur in dem außenliegenden
Stromkreis verbraucht wird.
Ba in die m magnetischen Kreis keine Energieverluste
auftreten( der Spannungsabfall in dem ursprünglich bei geschlossenem Schalter vorhandenen Stromkreis, welcher dem
Kirchhoffechan Gesetz entspricht, findet in dem außenliegenden Stromkreis statt), wird somit die Wirkung eines Dauermagneten
erzielt, und es wird keine weitere Energie benötigt, um das Magnetfeld aufrechtzuerhalten. Die Feldstärke und die Richtung
des resultierenden Magnetfeldes außerhalb des Behälters werden in der üblichen Weise bestimmt. Nachdem der Magnet in Betrieb
gesetzt worden ist, kann somit die beiden äußeren Batteriestromkreise entfernen. Der einzige ständige Energiebedarf let
durch die Kühlanlage gegeben, die benötigt wird, um die tiefe Temperatur des Heliumbades aufrechtzuerhalten. Hierbei handelt
es sich jedoch um einen außerordentlich kleinen Bruchteil des Energiebedarfs eines in bekannter Weise ausgebildeten Elektromagneten
von gleichwertiger Feldstärke, bei dem große Energiemengen in dem Magneten vernichtet wer<|g^>
offlÖH&fti dem die Kühl-
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einrichtungen zusätzliche Energie verbrauchen.
Für die Konstruktion eines supraleitfähigen Elektromagneten bestimmter Feldstärke gilt die ^ormel
H0 - 1,26 /Ut
Hierin ist H das axiale Feld in Gauss in der Mitte eines
unendlich langen Elektromagneten mit Luftkern, K der Füllfaktor
und J die Stromdichte im leitenden Teil der Drahtwindungen in
ο
A/cm , während t die Dicke der Wicklung in cm angibt. Diese Gleichung erweist sich bei den meisten Elektromagnetkonstruktionen als gute Annäherung, vorausgesetzt, daß das Verhältnis zwischen der Länge und dem mittleren Durchmesser größer 1st als etwa 3.
A/cm , während t die Dicke der Wicklung in cm angibt. Diese Gleichung erweist sich bei den meisten Elektromagnetkonstruktionen als gute Annäherung, vorausgesetzt, daß das Verhältnis zwischen der Länge und dem mittleren Durchmesser größer 1st als etwa 3.
Es sei bemerkt, daß man bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen
vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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Claims (1)
- -13- 1A-25 556U64308PATENTANSPRÜCHEIJ Supraleitfähig· Vorrichtung alt mehreren ßchiohten au· •upral«itfähiges Draht, ron denen jede mehrere benachbart· Windungen au· dl··» Draht umfaßt, gekennzeichnet durch ein zwischen dan Schichten angeordnet·· dünn·· Blatt aus eine» normalen Material sowie dl· ^indungen au· eupraleitfähigem Draht trennend·, elektrisch isolierende Kitt·!·2. Vorrichtung nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, daß dl· dl· Windungen au· supraleitfähig·« Draht trennenden isolierenden Mittel durch einen Draht au· einem normalen Material gebildet werden, der sirischen des "indungen aus supraleitfähigen Draht gewickelt ist.3. Vorrichtung nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, daB die isolierenden Mittel durch einem Lraht aus eines dielektrischen Material gebildet werden, der zwischen den iSttungen au· supraleitfähigen Draht gewiekelt ist«4. . Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daB die die Windungen au· supraleitfähig·« Draht trennenden isolierenden Mittel durch eines au« eise« normalen Material bestehenden, mit eines Dielektrikum überzogenen Draht gebildet werden, der zwischen den Windungen am* 8upraleitfählges Draht gewickelt 1st·5· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS die isolierenden Mittel durch eisern auf den supraleitfähigen Draht aufgebrachten überzug aus noraalen Material gebildet werden.809901/0428-14- 1JU25 55·U643086. Verfahren sub elektrischen Isolieren der benachbarte* Schichten einer supraleitfähigen Vorrichtung mit mehreren Schichten aus supraleitfähigen Draht, ron denen jede *ehrer· benachbarte Windungen aus supraleitfähigen Draht unfaBt, tedweil gekennzeichnet , daß »wischen den Schichten «im dünnes Blatt aus normales Material angeordnet wird und di· benachbarten Windungen innerhalb einer Schicht elektrisch ge«·»» einander isoliert werden·7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekeanseicmi net, daß die benachbarten Windungen durch einen Draht elektrisch isoliert werden« welcher «wischen den Windungen gewickelt ist und benachbarte Windungen voneinander trennt, wobei der Draht aus einen Material besteht, welche· aus der Gruppe gewählt ist, die normales Material, dielektrisch·· Material und mit einen dielektrischen Material übersogen·· normales Material umfaßt»8. Verfahren nach Ansprach 6, dadurch gekennseiah* net, daß die benachbarten Windungen aus supraleitfähig·« Draht dadurch voneinander getrennt werden, daß nan den Draht nit einen normalen Material übersieht·BAD ORIGINAL809901/0428
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US180686A US3187235A (en) | 1962-03-19 | 1962-03-19 | Means for insulating superconducting devices |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1464308A1 true DE1464308A1 (de) | 1969-01-02 |
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DE19631464308 Pending DE1464308A1 (de) | 1962-03-19 | 1963-03-19 | Supraleitfaehige Vorrichtung und Verfahren zum Isolieren derselben |
Country Status (3)
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---|---|
US (1) | US3187235A (de) |
DE (1) | DE1464308A1 (de) |
GB (1) | GB1039357A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2907083A1 (de) * | 1979-02-23 | 1980-08-28 | Siemens Ag | Magnetwicklung mit stabilisierten supraleitern |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3283276A (en) * | 1963-07-25 | 1966-11-01 | Avco Corp | Twisted superconductive winding assembly |
US3370349A (en) * | 1963-07-25 | 1968-02-27 | Avco Corp | Method of manufacturing electrical conducting winding |
DE1439266B2 (de) * | 1963-07-27 | 1972-05-04 | Siemens AG, I0O0 Berlin u. 8000 München | Supraleitende magnetspule |
US3265939A (en) * | 1963-09-20 | 1966-08-09 | Nat Res Corp | Superconductive coil having a ferromagnetic layer thereon |
US3336549A (en) * | 1964-01-31 | 1967-08-15 | Siemens Ag | Superconducting magnet coil |
DE1232287B (de) * | 1964-04-25 | 1967-01-12 | Siemens Ag | Supraleiteranordnung zur Abschirmung oder zum Einfang von Magnetfeldern |
US3273094A (en) * | 1964-05-28 | 1966-09-13 | Jones William Pinkney | Superconducting magnet |
GB1128972A (en) * | 1965-08-19 | 1968-10-02 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to superconductors |
FR1517759A (fr) * | 1966-09-07 | 1968-03-22 | Commissariat Energie Atomique | Procédé pour transférer une énergie à un milieu conducteur et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé |
US3393386A (en) * | 1966-11-09 | 1968-07-16 | Atomic Energy Commission Usa | Semiconducting shunts for stabilizing superconducting magnet coils |
DE1564762B1 (de) * | 1966-11-19 | 1971-09-08 | Siemens AG, 1000 Berlin u 8000 München | Supraleitungsmagnetspule |
US3613006A (en) * | 1966-11-23 | 1971-10-12 | Avco Corp | Stable superconducting magnet |
US3493475A (en) * | 1967-02-13 | 1970-02-03 | Gen Electric | Method of forming cryotrons on rolled aluminum substrates |
US3458842A (en) * | 1967-06-19 | 1969-07-29 | Avco Corp | Superconducting magnet having dual conductors forming the turns thereof |
US3504314A (en) * | 1968-02-20 | 1970-03-31 | Avco Corp | Composite superconductive conductor |
US3644988A (en) * | 1968-02-20 | 1972-02-29 | Avco Corp | Method of fabricating composite superconductive conductor |
US3503504A (en) * | 1968-08-05 | 1970-03-31 | Air Reduction | Superconductive magnetic separator |
US3521207A (en) * | 1968-09-27 | 1970-07-21 | Atomic Energy Commission | Power supply for superconducting magnet |
AT293506B (de) * | 1968-12-04 | 1971-10-11 | Kabel Metallwerke Ghh | Anordnung zur Halterung eines oder mehrerer supraleitfähiger Leiterstränge im Innern eines tiefstgekühlten Kabels |
FR2122741A5 (de) * | 1971-01-21 | 1972-09-01 | Comp Generale Electricite | |
FR2140298B1 (de) * | 1971-06-09 | 1974-03-22 | Commissariat Energie Atomique | |
US3737824A (en) * | 1972-08-11 | 1973-06-05 | Nasa | Twisted multifilament superconductor |
US3956724A (en) * | 1972-11-16 | 1976-05-11 | Westinghouse Electric Corporation | Superconductive winding with cooling passages |
GB2175134B (en) * | 1985-03-25 | 1989-06-21 | Sumskoe Proizv Ob Elektron | Electromagnetic lens and electronic microscope using this electromagnetic lens |
DE3532396A1 (de) * | 1985-09-11 | 1987-03-19 | Bruker Analytische Messtechnik | Magnetspule |
US6416215B1 (en) * | 1999-12-14 | 2002-07-09 | University Of Kentucky Research Foundation | Pumping or mixing system using a levitating magnetic element |
US6758593B1 (en) | 2000-10-09 | 2004-07-06 | Levtech, Inc. | Pumping or mixing system using a levitating magnetic element, related system components, and related methods |
US9922760B1 (en) | 2016-11-21 | 2018-03-20 | Nathaniel Martin Kite | Selectively insulated electromagnet and electromagnet coil assembly |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2935694A (en) * | 1955-10-31 | 1960-05-03 | Gen Electric | Superconducting circuits |
US3056889A (en) * | 1958-05-19 | 1962-10-02 | Thompson Ramo Wooldridge Inc | Heat-responsive superconductive devices |
NL268547A (de) * | 1960-08-29 | 1900-01-01 |
-
1962
- 1962-03-19 US US180686A patent/US3187235A/en not_active Expired - Lifetime
-
1963
- 1963-03-15 GB GB10434/63A patent/GB1039357A/en not_active Expired
- 1963-03-19 DE DE19631464308 patent/DE1464308A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2907083A1 (de) * | 1979-02-23 | 1980-08-28 | Siemens Ag | Magnetwicklung mit stabilisierten supraleitern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1039357A (en) | 1966-08-17 |
US3187235A (en) | 1965-06-01 |
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