DE1801652A1 - Supraleitende Wicklung,insbesondere supraleitender Magnet und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Supraleitende Wicklung,insbesondere supraleitender Magnet und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE1801652A1 DE19681801652 DE1801652A DE1801652A1 DE 1801652 A1 DE1801652 A1 DE 1801652A1 DE 19681801652 DE19681801652 DE 19681801652 DE 1801652 A DE1801652 A DE 1801652A DE 1801652 A1 DE1801652 A1 DE 1801652A1
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Description

GARDNER CRYOGENICS CORPORATION
2136 City line Road,
Lehigh Valley Industrial Park,
Bethlehem, Pennsylvania / V,St«A.
Patentanmeldung
Supraleitende Wicklung« insbesondere supraleitender Magnet und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft eine insbesondere für supraleitende Magnete bestimmte supraleitende Wicklung mit aus einem Supraleiter bestehenden Windungen.
Supraleitende Spulen bei starken Peldmagneten bieten verschiedene' Vorteile, wie hohe Stromdichte in den Wicklungen, weil unter Bedingungen des Dauerzustandes keine Energiestreuung erfolgt und der Gleichstromwiderstand Null ist. Is ist daher möglich, sehr kleine supraleitende Magnete mit starken Feldern herzustellen und sie mit sehr geringem Energiebedarf zu betreiben.
Anfangs wurden supraleitende Magnete in ähnlicher Weise gewickelt wie bei der Herstellung von normalleitenden Magneten mit Wicklungen aus Kupfer, Aluminium, Natrium od. dgl. Die
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Arbeitsweise solcher supraleitender Magnete war sehr mangelhaft, während ähnliche Oberflächenmagnete nicht in der gleichen Weise arbeiten. Ausserdem waren diese supraleitenden Magnete nicht in der Lage, unter supraleitenden Bedingungen bei Strom im kritischen Bereich zu arbeiten, wie er bei der Prüfung eines kleinen Probestückes von Draht gemessen wird, der in flüssiges Helium eingetaucht wird® Diese bekannten supraleitenden Magnete wurden "normal", d.h· ihre Wlofelimg: wurden mit Widerstand be- " haftet, wenn ihnen erhetsiiolie kleine Strome ®le der kritische Strom !jaw«, S-renzstrom zugeführt wurden, - und deageaäss konnten auch die supraleitenden Stromdichten nicht erreicht, werden. Wegen des hohen Aufwandes an supraleitendem Draht und supraleitenden Kühlmitteln und Eülilvorrichtungen, die zur Aufrecht erhaltung der supraleitendem' Bedingungen notwendig sind, war das Unvermögen, soldier bekannter Magnete, tie volle lcritiaciie Stromdichte -an ■" erreichen,, sehr störend· . ■ " ■
Später mofi.e gefunden, lass die Anwendung eines tjlberziiges aus aoriielem Metall9 wie SSLTaer oder Kupfer, auf dem supraleitenden Draht äie !Leistung tee Magneten erheblich erhöhte. Seit der erstem Eemrt&ls vom der spezifischem Supraleitfähigkeit ist es Tbekamiii, Hass aaaelie aogeTaaiamte ϊ^ΙΙ Supraleiter vorhandea Biad, die ein© mehr Sioii© fluss- !bzw© feaftlimieafiiehte erseugea können inafi hohe ©remzströiie emögliökeia aat sw ä©a©n, llolbiTOC3> und Zirkealeglensigea, Legienmgen smb TaaatiiiQ iüü fltsm ®owi<ä Ijegierinagem mm IlsÄsoa imd Sallitm g®MBs?aiao Bis Amw©a4iMg sol- ■ elier Sjp-II-SmpraleitejE' ©raöglioht® im- meiaei1©? !©it.fil© "Herstallung v©h emf^saleiteBiei, Magnet©Be il© ^©pSOS^iieiiliiir simä.
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und bei Anwendung der später erläuterten Technik "bis zu ihren Grenzströmen bzw. kritischen Strömen erregt werden können.
Eines der Probleme, die sich in neuerer Zeit bei der Herstellung -von supraleitenden Magneten ergeben haben, ist das Problem der Bewegung des Kraftlinienflusses in den Wicklungen. Wenn der die Wicklungen durchfliessende Strom vergrössert wird, so vergrössert sich auch der Magnetfluss. Dieser Magnetfluss wird Punkten in dem Supraleiter zugeführt. Wenn der Strom noch mehr vergrössert wird, dringt er duch die Wicklungen hindurch, wobei er sie jedoch nicht gleichmässig durchdringt, wie dies der Fall wäre, wenn der Magnet Wicklungen aus einem normalen Leiter aufweisen würde. Die Durchdringung erfolgt vielmehr mit sprunghaften Schritten, Λ1& als Plussprünge bezeichnet werden und von denen jeder zn.?.* '„ / ■-■-■■■■ ^r>_.*$ erzeugt, die gleich dem Integral der Magnetisierungszeiv .;.·.-- ~.l Geldwechsel ist« Diese Wärme kann genügen, um die Temperatur örtlich über die kritische Temperatur bzw. Grenztemperatur Tc zu erhöhen (was von der Zusammensetzung des Supraleiters und dem lokalen EeId und Strom abhängig ist).
Wenn angenommen wird, dass beim Erregen der Magneten ein Plussprung erfolgt und die Temperatur Tc erreicht wird, so wird Joulesche Wärme erzeugt. Der normale Bereich der Magneten kann sich wie folgt verhalten:
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1) Wenn die Wärmeleitfähigkeit im normalen Bereich, genügend ist, fällt die Temperatur, und der leiter wird wieder supraleitend«
2) Der normale Bereich kann die gleiche Grosse behalten,, was zu Energievergeudung führt»
3) Der' normale Bereich kann wachsen, wodurch ein grosser Teil des Magneten mit Widerstand belüftet wird und seine Supraleitfähigkeit verliert. Dies führt zu einer schnellen Verringerung des Kraftfeldes*
Für jede !bestimmte Ausbildung eines supraleitenden Magneten treten bei ihm, wenn der Strom vnn Null ansteigt, die Stufen 1 bis 3 in der angegebenen Reihenfolge auf«, So wird, wenn bei noch schwachem Strom ein Flussprung auftritt,, ein
ρ Bereich mit Widerstand behaftet, wobei die i R-Wärme zerstreut werden kann und die Temperatur abfällt, bis der Bereich wieder supraleitend wird. Bei einer bestimmten Stromgrösse",. die als Mindestfortpflanzungsstrom bekannt ist, kann die Joulesche-Wärme nicht langer zerstreut werden, und der Umfang des normalen Bereiches wächst. Da die PlusSprünge durch die Wicklungen kontinuierlich erfolgen, ist es wahrscheinlich, dass bei Erreichen des Mindestfortpflanzungsstromes Ip der Magnet gleichmassig von Ip #■ Ic pendelt, wobei Ic der kritische Strom ist» Der Wert von Ic hängt von der Art des Halbleiters, der Feldstärke und von der Temperatur ab, während der Wert von Ip von der Wärmeleitfähigkeit oder der Thermodiffusion des Magne-
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- 5 ten und der Geometrie der Wicklungen abhängig ist.
Supraleiter sind vollständig stabil, wenn Ip > Ic. Kies kann in verschiedener Weise erreicht werden.
1) Es kann die Wärmeleitfähigkeit z.B. durch Anordnung von Blei um den Leiter herum erhöht werden, so dass der grösste Flussprung die Temperatur nicht über die Temperatur Tc (I, B) erhöht.
2) Es kann die effektive Wärmeleitfähigkeit des Wicklungsvolumens z.B. durch Anordnung von Kupfer zwischen den Wicklungen erhöht werden.
3) Es kann der elektrische Widerstand des normalen Drahtes
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und damit i B. an einem normalen Punkt durch Zufügung eines guten Leiters, wie Kupfer oder Aluminium verringert werden.
Die am meisten angewendete Methode zur Stabilisierung besteht in der Zufügung eines guten Leiters wie unter 3) angegeben. Hierbei wird ein Supraleiter «it einer Umhüllung aus Kupfer, Silber, Aluminium oder einem anderen Metall hoher Leitfähigkeit umgeben, das seine normale Leitfähigkeit beibehält und durch Plattierung, metallurgische Bindung oder in anderer Weise aufgebracht wird. Wenn ein Magnet aus solohsm Draht gewickelt wird, so iet die Joulesohe-Wärme, die erzeugt wird, wenn ein Teil de» Drehte« mit Widerstand behaftet wird, so gering, 6&MB sie aus diesem Bereich des Drahtes mit einem
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Temperaturanstieg abgeleitet werden kann, der geringer ist als derjenige, der erforderlich ist, um den Draht auf einer Temperatur zu halten, die görsser als die kritische Temperatur ist„ Bin ausreichender normaler Leiter kann hinzugefügt werden, so dass er auf jeden gewünschten Strom eingestellt werden kann.
Ein "bevorzugtes Kühlmittel zum Erreichen supraleitender Temperaturen ist flüssiges Heliumi cc kann aber auch Überkritisches Helium und Wärmeübertragung -durch feststoffe verwendet werden. Wenn eine Flüssigkeit wie Helium verwendet wird, so dringt diese durch die Wicklung hindurch, so dass alle Abschnitte der Wicklung angefeuchtet werden» Bei Anwendung dieser Kühlaethode müssen in der Wicklung Kanäle einer Grosse vorgesehen seinj die durch die maximale Erwärmung, der entgegengewirkt werden soll, sowie vom der länge äea Kanales- und der verwendeten Flüssigkeit 'bestimmt wird«, Für verschiedene Ströme und für verschiedene Wioklungsformen können, daher Kanäle verschiedener Grosse «wischen den Windungen erforderlich sein·
Der Erfindung liegt die Aufgabe sau Spunde„ eine Wicklung aus supraleitenden leitern derart ausziibilieng aas© die erforderlichen Küiilkamfile angeordnet und in cfer ganzen Wicklung "beibehalten werden können» wotei zugleiola. lauere elektrische Kuxg·= solilileee vermieten werden. Balei sollen im eimer äer Epfimctaag ent spiro oheiKleii Wioklung oder Spule ti© Wimfeagem so seim, dass sie die Kräfte ame der
Kräfte ame der "beim Betrieb ter Spul©
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netischen Anfangsentfaltung aufnehmen können. Weiterhin soll das Anlaufen eines surpaleitenden Magneten durch Ermöglichung eines raschen Wärmeentzuges und eines schnellen Erreichens eines supraleitenden Dauerzustandes "beschleunigt werden. Auch soll ein schnelles Anlaufen eines supraleitenden Magneten durch Strom ermöglicht werden, der nahezu dem vollen kritischen Strom entspricht.
Ferner soll die "beim Stromwechsel in einem supraleitenden Magnet infolge der Kraftlinienbewegung auftretende Wärme wirksam absorbiert und die Herstellung von supraleitenden Spulen ermöglicht werden, in denen der volle kritische Strom des Supraleiters für den Betrieb eines Magneten ausgenutzt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht me Erfindung darin, dass bei einer supraleitenden Wicklung zwischen den Windungen derselben isolierende oder halbleitende Abstandhalter angeordnet und hierdurch zwischen den Windungen Kühlkanäle zur Zuführung eines Kühlmittels gebildet sind.
Die Abstandhalter können aus einem beliebigen Isolierstoff bestehen, der bei nierriger Temperatur in dem Kühlmittel wirksam ist. Vorzugsweise wird ein Isolierstoff verwendet, der eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist und insbesondere aus einem Metall, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierug, besteht und mit einem Überzug aus Elektrokorund bzw. Kunst-
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korund versehen ist, der durch anodische Oxydation aufgebracht ist. Die Abstandhalter können jedoch auch aus einem bei niedriger Temperatur wirksamen organischen Kunststoff, wie Nylon, Polytetrafluorethylen (Teflon) oder mit Glasfasern als Füllstoff versehenen Polytetrafliioräthylen, Monochlor-Trifluoräthylen (KeI-P), einem Isolierstoff aus Phenolformaldehyd auf Papierbasis od# dgl. bestehen»
Die Abstandhalter müssen ferner nicht unbedingt aus Isolierstoff begehen, sondern können halbleitend sein» Zu diesem Zweck können sie aus Kupfer gebildet sein, dessen Oberfläche zur Bildung von Kupferoxyd an Ort und Stelle oxydiert ist«, Sie können auch aus Silber bestehen, das zur Bildung von Silbersulfid (Ag2S) ebenfalls an Ort und Stelle sulfidiert ist.
Die Anordnung eines halbleitenden Überzuges auf den Abstandhaltern bildet einen Nebenschlussweg bzw» einen Kriechweg, der ein elektrisches Überschlagen bei grossen Spannungsdifferenzen verhindert, die auftreten können, wenn sich das Magnetfeld rasch ändert. Auf diese Weise wird ein Schutz gegen Lichtbogenbildung erreicht»
Die Erfindung ist insbesondere zur Verbesserung von supraleitenden Magneten geeignet« Ihre Grundsätze sind jedoch auch bei Spulen verschiedener Art, einschliesslioh Tieftemperaturspul en, bei denen zwischen den Windungen der Wicklung und dem Kühlmittel eine innige Berührung vorhanden ist, und- einschliesslioh supraleitender Induktanzen, supraleitender Transformatoren
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oder Bestandteilen derselben sowiie supraleitender Generator- und Motorwicklungen anwendbar, Weiterhin ist die Erfindung für Dipole, Sattelmagnete und mehrpolige Magnete geeignet,
Fachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung als Beispiele dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Es sseigen:
Pig, 1 einen gemäss der Erfincung ausgebildeten Magnet in ™ schaubildlicher Ansicht, wobei einzelne Teile weggelassen sind, um die Ausbildung der Wicklung zu zeigen,
Pig, 2 eine Draufsicht zu Pig, 1,
Pig, 3 den Magnet nach Pig, 1 und 2 teilweise im axialen Schnitt nach der linie 3-3 der Pig. 4 und teilweise in der Ansicht,
Pig. 4 einen Schnitt nach der linie 4-4 der Pig. 2, Pig, 5 einen axialen Schnitt nach der Linie 5-5 der Λ
Pig, 6, der den Anfang der Wicklung einer Spule mit abgeändertem Querschnitt zeigt, wobei der Durchmesser der Spule in der Mitte am grössten. ist und nach beiden Enden zu abnimmt,
Pig. 6 einen Sohnitt nach der linie 6-6 der Pig. 5» Pig. 7 einen axialen Schnitt durch eine weiterhin geänderte Ausführungsform einer Spule nach der linie 7-7 der Pig, 8, wobei der Durchmesser der Spule in der Mitte am kleinsten ist und nach beiden Enden zunimmt,
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Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7,
fig. 9 einen einzelnen Abstandhalter nach der Erfindung in Seitenansicht,
Fig.10 in gleicher Darstellung einen Abstandhalter, bei dessen Anwendung sich der Abstand der einzelnen Windungen der Wicklung ändert,
Fig. 11 ebenfalls in gleicher Darstellung einen Abstandhalter zur ÄufiäEkiie vor, Windungen mit kreisförmigem Querschnitt,
Fig.12 einen Querschnitt durch einen einzelnen Leiter, der zur Herstellung eines Magneten nach der Erfindung bestimmt ist, ·
Fig.13 einen ebensolchen Leiter mit abgeänderter Querseknittsform,
Fig.14 einen, teilweisen Axialscimitt durch einen "pie"-gewickelten Magnet nach der Erfindung, und
Fig» 15 einen axialen Schnitt durch eine SpUIe3, die im Längsschnitt trapezförmig statt rechteckig; ausgebildet ist»
Der in Fig. 1-4 dargestellte supraleitende Magnet 19 ist mit einer der Erfindung entsprechenden Wicklung Tersehen«, Sr weist einen Kern. 20 aus rostfreiem Stahl oder anderem Material auf, der mit eimern' sylimdrisehen. Teil 21 und Endflauschen 22 Tersehen ist, in eLenen öffnungen 23 fte des Durch.-fluss eines Kühlmittels, wie ζ·Β· flüssiges Helium^ angeordnet sind. Die Anzahl der -öffnungen 21 kann grosser oder kleiner
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BÄ© ORlSlNAL
als dargestellt sein. Der zylindrische Teil bzw. die Nabe des Kernes ist als "besondere Yorsi cht smas snahme von einer Iso- * lierschicht 23' umgeben. IJm den Kern 21 herum verteilt sind im Umfangsabstand voneinander mehrere in Längsrichtung dee Kernes verlaufende Abstandhalter 24 angeordnet, von denen jeder einen Innen- bzw. Grundteil 25 aufweist, der durch seine radiale Dicke den Abstand zwischen den Windungen bestimmt und an seiner radialen Aussenseite mit mehreren Abstandsnuten 26 versehen ist, die durch die Windungen im Abstand voneinander haltenden Rippen 27 voneinander getrennt sind. In die Abstandsnuten 26 ist eine supraleitende Wicklung 28 eingelegt, die schraubenförmig in die Nuten 26 jedes Abstandhalters gewickelt ist, bis eine Lage 30 der Spule gewickelt ist. Auf diese Lage wird eine zweite Gruppe von längsverlaufenden Abstandhaltern 24, vorzugsweise unmittelbar auf die AuEsenseite der ersten Gruppe und ebenfalls im Umfangsabstand roiieiii.; ^ ?."df, gelegt, worauf die nächste Lage 31 der Wicklung unter Einlegen in die Abstandsnuten der zweiten Gruppe der Abstandhalter auf diese aufgewickelt wird und dann diese Vorgänge für jede neue Lage wiederholt werden, bis die ganze Spule fertig gewickelt ist. Hierbei werden zwischen den Wicklungslagen Zwischenräume 29 für äen Durchlass des Kühlmittels gebildet.
Die Abstandhalter brauchen nicht alle gleich ausgebildet zu sein. Z.B. können die Abstandsnuten in verschiedener Weise angeordnet sein, um die Gangneigung der Windungen gegebenenfalls veränderlich zu gestalten. Hierzu können sie u.a. in verschiedenen axialen Abstand voneinander angeordnet sein. Ebenso
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können die Enden einstellbar sein, um zu verhüten, dass an den Flanschen 22 &s Magnetkernes Kurzschlüsse entstehen. Statt dessen kann auch eine mit Öffnungen versehene Isolierschicht angeordnet sein.
Wie in fig. 10 gezeigt ist, können auch Abstandhalter 24 angeordnet werden, die in der Längsrichtung der Spule Unterschiede in der Stromdichte ermöglichen, so dass die Stromdichte in den Windungen veränderlich sein kann, oder bei ungleichmassigem Leiter eine gleichmässige Stromdichte erreicht werden kann. Hierdurch kann jede gewünschte Änderung der Stromdichte vaggesehen werden.
Verschiedene Abstände der Abstandsnuten 26 eines Abstandhalters sind vorteilhaft, um Magnete hoher Homogenität oder Magnete herzustellen, die, wie bei Dipolen, eine kontrollierte Änderung der Stromdichte erfordern.
Die Änderung des Abstandes von einer Nut 26 zur nächsten in Längsrichtung folgenden Nut ist besonders geeignet für die Erzeugung von Dipolfeldern, bei denen die Stromdichte mit sin. θ wechselt und bei denen der Magnet einen kreis- oder ringförmigen Längsquerschnitt aufweist.
Die Abstandhalter können auch so ausgebildet sein, dass Kühlmitteldurchlässe bzw. -kanäle verschiedener Grosse entstehen, wenn dies infolge einer Änderung der Wicklungsgestaltung notwendig ist. Wenn z.B. die Leiter 28 gemäss Fig. 13 einen
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trapezförmigen Querschnitt aufweisen, muss der Kanal im Bereich, der längeren Trapezseite tiefer sein.
Die Abstandhalter können in Längsrichtung statt geradlinig auch z.B. gekrümmt ausgebildet sein, damit Spulen gewickelt werden können, die in Längsrichtung der Spule gesehen, verschienen Durchmesser aufweisen. In Fig. 5 unf 6 ist eine
ρ Spule mit konvex gekrümmten Abstandshaltern 24 und einem Kern 20 gezeigt, dessen Mittelteil 21 knollenförmig ausgebildet ist, während in Fig. 7 und 8 eine Spule mit konkav
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gekrümmten Abstandhaltern 24^ und einem Kern 20 mit konkav
ρ
gestalteten Mittelteil 21 dargestellt ist.
Die Grundsätze der Erfindung sind auch bei anderen als schraubenförmigen Wicklungen anwendbar, z.B. bei einer "pie"-Wicklung gemäss Fig. 14» bei der die Windungen einer Spule und einer anderen Spule 37 durch Abstandhalter 24 auseinander gehalten sind.
Die verschiedenartige Ausbildung der Abstandhalter ermöglicht auch eine Änderung oder Korrektur der Flussdichte, falls dies erforderlich ist. Dabei besteht eine grosse Auswahlmöglichkeit für den Abstand zwischen den Wicklungslagen, da der Innen- bzw. Grundteil 25 der Abstandhalter, je nach den Erfordernissen dünner oder dicker ausgebildet werden kann, so dass bestimmte Lagen der Wicklung dichter und andere Lagen weiter auseinander angeordnet werden können.
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Die Anordnung und Tiefe der Abstandhalter kann den Erfordernissen entsprechend so variiert werden, dass Kurzschlüsse zwischen den Windungen vermieden werden und ermöglicht wird, dass die elektromagnetischen Kräfte in der erregten Spule voll wirksam sind.
Die Abstandhalter bzw, die sie bildenden Abstandstreifen, die entweder aus Metall mit einer T:::olierung oder einem halbleitenden Überzug oder aus einem organ!sollen Isolierstoff bestehen, können dadurch hergestellt werden, dass in Platten Nuten eingearbeitet werden oder die Platten mit der erforderlichen Nutenanordnung mittels einer Strangpresse oder durch Walzen hergestellt werden, und dann die Platten in die Abstandstreifen aufgeschnitten werdene Die Abstandhalter können auch in einer Standardgrösse hergestellt, bei der der Innen- oder Grundteil eine dem grössten Abstand zwischen den Wicklungslagen entsprechende Dicke hat, die dann durch maschinelle Bearbeitung entsprechend den Erfordernissen durch Wegnehmen von Material verkleinert wird»
Der Leiter 28 kann ^ede gewünschte Form haben. Gemäss Fig. 12 weist er einen rechteckigen Querschnitt auf und besteht aus einer supraleitenden .Zusammensetzung, die aussen mit einem Überzug oder einer Plattierauflage 35 aus einem %®B® aus Silber ι Kupfer oder Aluminium bestellenden Metall versehen ist, das sioh bei Tieftemperaturen morsai verhält·
0 11 aeigt einen Abstandhalter 24^9 "bei dem die Nuten
bogenförmig gestaltet sind, um einen Leiter von kreisförmigen Querschnitt aufzunehmen.
Die Wicklung selbst kann auch noch andere als die in Pig. 5-8 gezeigten, von der rechteckigen Form abweichende Formen haben.
In Fig. 15 ist z.B. eine Spule gezeigt, bei der die Wicklung 40 im Längsschnitt gesehen, trapezförmig gestaltet ist, wobei die innere Wicklungslage 41, die unmittelbar auf dem zylindrischen Mittelteil 42 des Kernes 43 aufliegt, eine geringere Breite als die nächste Lage 44 aufweist usw. Die Flanschen 45 sind in diesem Fall kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei die grosse Grundfläche jeweils aussen liegt und der Kegelstumpfwinkel der Verbreiterung der Wicklungslagen entspricht. Die Abstandhalter 46 ναΆ 47 sind entsprechend trapezförmig gestaltet und so bemessen, d:*yc " jre Länge jeweils dem Abstand zwischen den kegelstumpfförmigen Flanschen entspricht. Demgemäss sind auch die Abstandsnuten angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform verlaufen die Windungen schraubenlinienförmig.
Zur Bildung des supraleitenden Materiales kann jedes bekannte supraleitende Metall verwendet werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, die in mancherlei Hinsicht abgeändert werden können, ohne die Grundsätze der Erfindung zu veüassen.
Patentansprüche:
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BAE)ORKaINAL

Claims (14)

Patentansprüche
1. Supraleitende Wicklung mit aus einem Supraleiter "bestehenden Windungen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Windungen (28, 281, 36, 37, 41, 44) isolierende oder halbleitende Abstandhalter (24, 241, 242, 24^, 46, 47) angeordnet und hierdurch Durchlässe "bzw* Kanäle (29) zur Durchleitung eines Kühlmittels gebildet sind.
a 2. Wicklung nach Anspruch 1, für einen supraleitenden Magneten mit einem in mehreren Lagen von Spulenwindungen gewickelten Supraleiter, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (24, 24 , 24 , 24 , 46, 47) als in Längsrichtung der Spule verlaufende Abstandstreifen ausgebildet sind, die mit Nuten (26) zur Aufnahme der Windungen (28, 28 , 36, 37, 41, 44) versehen sind, die im Umfangsabstand über die Spule verteilt sind und durch Rippen (27) voneinander getrennt sind.
3. Wicklung nach Anspruch 1 oder 2 für einen supralei-P tenden Magneten, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Abstandhalte (24, 241, 242, 24^, 46, 47) mit einem den Abstand zwischen den Wicklungslagen bestimmenden Innen-oder Grundteil (25) versehen ist.
4· Wicklung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen schraubenlinienförmig verlaufen.
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5. Wicklung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (24, 24 , 24 , 24 , 46, 47) aus einem Metall und einem dieses umhüllenden isolierenden Überzug bestehen.
6. Wicklung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Aluminium enthält und der isolierende Überzug aus Aluminiumoxid besteht.
7. Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (24, 241, 242, 24^, 46, 47) aus einem Metall und einem dieses umhüllenden, halbleitenden Überzug bestehen.
8. Wicklung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (24, 241, 242, 24^, 46, 47) aus Kupfer und der Überzug aus Kupferoxyd bestehen.
9. Wicklung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, " dass die Abstandhalter (24, 241, 242, 245, 46, 47) aus Silber
und der Überzug aus Silbersulfid bestehen.
10. Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (24, 241, 242, 245, 46, 47) aus einem bei Tieftemperatur wirksamen organischen Isolierstoff bestehen.
11. Wicklung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (26) sowie der Supraleiter
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- 18 rechteckigen Querschnitt haben.
12. Wicklung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (26) ausgerundet sind und der Supraleiter kreisförmigen Querschnitt hat.
13. Wicklung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Nuten (26) in Längsrichtung der Abstandhalter Ysrsehi-saen ist«,
14. Wicklung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
2 "5 dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (24 , 24^) in Längsrichtung gekrümmt sind und der Durchmesser der Spule sich nach den Enden zu entsprechend ändert.
15« Verfahren zum Herstellen eines supraleitenden Magneten mit einer Wicklung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, die mehrere Lagen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine erste Gruppe γοη Abstandhaltern die innere Wioklungslage unter Einlegung in die Nuten der Abstandhalter aufgewickelt wird, dann eine zweite Gruppe von Abstandhalten! auf die Abstandhalter der ersten Gruppe aufgelegt und auf diese ebenfalls unter Einlegung in die Nuten derselben die zweite Wicklungslage aufgewickelt wird usw», wobei zwischen den Windungen und Wioklungslagen umlaufende Durchlässe für die Durchleituag des Kühlmittels gebildet werden®
Der Patentanwalt
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SNSPECTHD
DE19681801652 1968-01-02 1968-10-07 Supraleitende Wicklung,insbesondere supraleitender Magnet und Verfahren zu seiner Herstellung Pending DE1801652A1 (de)

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