DE20113547U1 - Supraleitfähige Höchstfeldmagnetspule mit HTS-Spulensektion - Google Patents

Supraleitfähige Höchstfeldmagnetspule mit HTS-Spulensektion

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Claims (23)

1. Supraleitfähige Höchstfeldmagnetspule mit mehreren, im wesentlichen solenoidförmigen, mehrlagigen, um eine gemeinsame zentrale Achse a lagenweise auf einen hohlzylindrischen Tragekörper (3; 13; 23) gewickelten Spulensektionen, die elektrisch in Serie geschaltet sind und im Betrieb einen Strom von mehr als 100 A tragen können, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innerste Spulensektion (1) supraleitfähigen Draht (2; 12; 22) umfasst, der oxidisches Hochtemperatursupraleiter (= HTS)- Material enthält, wobei die Lagen der radial innersten Spulensektion (1) derart helixförmig gewickelt sind, dass zwischen den Windungen ein freier axialer Abstand besteht, der ausgegossen ist.
2. Magnetanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigungen der helixförmigen Wicklungen radial aufeinander folgender Lagen alternieren.
3. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Lagen der radial innersten Spulensektion (1) radial durch eine perforierte, elektrisch isolierende Schicht aus hochtemperaturfestem Material getrennt sind.
4. Magnetanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht aus hochtemperaturfestem Material eine gelochte Folie oder Matte oder ein Netz oder eine Maschenstruktur aufweist.
5. Magnetanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht aus hochtemperaturfestem Material axial verlaufende, in Umfangsrichtung um die zentrale Achse a voneinander beabstandete Streifen aufweist.
6. Magnetanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht aus hochtemperaturfestem Material ringförmig um die zentrale Achse a verlaufende, axial voneinander beabstandete Streifen aufweist.
7. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragekörper (3; 13; 23) aus einem zylindrischen Innenrohr (19; 29) mit axialen Endflanschen (8, 8'; 18, 18'; 28, 28') aufgebaut ist, und dass das Innenrohr (19) und/oder die Endflansche (28, 28') perforiert sind.
8. Magnetanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragekörper (3; 13; 23) ein radial um die zentrale Achse a angeordnetes Hüllrohr (14; 24) aufweist.
9. Magnetanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (24) eine durchgehende, massive Wandung aufweist.
10. Magnetanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (14) eine perforierte Wandung aufweist.
11. Magnetanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (14; 24) vom Tragekörper (13; 23) abnehmbar ist.
12. Magnetanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragekörper (13; 23) zumindest wicklungsseitig mit einer hochtemperaturfesten Isolationsschicht versehen ist.
13. Magnetanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Innenrohr (19; 29) auf seiner radialen Außenseite eine Helixstruktur aufweist, deren Steigung derjenigen der radial innersten Wicklungslage entgegengesetzt ist.
14. Magnetanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das radiale Hüllrohr (14; 24) auf seiner radialen Innenseite eine Helixstruktur aufweist, deren Steigung derjenigen der radial äußersten Wicklungslage entgegengesetzt ist.
15. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innerste Spulensektion (1) zumindest in einer Lage einen weiteren, im Betrieb nicht vom Magnetstrom durchflossenen Draht enthält, der helixförmig mit axialem Abstand zum supraleitfähigen Draht gewickelt ist.
16. Magnetanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Draht gegenüber dem supraleitfähigen Draht eine unterschiedliche, vorzugsweise eine größere radiale Ausdehnung aufweist.
17. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche radial innerste und/oder radial äußerste Wicklungslage vorgesehen ist, die im Betrieb nicht vom Magnetstrom durchflossenen ist.
18. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial der radial innersten Spulensektion (1) elektrisch nichtleitend ist.
19. Magnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial der radial innersten Spulensektion (1) elektrisch leitend ist.
20. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der supraleiffähige Draht (2; 12; 22) eine zylindrische, insbesondere eine kreiszylindrische oder ovale Querschnittsform aufweist.
21. Magnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der supraleitfähige Draht (2; 12; 22) eine rechteckige, insbesondere eine flache, bandartige Querschnittsform aufweist.
22. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der freie axiale Abstand zwischen den Windungen der radial innersten Spulensektion (1) lagenweise oder innerhalb einer Lage variiert.
23. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein supraleitender Schalter für einen supraleitenden Kurzschlussbetrieb der Höchstfeldmagnetspule vorgesehen ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006012509B3 (de) * 2006-03-18 2007-10-04 Bruker Biospin Gmbh Kryostat mit einem Magnetspulensystem, das eine LTS- und eine im Vakuumteil angeordnete HTS-Sektion umfasst
DE102006012508B3 (de) * 2006-03-18 2007-10-18 Bruker Biospin Gmbh Kryostat mit einem Magnetspulensystem, das eine LTS- und eine gekapselte HTS-Sektion umfasst
DE102006012511B3 (de) * 2006-03-18 2007-11-22 Bruker Biospin Gmbh Kryostat mit einem Magnetspulensystem, das eine unterkühlte LTS- und eine in einem separaten Heliumtank angeordnete HTS-Sektion umfasst

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DE102006012509B3 (de) * 2006-03-18 2007-10-04 Bruker Biospin Gmbh Kryostat mit einem Magnetspulensystem, das eine LTS- und eine im Vakuumteil angeordnete HTS-Sektion umfasst
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US7982566B2 (en) 2006-03-18 2011-07-19 Bruker Biospin Gmbh Cryostat having a magnet coil system, which comprises an LTS section and an HTS section, which is arranged in the vacuum part
US8255022B2 (en) 2006-03-18 2012-08-28 Bruker Biospin Gmbh Cryostat having a magnet coil system, which comprises an under-cooled LTS section and an HTS section arranged in a separate helium tank
US8255023B2 (en) 2006-03-18 2012-08-28 Bruker Biospin Gmbh Cryostat having a magnet coil system, which comprises an LTS section and an encapsulated HTS section

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