DE2423712C2

DE2423712C2 - Method for stabilizing a superconductor

Info

Publication number: DE2423712C2
Application number: DE19742423712
Authority: DE
Inventors: Sigrun; Ziegler Günther Dr.; 8520 Erlangen Frohmader
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1974-05-16
Publication date: 1976-01-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren eines Supraleiters mit wenigstens einem ganz oder teilweise aus einer intermetallischen supraleitenden Verbindung bestehenden, mit einem Mantel aus einer ein gut elektrisch normalleitendes Metall und ein Element der Verbindung enthaltenden Legierung versehenen Kern.The invention relates to a method for stabilizing a superconductor with at least one whole or partially consisting of an intermetallic superconducting compound, with a jacket made of an alloy containing a metal with good normal electrical conductivity and an element of the compound provided core.

Aus zwei Elementen bestehende supraleitende intermetallische Verbindungen des Typs A₃B, beispielsweise Nb₃Sn oder V₃Ga, die A 15-Kristallstruktur besitzen, haben sehr gute Supraleitungseigenschaften und zeichnen sich insbesondere durch ein hohes kritisches Magnetfeld, eine hohe Sprungtemperatur und eine hohe kritische Stromdichte aus. Sie eignen sich daher besonders als Supraleiter für Supraleitungsspulen zum Erzeugen starker Magnetfelder, wie sie beispielsweise für Forschungszwecke benötigt werden. Weitere Einsatzmöglichkeiten bestehen beispielsweise bei Supraleitungsmagneten für die Schwebeführung von Magnetschwebebahnen oder in Wicklungen elektrischer Maschinen. Neuerdings sind auch Ternärverbindungen, wis beispielsweise das Niob-Aluminium-Germanium (Nb₃Al₀₈Ge₀.,), von besonderem Interesse.Superconducting intermetallic compounds of type A ₃ B consisting of two elements, for example Nb ₃ Sn or V ₃ Ga, which have A 15 crystal structure, have very good superconducting properties and are characterized in particular by a high critical magnetic field, a high transition temperature and a high critical Current density off. They are therefore particularly suitable as superconductors for superconducting coils for generating strong magnetic fields, such as those required for research purposes. Other possible uses are, for example, superconducting magnets for levitating magnetic levitation trains or in the windings of electrical machines. Recently, ternary compounds, such as niobium-aluminum-germanium (Nb ₃ Al ₀₈ Ge ₀ ,), have also been of particular interest.

Da diese Verbindungen sehr spröde sind, bereitet jedoch ihre Herstellung in einer beispielsweise für Magnetspulen geeigneten Form erhebliche Schwierigkeiten. Es sind mehrere Verfahren bekanntgeworden, die eine Herstellung von Supraleitern mit insbesondere zweikomponentigen intermetallischen Verbindungen in Form langer Drähte oder Bänder ermöglichen. Since these compounds are very brittle, however, their preparation in an example for Solenoid coils suitable form considerable difficulties. Several procedures have become known the manufacture of superconductors with, in particular, two-component intermetallic compounds in the form of long wires or ribbons.

Bei diesen Verfahren, die insbesondere zur Herstellung von sogenannten Vielkernleitern mit in einer normalleitenden Matrix angeordneten Drähten, insbesondere aus Nb₃Sn und V₃Ga, oder mit Niob- bzw. Vanadiumdrähten mit Oberflächenschichten aus den genannten Verbindungen dienen, wird ein drahtförmiges duktiles Element der herzustellenden Verbindung, beispielsweise ein Niob- oder ein Vanadiumdraht, mit einer Hülle aus einer ein in der Regel elektrisch gut normalleitendes duktiles Trägermetall und die übrigen Elemente der Verbindung enthaltenden Legierung, beispielsweise einei Kupfer-Zinn-Legierung oder einer Kupfer-Gallium-Legierung, umgeben. Insbesondere können auch eine Vielzahl solcher Drähte in eine Matrix aus der Legierung eingelagert werden. Der so gewonnene Aufbau wird dann einer querschnittsverringernden Bearbeitung unterzogen. Dadurch wird einmal ein langer Draht erhalten, wie er für Spulen benötigt wird. Zum anderen wird bei dieser Bearbeitung der Durchmesser der beispielsweise aus Niob oder Vanadium bestehenden Drähte auf einen niedrigen Wert in der Größenordnung von etwa 30 bis 50 μπι oder noch weniger reduziert, was im Hinblick auf die Supraleitungseigenschaften des Leiters wünschenswert ist. Ferner wird durch die querschnittsverringernde Bearbeitung noch angestrebt, eine möglichst gute metallurgische Verbindung zwischen dem Draht und dem umgebenden Matrixmaterial aus der Legierung zu erhalten, ohne daß jedoch Reaktionen auftreten, die zu einer Versprödung des Leiters führen. Nach der querschnittsverringernden Bearbeitung wird dann der aus einem oder mehreren Drähten und dem umgebenden Matrixmaterial bestehende Leiter einer Wärmebehandlung derart unterzogen, daß die gewünschte Verbindung durch Reaktion des Drahtmaterials, also beispielsweise des Niobs oder Vanadiums, mit dem in der umgebenden Matrix enthaltenen weiteren Element der Verbindung, beispielsweise Zinn oder Gallium, gebildet wird. Das in der Matrix enthaltene Element diffundiert dabei in das aus dem anderen Element der Verbindung bestehende Drahtmaterial ein und reagiert mit diesem unter Bildung einer aus· der gewünschten Verbindung bestehenden Schicht (DT-OS 20 44 660, 20 52 323, 21 05 828).In these processes, which are used in particular for the production of so-called multi-core conductors with wires arranged in a normally conductive matrix, in particular made of Nb ₃ Sn and V ₃ Ga, or with niobium or vanadium wires with surface layers made of the compounds mentioned, a wire-shaped ductile element of The connection to be made, for example a niobium or a vanadium wire, is surrounded by a sheath made of a ductile carrier metal with normally good electrical conductivity and the other elements of the connection, for example a copper-tin alloy or a copper-gallium alloy . In particular, a large number of such wires can also be embedded in a matrix made of the alloy. The structure obtained in this way is then subjected to a cross-section-reducing processing. In this way, a long wire is obtained, as is required for coils. On the other hand, the diameter of the wires made of niobium or vanadium, for example, is reduced to a low value in the order of about 30 to 50 μm or even less, which is desirable with regard to the superconducting properties of the conductor. Furthermore, through the cross-section-reducing processing, the aim is to obtain the best possible metallurgical connection between the wire and the surrounding matrix material made of the alloy, without, however, reactions occurring which lead to embrittlement of the conductor. After the cross-section-reducing processing, the conductor consisting of one or more wires and the surrounding matrix material is then subjected to a heat treatment in such a way that the desired connection is achieved by reaction of the wire material, e.g. niobium or vanadium, with the further element of the connection contained in the surrounding matrix , for example tin or gallium, is formed. The element contained in the matrix diffuses into the wire material consisting of the other element of the connection and reacts with this to form a layer consisting of the desired connection (DT-OS 20 44 660, 20 52 323, 21 05 828).

Bei diesem Verfahren besteht jedoch unter anderem die Schwierigkeit, daß das die eingelagerten Kerne aus dem einen Element der herzustellenden Verbindung enthaltene Matrixmaterial aus dem Trägermetall und dem anderen Element der herzustellenden Verbindung insbesondere bei höheren Konzentrationen dieses Elementes verhältnismäßig schlecht verformbar ist. Zur Behebung dieser Schwierigkeit sind bereits andere Verfahren bekanntgeworden, bei denen zunächst ein oder mehrere Kerne aus einem ElementIn this method, however, there is, inter alia, the problem that the stored cores matrix material from the carrier metal contained in one element of the connection to be produced and the other element of the compound to be prepared, especially at higher concentrations this element is relatively difficult to deform. To resolve this difficulty are Other processes have already become known, in which one or more cores from one element are initially used

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der herzustellenden Verbindung, insbesondere Niob wendig und erfordert große Sorgfalt in der Verfah-the connection to be made, especially niobium, is agile and requires great care in the process

oder Vanadium, in ein duktiles Matrixmaterial, bei- rensführung, um einerseits beim Ablösen der Matrixor vanadium, in a ductile matrix material, bears guide, on the one hand, when the matrix is detached

spielsweise. Kupfer, Silber oder Nickel, eingelagert die Nb.,Sn-Kerne nicht zu beschädigen, und andenr-for example. Copper, silver or nickel, incorporated the Nb., Sn cores not to be damaged, and other

werden, das selbst kein Element der herzustellenden seits reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.that itself is not an element of the part to be produced to achieve reproducible results.

Verbindung oder nur sehr geringe Mengen eines sol- ζ Aufgabe der Erfindung ist es, einen SupraleiterCompound or only very small amounts of a sol- ζ The object of the invention is to provide a superconductor

chen Elementes enthält. Der aus den Kernen und mit wenigstens einem ganz oder teilweise aus einerChen element contains. The one from the kernels and with at least one wholly or partially from one

diesem Matrixmaterial bestehende Aufbau kann intermetallischen supraleitenden Verbindung be-this matrix material structure can be intermetallic superconducting compound

dann leichter durch querschnittsverringernde Bear- stehenden, mit einem Mantel aus einer ein gut elek-then more easily by means of cross-section-reducing machin-

beitung zu einem dünnen Draht verarbeitet werden, trisch normalleitendes Metall und ein Element derprocessing into a thin wire, trisch normal conducting metal and an element of the

der' sehr dünne Kerne aus Vanadium oder Niob io Verbindung enthaltenden Legierung versehenen Kernthe core provided with an alloy containing very thin cores made of an alloy containing vanadium or niobium

enthält. Nach dem letzten querschnittsverringerp.den in wesentlich einfacherer Weise zu stabilisieren.contains. After the last cross-section reduction, it is much easier to stabilize.

Bearbeitungsschritt werden bei diesem Verfahren Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daßProcessing steps are in this method. This is achieved according to the invention in that

dann auf das Matrixmaterial die restlichen Elemente das im Mantel enthaltene Element der Verbindungthen on the matrix material the remaining elements the element of the connection contained in the jacket

der herzustellenden Verbindung, im Falle von Nb_:1Sn durch chemische Transportreaktion aus dem Mantelthe connection to be made, in the case of Nb _{: 1} Sn by chemical transport reaction from the jacket

also Zinn, aufgebracht. Dies geschieht dadurch, daß 15 wenigstens teilweise entfernt wird,that is, tin, applied. This is done by removing 15 at least partially,

man den Draht kurz in eine Zinnschmelze taucht, so Chemische Transportreaktionen sind an sich be-if the wire is briefly immersed in molten tin, chemical transport reactions are inherently

daß auf dem Matrixmaterial eine dünne Zinnschicht reits bekannt und dadurch charakterisiert, daß sichthat a thin layer of tin on the matrix material is already known and characterized by the fact that

gebildet wird, oder daß man eine Zinnschicht auf ein fester oder flüssiger Stoff mit Gasen unter Bildungis formed, or that a layer of tin on a solid or liquid substance with gases under formation

das Matrixmaterial aufdampft. Anschließend wird nur gasförmiger Reaktionsprodukte umsetzt und daßthe matrix material is vapor-deposited. Then only gaseous reaction products are converted and that

dann eine Wärmebehandlung durchgeführt, bei der 20 anschließend an anderen Stellen des Systems Rück-then a heat treatment is carried out, in which 20 subsequently return to other parts of the system

die auf das Matrixmaterial aufgebrachten Elemente reaktion unter Abscheidung des Ausgangsstoffes statt-the elements applied to the matrix material react with deposition of the starting material instead of

der herzustellenden Verbindung zunächst in das Ma- findet. Voraussetzung für eine chemische Transport-the connection to be established into the machine first. Requirements for a chemical transport

trixmaterial ein- und durch dieses hindurchdiffun- reaktion ist neben der Reversibilität der stattnnden-trix material in and through this diffusion reaction is, in addition to the reversibility of the

dieren und dann durch Reaktion mit den Kernen die den chemischen Reaktion das Vorliegen eines Kon-and then through reaction with the nuclei that determine the chemical reaction

eewünschte supraleitende Verbindung bilden (»Ap- 25 zentrationsgefälles zwischen der Stelle, an der dieE form the desired superconducting connection (»Ap- 25 centering gradient between the point at which the

plied Physics Letters«, 20 (1972), S. 443 bis 445; gasförmigen Reaktionsprodukte gebildet werden undPlied Physics Letters ", 20 (1972), pp. 443 to 445; gaseous reaction products are formed and

DT-OS 22 05 308). der Stelle, an welcher durch Zerfall dieser Reaktions-DT-OS 22 05 308). the point at which this reaction-

\\\e diese Verfahren haben jedoch gemeinsam, daß produkte die Rückreaktion erfolgen soll (vgl. H. im fertigen Leiter die Kerne aus der supraleitenden Schäfer, »ChemischeTransportreaktionen«, Weinintermetallischen Verbindung von einem Matrix- 30 heim/Bergstr., Verlag Chemie, 1962, S. 11).
material umgeben sind, das aus einer Legierung eines Gegenüber dem bekannten Verfahren ergeben sich in der Regel gut elektrisch normalleitenden Metalls, durch den erfindungsgemäßen Einsatz von chemiwie Kupfer, mit einem Element der hergestellten sehen Transportreaktionen zur Entfernung des im intermetallischen Verbindung, beispielsweise Gallium Mantel enthaltenen Elementes der Verbindung aus oder Zinn, besteht. Derartige Legierungen haben 35 dem Mantel eine Vielzahl von Vorteilen. Einmal hat natürlich eine schlechtere elektrische Leitfähigkeit es sich gezeigt, daß sich chemische Transportreak- und auch eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit als bei- tionen bei Temperaturen durchführen lassen, die spielsweise reines Kupfer. Dies wirkt sich auf die erheblich unterhalb des Schmelzpunktes von Kupier elektrische Stabilisierung der Leiter nachteilig aus. liegen. Zum anderen wird eine Ablösung der Matrix Für eine gute elektrische Stabilisierung ist es nämlich 40 von den Kernen und damit eine Zerstörung des wünschenswert, daß die supraleitenden Kerne eine während der querschnittsverringernden Bearbeitung Umhüllung aus möglichst gut elektrisch und ther- hergestellten guten metallurgischen Kontaktes der misch leitendem Metall aufweisen, das erforderlichen- Kerne mit dem Matrixmaterial vermieden. Außerdem falls bei einem Übergang der supraleitenden Kerne läßt sich mit Hilfe von chemischen Transportreakin den normalleitenden Zustand einen den Leiter 45 tionen das im Mantel enthaltene Element gut reprodurchfließenden Strom übernehmen und im Leiter duzierbar entfernen, so daß die elektrische Leittahigauf Grund von magnetischen Flußsprüngen oder, bei keil des Mantels durch entsprechende Reaktionseinem Übergang in den normalleitenden Zustand, führung leicht eingestellt werden kann,
auf Grund ohmscher Verluste auftretende Wärme gut An sich genügt es, für eine chemische Transportan das den Leiter umgebende Kühlmittel ableiten 50 reaktion den zu behandelnden Supraleiter zusammen _kann mit einem Transportmittel in ein evakuiertes oder What these processes have in common, however, is that the reverse reaction should take place in products (cf. 1962, p. 11).
material are surrounded, which is made of an alloy of a the compound of or tin. Such alloys have a number of advantages over the cladding. On the one hand, of course, a poorer electrical conductivity has been shown that chemical transport reactivity and also a poorer thermal conductivity than ions can be carried out at temperatures such as pure copper. This has a detrimental effect on the electrical stabilization of the conductors, which is considerably below the melting point of Kupier. lie. On the other hand, a detachment of the matrix is necessary for good electrical stabilization from the cores and thus destruction of the superconducting cores to be encased during the cross-section-reducing machining of the best possible electrical and thermal good metallurgical contact of the mixed conductive Have metal, the necessary cores avoided with the matrix material. In addition, if the superconducting cores change over to the normally conductive state, the element contained in the sheath can be taken over by the conductor 45 with the help of chemical transport reactions and removed in the conductor, so that the electrical conduction is reduced due to magnetic flux jumps or wedge of the sheath through appropriate reaction a transition to the normally conducting state, guidance can be easily adjusted,
occurring due to ohmic losses heat well By itself, it is sufficient for a chemical transportan drain the coolant surrounding the conductor responsive 50 the superconductor _can be treated with a means of transport in an evacuated or

Zur Verbesserung der Stabilisierung ist es daher mit Schutzgas gefülltes Reaktionsgefäß einzubringenTo improve the stabilization, it is therefore necessary to introduce a reaction vessel filled with protective gas

anzustreben, die schlecht leitende Legierungsmatrix und dieses dann zu erhitzen. Auch bei gleicher! em-to strive to heat the poorly conductive alloy matrix and this then. Even with the same! em-

der Supraleiter durch eine Matrix oder Umhüllung peratur von Leiter und Gefäßwand kann dann bereitsthe superconductor through a matrix or envelope temperature of the conductor and the vessel wall can then already

aus möglichst reinem, gut elektrisch und thermisch 55 das zu entfernende Element der Verbindung vomfrom as pure as possible, good electrical and thermal 55 the element to be removed from the connection from

leitendem Metall zu ersetzen. Bei einem aus der Leitermantel zur Wand des Reaktionsgefaßes trans-to replace conductive metal. In the case of a transfer from the conductor jacket to the wall of the reaction vessel

DT-OS 22 05 308 bekannten Verfahren wird dies portiert werden, auf der es sich dann als Metal 1-DT-OS 22 05 308 known method, this will be ported, on which it then turns out to be Metal 1-

dadurch erreicht, daß bei einem Nb₃Sn-Vielkernleiter spiegel abscheidet. Ein solcher Stofftransport ohneachieved in that with a Nb ₃ Sn multi-core conductor is deposited in a mirror. Such a mass transport without

nach der Wärmebehandlung zum Herstellen der Temperaturgefälle hat sich überraschenderweisealsafter the heat treatment to produce the temperature gradient has surprisingly been found

Nb,Sn-Schichten die Kupfer-Zinn-Matrix durch ehe- 60 möglich erwiesen, weil offenbar bei en tspreclhen*aenNb, Sn layers have shown the copper-tin matrix through marriage to be possible, because evidently with each other

mische Reaktion oder durch elektrolytische anodische Transportreaktionen sich an der die Quelles fur das zumixing reaction or by electrolytic anodic transport reactions to which the sources for the too

Auflösung wenigstens teilweise von den Nb.Sn-Ker- transportierende Element bildenden Legierung emer-Dissolution at least partially of the Nb.Sn-Ker- transporting element forming alloy emer-

nen entfernt wirf. Anschließend werden die Kerne seits und der GefäßwandI andererseits auch be, gier-throw away. Then the nuclei on the one hand and the vessel wall on the other hand are also greedily

dann mit einer Kupfermatrix versehen, indem man eher Temperatur unterschiedliche Reaktionsgewichtethen provided with a copper matrix by rather temperature different reaction weights

sie durch ein Bad aus geschmolzenem Kupfer führt, 65 einstellen. ...,., ■ λ u a^ ,„ _Pntf_PT pass it through a bath of molten copper, set 65. ...,., ■ λ ua ^ , " _Pn tf _PT

das auf einer Temperatur von 1100⁰C bei inerter Besonders vorteilhaft ist es jedoch, das zu1 entf *-that at a temperature of 1100 ⁰ C with inert, however, it is particularly advantageous to remove the

■ - , _wird nende Element nicht an der Gefaßwand abzuschei-■ -, designating element _is not abzuschei- at the vessel wall

ist aber äußerst auf- den, sondern zur Aufnahme des zu entfernendenbut is extremely demanding, rather it is used to accommodate what is to be removed

Elementes ein entsprechendes Getter, vorzugsweise des behandelten Leiters vor und nach der EntfernungElement a corresponding getter, preferably the treated conductor before and after removal

aus dem auch in der Legierung enthaltenen gut elek- des Zinns aus der Matrix durch die chemische Trans-from the good electrical tin also contained in the alloy from the matrix through the chemical trans-

trisch normalleitenden Metall, in der Nähe des zu portreaktion zeigte einen deutlichen FarbunterschiedTrisch normal conductive metal, near the port reaction showed a clear color difference

behandelnden Supraleiters vorzusehen. Das Getter der beiden Proben. Vor der Transportreaktion warto provide treating superconductor. The getter of the two samples. Before the transport reaction was

kann den Leiter dabei vorteilhaft rohrförmig um- 5 die Drahtprobe gelb, also bronzefarben, nach derthe conductor can advantageously be tubular around the wire sample yellow, i.e. bronze-colored, after the

schließen. Transportreaktion eindeutig kupferfarben. Eine Rcst-shut down. Transport reaction clearly copper-colored. A back

Zur Beschleunigung der Transportreaktion emp- widerstandsmessung von Proben vor und nach derTo accelerate the transport reaction, measure the resistance of samples before and after the

fiehlt es sich ferner, zwischen Leiter und Getter ein Transportreaktion ergab für die Probe vorher einenit is also not possible that a transport reaction between the conductor and the getter resulted in a previous one for the sample

Temperaturgefälle einzustellen. Dabei wird der Leiter Wert von 1,5 · 10,5~⁵ Ω · cm und für die ProbeAdjust the temperature gradient. In doing so, the conductor value is 1.5 · 10.5 ~ ⁵ Ω · cm and for the sample

in der Regel auf der höheren, das Getter auf der io nachher einen Wert von 1,5-10-° Ω cm, d.h. eineusually on the higher, the getter on the io afterwards a value of 1.5-10- ° Ω cm, i.e. one

niedrigeren Temperatur gehalten. Verminderung des Restwiderstandes durch die che-kept lower temperature. Reduction of the residual resistance through the chemical

Zum Stabilisieren eines Leiters mit wenigstens mische Transportreaktion um den Faktor 10. DieTo stabilize a conductor with at least a mixed transport reaction by a factor of 10. The

einem ganz oder teilweise aus Nb₃Sn bestehenden, Zinnkonzentrationen in der Legierungsmatrix desa tin concentration in the alloy matrix of the consisting entirely or partially of Nb _{3 Sn}

von einer Kupfer-Zinn-Legierung umgebenen Kern Leiters, die durch Mikrosondenmessung ermitteltThe core of the conductor is surrounded by a copper-tin alloy and determined by microprobe measurement

hat es sich als besonders günstig erwiesen, den Leiter 15 wurden, betrugen vor der Transportieaktion etwaIf it has proven to be particularly favorable, the ladder 15 was before the transport action was about

in Anwesenheit eines Kupfergetters einer Glühbe- 6,3 Atom-'/o Zinn und nach der Transportreaktionin the presence of a copper getter of an incandescent bulb 6.3 atom / o tin and after the transport reaction

handlung in einer Chlorwasserstoffgasatmosphäre zu etwa 0,3 Alom-% Zinn.treated in a hydrogen chloride gas atmosphere to about 0.3 Alom% tin.

unterziehen. Chlor bzw. Chlorwasserstoff ist nämlich Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich alsoundergo. This is because the process according to the invention is suitable for chlorine or hydrogen chloride

ein besonders gutes Transportmittel für Zinn. Leiter hervorragend dazu, um aus der Kupfer-Zinn-Matrixa particularly good means of transport for tin. Head excellent for this to get out of the copper-tin matrix

und Getter können dabei vorteilhaft im Temperatur- 20 eines fertigen Leiters mit diffundierten Nb₃ Sn-Ker-and getter can advantageously be used in the temperature of a finished conductor with diffused Nb ₃ Sn core

bereich von 700 bis 800° C gehalten werden, wobei nen das Zinn wieder zu entfernen und eine nieder-range of 700 to 800 ° C, whereby the tin can be removed again and a low-

die Temperatur des Getters etwa 10 bis 40° C nied- ohmige Kupfermatrix herzustellen,the temperature of the getter about 10 to 40 ° C to produce a low-ohmic copper matrix,

riger ist als die Temperatur des Leiters. Zur Behandlung längerer Drähte nach dem erfin-is lower than the temperature of the conductor. For the treatment of longer wires after the invented

Zum Stabilisieren eines Leiters mit wenigstens dungsgemäßen Verfahren eignet sich insbesondereTo stabilize a conductor with at least the method according to the invention is particularly suitable

einem ganz oder teilweise aus V₃Ga bestehenden, von 25 die in der Figur dargestellte Vorrichtung. Der zuone consisting entirely or partially of V ₃ Ga, of 25 the device shown in the figure. The to

einer Kupfer-Gallium-Legierung umgebenen Kern behandelnde Supraleiter 1, beispielsweise ein Nb₃Sn-a copper-gallium alloy core treating superconductor 1, for example an Nb ₃ Sn-

kann in entsprechender Weise verfahren werden. Vielkernleiter mit einer Kupfer-Zinn-Matrix wirdcan be proceeded in a corresponding manner. Multi-core conductor with a copper-tin matrix

Hierbei ist besonders Jod als Transportmittel für zunächst auf ein Keramikrohr 2 aufgewickelt. DiesesHere, iodine in particular is initially wound onto a ceramic tube 2 as a means of transport. This

Gallium geeignet. wird in eine Quarzampulle 3 eingebracht und auf eineGallium suitable. is placed in a quartz ampoule 3 and on a

An Hand einer Figur, die schematisch eine Vor- 30 in der Ampulle vorgesehene Einstülpung 4 aufgerichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen schoben. Als Getter wird in die Ampulle 3 ein Kup-Verfahrens darstellt, und einiger Ausführungsbei- ferrohr5 derart eingebracht, daß es das mit dem spiele soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Draht 1 bewickelte Keramikrohr 2 etwa konzentrischOn the basis of a figure, the schematically erecting an indentation 4 provided in the ampoule pushed to carry out the invention. A Kup process is used as a getter in the ampoule 3 represents, and some Ausführungsbei- ferrohr5 introduced in such a way that it is with the games, the invention will be explained in more detail. Wire 1 wound ceramic tube 2 approximately concentrically

Ein etwa 15 cm langes Stück eines bandförmigen, umschließt. Die Ampulle wird wiederum auf etwaAn approximately 15 cm long piece of a ribbon-shaped, enclosing. The ampoule will turn to about

440 μΐη breiten und 100 um starken Leiters mit 220 35 10~⁶ Torr evakuiert und mit Chlorwasserstoffgas440 μm wide and 100 μm thick conductor with 220 35 10 ~ ⁶ Torr and evacuated with hydrogen chloride gas

in eine Kupfer-Zinn-Matrix eingelagerten Nb₃Sn- eines Druckes von 0,5 Torr gefüllt. Der supraleitende _{Nb 3} Sn- embedded in a copper-tin matrix at a pressure of 0.5 Torr. The superconducting one

Kernen wurde zur Absenkung des Zinngehaltes der Draht 1 wird dann mit Hilfe eines in die Einstül-Cores was used to lower the tin content. The wire 1 is then inserted into the insert with the help of a

Matrix einer chemischen Transportreaktion unter- pung 4 eingeschobenen Heizfingers 6 auf eine Tem-Matrix of a chemical transport reaction under- pung 4 inserted heating fingers 6 on a temperature

zogen. Das Leiterstück wurde zu diesem Zweck in peratur von etwa 750° C, das rohrförmige Getter 5pulled. For this purpose, the conductor section was kept at a temperature of around 750 ° C., the tubular getter 5

eine etwa 12 cm lange Quarzampulle mit einem 40 mit Hilfe eines Rohrofens 7 auf eine Temperatur vonan approximately 12 cm long quartz ampoule with a 40 using a tubular furnace 7 to a temperature of

Innendurchmesser von etwa 30 mm eingebracht. Als etwa 740" C erhitzt. Da an der Oberfläche der zinn-Introduced inside diameter of about 30 mm. Heated as about 740 "C. Since on the surface of the tin-

Gettermaterial wurde in die Ampulle ferner ein etwa reichen Matrix des Drahtes 1 das Gleichgewicht deiGetter material was added to the ampoule further an approximately rich matrix of the wire 1 the balance dei

10 cm langer Kupferdraht mit einem Durchmesser Transportreaktion zur Zinnchloridbildung hin, an dei10 cm long copper wire with a diameter transport reaction to tin chloride formation, at dei

von etwa 500 μπι eingelegt. Anschließend wurde die zinnarmen Oberfläche des Getters 5 dagegen zuiinserted from about 500 μπι. The low-tin surface of the getter 5 was then closed

Ampulle bis zu einem Restgasdruck von 10~^eTorr 45 Freisetzung von Zinn hin verschoben ist, wird durchAmpoule is shifted to a residual gas pressure of 10 ~ ^e Torr 45 release of tin, is through

evakuiert, dann mit Chlorwasserstoffgas mit einem die chemische Transportreaktion Zinn vom Draht 1evacuated, then with hydrogen chloride gas with a chemical transport reaction tin from the wire 1

Druck von 0,05 Torr bei Raumtemperatur gefüllt zum Getter 5 transportiert.Transported to getter 5 filled with a pressure of 0.05 Torr at room temperature.

und abgeschmolzen. Die Ampulle wurde dann Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf alkand melted. The ampoule was then The method according to the invention can be applied to alk

48 Stunden lang erhitzt, wobei der bandförmige Lei- Supraleiter mit supraleitenden intermetallischen Ver·Heated for 48 hours, the ribbon-shaped lei superconductor with superconducting intermetallic compounds

ter auf einer Temperatur von etwa 750° C, der als 50 bindungen unabhängig von ihrer speziellen Herter at a temperature of about 750 ° C, which is considered to be 50 bonds regardless of their special origin

Gettermaterial dienende Kupferdraht auf einer Tem- stellung anwenden, wenn sie nur eine UmhüllungUse copper wire used for getter material on a tem- perature if they only have a covering

peratur von etwa 730° C gehalten wurde. Anschlie- aus einer Legierung aus einem gut elektrisch leiten-temperature of about 730 ° C was maintained. Subsequently made of an alloy of a well electrically conductive

ßend wurde die Ampulle abgekühlt und geöffnet. den Metall und einem chemischen transportierbarerThe ampoule was then cooled and opened. the metal and a chemical transportable

Die metallographische Untersuchung von Proben Element besitzen.Metallographic examination of specimens possessing element.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for stabilizing a superconductor with at least one wholly or partially consisting of an intermetallic superconducting compound, with a jacket of a a metal with good normal electrical conductivity and an alloy containing an element of the compound provided core, characterized in that that the element contained in the jacket of the compound by chemical transport reaction is at least partially removed from the jacket.

2. The method according to claim 1, characterized in that that during the chemical transport reaction one out of the good electrical normal conductive metal getter in the Proximity of the superconductor is provided.

3. The method according to claim 2, characterized in that a tubular superconductor enclosing getter is provided.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that between the superconductor and Getter a temperature gradient is set.

5. The method according to claim 4, characterized in that the superconductor on one higher temperature than the getter.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to stabilize a superconductor with at least one wholly or partially composed of Nb ₃ Sn, surrounded by a copper-tin alloy core of the conductor in the presence of a copper getter an annealing treatment in a Is subjected to hydrogen chloride gas atmosphere.

7. The method according to claim 6, characterized in that the superconductor and the getter be kept in a temperature range of 700 to 800 ° C, the temperature of the getter is about 10 to 40 ° C lower than the temperature of the conductor.