DE2522799A1

DE2522799A1 - Supraleitende duennband-kabellitze sowie verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2522799A1
Application number: DE19752522799
Authority: DE
Inventors: Bernard Letellier; Jean-Claude Renard
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1974-05-29
Filing date: 1975-05-22
Publication date: 1975-12-11
Also published as: US3997714A; CH592964A5; FR2273385A1; DE2522799C2; FR2273385B1; GB1499747A

Description

ΡΒγ

Fo 9101 D ft_o .,

2 2. Mai 1975

DipL-Ιησ. Jürgen WEINMILLER 7R777QQ PATENTASSESSOR L· O £. £. I Ό Ό

8GGO München SO

Zeppelinstr. 63

GOMPAGNIE GENERALE D'ELECTRICITE 54, rue La Boetie, 75382 PARIS CEDEX 08 Frankreich

SUPRALEITENDE DÜNNBAND-KABELLITZE SOWIE VERFAHREN ZU IHRER HERSTELLUNG

Die Erfindung betrifft eine supraleitende Dünnband-Kabellitze und ein entsprechendes Herstellungsverfahren.

Im Bereich des Energietransports über supraleitende Verbindungen muß das supraleitende Material stabilisiert werden, d.h., es muß verhindert werden, daß es unter der Einwirkung von thermischen, elektrischen oder magnetischen mehr oder weniger unvermeidlichen Störungen seinen "normalen" Zustand wieder einnimmt, in dem es einen relativ hohen elektrischen Widerstand aufweist. Deshalb wird vor allen Dingen bei supraleitenden Verbindungen für hohe Stromstärken das supraleitende

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Material in Form von vielen Einzeladern mit möglichst geringem Querschnitt hergestellt. Außerdem werden diese einzelnen Adern mit einer Ummantelung versehen, die aus einem elektrisch und thermisch gut leitenden Material bestehen, wie beispielsweise aus reinem Kupfer und reinem Aluminium. Außerdem ist es zur Kompensierung der elektromotorischen Induktionskräfte wünschenswert, die einzelnen Adern soweit wie möglich untereinander zu verdrillen. Falls die einzelnen Adern durch gleichzeitiges Ziehen durch ein Zieheisen hergestellt werden, bleibt diese Verdrillung unvollkommen, da sie lediglich durch Verwindung erhalten wird. Dagegen wäre eine zopfartige Verflechtung der Einzeladern vorzuziehen.

Schließlich ist es bekannt, jede einzelne Ader mit ihrer gut leitenden Umhüllung außerdem mit einem schlecht leitenden Stoff zu umgeben, wie beispielsweise einer Kupfer-Nickellegierung mit 55% Kupfer und 45% Nickel. Auf diese Weise werden die durch elektromagnetische Induktion in den aus zwei nebeneinander verlaufenden Aderlängen gebildeten Schleifen erzeugten Ströme gering gehalten, da jede dieser Schleifen dann außer den nebeneinander liegenden zwei Aderabschnitten und vier gut leitenden Übergängen der Ummantelungen mindestens zwei Übergänge von schlecht leitenden Umhüllungen aufweist.

Ferner ist es bekannt, mehrere supraleitende einzelne Adern in Form von dünnen, schraubenförmig auf der Oberfläche eines bandförmigen Trägers aufgewickelten Bändern herzustellen, so daß ein mehradriges Band entsteht, das auch supraleitende

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Litze genannt werden kann, dajes mehrere Einzeladern enthält und mit anderen ähnlichen Bändern zur Bildung eines supraleitenden Kabels zusammengefaßt werden kann. Ein solches Band wird in einem Artikel von WILLARD E . COLES : "TWISTED, MULTIFILAMENT Nb-Sn SUPERCONDUCTIVE RIBBON" (Nasa - TMX 68124 proposed for presentation at the Fourth International Conference on Magnet Technology, Upton, NEW YORK, September 19-22, 1972) beschrieben. Nach diesem Artikel erhält man mehrere aus einer Zusammensetzung von Zinn und Niob gebildete supraleitende Einzeladern durch Ablagerung von Zinn auf einem Trägerband aus Niob über eine zuvor auf der Oberfläche dieses Trägers angeordnete Maske. Die so durch chemische Einwirkung auf den Träger entstehende supraleitende Litze weist den Nachteil auf, schlecht stabilisiert zu sein, nicht verflochten zu sein und lediglich mit bestimmten supraleitenden Stoffen herstellbar zu sein.

Ziel der Erfindung ist eine supraleitende Litze, die gut stabilisiert ist und deren einzelne supraleitende Adern aus einem Material bestehen können, das hohe Leistungen ermöglicht und das verflochten werden kann, wenn die Anzahl dieser einzelnen Adern größer als zwei ist.

Gegenstand der Erfindung ist zum einen eine supraleitende Dünnband-Kabellitze aus einem geradlinigen Träger und einer supraleitenden Ader, die die Form eines dünnen, auf der Oberfläche des Trägers befestigten Streifens aufweist, der in Längsrichtung mindestens stellenweise zur Längsrichtung dieses Trägers geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die-Litze darüber hinaus ein dünnes inneres sowie ein dünnes

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äußeres leitendes Band aus einem gut leitenden Metall aufweist, die zur Ader parallel laufen und von denen das eine zwischen der Innenseite der Ader und dem Träger und das andere auf der Außenseite der Ader angeordnet ist.

In einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen supraleitenden Litze sind eine "erste Ader" und "leitende Bänder der ersten Ader" sowie mindestens eine zweite supraleitende Ader, die ebenfalls auf dem Träger befestigt ist und die erste Ader in mehreren Kreuzungsbereichen kreuzt, und innere und äußere leitende Bänder, die zu dieser zweiten Ader gehören, vorgesehen, sowie ein dünnes Isolierplättchen zumindest in jedem der Kreuzungsbereiche, die zwischen dem äußeren leitenden Band einer innen liegenden Ader und dem inneren leitenden Band einer außen liegenden Ader befestigt ist, wobei die Gesamtheit der innen liegenden und außen liegenden Adern aus der Gesamtheit der ersten und zweiten Adern gebildet werden,

Gegenstand der Erfindung ist aber auch ein Herstellungsverfahren für eine supraleitende Dünnband-Kabellitze, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander folgende Beschichtungsvorgänge auf einen geradlinigen Träger durch Maskenöffnungen hindurch ablaufen, wobei die Masken im Verhältnis zum Träger beweglich sind :

a) Aufbringen von Abschnitten eines inneren leitenden Bandes auf einem linearen Träger, wobei die Längsrichtung des Bandes mindestens stellenweise zur Längsrichtung des Trägers geneigt ist,

b) Aufbringen von Abschnitten einer supraleitenden Ader in Form mindestens eines dünnen Bandes auf die Abschnitte des inneren

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leitenden Bandes,

c) Aufbringen von Abschnitten eines äußeren leitenden Bandes auf die Aderabschnitte,

Bei einer Litze mit innenliegenden und außenliegenden Adern und diese jeweils umgebenden Bändern ist das erfindungsgemäße Verfahren weiter dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beschxchtungsvorgänge durch Maskenöffnungen hindurch ablaufen, wobei die Masken auch hier beweglich sind :

d) Bildung von Isolierplattchen auf einer Vielzahl von Bereichen der der inneren Ader zugeordneten Abschnitte der äußeren leitenden Bänder,

e) Aufbringen von Abschnitten von leitenden Bändern auf den Isolierplattchen und auf den von den leitenden Bändern der inneren Ader nicht bedeckten Bereichen des Trägers, wobei die Abschnitte von so aufgebrachten leitenden Bändern Abschnitte von inneren leitenden Bändern von äußeren Adern sind,

f) das Aufbringen von Abschnitten von äußeren supraleitenden Adern auf den Abschnitten der eben erwähnten inneren leitenden Bänder,

g) das Aufbringen von Abschnitten von äußeren leitenden Bändern auf den äußeren Adern.

An Hand der beiliegenden schematischen Figuren 1 bis 6 werden nachfolgend verschiedene Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben.

Gleichartige Bauteile werden in allen Figuren mit denselben Referenzen versehen.

Die Fig. la bis lh stellen verschiedene Schritte bei

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der Herstellung einer ersten supraleitenden Litze gemäß der Erfindung dar.

Die Fig. 2a bis 2h zeigen verschiedene Schritte bei der Herstellung einer zweiten erfindungsgemäßen supraleitenden Litze.

Die Fig. 3a bis 3c zeigen verschiedene Herstellungsstufen einer dritten erfindungsgemäßen supraleitenden Litze, die in diesem Falle verflochten ist.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer vierten erfindungsgemäßen supraleitenden Litze.

Die Fig. 5 und 6 zeigen Explosionsdarstellungen von Geräten, die zur Herstellung von in den Fig. 3 bzw. 4 gezeigten erfindungsgemäßen Litzen verwendet werden können.

In den Fig. 1 bis 4 werden manche Bänder so dargestellt, als seien ihre Enden von ihren Trägern gelöst. In Wirklichkeit verbietet natürlich die Herstellungsweise dieser Bänder eine solche Ablösung.

Bei der supraleitenden Litze gemäß den Fig. la bis lh handelt es sich um ein supraleitendes Band mit zwei sich kreuzenden Adern; in der Praxis ist jedoch die Anzahl von Adern größer als zwei.

Ein Träger (siehe Fig. la) wird aus einem Streifen aus rostfreiem Stahl gebildet, der eine Breite von 1 cm und eine Stärke von 100 Mikron aufweist. Man könnte auch andere mechanisch feste und einen hohen spezifischen Widerstand aufweisende metallische Werkstoff verwenden.

Gemäß Fig. Ib wird auf eine Seite des Trägers 2 ein

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durchgehendes inneres leitendes Band 4 gelegt, das aus reinem Kupfer besteht und eine Stärke von 2 Mikron sowie eine Breite von 0,7 ram besitzt. Dieses Band/ist zur Längsrichtung des Trägers 2 geneigt und verläuft im Zickzack zwischen den seitlichen Rändern dieses Trägers, wobei es eine symmetrische Sägezahnform mit einem Zahnabstand von beispielsweise einem Meter aufweist.

Gemäß Fig. Ic wird auf das Band entlang seiner Achse eine supraleitende Ader 6 aufgebracht, die aus einem Band aus einer Legierung des Typs "A 15", beispielsweise Nb_.Sn, Nb-AlGe, Nb_Ge, V-Ga besteht und eine Breite von 0,5 mm sowie eine Stärke von 3 Mikron aufweist. Größere Dicken wären vorteilhaft, sind jedoch schwierig zu erzielen.

Gemäß Fig. Id wird auf die Ader 6 ein äußeres leitendes Band 8 aus Kupfer aufgebracht, das dem inneren leitenden Band 4 gleicht und mit diesem deckungsgleich ist.

Gemäß Fig. Ie wird auf das Band 8 ein das Band 8 überdeckendes Band 10 gelegt, das auf jeder Seite etwas über das Band 8 hinausreicht. Das Band 8 weist eine Stärke von 2 Mikron und eine Breite von 0,9 mm auf. Es besteht aus einer Kupfernickellegierung. Es könnte auch aus einer anderen Metalllegierung oder aus einem Isolierstoff wie Silizium-Monoxyd hergestellt sein, müßte jedoch in diesem Falle an den Enden der supraleitenden Litze für den elektrischen Anschluß entfernt werden. Dieses Band liefert die Isolierplättchen, die weiter oben bereits erwähnt wurden und die hier in Form eines durchgehenden Bandes vorliegen.

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Im weiteren Verlauf der Beschreibung wird die Ader 6 als "innere Ader" und die Bänder 4 und 8 als "leitende Bänder der inneren Ader" bezeichnet, da sie als leitende Umhüllung zu dieser Ader gehören.

Gemäß Fig. If wird auf den Träger 2 und das isolierende Band 10 ein leitendes Band 12 gelegt. Diese leitende Band 12 ist aus demselben Material und genauso geformt wie das Band 4, jedoch ist es im Verhältnis zum Band 4 derart verschoben, daß es die Ränder des Trägers 2 in der Mitte des Abstands zwischen den Punkten, an denen das Band 4 die Ränder berührt, erreicht und so das Band 4 in aufeinanderfolgenden Kreuzungsbereichen kreuzt. Auf jedem weiter oben definierten Zahnabstand finden sich zwei solcher Kreuzungsbereiche.

Dann wird (siehe Fig. Ig) eine "äußere" supraleitende Ader 14,die der inneren Ader 6 gleicht, auf das Band 12 aufgebracht. Das Band 12 ist das "innere" leitende Band dieser "äußeren" Ader.

Schließlich wird (siehe Fig. lh) auf die Ader 14 und das Band 12 ein "äußeres" leitendes Band 16 der "äußeren" Ader 14 gelegt, wobei dieses Band 16 wie das Band 12 ausgeführt und mit diesem deckungsgleich ist. Auf diese Weise entsteht eine erfindungsgemäße supraleitende Litze mit zwei sich kreuzenden Adern, die die "innere" Ader 6 und die "äußere" Ader 14 sind.

An Hand der Fig. 2a bis 2h wird anschließend eine supraleitende Litze in Form eines Bandes aus zwei miteinander verdrillten Adern beschrieben. Die für den Träger, die leitenden Bänder, die supraleitenden Adern und die Isolierplättchen

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eingesetzten Materialien sind dieselben, wie im vorher !beschriebenen Ausführungsbeispiel; das gleiche gilt für die Dicken und Breiten sowie den Verlauf dieser verschiedenen Bestandteile.

Fig. 2a zeigt einen Träger 18.

Gemäß Fig. 2b wird auf den Träger 18 eine Aufeinanderfolge von schrägen Streifen aufgebracht, die wie beispielsweise der Streifen 2O und der Streifen 22 zueinander parallel liegen und von einem Rand des Trägers 18 zum anderen reichen. Diese Streifen bilden später die inneren Bänder der Abschnitte der inneren Adern.

Gemäß Fig. 2c werden auf die Streifen der leitenden Bänder und entlang ihrer Achse Streifen von inneren supraleitenden Adern wie beispielsweise 24 und 26 aufgebracht, die ebenfalls von einem Rand des Trägers 18 zum anderen reichen.

Gemäß Fig. 2d werden darauf Streifen von äußeren leitenden Bändern wie beispielsweise 28 und 30 gelegt, die genau deckungsgleich mit den Streifen von inneren leitenden Bändern wie beispielsweise 20 und 22 sind, jedoch genügend weit von jedem der Ränder des Trägers 18 entfernt abgeschnitten werden, damit während eines späteren Fabrikationsschritte, der weiter unten beschrieben wird, neue Streifen von supraleitenden Adern aufgebracht werden können, die dann mit den Adernstreifen wie beispielsweise 24 und 26 verbunden werden.

Gemäß Fig. 2e werden auf die äußeren leitenden Bänder wie beispielsweise 28 und 3o Isolierplättchen wie beispielsweise 32 und 34 gelegt, die auf beiden Seiten des leitenden

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Bandes bis zum Träger 18 reichen.

Gemäß Fig. 2f werden auf die Isolierplättchen Streifen von leitenden Bändern wie beispielsweise 36 und 38 gelegt, die mit jedem ihrer Enden einen Streifen von inneren leitenden Bändern wie beispielsweise 22 und 20 in der Nähe eines der Ränder des Trägers 18 erreichen, wobei sie leicht übergreifend auf diesem Teil der leitenden Bänder zu liegen kommen, so daß eine elektrische Verbindung entsteht, ohne daß jedoch innere Adern wie beispielsweise 26 oder 24 überdeckt werden. Jeder der Bandstrei£en -wie beispielsweise 36 und 38 folgt einem Weg,.der vom einen Ende eines ersten Bandabschnitts wie beispielsweise 20 und 22 über ein Isolierplättchen wie beispielsweise 32 oder 34 oberhalb eines zweiten Bandstreifens bis zum unteren Ende eines dritten Bandstreifens wie beispielsweise 20 oder 22 verläuft. Das eine Ende jedes Bandstreifens wie beispielsweise 20 liegt in Achsrichtung des Trägers auf derselben Höhe wie das gegenüberliegende Ende des benachbarten parallelen Bandstreifens wie beispielsweise 22, so daß die Bandstreifen der äußeren Ader wie beispielsweise 36 und 38 symmetrisch zu Bandstreifen der inneren Ader wie beispielsweise 20 und 22 in bezug auf die Längsachsen des Trägers geneigt sind.

Gemäß Fig. 2g wird entlang der Achse jedes der Bandstreifen wie beispielsweise 36 und 38 ein Streifen von "äußeren" supraleitenden Adern wie beispielsweise 40 bzw. 42 aufgebracht, der das obere Ende eines Streifens der "inneren" Ader wie beispielsweise 24 bzw. 26 mit dem unteren Ende eines anderen Streifens von "inneren" Adern verbindet. Die Bandstreifen wie beispielsweise 36 und 38 bilden Abschnitte der "inneren" lei-

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tenden Bänder von "äußeren" Adern. Auf diese Weise werden zwei durchgehende supraleitende Adern hergestellt. Eine erste Ader umfaßt den Streifen 24 der "inneren" Ader und den Streifen 42 der "äußeren" Ader, während eine zweite Ader den Streifen 26 der "inneren" Ader und den Streifen 40 der "Äußeren" Ader usw. umfaßt. Diese beiden Adern überkreuzen sich in mehreren Kreuzungsbereichen, die jeweils mit einer der Isolierplattchen wie beispielsweise 32 und 34 zusammenfallen. Im Bereich der Platte 32 ist die erste Ader eine "innere" Ader und die zweite Ader eine "äußere" Ader, während im Bereich der Platte 34 die erste Ader eine "äußere" und die zweite Ader eine "innere" Ader ist.

Gemäß Fig. 2h werden auf die Streifen der äußeren Ader wie beispielsweise 40 und 42 Streifen von äußeren leitenden Bändern wie beispielsweise 44 und 46 gelegt, die die Bandstreifen wie beispielsweise 36 und 38 genau überdecken und die Ränder des Trägers 18 erreichen. Auf diese Weise wird ein supraleitendes Band mit zwei miteinander verdrillten Adern gebildet.

An Hand der Fig. 3a, 3b und 3c wird anschließend eine . supraleitende Litze in Form eines Bandes aus drei miteinander verflochtenen Adern beschrieben. Auch die supraleitenden Litzen, die an Hand der Fig. 3a, 3b und 3c beschrieben werden, bestehen aus denselben Materialien und weisen dieselben Abmessungen auf wie die soeben beschriebene Litze. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird die Einheit einer supraleitenden Ader mit ihren beiden leitenden Bändern als "stabilisierte Ader" bezeichnet, da die zuvor aufgeführten Angaben sowohl hinsichtlich der Zu-

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sammensetzung einer solchen stabilisierten Ader als auch hinsichtlich der drei notwendigen Beschxchtungsschrxtte und der Anschlußart zweier benachbarter Abschnitte von stabilisierten Adern derart, daß die elektrische Kontinuität der leitenden Bänder und der supraleitenden Ader erreicht wird, gültig bleiben.

Wie in Fig. 3c dargestellt, werden auf einer Seite eines bandförmigen Trägers 48 drei durchgehende stabilisierte Adern gebildet. Hierbei handelt es sich um eine erste, eine zweite und eine dritte Ader 50, 52 bzw. 56. Jede dieser Adern verläuft im Zickzack zwischen den Rändern des Trägers 48 hin und her und bildet dabei eine symmetrische Sägezahnform, wobei die Verschiebung zwischen zwei nebeneinanderliegenden Adern gleich einem Drittel eines Sägezahnschritts ist. Auf jedem Abschnitt einer dieser Adern von einem Rand zum andern des Trägers gibt es je einen Kreuzungsbereich mit jeder der beiden anderen Adern, eine im unteren Drittel der Trägerbreite und die andere im oberen Drittel der Trägerbreite. Zwei Isolierbänder 58 und 60, die die oben genannten Isolierplatten bilden, sind parallel zur Längsachse des Trägers 48 im oberen Drittel und im unteren Drittel der Breite dieses Trägers angeordnet. In jedem Kreuzungsbereich werden die beiden sich kreuzenden stabilisierten Adern voneinander durch eins der Isolierbänder getrennt. In jedem der dem Band 58 entsprechenden Kreuzungsbereiche ist von links nach rechts gesehen die "innere" Ader diejenige, die nach oben verläuft, und die "äußere" Ader diejenige, die nach unten verläuft. Betrachtet man das Band 60, so ist es gerade umgekehrt.

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Gemäß Fig. 3a wird damit begonnen, auf dem Träger Abschnitte von stabilisierten Adern wie beispielsweise 62 und 64 unterzubringen, die jeweils durch einen Rand und praktisch durch die Mittelachse des Trägers begrenzt werden. Diese Abschnitte bilden die "inneren" Hälften der stabilisierten Adern 50, 52 und 56, d.h. daß die oberen Hälften wie beispielsweise 62 nach oben und nach rechts verlaufen, während die unteren Hälften wie beispielsweise 64 nach unten und nach rechts verlaufen. An jedem der Enden der Aderabschnitte wie beispielsweise 62 und 64 ist das äußere leitende Band etwas zurückgesetzt, damit bei späteren Arbeitsgängen die supraleitenden Adern und die unteren leitenden Bänder so zusammengesetzt werden können, daß sie eine durchgehende stabilisierte Ader ergeben.

Gemäß Fig. 3b werden auf den Abschnitten wie beispielsweise 62 und 64 und auf dem Träger 48 isolierende Bänder 58 und 60 angeordnet.

Gemäß Fig. 3c werden auf die Bänder 58 und 60 und auf den Träger 48 die äußeren Hälften der stabilisierten Adern 50, 52 und 56 gelegt, wobei die elektrische Kontinuität jedes der leitenden Bänder und der supraleitenden Adern hergestellt wird. Auf diese Weise wird eine supraleitende Litze aus drei miteinander verflochtenen Adern hergestellt.

Die supraleitende Litze mit zwei miteinander verflochtenen Adern, wie sie in Fig. 4 gezeigt wird, entspricht weitgehend der an Hand der Fig. 2 beschriebenen Litze. Die Anzahl der Adern wurde auf zwei begrenzt, um die Beschreibung zu

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erleichtern; jedoch kann diese Anzahl selbstverständlich höher sein.

Das verwendete Material ist ebenso wie die Stärke und Breite der leitenden Bänder, der supraleitenden Adern und der Isolierplättchen genau wie vorher. Jedoch besteht der Träger nicht aus einem Band, sondern aus einem Metallrohr 66, dessen Durchmesser ein bis mehrere Zentimeter beträgt und in dem flüssiges Helium fließen kann. Eine erste bzw. zweite stabilisierte Ader 68 und 70 verläuft auf der zylindrischen Oberfläche des Trägers 66 entlang zweier schraubenförmiger Bahnen, die denselben Schraubengang aufweisen und von denen die eine rechtsläufig und die andere linksläufig ist. Sie überkreuzen sich in aufeinanderfolgenden Kreuzungsbereichen, von denen jeder zweite auf der in der Fig. sichtbaren Seite des Trägers 66 und die anderen Bereiche auf der nicht sichtbaren Seite liegen. Alle in der Zeichnung sichtbaren Kreuzungsbereiche liegen auf einer ersten Mantellinie auf der Oberfläche des Trägers 66, während alle Kreuzungsbereiche, die hier nicht sichtbar sind, auf einer zweiten Mantellinie diametral gegenüber der ersten auf der Oberfläche des Trägers liegen. In jedem dieser Bereiche trennt ein Isolierplättchen vollkommen die erste Ader von der zweiten. In der Zeichnung ist ein auf der Vorderseite liegendes Isolierplättchen 72 sowie ein auf der Rückseite liegendes Isolierplättchen 74 zu sehen. In allen Bereichen, die den sichtbaren Plättchen wie beispielsweise 72 entsprechen, bildet die erste Ader 71 eine "innere" und die zweite Ader 70 eine "äußere" Ader. In allen den auf der nicht sichtbaren Seite liegenden Bereichen

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wie beispielsweise 74 ist die erste Ader 68 eine "äußere" und die zweite Ader 7O eine "innere" Ader. Die Herstellungsschritte für eine solche supraleitende Litze mit zylindrischer Oberfläche entsprechen denen, die an Hand der Fig. 2a bis 2g beschrieben wurden.

Die Beschichtung mit den Streifen von leitenden Bändern, supraleitenden Adern, von Isolierbändern bzw. Plättchen, so wie sie weiter oben erwähnt wurden, kann erfindungsgemäß durch Kathodenzerstäubung durch entsprechende Masken hindurch geschehen.

Beispielsweise kann gemäß Fig. 5 die Beschichtung mit in Fig. 2b dargestellten Abschnitten von leitenden Bändern 20 und 22 durch eine Maske 80 geschehen, die zwei Öffnungen 82 und 84 aufweist und mit Hilfe eines durch einen Motor 90 in Drehung versetzten Nocken 88 über eine Stange 86 in eine senkrechte Abwärtsbewegung versetzt wird. Der bandförmige Träger 18 läuft horizontal hinter dieser Maske und wird auf eine senkrecht stehende Trommel 92 aufgewickelt. Die Maske 80, der Träger 18 und die Trommel 92 sind in einem Gehäuse 94 untergebracht, das die Kathodenzerstäubung eines geeigneten Materials, im vorliegenden Fall von Kupfer, ermöglicht, das ein gegenüber der Maske 80 liegendes Target bildet, wobei die Maske 80 zwischen diesem Target und dem Träger 18 liegt.

Gemäß einem bekannten Trioden-Verfahren wird durch einen P .asmagenerator 98 in einem zwischen einem Target 96 und der Maske 80 liegenden Raum ein Plasma erzeugt. Eine elektrische Spannungsquelle 100 bringt das Target 96 im Verhältnis

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zum Plasma auf ein negatives Potential von 1000 V. Es ist bekannt, daß man so Beschichtungsgeschwindigkeiten von etwa 2 Mikron pro Stunde erreichen kann, wenn es sich um Kupfer oder eine Kupfer-Nickellegierung handelt, und von 3 Mikron pro Stunde bei dem supraleitenden Material. Die Breite der aufgedampften Bänder ist gleich dem Durchmesser der Löcher 82 und 84. In der Zeichnung wurden lediglich eine Maske und zwei Löcher dargestellt, jedoch kann man zur Beschleunigung des Beschichtungsverfahrens die Gesamtzahl der Löcher erhöhen, wodurch die gleichzeitige Beschichtung einer größeren Träger-Bandlänge ermöglicht wird. Die Lage und Neigung der aufgedampften Streifen werden durch die Lage der Löcher 82 und und durch die horizontale Verschiebungsgeschwindigkeit des Trägers 18 sowie durch die senkrechte Verschiebungsgeschwindigkeit der Maske 80 bestimmt, die jeweils beide 1 cm pro Stunde sein können, wenn man einen Schritt von 2 cm mit einer Neigung von 50° erreichen will. Natürlich ist es im Gegensatz zur aus Gründen der Klarheit vereinfachten Darstellung vorteilhaft, gleichzeitig mehrere verschiedene Beschichtungsvorgänge vorzunehmen, indem ein Träger wie beispielsweise 18 vor mehreren hintereinanderliegenden Aufdampfungsgeräten abgespult wird, die jeweils mindestens eine bewegliche Maske wie beispielsweise 18, ein Target wie beispielsweise 96 und einen Plasmagenerator wie beispielsweise 98 umfassen und alle im selben Gehäuse wie beispielsweise 94 untergebracht sind.

Gemäß Fig. 6 erfolgt die Beschichtung mit den in Fig. 4 gezeigten stabilisierten Adern 68 und 70 in sehr ähnlicher Weise wie die Beschichtung gemäß Fig. 5, jedoch sind die Masken

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wie beispielsweise 8O fest, und der Träger 66, der eine zylindrische Oberfläche aufweist und nicht mehr eben ist, wird in eine schraübenlinienförmige Bewegung um die Achse des zylindrischen Körpers versetzt. Hierzu dreht sich die Aufnahmetrommel 102 ebenso wie die hier nicht dargestellte Abgabetrommel nicht nur um ihre senkrecht zur Trägerachse 66 verlaufende Achse 1O4, sondern mit Hilfe eines kreisförmigen Rahmens 106, der die Achse 1O4 trägt, noch um eine Achse, die sich in der Verlängerung der Achse des hinter der Maske 80 liegenden Abschnxtts des Trägers 66 befindet. Durch eine Führung 108 wird der Träger 66 nahe an der Maske 80 vorbeigeleitet.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 J Supraleitende Dünnband-Kabellitze aus einem geradlinigen Träger und einer supraleitenden Ader, die die Form eines dünnen, auf der Oberfläche des Trägers befestigten Streifens aufweist, der in Längsrichtung mindestens stellenweise zur Längsrichtung dieses Trägers geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Litze darüber hinaus ein dünnes inneres (z.B. 4) sowie ein dünnes äußeres leitendes Band (z.B. 8) aus einem gut leitenden Metall aufweist, die zur Ader (z.B.6) parallel verlaufen und von denen das eine zwischen der Innenseite der Ader und dem Träger (z.B.2) und das andere auf der Außenseite der Ader angeordnet ist.

2 - Supraleitende Litze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zweite supraleitende Ader (z.B. 14), die ebenfalls auf dem Träger befestigt ist und die erste Ader in mehreren Kreuzungsbereichen kreuzt, und innere und äußere leitende Bänder (z.B. 12 und 16), die zu dieser zweiten Ader gehören, vorgesehen sind, Bowie ein dünnes Isolierplättchen (z.B. 10) zumindest in jedem der Kreuzungsbereiche, die zwischen dem äußeren leitenden Band einer innen liegenden Ader und dem inneren leitenden Band einer außen liegenden Ader befestigt ist, wobei die Gesamtheit der innen liegenden und außen liegenden Adern aus der Gesamtheit der ersten und zweiten Adern gebildet werden.

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3 - Supraleitende Litze gemäß Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß in allen Kreuzungsbereichen die innere Ader (6) aus der ersten und die äußere Ader (14) aus der zweiten Ader gebildet wird (Fig. 1).

4 - Supraleitende Litze gemäß Anspruch 2, dadurch gekennze ichnet, daß in bestimmten dieser Kreuzungsbereiche die innere Ader aus der ersten und die äußere aus der zweiten Ader gebildet wird und daß in anderen dieser Kreuzungsbereiche die innere Ader aus der zweiten und die äußere Ader aus der ersten Ader gebildet wird (Fig. 2, 3).

5 - Supraleitende Litze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden leitenden Bänder (z.B. 4, 8) über die beiden Seiten der Ader hinausreicht.

6 - Supraleitende Litze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß der Träger (z.B. 2) bandförmig ist, wobei die Ader (z.B. 6) auf einer einzigen Seite dieses Trägers verläuft und abwechselnd von einem Rand zum anderen geführt wird (Fig. 1 bis 3).

7 - Supraleitende Litze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß der Träger (66) eine zylindrische Oberfläche aufweist, wobei die Ader (z.B. 70) schraubenförmig auf diese zylindrische Oberfläche gewickelt wird (Fig. 4) .

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8 - Supraleitende Litze gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Bänder (z.B.4) aus einem Material bestehen, das aus der aus reinem Aluminium und reinem Kupfer gebildeten Gruppe von Stoffen gewählt wird, während die isolierenden Plättchen (z.B. 10) aus einem Material bestehen, das aus der aus einer Kupfer-Nickellegierung mit 45% Nickel und 55% Kupfer und dem Silizium-Monoxyd gebildeten Gruppe gewählt wird.

9 - Herstellungsverfahren für eine supraleitende Dünnband-Kabellitze, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander folgende Beschichtungsvorgänge auf einen geradlinigen Träger durch Maskenöffnungen hindurch ablaufen, wobei die Masken im Verhältnis zum Träger beweglich sind :

a) Aufbringen von Abschnitten eines inneren leitenden Bandes auf einem linearen Träger, wobei die Längsrichtung des Bandes mindestens stellenweise zur Längsrichtung des Trägers geneigt ist,

b) Aufbringen von Abschnitten einer supraleitenden Ader in Form mindestens eines dünnen Bandes auf die Abschnitte des inneren leitenden Bandes,

c) Aufbringen von Abschnitten eines äußeren leitenden Bandes auf die Aderabschnitte.

10 - Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beschichtungsvorgänge durch Maskenöffnungen hindurch ablaufen, wobei die Masken auch hier beweglich sind :

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d) Bildung von Isolxerplättchen auf einer Vielzahl von Bereichen der der inneren Ader zugeordneten Abschnitte der äußeren leitenden Bänder,

e) Aufbringen von Abschnitten von leitenden Bändern auf den Isolierplattchen und auf den von den leitenden Bändern der inneren Ader nicht bedeckten Bereichen ,des Trägers, wobei die Abschnitte von so aufgebrachten leitenden Bändern Abschnitte von inneren leitenden Bändern von äußeren Adern sind,

f) das Aufbringen von Abschnitten von äußeren supraleitenden Adern auf den Abschnitten der eben erwähnten inneren leitenden Bänder,

g) das Aufbringen von Abschnitten von äußeren leitenden Bändern auf den äußeren Adern.

11 - Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerjbandförmig ist, wobei die Masken parallel zur Breite des Trägers in eine Hin- und Herbewegung und der Träger in Längsbewegung versetzt werden.

12 - Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennze ichnet, daß der Träger eine zylindrische Oberfläche aufweist und im Verhältnis zur Maske in Längsrichtung verschoben und um seine Achse in Drehung versetzt wird.

13 - Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennze ichnet, daß die Beschichtungen durch Kathodenzerstäubung vorgenommen werden.

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