DE4133613A1 - Supraleitende vorrichtung - Google Patents

Supraleitende vorrichtung

Info

Publication number
DE4133613A1
DE4133613A1 DE19914133613 DE4133613A DE4133613A1 DE 4133613 A1 DE4133613 A1 DE 4133613A1 DE 19914133613 DE19914133613 DE 19914133613 DE 4133613 A DE4133613 A DE 4133613A DE 4133613 A1 DE4133613 A1 DE 4133613A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
superconducting
magnetic field
lines
connection area
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19914133613
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuhiro Hara
Kunishige Kuroda
Toshiharu Tominaka
Yasuo Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE4133613A1 publication Critical patent/DE4133613A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/06Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
    • H01F6/065Feed-through bushings, terminals and joints

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine supra­ leitende Vorrichtung, und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen zwischen supraleitenden Leitungen, die sich in einer supraleitenden Vorrichtung befinden, und die in einem Dauerstromzustand verwendet werden.
Wird in Längsrichtung einer supraleitenden Leitung ein Magnetfeld angelegt, steigt der kritische Strom, wenn ein Magnetfeld zwischen 1 und 3 Tesla angelegt wird, im Vergleich zu dem kritischen Strom in einem Fall, bei dem kein Magnetfeld angelegt wird. Dies ist beispielsweise beschrieben in "TYPE II SUPERCONDUCTIVITY", Pergamon Press (1969), S. 261-263. Es ist jedoch nicht bekannt, ob ein solches Verhalten auch an Verbindungsstellen zwi­ schen supraleitenden Leitungen vorliegt oder nicht.
Wird eine supraleitende Vorrichtung in einem Dauer­ stromzustand verwendet, muß der Widerstand der Verbin­ dungen zwischen den supraleitenden Leitungen extrem klein sein, um die Dämpfung des Dauerstroms zu vermeiden. Des­ halb wird gegenwärtig ein Verfahren des Aussetzens bzw. Herausführens oder Freilegens von supraleitenden Fasern einer supraleitenden Leitung, die in normalleitendem Metall eingebettet sind, sowie des Verbindens der supraleitenden Fasern verwendet. Hierzu wurden bisher zahlreiche Verfahren zur Verbindung von supraleitenden Fasern erdacht. In vielen Fällen aber verschlechtern sich die supraleitenden Eigenschaften, insbesondere die Stromkapazität der Verbindungen, im Vergleich zu denen der ursprünglichen supraleitenden Leitungen. Um die volle Leistungsfähigkeit einer supraleitenden Vorrichtung ausnutzen zu können, ist es notwendig, sicherzustellen, daß der Wert der Stromkapazität der Verbindungen zumindest der für die Vorrichtung geforderte Wert ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine supraleitende Vor­ richtung anzugeben, deren Zuverlässigkeit verbessert ist und elektrische Verbindungsbereiche zwischen supraleiten­ den Leitungen anzugeben, deren Stromkapazität nicht ver­ ringert bzw. sogar erhöht ist.
Hierzu werden die elektrischen Verbindungsbereiche so ausgestaltet, daß die ausgesetzten bzw. herausgeführten oder freigelegten Elementarfasern elektrisch miteinander durch Punktschweißen, Druckverbindung, Ultraschallschweißen oder ähnliches verbunden werden. Der elektrische Verbindungs­ bereich ist normalerweise geradlinig ausgebildet und in einer besonderen Richtung bezüglich der magnetischen Kraftlinien ausgerichtet.
Die Erfinder maßen die Stromkapazität, während sie die Größe und Richtung des an die Verbindung zwischen supra­ leitenden Leitungen angelegten Magnetfelds verschiedent­ lich änderten. Dabei fanden sie heraus, daß die Strom­ kapazität größer wurde, wenn das Magnetfeld parallel (oder innerhalb eines Winkels kleiner als ±60°) zu den Verbindungen angelegt wurde im Vergleich zu der Strom­ kapazität, die sich ergibt, wenn das Magnetfeld recht­ winklig zu den Verbindungen angelegt wurde.
Gegenwärtig kann dieses Verhalten nicht exakt erklärt werden. Macht man sich diesen Effekt jedoch zunutze, können Verbindungen verwendet werden, wobei gleichzei­ tig die Stromkapazität der Verbindungen auf einem hohen Wert bleibt. Dadurch wird die obige Aufgabe gelöst.
Wird die Stromkapazität supraleitender Leitungen größer als der Wert des tatsächlich fließenden Stroms, wird der Sicherheitsbereich gegen Störungen, wie beispielsweise Temperaturanstieg, groß, so daß sich ein stabiler Betrieb ergibt. In vielen Fällen sind deshalb supraleitende Magnete heutzutage so ausgelegt und verwendet, daß der Nennstrom zwischen 40 und 70% der Stromkapazität der verwendeten supraleitenden Magneten ist. Das gleiche gilt für Verbindungen. Wird die Stromkapazität der Verbindungen größer als der Wert des tatsächlich durch die Verbindungen fließenden Stroms, erhöht sich somit der Sicherheitsbe­ reich gegen Störungen wie Temperaturanstieg, so daß sich ein stabiler Betrieb ergibt. Wenn supraleitende Verbin­ dungen hergestellt werden, werden supraleitende Fasern erwärmt und mechanisch verformt, so daß sich die supra­ leitenden Eigenschaften oft verschlechtern. Es ist des­ halb wichtig, die Stromkapazität auf einem hohen Wert zu halten.
Im folgenden werden einzelne Ausführungsformen der Erfin­ dung bezugnehmend auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Kennlinie, die die Beziehung zwischen der Änderung des Quench-Stroms (Löschstrom, Stromkapazität) und einem Magnetfeld, das an eine Verbindung zwischen supraleitenden Leitungen gemaß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform angelegt wird, angibt,
Fig. 2 eine geschnittene, schematische Seitenan­ sicht, die eine erfindungsgemäße Ausfüh­ rungsform einer supraleitenden Verbindung zeigt,
Fig. 3 eine geschnittene, schematische Seitenan­ sicht einer anderen erfindungsgemäßen Aus­ führungsform einer supraleitenden Verbin­ dung,
Fig. 4 eine geschnittene, schematische Seitenan­ sicht einer weiteren erfindungsgemäßen Aus­ führungsform einer supraleitenden Verbin­ dung,
Fig. 5 ein Schrägbild, das eine Anordnung der supraleitenden Bereiche eines medizini­ schen MRI-Gerätes zeigt, wobei die vor­ liegende Erfindung angewendet wurde,
Fig. 6 ein elektrisches Schaltbild des medizini­ schen MRI-Gerätes der Fig. 5,
Fig. 7 ein Diagramm, das die Verteilung der magne­ tischen Feldlinien in der Nähe einer Spule in jedem der MRI-Geräte der Fig. 5 und 8 zeigt,
Fig. 8 ein Schrägbild, das eine andere Ausführungs­ form der Anordnung der supraleitenden Be­ reiche eines medizinischen MRI-Gerätes zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wurde,
Fig. 9 ein Schrägbild, das eine Ausführungsform zeigt, bei der die vorliegende Erfindung auf eine Energiespeichervorrichtung ange­ wendet wurde, und
Fig. 10 ein Schrägbild, das eine Ausführungsform zeigt, bei der die vorliegende Erfindung bei einer elektromagnetischen Schwebebahn angewendet wurde.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 werden nun wichtige Merkmale der vorliegenden Erfindung beschrieben. Supra­ leitende Leitungen 1 und 1′, wie sie hier verwendet wer­ den, weisen 24 supraleitende Fasern 2 und 2′ auf, die aus Nb Ti bestehen, einen Durchmesser von 70 µm haben und in Kupfer eingebettet sind. Fig. 2 zeigt aufgeschnitten die Struktur einer hergestellten Verbindung. Zur Herstel­ lung des Verbindungsbereichs 3 zwischen den supraleiten­ den Fasern 2 und 2′ wurde Punktschweißen verwendet. Um den Aufbau mechanisch zu schützen und elektrisch zu sta­ bilisieren, wird der Verbindungsbereich 3 in ein Kupfer­ rohr 5 eingeführt und durch Lot 4 befestigt. Fig. 1 zeigt die sich ergebenden, gemessenen Kennlinien einer solchen Verbindung. Die Abszisse der Fig. 1 gibt die Intensität des an die Verbindung angelegten Magnetfelds wieder, die Ordinate zeigt den Quench-Strom der Verbindung, d. h. deren Stromkapazität. Die Kurve A in der Zeichnung zeigt eine Kennlinie, die sich ergibt, wenn ein Magnetfeld unter einem Winkel kleiner als etwa ±60° in bezug auf den Verbindungsbereich angelegt wird, insbesondere, wenn die Axialrichtung der Verbindung 3 mit der Richtung des Magnetfelds übereinstimmt. Eine Kurve B zeigt eine Kennlinie, die sich ergibt, wenn ein Magnetfeld recht­ winklig (90°) zum Verbindungsbereich 3 angelegt wird. Die Kurve C zeigt eine Kennlinie, die sich ergibt, wenn an den Verbindungsbereich 3 ein Magnetfeld angelegt wird, so daß der Winkel zwischen der Windungsachse der supra­ leitenden Spule und dem vorderen Magnetfeld der supra­ leitenden Spule oder der Winkel zwischen der Längsachse des Verbindungsbereichs 3 und der Richtung der magnetischen Feldlinien 30° ist. Die Kurve D zeigt eine Kennlinie, die sich ergibt, wenn an den Verbindungsbereich (Abschnitt) 3 ein Magnetfeld unter einem Winkel von etwa 60° zur Achse angelegt wird. Wird ein Magnetfeld an den Verbindungs­ bereich 3 mit einem vorbestimmten Winkel wie beispielsweise innerhalb ±60° (was also dem Fall der Kurve A entspricht) angelegt, hat der Quench-Strom einen Wert, der zumindest dem Wert des Quench-Stroms entspricht, der sich ergibt, wenn kein Magnetfeld angelegt wird (d. h. Magnetfeld = 0), solange die Intensität des angelegten Magnetfelds 2 Tesla (T) oder weniger ist. Wird an den Verbindungsbereich 3 ein Magnetfeld rechtwinklig hierzu angelegt (Kurve B), nimmt dagegen der Quench-Strom rapide ab, sobald die Magnetfeldstärke zunimmt. Wird der Verbindungsbereich 3 an einem Ort installiert, auf den Magnetfelder einwirken, kann somit eine benötigte Stromkapazität dadurch mit hinreichender Sicherheit gewährleistet werden, daß der Verbindungsbereich (Abschnitt) 3 unter einem Winkel von weniger als etwa ±60° zwischen Windungsachse der supra­ leitenden Spule und den Magnetlinien, wie sie durch das vordere Magnetfeld erzeugt werden, oder zwischen der Längs­ achse des Verbindungsbereichs 3 und der Richtung der magne­ tischen Feldlinien angebracht wird. Ebenso ergibt sich im Falle, daß ein Magnetfeld unter einem Winkel von 60° angelegt wird (Kurve D), ein Magnetfeldbereich, bei dem der Quench-Strom Werte aufweist, die fast gleich zu den­ jenigen sind, die man erhält, wenn kein Magnetfeld ange­ legt wird, und über den gesamten Bereich des Magnetfelds ist der Quench-Strom größer als im Falle der Kurve B, so daß eine benötigte Stromkapazität für einen gewissen Bereich der Intensität des an die Verbindung angelegten Magnetfelds sichergestellt werden kann.
Fig. 3 zeigt eine leicht veränderte Struktur der Verbin­ dung, bei der die supraleitenden Fasern 2 und 2′ so ge­ bogen sind, daß sie einen Winkel von 180° bilden. Messun­ gen an einer derartigen Ausführungsform führten zu Ergeb­ nissen ähnlich denjenigen der Fig. 1.
Außerdem wurde eine supraleitende Verbindung gemäß der in Fig. 4 geschnitten dargestellten Struktur hergestellt und vermessen. Auch in diesem Fall ergaben sich ähnliche Ergebnisse wie in Fig. 1.
Außerdem wurden Verbindungen gemäß den in Fig. 2 bis 4 jeweils dargestellten Aufbauten hergestellt und auf ihre Kennlinien hin vermessen, bei denen jedoch Ultraschall­ schweißen als Verfahren zur Herstellung des Verbindungsbe­ reichs 3 zwischen den supraleitenden Fasern (Leitern) 2 und 2′ verwendet wurde. Die Ergebnisse waren nahezu gleich zu denen der Fig. 1. Wenn sich der Verbindungsbereich 3 an einem Ort befindet, auf den ein Magnetfeld einwirkt, sollte deshalb der Verbindungsbereich 3 unter einem Win­ kel von kleiner als ±60° angeordnet sein. Dadurch kann die benötigte Stromkapazität sichergestellt werden. Beim Punktschweißen und beim Ultraschallschweißen ändert sich der Quench-Strom stark in Abhängigkeit von den Schweiß­ bedingungen, aber die von der Richtung des Magnetfelds abhängigen Kennlinien waren immer identisch zu den in Fig. 1 dargestellten.
Außerdem wurden Verbindungen hergestellt, die jeweils Strukturen gemäß den Fig. 2 und 4 hatten, und auf ihre Kennlinien hin untersucht, wobei zur Herstellung des Verbindungsbereichs 3 zwischen den supraleitenden Fasern (Leitungen) 2 und 2′ eine Preßverbindung verwendet wurde. Im Vergleich zu Fig. 1 war der Quench-Strom größer, die von der Richtung des Magnetfelds abhängigen Kennlinien aber waren die gleichen. Wenn also der Verbindungsbe­ reich 3 an einem Ort angeordnet wird, auf den ein Magnet­ feld einwirkt, sollte der Verbindungsbereich 3 auch in diesem Fall innerhalb der genannten Winkel liegen. Hier­ durch kann die benötigte Stromkapazität sichergestellt werden. Wenn außerdem Verbindungsabschnitte durch Preß­ verbindungen hergestellt wurden, zeigten einige Verbin­ dungsbereiche eine Kennlinie, wie sie durch B in Fig. 1 dargestellt ist, unabhängig von der Richtung des Magnet­ felds. Da bei Verbindungsbereichen, die eine derartige Kennlinie aufweisen, der Quench-Strom im allgemeinen klein ist, deutet sich an, daß eine Verbindung zwischen supra­ leitenden Fasern durch Preßverbindung nicht erfolgreich war. Wenn also Verbindungen mittels Preßverbindungen hergestellt werden, kann die Frage, ob die Verbindung gut ist, dadurch bestimmt werden, daß die Abhängigkeit des Quench-Stroms des Verbindungsbereichs 3 von der Rich­ tung des Magnetfelds untersucht wird.
Bei der Verbindungsstruktur gemäß Fig. 3 sind die supra­ leitenden Fasern 2 und 2′ so gebogen, daß sie einen Winkel von 180° bilden. Abhängig von der Struktur der supralei­ tenden Vorrichtung können die supraleitenden Fasern 2 und 2′ aber auch unter einem Winkel von 90° oder anderen Winkeln gebogen sein.
Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform. Dar­ gestellt ist die Anordnung des supraleitenden Bereichs eines medizinischen MRI-Geräts (Abbildungsgerät auf der Grundlage magnetischer Kernresonanz - nuclear magnetic resonance imaging apparatus) mit 1 Tesla Feldstärke im Falle, daß sieben supraleitende Verbindungen SS1 bis SS7 innerhalb des Winkels angeordnet sind, wobei jede Verbindung die in Fig. 2 gezeigte Struktur hat. In Fig. 6 ist die elektrische Schaltung dargestellt. Um Spulen und einen Dauerstromschalter PCS miteinander zu verbinden, sind sieben supraleitende Verbindungen SS1 bis SS7 vorgesehen. Rd bezeichnet einen Schutzwiderstand, und PS bezeichnet eine Gleichspannungsquelle. Nachdem der Dauerstromzustand eingestellt worden ist, wird die Spannungsquelle PS ab­ geklemmt. Der supraleitende Magnet dieses MRI-Geräts weist sechs supraleitende Spulen C3L bis C3R nach Art eines Elektromagnets auf. Die sechs supraleitenden Spulen sind so angeordnet, daß sie zweiseitig symmetrisch bezüg­ lich des Mittelbereichs der Axialrichtung sind. Der Magnet hat einen Durchmesser von etwa 1 m und eine Länge von etwa 1 ,3 m. Der Betriebsstrom ist etwa 200 A. Die sieben supraleitenden Verbindungen SS1 bis SS7 sind bei einem Abstand von 2 cm von der Außenseite des zentralen Teils eines Spulenkörpers 6 so befestigt, daß die Axialrichtung des Verbindungsbereichs 3 parallel zur Axialrichtung des Magneten wird. In Fig. 7 ist die Verteilung der magneti­ schen Feldlinien in der Nähe von drei supraleitenden Spu­ len C3L bis C1L dargestellt. Gestrichelt dargestellte Kurven stellen magnetische Feldlinien dar. Die Linie z stellt die Mittenachse dar, r die Radialrichtung des Magneten. Durch den Punkt A in Fig. 7 ist eine Position bezeichnet, an der in Fig. 5 sieben supraleitende Ver­ bindungen SS1 bis SS7 vorhanden sind. Der Fig. 7 kann man entnehmen, daß am Punkt A die magnetischen Feldlinien parallel zur Achse des Magneten verlaufen, d. h., daß auch das Magnetfeld parallel zur Achse des Magneten verläuft. An die sieben supraleitenden Verbindungen SS1 bis SS7, die im Punkt A vorhanden sind, wird somit ein Magnet­ feld in paralleler Richtung angelegt. Wie schon weiter oben bezugnehmend auf Fig. 1 beschrieben, ist es jedoch möglich, einen Winkel zwischen ±60° zwischen der Rich­ tung der Achse des Verbindungsbereichs 3 und der Richtung des Magnetfelds zuzulassen. Es ist somit keine hohe Präzi­ sion für die Positionierung bei der Anbringung erforder­ lich. Die Intensität des Magnetfelds im Punkt A liegt bei etwa 0,05 Tesla.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel, bei dem sieben supraleitende Verbindungen SS1 bis SS7 im selben Gerät wie in Fig. 5 in anderen Positionen als in Fig. 5 angeordnet sind. Die Positionen der sieben supraleitenden Verbindungen SS1 bis SS7 wurden hier mit Rücksicht auf die Richtung des Magnetfelds und mit Rücksicht auf die Erleichterung der Befestigung der Verbindungen sowie der Verdrahtungsarbeit festgelegt. Der Punkt B in Fig. 7 zeigt eine Position an, an der die zwei supraleitenden Verbindungen SS1 und SS3 liegen. Punkt C deutet die Position an, bei der die supraleitende Verbindung SS2 liegt. Auch an den Punkten B und C ist die Richtung des Magnetfelds näherungsweise parallel zur Achse des Magneten. Die Intensität des Magnet­ felds am Punkt B ist in etwa 0,1 Tesla, am Punkt C in etwa 0,2 Tesla. Wenn die Verbindungen befestigt werden können, kann auf diese ein intensiveres paralleles Magnet­ feld wirken, so daß die Stromkapazität der Verbindungen in einigen Fällen dadurch erhöht werden kann, daß die Verbindungen im oberen Bereich der supraleitenden Spule angebracht werden.
Fig. 9 zeigt schematisch die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine supraleitende Energiespeichervorrich­ tung nach Art eines Elektromagneten. Da eine supraleitende Verbindung 8 merklich kleiner als eine supraleitende Spule 7 ist, ist zur Verdeutlichung der Darstellung die supra­ leitende Verbindung 8 vergrößert dargestellt. Sie ist so angebracht, daß sie parallel zum von der supraleitenden Spule 7 erzeugten Magnetfeld liegt. In Fig. 9 ist ledig­ lich eine supraleitende Verbindung 8 dargestellt. Tat­ sächlich sind aber mehrere supraleitende Verbindungen vorhanden. Im Falle von supraleitenden Energiespeicher­ vorrichtungen verbietet sich auch nicht die Inanspruch­ nahme des inneren Raums der supraleitenden Spule 7. Wenn die Richtung und Intensität des Magnetfelds passend sind, können somit die supraleitenden Verbindungen 8 im Innen­ raum angebracht sein.
Fig. 10 zeigt schematisch die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine supraleitende, elektromagnetische Schwebebahn. Da eine supraleitende Verbindung 8 wesentlich kleiner als eine supraleitende Spule 7 ist, ist die supra­ leitende Spule 8 zur Verdeutlichung der Darstellung ver­ größert abgebildet. Die supraleitende Verbindung 8 ist so angeordnet, daß sie parallel zu einem Magnetfeld liegt, das durch die supraleitende Spule 7 und eine andere supra­ leitende Spule 7′ erzeugt wird. In Fig. 10 ist lediglich eine supraleitende Verbindung 8 dargestellt, tatsächlich werden aber mehrere supraleitende Verbindungen vorhanden sein. Bei der Anwendung bei einer supraleitenden elektro­ magnetischen Magnetschwebebahn verbietet sich auch nicht die Inanspruchnahme des inneren Raums der supraleitenden Spule 7. Wenn somit Richtung und Stärke des Magnetfelds passen, können die supraleitenden Verbindungen 8 im Innen­ raum angebracht sein.
Bisher wurden NRI-Geräte beschrieben. Es ist aber genauso­ gut bei supraleitenden Magneten von Energiespeichervor­ richtungen und elektromagnetischen Schwebebahnen möglich, eine ausreichende Stromkapazität sicherzustellen und eine stabil betreibbare Einrichtung zu erhalten, indem die supraleitenden Verbindungen innerhalb eines Winkels von ±60° bezüglich der Richtung des Magnetfelds liegen.
Auch dann, wenn ein Magnetfeld an Verbindungen zwischen supraleitenden Leitungen angelegt wird, verhindert die Anwendung der vorliegenden Erfindung, daß die Stromkapa­ zität der Verbindungen nennenswert sinkt, dadurch ergibt sich eine merkliche Steigerung der Betriebszuverlässig­ keit der supraleitenden Vorrichtung. Abhängig von der Intensität des an die Verbindungen angelegten Magnetfelds kann die Stromkapazität im Vergleich zu dem Fall, wo kein Magnetfeld angelegt wird, vergrößert werden. In einigen Fällen können somit die Nennwerte supraleitender Vor­ richtungen, die früher durch die Stromkapazität der Ver­ bindungen begrenzt waren, erhöht werden. Im Stand der Technik wurden die Verbindungen außerdem an einem Ort angebracht, wo die Intensität des Magnetfelds niedrig war, um eine Verringerung der Stromkapazität der Ver­ bindungen zu verhindern. Wendet man dagegen die vorlie­ gende Erfindung an, ergibt sich eine Vereinfachung der Vorschriften hinsichtlich der Einbauposition. Wird wei­ terhin in einer supraleitenden Vorrichtung, die nicht Dauerstrom anwendet, eine Verbindung von supraleitenden Leitungen benötigt, werden bisher kaum supraleitende Ver­ bindungen verwendet, sondern hauptsächlich normalleitende Verbindungen. Verwendet man nun supraleitende Verbin­ dungen, um den Kontaktwiderstand näherungsweise gleich Null zu machen und wendet man die vorliegende Erfindung an, ergibt sich weiterhin der Effekt, daß die Menge des verdampften Kühlmittels, wie beispielsweise flüssigen Heliums, bei gleichzeitig stabilem Betrieb verringert wird.

Claims (14)

1. Supraleitende Magnetvorrichtung, gekennzeichnet durch
  • - mehrere supraleitende Spulen (C1L-C3L, C1R-C3R),
  • - zumindest einen Verbindungsbereich (3), der supra­ leitende Leitungen (2, 2′) der Enden der supralei­ tenden Spulen (C1L-C3L, C1R-C3R) mit niedrigem Wider­ stand verbindet, wobei der Verbindungsbereich (3) so ausgerichtet ist, daß der Winkel zwischen einer Längsachse des Verbindungsbereichs (3) und den magne­ tischen Feldlinien in einem Bereich zwischen ±60° liegt.
2. Supraleitende Magnetvorrichtung, gekennzeichnet durch einen elektrischen Verbindungsbereich (3), mittels dessen supraleitende Leitungen von einem Dauerstrom­ schalter mit dem Ende einer supraleitenden Leitung zumindest einer supraleitenden Spule verbunden werden, wobei der Verbindungsbereich (3) so angeordnet ist, daß der Winkel zwischen einer Längsachse des Verbin­ dungsbereichs und den Feldlinien des durch den Magneten erzeugten Magnetfelds in einem Bereich zwischen ±60° liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere supraleitende Spulen aufweist, deren Enden im Verbindungsbereich (3) mit der supraleitenden Leitung des Permanentstromschalters verbunden werden.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Verbindungsbereich (3) zwischen benachbarten supraleitenden Spulen angebracht ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle elektrischen Verbindungsbereiche (3) zwischen benachbarten supraleitenden Spulen angebracht sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen ±30° liegt.
7. Supraleitende Magnetvorrichtung, gekennzeichnet durch
  • - mehrere supraleitende Spulen (C1L-C3L, C1R-C3R),
  • - zumindest einen Verbindungsbereich (3), der supra­ leitende Leitungen (2, 2′) der Enden der supralei­ tenden Spulen (C1L-C3L, C1R-C3R) mit niedrigem Wider­ stand verbindet, wobei der Verbindungsbereich (3) so ausgerichtet ist, daß der Winkel zwischen der Verdrahtungsachse der supraleitenden Spulen und den magnetischen Feldlinien des Magnetfelds kleiner als etwa ±60° ist.
8. Supraleitende Magnetvorrichtung, gekennzeichnet durch
  • - je einen ersten und einen zweiten supraleitenden Leiter (1, 2, 1′, 2′), die von einem Strom durch­ flossen werden und ein Magnetfeld erzeugen,
  • - einen näherungsweise länglichen Verbindungsbereich (3), längs dessen die beiden Leitungen elektrisch supraleitend miteinander verbunden werden, wobei der Winkel zwischen der Längsachse des Verbindungs­ bereichs (3) und der Richtung der umgebenden Feld­ linien in einem Bereich zwischen ±60° liegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel in einem Bereich zwischen ±30° liegt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leitungen durch Punktschweißen, Ultra­ schallschweißen oder durch eine Preßverbindung supra­ leitend miteinander verbunden sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbereich (3) in eine mechanisch schützende Hülse (5) geschoben wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (5) aus Kupfer besteht und daß Verbin­ dungsbereich (3) und Hülse (5) miteinander verlötet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (2, 2′) der supraleitenden Leitungen (1, 1′) gleichsinnig zueinander verlaufen und miteinander verdrillt sind (Fig. 2).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (2, 2′) der supraleitenden Leitungen (1, 1′) gegensinnig zueinander verlaufen und miteinander verdrillt sind (Fig. 4).
DE19914133613 1991-10-07 1991-10-10 Supraleitende vorrichtung Withdrawn DE4133613A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9121234A GB2260446A (en) 1991-10-07 1991-10-07 Joining superconducting magnet coils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4133613A1 true DE4133613A1 (de) 1993-04-15

Family

ID=10702516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19914133613 Withdrawn DE4133613A1 (de) 1991-10-07 1991-10-10 Supraleitende vorrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4133613A1 (de)
GB (1) GB2260446A (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6358888B1 (en) * 1999-12-27 2002-03-19 General Electric Company Shielded superconducting magnet joints
CN107437449B (zh) * 2017-09-21 2023-08-04 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种高温超导磁体串并联组合结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3422529A (en) * 1963-12-09 1969-01-21 North American Rockwell Method of making a superconductive joint
FR2192744A5 (de) * 1972-07-13 1974-02-08 Thomson Brandt
GB1394380A (en) * 1971-12-27 1975-05-14 Varian Associates Method for splicing compound superconductors
DE3323576A1 (de) * 1983-06-30 1985-01-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Extrem widerstandsarme verbindungseinrichtung zwischen den endstuecken zweier supraleiter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3422529A (en) * 1963-12-09 1969-01-21 North American Rockwell Method of making a superconductive joint
GB1394380A (en) * 1971-12-27 1975-05-14 Varian Associates Method for splicing compound superconductors
FR2192744A5 (de) * 1972-07-13 1974-02-08 Thomson Brandt
DE3323576A1 (de) * 1983-06-30 1985-01-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Extrem widerstandsarme verbindungseinrichtung zwischen den endstuecken zweier supraleiter

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Cryogenics" 14 (1974) S. 518-519 *
"J. of Appl. Phys." 33 (1962) S. 2499-3504 *

Also Published As

Publication number Publication date
GB9121234D0 (en) 1991-11-20
GB2260446A (en) 1993-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4011766C2 (de) Spannungsmeßfühler
DE69333128T2 (de) Stromzuleitung für supraleitendes Magnetsystem ohne flüssiges Helium
EP0546453A1 (de) Messwandler für statische Elektrizitätszähler
DE102014211316A1 (de) Elektrische Spuleneinrichtung mit wenigstens zwei Teilspulen und Herstellungsverfahren dazu
DE10225531B4 (de) Supraleitende Hochfeld-Magnetspule mit supraleitenden Übergangsstellen
EP0130442B1 (de) Extrem widerstandsarme Verbindungseinrichtung zwischen den Endstücken zweier Supraleiter
DE7026843U (de) Induktives und/oder kapazitives elektrisches bauelement.
DE102006026466B3 (de) Induktives elektrisches Element, insbesondere Transformator, Übertrager, Drossel, Filter und Wickelgut
DE10260728A1 (de) Verfahren zur Berechnung des Leiterverlaufs eines Supraleiters vom Spulenkörper zum Joint sowie zugehörige Vorrichtung
DE19609645C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Gradientenspule
DE2812976C2 (de) Verfahren zur Feststellung des Versatzes zwischen Leiterbahnen und Kontaktlöchern bei einer Leiterplatte sowie eine Leiterplatte zur Verwendung in diesem Verfahren
DE4133613A1 (de) Supraleitende vorrichtung
EP0660459B1 (de) Vielfach-Flachstecker
DE3403535C2 (de)
DE4311126C2 (de) Stromkompensierte Mehrfachdrossel in Kompaktbauweise
DE3531322C2 (de)
EP0311650B1 (de) Verfahren zum herstellen eines supraleiters
DE202017104818U1 (de) Anwickelpfosten
DE1816073A1 (de) Zur Verbindung mit einer Schaltungsplatine vorgesehenes elektrisches Bauelement
DE4020112C2 (de)
DE102019127466B4 (de) Magnetspule für ein MR-Gerät
DE102019132963B4 (de) Strommessanordnung
DE102018200098B3 (de) NMR-Shimsystem, Spulenkörper für ein Shimsystem und Verfahren zur Herstellung eines Shimsystems
DE102017208655B4 (de) Induktives Bauteil und Verfahren zum Herstellen eines induktiven Bauteils
DE2416440C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln und/oder Ausrichten der axialen elektromagnetischen Mittelebenen von mehreren hohlzylindrischen Wicklungen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal