DE69422368T2 - Verbundmaterial von Hochtemperatur-Supraleiter in Bulkform mit Spule - Google Patents

Verbundmaterial von Hochtemperatur-Supraleiter in Bulkform mit Spule

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    • H01F6/06Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen im Hochtemperaturbereich supraleitfähigen Massenmagneten mit frei veränderbarer Magnetfeldstärke, der erhältlich ist, indem eine im Hochtemperaturbereich supraleitfähige Massenform mit einer hohen kritischen Stromstärke mit einer supraleitfähigen Spule kombiniert wird, was die Stabilisation einer herkömmlichen supraleitfähigen Spule und die breitere Anwendung des supraleitfähigen Magneten ermöglicht. Der Magnet mit dieser Struktur ist zum Beispiel zur Stabilisation der supraleitfähigen Spule für Magnetschwebebahnen etc. anwendbar.
  • Mit der Entdeckung von Oxidsupraleitern, dargestellt durch den R-Ba-Cu-O-Typ (R bezeichnet Seltenerdeelemente, nachstehend bedeutet es dasselbe), mit einer kritischen Temperatur (Tc) oberhalb 90 K wurde es möglich, flüssigen Stickstoff als Kühlmittel für Supraleiter zu verwenden. Um die Supraleiter in der Praxis anzuwenden, ist es notwendig, diesen zu einem Draht, einem Band oder ähnlichem zu verarbeiten. Es ist jedoch der Status quo, daß in dieser Form die kritische Stromstärke, die in der Praxis der Supraleiter äußerst wichtig ist, niedrig ist und noch nicht das praktikable Niveau bei 77 K erreicht hat.
  • Ein Supraleiter vom Bi-Sr-Ca-Cu-O-Typ ist zum Beispiel relativ einfach zu einem Band zu verarbeiten. So wurde bereits ein Band mit einer Länge von über 100 m hergestellt und eine Pfannkuchenspule, die ein magnetisches Feld oberhalb von 1 T bei 20 K erzeugt, hergestellt, aber sie zeigt bestenfalls nur um 0,1 T bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff.
  • Im Falle eines Materials vom Bi-Sr-Ca-Cu-O-Typ ist die Anisoptropie in der Kristallstruktur bedeutend und obgleich die kritische Stromstärke relativ hoch ist, wenn das magnetische Feld rechtwinklig zu der c-Achse des Kristalls angelegt wird, wurde sie sehr niedrig, wenn es parallel angelegt wird, was als ein problematischer Punkt zum Zeitpunkt der Verwendung von flüssigem Stickstoff erachtet wird.
  • Andererseits wurde im Falle eines Supraleiters vom R-Ba-Cu-O-Typ, der durch ein Schmelzverfahren hergestellt wurde, die Optimierung des Fluß-Pinning-Effekt allerdings im Zustand einer Masse, erreicht und eine sehr hohe kritische Stromstärke auf praktikablem Niveau wurde sogar bei einer Temperatur von flüssigem Stickstoff erreicht. Solch eine Massenform zeigt eine hohe abstoßende Kraft und anziehende Kraft durch die Wechselwirkung mit einem magnetischen Feld. Deshalb wird die Anwendung als Lagerung bzw. Führungsbahn etc. untersucht. Des weiteren ist auch ein Einfangen des magnetischen Feldes möglich, was zu einem magnetischen Feld oberhalb von 1 T bei einer Temperatur von flüssigem Stickstoff führt.
  • Bei herkömmlichen Supraleitern tritt, wenn versucht wird, ihn in Massenform zu verwenden, das sogenannte "Quenching-Phenomän" auf, bei dem die Supraleitung durch eine kleine äußere Störung, die aufgrund der geringen spezifischen Wärme auftritt, abrupt verloren geht, was es unmöglich macht, ihn im stabilen Zustand zu verwenden. Im Falle eines linearen Kraftfahrzeuges, dessen Praktikabilität gerade untersucht wird, stellt dieses Quenching ein Problem dar. Demgegenüber hat der Hochtemperatursupraleiter den Vorteil sogar in Masse stabil verwendbar zu sein.
  • Wie oben beschrieben liegt ein Problem darin, daß mit ausschließlich einem Massen-Supraleiter zwar ein hohes Magnetfeld erzeugt werden kann, aber die Regulierung dieses erzeugten Magnetfeldes ist schwierig. Des weiteren liegt ein Problem darin, daß das bei der ausschließlichen Verwendung einer supraleitenden Spule, die ein Band eines Hochtemperatur- Supraleiters verwendet, erzeugte Magnetfeld durch die Höhe des Stroms reguliert werden kann, aber das erzeugte Magnetfeld ist bei einer Temperatur, die so hoch wie die von flüssigem Stickstoff ist, zu schwach.
  • Zudem kann nicht unbedingt gesagt werden, daß die Praktikabilität hoch ist, obgleich die supraleitfähige Spule, die im Stande ist, ein großes Magnetfeld zu erzeugen, unter Verwendung eines im Tieftemperaturbereichs supraleitfähigen Materials hergestellt wird und die Anwendung in linearen Kraftfahrzeugen unter Ausnutzug der gegenseitigen Abstoßung zwischen den Magneten untersucht wird.
  • Die IEEE-Übersetzung des Journal on Magnetics in Japan, Band 6, Juli 1991, Nr. 7, Seiten 604-613 beschreibt im Hochtemperaturbereich supraleitfähige Oxid(YBa&sub2;Cu3O7-x)-Massenkerne und ihre Anwendung in schnell reagierenden magnetischen Sensoren. Die supraleitfähigen Kerne wurden hergestellt, indem vorgesinterte Pulver zusammengepreßt und die resultierenden Pellets bei 910 bis 1.000ºC gesintert wurden. Die gesinterten Pellets wurden eng mit Polyesterüberzogenem Kupferdraht umwickelt und als magnetische Kerne verwendet.
  • Als ein Ergebnis der ausführlichen Untersuchungen zur Überwindung der jeweiligen Nachteile des im Hochtemperaturbereich supraleitfähigen Massenmagneten, der im Hochtemperaturbereich supraleitfähigen Spule und der im Tieftemperaturbereich supraleitfähigen Spule haben die Erfinder gefunden, daß ein Verbund, der zusammengesetzt wird aus in geeigneter Weise kombinierter im Hochtemperaturbereich supraleitfähiger Massenformen mit einer normalleitfähigen oder supraleitfähigen Spule, im stabilen Zustand verwendet werden kann, was die Erfindung vervollständigt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem Aspekt einen Verbundmagneten mit einer Struktur, umfassend einen Kern eines Massen-Supraleiters vom R-Ba-Cu-O-Typ, hergestellt durch einen Schmelzprozeß, der mit einer supraleitfähigen Spule umschlossen ist.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Verbundmagneten, der aus einem Zentrum eines normal normalleitfähigen oder supraleitfähigen Spule besteht, umschlossen mit einem ringförmigen Massen-Supraleiter vom R-Ba-Cu-O-Typ, der durch einen Schmelzprozeß hergestellt wurde.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem anderen Aspekt einen Verbundmagneten, umfassend einen Massen-Supraleiter mit einem Kern vom R-Ba-Cu-O-Typ, hergestellt durch einen Schmelzprozeß, der mit einer normalleitfähigen oder supraleitfähigen Spule umschlossen ist, und weiter umfassend einen ringförmigen Massen-Supraleiter mit einem Kern vom R-Ba-Cu-O-Typ, hergestellt durch einen Schmelzprozeß, der außen davon angeordnet ist.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Die Fig. 1 ist ein Diagramm, das eine praktische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einen Querschnitt, der den Aufbau des Verbundmagneten des Beispiels 1 wiedergibt, zeigt.
  • Die Fig. 2 ist ein Diagramm, das eine praktische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einen Querschnitt, der den Aufbau des Verbundmagneten des Beispiels 2 wiedergibt, zeigt.
  • Die Fig. 3 ist ein Diagramm, das eine praktische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einen Querschnitt, der den Aufbau des Verbundmagneten des Beispiels 3 wiedergibt, zeigt.
  • Die Fig. 4 ist ein Diagramm, das eine praktische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einen Querschnitt, der den Aufbau des Verbundmagneten des Beispiels 4 wiedergibt, zeigt.
  • Die Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine praktische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einen Querschnitt, der den Aufbau des Verbundmagneten des Beispiels 5 wiedergibt, zeigt.
  • Genaue Beschreibung der Erfindung
  • Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren genauer beschrieben. Die Fig. 1 bis einschließlich 3 sind Diagramme, die jeweils eine praktische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, und die Fig. 4 und 5 zeigen andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In den Diagrammen steht die Ziffer 1 für eine supraleitfähige Massenform, die Ziffern 2a, 2b oder 2c für eine normalleitfähige oder supraleitfähige Spule und Ziffer 3 für einen Behälter.
  • Die erfindungsgemäße supraleitfähige Massenform (1 in den Diagrammen) ist ein Supraleiter vom R-Ba-Cu-O-Typ. R steht für Seltenerdeelemente und umfaßt ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus einer Y, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho und Er umfassenden Gruppe. Der Anteil der an diesem Supraleiter beteiligten Komponenten unterliegt keiner besonderen Beschränkung und es ist nur notwendig, daß das Anteilsverhältnis dergestalt ist, daß Supraleitfähigkeit vorliegt. Des weiteren ist dieser Supraleiter einer, der durch ein Schmelzverfahren hergestellt wurde, was eine hohe kritische Stromstärke selbst in einem hohen Magnetfeld verleiht.
  • Die normalleitfähige oder supraleitfähige Spule, die durch die Ziffern 2a, 2b oder 2c in den Diagrammen dargestellt ist, umfaßt zum Beispiel normalleitfähige Substanzen, wie Kupfer, und supraleitfähige Substanzen vom Bi-Typ und vom Nb-Ti-Typ.
  • In der Erfindung sind die supraleitfähige Massenform und die normalleitfähige oder supraleitfähige Spule in der Form angeordnet, dass deren zentralen Achsen zusammenliegen.
  • Die Ausführungsform von Anspruch 2 der vorliegenden Erfindung ist eine, bei der die supraleitfähige Massenform um die normalleitfähige oder supraleitfähige Spule angeordnet ist. Zur weiteren Verbesserung des synergistischen Effekts aufgrund solch einer Kombination von einer Spule mit einer Massenform ist es bevorzugt, die supraleitfähige Massenform dicker als die Spule in der Dicke davon in Richtung der zentralen Achse zu gestalten.
  • Diese Konstituentenstoffe der Erfindung sind in einem Behälter untergebracht (3 in den Figuren) und der Behälter ist gewöhnlicherweise aus nichtrostendem Stahl gefertigt.
  • Falls das Verbundmaterial in der Struktur, in der die im Hochtemperaturbereich supraleitfähige Massenform von der supraleitfähigen Spule umschlossen ist, hergestellt wird, wird es möglich, das Magnetfeld, das durch den Massenmagnet durch das Einstellen der Spulenstromstärke erzeugt wird, aktiv zu regulieren. Falls ferner die Spule, hergestellt aus einem Hochtemperatursupraleiter (z. B. Bi-Sr-Ca-Cu-O), eine im Hochtemperaturbereich supraleitfähige Massenform (z. B. Y-Ba-Cu-O) umschließt, ist auch die Beugung am äußeren Randteil des Magnetfeldes unterdrückt.
  • Wie oben beschrieben, ist die Anisotropie der kritischen Stromstärke im Falle von Materialien vom Bi-Typ bedeutend in Abhängigkeit von der Richtung des Magnetfelds. Somit kann im Falle von Spulen vom Pfannkuchen-Typ, die aus einem Band unter Verwendung dieses Materials hergestellt werden, die bevorzugte Richtung verfügbar sein, aber der Einfluß in Richtung zu einer niedrigen kritischen Stromstärke tritt schließlich aufgrund der Beugung des Magnetfelds in Erscheinung.
  • Wenn jedoch die Umgebung der Spule mit einer Massenform wie oben gefüllt wird, dann ist die Beugung des Magnetfeldes unterdrückt und die kritische Stromstärke ausschließlich in der bevorzugten Richtung wird verfügbar, was zu der Verbesserung des Magnetfeldes führt.
  • Falls die im Hochtemperaturbereich supraleitfähige Masse in der Mitte der im Tieftemperaturbereich supraleitfähigen Masse angeordnet wird, erhält zusätzlich die Massenform den Zustand sogar dann, wenn der Tieftemperatursupraleiter gequericht seien sollte, z. B. im Falle der Verwendung davon für die magnetische Schwebe etc., was daher die Beseitigung von abrupten Veränderungen ermöglicht.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beispiele erläutert.
  • Beispiel 1
  • Y&sub2;O&sub3;, BaCO&sub3; und CuO wurden gemischt, um ein Verhältnis von Y : Ba : Cu von 1,8 : 2,4 : 3, 4 zu erhalten, und für 24 Stunden bei 900ºC calciniert. Nach weiterem 20-minütigem Erhitzen bei 1400ºC wurde die Mischung unter Verwendung von Kupferhämmern gelöscht und dann fein unter Verwendung eines Mörsers und Pistills pulverisiert. Das pulverisierte Pulver wurde zu einer Größe mit einem Durchmesser von etwa 5 cm und einer Höhe von 2 cm druckgeformt. Nach 20-minütigem Erhitzen bei 1100ºC wurde diese auf 1000ºC abgekühlt über einen Zeitraum von 1 Stunde, und nachdem auf 900ºC bei einer Geschwindigkeit von 1ºC pro Stunde abgekühlt worden war, wurde es auf Raumtemperatur im Brennofen abgekühlt. Danach wurde es für 100 Stunden bei 500ºC in Sauerstoff von 1 atm erhitzt.
  • Als nächstes wurden um dieses supraleitfähige Material vom Y-Ba-Cu-O-Typ ein Kupferdraht, durch den ein Strom von höchstens 10 A geleitet werden kann, mit 1000 Windungen gewickelt. Der Aufbau ist in Fig. 1 gezeigt. In dem Diagramm steht die Ziffer (1) für den Supraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ, die Ziffer (2a) für die Kupferspule und Ziffer (3) für einen Behälter. Mit dieser Spule wird ein Magnetfeld von etwa 0,1 T (1 KG) im zentralen Teil im Zustand eines Durchflußstromsstärke von 5 A erzeugt.
  • Der Supraleiter wurde im Zustand einer Durchflußstromstärke von 5 A durch die Spule unter Verwendung von flüssigem Stickstoff gekühlt und der Stromfluß der Spule wurde ausgeschaltet. Als ein Ergebnis der Messung des Magnetfelds mit Hilfe eines Hall-Sensors am zentralen Bereich des Supraleiters hatte es 0,1 T (1 KG). Daran anschließend, als ein Strom in gegensätzlicher Richtung durch die Spule geleitet wurde, nahm das Magnetfeld des Supraleiter allmählich ab, was zu ungefähr Null in der äußeren Peripherie bei 5 A führte.
  • Wie beschrieben, wurde es möglich, das Magnetfeld des supraleitfähigen Massenmagneten zu regulieren, wenn ein Supraleiter und eine Kupferspule verwendet werden.
  • Beispiel 2
  • Ein Supraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ wurde nach dem gleichen Verfahren, wie im Beispiel 1 hergestellt, hergestellt und um ihn ein Silberband vom Pb-Bi-Sr-Ca-Cu-O-Typ (kritische Temperatur 105 K), hergestellt durch ein Pulver-in-der-Röhre-Verfahren, in Form einer Spule vom Pfannkuchen-Typ 100 mal gewickelt. Diese Form hat eine kritische Stromstärke von etwa 12 A bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff, und ein Magnetfeld von etwa 0,05 T (500 G) wird nur mit der Spule erzeugt.
  • Ein Verbund von diesem Massensupraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ mit einem supraleitfähigen Band vom Pb-Bi-Sr-Ca-Cu-O-Typ wurde in flüssigen Stickstoff eingetaucht und ein Strom wurde durch das Band geleitet, aber das innere Magnetfeld war ungefähr Null. Dies liegt daran, daß das Magnetfeld durch den Supraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ abgeschirmt wird.
  • Als nächstes wurde, wie in Fig. 2 gezeigt, der Supraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ (1) in einen nichtrostenden Stahlbehälter (3) plaziert und von der supraleitfähigen Bandspule vom Pb-Bi-Sr- Ca-Cu-O-Typ (2b) getrennt. In diesem Zustand wurde ein Strom von 10 A durch das Band geleitet und dann wurde der Supraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ mit flüssigem Stickstoff gekühlt. Anschließend wurde der Stromfluß der Spule abgeschaltet. Als ein Ergebnis der Messung des Magnetfelds mit Hilfe eines Hall-Sensors in der zentralen Position des Supraleiters hatte es 0,05 T (500 G). Daran anschließend, als ein Strom in gegensätzlicher Richtung durch die Spule geleitet wurde, nahm das Magnetfeld des Supraleiter allmählich ab, was zu ungefähr Null in der äußeren Peripherie bei 10 A führte. Dadurch, daß die Umgebung des Massensupraleiters mit einer normal leitfähigen oder supraleitfähigen Spule aufgefüllt wird, wird es möglich, das Magnetfeld des Supraleiters variabel zu machen.
  • Beispiel 3
  • Eine im Handel erhältliche supraleitende Spule vom NbTi-Typ (Bohrlochdurchmesser 6 cm, maximales Magnetfeld in der Mitte 5 T) wurde vorbereitet. Die Bohrung bildet einen Freiraum bei Raumtemperatur. Ein Behälter aus nichtrostendem Stahl wurde in diese Bohrung eingeführt. Als nächstes wurde ein Massensupraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ (1), hergestellt nach dem Verfahren in Beispiel 1, in den Behälter aus nichtrostendem Stahl (3) eingebracht. Der Aufbau ist in Fig. 3 gezeigt. In dem Zustand einer Anregung auf 2 T durch die supraleitfähige Spule (2c) wurde die Spule mit flüssigem Stickstoff gekühlt. Daran anschließend erhielt der Massensupraleiter das Magnetfeld von 2 T selbst dann, wenn die äußere supraleitfähige Spule demagnetisiert wurde.
  • In diesem Zustand wurde ein Überstrom durch die Spule zum Quenchen geleitet. Anschließend, als ein Ergebnis der Messung des Magnetfelds des Massensupraleiters, blieb es auf 2 T. Auf diesem Wege, nämlich mit einer supraleitfähigen Spule mit einem Kern aus Massensupraleiter, kann der Hochtemperatursupraleiter das Magnetfeld bis zu einem gewissen Ausmaß erhalten, selbst wenn die im Tieftemperaturbereich supraleitfähige Spule gequericht ist. Dies ermöglicht es, eine abrupte Veränderung im Magnetfeld zu verhindern.
  • Beispiel 4
  • Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurden zwei Supraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ mit einem Durchmeser von 10 cm und einer Höhe von 4 cm hergestellt. Im mittleren Teil davon wurde eine Bohrloch mit einem Durchmesser von 8 cm hergestellt. Als nächstes wurde ein supraleitfähiges Band vom Pb-Bi-Sr-Ca-Cu-O-Typ, gewickelt in Form einer Spule vom Pfannkuchen-Typ mit etwa 7,5 cm Durchmesser, hergestellt. Das erzeugte Magnetfeld dieser Spule war 0,1 T (1 KG) bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff.
  • Wie in Fig. 4 gezeigt, wurde diese Spule vom Pfannkuchentyp (2b) in einen Ring eines Supraleiters vom Y-Ba-Cu-O-Typ (1) eingebracht und Strom wurde angelegt. Bei der Messung des Magnetfeldes hatte das Magnetfeld auf 0,2 T (2 KG) zugenommen. Der Grund dafür liegt darin, daß die Beugung des Magnetfelds am äußeren Rand der Spule durch den supraleitfähigen Ring vom Y-Ba-Cu-O-Typ unterdrückt wurde. Nebenbei bemerkt sei, daß die Dicke der Spule (2b) in axialer Richtung dünner als die des Supraleiters (1) gestaltet wurde, wie in Fig. 4 gezeigt.
  • Vor allem der Supraleiter vom Bi-Typ hat eine signifikante Anisotropie. Falls das Magnetfeld rechtwinklig zu der Front des Bandes ausgerichtet wird, wird daher die Richtung vorteilhaft für den kritischen Strom, aber das Magnetfeld, das die Spule verläßt, wird sofort gebeugt, was ein Magnetfeld mit einer Komponente parallel zu der Front des Bandes am äußeren Ende erzeugt. Aus diesem Grund wird das erzeugte Magnetfeld klein. Wenn jedoch die Spule mit einem Supraleiterring vom Y-Ba-Cu-O-Typ umschlossen wird, ist die Beugung dieses Magnetfeldes unterdrückt und der kritische Strom verbessert sich als Folge davon und das erzeugte Magnetfeld nimmt auch zu.
  • Beispiel 5
  • Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurden zwei Supraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ mit einem Durchmesser von 4 cm und einer Höhe von 2 cm und mit einem Durchmesser von 10 cm und einer Höhe von 3 cm hergestellt. Als nächstes wurde im mittleren Teil des Supraleiters vom Y-Ba-Cu-O-Typ mit dem Durchmesser 10 cm ein Bohrloch mit einem Durchmesser von 8 cm bereitgestellt, um eine Ringform herzustellen. Und der Supraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ mit dem Durchmesser 4 cm (1) wurde in einen Behälter aus nichtrostendem Stahl (3) eingebracht, wie in Fig. 5 gezeigt. Die supraleitfähige Bandspule vom Pb-Bi-Sr-Ca-Cu-O-Typ (2b), von der gleichen Qualität wie in Beispiel 2 verwendet, wurde darum gewickelt und weiterhin wurde die Umgebung davon mit dem Supraleiter-Ring vom Y-Ba-Cu-O-Typ mit dem äußeren Durchmesser von 10 cm (1) umschlossen.
  • Die Abkühlung wurde mit flüssigem Stickstoff vorgenommen, außer des innersten Teils, und als ein Strom durch das Band in diesem Zustand geleitet wurde, wurde ein Magnetfeld von etwa 0,2T (2 KG) im zentralen Teil erzeugt. Als nächstes wurde der Innere der Supraleiter vom Y-Ba- Cu-O-Typ mit flüssigem Stickstoff gekühlt und die Stromquelle des Bandes wurde abgestellt. In diesem Zustand wird ein Magnetfeld von 0,2 T (2 KG) in dem Inneren der Supraleiter erzeugt. Bei solch einer Struktur wird das Magnetfeld der supraleitfähigen Bandspule vom Pb-Bi-Sr-Ca- Cu-O-Typ durch den äußersten Supraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ wirksam erzeugt, und der innerste Supraleiter vom Y-Ba-Cu-O-Typ wirkt wie ein Magnet.
  • Beispiel 6
  • Nach dem selben Verfahren wie in Beispiel 1 wurden Supraleiter vom R-Ba-Cu-O-Typ (R: Sm, Eu, Gd, Dy, Ho oder Er) (Durchmesser 4 cm, Höhe 2 cm) hergestellt. Jedoch wurden die Ausgangstemperaturen beim allmählichen Auskühlen in der letzten Hitzebehandlung wie folgt eingestellt: Sm: 1060ºC, Eu: 1050ºC, Gd: 1030ºC, Dy: 1010ºC, Ho: 990ºC und Er: 980ºC. Diese als Kerne verwendend, wurde eine Kupferspule um jede von ihnen gewickelt. Als die charakteristischen Merkmale davon untersucht wurden, wurde bestätigt, daß alle ein zentrales Magnetfeld von etwa 0,1 T (1 KG) aufwiesen, und als der Strom umgekehrt wurde, wurden die Magnetfelder in der äußeren Peripherie Null.
  • Wie oben beschrieben ist die Regulierung der Erzeugung eines Magnetfeldes gemäß der Erfindung einfach und ein relativ starkes Magnetfeld kann sogar bei einer Temperatur, die so hoch wie die von flüssigem Stickstoff ist, erhalten werden.

Claims (5)

1. Verbundmagnet, umfassend einen Kern (1) aus einem Massen-Supraleiter vom R-Ba-Cu-O-Typ, worin R Seltenerdelemente bezeichnet, hergestellt durch ein Schmelzverfahren, welcher mit einer ihn umgebenden, supraleitfähigen Spule (2a, 2b, 2c) eingeschlossen ist.
2. Verbundmagnet, bestehend aus einem Zentrum einer normalleitfähigen oder supraleitfähigen Spule (2b), welche mit einem sie umgebenden, ringförmigen Massen-Supraleiter (1) vom R-Ba-Cu-O-Typ, worin R Seltenerdelemente bezeichnet, hergestellt durch ein Schmelzverfahren, eingeschlossen ist.
3. Verbundmagnet nach Anspruch 2, wobei der ringförmige Massen-Supraleiter (1) in Axialrichtung eine Dicke aufweist, welche größer ist als die der normalleitfähigen oder supraleitfähigen Spule (2b).
4. Verbundmagnet, umfassend einen Kern (1) aus einem Massen-Supraleiter vom R-Ba-Cu-O-Typ, worin R Seltenerdelemente bezeichnet, hergestellt durch ein Schmelzverfahren, der mit einer ihn umgebenden, normalleitfähigen oder supraleitfähigen Spule (2a, 2b, 2c) eingeschlossen ist, umfassend weiterhin einen ringförmigen Massen-Supraleiter (1) vom R-Ba-Cu-O-Typ, worin R wie oben definiert ist, hergestellt durch ein Schmelzverfahren, welcher außerhalb davon angeordnet ist.
5. Verbundmagnet nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Seltenerdelemente ein oder mehrere Elemente sind, gewählt aus der Y, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho und Er umfassenden Gruppe.
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