DE7040955U - Stabilisierter Supraleiter - Google Patents
Stabilisierter SupraleiterInfo
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Description
134/70 D We.
Die Neuerung betrifft einen stabilisierten Supraleiter mit einer Vielzahl von sehr dünnen Filamenten aus supraüeitendem
Material.
Der heutige Stand in der SupraleiterentwicJclung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusammengesetzten Supraleiter, bei dem das supraleitende Material in
elektrisch normalleitendes Material eingebettet ist,
anstelle einiger weniger dicken Supraleiterfilamente eine
Durch die Erhöhung der Supraleiterfilanentanzahl bei gleichbleibendem Gesaatquerschnitt wird die gekühlte Oberfläche der
Supraleiterfilamente stark vergrössert, so dass durch Flussunstabilitäten erzeugte Wärme sofort abgeführt werden kann
bevor es zu einen wesentlichen Temperaturanstieg im Leiter kommt·
Bei den herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von stabilisierten
Supraleitern wird meistens von einem Kupfer- oder Aluminiumbolzen ausgegangen, den man mit in seiner Axialrichtung verlaufenden
Bohrung versieht und in diese Niob-Titan-Stäbe lose einsetzt. Danach wird die Luft in den Zwischenräumen herausgepumpt und
die Stirnseiten des Bolzens durch anschweissen von Verschlussdeckeln vakuumdicht verschweisst. Die metallurgische Verbindung
zwischen den Niob-Titan-Stäben und dem Bolzen erfolgt bei erhöhten Temperaturen durch Verformung des Bolzens auf einen
kleineren Querschnitt, sei es durch Strangpressen, Walzen oder Schmieden. Das erhaltene Zwischenprodukt wird anscb messend
zu Bändern oder Drähten verarbeitet.
Bei der Herstellung von Multifilamentleitern ist nun der erste
Fabrikationsschritt, nämlich das genaue Bohren von einigen hundert
oder tausend Löchern mit sehr kleinem Durchmesser Ober Längen von einigen Dezimetern, nich
Zweck der Neuerung ist die Schaffung eines stabilisierten Supraleiters mit einer Vielzahl von sehr dünnen Supraleiterfilamenten bei dessen Herstellung die vorangehend angeführten
Nachteile nicht auftreten.
Der neuerungsgemässe Supraleiter ist dadurch gekennzeichnet,
dass er aus einem aus elektrisch normalleitendem Material hergestellten Rohr besteht, welches mindestens teilweise mit
mindestens annähernd gleichlangen Stäben oder Drähten aus mit elektrisch normalleitendem Material umgebenen und mit
diesem metallurgisch verbundenen Supraleiterfilamenten ausgefüllt und an seinen beiden Enden mit einem Verschlussdeckel
vakuumdicht verschlossen ist, wobei das Ganze mechanisch derart zu einem Draht oder Band verformt ist, dass zwischen dem
Rohr und den Stäben bzw· Drähten eine metallurgische Verbindung besteht.
Um zu verhindern, dass im fertigen Supraleiter während dem Betrieb interfilamentäre Magnetisierungsströme auftreten, 1st
es vorteilhaft, wenn die im RohrInnern angeordneten Stäbe oder
Drähte mit untereinander schraubenlinienförmig verdrillten Supraleiterfilamenten versehen oder die Supralelterfilamente
IL .._^
mit einer solchen Schicht umhüllt sind, deren elektrische Leit
eratur der Supraleiter filamente
gemessen mindestens hundert mal schlechter ist als diejenige von Kupfer.
Nachstehend wird die Neuerung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Pressbolzen zur Herstellung
eines neuerungsgemässen Supraleiters; und
Fig. 2 einen Querschnitt analog Figur 1, jedoch nach Durchführung einer Kaltverformung.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, füllt man zur Herstellung
eines neuerungsgemässen stabilisierten Supraleiters mit einer Vielzahl von sehr dünnen Filamenten aus supraleitendem Material
zuerst ein Rohr 1 aus elektrisch normalleitendem Material, z.B. Kupfer, oder Aluminium mit mindestens annähernd gleichlangen Stäben 2 aus mit elektrisch normalleitendem Material,
z.B. Kupfer oder Aluminium, umgebenen und mit diesem metallurgisch verbundenen Supraleiterfilamenten 3, und gemäss der gewünschten
Verteilung der Supralelterfilamente im fertigen Leiter, mit Kupfer- oder Aluminiumstäben 4 die keine Supraleiterdrähte
enthalten.
Wenn der Querschnitt des Rohres 1 wie aus Figur 1 gut ersichtlich,
voll ausgefüllt ist, wird das Rohrinnere evakuiert und die beiden
Enden des Rohres 1 mit je einem Verschlussdeckel vakuumdicht
zugeschweisst.
Danach wird das Ganze bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur bis 300 C mechanisch unter einem Druck von bis
2
su 200 kg/sss zu einem Draht oder Band verforst5 derart.
su 200 kg/sss zu einem Draht oder Band verforst5 derart.
dass zwischen dem Rohr 1 und den Stäben 2 bzw. 4 eine
metallurgische Bindung entsteht·
Das sieht bein dargestellten Beispiel derart aus, dass man das gefüllte und verschlossene Rohr 1 von einem Ausgangsdurchmesser von beispielsweise 20cm zu einem wie in Figur 2
dargestellten Stab mit einem Aussendurchmesser von ca. 10cm presst« Nach diesem Vorgang hat sich zwischen den Stäben 2
und 4 und dem Hüllrohr 1 eine einwandfreie metallische Verbindung gebildet, die eine Weiterverarbeitung bis zu
Bändern oder Drähten gestattet. Danach wird der derart erhaltene Stab durch weitere Kaltverformung wie Ziehen oder
Walzen zu einem Draht mit einem Durchmesser von beispielsweise 0,6mm verformt.
wurde derart gewählt, dass die daraus entstehenden Filamente
im fertigen Draht einen Durchmesser im Bereich von 0,1 bis
100 μ aufweisen. Die Anzahl der Supraleiterfilamente variiert
je nach Verwendung des Leiters zwischen ca. 50 und einigen tausend.
70409S5-s.ii.72
Das beschriebene Verfahren gestattet die Herstellung fast jeder beliebigen Leiterkonfiguration, da sie*; die Anzahl
der Filamente und das Verhältnis von elektrisch normalleitendem Material zu Niob-Titan durch Einsetzen von
entsprechend heruntergearbeiteten Einheitsstäben 2 und
wenn nötig von Stäben 4 aus normalleitendem Material in einem weiten Bereich variieren lässt.
Claims (8)
1. Stabilisierter Supraleiter mit einer Vielzahl von sehr dünnen Filamenten aus supraleitendem Material, dadurch
gekennzeichnet, dass er aus einem aus elektrisch normalleitendem Material hergestellten Rohr (1) besteht,
welches mindestens teilweise mit mindestens annähernd gleichlangen Stäben oder Drähten (2) aus mit elektrisch
normalleitendem Material umgebenen und mit diesem metallurgisch verbundenen Supraleiterfilamenten (3) ausgefüllt und an seinen beiden Enden rait einem Verschlussdeckel vakuumdicht verschlossen ist, wobei das Ganze
mechanisch derart zu einem Draht oder Band verformt ist,
dass zwischen dem Rohr (1) und den Stäben bzw. Drähten (2) eine metallurgische Verbindung besteht.
2. Supraleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das supraleitende Material aus Niob-Titan besteht.
3. Supraleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das normalleitende Material aus Kupfer und/oder
Aluminium besteht*
4. Supraleiter nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des
Rohrinnern mit Stäben oder Drähten (4) aus normalleitendem
Material ausgefüllt ist.
5. Supraleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er durch Kaltverformung hergestellt worden ist.
6. Supraleiter nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente (3)
aus supraleitendem Material einen Durchmesser im Bereich von 0,1 bis 100 ρ aufweisen.
7. Supraleiter nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Rohrinnern
angeordneten Stäbe oder Drähte (2) mit untereinander schraubenlinienförmig verdrillten Supraleiterfilamenten (3)
versehen sind.
8. Supraleiter nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Supraleiterfilamente (3) mit einer Schicht umhüllt
sind, deren elektrische Leitfähigkeit bei der Betriebs» temperatur der Supraleiterfilamente gemessen mindestens
hundertmal schlechter ist als diejenige von Kupfer.
70409S5-f.ii.72
Applications Claiming Priority (1)
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| CH1482570A CH522310A (de) | 1970-10-06 | 1970-10-06 | Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters |
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| DE7040955U Expired DE7040955U (de) | 1970-10-06 | 1970-11-05 | Stabilisierter Supraleiter |
Family Applications Before (1)
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| DE19702054392 Pending DE2054392A1 (de) | 1970-10-06 | 1970-11-05 | Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters |
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| DE (2) | DE2054392A1 (de) |
Families Citing this family (3)
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Also Published As
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