DE7602013U1 - Superconductor - Google Patents
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Description
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BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz) BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Switzerland)
Supraleiter und Verfahren zu dessen HerstellungSuperconductors and processes for their manufacture
Die Erfindung betrifft einen Supraleiter mit einer Vielzahl von ein Kabel bildenden Supraleiterdrähten, bei denen eine grosse Anzahl von Filamenten aus supraleitendem Material in eine aus elektrisch normalleitendem Material bestehende Matrix eingebettet ist sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Supraleiters. The invention relates to a superconductor with a plurality of superconductor wires forming a cable, in which a large number of filaments made of superconducting material are embedded in a matrix made of electrically normal conductive material and a method for manufacturing this superconductor.
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Zum Beispiel zur Erzeugung der bei der Kernfusion erforderlichen Magnetfelder mit Feldstärken bis zu 12 Tesla werden Supraleiter für elektrische Ströme bis zu 50*000 A und mehr benötigt. Die für solch hohe elektrische Ströme geeigneten, aus einer intermetallischen A15-Verblndung bestehenden supraleitenden Materialien wie zum Beispiel Nb3Sn, V3Ga oder V3Si weisen jedoch die Nachteile auf, dass sie nach der Durchführung der Reaktionsglühung sehr spröde sind und nur wenig gebogen und gedehnt werden dürfen, wenn ihre supraleitenden Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden sollen.For example, to generate the magnetic fields required for nuclear fusion with field strengths of up to 12 Tesla, superconductors are required for electrical currents of up to 50 * 000 A and more. The superconducting materials suitable for such high electrical currents and consisting of an intermetallic A15 compound, such as Nb 3 Sn, V 3 Ga or V 3 Si, however, have the disadvantages that they are very brittle and only slightly after the reaction annealing has been carried out may be bent and stretched if their superconducting properties are not to be impaired.
Ausserdem werden die bei solch hohen Strömen auf den Supraleiter einwirkenden Kräfte wesentlich höher als bisher üblich sein, so dass hohe Anforderungen an die mechanische Festigkeit des Supraleiters gestellt werden.In addition, with such high currents, the Forces acting on superconductors are significantly higher than previously usual, so that high demands are placed on the mechanical strength of the superconductor.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Supraleiters, bei dessen Herstellung, Weiterverarbeitung und Einsatz die Gefahr einer Beschädigung der aus supraleitendem Material bestehenden Filamente auf ein Minimum reduziert wird.The object of the invention is to create a superconductor, in its manufacture, further processing and Use the risk of damaging the filaments made of superconducting material Minimum is reduced.
Der erfindungsgemässe Supraleiter der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass das KabelThe inventive superconductor of those mentioned at the beginning Type is characterized in that the cable
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mit einer in seiner Längsrichtung verlaufenden, aus mindestens zwei funktionell verschiedenen Teilen bestehenden Tragstruktur verbunden ist, indem die das Kabel bildenden Drähte untereinander und mit den angrenzenden Teilen der Tragstruktur plastisch verbunden sind, und dass die Festigkeit der bei Einsatz des Supraleiters festigkeitsmä'ssig relevanten Verbindungen zwischen den verschiedenen Teilen der Tragstruktur bei Betriebstemperatur des Supraleiters mindestens annähernd derjenigen der Tragstruktur entspricht oder höher liegt. Die Tragstruktur kann dabei zum Beispiel einen die auf das Kabel einwirkenden Kräfte aufnehmenden Tragteil und einen Stabilisierungsteil oder einen Tragteil und einen Kühlteil oder einen Tragteil, einen Stabilisierungsteil und einen Kühlteil aufweisen.with one that runs in its longitudinal direction and consists of at least two functionally different parts Support structure is connected by the wires forming the cable with each other and with the adjacent parts of the supporting structure are plastically connected, and that the strength of the in use of the superconductor, connections between the various parts of the supporting structure that are relevant in terms of strength at least approximately corresponds to that of the supporting structure at the operating temperature of the superconductor or higher. The support structure can, for example, act on the cable Forces-absorbing support part and a stabilizing part or a support part and a cooling part or a Have support part, a stabilizing part and a cooling part.
Wird nun ein solcher Supraleiter zum Beispiel bei der Herstellung einer Spule gebogen, dann können die das Kabel bildenden Drähte untereinander und gegenüber den angrenzenden Teilen der Tragstruktur nachgeben, obwohl der Supraleiter gesamthaft gesehen eine ausserordentliche Festigkeit gegenüber äusseren, auf ihn einwirkenden Kräften aufweist, so dass eine Be-If such a superconductor is bent during the manufacture of a coil, for example, then they can Cable-forming wires give way to each other and to the adjacent parts of the support structure, although the superconductor as a whole has an extraordinary resistance to external influences acting on it Has forces, so that a loading
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Schädigung der aus supraleitendem Material bestehenden Filamente bei der Wicklung der Spule auf ein Minimum reduziert ist. Dies ist sehr wichtig, da die Feststellung einer Beschädigung des Supraleiters erst an dem fertig montierten Magneten bei seiner ersten Inbetriebnahme wirtschaftlich gesehen einen beträchtlichen Verlust darstelltDamage to the filaments made of superconducting material when winding the coil to a minimum is reduced. This is very important, since damage to the superconductor is only just beginning the fully assembled magnet when it is first put into operation a considerable economically Represents loss
Es ist zweckmässig, wenn die das Kabel bildenden Drähte untereinander und mit den angrenzenden Teilen der Tragstruktur weichverlötet und mindestens die bei Einsatz des Supraleiters festigkeitsmässig relevanten Verbindungen der Tragstruktur durch eine Hartverlötung oder Verschweissung gebildet sind.It is useful if the wires forming the cable with each other and with the adjacent parts the supporting structure is soft-soldered and at least the strength when using the superconductor relevant connections of the support structure are formed by brazing or welding.
Um die Gefahr einer Beschädigung der aus supraleitendem Material bestehenden Filamente bei einer Biegung des Supraleiters möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn das die Supraleiterdrähte enthaltende Kabel um die bei Biegung des Supraleiters neutrale Schicht herum konzentriert ist.In order to avoid the risk of damage to the filaments made of superconducting material in the event of a To keep the bending of the superconductor as small as possible, it is advantageous if the superconductor wires containing cables is concentrated around the neutral layer when the superconductor is bent.
Um den Supraleiter auf seine Betriebstemperatur abkühlen zu können, ist es zweckmässig, wenn die Trag-To cool the superconductor to its operating temperature to be able to, it is useful if the carrying
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struktur mit mindestens einem längs dem Kabel verlaufenden Kühlkanal oder Kühlrohr versehen ist.structure is provided with at least one cooling channel or cooling tube running along the cable.
Zur elektrischen Stabilisation des Supraleiters ist es ferner vorteilhaft, wenn die Tragstruktur mit mindestens einem längs dem Kabel verlaufenden, aus elektrisch normalleitendem Material, zum Beispiel Kupfer oder Aluminium, bestehenden Stabilisierungsteil versehen ist.For the electrical stabilization of the superconductor, it is also advantageous if the support structure with at least one of electrically normal conductive material running along the cable, for example Copper or aluminum, existing stabilization part is provided.
Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Supraleiters ist es zweckmässig, wenn die Tragstruktur mit mindestens einem längs dem Kabel verlaufenden, eine höhere Festigkeit als das Stabilisierungsmaterial aufweisenden Verstärkungsteil versehen ist.To increase the mechanical strength of the superconductor, it is useful if the support structure with at least one that runs along the cable and has a higher strength than the stabilizing material Reinforcement part is provided.
Zum weiteren Schutz der aus supraleitendem Material bestehenden Filamente gegen eine Beschädigung bei der Herstellung und Weiterverarbeitung des Supraleiters ist es vorteilhaft, wenn das die Supraleiterdrähte enthaltende Kabel mindestens einen Stabilisierungs- und/oder einen parallel zur Supraleiterlangsachse verlaufenden Verstärkungsdraht enthält.To further protect the filaments made of superconducting material against damage during the Production and further processing of the superconductor, it is advantageous if the one containing the superconductor wires Cable at least one stabilization and / or one running parallel to the superconductor long axis Includes reinforcement wire.
Um bei einem Einsatz des Supraleiters in sehr schnell sich ändernden Magnetfeldern ein Minimum an Wirbelstrom-In order to minimize eddy current when the superconductor is used in rapidly changing magnetic fields.
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Verlusten zu erhalten ist es zweckmässig, wenn das Stabilisierungsmaterial in mehrere Drähte aufgeteilt und diese von einer zum Beispiel aus einer CuNi-Leglerung bestehenden hochohmigen Schicht getrennt sind.To preserve losses, it is useful if the stabilizing material is divided into several wires and this from a CuNi alloy, for example existing high-resistance layer are separated.
Zur Durchleitung von sehr hohen elektrischen Strömen ist es vorteilhaft, wenn das supraleitende Material aus einer intermetallischen A15-Verbindung, zum Beispiel aus Nb3Sn1 V3Ga oder V3Si, besteht.In order to pass through very high electrical currents, it is advantageous if the superconducting material consists of an A15 intermetallic compound, for example Nb 3 Sn 1 V 3 Ga or V 3 Si.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemassen Supraleiters, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man das Kabel im Innern der Tragstruktur anordnet, die einzelnen Teile der Tragstruktur miteinander verbindet und anschliessend die Weichverlötung des Kabels durchführt. The invention also relates to a method for producing the superconductor according to the invention, which is characterized in that the cable is arranged inside the support structure, the individual Connects parts of the supporting structure to one another and then soft-soldering the cable.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen;The invention is explained below with reference to the drawing, for example. Show it;
Fig.l einen Schnitt durch eine erste beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemassenFig.l shows a section through a first exemplary embodiment of an inventive
Supraleiters;
Fig.2 einen Schnitt durch eine zweite beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen
Supraleiters;Superconductor;
2 shows a section through a second exemplary embodiment of a superconductor according to the invention;
Pig. 3 einen Schnitt durch eine dritte beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemassenPig. 3 shows a section through a third exemplary embodiment of one according to the invention
Supraleiters;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine vierte beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemassenSuperconductor;
4 shows a section through a fourth exemplary embodiment of one according to the invention
Supraleiters;
Fig. 5 einen Schnitt durch eine fünfte beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemassenSuperconductor;
5 shows a section through a fifth exemplary embodiment of one according to the invention
Supraleiters; und
Fig. 6 einen Schnitt durch eine weitere beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemassen
Supraleiters.Superconductor; and
6 shows a section through a further exemplary embodiment of a superconductor according to the invention.
Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist der Supraleiter mit einer Vielzahl von ein Kabel 1 bildenden Supraleiterdrähten 2 versehen, wobei bei den letzteren eine grosse Anzahl von aus einer intermetallischen A15-Verbindung bestehende Filamente in eine aus bei Betriebstemperatur des Supraleiters elektrisch normalleitendem Material bestehende Matrix aus einer Legierung wie Cu-Sn für Nb3Sn-Filamente oder Cu-Ga für V3Ga-FiIamente usw. eingebettet sind. Diese Matrix kann auch zur Stabilisierung hochleitfähiges Material wie zum Beispiel Kupfer oder Aluminium aufweisen.In the embodiment shown in Figure 1, the superconductor is provided with a plurality of superconductor wires 2 forming a cable 1, with the latter having a large number of filaments consisting of an intermetallic A15 compound in a matrix consisting of material that is normally electrically conductive at the operating temperature of the superconductor made of an alloy such as Cu-Sn for Nb 3 Sn filaments or Cu-Ga for V 3 Ga filaments, etc. are embedded. This matrix can also have highly conductive material such as copper or aluminum for stabilization.
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Zusätslich zu den Supraleiterdrähten 2 enthält das Kabel 1 noch aus Stabilisierungsmaterial bestehende Drähte 3 und aus Stahl bestehende Verstärkungsdrähte 4, wobei zur Erzielung einer geringstmöglichen Dehnbarkeit des Kabels 1 die Verstärkungsdrähte 4 parallel zur Kabellängsachse verlaufen.In addition to the superconductor wires 2 contains the Cable 1 still made of stabilizing material Wires 3 and reinforcing wires 4 made of steel, with the aim of achieving the lowest possible extensibility of the cable 1, the reinforcement wires 4 run parallel to the longitudinal axis of the cable.
Zur elektrischen Stabilisation des Supraleiters sind längs dem Kabel 1 verlaufende, aus elektrisch gut leitendem Material, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, bestehende Stabilisierungs- und Abstützteile 5 und 6 angeordnet, wobei der eine Stabilisierungsund Abstützteil 6 zusätzlich mit einem Kühlkanal 7 zur Durchleitung eines Kühlmediums versehen ist.For electrical stabilization of the superconductor, cables 1 running along the cable are electrically good conductive material such as copper or aluminum, existing stabilizing and supporting parts 5 and 6, the one stabilizing and supporting part 6 additionally having a cooling channel 7 is provided for the passage of a cooling medium.
Der Supraleiter ist ausserdem zur zusätzlichen Erhöhung seiner mechanischen Festigkeit auf seiner Aussenseite von einem Stahlmantel 8 vollständig umhüllt, wobei der letztere längs der Naht 9 verschweisst ist.The superconductor is also for additional increase its mechanical strength completely encased on its outside by a steel jacket 8, wherein the latter is welded along the seam 9.
Die Stabilisierungs- und Abstützteile 5 und 6 sowie der Stahlmantel 8 sind untereinander über Hartlot, zum Beispiel einem Cu-Ag-Hartlot, fest miteinander verbunden und bilden derart einen hochfesten Bauteil, der festigkeitsmässig zur Herstellung von den für die Durchführung der Kernfusion benötigten Magnetspulen durchaus geeignet ist.The stabilizing and supporting parts 5 and 6 and the steel jacket 8 are mutually via hard solder, for Example of a Cu-Ag hard solder, firmly connected to one another and thus form a high-strength component which, in terms of strength, is used for the production of the Implementation of the nuclear fusion required magnetic coils is quite suitable.
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Bei der Herstellung des in Figur 1 dargestellten Supraleiters wird da? die untereinander transponierten losen Drähte 2,3 und 4 enthaltende flexible Kabel 1 im Innern der aus den Teilen 5,6 und β bestehenden Tragstruktur angeordnet, die einzelnen Teile 5,6 und 8 der letzteren durch Hartverlöten fest miteinander verbunden, der Stahlmantel 8 zwischen den im Teil 5 sich befindenden Oeffnungen 10 längs der Naht 9 verschweisst und dann die das Kabel 1 bildenden Drähte 2,3 und 4 untereinander und mit den angrenzenden Teilen 5 und 6 der Tragstruktur durch Einführen von Weichlot durch längs dem Supraleiter vorgesehene Oeffnungen 10 weichverlötet·In the production of the superconductor shown in Figure 1 there is? the lots transposed one below the other Flexible cables 1 containing wires 2, 3 and 4 inside the supporting structure consisting of parts 5,6 and β arranged, the individual parts 5,6 and 8 of the latter firmly connected to one another by hard soldering, the steel jacket 8 between the openings in part 5 10 welded along the seam 9 and then the wires 2, 3 and 4 forming the cable 1 with one another and with the adjacent parts 5 and 6 of the support structure by introducing soft solder through provided along the superconductor Openings 10 soft-soldered
Die miteinander hartverlöteten oder verschweissten Tragstrukturteile 5,6 und 8 bilden einen mechanisch hochfesten Supraleiter, welcher den Vorteil aufweist, dass bei seiner Biegung, zum Beispiel bei der Wicklung einer Magnetspule, das Kabel 1 durch seine flexible Anordnung und Ausbildung eine geringe Verschiebung der weichverlöteten Supraleiterdrähte 2 untereinander und gegenüber den Stabilisierungs- und Abstützteilen 5 und 6 zulässt, so dass die Gefahr einer Beschädigung der aus supraleitendem Material bestehenden Filamente sehr stark verringert wird. Die Lötzeit und der bei etwa 700°C liegende Schmelzpunkt des verwendeten Hartlotes liegen dabei in einem solchen Bereich, dass die supraleitender Eigenschaften der zum Beispiel aus Nb3Sn bestehenden FilamenteThe support structure parts 5, 6 and 8, which are brazed or welded to one another, form a mechanically high-strength superconductor, which has the advantage that when it is bent, for example when winding a magnet coil, the flexible arrangement and design of the cable 1 means that the soft-soldered superconductor wires are slightly displaced 2 among each other and with respect to the stabilizing and supporting parts 5 and 6, so that the risk of damage to the filaments made of superconducting material is very much reduced. The soldering time and the melting point of the brazing solder used, which is around 700 ° C., are in such a range that the superconducting properties of the filaments made, for example, of Nb 3 Sn
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Um bei einer Biegung des Supraleiters die auf die Supraleiterdrähte 2 einwirkenden Zugspannungen möglichst gering zu halten, ist das Kabel 1 derart angeordnet, dass es um die bei Beigung des Supraleiters neutrale Schicht herum konzentriert ist.In order to reduce the tensile stresses acting on the superconductor wires 2 when the superconductor bends To keep it as small as possible, the cable 1 is arranged in such a way that it is concentrated around the layer that is neutral when the superconductor is attached.
Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform werden im Gegensatz zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform zwei symmetrisch zum Kabel 1 verlaufende Kühlrohre 13 und 14 in den entsprechend geformten Abstutz- und Stabilisierungsteilen 5 und 6 eingelegt.In the embodiment shown in FIG. 2, in contrast to the embodiment shown in FIG. 1, two cooling pipes 13 and 14 running symmetrically to the cable 1 are inserted into the correspondingly shaped support and stabilizing parts 5 and 6 inserted.
Bei dieser Ausführungsform sind die das Kabel 1 bildenden Supraleiterdrähte 2 untereinander und mit den angrenzenden Teilen 5 und 6 der Tragstruktur sowie die beiden Teile 5 und 6 untereinander weichverlötet. Zur Erzielung der mechanisch hochfesten Tragstruktur ist der die Aussenseite des Supraleiters vollständig umhüllende Stahlmantel 8 mit der Aussenseite der AbstUtz- und Stabilisierungsteile 5 und 6 hartverlötet oder verschweisst.In this embodiment, the superconducting wires 2 forming the cable 1 are with each other and with the adjacent parts 5 and 6 of the support structure and the two parts 5 and 6 soft-soldered to one another. To achieve the mechanically high-strength support structure is the steel jacket 8 completely enveloping the outside of the superconductor with the outside of the support and stabilization parts 5 and 6 brazed or welded.
Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform vorThe embodiment shown in FIG. 3 differs from the embodiment shown in FIG
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allen dadurch, dass die für das Kühlmedium bestimmten Kühlkana'le durch zwei aus nahtlos gezogenen Stahlrohren 13 und 14 bestehenden Verstärkungsteilen gebildet werden.all in that the cooling ducts intended for the cooling medium run through two seamlessly drawn steel tubes 13 and 14 existing reinforcement parts are formed.
Um bei Einsatz des Supraleiters in sich sehr schnell ändernden Magnetfeldern ein Minimum an Wirbelstromverlusten zu erhalten, sind die aus bei Betriebstemperatur des Supraleiters elektrisch normalleitendem Stabilisierungsmaterial wie zum Beispiel Kupfer oder Aluminium, bestehenden Abstütz- und Stabilisierungsteile 5 und 6 in mehrere, parallel zueinander verlaufende Drähte 5a, 5b, 5c und 5d sowie 6a, 6b, 6c und 6d unterteilt, und diese Drähte 5a bis 5d und 6a bis 6d einzeln durch eins.zum Beispiel aus einer CuNi legierung bestehenden hochohmigen Schicht getrennt.In order to minimize eddy current losses when using the superconductor in rapidly changing magnetic fields to be obtained are those which are normally electrically conductive at the operating temperature of the superconductor Stabilization material such as copper or aluminum, existing support and stabilization parts 5 and 6 into several parallel wires 5a, 5b, 5c and 5d as well as 6a, 6b, 6c and 6d divided, and these wires 5a to 5d and 6a to 6d individually by one, for example made of a CuNi alloy existing high-resistance layer separated.
Zusätzlich können auch die einzelnen Supraleiterdrähte 2 von je einer hochohmigen Schicht umgeben sein.In addition, the individual superconductor wires 2 can each be surrounded by a high-resistance layer.
Zur Erzielung einer gewissen Flexibilität des Kabels 1 beim Biegen des Supraleiters, das heisst zur Verminderung des Risikos einer Beschädigung der aus spröden supraleitenden Materialien wie zum Beispiel Nb3Sn, V Ga oder V3Si bestehenden Filamente sind auch hier die Supraleiterdrähte 2 unter sich und mit den angrenzenden Teilen 5,6,13 und 14 weichverlötet. Zur Erzielung einerTo achieve a certain flexibility of the cable 1 when bending the superconductor, i.e. to reduce the risk of damage to the filaments made of brittle superconducting materials such as Nb 3 Sn, V Ga or V 3 Si, the superconductor wires 2 are here as well with the adjacent parts 5,6,13 and 14 soft-soldered. To achieve a
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möglichst starken Tragstruktur sind die Abstütz- und Stabilisierungsteile 5 und 6, die Stahlrohre 13 und 14 sowie der Stahlmantel 8 untereinander hartverlötet oder verschwelest.The supporting and stabilizing parts 5 and 6, the steel pipes 13 and 14 and the steel jacket 8 are brazed or fused together with one another, as strong as possible.
Bei der in Figur 4 dargestellten AusfUhrungsform ist das In the illustrated embodiment in Figure 4 which is
' aus einer Vielzahl von Supraleiterdrähten 2 bestehende' consisting of a large number of superconductor wires 2
'■ Kabel 1 in einer Ausnehmung eines aus Kupfer bestehenden,'■ Cable 1 in a recess of a copper made
mit zwei Kühlkanälen 11 und 12 versehenen Abstütz-, Stabilisierungs- und Kühlteiles 6 angeordnet. Zur Verstärkung der Tragstruktur ist ein starkes Stahlprofil 15 mittels Hartverlötung auf der Aussenseite des Abstütz-, Stabilisierungs- und Kühlteiles 6 befestigt, so dass ein festigkeitsmässig sehr starker Bauteil gebildet wird.with two cooling channels 11 and 12 provided support, stabilization and cooling part 6 is arranged. For reinforcement the supporting structure is a strong steel profile 15 by means of brazing on the outside of the Supporting, stabilizing and cooling part 6 attached, so that a component that is very strong in terms of strength is formed.
Um eine Beschädigung der Supraleiterfilamente bei der Herstellung und Weiterverarbeitung zu vermeiden, sind die Supraleiterdrähte 2 unter sich und mit den angrenzenden Teilen 6 und 15 der mechanisch stabilen Tragkonstruktion zur Erzielung einer geringen Flexibilität der Supraleiterdrähte mit einem Weichlot verlötet, und das Kabel 1 ist über den Querschnitt des Supraleiters betrachtet derart angeordnet, dass es um die bei Biegung des Supraleiters neutrale Schicht herum konzentriert ist.To avoid damage to the superconductor filaments in the To avoid production and further processing, the superconductor wires 2 are among themselves and with the adjacent ones Parts 6 and 15 of the mechanically stable support structure to achieve a low flexibility of the superconductor wires soldered with a soft solder, and the cable 1 is as viewed over the cross section of the superconductor arranged so that it is concentrated around the layer which is neutral when the superconductor is bent.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die geometrische Anordnung und die Materialien so zu wählen, dass sich das Kabel 1 am fertig gebogenen Supraleiter in dessen auf Druck beanspruchten Bereich befindet.It is of course also possible to use the geometric arrangement and to choose the materials so that the cable 1 on the finished bent superconductor is in its on pressure claimed area.
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Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform wird die Tragstruktur durch ein zur Durchleitung eines Kühlmittels nahtlos gezogenes Kühlrohr 16 gebildet, das aus elektrisch gut leitendem Stabilisierungsmaterial wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium besteht. Das Kühlrohr 16 ist zur Erhöhung seiner mechanischen Festigkeit auf seiner Innenseite mit einem aus Stahl bestehenden Verstärkungsrohr 17 verstärkt. Die beiden Rohre 16 und 17 sind zur Erzielung der höchstmöglichen mechanischen Festigkeit der Tragstruktur miteinander verlötet.In the embodiment shown in Figure 5, the support structure is through a for the passage of a Coolant formed seamlessly drawn cooling tube 16, which is made of electrically good conductive stabilization material such as copper or aluminum. The cooling pipe 16 is to increase its mechanical Strength reinforced on its inside with a reinforcing tube 17 made of steel. The two Pipes 16 and 17 are to achieve the highest possible mechanical strength of the support structure with each other soldered.
Das aus den Supraleiterdrähten 2 bestehende Kabel 1 ist auf der Aussenseite des aus Stabilisierungsmaterial bestehenden Rohres 16 angeordnet, wobei die Supraleiterdrähte 2 unter sich und mit dem angrenzenden Rohr 16 zur Erzielung einer geringen Flexibilität der Supraleiterdrähte 2 plastisch, zum Beispiel mittels einem Weichlot, verbunden sind.The cable 1 consisting of the superconductor wires 2 is on the outside of the stabilizing material existing tube 16 arranged, the superconductor wires 2 under and with the adjacent Tube 16 to achieve a low flexibility of the superconductor wires 2 plastic, for example are connected by means of a soft solder.
Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Supraleiters ist das Kabel 1 von zwei identischen, zur elektrischen Stabilisation und zur Abstützung des letzteren dienenden, aus Kupfer oder Aluminium bestehenden Formteilen 19 umschlossen. Zur ErhöhungIn the embodiment of a superconductor shown in Figure 6, the cable 1 of two identical, for electrical stabilization and to support the latter, made of copper or aluminum existing molded parts 19 enclosed. To increase
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der mechanischen Festigkeit der beiden Formteile 19 sind z.B. aus einer CuAl-Bronze bestehende Verstärkungsdrähte 18 in diesen Formteilen 19 eingebettet und metallurgisch mit diesen verbunden. Die Supraleiterdrähte 2 des Kabels 1 sind untereinander und mit den angrenzenden Formteilen 19 plastisch z.B. über Weichlot verbunden. Das Weichlot kann nach dem Hartverlöten der beiden Formteile 19 durch mehrere in den letzteren vorgesehene Oeffnungen 20 in das Innere des Supraleiters eingeführt werden. Das Einbetten der Verstärkungsdrähte kann z.B. durch Einlegen von Bronzestäben in Nuten und anschliessendes Zuwalzen oder -ziehen oder durch gemeinsames Extrudieren mit den Formteilen 19 erfolgen, wobei zur metallurgischen Verbindung des Verstärkungs- mit dem Stabilisierungsmaterial eine Diffusionsglühung durchgeführt werden kann.The mechanical strength of the two molded parts 19, for example, reinforcing wires 18 consisting of a CuAl bronze are embedded in these molded parts 19 and metallurgically connected to them. the Superconductor wires 2 of the cable 1 are plastic with one another and with the adjoining molded parts 19 e.g. connected via soft solder. The soft solder can after the hard soldering of the two molded parts 19 through several openings 20 provided in the latter are introduced into the interior of the superconductor. The reinforcement wires can be embedded, for example, by inserting bronze rods in grooves and then Rolling or drawing or by extruding together with the molded parts 19 take place, with diffusion annealing for the metallurgical connection of the reinforcement material with the stabilization material can be carried out.
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