KR20080088582A

KR20080088582A - 초전도 코일용 형판

Info

Publication number: KR20080088582A
Application number: KR1020087012312A
Authority: KR
Inventors: 이몬 마허
Original assignee: 코티드 컨덕터 실린더스 리미티드
Priority date: 2005-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2008-10-02
Also published as: AU2006318873B2; US20110177952A1; HK1127529A1; WO2007060432A1; GB2432726B; US8745849B2; GB0524090D0; CN101322257A; CA2628228C; GB2432726A; EP1958273A1; CN101322257B; CA2628228A1; AU2006318873A1

Abstract

적어도 두 개의 결합 모서리를 가지며 유연한 이축-조직화된 물질의 시트로부터 권형 위에 초전도 코일에 대한 형판을 만들기 위한 방법을 개시한다.

시트의 표면 조직은 결정들에 의하여 특징지어지고, 권형은 실질적으로 굽은 표면을 갖는다. 각 결합 모서리들은 권형에 대한 시트의 적용에 있어 또 다른 결합 모서리에 인접하게 놓이고, 각 결합 모서리와 그것의 인접한 모서리는 한 쌍을 이루고 시트는 권형의 일부에 실질적으로 맞게 하고 권형(forrmer)의 표면의 일부를 덮도록 치수화(dimensioned) 된다.

시트 영역의 쌍 모서리들의 양면은 실질적으로 정렬된 결정들을 가지기 위해서 권형 위에 시트를 위치시키고 쌍 모서리들 사이에 결합을 형성한다.

그것에 의해 형판은 결합을 가로질러 실질적으로 연속화되고 조직화된 표면을 가진다.

Description

초전도 코일용 형판 {TEMPLATE FOR A SUPERCONDUCTING COIL}

본 발명은 실질적으로 굽은 권형(former) 위에 초전도 코일용 형판을 제조하는 방법과 장치에 관한 것이다.

권형 상에 초전도 코일을 바로 제작하는 종래의 기술은 2003년 3월 6일에 발행된 유럽특허출원 No.02755238.9에 기술되어 있고 그 발명의 명칭은 "초전도 코일 제작"이다. 이 출원은 초전도 코일의 제조방법을 개시한다. 이 방법은 실질적으로 구부러진 표면이 있는 권형 위에 개별적으로 증착된 층의 본래의 장소에 초전도 물질을 증착화, 형상화, 조직화를 수행함으로써 개별적인 코일 궤도(track)를 제작하는 단계를 포함한다.

또한, 그 출원은 코일을 형성하기 위해 초기에 조직화된 층을 만드는 많은 과정들을 개시하고 있다. 예를 들면, 소위 IBAD(Ion Beam Assisted Deposition), IAD(Ion Assisted Deposion) 또는 ISD(Inclined Substrate Deposion)라 불리는 것은 접근법 또는 이들의 접근법의 변형예를 이용하여, 그 과정들은 후속하는 조직화된 초전도 물질 사용을 위한 형판(template) 층의 증착을 포함한다.

IBAD 증착 방식에서, 매우 윤기나는 표면과 증착물로 시작하는 것은 필수적 이다. 예를 들면, 특정 각도에서 기판에 작용하는 이온 광선이 존재할 때 YSZ(Yttrium Stabilised Zirconia)는 성장하는 YSZ 필름에서 조직화를 유도하는 효과가 있다. ISD로서 때때로 언급되는 또 다른 기술로서, 조직화된 층의 증발이나 펄스 레이저 증착은 특정 각도에서 다시 이루어지지만 이온 광선에 대한 필요는 없다.

표면에 요구되는 상태를 생성하기 위해 스퍼터링을 이용하는 설계가 연구되어 왔다. IAD가 한 예이며 분자 광선 스퍼터링(MBS)은 또 다른 예이다.

목적은 YBCO(Yttrium Barium Copper Oxide)과 같은 초전도 필름이 성장할 수 있는 상부에 조직화된 층을 생성하는 것으로 항상 같다. 이 필름들은 연속적으로 초전도화 된 층과 초전도화 되지 않은 층을 번갈아가며 증착함에 의해 초전도 코일로 만들어질 수 있다. 이는 유럽 특허 출원 No.02755238.9에 기술되어 있다.

코일의 구성은 연속적인 층들로 복사된다. 그러나 층 안에 존재하는 심각한 결점은 코일의 구성을 막을 수 있다. 그것에 의해 코일이 초전도성인지 테스트하는 테스팅 단계가 실패할 수 있다.

공지된 제조과정은 만들어진 코일 궤도의 작동 비율을 증가시키기고 초전도 특성을 개선하기 위해 발전하여 왔다. 제조과정의 개선은 유럽 특허 출원 No 04717702.7에 기술되어 있다. 그 발명의 명칭은 초전도 코일 시험(Superconducting Coil Testing)이다.

그 개선은 결점을 탐지하기 위해서 최외각층을 매핑화(mapping)하는 것, 결점을 피하기 위한 경로를 선택하는 것, 코일궤도를 만들어내기 위해서 층 위에 또 는 안에 경로를 결정하기에 앞서 바람직한 초전도 분야에 대한 영향을 계산하는 것을 포함한다.

그래서 개선된 방법은 코일 궤도의 구성이 코일 안에 연속적인 층 사이에서 변하는 것을 허용한다.

권형 위에 초전도 코일을 만드는 또 다른 방법은 RABiTS(Rolling Assisted Biaxially Textures Substrate)나 권형에 흠집을 내는 적절한 다른 변체와 테이프 형태의 조직화 된 유연한 기판을 사용하는 것이다.

RABiTS 물질은 열처리 과정이 삽입된 연속적인 회전 축소 과정에 의해 생성된다.

최종의 결과는 회전된 기판의 면과 회전 방향 안에서 원하는 극소의 정렬을 가지는 구조이다. 따라서, 기판-테이프는 이축 방향으로 조직화된다.

조직의 상태는 XRD(X-ray Diffaction)나 EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)에 의해 결정된다. 목적은 최고의 조직을 생성하는 것이다. 즉, 높은 각도의 결정 경계의 수를 최소화함에 의해 결정 사이에 오방위의 양을 최소화한다. 이것은 보통 EBSD기술 용 오방위 막대그래프 또는 선택된 X-ray의 피크의 FWHM(full width half maximum)로서 면 바깥과 면 안에서 보통 표현된다. 이것들은 잘 형성된 과정들이다.

RAVITS 테이프를 형성하는 기술은 결정 형상과 크기를 조절할 수 있는 정도까지 발전하여 왔다. 예를 들면, 등축 결정을 가진 RABiTS 물질이 형성될 수 있고, 크리스탈 결정의 면적이 대략 그 물질의 "ab" 평면 안에 양 방향에서 동일할 것이다. 대안적으로, 생성된 결정의 형상은 결정의 신장의 정도가 다양화될 수 있게 하기 위해서 이방성일 수 있다. 시작물질로 불순물의 통제된 양의 도입과 같은 그런 기술을 사용하는 모든 이러한 파라미터에 대한 증가된 통제에 대하여는 최근 2005년 9월 10일부터 15일까지 오스트리아 비엔나 EUCAS2005에서 Eickemeyer 외 다수에(et al) 의해서 보고되었다.

조직화되지 않은 기판을 가지고 시작할 경우의 장점은 그 기판이 RABiTS과 비교 시 기계적으로 매우 강하다는 것이다. 그래서 더 얇아진다는 장점이 있다.

따라서, 공학적인 현재의 밀도는 같은 YBCO 필름 재질에 대한 RABiTS 코팅 전도체보다 더 높을 수 있다. 이러한 이유 때문에 RABiTS 타입의 물질이 IBAD 기술을 사용하여 만들어내는 것만큼 좋은 기판을 만들어낼 수 없다고 하여도 더욱 빠르고 싸게 많이 생성될 수 있는 것이다.

예를 들면, RABiTS 물질로 구성된 조직화 된 테이프 기판을 사용하는 코일을 만들 때, 코팅될 테이프는 잘 조직화되어야만 한다. 즉, 그것의 구조는 가능하면 단 하나의 크리스탈의 그것과 가까워야만 한다. 모든 결정의 "c" 축은 필수적으로 필름 증착의 면의 수직에 가까운 방향으로 정렬되어야만 한다. 그리고 "ab"면 안에 높은 각도 결정 경계(high-angled grain boundaries)의 수는 또한 최소화되어야 한다. 높은 각도 결정 경계(high-angled grain boundaries)는 약한 연결(weak link) 로 작동하고 연속적으로 증착된 초전도 코일에서 초전도 전류를 통과시키는 것을 방해한다. 이것은 그 테이프의 결정이 후속적으로 증착된 층으로 복사되기 때문이다. 그래서, 그런 방해는 초전류를 줄이기 때문에 피해져야만 한다.

필름을 입힌 전도체 테이프에서, 테이프 기판과 초전도체 층 사이에 버퍼층이 있다. 이 버퍼층들은 기판과 YBCO 층 사이에 원하지 않은 화학 물질의 확산을 막기 위해 필요하다. 그 역도 마찬가지이다. 이 버퍼층들은 절연될 수도 있고 전도될 수도 있다. 그리고 격자 파라미터를 가질 수 있고 기판에 적절히 맞는 팽창 계수를 가질 수도 있다. 전형적인 버퍼층은 산화 세륨(CeO)과 YSZ, 납(Pb), 은(Ag) 또는 버퍼 층에 요구되는 물질적이고 물리화학적인 특성을 나타내는 다른 적합한 재료일 수 있다. 결과는 전형적으로 50-100 microns의 두꺼운 최고의 조직을 가지고 있으며, 결정은 일반적으로 [1,0,0] 방향 안에서 c-축 포인트가 있고, 매우 작은 평면 오방위를 가지고 있다.

코팅된 전도 테이프의 길이로부터 초전도 코일을 제작함에 있어서, 각 코일 궤도의 기하학적인 형태는 권형 주위를 감는 기하학적인 테이프의 형상에 의해 제한된다.

대안적이고 개선된 제작 방법은 회전 대칭의 축을 가진 예를 들면 원통형의, 실질적으로 굽은 기하학적인 초전도 코일을 제자리에 증착시키는 유연성 있는 쌍축으로 구성된 물질의 시트(sheet)로부터 형판 층을 제조하는 것으로서 발전시킬 수 있다. 이것은 권형 위에 증착된 초전도 코일의 수행을 최적화하고 실질적으로 제작된 코일 궤도의 형상을 채택하고 결점이 있는 부분의 영향을 최소화하기 위해서이다.

본 발명의 목적은 유연성 있는 쌍축으로 조직화된 물질의 시트로부터 형판을 제작하는 대안적이고 개선적인 방법을 제공하는 것이다.

이것은 많은 경우에, 시트의 인접한 모서리(edge) 사이에 결합(join)의 생성을 필요로 한다.

이 명세서에서, 알파벳 순서로 기재된 다음 용어들은 적어도 여기 아래에 정의된 것처럼 특정한 의미가 있는 것으로 의도된다.

한 정렬된 결정은 기판 안에 다른 크리스탈 결정과 같은 방향인 "c"축이 있는 기판 안에 한 크리스탈 결정이다. 그리고 그것은 기판의 면의 수직에 가깝다. 그리고 "ab"면안에서 정렬된다. 신장된 결정에 대해, 결정의 신장의 크기는 일반적으로 선호되는 결정학적인 방위로 결정될 것이다. 코일 및/또는 권형의 구성의 특징은 각각 코일 및/또는 권형 주위에 구성의 특징과 연관되어 있다. 그래서 코일 궤도의 구성은 특별히 코일 안에 코일 궤도의 궤적에 있는 코일 궤도의 3차원적인 기하학 구조이다. 그리고 코일 궤도의 상호접속 구성에서 코일 궤도는 한 층 이상일 수 있다.

인접한 모서리의 구성은 시트 사이에 결합을 형성하기 위해서 만들어진 모서리의 궤적에 따른다.

복사(copying)는 근원적인 층의 결정학적인 조직의 재생성이다. 즉, 형판의 조직의 재생성을 의미하는 것이다. 복사과정은 그런 복사를 적용하는 과정이다.

정의(Defining)는 형판의 모서리 안에 특징이나 경계를 결정하거나 층의 특징의 형성의 설계를 결정하는 것이다. 그래서 정의는 쓰기, 복사, 프린팅과 패터링(pattering)을 포함한다.

모서리는 시트의 표면에 특징지어진 라인(line)이다.

신장된 결정은 이 방향에서 그들의 주요 크기를 가지는 바람직한 방향이 있다.

등축(equiax) 결정은 한 면 안에 각각의 방향에서 유사한 크기가 있는 물질 시트에서의 크리스탈 결정이다.

권형은 형판을 형성하기 위해 시트가 맞춰지고 위치되는 장치이다.

이 발명에 대해, 권형은 실질적으로 굽은 표면이 있고, 바람직하게 회전 대칭 축이 있다.

결합은(join)은 두 근접한 모서리 사이에서 형성된다.

한 층(layer)은 필름의 단 하나의 증착물이며 또한 층은 박막이 바람직하며 코일의 최초 층의 증착물에 대한 형판의 표면위에 있거나 코일의 연속하는 층의 증착물에 대한 권형의 최상위층의 표면에 위치되어 있다.

라인은 크리스탈 결정이나 크리스탈 결정의 경계를 가로지르는 수를 실질적 으로 최소화하는 크리스탈 결정의 경계를 따라 바람직하게 시트를 가로지르는 통로이다. 그리고 그러한 계산은 결합 사이 부분을 형성하기 위해 최적의 모서리를 선택하기 위해서 만들어진다.

두 라인이 계산되는 결합을 형성하기 위해서; 두 라인은 최적의 결합을 선택하기 위해서 채택된다. 한 라인은 사실상의 모서리이다.

패터링(patterning)은 한 층 안에 한 궤도를 정의하는 것을 포함하여 특정한 기하학 안에서 물질의 가감을 의미하는 것이다.

프린팅(printing)은 동시에 쓰이는 것이다.

형판은 본래의 장소에 물질을 증착함에 의해 초전도 코일의 제조 시 사용되는 유연하게 이축-조직화된 금속 기판의 한 시트로부터 만들어진다.

조직(texture)은 표면의 특징의 형상과 표면거칠기의 관점에서 물리적인 외관을 나타내는 것이다. 미시적인 검사에서 그것은 결정 형상, 면의 분할, 결정 바닥의 특징, 결정학적인 위치확정과 같은 미세구조 특징과 관련이 있다.

예를 들면, 결정학적인 위치확정에 통계학적인 변화가 있다.(FWHM)

이 명세서에서 더욱 특별하게, 결정학적인 조직이나 바람직한 결정학적인 위치확정을 다루고 있다.

초전도 물질과 관련하여, 초전도 물질의 샘플의 구조는 그 샘플의 초전도 특성을 암시한다.

일반적으로 박막 초전도체의 조직 같은 물질의 조직은 X-Ray나 전자 회절에 의해 탐지되지만 광학 현미경과 같은 다른 방법으로는 탐지되지 않는다.

RABiTS 타입의 시트로부터 만들어지는 형판의 관계에 있어 조직화는 열 기계적인 방법에 의해 만들어진다. 그렇지 않으면 초기 층의 경우에, 그것은 조직화된 박막으로 형성되게 된다.

궤도는 초전도 층으로 특징지어지는 코일 경로이다.

회전(turn)은 실질적으로 굽은 표면을 가지는 권형 주위에 단일 고리이다.

약한 연결(weak link)은 스며나오는 초전류를 방해하는 초전도 층안에 한 특징이다. 약한 연결을 강화하는 초전도 궤도는 궤도의 초전도 특성을 암시하는 물리적인 성질에 대한 역치값 아래로 떨어지는 경향이 있다.

약한 연결을 강화시키는 형판의 특징은 "ab" 평면 안에 높은 각도 결정 경계(high-angled grain boundaries)를 포함한다.

윈딩(winding)은 패턴화된 단독 층 안에 형성된 코일 궤도이다. 그리고 본원발명의 명세서에서 그것은 물리적인 윈딩 과정에 의해 형성되지 않는다.

쓰기(writing)는 기하학상, 위치상으로 물질의 제거나 버리는 것에 의해 궤도나 경로를 정의하는 것이다. 쓰기는 에칭(etching), 선 긋기(scribing) 또는 석판술의(lithographic) 방법을 포함할 수 있다.

발명의 첫 번째 양상에서, 시트의 표면 조직은 다수의 결정에 의해 특정되며, 권형은 실질적으로 굽은 표면을 가지고, 적어도 두 개의 결합 모서리를 가지는 유연한 이축-조직화된 물질의 시트로부터 권형 위에 초전도 코일용 형판을 제조하는 방법에 있어서,

ⅰ) 상기의 시트를 형상화하기 위해;

a) 각 결합 모서리는 상기 권형에 시트를 붙인 것 위에 인접한 또 다른 결합 모서리를 놓고, 각 결합 모서리와 그것의 인접한 모서리는 쌍의 모서리를 이루고;

b) 상기 시트는 상기 권형의 표면의 일부를 덮고 실질적으로 상기 권형의 일부에 맞게 하기 위해서 치수화하는 단계;

ⅱ) 쌍의 모서리의 양쪽의 시트의 영역이 실질적으로 정렬된 결정을 가지기 위해서 상기 권형 위에 상기 시트를 위치시키는 단계;

ⅲ) 쌍의 모서리들 사이에 결합을 형성하는 단계; 를 포함하며

상기 형판은 결합을 가로질러 실질적으로 연속 조직화된 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법이 제공된다.

나아가, 연속되는 구조화 된 기판이 있는 형판은 유연하게 구조화된 RABiTS 같은 물질의 시트로부터 낮은 가격에 의해서 만들어질 수 있다.

형판은 권형에 맞추기 위해 치수화(dimensioned) 될 수 있고, 인접한 모서리 사이에 형성된 결합은 결합의 양면의 크리스탈 결정의 방위와 같다.

그래서, 조직화는 결합 사이에서 실질적으로 연속된다는 것을 알 수 있다. 더욱이, 이것은 굽은 표면이 있는 조직화된 기판의 대안적인 타입의 모든 긍정적인 이익을 준다. 예를 들면, IBAD 와 ISD 기술은 알려진 초전도 코일 제작 과정을 개선하다. 이 때문에 제작과정에 의해 제작되는 코일 궤도의 작동 비율을 증가시킨다. 그리고 그들의 초전도 특성을 개선하고 형판 위에 후속적으로 형성된 코일이 바닥에 있는 코일의 특성과 의도된 특정의 용도에 따라 형성되는 것을 가능하게 한다. 나아가, 후속적으로 증착되는 층에 궤도를 제작함에 있어서, 결점이 탐지되고 밝혀질 수 있다. 결점은 수리될 수 있는지 확인할 수 있다. 수리될 수 있는 결점은 수리할 수 있다. 수리될 수 없는 결점을 피하는 궤도의 경로가 선택될 수 있다. 경로가 층 안에서 후속적으로 특징지어진다면 코일 궤도의 선택된 경로는 궤도에 의해 생성되는 자기장에 순응하도록 수정될 수 있다. 이것은 미리 정해진 자기장을 생성하기 위해서이다. 선택된 경로는 바닥의 층에서 형성된 궤도에 의해 생성되는 자기장의 형상을 수정하기 위해 선택될 수 있다. 그리고 경로는 코일 궤도를 만들기 위해서 층 위나 안에서 특징을 갖게 될 수 있다. 바람직하게는, 형판을 만드는데 사용되는 물질은 금속 박편이다.

결정은 실질적으로 평평하고, 물질의 표면에 결정학적인 "c"축의 법선을 가진 상호 간의 낮은 각도의 결정 경계를 가진 크리스탈 결정이다. 시트는 유일한 한 결정의 가장 두꺼운 부분이다.

바람직하게는, 크리스탈 결정들은 신장이 가능하며 상호간에 정렬된다.

신장된 결정들은 수평면 안과 바깥 모두에서 상호간에 정렬되어 있다. 대안적으로, 크리스탈 결정들은 수평면의 안과 바깥에서 상호 간에 정렬되어 있는 등축이 되는 것이다. 등축 결정들은 비슷한 크기일 수 있다.

바람직하게는, 상기의 방법은 시트 안에서 물리적인 성질의 변화를 탐지하기 위해서 시트를 포함한 물질의 물리적인 특성에 대한 시트의 표면을 탐지하는 단계를 더 포함한다. 시트에 대한 결점은 권형에 붙은 시트의 전, 후에서 찾아낼 수 있다. 바람직하게는, 결점들은 시트가 권형에 붙었을 때 탐지할 수 있다.

표면을 검사하는 단계는 모서리 영역의 표면영역에 제한된다. 나아가 결합을 선택하기 위해 사용되는 시트의 일부만이 검사될 필요가 있고, 이것에 의해 전체 시트를 검사하는데 소비하는 시간을 절약할 수 있으며, 검사 단계를 빠르고 효율적으로 수행할 수 있는 것이 보증된다.

검사 단계는 다수의 검사 단계를 포함할 수 있고, 상기 물질의 다른 물리적인 특성은 각 검사 단계 동안 검사된다.

나아가 시트의 몇몇의 물리적인 특성은 결합의 영역에서 더 많은 결점을 발견하고 확인하는 것을 가능하게 한다.

바람직하게는, 각각의 검사 단계는 시트의 물리적인 특성의 데이터 집합을 제공한다. 각각의 데이터 집합은 각각의 맵을 형성하기 위해 처리될 수 있고, 각각의 데이터 집합은 시트 위에 각각의 물리적인 특성의 변화를 암시하는 특성이 있다. 나아가, 어떤 결점의 상대적인 위치는 작동자에 의해 감지될 수 있다. 예를 들면, 비디오 카메라가 있는 현미경을 사용함에 의해서 감지가 가능하다.

각각의 맵(map)은 혼합맵(composite map)을 제공하기 위해 하나 또는 그 이상의 다른 맵(map)와 결합을 이룬다. 바람직하게는, 각각의 맵(map)은 혼합맵(map)을 제공하기 위해 결합 될 때 서로 다른 맵(map)에 상대적으로 영향받는다. 나아가, 결점의 다른 형태의 상대적인 위치는 혼합맵(map)의 사용에 의해 관찰될 수 있다. 예를 들면, 결점의 다른 타입을 코드화하는 색깔에 의한 혼합맵의 사용에 의해 관찰이 가능하다.

시트를 형상화하는 단계는 시트의 최적의 수치를 계산하는 단계를 포함한다. 이것은 결점을 암시하고 후속적으로 약한 연결을 야기하는 시트의 물리적인 특성의 변화가 짝 모서리와 결합 근처의 시트의 지역에서 최소화 되도록 하기 위해서 시트의 최적의 치수를 계산하는 단계를 포함한다. 그리고 시트를 형상화하는 단계는 최적의 치수를 형상화한다.

나아가, 문제영역은 피해질 수 있고 최대여과전류는 후속하는 코일 궤도에 의해 생성될 수 있다.

시트를 형상화하는 단계는 각 모서리에 대한 최적 라인을 계산하는 단계를 포함할 것이다. 이것은 한 쌍의 모서리의 라인이 함께 작용하고, 각 라인은 실질적으로 결정들의 최소의 수를 가로지르기 위함이며, 시트를 형상화함에 있어서, 각 모서리는 라인에 의해 특징지어진다.

상기 방법은 짝 모서리들의 모서리 결정들이 실질적으로 정렬되기 위해서 시트의 최적의 위치를 계산하는 단계를 포함한다. 그리고 시트를 위치시키는 단계는 최적의 위치에서 권형에 시트를 붙이는 것을 포함한다.

상기 방법은 후속적으로 증착되는 층 안에서 형성되는 궤도의 방향을 계산하는 단계를 포함한다. 이것은 궤도가 실질적으로 결정의 주요 축의 방위와 정렬을 이루기 위해서이다. 나아가, 후속적으로 형성되는 궤도에 여과전류는 실질적으로 최적화된다.

또한, 형판의 결정학적인 구조와 표면 구조는 형판 위에 후속적으로 생성된 초전도 코일의 의도된 목적에 적합하도록 선택될 수 있다.

계산 단계는 반복적인 과정을 따를 것이다. 나아가, 각 파라미터는 예를 들면, 치수, 라인과 위치는 그것의 최적의 수치를 끌어내는 일련의 계산단계에 의해 계산된다.

만약 시트의 물리적인 특성의 변화가 형판에 제공하는 시트에 대한 시트의 부분이나 전체에 존재하는 너무 많은 결점을 나타낸다면 상기의 방법은 그 시트의 부분이나 전체를 포기하는 단계를 포함할 수 있다. 나아가 효율적인 형판을 생성해내지 못하는 형판의 부분이나 그 전체는 후속하는 초전도 층과 버퍼층이 퇴적되기 전에 포기될 수 있다.

바람직하게는, 결합의 단계에서, 더 바람직하게는 열역학 과정에서, 압력과 열치료의 결합은 시트에 적용되며, 인접한 모서리들 근처의 시트의 영역은 결합을 형성하기 위해 서로에게 고정된다.

바람직하게는, 인접한 모서리 근처에 시트의 영역은 겹치게 되고, 결합 단계는 겹치는 영역을 제거함에 의해 결합 모서리들을 형상화한 시트 안에 라인이 특징 되는 인접한 모서리들 가까이에 시트의 영역을 관통하는 것을 포함한다.

나아가, 두 모서리들의 완벽한 결합이 확보된다.

인접한 모서리들 근처에 시트의 영역은 겹치게 될 것이고, 결합 단계는 겹치는 영역을 제거하기 위해 화학물질, 플라스마, 이온광선 에칭 또는 전기 주조 과정을 포함할 것이다. 나아가, 이 처리는 결합에서 형성되는 단계를 억제할 것이며 결합부분에 걸친 표면을 매끄럽게 한다.

결합단계는 결정 경계를 교정함에 의해 결합의 품질을 개선하는 도핑(doping) 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 도핑(doping) 단계는 결합 부분에서 칼슘이나 산소 또는 둘 다를 포함한다.

상기 방법은 결합의 질을 조사하기 위해 결합의 양면의 형판의 지역을 검사하는 단계를 포함할 수 있다. 나아가, 이것은 결합을 최적화하는 결합단계 후에 품질 조절을 하는 방법이다.

상기 방법은 시트가 결합의 질을 개선하는 처리를 겪는 수리단계를 포함한다. 나아가, 결합 영역 안에서 적어도 시트 안의 결점은 수리될 수 있다.

그 처리는 풀림공정(annealing) 및/또는 도핑(doping) 공정과 및/또는 열역학처리(thermo-mechanical treatment)를 포함한다.

상기 처리는 형판 위에 적어도 한 버퍼층을 증착시키는 것을 포함한다. 나아가, 그 처리는 결정학적인 조직을 개선하기 위해 한 버퍼층 이상의 증착을 포함한다. 두꺼운 버퍼층은 부드러운 표면을 제공하며, 존재하는 어떤 결점을 벗어나게 할 수 있다.

시트를 형상화하는 단계에서, 적어도 한 쌍의 모서리들 중 하나는 톱날모양이다. 그것은 후속적으로 증착된 코일 주위에 여과 전류를 최대화한다.

나아가, 결합의 양면에 일반적으로 평행한 결정들 사이에 접촉은 최대화된다. 톱날 모양은 유사하거나 등증착, 비등증착, 간헐적, 비간헐적일 수 있고 이러한 특징들이 결합한 모양일 수 있다. 그것들은 톱니모양, 무딘 톱니모양, 들쭉날쭉한 톱니모양, 성곽모양 또는 이러한 특징들이 결합한 모양일 수 있다.

바람직하게는, 짝 모서리들의 양 모서리는 무딘 톱니 모양이고 서로 잠긴다.

한 쌍의 모서리들 중에서 톱니모양은 서로 연계된 형상을 가진 다른 톱니 모양과 꼭 들어맞는 형상이 있다. 한 쌍의 모서리들 중에서 각각의 모서리는 서로 잠길 수 있다. 바람직하게는, 각 톱니는 실질적으로 시트에 존재하는 결정의 사이즈보다 크다. 바람직하게는, 각 톱니는 실질적으로 후속적으로 증착된 층 안에 형성된 궤도의 폭보다 좁다.

나아가, 그 결합은 결정 신장의 이점이 있고, 오방위인 결정경계의 수와 겹치게 된 영역을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 뿐만 아니라 동시에 서로 간에 정렬된 결정 경계의 중간 면의 횡단면을 최대화한다.

바람직하게는, 톱니의 치수는 결정 사이즈보다 크다. 그러나 후속적으로 침전된 층에서 형성된 궤도 폭보다는 실질적으로 작다.

짝 모서리들은 후속적으로 증착된 코일을 통하여 여과 전류를 최대화하는 권형의 경도축을 따라 결합을 형성한다.

나아가, 후속적으로 쓰인 초전도 코일에 의한 자기장에서 생성된 실질적인 이질성은 원통형의 시트 표면 주위에 결합을 분배함에 의해 막을 수 있다.

결합은 권형의 원주의 주위를 실질적으로 통과할 수 있다.

바람직하게는, 상기의 방법은 후속적으로 증착된 코일의 회전방향 안에서 실질적으로 신장된 크리스탈 결정을 가진 권형 주위에 시트를 위치시키는 것을 포함한다. 나아가, 결정의 주요 방향은 코일의 회전방향과 평행하다. 예를 들면, 전류가 흐르는 방향에 정렬된다.

시트를 제조하는데 사용되는 물질은 RABiTS 물질로 이루어진다.

나아가, 이 과정은 언급된 방법을 사용하기 위해 요구되는 특성이 있는 물질을 생성한다.

바람직하게는, 권형은 회전 대칭 축이 있다. 권형은 갇힌 표면이 있다. 더욱 바람직하게는, 권형은 원통형이다. 나아가, 이것은 후속하는 층의 증착을 용이하게 한다. 동시에 증착과정의 균일성을 확보하고 결점지도과정(defect mapping process)을 용이하게 한다.

결합과정에서, 전기 분로(shunt)는 짝 모서리의 모서리들 사이에 형성될 수 있다. 나아가, 품질이 안 좋은 결합이 형성되었을 때 분로는 결합을 가로지르는 궤도를 가진 기능성의 코일이 형판 위에 형성되는 것이 가능하도록 사용된다. 더욱이, 기능성 코일은 원위치에서 제조될 수 없다. 바람직하게는, 분로는 금이나 은으로 만들어진다. 분로는 많은 기술에 의해 증착될 수 있고 그 기술은 짝 모서리를 함께 연결하는 연결 선을 위치시키는 것이나 모서리들 사이에 연결되어 있는 박막을 증착시키는 기술이다.

권형 위에 시트를 위치시키는 단계에서, 짝 모서리들의 양 사이드 영역은 겹칠 수 있다.

발명의 두 번째 양상에서, 각 시트는 다수의 모서리들에 의해 특징 되고, 각 시트의 특징은 다수의 실질적으로 방위화된 결정들에 의해 특징 되고, 권형은 실질적으로 굽은 표면을 가지며, 유연한 이축-조직화된 물질의 적어도 두 시트 이상으로부터 권형 위에 초전도 코일에 대한 다성분 형판을 만드는 방법에 있어서,1) 권형의 표면의 일부를 덮도록 각 시트를 형상화하는 단계;2) 각 다른 시트에 대해서 미리 선택된 위치에 권형의 표면 위에 각 시트를 위치시키고 고정시키며, 각 시트의 결정들은 서로 다른 시트의 결정들의 정렬에 관해서 상호 간에 정렬되고 미리 선택된 방위를 가지는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 다성분 형판의 제조방법이 있다.

상기 방법은 시트의 형상을 계산하는 단계와 권형 위에 시트의 미리 선택된 위치를 계산하는 단계를 포함한다.

발명의 세 번째 양상에서, 각각의 길이의 테이프가 유연한 이축-조직화된 물질로 구성되고 결합 모서리를 가지며, 테이프의 조직이 다수의 결정에 의해 특징 되고, 각 결합 모서리는 또 다른 길이의 테이프의 인접한 결합 모서리에 놓고, 각 결합 모서리와 그것의 인접한 모서리는 쌍 모서리가 되며, 적어도 두 길이의 테이프가 함께 결합하는 방법에 있어서,a) 쌍 모서리 각각의 라인들이 서로에게 맞고 각 라인이 가로지르는 결정의 수가 최소화되는 단계;b) 결합 모서리를 형성하여 각 라인을 특징 지움으로써 각 테이프를 형상화하는 단계;c) 쌍 모서리의 모서리들을 함께 위치시키고 쌍 모서리의 사이에 모서리들을 결합시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프의 결합방법이 있다. 바람직하게는, 그 결정들은 실질적으로 서로 지향한다.

발명의 네 번째 양상에서, 시트의 표면 조직은 다수의 결정에 의해 특정되며, 권형은 실질적으로 굽은 표면을 가지며, 적어도 두 개의 모서리를 가지는 유연한 이축-조직화된 물질의 시트로부터 권형에 초전도 코일에 대한 형판을 만드는 방법에 있어서, ⅰ) 상기의 시트를 형상화하기 위해; a) 각 모서리는 상기 권형에 시트를 붙인 것 위에 인접한 또 다른 모서리를 놓고, 각 모서리와 그것의 모서리는 쌍의 모서리를 이루고; b) 상기 시트는 상기 권형의 표면의 일부를 덮고 실질적으로 상기 권형의 일부에 맞게 하기 위해서 치수화하는 단계; ⅱ) 쌍의 모서리의 양쪽의 시트의 영역이 실질적으로 정렬된 결정을 가지기 위해서 상기 권형 위에 상기 시트를 위치시키는 단계; 상기 형판은 쌍 모서리의 양면의 시트의 영역 사이에 실질적으로 연속 조직화된 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법이 있다.

발명의 다섯 번째 양상에서 한 컴퓨터 프로그램이나 일련의 컴퓨터 프로그램들이 있다. 상기 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행되어 질 때, 그것/그것들은 발명의 첫 번째에서 발명의 네 번째 양상 중 적어도 어느 하나의 방법을 실행하기 위해 기구를 조정하는 컴퓨터를 작동시킨다.

발명의 여섯 번째 양상에서, 컴퓨터 프로그램이나 적어도 발명의 다섯 번째 양상의 일련의 컴퓨터 프로그램 중의 하나를 저장하기 위한 컴퓨터 판독이 되는 저장 매체가 제공된다.

발명의 일곱 번째 양상에서, 적어도 두 개의 모서리를 가지는 조직화 된 물질의 한 시트로부터 권형의 초전도 코일용 형판을 만들기 위한 기구가 있다. 그 기구는 발명의 하나의 양상에 따른 한 방법을 수행하도록 정해진다.

발명의 여덟 번째 양상에서, 시트의 조직이 다수의 결정에 의해 특징 되고, 적어도 두 결합 모서리를 가지며, 물질의 시트로부터 권형 위에 초전도 코일용 형판을 만드는 장치에 있어서,ⅰ) 형판을 제조하는 동안 시트를 지지하며 실질적으로 굽은 표면을 가진 권형;ⅱ) 권형의 동작을 조절하기 위해 정렬된 프로세서를 가지며, 권형에 연결된 컴퓨터;와ⅲ) 권형에 시트를 형상화하고, 권형에 대한 시트의 적용에 있어서, 셰이퍼(shaper)가 시트를 치수화(dimensioned) 하는 것을 조정하도록 배열된 프로세서에 연결된 셰이퍼(shaper);a) 각 결합 모서리는 인접한 또 다른 결합 모서리와 같이 놓여있고, 각 결합모서리와 그것의 인접한 모서리는 쌍 모서리를 구성하며;b) 시트는 실질적으로 권형의 일부에 맞고 권형의 표면의 일부를 덮도록 치수화(dimensioned)되며;ⅳ) 권형 위에 시트를 형성하고, 쌍 모서리의 양면의 시트의 영역이 실질적으로 정렬된 결정들을 가지게 하기 위해서 포지셔너(positioner)를 조정하도록 배열된 프로세서에 연결된 포지셔너(positioner); ⅴ) 쌍 모서리들 사이에 결합을 형성하고, 쌍 모서리의 각 모서리들 사이에 결합을 형성하기 위해 조이너(joiner)를 조정하도록 배열된 프로세서에 연결된 조이너(joiner);를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치가 있다.

시트는 물질의 표면에 실질적으로 수직하는 결정성의 "c"축을 갖는 상호간에 낮은 각도의 결정 경계를 가진 다수의 실질적으로 평평하고, 신장되고, 상호간에 정렬된 크리스탈 결정들이다.

바람직하게는, 상기 장치는 모서리들의 영역 안에 시트의 표면을 검사하기 위한 프로브; 를 더 포함하며, 상기 컴퓨터는 메모리를 더 포함하며,

상기 프로브는 프로세서와 메모리에 연결되며, 상기 프로세서는 1) 프로브를 조정하며; 2) 상기 컴퓨터가 시트의 검사된 표면의 맵으로 전환하는 상기의 프로브로부터 신호를 받고; 3) 메모리 안에 맵(map)을 저장하며; 4) 후속적으로 놓인 초전도 코일의 여과 전류를 최대화함으로써 시트의 최적의 치수를 계산하고; 5) 시트의 치수를 최적의 치수로 하기 위해 세이퍼(shaper)를 조정하도록 배열된 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치가 있다.

프로세서는 한 쌍의 각 모서리들에 대해 최적의 라인을 계산하기 위해 미리 정해진다. 그래서 짝 모서리들의 모서리와, 그 모서리들은 실질적으로 결정의 최소의 수를 통과한다. 그리고 각 결합 모서리를 형성하기 위해 시트 안에 라인을 특징 지우는 것에 의해 시트를 치수화(dimensioned) 한다.

상기 프로세서는 결정의 늘어난 치수의 위치를 정렬시키기 위해 실질적으로 궤도의 방향을 계산함에 의해 후속적으로 증착된 층 안에 형성될 궤도 안에 여과전류를 최적화하도록 미리 정해져 있다.

나아가, 형판의 결정학적인 구조와 표면 조직은 형판 위에 후속적으로 형성된 초전도 코일의 의도된 목적에 잘 맞도록 선택된다. 이러한 선택은 그것의 특별한 기하학을 참작하여 결정된다.

상기 프로세서는 한 쌍의 모서리들의 모서리에 결정들이 상호간에 정렬되게 하기 위해서 시트에 대한 최적의 위치를 계산하도록 미리 정해진다. 그리고 권형 위에 최적의 위치 안에 시트의 위치를 조절한다.

기구는 결합의 질을 개선하고, 결합 주위와 그 안에 존재하는 결점을 수리하기 위한 수리도구(repairer)를 포함한다. 수리도구는 프로세서에 연결되어 있고, 프로세서는 시트 표면을 수리하기 위해서 수리도구를 조정하도록 정해져 있다.

수리도구는 프로세서에 의해 작동되어 질 때 형판 위에 적어도 한 버퍼층을 증착시키도록 정해져 있다. 그것에 의해 결합의 근처에 형판 재료의 조직과 미세구조를 개선한다.

수리도구는 프로세서에 의해 작동되어 질 때 결합에 풀림공정(annealing), 도핑(doping)처리, 열역학처리(thermo-mechanically treat)를 하도록 정해져 있다. 그것에 의해 형판에 존재하는 결점을 제거한다.

조이너(joiner)는 프로세서에 의해 작동되어 질 때 한 쌍의 모서리들 근처에 시트의 영역에 열과 압력을 가하도록 정해져 있다. 그것에 의해 결합 사이 부분을 형성하는 것이다. 바람직하게는, 열역학 기구는 롤러와 히터를 포함한다.

조이너(joiner)는 프로세서에 의해 작동되어 질 때, 동시에 시트에 겹쳐진 영역을 관통하도록 정해져 있는 커터(cutter)와 에쳐(etcher)를 포함한다.

그리고 어닐러(annealer)는 프로세서에 의해 작동되어 질 때, 결합 사이를 형성하기 위해 인접한 모서리들 근처의 시트 영역을 풀림공정(annealing), 열처리(heat treat) 그리고(또는)도핑(doping) 처리를 하도록 정해져 있다.

발명의 아홉 번째 양상에서, 발명의 여덟 번째 양상에 따른 기구에서 사용되는 권형이 있다. 그 점에서 권형은 탄력 있게 변형할 수 있고, 각 짝 모서리들의 모서리 결합에 대해, 권형은 그것 위에 형판의 표면이 실질적으로 부드럽고 연속적이게 하기 위해서 탄력 있게 변형한다. 바람직하게는, 권형은 결합의 영역에서 탄력 있게 변화할 수 있다.

발명의 열 번째 양상에서, 발명의 여덟 번째 양상에 따른 기구에 사용에 있어서 권형에 대한 것이 있다. 권형은 그것에 시트를 붙이는 경우, 겹치게 되는 시투의 영역을 아래에 놓도록 정해진 함몰된 부분을 가지고 있다. 함몰된 부분은 형판의 표면이 실질적으로 부드럽고 연속적이기 때문에 겹쳐진 영역을 다루기 쉬워진다. 함몰된 영역은 슬롯일 수 있다.

바람직하게는, 함몰된 영역이나 슬롯은 결합의 영역에서 경사지게 된다. 함몰 된 영역이나 슬롯은 인접한 모서리들이 만나는 영역에서 물질이 초과하는 것을 허용한다. 그것은 함몰된 영역이나 슬롯으로 초과한 물질을 밀어낸다.

바람직하게는, 권형은 탄력 있게 변형할 수 있고, 각 쌍의 모서리들의 모서리 결합에 대해, 권형은 그것 위에 형판의 표면이 실질적으로 부드럽고 연속적이게 하기 위해서 탄력 있게 변형한다. 바람직하게는, 권형은 결합의 영역에서 탄력 있게 변화할 수 있다.

발명의 열한 번째 양상에서, 원위치 바로 위에 증착에 의해 초전도 코일을 형성하기 위한 형판이 있다. 형판은 실질적으로 굽은 표면이 있고, 그 점에서 형판은 실질적으로 연속 조직화된 표면이 있다. 형판의 구조는 다수의 결정에 의해 정해지고 결정들은 실질적으로 정렬된다.

형판은 한 쌍의 모서리들(edges) 사이에서 형성된 결합을 포함한다. 결합 양면의 형판의 지역은 실질적으로 정렬된 결정들을 가지고, 결합을 가로질러 연속적으로 조직화된 표면을 갖는다.

발명의 열두 번째 양상에서, 발명의 첫 번째부터 네 번째까지의 양상 중 어느 하나에 따라 만들어진 형판이 있다.

발명의 열세 번째 양상에서, 발명의 열한 번째 또는 열두 번째의 양상에 따라 형판을 포함하는 초전도 장치가 있다. 초전도 장치가 한 궤도를 포함하는 코일이 있고, 그 코일은 형판에 위치되어 있다.

초전도 장치는 모터나 저항 누전 리미터(resistive fault current) 또는 발생기(generater)일 수 있고 형판은 신장된 결정을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 신장된 결정은 실질적으로 상기 궤도와 같이 정렬된다. 나아가, 상기 궤도를 통하여 여과 전류를 최적화하기 위해 크리스탈 결정의 주요 축들의 궤도 방향을 정렬한다.

초전도 장치는 유도 장애 전류 리미터(inductive fault current limiter)일 수 있다. 그리고 형판은 등축 크리스탈 결정을 가질 수 있다. 바람직하게는, 등축 결정은 실질적으로 유사한 크기이다. 나아가, 등축 결정의 크리스탈 축들의 주요 축들의 동등함은 장애전류리미터(fault current limiter)가 전류를 가져오는 요소 주위에 효율적인 전류 차벽을 제공할 수 있다.

장치는 동일한 중심을 가진 일련의 형판을 포함할 수 있다.

발명의 열네 번째 양상에서, 발명의 열두 번째 양상에 따라 더욱더 많은 초전도 장치중의 하나를 포함하는 시스템이 있다.

실질적으로 굽은 표면이 있는 형판 층을 제작하는 방법에 있어서, 형판은 유연한 이축-조직화된 결정의 시트로부터 만들어진다. 시트의 표면구조는 크리스탈 결정에 의해 정해진다. 그리고 시트는 RABiTS 물질로 만들어지는 것이 바람직하다. 시트는 서로 인접하는 모서리를 적어도 두 개 이상을 가지는 권형에 맞도록 형상화된다. 시트는 권형 위에 위치된다. 이것은 모서리의 양면의 영역에서 크리스탈 결정이 실질적으로 정렬되어 있기 위해서이다. 모서리들은 열역학적인 방법에 의해 결합한다. 이것은 형판이 결합에 대해 실질적으로 연속적이고 구조화된 표면을 가지기 위해서이다.

크리스탈 결정을 위치시키기 위해서, 시트는 검사되고 맵(map)은 검사로부터 형성된다. 모서리들의 영역에서 단지 크리스탈 결정의 구조만이 요구되기 때문에, 단지 이 영역들만이 정밀 검사된다. 시트의 검사된 부분의 맵은 크리스탈 결정의 위치를 보여준다. 맵은 결합하는 것보다는 시트의 모서리들을 형성하는 시트 안에 라인을 선택하는 데 사용된다. 라인은 결합을 형성하는데에 서로 맞기 위해서 선택된다. 최소의 크리스탈 결정은 모서리들이 형성될 때 제거되고(cut), 실질적으로 증착된 층 안에 형성된 궤도 안에 여과 전류는 실질적으로 최적화된다. 그리고 이것은 시트가 형판이 만들어지는데 사용되는 권형에 맞기 위해서이다.

결합의 품질을 최대화하기 위해서, 라인들은 톱니 모양이어야 하며 톱니모양은 크리스탈 결정의 크기보다 크다. 그리고 형판에 실질적으로 형성되는 궤도의 폭보다는 작다. 실질적으로 형성된 코일 궤도를 통하여 여과전류를 실질적으로 최적화하기 위하여, 톱니 모양은 결합의 비율을 실질적으로 최소화하도록 형상화된다. 그리고 그것은 실질적으로 형성된 초전도 코일을 통한 초전류의 방향에 수직으로 놓여있다. 또한, 이 초전류에 병행하는 결합의 방향의 구성을 가지는 결합 안에 크리스탈들 사이에 구역을 가로지르는 경계면 영역은 실질적으로 최대화된다. 이러한 것을 이루기 위하여 한 톱니 모양의 선호되는 형상은 연동하고 연계되는 배열이다.

크리스탈 결정은 어느 형상일 수 있지만, 형판에 사용되는 특별한 초전도 구성에 있어서는 특별한 형상이 선호된다. 예를 들면, 상호간에 정렬되어 있고, 길이가 신장된 결정이거나 등축 결정이어야 한다. 신장된 결정은 저항 누전 리미터, 발생기(generater) 또는 모터 코일을 만들기 위해 사용되는 형판에 대해 선호된다. 등축구성은 유도 장애 전류 리미터(inductive fault current limiter)를 제작하는데에 선호된다.

형판이 형성되었을 때, 그것의 품질이 나쁜지 검사한다.

만약 그것의 품질이 나쁘다면, 그것은 수리될 수 있다. 요구된다면, 버퍼층을 가지고 "wallpapering"의하거나 결합에 의하거나 결합을 가로지르는 전기 분로를 형성함에 의해 수리할 수 있다. 그리고 초전도 코일은 박막 증착 기술을 사용하여 형판의 굽은 표면에서 제작될 수 있다. 권형에 증착되는 초전도 코일의 수행은 최적화될 수 있고, 코일 안에 형성된 코일 궤도의 형상은 코일이 만들어질 때 채택될 수 있다.

발명은 다음 도면을 참조하여 예를 드는 방법에 의해 이제 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 스캐닝 전자 현미경을 이용하여 생성한 RABiTS 물질의 시트의 표면 이미지이다.

도 2는 도 1의 결정들과 결정 경계의 윤곽을 나타낸 것이다.

도 3은 도 2에 보이는 결정 경계의 표시이다.

도 4는 도 3에 보이는 어떤 결정 경계를 따라 이동하는 선택된 라인을 표시한 것이다.

도 5는 맵핑(mapping) 과정의 흐름을 나타낸 다이어그램이다.

도 6은 형판을 형성하기 위해 원통형의 권형에 바로 맞힌 RABiTS의 시트를 나타낸 개략도이다.

도 7은 결합에 각 모서리 사이에 형성된 연계된 결합을 나타내는 개략도이다.

도 8은 도 6에서 보이는 것처럼, 결합이 원통형의 원주 주변에 분배되는 원통형의 권형 위에 형판을 나타내는 다이어그램이다.

도 9는 비나선형 경로를 따르는 초전도 코일을 나타내는 개략도이며, 그런 코일은 모터나 발생기(generater)의 기본을 형성할 수 있다.

도 10은 형판을 만드는 과정의 흐름도이다.

도 11은 형판을 만들기 위한 기구의 다이아그램을 나타낸 것이다.

도 12는 형판을 만들기 위해 사용되는 자동화 된 기구를 작동시키기 위한 컴퓨터 환경을 나타낸 개략도이다.

도면에서 언급한 것처럼, 도 1은 스캐닝 전자 현미경을 이용하여 생성한 RABiTS 물질의 시트 표면의 이미지이다. 유사한 이미지는 광학 기술을 사용하여 만들 수 있다. 그것은 크리스탈 결정 경계를 보여준다. 각각의 결정의 상대적인 차이는 결정들 사이에 상대적인 방위의 변화를 나타낸다. 결정경계는 도 2에 더욱 명확하게 묘사되어 있다. 도 2에서 결정들의 상대적인 차이는 결정 경계와 함께 보인다. 그리고 도 3에서 결정 경계 단독의 형상을 보여준다. 결정들은 이미지의 작은 축을 따라 연장된다.

RABiTS 물질의 시트와 같이, 유연한 이축-조직화된 물질의 시트는 원통형의 권형 위에 서로 인접하게 놓여있는 두 모서리들이 있다. 시트는 그것이 권형에 맞을 수 있게 하기 위해서 치수화(dimensioned) 된다. 권형은 그것의 회전축에 일반 적으로 평행한 표면 안에 경사진 함몰된 부분을 가지고 있다. 시트는 그것이 권형에 맞게 될 때, 시트의 인접한 모서리들 중 하나는 경사진 함몰부분 위에 다른 모서리와 겹치게 하기 위해서 치수화(dimensioned) 된다. 권형은 그것에 시트가 맞는 것을 용이하게 하기 위하여 조정될 수 있다.

권형은 프로세서를 가진 컴퓨터에 의해 작동되고 결합장치와 연결된다. 시트의 인접한 모서리들을 결합하는 것은 많은 프로세스에 의해 이루어질 수 있다. 결합장치는 이 선호되는 프로세스들 중 어느 것을 가져오도록 채택된다. 각 프로세스는 같은 목표를 성취하도록 의도된다. 그 목표는 시트의 두 개의 인접한 모서리들 사이에 형성된 결합에 대해 높게 조직화된 특징을 보존하기 위한 것이다. 그래서 한 모서리의 신장되고 조직화된 결정들은 반대편의 모서리의 신장된 결정과 맞는다. 예를 들면, 도 4에 보이는 것처럼, 라인 1은 시트 3의 첫 번째 영역의 결정 경계를 따라 일반적으로 시트를 가로지르도록 만들어진다. 라인 1은 일반적으로 시트의 두 번째 영역 5에 두 번째 라인의 형상을 매치시킨다. 라인들의 형태는 첫 번째 모서리와 두 번째 모서리를 형성하는 시트에 의해 특징 된다. 도 4에 보이는 것처럼, 두 모서리들은 서로 간에 맞는다.

한 바람직한 과정은 압력과 열처리의 결합을 사용하는 것이다. 한 모서리 근처에 시트의 영역은 그것의 인접한 모서리에 근접하는 시트의 영역과 결합한다. 시트의 겹쳐진 부분 아래에 놓여있는 경사진 함몰영역은 또 다른 영역에 놓여있는 시 트의 한 영역에 의해 올라온 표면을 최소화한다.

이 과정을 가져오도록 사용되는 결합장치는 일련의 히터와 롤러를 포함한다.

그것은 결합의 사이 부분을 형성하기 위해 결합하는 인접한 모서리들의 영역 안에 시트에 적용된다.

두 번째 선호되는 과정은 개별적으로 또는 동시에 시트의 두 개의 겹쳐진 영역을 각인시키거나 제거하기 위해 인접한 모서리들에 가까운 양 영역을 관통하는 결과를 가져오는 삭제 과정이다. 결합 기구는 삭제 작업이나 각인 작업을 위해 기계적인 커터(cutter), 기계적인 스탬퍼(stamper), 레이져, 또는 전자빔을 포함한다. 인접한 모서리들 가까이에 있는 시트의 영역은 제거되거나 각인된 후에 그것들은 결합을 형성하기 위해 인접한 모서리들을 융화시키기 위한 방법으로 풀림공정(annealing), 압력 결합이나 열처리를 한다.

겹쳐진 영역은 개별적으로 제거되고, 제거된 층은 최상위 영역 아래에 놓인다. 최상위층은 제거되거나 각인된다. 그것은 되접어 꺽이게 되고 또 다른 희생 층은 더 낮은 영역에 놓인다. 더 낮은 영역은 제거되거나 각인된다. 가장 최상위 영역은 결합을 형성하기 위해 더 낮은 영역 방향으로 압력을 받는다. 두 영역들은 작은 겹침 지역을 가지게 된다.

또한, 풀림공정(annealing)은 도핑(doping) 단계를 포함한다. 도핑(doping) 과정, 풀림공정(annealing)과 열처리는 존재하는 어떤 결점들을 수리함에 의해 결합의 질을 개선하도록 의도된다. 전형적으로, 풀림공정(annealing)은 도핑(doping)과정과 결합하여 실행에 옮겨진다.

세 번째로 바람직한 과정은 인접한 모서리들을 형성하기 위해 삭제 단계에서 화학적 에칭방법이나 전기주조 과정을 사용하는 것을 제외하고는 두 번째 방법과 같다. 결합장치는 에칭단계를 수행하기 위해 전기화학적인 에칭 공간이 있다.

목적은 결합에 대한 질 좋게 구조화된 특징들을 보존하는 것이기 때문에, 이 목적을 이루는 것은 결합의 양면의 결정들의 성질과 기하학적 구조에 의존한다.

만약 한 모서리에 위치해 있다면, 어떤 결정들은 결합을 만들기 위해 적합할 것이고 다른 것들은 그렇지 않을 것이다. 그래서, 그것은 시트로부터 형판이나 외형을 만들기 전에 시트로부터 다른 결정들을 제거하는 것이 선호된다. 즉, 그것들이 위치한 시트의 부분을 포기하는 것이다. 그래서, 형성된 모서리들과 결합의 최적의 위치를 선택하기 위해 시트의 크리스탈 결정 구조를 "맵"으로 나타내는 것은 장점이 있다. 맵핑(mapping) 기술은 유럽특허출원 NO.04717702.7에 상세히 설명되어 있으며, 발명의 명칭은 초전도 코일 시험이다.

맵핑(mapping)은 시트의 선택된 영역이나 시트의 표면의 각 포인트를 탐지하기 위해서 다양한 프로브들은 포함하는 검사 공간 안에서 수행된다. 각 프로브는 프로세서에 의해 조절된다. 어떤 프로브들은 검사광선을 방출하는 것이 프로세서에 의해 조절된다. 각 프로브는 공간에 관련되어 고정된다. 층이 위치된 권형은 각 프로브와 공간에서 상대적인 그것의 축에서 회전하고 이동한다. 그리고 층과 정지한 프로브 사이에 상대적인 움직임을 제공한다. 그래서, 층 표면의 각 포인트는 프로브에 의해 탐지된다. 각 프로브는 시트의 선택된 부분의 표면을 검사하고, 다른 물리적인 특성을 알기 위해 표면을 검사한다. 이러한 탐사방법은 그것에 관해 선택된 부분이나 시트의 공간 영역의 특성을 평가한다. 예를 들면, 최적의 라인을 계산하고 탐지하기 위해 선택된 시트의 부분은 형상화된 시트가 권형 주위에 맞고 싸이게 될 때, 시트의 모서리들이 결합을 형성하기 위해 만나기 위해서, 모서리들이 특징 되는 시트의 부분일 수 있다.

프로브에 의해 수집된 데이터는 스크린 또는 전문 시스템으로 작동자에 대해 표시될 수 있는 맵으로 변환된다. 시트의 선택된 영역 안에서 탐지된 물리적인 성질의 변화를 대표하는 특징을 보여주는 층의 맵(map) 분석은 각기 다른 성질 때문에 검사 광선 같은 프로브의 해상력에 의존하게 된다.

이상적으로는, 상세한 맵(map)은 결합이 될 모서리들의 라인을 정의하는 것으로 충분하다. 중요하게는, 인접한 모서리들과 결합에 대한 선호되는 최적화된 라인들을 계산하기 위하여 많은 도움이 되는 맵(map)을 만들기 위해, 맵(map)의 해상력은 크리스탈 결정구조, 결정 경계, 시트 표면의 조직의 특징을 나타내기 위해 충분해야 한다. 또한, 맵(map)의 해상력은 후속적으로 놓이는 궤도의 최선의 라인을 계산하기 위해 충분해야만 한다. 따라서, 맵(map)의 해상력은 검사 광선의 해상력에 의존하기 때문에, 검사 광선의 폭은 위에 놓이는 층 안에 궤도의 폭보다 실질적으로 작아야 한다.

탐지된 시트의 어떤 특징은 층 조직, 표면 거칠기와 광학적 특징을 포함한다. 사용될 수 있는 프로브는 X-ray나 IR이나 UV를 포함하는 광선과, 전자 광선과 이온 광선 등의 다양한 미세 광선과 같은 전자기 방사를 포함한다.

검사 공간(probe chamber)은 프로브의 각 타입에 대해 한 탐지기 또는 한 대열의 탐지기를 포함한다. 각 탐지기는 입력에 의해 프로세서에 연결되고 사건 탐지 시 프로세서에 신호를 보낸다. 프로세서는 신호에 의해 운반되는 정보를 메모리에 저장한다. 프로세서는 신호를 처리하고 스크린에 표시를 위해 신호를 보낸다. 그것에 의해, 시트의 맵(map)으로서 신호의 실시간 표시를 제공하게 된다. 프로세서는 또한, 다양한 프로브에 연결되고 그것은 각각 작동한다. 동시적으로 다른 프로브를 작동시키면, 각각의 신호는 동시에 스크린에 표시된다.

검사기술은 시트의 하나 또는 그 이상의 특징을 측정한다. 예를 들면 조직, 구성과 다른 물리적인 특성을 측정한다. 층의 조직을 검사하기 위해 적합한 기술은 X-ray, 빛의 광파장, 이온 광선이나 전자 광선을 사용하는 것이다.

이들 각각을 위해, 적절한 각도와 위치에서 반사되거나 분해된 광선에 대한 정적인 탐지기를 가지고, "적절한 각도"에서 표면 위에 작용하는 정적인 광선을 가 지는 것이 이상적이다. 바람직하게는, 이러한 기술들은 회절 기술이다. 검사 광선이 시트의 표면에 관해서 비정적인 검사 기술을 사용하는 것이 가능하다.

한 광학상의 방법은 스팩클 모니터(speckle moniter)로서 흔하게 알려진 장치를 사용하는 것이다. 스팩클 모니터에서 프로브와 탐지기는 서로에게 정적이다. 그리고 광선과 탐지기에 대해서 비정적인, 예를 들면 진동하는 표면을 향하게 된 광선의 상대적으로 반사되는 강렬함을 측정한다.

시트의 구성을 검사하는 어떤 적합한 검사 기술은 적절한 위치에서 탐지기를 가지고 X-ray 광선이나 전자 광선 여진을 사용하는 것이다. 그러한 다른 기술들은 파장과 에너지 분산 분석을 하며 그것들은 일반적으로 잘 알려져 있다. 또한, 충돌 이온 광선을 이용하는 러더퍼드의 후면 분산(Retherford Back Scattering)은 층의 산소의 정도를 결정하는데 사용될 수 있다.

각각의 물리적은 특징은 그 특징을 탐지하도록 배열된 다른 기구가 있다. 예를 들면 층의 조직은 광학적인 기술, X-ray 나 중성자 분산, 전자 후면 분산 방법(electron back scattering diffraction)에 의해 분석될 수 있다.

일반적으로 이러한 기술들은 잘 알려져 있고 그것들은 병행하여 사용될 수 있다.

맵핑(mapping) 과정에서 단계들을 보여주는 흐름 차트가 도 5에서 보인다.

맵핑(mapping) 과정의 처음 단계 11에서, 검사 공간(probing chamber)에서 프로브들은 시트의 전체 표면을 검사하거나 표면의 선택된 부분만을 검사할 수 있다. 권형은 공간(chamber)과, 각 프로브에 관련된 권형의 측면 위치를 나타내는 일련의 위치 센서에 의해 프로브들과, 검사 공간에 관련된 권형의 각 위치에 상대적으로 위치한다. 각 위치 센서는 그것의 신호를 전송하는 프로세서에 연결되어 있다. 그래서, 정확한 크리스탈 결정 구조와 시트의 결정 경계의 형상은 결정될 수 있고 전자 파일이기 때문에 메모리에 저장될 수 있다. 메모리는 프로세서에 연결되어 있다. 맵(map)은 또한 시트의 표면에 존재하는 결점들의 위치에 관한 정보를 포함한다.

맵핑(mapping)과정의 두번째 단계인 13에서, 각 프로브에 대한 전자 파일은 맵으로 스크린에 표시될 수 있다. 그래서 프로브들의 대다수 각각을 위해 맵(map)이 존재한다. 맵(map)은 프로브에 의해 탐지된 물리적인 성질의 변화를 나타내는 각 특징과, 프로브에 의해 탐지된 층 표면의 특징의 이미지를 제공한다. 시트의 각 맵(map)에 대한 역치는 결정 경계를 표시하는 다른 특징을 나타내기 위해서 바뀔 수 있다. 그래서 맵(map)은 크리스탈 구조, 결정 경계의 위치, 결정의 각각의 방위를 나타낸다. 다른 프로브에 상응하는 맵(map)들은 광학적인 개념으로 표시될 때, 작동자에 의한 더 가까운 검사를 위해 코드화된 컬러를 가지게 된다. 그래서 작동자는 스크린에 존재하는 맵(map)들에 대하여 반응함에 의하여 검사에 영향을 줄 수 있다.

맵핑(mapping)과정의 세 번째 단계인 15에서, 시트의 맵(map)들은 소프트웨어에 포함되는 알고리즘에 의해 혼합맵을 제공하기 위해 결합한다. 다양한 맵(map)들은 서로 다른 맵(map)에 상대적으로 각 맵(map)의 가중치를 부가함에 의해 결합한다. 각 맵(map)의 가중치는 미리 정해지지만 변경될 수 있다. 특별한 가중치는 시트 안에 다른 물질, 권형의 다른 형태와 기하학적인 요소, 후속하는 코일 궤도, 코일 안에 다른 위치, 다른 마지막 코일 적용과 같은 다른 환경 안에서 사용된다. 혼합맵은 단독 검사 방법으로부터 나온 맵(map)보다는 더욱 정확성이 큰 시트 안에 존재하는 각 크리스탈 결정 경계를 확인하고 위치시킨다.

그것의 가장 간단한 형태에서, 혼합맵은 가중된 요소들을 가진 개별 맵들의 간단한 부가에 의해 형성된다. 더욱 복잡한 형태에서, 더욱 복합적인 버전이 사용될 것이다. 예를 들면, 그 용어는 가감이 아니라 배가적인 생성물일 것이다.

시트의 조직을 탐지하는 바람직한 탐지 기술은 EBSD(Electron Back Scattering Diffraction), 혹은 선택된 조명 환경 아래에서 광학적 아날로그(optical analogues) 기술을 포함한다. RABiTS과 결정 경계의 단면 구조는 드러난다. 그래서, 이 기술들은 결정 경계를 결정하는데 사용될 수 있다. 또 다른 적합한 기술은 크리스탈 결정의 한 면의 평균적인 상대 각도를 탐지하는 레이저 반점 교란(laser spot perturbation)을 사용하는 것이다. 이 기술을 사용하는 한 장치는 반점 모니터(speckle moniter)로서 알려져 있다. 반점 모니터에서 광학 탐지기는 진동하는 기계 안에서 열리는 샘플, 예를 들면 시트로부터 반사된 레이저 빛을 탐지하는데 사용된다. 탐지기에서 탐지되는 광학적인 신호의 길이는 반사된 빛의 세기에 의존한다. 시트가 간단한 크리스탈 단면이라면 탐지된 신호는 유동적이지 않다. 그러나 결정들의 단면들이 다른 방향으로 방위를 가지기 때문에 반사된 빛의 세기와 신호의 길이는 시트가 진동하는 것만큼 크게 변한다.

그래서 탐지된 신호는 크리스탈 결정들의 방위(또는 오방위), 표면 거칠기, 크리스탈 결정의 이방성의 정도, 결정의 크기를 나타낸다.

결정들의 상대적인 방위는 간단한 광적인 현미경 기술에 의해 필수적으로 획득되는 것은 아니다. 이 프로브들로부터 획득된 정보는 가능한 후속하는 코일 경로뿐만 아니라 결합을 형성하는 모서리들에 대한 최적의 라인을 결정하는데 사용된다.

결합의 미세구조는 후속하여 위에 놓여진 코일에 대한 전류를 정밀하게 결정할 것이다. 왜냐하면, 결합은 필연적으로 상당한 수의 약한 연결(weak link)과 위에 놓인 코일의 결점의 원천이기 때문이다. 그래서, 결합하는 모서리들의 영역 안에 시트를 맵핑하는 목적은 후속하는 코일 안에 약한 연결의 수가 최소화 되게 하기 위해서이다.

네 번째 단계인 17에서, 단지 하나의 맵은 프로브나 프로브들을 사용하여 획득된다. 그것은 프로세서에 연결된 메모리에 저장되고 시각적인 디스플레이에서 사용자에게 표시된다.

단지 상기의 맵(map)은 제작되고, 결합하는 각각의 모서리들에 대한 최적의 또는 바람직한 라인을 선택하거나 계산한다. 이 라인은 그것이 실질적으로 결점의 원천의 수나 모서리들에 의해 만나는 약한 연결의 수를 최소화하고, 후속적으로 질이 안 좋게 형성되는 초전도 코일을 야기하는 시트 안에서 후속적으로 형성된 형판 영역 안에 포함되는 것을 피한다. 그것은 또한, 후속적으로 증착된 층 안에 형성된 궤도가 실질적으로 최적화된 초전도 전류를 가지기 위해서 선택된다. 최대 초전류는 전류의 방향이 초전도 층 안의 조직에 수직이 아니며 즉, 크리스탈 결정 경계에 수직이 아닌 곳에서 발생한다.

그래서, 최적의 라인은 후속적으로 증착된 초전도 층 안에 형성된 궤도 안에 초전도 전류의 의도된 방향에 수직인 결정 경계의 수를 최소화해야 하는 것이다. 바람직하게는, 경계면은 초전류의 방향에 일반적으로 평행한 큰 방향 성분을 가지는 것이다.

예를 들면, 초전류의 방향이 결합에 수직이라면, 짝 모서리의 각각의 실질적인 부분이 초전류에 평행하고, 결합의 방향에 수직인 방향 성분을 가지는 것이 바 람직하다. 또한, 결합을 형성하는 반대편 모서리들에서 크리스탈 결정 사이에 경계면의 성분은 초전류의 방향에서 크다.

그래서, 상기 최적의 라인을 계산하기 위해서, 많은 가능한 라인들은 고려되고 계산된다. 더욱이, 다른 스케일에서 세 가지 다른 요소들은 크리스탈 결정의 방위뿐만 아니라 각각의 최적의 라인을 계산하는데에 고려되어야 한다.

첫째로, 라인들은 시트가 권형에 적용될 때, 실질적으로 바람직한 라인들에 의해 정의되는 모서리들이 만나기 위한 시트 안의 위치에서 형성되어야 한다. 더욱이, 상기 모서리들은 결합한다. 그래서, 라인들 사이에 거리는 권형의 원주, 권형의 형상, 슬롯의 존재와 형판의 형상에 의해 결정된다. 이 요소의 스케일은 형판을 형성하는데 사용되는 시트의 크기와 형상이다.

둘째로, 라인들은 크리스탈 결정의 최소의 수를 가로지른다. 그래서 라인들은 결정 경계를 따르고 가능한 한 많이 결정경계의 수를 최소화한다. 그러나 하나의 라인에 의해 특징 되는 각 모서리는 또 다른 라인에 의해 특징 되는 모서리와 맞아야 하기 때문에, 두 모서리들이 품질 좋은 결합을 형성하기 위해서는 양 라인들이 유일한 결정 경계를 따르는 것은 매우 쉽지 않다.

이 계산을 위한 스케일은 결정들 크기의 순서에 있다. 이 계산이 중요하기 때문에, 각 라인의 궤적은 실질적으로 톱니모양이다. 각 톱니는 실질적으로 크리스 탈 결정들 사이에 경계를 따른다. 톱니는 크리스탈 결정의 경계를 따를 뿐만 아니라 인접한 모서리들이 결합하는 것을 허용하도록 선택된다. 라인들은 시트 안에서 형성된다. 톱니의 결합성분의 크기는 크리스탈 결정의 크기보다 크지만 후속적으로 증착된 층안에서 형성된 궤도의 폭보다는 작다. 톱니의 사이즈는 결정의 사이즈에 의해 결정된다. RABiTS 타입의 물질은 다른 조직 방법 예를 들면, IBAD 기술을 사영하는 것보다 더 크다.

셋째로, 형성된 모서리들이 상호간에 위치될 때, 각 모서리 주변의 시트의 영역에 결정의 정렬은 같지 않을 것이다. 상대적인 방위는 다른 것에 대응해 후속적으로 한 모서리를 이동함에 의해 정밀하게 조정할 수 있다. 이것은 또한 모서리 상호간을 맞도록 조정할 수 있다.

마지막으로, 라인들은 크리스탈 결정의 바람직한 방위를 알려줄 수 있다.

결정들이 신장되고 상호간에 정렬된다면 늘어난 결정들의 주요 축들은 실질적으로 증착된 층 안에 형성된 궤도의 방향으로 정렬된다.

위에서 언급한 것처럼, 결정들의 상호 간의 방위, 그리고 짝 모서리들 사이의 경계면 안에 크리스탈 결정의 겹치는 정도는 형판 위에서 후속적으로 코일 안에서 형성된 결합에 대한 여과 전류, 그리고 궤도를 통하는 초전류에 대한 중요한 고려사항이다.

최적의 라인을 선택함에 있어서, 시트의 크기, 결정들의 크기, 모서리들의 상대적인 방위, 시트에 관련된 결정들의 방위들 즉, 이러한 네 가지 요소들을 고려하는 방법에 의해 형판 안에 형성된 결합을 최적화하도록 의도된다.

최적의 라인을 선택함에 있어서, 톱니의 형상은 형판 즉, 형판에 형성된 코일의 적용에 맞도록 선택된다. 톱니는 결합하는 모서리들을 따라 입가의 톱니 모양이거나 톱니모양의 홈이 있다. 톱니는 모서리들의 길이에 따라서 비규칙적 또는 규칙적이거나 유사하거나, 정기적이거나 비정기적일 수 있고 이들의 조합일 수 일 수 있다. 예를 들면, 정기적인 정도는 큰 스케일에서 더욱 명백하지만, 작은 스케일의 모서리들은 비규칙적이고 비정기적이다. 톱니는 특별하게 톱니꼴의 가장자리 모양, 무딘 톱니모양, 무딘 톱니모양을 가지거나 이들의 결합일 수 있다. 큰 스케일의 규칙적이고 정기적인 톱니 모양을 가진 모서리의 바람직한 형태는 톱니꼴의 가장자리 모양(serrate)을 갖는 것이다.

톱니의 형상과 크기를 선택함에 있어서, 최적의 조건의 선택에 있는 동일한 고려사항들은 고려되어야 한다. 톱니들의 형태는 가로지르는 크리스탈 경계의 수를 최소화해야 한다. 그것들은 후속적으로 증착된 층 안에서 형성된 궤도를 통하여 통과하는 초전류의 방향에 수직일 수 있는 결정 경계의 수를 최소화하도록 선택되어야 한다. 그것은 결합을 이미 통과하여 결합을 넘은 궤도 안에 있는 여과전류이다. 초전류의 방향에서 결합들 안에 반대편 모서리들 안에 있는 결정들 사이의 횡단면 공용영역은 최적화되어야 한다.

또한, 톱니는 크리스탈 결정들의 형상에 맞도록 변경되어야 한다. 예를 들면, 그것들은 상호간에 정렬되고 신장된 결정이나 등축결정에 맞도록 해야한다. 신장된 결정에 대해, 톱니들은 라인이 가로지르는 크리스탈의 결정의 수를 최소화 하기 위해 결정들의 주요축들의 방향에 관한 방위를 변화시킴으로써 형상을 변화시킬 수 있다. 톱니의 모양은 규칙적이지만 크리스탈 결정의 스케일과 라인의 궤적은 비정기적이다. 이는 가로지르는 크리스탈 결정의 수를 최소화하기 위해서이다.

최적의 라인들의 선택을 돕기 위해서, 라인들이 특징 되도록 제안된 시트의 부분은 스크린 위에 표시된다. 시트의 표시는 시트 안에 크리스탈 경계가 제안된 라인들을 설명한다. 이미지는 시트의 이미지들이 서로 위에 가로눕도록 이동하기 위해서 조정된다. 서로 최적화된 라인들의 어울림과 시트 안에 크리스탈 경계는 조사될 수 있다. 시트 위에 다른 라인들은 서로 최적으로 잘 맞는 라인들과 크리스탈 라인 경계들이 최적의 라인으로서 선택되게 하기 위해서 관찰될 수 있다.

라인의 시각적인 선택을 대신해, 라인들은 반복되는 계산 방법을 사용하여 모든 가능한 계산된 라인들로부터 선택될 수 있다. 그 방법은 맵(map)에 대응하는 데이터세트 위의 컴퓨터에서 적용될 수 있다. 최적의 라인은 실질적으로 크리스탈 결정들의 최소의 수를 가로지르고, 가로지르는 결정들의 교선의 총 길이가 최소화 되도록 하는 그것들의 궤적들 사이에 최소한의 차이를 가지도록 선택된다.

권형은 모서리들 둘 다 또는 하나를 제거하고 형판에 제공되는 인접한 모서리들을 결합하기 위하여 결합 공간으로 이동된다.

도 6에서 도시한 것처럼, 결합 21이 만들어진 후에 시트 23은 형판을 형성하기 위해 권형 25에 맞게하고 권형은 검사 공간에 돌려질 수 있다. 결합과 시트 23의 영역의 결합 21의 어느 면이든 결합의 질을 결정하기 위해 검사될 수 있다. 이것은 품질 조절 단계이거나 풀림공정(annealing), 도핑(doping) 또는 다른 유사한 기술에 의해 수리될 수 있는 결점의 탐지를 위한 것일 수 있다. 수리단계 후에, 형판은 결합을 맵핑화(mapping)하기 위해 다시 검사될 수 있다.

더욱더 많은 수리 단계들이 수행될 수 있고 각 수리단계에서 맵핑(mapping)과정은 반복된다.

상기 데이터는 결합의 영역에 시트의 표면구조를 맵핑화하고, 그것은 코일을 형성하기 위해 후속하는 초전도 층이 증착될 때 형성되는 코일 트랙의 경로를 계산하는 프로세서에 의해 사용된다.

때때로, 결합은 안 좋은 품질로 발견된다. 가능하다면, 그 결합은 형판에 "wallpapering" 계층을 적용함에 의해 수리되거나 시트는 상기 결합의 영역에 형판 을 수리하기 위해 풀림작용과 도핑처리가 행해진다.

그러나 때때로 결합은 "wallpapering" 에 의해 수리할 수 없다, 또는 그 결합은 개선이 불가능하다는 것이 결정될 수 있다. 형판은 결합의 양면에 후속적으로 증착된 코일 궤도를 연결하기 위한 전기 분로를 증착함에 의해, 코일을 만들기 위해 사용될 수 있다. 분로는 전형적으로 금이나 은같은 금속이나 합금으로 만들어진다. 그것은 연결이 요구되는 결합의 위치 안에 결합의 방식으로 적용될 수 있다. 그것이 한 쌍의 모서리들을 연결하는 선들을 위치시킴에 의해 형성될 수 있다면, 그 라인은 모서리들 사이에서 강제력을 가질 수 있다. 분로를 형성하는 또 다른 방법에서, 예를 들면, 박막은 분무되고 색이 칠해질 수 있다. 바람직하게는 마스크(mask)를 통하여, 또는 잉크 젯 방법에 의하여 결합을 가로질러 표시를 할 수 있다. 이 방법들은 와이어나 증착된 막을 녹이는 것 같은 열처리에 의해 수반될 수 있다. 이것에 의해 결합은 개선될 수 있다. 결합에서, 한 분로 이상이 있을 수 있다. 예를 들면, 후속하는 증착된 궤도에 의해 결합을 가로질러 아래에 놓이는 한 분로가 있을 수 있다.

분로가 결합을 개선하기 위해 사용되면서, 형판은 일반적으로 단독 층 초전도 코일을 만들기 위해 사용된다. 왜냐하면, 분로의 크기가 매우 크기 때문이다. 즉, 결정들에 관해서 더욱더 큰 크기의 경향, 그것은 후속적으로 증착된 층의 결점들에 대한 원천일 수 있다. 궁극적으로, 상기 결합이 코일이 결합을 가로지르는 궤 도가 있다면, 상기 결합은 형판에 대해 후속적으로 형성된 초전도 코일 안에 약한 연결의 원천이 될 것이다. 한 분로를 요구하는 결합조직은 매우 질이 안 좋아서 결합을 통과하는 궤도는 초전도성이 아닐 것이다. 그래서, 분로는 요구되는 전류를 가져오기 위해서 두꺼울 필요가 있다.

전형적으로, 결합을 만들기 위해 사용되는 모서리는 현미경 스케일에서 직선을 가지지는 않을 것이지만, 톱니 모양의 모서리 예를 들면, 더욱 더 특별하게 가장자리가 까끌까끌한 톱니 모양일 수 있다. 그것은 여전히 원통형의 권형의 축에 관하여 결정된 일반적인 방향을 가질 것이다. 각 모서리의 톱니가 함께 실톱모양으로 들어맞는 방법에서, 현미경 스케일 위의 인접한 모서리들이 서로 잠김구조를 갖기 위해 준비된다.

바람직한 구체화에서, 인접한 모서리들은 다양하게 들어맞는 결합의 방식 안에서 형상화되기 위해 준비된다. 도 7은 두 모서리 33, 35에 대해 상호간에 붙박이로 들어맞는 결합 31을 보여준다. 이 결합들은 결정이 연장되는 장점을 가지도록 형상화된다. 그것 때문에, 역 결정 경계의 수와 이 역 결정 경계의 총 영역을 최소화 한다. 동시적으로, 이점이 있는 결정 경계의 경계면의 횡단면은 최대화된다. 결합 사이에 여과 전류는 결합이 전류의 방향에 수직인 곳에서 줄어든다. 결합의 양면의 결정들 사이에 경계면은 여과전류에 평행한다. 그래서 여과전류는 이 배열에 의해 최대화된다. 여과전류를 최대화하기 위해, 결합 안에 높은 각도 결정 경 계(high-angled grain boundaries)의 수는 또한 실질적으로 최소화된다. 그러나 연장된 결정에 대해, 결합한 모서리들 안에 결정들 사이에 최적의 횡단 경계면은 결정의 연장된 치수가 모서리들에 평행일 때 발생하는 경향이 있다. 높은 각도 결정 경계(high-angled grain boundaries)의 수와 결합한 모서리들 안의 결정들 사이에 횡단 경계면의 영역은 명백히 교환된다. 이것은 최적의 라인을 계산할 때 고려된다.

한 쌍의 인접한 모서리들 안에 꼭 들어맞는 결합들의 잠김구조의 정확한 형상은 결합의 정확한 결정구조에 의해 나타난다. 그래서 모서리들에 대해 선택되거나 최적화된 라인은 인접한 모서리들의 형상화에 앞서 맵핑화에 의해 결정된다. 결정 경계의 크기와 후속하는 초전도 궤도의 폭에 관하여 꼭 들어맞는 잠김 결합의 크기는 중요하다. 꼭 들어맞는 잠김 결합은 결정들의 크기보다 더욱 클 수 있다. 이상적으로, 그것들은 후속하는 초전도 코일 궤도의 폭보다는 작다. 그렇지 않으면 후속적으로 위에 놓이는 초전도 코일 궤도의 "pitch"는 꼭 들어맞는 결합의 주기성과 결합의 여과전류의 큰 통계적인 유동성을 방해할 수 있다. 예를 들면, 종국적인 궤도의 폭은 5mm이고, 꼭 들어맞는 결합은 약 1mm의 폭을 가질 것이고, 결정 사이즈는 폭에 있어서 약 200 mictrons을 가질 수 있다.

상기에서 언급한 것처럼, 검사과정으로부터 나온 맵(map)이나 맵(map)들을 사용함에 의해 품질 좋은 전체적인 궤도를 위한 경로를 선택하는 것이 가능하다. 그래서, 프로세서는 결합을 만들면서 시트 안에 선호되는 위치를 계산하기 위해 맵(map)을 사용한다. 상기에서 언급한 것처럼, 결합은 권형의 원통축에 관하여 일반적인 방향을 가질 수 있다. 결합이 이질물의 원천일 수 있기 때문에(후속적으로 증착된 코일에 의해 생성된 결과적인 초전도 분야의 생성의 관점에서), 그것을 최소화하기 위해 권형의 원주 주위에 이질물을 분해하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 결합은 회전 중심축에 평행하지 않다. 상기 결합은 도 6에서 보여지는 것처럼 직선이거나 어떤 형상을 가질 수 있다. 이는 도 8에서 보여지는 것처럼 나선형일 수 있다. 도 8은 원통형의 권형 25에 형성된 형판 27을 보여준다. 그것은 권형 25의 원주를 순환하는 결합 21을 가지고 있다. 현미경 가늠자에서, 상기 결합은 도 3에서 보이는 것처럼, 시트의 맵(map)을 생성하는 결과를 계산하는 임의의 최적화 된 라인을 따른다. 결합은 그 라인을 따라 형성되고, 만들어지고 나면, 그것은 최대 여과 전류가 경계를 따라 흐르는 것을 허용한다. 시트로부터 만들어진 원통형의 형판의 원주 주위에 결합을 분배함에 의해, 위에 놓이는 코일에 의해 생성된 자기장 안에서 발전되는 상당한 이질물(성)을 막을 수 있다.

RABITS 물질의 회전 방향은 결정들이 신장된 방향과 일반적으로 같다. 그러나 RABiTS 물질은 등축결정을 가지고 있고, 그 결정들은 같은 형상이고 때때로 같은 크기이다. 형상 안에 균일성은 비록 물질이 도핑(doping),풀림공정(annealing)과 2005년 9월 10일부터 15일까지 오스트리아 비엔나 EUCAS 2005에 Eickemeyer 외 다수가 보고한 다른 기술에 의해서도 얻을 수 있다. 그래서, 크리스탈 구조와 RABiTS 물질의 방위는 그것의 특별한 적용에 맞도록 맞추어진다. RABiT 시트가 실린더 주위를 감는 방위가 선택될 수 있다. 그래서, 회전 방향은 코일의 나선형의 경로나 궤도와 동일하게 된다. 그래서, 각 코일의 형상에서, 시트안에 신장된 결정들은 바람직하게는 코일 궤도의 바람직한 방향과 평행하다.

결정들의 방위를 선택하는 것은 비록 필수적으로 경도축에 관하여 정의되는 것은 아닐지라도 나선형 궤도를 형성하는 코일에서 유용하다.

코일들은 경도축 주위를 도는 것으로 보인다. 그러나 코일의 축안에 대안적인 코일 형상은 실린더의 경도 축에 수직이다. 두번째 코일 형상은 모터 코일 형상에 더욱 공통된다. 상기 두번째 코일 형상은 권형의 회전축 주위를 통과하는 각 코일을 요구하지 않는다. 대신에, 코일의 회전은 권형의 전체 축 주위에 분배된다. 모터 코일의 바람직한 통합체 안에서, 코일은 도 9에서 보여지는 것처럼 권형의 표면에 등거리로 위치된 3개의 유사한 크기의 회전자 코일이 있다.

도 9에서 보여지는 것처럼, 코일의 궤도는 권형의 전체 원주를 통과할 수 없기 때문에 코일이 후속적으로 형성될 형판의 부분 사이에 품질 좋은 결합을 가지는 것은 필요하지 않다. 형판의 이러한 부분들은 코일 궤도의 결합을 가로질러 형성되지 않기 때문에 분로에 의해 연결될 수 있다. 어떤 경우에, 분로에 의해 형성되는 결합에 대한 궤도는 형판 위에 형성된 궤도보다 더욱 더 많은 여과 전류를 제한할 수 있다.

또 다른 통합체에서, 형판 위에 후속적으로 형성된 코일들이 전기 서플라이에 개별적으로 연결되지 않았다면 권형의 전체 표면을 덮는 것은 필요하지 않다. 예를 들면, 도 9에서 보여지는 통합체에서, 코일이 후속적으로 위치될 권형의 단지 세 부분에 대한 형판을 가질 필요가 있다. 그런 형판에서, 형판의 모든 부분을 결합하는 것은 필요하지 않지만, 코일이 형성될 권형의 부분을 덮는 시트를 형성하기 위해서, 형판의 다른 시트에 대한 상대적인 결정 방위가 미리 결정된 상호 간의 정렬을 위해서는 필요하다.

결합을 만든 후에, 결합은 어떤 결점을 가질수 있고, 그것은 결합의 근처에 미세구조를 개선하는 후속적인 층을 가지고, 형판이나 외형을 부드럽게 하거나 끝손질함에 의해 개선될 수 있다. 이것은 "wallpapering", "plastering", "filling"으로 알려져 있다. 물론, 이것은 "wallpapering" 층이나 "plastering"층 안에서 알려지지 않은 종 예를 들면, "wallpapering" 층의 정상에 증착된 초전도 층과 시트 사이에 포인트 결점이나 화학 이종같은 원하지 않은 종의 이주를 막는다. "wallpapering" 층이 증착된 후에 형판의 표면의 구조와 미세구조의 품질은, 위에서 설명한 것처럼, 맵(map)을 형성한 표면을 맵핑(mapping)하거나 탐사(probing)함에 의해 조사할 수 있다. YSZ는 제거된 조직 없이 두꺼운 층으로서 성장할 수 있기 때문에 "wallpapering", "plastering", "filling" 층안에서 사용되는 특별히 좋은 물질이다. 즉, 그것은 형판의 표면으로부터 대부분의 조직을 그것의 자신의 바깥 표면에 전송한다. 그것은 또한, ReBCO(즉, YBCO) 격자 파라미터와 팽창 계수와 좋은 부합을 이룬다. 그것은 전형적으로 위에 놓인 초전도 층을 만들기 위해 사용된다. "wallpapering"층을 적용함에 의해, 효과적으로, 결점들은 전면에 나타나고, 초전도 층이 조직화된 YSZ 표면 위에서 발전할 때, 그들의 영향은 제거된다.

발명의 바람직한 통합체에서, 상기의 방법은 도 10에 보여지는 단계에 따른다.

첫 번째 단계인 41에서, RABiTS 물질의 시트는 초기 권형에 놓이고 받아진다.

두번째 단계인 43에서, 결합될 인접한 모서리들 근처의 시트의 영역은 RABiTS 시트의 조직 안에서 결점을 탐지하기 위해 검사된다. 인접한 모서리들 근처에 여러 영역들은 검사된다. 대안적으로, 전체 시트가 검사될 수 있다.

세 번째 단계인 45에서, 검사에 의해 생성된 데이터는 인접한 모서리들의 영역 안에서 조직의 맵(map)을 제조하기 위해 사용된다.

네 번째 단계인 47에서, 맵(map)은 질이 안 좋은 조직의 영역을 피하고, 후속적으로 증착된 초전도 코일 안에서 질이 좋은 여과 전류를 허용하는 라인을 선택 하기 위해서 인접한 모서리들의 바람직한 라인을 계산하는데 사용된다.

라인과 그것에 상응하는 라인은 시트가 권형에 맞을 때 결합되는 모서리들을 형성한다. 그것은 실질적으로 크리스탈 결정의 수를 최소화하고 그것들은 결합 모서리들이 서로의 옆에 위치할 때 상호간에 정렬된 결정 방위가 있다. 조직 안에 결점들이 너무 크다면, 라인들은 포기되고 시트의 새로운 영역은 결합이 형성되는 다른 쌍의 라인을 발견하기 위해 검사된다.

가장 나쁜 케이스는 전체 시트가 포기되는 것이다. 단계 2부터 단계 4는 각 결합 모서리들에 대한 최적의 라인과 결합이 계산될 때까지 반복된다.

다섯 번째 단계인 49에서, 시트는 그 모서리들의 계산된 바람직한 라인으로부터 모서리들을 만들어내기 위해 만들어지고 형상화된다.

여섯번째 단계인 51에서, 형상화된 모서리들은 결합된다.

일곱 번째 단계인 53에서, 결합은 결합 영역과 조직 안에서 결점을 탐지하고 형성된 결합의 품질을 조사하기 위해서 맵핑(mapping)되고 검사된다. 결합의 상태가 나쁘면, 형성된 형판이나 외관은 포기된다.

여덟 번째 단계인 55에서, 결합의 품질이 개선되거나 강화된다면, "wallpapering"층은 결합의 영역에 형판을 수리하기 위해 또는 결합의 품질을 개선 하기 위해 풀림공정(annealing)이나 도핑과정(doping process)을 겪는 형판이나 시트에 적용될 수 있다. 이전의 단계는 결합 조직 안에 더욱더 수리될 수 있는 결점들을 수리하기 위해서 "wallpapering"층의 품질을 결정하기 위해 수행된다. 이러한 단계들은 결합이 충분한 품질을 가질 때까지 반복된다.

바람직한 통합체의 한 형태에서, 프로세스는 전체적으로 자동화된다. 이 자동화된 장치는 도 11에 보인다. 그 장치는 검사 공간 61, 형상화 공간 63, 결합 공간 65와 증착 공간 67을 포함하는 많은 공간으로 구성되어 있다.

증착 공간 67은 형판 위에 "wallpaper"층을 증착하는데 사용된다. 형상화 공간 63은 시트 안에 모서리들의 선택된 라인을 특징지우는데 사용된다. 그것들 안에 공간과 도구들은 프로세서 71, 메모리 73, 디스플레이 화면 75와 키보드와 마우스를 포함하는 작동 장치 77을 가지는 컴퓨터 69에 모두 연결된다. 장치는 도 10에서 보여지는 것처럼 위에 설명된 바람직한 프로세스를 따른다.

이 바람직한 통합체에서, 일련의 공간들은 한 공간에서 형판 위에서 수행될 다음 단계를 위한 다음 공간까지 이동하는 형판에 의해 설명된다. 이 설명은 단지 한 예로 드는 방법이다. 다른 단계들은 같은 공간에서 수행될 수 있고 발명의 한 통합체 안에서, 모든 단계들은 같은 공간에서 수행된다.

형판에 일련의 박막 코일을 만드는 것은 양자 택일로 초전도 층과 비초전도 층 중 하나에서 형성될 수 있다. 그런 초전도 코일을 만드는데 사용되는 방법이나 장치의 설명은 유럽특허 출원 NO.02755238.9에 있고 그것을 제조하는 동안 코일의 수행을 최적화하는데 사용되는 방법과 장치는 유럽 특허 출원 NO.04717702.7에 설명되어 있다. 필수적으로 모터나 발생기(generater) 코일은 도 9에 보이는 것처럼 만들어진다.

도 9에서 보이는 코일에서, 형판은 신장된 크리스탈 결정을 가지는 RABiTS 타입의 물질로 구성된다. 최적의 수행 모터나 발생기(generater) 코일은 형판 안에 상호 간에 정렬된 크리스탈 결정들의 방위 주요 축을 가지고 정렬된 코일 궤도가 있다. 이 크리스탈 결정들은 후속적으로 증착된 층을 통하여 쓰인 형판 위에 표면 조직을 제공한다. 그것에 의해 이 층들을 조직화한다. 궤도 방향을 가지고 연장된 결정의 주요 축을 정렬함에 의해, 여과 전류는 실질적으로 최적화된다. 그래서, 모터나 발생기(generater)에 대한 형판을 제작함에 있어서 부가적인 계산 단계가 있다. 시트 안에 크리스탈 결정의 주요 축의 방위는 형판 위에 후속적으로 형성된 코일 궤도의 방향을 가지고 실질적으로 정렬되도록 선택된다. 이것은 권형에 관하여 시트 안에 결정들의 방위가 선택될 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 이 장치 안에 코일은 굽은 회전축에 평행한 나선형 궤도가 있으며, 바람직하게는 원통형이고, 권형의 원주 주위에 권형의 회전 축에 수직이거나 권형의 구간에 따라 형성된다.

형판 위에 형성된 코일을 포함하는 또 다른 초전도 장치는 장애 전류 리미터(Fault Current Limiter)이다. 저항성의 FCL은 신장된 결정들을 가지는 형판에 맞고, 모터나 발생기(generater) 코일의 방식 안에서 만들어질 수 있다.

유도성의 FCL 안에서, 코일은 전류를 가져오는 요소 주위에 위치하고 있다. 그리고 FCL에 의해 만들어진 초전도 영역은 전류를 가져오는 요소에 의해 만들어진 자기 영역을 덮는다. 이러한 차폐 효과를 제공함에 의해, FCL 코일이 형성된 형판은 등축결정을 포함한다. 바람직하게는, 등축결정은 유사한 크기를 가지고 있다. 형판에 형성된 결합은 FCL 표면조직 안에 불연속성을 만든다. 그러나 그것은 실질적으로 FCL의 효과적인 차폐 수행에 영향을 주지 못한다. 유도성 FCL은 유도 차폐 요소가 요구되는 곳이라면 어느 곳이던지 사용될 수 있다.

이런 코일의 변화에서, 코일은 형판들이 일련의 형판 뼈대(shell)를 이루는 곳에서 한 형판 이상을 포함한다. 코일이 일반적으로 형상 안에서 오른쪽으로 회전하는 원통형인 곳에서, 코일은 일련의 집중적인 원통형의 뼈대를 가지게 된다. 일련의 집중적인 뼈대는 층 안에서 일련의 코일 굴곡이 처음으로 증착되는 곳에서 사용된다. 내부 형판은 점차 매우 많은 결점을 증가시켜서 층을 포기하게 한다. 두번째 형판은 마지막에 증착된 층에 맞도록 만들어지고 코일 제작 과정은 포기된 층이 형성될 때까지 재개된다.

세 번째 형판은 코일의 마지막에 증착된 층 주위에 맞도록 제작된다. 이 과정은 바람직한 코일이 제작될 때까지 반복된다.

또 다른 통합체에서, 새로운 형판은 특정한 수의 층이 증착된 후에 코일에 대해 만들어진다. 그래서, 형판은 코일을 만들기 위해서 확실한 치수화(dimensioned)를 위해 미리 제작될 수 있다.

또 다른 통합체에서, 두 가지 방법의 결합이 사용될 수 있다. 예를 들면, 미리 정해진 치수의 형판은 준비되지만, 새로운 형판은 층들이 매우 많은 결점을 증가시켜서 층이 포기될 때 사용된다. 집중적인 형판 뼈대를 가지는 코일 안에서, 대부분의 두꺼운 코일은 형판으로부터 나온다. 왜냐하면, 형판은 증착된 층보다 많이 두껍기 때문이다. 즉, 1um 보다는 다소 큰 30um에서 50um의 두께이다.

일단 만들어진 코일들은 시스템, 기구, 그것들이 요구하는 장치로 들어맞게 할 수 있다. 이 시스템들은 단 한 개의 초전도 코일을 포함하거나, 대열로 세워지거나, 직렬, 병렬로 또는 이들의 결합 방식으로 배열된 많은 코일을 포함할 수 있다. 그런 시스템과 장치는 핵 자기 공명 기구, 모터, 발생기(generater), FCLS를 포함할 수 있다. 필수적으로, 코일들은 발생기(generater), 모터, 또는 FLC가 요구되는 어떤 장치에나 들어맞을 수 있다.

대안적인 통합체를 제공하기 위해, 기구나 발명의 방법은 아래에 설명되는 방법에서 수정될 수 있다.

RABiTS 물질의 한 시트 이상은 형판을 만드는데 사용될 수 있다.

비록 시트로부터 형성된 형판이 권형에 의해 만들어졌을지라도 시트는 그것의 제조 후에 권형으로부터 제거될 수 있다.

바람직한 통합체는 원통형의 권형에 적용된다. 굽은 표면을 가지는 권형의 타입은 똑바른 원형 실린더 예를 들면, 원뿔이나 안장형태에 부가하여 사용될 수 있다. 물론 상기 장치와 과정은 뼈대나 이 형상들을 가지는 형판을 만들기 위해 채택될 수 있다. 권형은 후속적으로 증착된 코일의 형성뿐만 아니라 형판의 제작을 용이하게 하기 위해 회전 대칭 축을 가질 수 있다.

바람직한 통합체에서, 인접한 모서리들은 좋은 결합이 만들어지는 것을 가능하게 하기 위해 겹쳐야만 한다. 그러나 겹침의 정도는 다양할 수 있고 어떤 상황에서 함께 결합하는 모서리들은 그것들이 결합 안에서 만나기 위해서 정렬될 수 있다. 이것을 성취하는 한 방법은 "stencil" 과정을 사용하는 정확한 기하학이다.

초기에 시트 위에서 겹치는 인접한 모서리들은 권형 위에 적용된다. 첫 번째 모서리는 두 번째 모서리 근처의 시트의 영역에 겹친다. 첫 번째 모서리는 새로운 두 번째 모서리를 제거하기 위해 "stencil"로서 사용된다. 이 "stencil" 제거는 레이저, 에칭 방법 또는 포토레지스트 방법에 의해 성취될 수 있다.

바람직한 통합체가 경사진 함몰영역을 가진 권형에 사용되기 때문에, 오직 한 라인만이 모서리를 형성하기 위해 시트 안에서 특징될 필요가 있다. 상기 모서리가 한 쌍의 모서리들의 다른 모서리를 형성하기 위해 시트 안에서 특징지어진다면, 상기 모서리는 다른 라인에 위치되기 위해서 겹침 부분의 시트의 아랫부분에 위치될 수 있다. 상기 결합은 열역학적인 방법과 같은 전술한 결합 방법 중 어느 하나를 사용하는 위치 안에 모서리를 가지고 형성된다.

또 다른 방법에서, 결합은 겹침 부분의 시트의 아랫부분에 대한 어느 영역에 위치된 모서리를 가지고 형성된다. 그러나 모서리가 그것이 시트 안에서 형성되고 시트의 아랫부분에 라인의 계산된 영역에 위치한다면 형성된 결합의 품질은 더욱 안 좋은 품질을 가진다.

시트의 겹침 부분이 있는 결합을 형성함에 있어서, 다양한 용접과 결합기술이 사용될 수 있고, 그것 중의 몇몇 부분은 상세하게 다른 곳에서 설명된다.

한 적합한 기술은 열역학적인 처리를 하는 마찰 용접이다. 압력(pressure)은 겹침 영역 안에 시트에서 적용된다. 예를 들면, 시트에 마찰로 일으키는 압력이 적용되는 겸침 영역에 롤러를 위치시킴에 의해 적용된다. 열은 롤러에 의해 적용되는 마찰 때문에 발생한다. 압력과 열의 결합은 형성을 위한 결합을 야기한다.

다른 적합한 기술은 이온 광선 에칭과 전자 광선 에칭을 포함한다. 이 기술 들은 마찰 용접의 큰 스케일에 대립하기 때문에 미세한 스케일에서 적용된다. 예를 들면, 이온 광선 에칭에서, 일단 첫 번째 모서리가 시트 위에 위치되기만 하면, 첫 번째 모서리는 특징 되고 두번째 모서리는 레이저 광선을 사용하여 제거된다. 더욱더 좋은 조정은 모서리들과 결합과 모서리를 형성함에 있어서 더욱 큰 스케일 기술보다는 다소 더욱 미세한 스케일 기술을 사용하여 이룰 수 있다.

예를 들면, 경사 모서리들은 이온 광선 에칭을 사용하여 더욱 쉽게 형성된다.

이 방법의 한 형태에서, 인접한 모서리들의 선호되는 라인은 처음에 맵(map)을 제공하기 위해 검사된다. 일단 인접한 모서리들의 바람직한 라인이 계산되기만 하면, 첫 번째 모서리는 제거된다. 제거(cutting) 동안 서로 간에 시트의 두 영역을 개별화하기 위해 보호적이고, 희생적인 스트립(strip)이 첫 번째 모서리의 영역 안에 시트의 아랫부분과 두 번째 모서리 근처에 시트영역 윗부분에 삽입된다. 일단 첫 번째 모서리가 삭제되기만 하면, 보호 스트립이 제거되고, 첫 번째 모서리의 윤곽이 두 번째 모서리를 제거하는 "stencil"로서 사용된다. 두 번째 모서리를 컷팅함에 의해, 더욱 많은 희생 층들은 제거(cut)되거나 형상화되며, 두 인접한 모서리들은 위에서 설명한 기술을 사용하여 결합할 수 있다.

바람직한 통합체는 경사진 함몰된 영역을 가진 권형을 묘사한다. 권형의 대안적인 타입이 사용될 수 있다. 예를 들면, 권형은 결합 동안 시트의 압축을 위해서 탄력이 있을 수 있고, 권형은 탄력 있게 압축 상태에서 변형될 수 있다. 그래서, 일단 결합이 만들어지기만 하면, 권형은 형판의 표면이 실질적으로 부드럽고 연속적이기 위해서 그것의 원래의 형태를 변환한다.

권형에 시트를 맞게 하고 결합의 모서리들의 최적의 정렬을 형성하게 하기 위해서, 권형은 그것의 형상을 변형하는 장치를 포함한다. 예를 들면, 권형은 캠을 포함하는 변형 장치로 구성되는 원형 실린더일 수 있다. 캠의 작동에 의해, 결합을 형성하기 전에 권형의 횡단면은 타원으로 변형되고, 그래서 그것의 표면에 위치된 시트를 압축하거나 길게 핀다. 모서리들의 상대적인 위치는 형성될 결합의 품질을 개선하기 위해 이동된다.

권형을 변형시키는 또 다른 장치는 권형의 표면 영역을 줄이기 위해 압축하거나 권형의 표면 영역을 증가시키기 위해 풀어지는 권형 안에 위치된 스프링이다. 상기 장치의 작동하에, 권형 위에 시트의 모서리들은 실질적으로 형성된 결합을 강화하기 위해 서로 상대적으로 움직인다.

권형의 바람직한 통합체에서, 슬롯은 함몰된 영역(depression) 대신에 사용된다. 물론 네 가지 모든 특징들은 권형 안에 결합을 위해 사용될 수 있다. 그래서 그것은 탄력이 있을 수 있고, 슬롯과 함몰된 영역을 가질 수 있고 이러한 특징들의 결합을 가질 수 있다.

RABiTS의 테이프는 RABiTS 물질의 다소 광범위한 시트로부터 준비될 수 있다. 이 광범위한 길이는 테이프를 만들기 위해 개별적인 스트립으로 분할된다.

전형적으로 테이프는 4~10mm이고 시트(또는 밴드)는 적어도 6000mm이다. 시트는 테이프보다 더욱 큰 폭을 가지고 있다. 다만, 여기서 묘사된 방법은 초전도 코일에 대해 형판의 제조를 위해서 적합하다. 그것은 또한 RABiTS 타입의 결합 시트를 위해서 사용된다. 한가지 특별한 적용은 테이프의 긴 길이를 형성하기 위해 테이프의 길이를 결합하는 것이다. 이것은 실질적으로 연속적인 구조화 된 표면을 가지게 되고 테이프 안에 결정들은 실질적으로 각 결합의 양 사이드에 정렬된다. 그래서, 어떠한 적용을 위해 사용되는 너무 많은 결점을 가지는 테이프의 길이는 결점들이 위치한 테이프의 부분을 제거함에 의해 여전히 사용될 수 있다. 이 명세서에서는, RABiTS 물질은 RATS(Rolling Assisted Textured Substrate)을 포함하는 이 물질의 모든 변화와 수정을 포함한다. RATS 물질은 평행하지 않은 롤러를 사용하여 회전한다.RATS 물질의 시트는 그래서 굽어있고 휘어져 있다.

권형은 시트가 바람직한 형상을 갖는 형판을 형성하기 위해 조정될 수 있다.

바람직한 통합체의 변화에서, 형판은 IBAD 타입의 기술에 의해 만들어진 물질의 시트로부터 구성된다.

자동화된 장치의 작동은 컴퓨터 69에 의해 조절된다. 도 12는 자동화된 장치를 작 동시키는데 적합한 컴퓨터 시스템의 환경 100을 도시한다. 컴퓨터 시스템 환경 100은 적합한 컴퓨터 환경의 한 예이고 자동화된 장치의 기능성이나 사용범위에 관해 어떤 제한을 가하도록 의도된 것이 아니다. 컴퓨터 환경 100은 모범적인 작동 환경 100안에 예시되는 구성의 결합이나 어느 하나에 관련된 의존성이나 요구사항을 가지는 것으로 해석하는 것이 아니다.

자동화된 장치의 조절은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈 같은 컴퓨터 실행 명령의 문맥 안에서 일반적으로 설명된다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 라우틴, 프로그램, 오브젝트, 구성성분, 데이터 구조, 특별히 추상적인 데이터 타입을 보완하거나 특별한 작업을 수행하는 여러 것들을 포함한다. 장치의 조절은 일이 통신회선으로 접속된 프로세스 장치에 의해 수행되는 분배된 작업환경에서 성취될 것이다. 예를 들면, 공간 61, 63, 65, 67의 각각은 통신 네트워크를 통해 연결되어 있다. 분배된 작업 환경에서, 프로그램 모듈은 구내에 위치되고(위치되거나) 메모리 저장 장치를 포함하는 통신 회선으로 접속된 컴퓨터 저장 매체에 위치될 수 있다.

도 12를 참조하면, 발명을 보완하는데에 모범적인 시스템은 컴퓨터 69의 형태에서 일반적인 목적의 계산 장치를 포함하는 것이다.

컴퓨터 69의 구성은 처리 장치 120, 시스템 메모리 130, 처리 장치 120에 시스템 메모리를 포함하는 다양한 시스템 성분을 결합시키는 시스템 버스 121을 포함할 수 있지만 제한하는 것은 아니다. 시스템 버스 121은 메모리 버스나 메모리 컨트롤러, 주변장치 버스와 다양한 버스 아키텍처를 사용하는 구내 버스를 포함하는 다양한 버스 구조의 타입일 수 있다. 예로 드는 방법이고, 제한이 아니며, 그런 아키텍처는 산업 표준 아키텍처(ISA), 강화된 ISA(EISA) 버스, 비디오 전자 표준 협정(VESA) 구내 버스, 그리고 Mezzanine 버스로서 알려진 주변 구성 상호 연결(PCI) 버스를 포함한다.

컴퓨터 69는 전형적으로 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 69에 의해 접근될 수 있는 어떤 이용가능한 매체일 수 있고 다기능과 다기능이 아닌 매체, 제거가능과 제거 불가능한 매체 모두를 포함한다. 제한이 아니라 예로서, 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 저장 매체와 통신 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능한 장치, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 다른 데이터와 같은 저장 정보를 위한 어떤 방법이나 기술 안에서 보완되는 다기능과 다기능이 아닌, 제거가능하고 제거가 불가능한 매체를 포함한다.

컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, DVD 또는 다른 광디스크 기억장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장장치 또는 다른 자기 저장 장치, 또는 컴퓨터 69에 의해 접근될 수 있는 바람직한 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있는 다른 장치를 포함하며 이것으로 제한되는 것은 아니다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능한 장치, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 반송파나 다른 전송 메커니즘 같은 모듈화된 데이터 신호 안에 다른 데이터를 구현하고 다른 정보 전달 매체를 포함한다. 변조된 데이터 신호는 신호에서 정보를 인코딩하는 방식 안에서 변화되거나 조정되는 신호를 의미한다.

제한이 아니 한 예로서, 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접 유선 연결과 음향(acoustic), RF, 적외선과 다른 무선 매체 같은 무선 연결을 포함한다.

또한, 위의 어느 구성의 결합도 컴퓨터 판독가능한 매체의 범위에 포함될 수 있다.

시스템 메모리 130은 ROM 131과 RAM 132와 같은 휘발성과 휘발성이 아닌 형태의 컴퓨터 저장매체를 포함한다. 컴퓨터 110안의 요소 사이에 정보를 전송하도록 돕는 기본 라우틴을 포함하는 BIOS 133은 전형적으로 ROM 131에 저장된다. RAM 132는 전형적으로 처리장치 120에 의해 현재 작동되거나 즉시 접근 가능한 데이터와 프로그램 모듈을 포함한다. 제한이 아니라 한 예로서, 자기 테이프 카세트, 플래시 메모리 카드, DVD, 디지털 비디오 테이프와 같은 것이 있다. 하드 디스크 드라이브 141은 전형적으로 인터페이스 140과 자기 디스크 드라이브 151과 광디스크 드라이브 155와 같은 제거할 수 없는 메모리 인터페이스를 통하여 시스템 버스 121에 연결되어 있다. 그리고 그것은 전형적으로 인터페이스 150과 같은 제거할 수 있는 메모리 인터페이스에 의해 시스템 버스 121에 연결되어 있다. 플로피 디스크 152는 자기 디스크 드라이브 151에 의해 읽어지는 저장 매체의 한 예이다. 광 매체 DVD 156은 광디스크 드라이브 155에 의해 읽어진다.

드라이브와 도 12에 묘사되고 위에서 기재한 드라이브에 연결된 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 컴퓨터 69에 대한 다른 데이터를 저장한다.

예를 들면, 도 12에서 하드 디스크 드라이브 141은 작동 시스템 144, 애플리케이션 프로그램 145, 다른 프로그램 모듈 146과 프로그램 데이터 147을 예로 들어 설명한다. 이 구성요소들은 작동 시스템 134, 애플리케이션 프로그램 135, 다른 프로그램 모듈 136과 프로그램 데이터 137과 같거나 다를 수 있다는 것을 주목해야 한다.

작동 시스템 144, 애플리케이션 프로그램 145, 다른 프로그램 모듈 146과 프로그램 데이터 147은 최소한으로 그것들은 다른 카피라는 것을 예증하기 위해 여기 안에서 다른 숫자가 주어졌다. 사용자는 키보드 162와 마우스나 트랙볼 또는 터치 패드 같은 포인트 장치 161과 같은 입력 장치를 통하여 명령이나 정보를 컴퓨터 69에 입력한다. 모뎀 163과 ISDN 아답터 164와 같은 장치는 제 3 당사자나 컴퓨터에 들어오는 콜(call)을 받아들이기 위해서 공공 전화 네트워크에 컴퓨터를 연결하는데 사용된다. 도 12에서 보이지 않는 다른 입력 장치는 타블렛(직사각형 판), 조이스틱, 게임 패드, 위성 접시(satellite dish), 스캐너 같은 장치일 수 있다. 이러한 입력 장치들은 시스템 버스에 맞는 사용자 입력 인터페이스 160을 통하여 처리 장치 120에 종종 연결되지만 병렬 포트, 게임 포트 또는 USB와 같은 다른 인터페이스와 버스의 구성에 의해 연결될 수 있다. 또한, 모니터 191과 다른 타입의 디스플레이 장치는 비디오 인터페이스 190과 같은 인터페이스를 경유하는 시스템 버스 121에 연결되어 있다. 모니터 191은 터치 스크린 패널과 통합될 수 있다. 모니터와 터치 스크린 패널은 물리적으로 타블렛(직사각형 판) 타입의 개인 컴퓨터 같이 컴퓨터 장치 69가 통합된 하우징에 쌍이 맞을 수 있다. 게다가, 계산 장치 69와 같은 컴퓨터 는 또한 프린터 196과 같은 다른 주변의 출력 장치를 포함할 수 있다. 프린터 196은 출력 주변 장치 194를 통하여 연결될 수 있다.

컴퓨터 69는 원격 조작 컴퓨터 180과 같은, 예를 들면 공간 61, 63, 65, 67안에서, 하나 또는 그 이상의 원격 조작 컴퓨터에 논리적인 연결을 사용하는 네트워크화 된 환경 안에서 작용한다. 원격 조작 컴퓨터 180은 퍼스널 컴퓨터, 서버, 라우터, 네트워크 PC, 주변 장치 또는 다른 공용 네트워크 노드일 수 있다. 그리고 그것은 전형적으로 컴퓨터 69에 관련된 것으로 위에 묘사한 모든 요소를 포함한다. 도 12에서 보이는 연결은 LAN이나 WAN을 묘사하지만 다른 네트워크를 포함할 수 있다.

그런 네트워크 환경은 사무실 안에서, 기업 컴퓨터 네트워크에서, 인트라넷과 인터넷에서 평범하게 사용된다. 예를 들면, 현재의 발명에서 컴퓨터 시스템 69는 데이터를 이동시키는 소스 장치를 포함할 수 있으며 원격조작 컴퓨터 180은 수신 장치를 포함할 수 있다. 그러나 수신과 소스 장치는 네트워크나 다른 수단에 의해 연결될 필요는 없지만 데이터는 수신 플랫폼에 의해 읽어지고 소스 플랫폼에 의해 쓰이는 능력을 가진 어떤 매체를 경유하여 이동될 수 있다.

LAN이나 WAN 네트워크 환경을 사용할 때, 컴퓨터 69는 네트워크 인터페이스나 아답터 170을 통하여 LAN이나 WAN에 연결될 수 있다. 네트워크 환경에서, 컴퓨터 69나 그것의 부분에 관하여 묘사된 프로그램 모듈은 원격 조작 메모리 저장 장치 안에서 저장될 수 있다. 제한이 아니라 예로서, 도 12는 메모리 장치 181에 존재하는 원격 조작 애플리케이션 프로그램을 설명한다. 보여지는 네트워크 연결은 모범적이고, 컴퓨터들 사이에 통신 연결을 만드는 다른 수단도 사용될 수 있다.

Claims

시트의 표면 조직은 다수의 결정에 의해 특정되며, 권형은 실질적으로 굽은 표면을 가지고, 적어도 두 개의 결합 모서리를 가지는 유연한 이축-조직화된 물질의 시트로부터 권형 위에 초전도 코일용 형판을 제조하는 방법에 있어서,

ⅰ) 상기의 시트를 형상화하기 위해;

a) 각 결합 모서리는 상기 권형에 시트를 붙인 것 위에 인접한 또 다른 결합 모서리를 놓고, 각 결합 모서리와 그것의 인접한 모서리는 쌍의 모서리를 이루고;

b) 상기 시트는 상기 권형의 표면의 일부를 덮고 실질적으로 상기 권형의 일부에 맞게 하기 위해서 치수화하는 단계;

ⅱ) 쌍의 모서리의 양쪽의 시트의 영역이 실질적으로 정렬된 결정을 가지기 위해서 상기 권형 위에 상기 시트를 위치시키는 단계;

ⅲ) 쌍의 모서리들 사이에 결합을 형성하는 단계;를 포함하며

상기 형판은 결합을 가로질러 실질적으로 연속 조직화된 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 결정들은 실질적으로 평평하며, 신장되고, 물질의 표면에 실질적으로 수직인 결정학적인 c축을 가지는 상호 간의 낮은 각도 결정 경계(low-angled grain boundaries)를 가진 크리스탈 결정과 상호 정렬되며,

상기 시트는 유일한 하나의 결정의 가장 두꺼운 부분인 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 방법은 시트의 물리적인 성질의 변화를 검사하기 위해서 시트를 포함하는 물질의 물리적인 성질에 대한 시트의 표면을 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 3 항에 있어서,

상기 표면 검사 단계는 모서리들의 영역에서 표면 영역만으로 제한되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 검사 단계는 다수의 검사 단계를 더 포함하며, 상기 물질의 다른 물리적인 특성이 각 검사 단계 동안 검사되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

각 검사 단계는 시트의 물리적인 성질의 데이터 집합을 제공하고,

각 데이터 집합은 각각의 맵을 형성하기 위해 처리 가능하며, 각 데이터 집 합은 시트에 대한 각각의 물리적인 특징 안에 변화를 나타내는 특징을 가지는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 6 항에 있어서,

상기 각각의 맵(map)은 혼합맵(composite map)을 제공하기 위해 하나 또는 그 이상의 다른 맵(map)과 결합하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 항에 있어서,

상기 시트를 형상화하는 단계는

결점을 나타내는 시트의 물리적인 특성의 변화가 각 쌍 모서리들과 결합 근처의 시트의 영역에서 실질적으로 최소화하고, 시트의 최적의 치수를 계산하는 단계를 포함하며,

시트를 형상화하는 단계에서 시트는 최적의 치수로 형상화되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 항에 있어서,

상기 시트를 형상화하는 단계는 결정들의 최소의 수를 실질적으로 가로지르는 각 라인을 형성하기 위해 쌍 모서리의 라인이 서로 협조하기 위해서 각 모서리에 대한 최적의 라인을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일 용 형판의 제조방법.
제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 항에 있어서,

상기 방법은 쌍의 모서리의 모서리들에서 결정들이 실질적으로 정렬되기 위해서 시트의 최적의 위치를 계산하는 단계;

권형에 시트를 더욱 많이 포함하고 붙이기 위해 최적의 위치에 시트를 위치시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 항에 있어서,

상기 방법은 궤도가 실질적으로 결정들의 주요 축의 방위로 정렬되기 위해서 후속적으로 증착된 층에서 형성된 궤도의 방향을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 항에 있어서,

상기 계산 단계는 반복적인 과정을 따르는 것을 특징으로 하는 초전도 코일 용 형판의 제조방법.
제 3 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 방법은 시트 안에 물리적인 특성의 변화가 시트의 부분 또는 전체의 많은 결점을 나타낸다면 시트가 만족적인 형판을 제공하기 위해서 시트의 부분 또는 전체를 버리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 결합 단계에서, 압력과 열처리의 결합은 상기 시트에 적용되고, 그것에 의해 인접한 모서리들의 근처에 시트의 영역은 결합을 형성하기 위해 서로에게 고정되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

인접한 모서리들 근처에 시트의 영역은 겹치게 되고, 상기 결합 단계는 겹침 영역을 통하여 제거(cut)를 정의하기 위해 인접한 모서리들 근처에 시트의 영역을 관통하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

인접한 모서리들 근처에 시트의 영역은 겹치게 되고, 상기 결합 단계는 화학적, 플라스마 또는 이온 광선 에칭이나 겹침 영역을 에칭하기 위한 전기주조 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 항에 있어서,

상기 방법은 결합을 형성하기 위해 풀림공정(annealing) 및/또는 열처리를 함에 의해 모서리들을 융합하며, 이로 인해 존재하는 결함들을 수리하여 결합의 품질을 개선시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 17 항에 있어서,

결합 단계는 도핑(doping) 단계를 더 포함하며, 이로 인해 존재하는 어떤 결함들을 수리하여 결합의 품질을 향상시키는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 방법은 결합의 품질을 검사하기 위해 형판 영역의 결합의 양면의 형판의 영역을 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 방법은 시트가 결합의 품질을 개선하기 위해 수리가 되는 수리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 20 항에 있어서,

수리는 풀림공정(annealing) 및/또는 도핑(doping)과정 및/또는 열역학적 수 리(thermo-mechanical treatment)인 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

상기 수리는 형판 위에 적어도 한 버퍼층을 증착하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 항에 있어서,

시트를 형상화하는 단계에서, 적어도 한 쌍의 모서리들은 톱니모양이 되고, 그것에 의해 후속적으로 증착된 코일 주위에 여과 전류를 최대화하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 23 항에 있어서,

상기 쌍의 양 모서리들은 톱니 모양이 되고 잠김 구조로 정렬되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 24 항에 있어서,

쌍 모서리들에 대한 톱니모양은 연계 형상화된 각각의 톱니 모양을 가진 연계 구성을 가질 수 있고,

실질적으로 시트 안에 존재하는 결정들의 크기보다는 크지만 후속적으로 증 착된 층 안에 형성된 궤도의 폭보다는 작은 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 항에 있어서,

톱니 모양은 형상이 유사하고, 모서리를 따라 정기적인 것을 특징으로 하는 초전도 코일에 대한 형판의 제조방법
제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 쌍 모서리들은 후속적으로 증착된 코일 주위에 여과 전류를 최대화하기 위해 권형의 경도축을 따라 결합을 형성하기 위해 만나는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 27 항에 있어서,

결합은 실질적으로 권형의 원주 주위를 통과하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 방법은 후속적으로 증착된 코일의 회전 방향 안에 실질적으로 신장된 크리스탈 결정들을 가진 권형 주위에 시트를 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

시트를 만드는데 사용되는 물질은 RABiTS 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

권형은 실질적으로 원통형인 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 항에 있어서,

결합 단계에서 전기 분로는 쌍 모서리들의 모서리 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 32 항 중 어느 항에 있어서,

시트를 권형 위에 위치시킴으로써 그 영역 모서리들의 어느 면이든지 겹치게 하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
시트의 표면 조직은 다수의 결정들에 의해 특정되며, 권형은 실질적으로 굽은 표면을 가지며, 적어도 두 개의 모서리를 가지는 유연한 이축-조직화된 물질의 시트로부터 권형에 초전도 코일에 대한 형판을 만드는 방법에 있어서,

ⅰ) 상기의 시트를 형상화하기 위해;

a) 각 모서리는 상기 권형에 시트를 붙인 것 위에 인접한 또 다른 모서리를 놓고, 각 모서리와 그것의 모서리는 쌍의 모서리를 이루고;

b) 상기 시트는 상기 권형의 표면의 일부를 덮고 실질적으로 상기 권형의 일부에 맞게 하기 위해서 치수화하는 단계;

ⅱ) 쌍의 모서리의 양쪽의 시트의 영역이 실질적으로 정렬된 결정을 가지기 위해서 상기 권형 위에 상기 시트를 위치시키는 단계;

상기 형판은 쌍 모서리의 양 면의 시트의 영역 사이에 실질적으로 연속 조직화된 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조방법.
각 시트는 다수의 모서리들에 의해 특징되고, 각 시트의 특징은 다수의 실질적으로 방위화된 결정들에 의해 특징되고, 권형은 실질적으로 굽은 표면을 가지며,유연한 이축-조직화된 물질의 적어도 두 시트 이상으로부터 권형 위에 초전도 코일에 대한 다성분 형판을 만드는 방법에 있어서,

1) 권형의 표면의 일부를 덮도록 각 시트를 형상화하는 단계;

2) 각 다른 시트에 대해서 미리 선택된 위치에 권형의 표면 위에 각 시트를 위치시키고 고정시키며, 각 시트의 결정들은 서로 다른 시트의 결정들의 정렬에 관해서 상호간에 정렬되고 미리 선택된 방위를 가지는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 다성분 형판의 제조방법.
제 35 항에 있어서,

상기 방법은 시트의 형상과 권형 위에 시트의 미리 선택된 영역을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 다성분 형판의 제조방법.
각각의 길이의 테이프가 유연한 이축-조직화된 물질로 구성되고 결합 모서리를 가지며,

테이프의 조직이 다수의 결정들에 의해 특징되고, 각 결합 모서리는

또 다른 길이의 테이프의 인접한 결합 모서리에 놓고, 각 결합 모서리와 그것의 인접한 모서리는 쌍 모서리가 되며, 적어도 두 길이의 테이프가 함께 결합하는 방법에 있어서,

a) 쌍 모서리 각각의 라인들이 서로에게 맞고 각 라인이 가로지르는 결정의 수가 최소화되는 단계;

b) 결합 모서리를 형성하여 각 라인을 특징지움으로서 각 테이프를 형상화 하는 단계;

c) 쌍 모서리의 모서리들을 함께 위치시키고 쌍 모서리의 사이에 모서리들을 결합시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프의 결합방법.
컴퓨터에 의해 작동될 때, 이전의 청구항의 방법을 수행하기 위해 장치를 조정하도록 컴퓨터를 작동시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 또는 일련의 컴퓨터 프로그램.
제 38 항에 있어서,

상기 컴퓨터 프로그램 또는 일련의 컴퓨터 프로그램을 저장하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
적어도 두 모서리를 가지며, 물질의 시트로부터 권형 위에 초전도 코일에 대한 형판을 만드는 장치로서, 상기 장치는 제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 하나에서 주장된 방법을 수행하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치.
시트의 조직이 다수의 결정들에 의해 특징되고, 적어도 두 결합 모서리를 가지며, 물질의 시트로부터 권형 위에 초전도 코일용 형판을 만드는 장치에 있어서,

ⅰ) 형판을 제조하는 동안 시트를 지지하며 실질적으로 굽은 표면을 가진 권형;

ⅱ) 권형의 동작을 조절하기 위해 정렬된 프로세서를 가지며, 권형에 연결된 컴퓨터;와

ⅲ) 권형에 시트를 형상화하고, 권형에 대한 시트의 적용에 있어서, 셰이퍼(shaper)가 시트를 치수화(dimensioned) 하는 것을 조정하도록 배열된 프로세서에 연결된 셰이퍼(shaper);

a) 각 결합 모서리는 인접한 또 다른 결합 모서리와 같이 놓여있고, 각 결합모서리와 그것의 인접한 모서리는 쌍 모서리를 구성하며;

b) 시트는 실질적으로 권형의 일부에 맞고 권형의 표면의 일부를 덮도록 치수화(dimensioned)되며;

ⅳ) 권형 위에 시트를 형성하고, 쌍 모서리의 양 면의 시트의 영역이 실질적으로 정렬된 결정들을 가지게 하기 위해서 포지셔너(positioner)를 조정하도록 배열된 프로세서에 연결된 포지셔너(positioner);

ⅴ) 쌍 모서리들 사이에 결합을 형성하고, 쌍 모서리의 각 모서리들 사이에 결합을 형성하기 위해 조이너(joiner)를 조정하도록 배열된 프로세서에 연결된 조이너(joiner);를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치
제 41 항에 있어서,

상기 시트는 실질적으로 평평하고, 신장되며, 상호간에 낮은 각도 결정 경계(low-angled grain boundaries)를 가지는 크리스탈 결정을 포함하며,

상기 낮은 각도 결정 경계(low-angled grain boundaries)는 물질의 표면에 실질적으로 수직인 결정학적인 "c" 축을 가지는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치.
제 41 항 또는 제 42 항에 있어서,

상기 장치는 모서리들의 영역 안에 시트의 표면을 검사하기 위한 프로브; 를 더 포함하며,

상기 컴퓨터는 메모리를 더 포함하며,

상기 프로브는 프로세서와 메모리에 연결되며,

상기 프로세서는

1) 프로브를 조정하며;

2) 상기 컴퓨터가 시트의 검사된 표면의 맵으로 전환하는 상기의 프로브로부터 신호를 받고;

3) 메모리 안에 맵(map)을 저장하며;

4) 후속적으로 놓인 초전도 코일의 여과 전류를 최대화함으로서 시트의 최적의 치수를 계산하고;

5) 시트의 치수를 최적의 치수로 하기 위해 세이퍼(shaper)를 조정하도록 배열된 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치.
제 43 항에 있어서,

상기 프로세서는 각 쌍 모서리에 대해 최적의 라인을 계산하도록 더 배열되고,

일단 만들어지고 나면, 쌍 모서리들의 모서리는 서로 협력하며, 모서리들은 실질적으로 결정의 최소의 수를 가로지르며 각 결합 모서리를 형성하기 위해 시트 안에 라인을 정의함으로서 시트를 치수화(dimensioned)하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치.
제 43 항 또는 제 44 항에 있어서,

프로세서는 쌍 모서리에 모서리들의 결정들이 상호 간에 정렬되고 권형 위의 최적의 위치에 시트의 위치를 조정하기 위해서 시트에 대한 최적의 위치를 계산하도록 더 배열되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치.
제 41 항 내지 제 45 항 중 어느 항에 있어서, 상기 장치는 결합의 주위와, 안에 존재하는 결점들을 수리하고,

결합의 품질을 개선하는 수리도구를 더 포함하며,

상기 수리도구는 프로세서에 연결되고,

상기 프로세서는 시트 표면을 수리하기 위해 수리도구를 조정하도록 배열된 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치.
제 46 항에 있어서,

상기 수리도구가 상기 프로세서에 의해 작동될 때,

형판에 대해 적어도 한 버퍼층을 증착하도록 정렬되며,

그것에 의해 결합 근처에서 형판의 물질의 조직과 미세구조를 개선하는 것을 특징으로 초전도 코일용 형판의 제조장치.
제 46 항 또는 제 47 항에 있어서,

결합을 형성하기 위해 풀림공정(annealing) 및/또는 열처리를 함에 의해 모서리들이 융합되며,

이로 인해 존재하는 결점들을 수리함으로서 결합의 품질을 개선하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치.
제 41 항 내지 제 48 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

조이너(joiner)가 프로세서에 의해 작동될 때 쌍 모서리들 근처에 시트의 영역에 대한 열과 압력을 가하도록 정렬된 열역학 기구(thermo-mechanical)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치.
제 41 항 내지 제 49 항 중 어느 항에 있어서,

상기 조이너(joiner)가 상기 프로세서에 의해 작동될 때,

동시적으로 시트의 겸침 영역을 관통하도록 정렬된 커터(cutter)와 에처(etcher)를 포함하며,

어닐러(annealer)가 프로세서에 의해 작동될 때, 그것은 결합 사이 부분을 형성하기 위해 인접한 모서리들 근처의 시트의 영역에 풀림공정(anneal), 열처리 및/또는 도핑(doping) 작용을 하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일용 형판의 제조장치.
제 41 항 내지 제 50 항 중 어느 항에 있어서,

상기 권형은 각 쌍 모서리들의 모서리의 결합 부분에서 탄력 있게 변형이 가능하며,

상기 권형 위에 형판의 표면이 실질적으로 부드럽고 연속적이게 하기 위해서 상기 권형은 탄력 있게 변형되는 것을 특징으로 하는 권형.
제 41 항 내지 제 50 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

권형에 시트의 적용 시 상기 권형은 겹치는 시트의 영역을 아래에 놓이게 하도록 정해진 함몰 영역을 가지며,

함몰 영역은 형판의 표면이 실질적으로 부드럽고 연속적으로 하기 위해서 겹침 영역을 수용하는 것을 특징으로 하는 권형.
제 52 항에 있어서,

상기 함몰 영역은 슬롯(slot)인 것을 특징으로 하는 권형.
제 52 항 또는 제 53 항에 있어서,

함몰 영역은 결합의 위치에서 경사진 것을 특징으로 하는 권형.
제 52 항 내지 제 54 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

권형은 쌍 모서리들의 각각의 모서리를 결합하면서 탄력있게 변형이 가능하며,

형판의 표면이 실질적으로 부드럽고 연속적이게 하기 위해서 상기 권형은 탄력 있게 변형되는 것을 특징으로 권형.
원 장소의 바로 위에 증착에 의해 초전도 코일을 형성하기 위한 형판으로서,

상기 형판은 실질적으로 굽은 표면을 가지며,

상기 형판은 실질적으로 연속적으로 조직화된 표면을 가지며,

상기 형판의 표면은 결정들에 의해 특징지어지고,

결정들은 실질적으로 정렬된 것을 특징으로 하는 형판.
제 56 항에 있어서,

상기 형판은 한 쌍의 모서리들 사이에 형성된 결합을 더 포함하고,

형판 영역의 결합의 어느 부분이던지 실질적으로 정렬된 결합이 있고,

결합에 대해 실질적으로 연속적으로 조직화된 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 형판.
제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 항의 방법에 의해 만들어지는 것을 특징으로 하는 형판.
제 56 항 내지 제 58 항 중 어느 하나의 항에서 언급된 형판을 포함하는 초전도 장치로서,

상기 초전도 장치는 궤도를 구성하는 코일을 가지며,

상기 코일은 상기 형판 위에 위치된 것을 특징으로 하는 초전도 장치.
제 59 항에 있어서,

초전도 장치는 모터, 저항 장애 전류 리미터(resistive fault current limiter) 또는 발생기(generater)이며,

형판은 연장된 결정들을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 장치.
제 60 항에 있어서,

연장된 결정은 실질적으로 궤도에 정렬되는 것을 특징으로 하는 초전도 장치.
제 61 항에 있어서,

초전도 장치는 장애 전류 리미터(fault current limiter)이고 형판은 등축 크리스탈 결정인 것을 특징으로 하는 초전도 장치.
제 59 항 내지 제 62 항 중 어느 항에 있어서,

장치는 집중적인 일련의 형판을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 장치.
제 59 항 내지 제 63 항 중 어느 항의 초전도 장치 중의 하나를 포함하는 것 을 특징으로 하는 시스템.
실질적으로 이 명세서에서 묘사된 것처럼, 원위치 바로 위에 증착에 의해 초전도 코일을 형성하기 위해 형판의 제조방법.
원위치 바로 위에 증착에 의해 초전도 코일을 형성하기 위해 형판을 만들고,

수반되는 도면에서 예증되는 것처럼, 그리고 도면에 관하여 이 명세서에서 묘사한 것처럼 실질적으로 구성되고 정렬되는 것을 특징으로 하는 장치.
수반되는 도면에서 예증되는 것처럼, 그리고 도면에 관하여 이 명세서에서 묘사한 것처럼 실질적으로 구성되고 정렬되는 것을 특징으로 하는 장치.