RU2087956C1 - Superconducting cable - Google Patents

Superconducting cable Download PDF

Info

Publication number
RU2087956C1
RU2087956C1 RU9393042498A RU93042498A RU2087956C1 RU 2087956 C1 RU2087956 C1 RU 2087956C1 RU 9393042498 A RU9393042498 A RU 9393042498A RU 93042498 A RU93042498 A RU 93042498A RU 2087956 C1 RU2087956 C1 RU 2087956C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coolant
sheath
auxiliary
cryo
channels
Prior art date
Application number
RU9393042498A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93042498A (en
Inventor
Александр Степанович Лещенко
Original Assignee
Александр Степанович Лещенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Степанович Лещенко filed Critical Александр Степанович Лещенко
Priority to RU9393042498A priority Critical patent/RU2087956C1/en
Publication of RU93042498A publication Critical patent/RU93042498A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2087956C1 publication Critical patent/RU2087956C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: cable has encased tubular conducting members filled with coolant, channels for forward and reverse pumping of auxiliary coolant, sheath, and evacuated cavities. Forward auxiliary-coolant pumping channel is located between external conducting member and sheath. Outer surface of the latter carries cryoinsulation and auxiliary-coolant reverse pumping channels. Evacuated cavity is provided between cryoinsulation and case. Inner surfaces of conducting members are covered with two layers of superconducting material and semiconductor material layer inbetween; it also carries waveguide parts. Sheath is made of conductor material and cryoinsulation, of alternating layers of aluminium oxide, titanium oxide, palladium, and granular adsorbent shielded by gauze. EFFECT: improved reliability of cable, reduced coolant consumption, enlarged capability of energy transmission and data conveying capacity. 3 dwg

Description

Изобретение относится к сверхпроводящим устройствам и устройствам передачи информации. The invention relates to superconducting devices and information transfer devices.

Известен сверхпроводящий кабель, в котором собственно сверхпроводящий кабель, охлаждаемый жидким гелием, помещен в оболочку, защищенную от теплового воздействия промежуточным тепловым экраном и вакуумно-многослойной изоляцией. В качестве сверхпроводящего материала используется слой ниобия, нанесенный на медную трубку. (А.Б.Грачев, Н.В.Калинин. Получение и использование низких температур М. Энергоиздат, 1981, с. 104-106). Однако, в данной конструкции не исключены тепловые потери. A superconducting cable is known in which the superconducting cable itself, cooled by liquid helium, is placed in a sheath that is protected from thermal effects by an intermediate heat shield and vacuum-multilayer insulation. As a superconducting material, a niobium layer deposited on a copper tube is used. (A.B.Grachev, N.V. Kalinin. Obtaining and using low temperatures M. Energoizdat, 1981, p. 104-106). However, in this design, heat losses are not excluded.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому устройству является сверхпроводящий кабель, в котором в изотермическом корпусе размещены коаксиальные трубчатые токопроводящие элементы, заполненные хладагентом, трубчатые каналы для прямой и обратной прокачки вспомогательного хладагента, оболочка и вакуумированные полости. (Политехнический словарь под. ред. А. Ю. Ишлинского. М. Советская энциклопедия, 1980, с. 465-466). The closest set of essential features to the proposed device is a superconducting cable in which coaxial tubular conductive elements filled with refrigerant, tubular channels for direct and reverse pumping of auxiliary refrigerant, a sheath and evacuated cavities are placed in an isothermal housing. (Polytechnical Dictionary, edited by A. Yu. Ishlinsky. M. Soviet Encyclopedia, 1980, p. 465-466).

Недостатком данной конструкции является наличие большого количества герметических вакуумных и криогенных оболочек увеличивающих сечение, вес и снижающих надежность конструкции. The disadvantage of this design is the presence of a large number of hermetic vacuum and cryogenic shells that increase the cross section, weight and reduce the reliability of the structure.

Задача настоящего изобретения заключается в повышении надежности конструкции, снижении расхода хладагентов, а также увеличении видов передаваемой энергии и объема информации. The objective of the present invention is to increase the reliability of the design, reducing the consumption of refrigerants, as well as increasing the types of transmitted energy and the amount of information.

1. Поставленная задача решается за счет того, что в сверхпроводящем кабеле, включающем размещенные в изотермическом корпусе коаксиальные трубчатые токопроводящие элементы, заполненные хладагентом трубчатые каналы для прямой и обратной прокачки вспомогательного хладагента, оболочку и вакуумируемые полости, в отличие от прототипа, канал прокачки вспомогательного хладагента расположен между наружным токопроводящим элементом и оболочкой, на наружной поверхности которой размещены криоизоляция и каналы обратной прокачки вспомогательного хладагента, между криоизоляцией и корпусом расположена вакуумируемая полость, при этом криоизоляция выполнена в виде чередующихся слоев пленочных покрытий окиси алюминия, окиси титана, палладия и гранулированного адсорбента, защищенного ограждающей сеткой, на внутренних поверхностях трубчатых токопроводящих элементов нанесены два слоя сверхпроводящего материала с размещенными между ними слоем полупроводникового материала и установлены волноводные элементы, а оболочка выполнена из токопроводящего материала. 1. The problem is solved due to the fact that in a superconducting cable, including coaxial tubular conductive elements located in an isothermal housing, tubular channels filled with refrigerant for direct and reverse pumping of auxiliary refrigerant, a sheath and evacuated cavities, in contrast to the prototype, an auxiliary refrigerant pumping channel located between the outer conductive element and the casing, on the outer surface of which cryo isolation and auxiliary pumping channels are located about the refrigerant, between the cryo insulation and the body there is a vacuum cavity, while the cryo insulation is made in the form of alternating layers of film coatings of aluminum oxide, titanium oxide, palladium and a granular adsorbent protected by a enclosing mesh, two layers of superconducting material are deposited on the inner surfaces of the tubular conductive elements placed between they are a layer of semiconductor material and installed waveguide elements, and the shell is made of conductive material.

При осуществлении предлагаемого изобретения создается технический результат, заключающийся в следующем. When implementing the invention, a technical result is created, which consists in the following.

В известных сверхпроводящих кабелях температурные поля, создаваемые основным и вспомогательным хладагентами, изолированы друг от друга вакуумируемыми полостями, что затрудняет взаимное влияние этих полей друг на друга. Это ведет к непроизводительной потере обоих температурных полей и следовательно лишним затратам "холода" подводимого хладагентами при создании сверхпроводимости. Таким образом, наличие вакуумного промежутка сводит теплообмен между тепловыми полями только к лучистому теплообмену (за счет излучения), т. е. вакуум играл роль изолятора. Убрав этот изолятор, мы осуществляем теплообмен с помощью теплопередачи через "тепловой мост", созданный между криогенными тепловыми полями. За счет этого моста усиливается теплообмен путем теплопередачи по проводнику, что снижает расход носителей "холода" этих полей, а это снижает расход хладагентов, т.е. снижает затраты на осуществление сверхпроводимости. In known superconducting cables, the temperature fields created by the primary and secondary refrigerants are isolated from each other by evacuated cavities, which complicates the mutual influence of these fields on each other. This leads to an unproductive loss of both temperature fields and, consequently, to the extra costs of the “cold” supplied by the refrigerants when creating superconductivity. Thus, the presence of a vacuum gap reduces heat transfer between thermal fields only to radiant heat transfer (due to radiation), i.e., vacuum played the role of an insulator. By removing this insulator, we carry out heat transfer through heat transfer through the "thermal bridge" created between the cryogenic thermal fields. Due to this bridge, heat transfer is enhanced by heat transfer through the conductor, which reduces the consumption of cold carriers of these fields, and this reduces the consumption of refrigerants, i.e. reduces the cost of superconductivity.

Передача энергии и информации осуществляется по сверхпроводнику с током (вокруг которого и создают основное поле криогенных температур для обеспечения эффекта сверхпроводимости) за счет передачи по этому сверхпроводнику как по волноводу волновой энергии, например, акустических или электромагнитных волн. Эти волны и будут носителями информации, передаваемой по известным законам и способам. Energy and information are transferred through a superconductor with a current (around which the main field of cryogenic temperatures is created to ensure the effect of superconductivity) due to the transfer of wave energy, for example, acoustic or electromagnetic waves through this superconductor. These waves will be carriers of information transmitted according to known laws and methods.

Звуковые волны по такому проводнику, где затухание снижено до минимума, распространяются как в звуководе практически без потерь на поглощение на большие расстояния. Sound waves along such a conductor, where the attenuation is reduced to a minimum, propagate as in a sound guide with virtually no loss of absorption over long distances.

Этот эффект можно использовать не только для передачи энергии, но и для передачи информации, наподобие световодов и других волноводов. This effect can be used not only for energy transfer, but also for information transfer, like optical fibers and other waveguides.

При этом внешнее магнитное поле не проникает в сверхпроводник благодаря эффекту Майснера, что защищает все виды волновой энергии, передаваемой по волноводу, в том числе и энергии электромагнитных волн, от влияния помех внешних электромагнитных полей. In this case, the external magnetic field does not penetrate the superconductor due to the Meisner effect, which protects all types of wave energy transmitted through the waveguide, including the energy of electromagnetic waves, from the influence of interference from external electromagnetic fields.

Известно, также что поглощение акустических волн снижается при сверхпроводимости и даже наблюдается отрицательное поглощение (т.е. усиление) сигнала акустических волн в полупроводнике. В режиме отрицательного поглощения звука сверхпроводящий кабель работает как усилительный каскад в акустических системах связи и передачи информации. Таким образом, теоретически нет запретов на усиление взаимного влияния температурных полей за счет тепловых мостов и их теплопередачи и передачи волновой энергии, а с ее помощью и информации по этому же тепловому мосту и сверхпроводнику. It is also known that the absorption of acoustic waves decreases with superconductivity and even negative absorption (i.e., amplification) of the acoustic wave signal in a semiconductor is observed. In the mode of negative sound absorption, the superconducting cable acts as an amplifier stage in acoustic communication and information transmission systems. Thus, theoretically there are no prohibitions on enhancing the mutual influence of temperature fields due to thermal bridges and their heat transfer and wave energy transfer, and with its help information on the same thermal bridge and superconductor.

В то же время выполнение криоизоляции предложенным образом позволяет получить вакуум, обеспечивающий надежную термо- и электроизоляцию, без накопления остаточных газов. Многослойное сорбционное покрытие в виде чередующихся слоев пленочных покрытий окиси алюминия, окиси титана, палладия и гранулированного адсорбента работает как "молекулярное сито" (Советский Энциклопед. Словарь, СЭС, с. 832, М. 1980 изд. С-Энциклопедия под ред. А.М. Прохорова), т.е. одни молекулы пропускает, а другие поглощает, т.е. за счет разных покрытий откачивает все имеющиеся остаточные газы, а большинство самых распространенных откачиваются адсорбентом, серийно выпускаемым для сорбционных насосов и вакуумнокриогенной техники. At the same time, the implementation of cryo isolation in the proposed manner allows to obtain a vacuum that provides reliable thermal and electrical insulation, without the accumulation of residual gases. A multilayer sorption coating in the form of alternating layers of film coatings of aluminum oxide, titanium oxide, palladium and granular adsorbent works as a "molecular sieve" (Soviet Encyclopedia. Dictionary, SES, p. 832, M. 1980 ed. S-Encyclopedia under the editorship of A. M. Prokhorov), i.e. passes some molecules, while others absorbs, i.e. due to different coatings, it pumps out all available residual gases, and most of the most common ones are pumped out with an adsorbent, commercially available for sorption pumps and vacuum cryogenic equipment.

Поскольку "молекулярное сито" нанесено на охлажденный до криогенных температур токопровод, обладающий потенциалом относительно заземленного корпуса, то остаточные газы под воздействием этой разности потенциалов начинают перемещаться к "молекулярному ситу". Since the "molecular sieve" is deposited on a conductive pipe cooled to cryogenic temperatures, which has a potential relative to the grounded casing, the residual gases begin to move to the "molecular sieve" under the influence of this potential difference.

Поскольку остаточные газы сильно разряжены, порог ионизации снижается, и вполне обеспечится небольшим маломощным ионизационным источником, вроде ионизационного манометрического преобразователя для измерения вакуума, который измеряет вакуум, пропуская частицы остаточного газа через себя. Since the residual gases are strongly discharged, the ionization threshold decreases, and it is fully provided with a small low-power ionization source, such as an ionization gauge for measuring vacuum, which measures vacuum by passing particles of residual gas through itself.

Ионизированные остаточные газы ускоряются с помощью напряжения между токопроводом и корпусом и попадают в "сито", где получают отрицательный недостающий заряд, увеличивают за счет этого свои объем и застревают в "сите", которое превращается в "молекулярную ловушку". The ionized residual gases are accelerated by the voltage between the current lead and the casing and fall into a "sieve" where they receive a negative missing charge, increase their volume and get stuck in a "sieve", which turns into a "molecular trap".

Созданный таким образом "потенциальный барьер" на поверхности сорбционного покрытия препятствует выходу сорбированных молекул, остаточных газов из "молекулярной ловушки". The “potential barrier” thus created on the surface of the sorption coating prevents the exit of sorbed molecules and residual gases from the “molecular trap”.

В токопроводе, как известно, избыток отрицательных носителей электричества и токопровод всегда будет иметь отрицательный потенциал по сравнению с заземленным корпусом, поэтому потенциальный барьер будет надежным затвором на "ловушке". In the current lead, as you know, the excess of negative carriers of electricity and the lead will always have a negative potential compared to a grounded case, so the potential barrier will be a reliable gate to the "trap".

Таким образом, предложенная совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает решение поставленной задачи с достижением указанного технического результата. Thus, the proposed combination of essential features of the invention provides a solution to the problem with the achievement of the specified technical result.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид сверхпроводящего кабеля (сечение), на фиг. 2 токопроводящий элемент (сечение), на фиг. 3 оболочка с криоизоляцией (сечение). The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a superconducting cable (section), in FIG. 2 conductive element (cross section), in FIG. 3 cryo-insulated sheath (section).

Сверхпроводящий кабель содержит изотермический корпус 1, в котором размещены коаксиальные токопроводящие элементы 2, 3. Каналы 4, 5, образованные элементами 2, 3 заполнены основным хладагентом (гелием). Канал 6 между внешним токопроводящим элементом 3 и оболочкой 7 служит для прямой прокачки вспомогательного хладагента (азота). Каналы 8 для обратной прокачки вспомогательного хладагента размещены на наружной поверхности оболочки 7, которая может быть выполнена, например, из алюминия. Между корпусом 1 и криоизоляцией 9, нанесенной на наружную поверхность оболочки 7, находится вакуумируемая полость 10. Корпус 1 снабжен предохранительными клапанами 11 и разрывными мембранами 12, установленными по длине кабеля с определенным шагом, например, через 10-15 см. The superconducting cable contains an isothermal housing 1 in which coaxial conductive elements 2, 3 are placed. The channels 4, 5 formed by the elements 2, 3 are filled with the main refrigerant (helium). Channel 6 between the external conductive element 3 and the shell 7 is used for direct pumping of auxiliary refrigerant (nitrogen). Channels 8 for the reverse pumping of auxiliary refrigerant are located on the outer surface of the shell 7, which can be made, for example, of aluminum. Between the casing 1 and cryo-insulation 9, deposited on the outer surface of the sheath 7, there is a vacuum cavity 10. The casing 1 is equipped with safety valves 11 and bursting membranes 12 installed along the cable with a certain step, for example, after 10-15 cm.

На внутренних поверхностях токопроводящих элементов 2, 3 нанесены два слоя 13 сверхпроводящего материала, между которыми размещен слой 14 полупроводникового материала, например, феррита или германия. Волноводные элементы 15, установленные на наружном слое 13 сверхпроводящего материала, служат для передачи электромагнитных волн различной частоты и диапазона. On the inner surfaces of the conductive elements 2, 3, two layers 13 of superconducting material are applied, between which a layer 14 of a semiconductor material, for example, ferrite or germanium, is placed. The waveguide elements 15 mounted on the outer layer 13 of the superconducting material are used to transmit electromagnetic waves of different frequencies and ranges.

Криоизоляция 9 выполнена в виде чередующихся слоев 16, 17, 18 пленочных покрытий. Слой 16 из оксида алюминия, слой 17 окись титана, слой 18 - палладий. Между ограждающей сеткой 19 и покрытием 16 засыпан гранулированный адсорбент 20, например, активированный уголь с покрытием пленкой палладия и платины. Cryo-isolation 9 is made in the form of alternating layers 16, 17, 18 of film coatings. Alumina layer 16, titanium oxide layer 17, palladium layer 18. Between the enclosing mesh 19 and the coating 16, granular adsorbent 20, for example, activated carbon coated with a film of palladium and platinum, is poured.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В каналы 4 и 5 подают основной (гелий), а в каналы 6 и 8 вспомогательный (азот) хладагенты, предварительно создав в полости 10 вакуум, например, с помощью форвакуумных насосов, обычно до 7•10-4 торр. Далее вакуум создается с помощью процессов сорбции и криосорбции специальных сорбентов 20 и пленочных покрытий 16, 17, 18. Покрытие, состоящее из слоев 16, 17, 18, работает как "молекулярное сито", т.е. каждый из этих слоев поглощает определенную группу атомов, а в совокупности эти пленочные покрытия поглощают практически все остаточные газы: палладий поглощает гелий, платина водород, а окись алюминия остальные остаточные газы. Гранулированный сорбент 20 поглощает и откачивает пары воды, тяжелые молекулы и остаточные газы, а благодаря платино-палладированным пленкам поглощает дополнительно водород, гелий. Ступенчатая форма покрытия позволяет осуществить доступ всем молекулам к каждому покрытию одновременно.The main (helium) is supplied to channels 4 and 5, and auxiliary (nitrogen) refrigerants to channels 6 and 8, having previously created a vacuum in cavity 10, for example, using fore-vacuum pumps, usually up to 7 • 10 -4 torr. Further, the vacuum is created using sorption and cryosorption processes of special sorbents 20 and film coatings 16, 17, 18. The coating, consisting of layers 16, 17, 18, acts as a "molecular sieve", i.e. each of these layers absorbs a certain group of atoms, and together these film coatings absorb almost all residual gases: palladium absorbs helium, platinum hydrogen, and aluminum oxide absorbs the remaining residual gases. The granular sorbent 20 absorbs and pumps out water vapor, heavy molecules and residual gases, and thanks to platinum-palladium films it additionally absorbs hydrogen, helium. The stepwise shape of the coating allows all molecules to access each coating simultaneously.

Поскольку при глубоком вакууме основу остаточных газов составляет гелий и водород, поэтому покрытия 17 и 18 сделаны наружными. Since under high vacuum the basis of the residual gases is helium and hydrogen, therefore, coatings 17 and 18 are made external.

С помощью разности потенциалов между оболочкой 7 и корпусом 1 молекулы и ионы остаточных газов ускоряются и поглощаются криоизоляцией 9. Using the potential difference between the shell 7 and the housing 1, the molecules and ions of the residual gases are accelerated and absorbed by cryo-insulation 9.

Ионизация остаточных газов осуществляется в датчике замера глубокого вакуума типа ПМИ, что упрощает работу разности потенциалов токопровода 7 и корпуса 1. The residual gases are ionized in the PMI type deep vacuum meter, which simplifies the potential difference of the current lead 7 and the housing 1.

Отрицательный потенциал токопровода 7 запирает поглощенные ионы и молекулы в "молекулярном сите" и превращает его в "молекулярную ловушку", не позволяет сорбированным газам выйти назад в вакуум. Таким образом, создается надежная вакуумная изоляция кабеля. После образования вакуума в кабеле снижается теплоприток к криогенной части и снижается расход хладагентов. The negative potential of current lead 7 locks up the absorbed ions and molecules in the "molecular sieve" and turns it into a "molecular trap", does not allow the sorbed gases to escape back into vacuum. Thus, reliable vacuum insulation of the cable is created. After the formation of vacuum in the cable, the heat gain to the cryogenic part decreases and the consumption of refrigerants decreases.

За счет взаимного влияния основного и вспомогательного хладагентов через общие стенки 2 и 3, расход криожидкостей снижается еще больше. Взаимное влияние через каналы 6 и 8 снижает расход дополнительно вспомогательного криопродукта. Due to the mutual influence of the main and auxiliary refrigerants through the common walls 2 and 3, the consumption of cryo-liquids is reduced even more. The mutual influence through channels 6 and 8 reduces the consumption of additional auxiliary cryoproduct.

Стенки 2, 3, 7 охлаждаются до криогенных температур, подготавливаются условия для осуществления сверхпроводимости. Walls 2, 3, 7 are cooled to cryogenic temperatures, conditions for the implementation of superconductivity are prepared.

При достижении тоководов 2 и 3 температуры сверхпроводимости по ним начинают передавать электрическую энергию как по сверхпроводникам, а по волноводам 15 передают электромагнитные волны различной частоты и диапазона (они могут быть и световодами, например, на токопроводе 2 волноводы 15 служат для высокочастотного диапазона электромагнитных волн, а на токопроводе 3 волноводы 15 служат для оптического диапазона). When current conductors 2 and 3 are reached, the superconducting temperatures begin to transfer electric energy through them as through superconductors, and electromagnetic waves of different frequencies and ranges are transmitted along waveguides 15 (they can also be optical fibers, for example, on conductive 2, waveguides 15 serve for the high-frequency range of electromagnetic waves, and on the current lead 3, the waveguides 15 serve for the optical range).

После стабилизации режима сверхпроводимости, с учетом работы и волноводов 15 по токопроводам 2 и 3 начинают передавать акустическую информацию. After stabilization of the superconductivity mode, taking into account the work and waveguides 15, conductors 2 and 3 begin to transmit acoustic information.

Вследствие эффекта Майснера сверхпроводники 13 создают надежное электрическое поле в полупроводнике 14, выполненном из германия или феррита, защищенное от внешних электрических полей и помех, что создает условия для возникновения в таком полупроводнике явления отрицательного поглощения звуковых и ультразвуковых волн. В этих условиях акустические волны передаются без потерь и даже усиливаются, т.е. такой кабель работает не только как канал связи, но и как усилитель передаваемого акустического сигнала и электромагнитных волн. Учитывая то, что германий оптически прозрачен для ИК диапазона электромагнитных волн, то по такому токопроводу можно передавать еще и оптическую информацию, как по световоду с помощью ИК-лазеров. Поскольку лазерное излучение ИК области спектра, акустические волны, ВЧ-электромагнитные и радио волны принадлежат разным диапазонам шкалы электромагнитных волн, то они не оказывают взаимных помех друг на друга, и в предлагаемом кабеле при снижении по сравнению с прототипом поперечного сечения и веса за счет отсутствия промежуточных вакуумных поясов изоляции, возросшей простоте конструкции и т. д. достигается небывалая плотность передаваемой информации, благодаря сверхпроводимости и отрицательному поглощению при криогенных температурах вследствие совмещения этих явлений при создании температурного моста между хладагентами. Due to the Meisner effect, superconductors 13 create a reliable electric field in a semiconductor 14 made of germanium or ferrite, protected from external electric fields and interference, which creates the conditions for the appearance of negative absorption of sound and ultrasonic waves in such a semiconductor. Under these conditions, acoustic waves are transmitted without loss and even amplified, i.e. Such a cable works not only as a communication channel, but also as an amplifier of the transmitted acoustic signal and electromagnetic waves. Considering that germanium is optically transparent for the infrared range of electromagnetic waves, it is also possible to transmit optical information through this current path, such as through a fiber using infrared lasers. Since the laser radiation of the infrared region of the spectrum, acoustic waves, HF electromagnetic and radio waves belong to different ranges of the electromagnetic wave scale, they do not interfere with each other, and in the proposed cable, the cross-section and weight are reduced compared to the prototype due to the absence of intermediate vacuum insulation belts, increased design simplicity, etc., an unprecedented density of transmitted information is achieved due to superconductivity and negative absorption at cryogenic temperatures rah result of combining these phenomena when creating thermal bridge between the refrigerants.

При аварийной ситуации, в случае прекращения подачи одного из хладагентов срабатывают предохранительные клапаны 11 и разрывные мембраны 12, которые стравливают давление газов при десорбции в атмосферу и сохраняют конструкцию от повреждения. In an emergency, if one of the refrigerants is cut off, safety valves 11 and bursting discs 12 are activated, which release the gas pressure during desorption into the atmosphere and keep the structure from damage.

Конструкция предложенного СПК (сверхпроводящего кабеля) позволяет передавать информацию волновой энергии по токопроводящим элементам, позволяет их использовать в качестве волноводов, поскольку материал сверхпроводниковых покрытий из германия попадает в интервал прозрачности оптических волноводов, а покрытия из феррита в окно прозрачности радиоволн, а все токопроводящие элементы, в том числе и сверхпроводниковые покрытия имеют способность передавать акустическую и звуковую информацию и звуковые и акустические волны, как все твердые тела, а тем более сверхпроводники. The design of the proposed SPK (superconducting cable) allows you to transmit wave energy information through the conductive elements, allows you to use them as waveguides, since the material of superconducting coatings from Germany falls into the transparency interval of the optical waveguides, and the coating from ferrite into the transparency window of the radio waves, and all conductive elements including superconducting coatings have the ability to transmit acoustic and sound information and sound and acoustic waves, like all solid body, and especially superconductors.

Способ криоизоляции кабеля позволяет использовать его изоляцию в криовакуумных приборах и устройствах при использовании в них "молекулярной ловушки". The cryo-isolation method of the cable allows its insulation to be used in cryovacuum devices and devices when using a "molecular trap" in them.

Claims (1)

Сверхпроводящий кабель, включающий размещенные в изотермическом корпусе коаксиальные трубчатые токопроводящие элементы, заполненные хладагентом, трубчатые каналы для прямой и обратной прокачки вспомогательного хладагента, оболочку и вакуумируемые полости, отличающийся тем, что канал прямой прокачки вспомогательного хладагента расположен между наружным токопроводящим элементом и оболочкой, на наружной поверхности которой размещены криоизоляция и каналы обратной прокачки вспомогательного хладагента, а между криоизоляцией и корпусом расположена вакуумируемая полость, при этом криоизоляция выполнена в виде чередующихся слоев пленочных покрытий окиси алюминия, окиси титана, палладия и гранулированного адсорбента, защищенного ограждающей сеткой, на внутренних поверхностях токопроводящих элементов нанесены два слоя сверхпроводящего материала с размещенным между ними слоем полупроводникового материала и установлены волноводные элементы, а оболочка выполнена из токопроводного материала. A superconducting cable including coaxial tubular conductive elements located in an isothermal housing filled with refrigerant, tubular channels for direct and reverse pumping of auxiliary refrigerant, a sheath and evacuated cavities, characterized in that the channel for direct pumping of auxiliary refrigerant is located between the outer conductive element and the sheath, on the outer the surface of which has cryo-insulation and auxiliary refrigerant back-flow channels, and between the cryo-insulation and the body a vacuum cavity is located, while cryo isolation is made in the form of alternating layers of film coatings of aluminum oxide, titanium oxide, palladium and a granular adsorbent protected by a protective mesh, two layers of superconducting material are deposited on the inner surfaces of the conductive elements with a layer of semiconductor material placed between them and waveguide elements, and the shell is made of conductive material.
RU9393042498A 1993-08-24 1993-08-24 Superconducting cable RU2087956C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393042498A RU2087956C1 (en) 1993-08-24 1993-08-24 Superconducting cable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393042498A RU2087956C1 (en) 1993-08-24 1993-08-24 Superconducting cable

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93042498A RU93042498A (en) 1995-03-10
RU2087956C1 true RU2087956C1 (en) 1997-08-20

Family

ID=20146923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9393042498A RU2087956C1 (en) 1993-08-24 1993-08-24 Superconducting cable

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2087956C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7598458B2 (en) 2003-09-24 2009-10-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Super-conductive cable
US7614243B2 (en) 2003-09-19 2009-11-10 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Super-conductive cable operation method and super-conductive cable system
US7723616B2 (en) 2005-03-14 2010-05-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Superconducting cable and DC transmission system incorporating the superconducting cable
US8173897B2 (en) 2004-07-29 2012-05-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Superconducting cable line
US8354591B2 (en) 2006-04-10 2013-01-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Superconducting cable
RU2541503C2 (en) * 2012-07-11 2015-02-20 Нексанс Device with superconductive cable

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Грачев А.Б., Калинин Н.В. Получение и использование низких температур. - М.: Энергоиздат, 1981, с. 104 - 106. Политехнический словарь /Под ред. А.Ю.Ишлинского. - М.: Советская энциклопедия, 1980, с. 465 - 466. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7614243B2 (en) 2003-09-19 2009-11-10 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Super-conductive cable operation method and super-conductive cable system
US7598458B2 (en) 2003-09-24 2009-10-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Super-conductive cable
US8173897B2 (en) 2004-07-29 2012-05-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Superconducting cable line
US7723616B2 (en) 2005-03-14 2010-05-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Superconducting cable and DC transmission system incorporating the superconducting cable
US8354591B2 (en) 2006-04-10 2013-01-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Superconducting cable
RU2541503C2 (en) * 2012-07-11 2015-02-20 Нексанс Device with superconductive cable

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6131396A (en) Heat radiation shield, and dewar employing same
RU2087956C1 (en) Superconducting cable
US4286240A (en) Circular electric mode microwave window
US4523127A (en) Cyclotron resonance maser amplifier and waveguide window
US4494039A (en) Gyrotron traveling-wave device including quarter wavelength anti-reflective dielectric layer to enhance microwave absorption
Shindo et al. Low-loss rectangular dielectric image line for millimeter-wave integrated circuits
FR2993429A1 (en) COAXIAL MICROWAVE APPLICATOR FOR PLASMA PRODUCTION
Braem et al. Observation of the UV scintillation light from high energy electron showers in liquid xenon
Rutherford et al. Improved source of polarized electrons based on a flowing helium afterglow
Ganguli et al. Investigation of microwave plasmas produced in a mirror machine using ordinary-mode polarization
Bekefi et al. Incoherent microwave radiation from plasmas
Burgess et al. Solar flare effects and VLF radio wave observations of the lower ionosphere
Eckstrom et al. Multijoule performance of the photolytically pumped XeF (C→ A) laser
RU93042498A (en) WAY OF VACUUMING, CRYO-ISOLATION, TRANSFER OF INFORMATION AND CABLE-DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
Maradudin et al. Surface polariton reflection and transmission at a barrier
US4719354A (en) High efficiency detector for energetic x-rays
Alshershby et al. Analysis of microwave leaky modes propagating through laser plasma filaments column waveguide
Haebel et al. Gas condensation on cold surfaces, a source of multipacting discharges in the LEP2 power coupler
Ivanda Raman-scattering measurements and fracton interpretation of vibrational properties of amorphous silicon
Firth et al. Modification of a Van de Graaff ion source to accelerate metal elements
JPH07312309A (en) Superconducting device
Shearer et al. Xenon shock waves driven by high magnetic fields
Furuya et al. External higher‐index mode filters for band widening of multimode optical fibers
US6342672B1 (en) Superconducting lead with recoverable and nonrecoverable insulation
Parker A new form of X-band pre-TR cell