Сверхпроводящая обмотка

Сверхпроводящая обмотка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН @4 Н 01 Р 5/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЗ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с",.„, / 2 г

/Д (21) 3777351/24-07 (22) 01.08.84 (46) 07.05.86. Бюл. У 17 (72) В.Е. Кейлин, И.А. Ковалев и Д.Б. Павии (53) 621.3.045.1 (088.8) (56) Брехна Г. Сверхпроводящие маг- ° нитные системы. М.: Мир, 1976, с. 326-351.

Патент ФРГ В 1514701, кл. Н 01 F 5/08, 19.06.69. (54) (57 ) СВЕРХПРОВОДЯЩАЯ ОБМОТКА преимущественно для крупных сверх-. проводящих магнитных систем, содер,.SU„» 1229827 А1 жащая пластины, преимущественно в виде разрезанных колец, соединенных между собой внакладку и образующих при соединении плоские витки обмотки, изолированные друг от друга прокладками, отличающая с я тем, что, с целью расширения области применения путем повышения рабочей плбтности тока, каждая пластина образована из продольно размещенных сверхпроводящих композитных проводов, причем между собой композитные провода соединены по всей длине электропроводиым припоем, преимущественно оловом.

1229827

Изобретение относится к электротехнике, в частности к области прикладной сверхпроводимости, и может быть использовано при создании крупных сверхпроводящих магнитных 5 систем для получения магнитных полей, п-.едельных для данного материала обмотки.

Цель изобретения — расширение области применения сверхпроводящих обмоток путем повышения рабочей плотности тока.

При вводе тока транспортный ток течет без сопротивления вдоль пластины на сверхпроводящей части компо-! зитного провода. Диамагнитные токи, которые наводятся в пластинах, быстро затухают, замыкаясь в поперечном направлении через сопротивление электропроводного материала и стабилизирующую матрицу композитного привода.

Благодаря этому повышается устойчивость к скачкам потока, что позволяет повысить общую плотность тока при заданном магнитном поле.

На фиг.1 изображен соленоид с витками, образованными спирально сое- 15 диненными пластинами в виде разрезанных колец или полуколец, на фиг.2 — процесс сборки такого соленоида, при котором соседние кольца соединяются внакладку, образуя плоскую спираль — геликоид, на фиг.3— пластина в виде разрезанного кольца, состоящего из продольно расположенных сверхпроводящих комбинированных проводов, соединенных между собой с помощью электропроводного материала, на фиг.4 - пластина в виде кольца сплошными стрелками указано направление транспортного тока, пунктирными — диамагнитного тока).

Сверхпроводящая обмотка 1 содержит плоские витки, образованные спИрально соединенными пластинами 2, напри-.

IMep» в виде полуколец или разрезанных колец. Пластины соединяются между собой внакладку, образуя спираль с плоскими витками — геликоид 3 (фиг.2). Каждая пластина состоит из продольно расположенных сверхпроводящих композитных проводов 4, соединенных между собой с помощью электропроводного материала 5, например олова (фиг, 3).

Сверхпроводящая обмотка работает следующим образом.

Проявление эффекта повышения рабочей плотности тока особенно существенно в магнитных системах, витки которых выполнены в виде пластин.

В таких конструкциях наибольшее магнитное поле создается на внутренней поверхности пластины, критическая плотность тока сверхпроводника обратно пропорциональна величине магнитного поля. В связи с этим исключение диамагнитных токов на внутренней поверхности пластины позволяет повысить рабочую плотность тока магнитной системы и обеспечить тем самым предельные значения магнитного поля для данного материала обмотки.

Использование электропроводного материала для соединения проводов диктуется также необходимосты6 наиболее просто и надежно обеспечить механическую прочность, монолитность пластины. Любое такое соединение, например пайка, диффузионная сварка, гальваническое сращивание, обеспечивает существенно более простое,надежное и прочное соединение, чем изоляционные материалы, например клей.

Кроме того, электропроводный материал, например сплав или металл, имеет модули Юнга и температурные коэффициенты линейного расширения, гораздо более близкие к таковым для компоэитного проводника, чем изолирующие материалы.

Замена фольги, из которой обычно выполняются пластины обмотки, на сверхпроводящий провод делает конструкцию магнитной системы реальной и доступной для изготовления независимо от размеров устройства. Доступность изготовления механически прочной обмотки в сочетании с приемлемой для практики рабочей плотностью тока обеспечивает возможность широкого использования такой конструкции взамен существующих.

Обмотки крупных сверхпроводящих систем представляют собой, в основном, конструкции галетного типа со сложными бандажами и низкой рабочей плотностью тока. В особенности это относится к обмоткам некруглой формы, например к рейстрекам., В рейстреке на прямом участке принципиально нельзя намотать провод на каркас с натягом. Поэтому при ходится прибегать к весьма сложным

1229827

Фиг. Р способам бандажирования и замоноличивания.

Предлагаемая конструкция эту зада-, чу решает. Кроме того, в ней могут применяться хрупкие провода небольшой длины из материалов с перспективными характеристиками, такие Kate Nb Sn, Nb, Ge, Nb, At..

i229827

Составитель И. Якимец

Техред И.Попович Корректор И. Муска

Редактор Л. Гратилло

Заказ 2455/52

Тираж 643 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произвол<"тненн -полиграфическое предприятие, г.,ужгород, ул. Проектная,4