Гиперпроводящая катушка Советский патент 1990 года по МПК H01L39/00 

(Нобрг тснпс отггогится к об.чпсти roxdn ifrKv ii физики, в чястиости к Т ипергчюполяшнм устройствам для создания сильных мат нитных полей пренму щестпенно на осмопг н 1 сокочистого алюминия.

Целью изобретения является улучшение характеристик гиперпроводящих катугаек п условиях неодипродного по обмотке магнитного поля,

Катутика предлагаемого типа представлена на чертеже, где 1 - криос- тат, 2 - собственно обмотка, В, - основная по величине осевая компонента вектора индукции, справа - характер ее изменения вдоль оси обмотки, а внизу - поперек по радиусу (для данного рассьютрения наиболее важна область внутри обмотки между ее внутренним радиусом г и наружным TCi , где градиент поля максимален).

Обмотка выполнена из проводника ленточного (прямоугольного поперечного сечения) типа с намоткой его на широкую сторону, чем обеспечивается простота гибки и снижается деформация, а .оответственно и деформационный прирост сопротивления проводника, послойно и последовательно с переходом по слоям изнутри наружу. Наиболее подходящим проводником является электроизолированная (методом оксидирования) шина из алюминия особой чистоты ШАОЧ-76 ТУМИ 426-77 сечением 10х1.

Замоноличивание обмотки может быть осуществлено либо за счет использования жидких связующих (например, на эпоксидной основе), либо, что технологичнее, твердопленочных клеев с последующей термофиксацией. Намоткой вразбежку в каждом слое или через слой образуют спиральные каналы охлаждения (см, стрелки), пронизывающие в осевом направлении всю обмотку (хорошо видны на увели - ченной выноске вверху справа). Замо ноличенная обмотка, представляющая

саГ) единый жестки) пилиFUlpичecкий . блок, вставляется в полость крио- стата,

Многослойность обмотки в радиальном направлении 1 арантирует отсутствие перетечек тока, т.е, высокую однородность его распределения. В осевом направлении изменение поля существенно - на два-три порядка - слабее, что в сочетании с большой базовой длиной проводника (это есть произведение числа витков в слор- на длину витка) сводит продольные (по току в проводнике) градиенты поля к совершенно гжчтожной величине, Этими обстоятельствами обеспечиваются высокая эффективность рабочих характеристик обмотки и, вместе с тем,

простота ее расчета. Это позволяет рассматривать ее как перспективную для достижения полей на уровне 15 - 25 Тл и при больших плотностях рабочего тока,

Формула изобретения

Гиперпроводящая, катушка, выполненная замоноличиванием прямоугольного в сечении, электроизолированного оксидированием алюминиевого проводника витой конфигурации с зазором между витками для прокачки хладагента, отличающаяся тем, что, с целью улучшения характеристик конструкции для неоднородного по обмотке магнитного поля, она выполнена спиральной намоткой соосных слоев, каждый из которых последовательно

возрастает по радиусу ,на толщину проводника, причем широкая сторона проводника параллельна оси намотки, а между узкими сторонами проводника в каждом слое или через слой обмотки предусмотрены зазоры, так что после замоноличиваиия боковые поверхности проводников соседних слоев образуют каналы охлаждения в виде пространственной спирали.

Хладагент

Л/гадагент

Изобретение относится к области технической физики, в частности к гиперпроводящим устройствам для создания сильных магнитных полей преимущественно на основе электроизолированной методом оксидирования шины из алюминия особой чистоты. С целью улучшения характеристик гиперпроводящих катушек в условиях неоднородного по обмотке магнитного поля предложена конструкция катушки из шины гиперпроводящего алюминия, учитывающая ее особенности. Выполнение обмотки с намоткой такой шины на ошрокую сторону просто по технологии и обеспечивает небольшой деформационный .прирост сопротивления. Одновременное образование при такой намотке врая- бежку спиральных каналов охлаждения обеспечивает хорошее охлаждение всего объема катушки. Многослойность обмотки по радиусу гарантирует однородность распределения тока по обмотке. Поэтому такая конструкция перспективна дЛя создания полей на уровне 20 Тл при больших плотностях тока. I ил. с 9 W е со 35 Э

Редактср Л.Народная

Составитель А. Ваганов

Техред А.КравчукКорректор В, Бутяга

Подписное

Заказ 435А Тираж 4ДО

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное