一种超导连接（１０），其用于两个超导体（１２，２２）的末端件（１２，２２ａ）的接触，所述超导体各自具有至少一个由超导材料构成的导体引线（１３，２３），所述导体引线嵌在由常导材料构成的基质中。在套管或套筒（６）中的连接区内，所述末端件（１２ａ，２ａ）的导体引线（１３，２３）以至少部分去除所述基质材料的方式进行布置，还存在有用作超导接触材料（７）的二硼化镁（ＭｇＢ↓［２］）材料，其至少位于所述导体引线（１３，２３）之间的区域内。为建立所述连接（１０），应减缩充填套管或套筒（６）的截面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在至少两个超导体的末端件之间的超导连接或超导连 接装置，所述超导体各自具有由常导材料构成的基质和至少一个由超导材料 构成的导体引线，其中，在套管或套筒中的连接区内，置，以及一还存在有超导接触材料，所述超导接触材料至少位于所述导体引线 之间的区i或内。相应的超导连接和建立这种连接的方法可从DE 34 13 167 Al中获得。
技术介绍
使用LTC(低临界温度，Low-Te)超导材料或HTC(高临界温度，High-Tc) 超导材料的超导体通常被制成导体长度有限的单芯导体或多丝导体。在这类 导体采用相应的导体结构的情况下，至少一个超导导体引线(或至少一个超 导导体线丝)嵌在由常导材料构成的基质中。用这类超导体制备超导装置(例 如f兹体绕组)时，需要使相应导体的末端件彼此接触或彼此相连。某些超导磁体绕组，例如用于磁共振断层摄影仪(又称"核磁共振(NMR ) 断层摄影仪")的超导磁体绕组，须在所谓的"持续电流模式"(英文为 "persistent current mode")下工4乍。为jt匕须^^兹体绕纟且少豆"f妄，4吏i殳定的 爿磁体绕组电流在没有电源的情况下在时间上实际不受限地继续流动。4旦这要 求磁体绕组的通电回路实际不具有电阻。为此也须在单个超导体之间建立超 导连接。但这种超导连接对磁场的反应很灵敏。也就是说，当磁场或磁感强度超过某个极限值(通常介于1特斯拉和2特斯拉之间)时，连接就会显示 出一定的电阻，从而使持续电流模式无法实现。在磁感强度为3特斯拉或以 上的超导强磁体情况下，这会带来问题，因为连接须建立在本地磁场低于上 述极限值的位置上。当》兹场极强时，甚至无法建立连接。例如《IEEE应用超导学报》(第9巻，第2号，1999年6月，第185至 187页)中公开过一种位于两个超导体的末端件之间的超导连接。建立这个 连接时，例如通过蚀刻技术使超导体待连接末端件处的线丝棵露，随后将超 导焊料用作接触材料来使这些线丝彼此相连。通常将铅化合物用作焊料，例 如合金Pb27-Bi50-Snl2-CdlO (即所谓的"伍德合金")或基于Pb-Bi合金或 Pb-Bi-Sn合金的类似焊料。所有这些焊料在温度为4. 2 K (即常压下的液氦 温度)时均具有最高约为2特斯拉的上临界磁场B。2。超过这个临界磁场的磁 场会使焊料失去其超导性能，因而通常不适用于强磁场接触的建立。从《低温工程》(第30巻(增刊)，1990年，第626至629页)中可获 知适用于两个超导体的末端件的其他连接技术。此处并不使用具有辅助建立 /促进接触作用的中间材料，而是借助点焊(通过对压力和温度的应用)直 接将超导体连接或挤压在一起。但相应连接的载流能力通常低于导体本身。 其中所出现的问题是，线丝允许进行点接触，但不允许大面积接触。而随着 磁场强度的增大，载流能力会进一步减小，因此，即便是这种连接，其对于很多超导强磁场接触而言也是不适用的。从开篇所提及的DE 34 13 167 Al中可获得一种在超导体之间建立超导接触的方法，其中，在由导体原料构成的导体末端件处，在套管中对不具有 基质材料的导体引线和某种用作中间材料的粉末材料一起进行加压处理和 热处理。所用的粉末材料所需满足的条件是，在上述处理中借助所选粉末材 料进行处理也能将导体原料转变成超导材料。但这一过程需要使用例如超过 60(TC的高温。因此，这种已知方法极为复杂，在很大程度上不具备可用性。
技术实现思路
本专利技术的目的是在超导体之间的末端件处建立连接或连接装置，这种连 接或连接装置一方面在其载流能力不发生下降的情况下可实现高达1特斯拉、特定而言高达2特斯拉以上的磁感强度，此外还易于建立。本专利技术的另 一目的是提供一种以简单的方式建立相应连接的适当方法。与开篇所述类型的超导连接相关的目的通过根据权利要求1所述的特征而达成。据此，在与开篇所述特征相关的连接中，应将二硼化^: (MgB2)选用为接触材料。超导连接的这种建构方案的优点主要在于，所述连接一可应用于强/F兹场，一易于建立，成本低廉，一通常只需对待连接部件进行挤压处理，这样就无需进行特殊的热处理，一坚固且稳定，特别是相对于磁通跳跃而言，以及 一无需像已知焊料连接那样使用从环保角度看令人担忧的铅。 相应连接在超导磁体中的使用可以实现强磁场环境中的持续电流模式， 例如要求磁共振断层摄影仪中的强磁体所具有的持续电流模式。本专利技术的超导连接的有利建构方案可从权利要求l的从属权利要求中获 得。其中，可将权利要求l所述的实施方式与任意一个或优选多个从属权利 要求的特征相结合。据此，本专利技术的连接还可具有下列特征 优选在低于MgB2接触材料39K的临界温度的温度下进行操作。借此 可确保套管或套筒内整个结构的超导性能。其中，当然可对待连接超导体超 导材料的临界温度加以考虑，因此，如果需要，可能冷却至远低于39 K的 温度。-可在液氦温度(约为4. 2 K)下设置工作温度，在这个工作温度下可 以使用超导技术的已知设备。 超导导体引线可含有已知的金属LTC ( Low-T。)超导材料或已知的氧 化HTC (High-L)超导材料。这两种材料都可通过MgB2接触材料实现良好的 电气连接。当然，由MgB2 (被视为HTC材料)构成的导体引线也可按本专利技术 的方法进行连接。 特别有利的是，所述超导连接可被布置到磁体的超导磁体绕组(如 磁共振断层摄影系统的磁体的超导磁体绕组)。因为适用于强磁场应用的磁 体的建构需要使用在磁场中具有较高载流能力的超导连接。MgB2接触材料可 确4呆相应的应用。-鉴于这一特性，所述超导连接特别适用于设计为用于持续电流模式 的超导^f兹体绕组。与所述方法相关的目的通过根据权利要求9所述的措施而达成。据此， 在主张权利的超导连接方面设置下列措施一在待连接末端件处，至少部分去除超导导体引线上的基质材料， 一将去除后的导体引线装入套管或套筒内， 一再将MgB2接触材料装入套管或套筒内，以及 一减缩充填后的套管或套筒的截面。所述方法的特点主要是简单方便。因为在很多情况下，仅通过截面缩小 这一措施就足以建立预期连接，这种连接也能在强磁场条件下使用。用于建立超导连接的方法的有利建构方案可从权利要求9的从属权利要 求中获得。其中，可将权利要求9所述的实施方式与权利要求9的任意一个 或优选多个从属权利要求的特征相结合。据此，所述方法还可具有下列特征 将粉末状MgB2接触材料装入套管或套筒内。借此可实现超导部件与 接触材料之间密集接触的紧凑结构。 减缩截面之后或在减缩截面的过程中对充填套管或套筒进行热处理。 借此可在强磁场情况下的载流能力方面使不同材料所构成的复合结构得到 进一步改善。为此可在低于60(TC、优选低于25(TC的温度下进行热处理。在相对附图说明下面借助附图所示的本专利技术超导连接的两个优选实施例对本专利技术作进 一步说明，其中图1为已知多丝超导体的截面图，说明如何使用这种多丝超导体来建立本专利技术的超导连接的方法；图2为这种连接的第一实施方式的结构的局部截面图；以及图3为这种连接的其他实施方式的结构的局部截面图(图示方式与图2相符)。具体实施例方式相同部件在各附图中用相同附图标记表示。图1所示的超导体是以已知的实施方式为基础。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在至少两个超导体（１２，２２）的末端件（１２，２２ａ）之间的超导连接（１０，２０），所述超导体各自具有由常导材料构成的基质（４）和至少一个由超导材料构成的导体引线（１３，２３），其中，在套管（９）或套筒（６）中的连接区内， 所述末 端件（１２ａ，２２ａ）的导体引线（１３，２３）以至少部分去除所述基质材料的方式进行布置，以及 还存在有超导接触材料（７），所述超导接触材料至少位于所述导体引线（１３，２３）之间的区域内， 其特征在于， 所述接触材料（７）为 二硼化镁（ＭｇＢ↓［２］）材料。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂诺莱吉萨，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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