提升超导恒流开关电阻的超导带材结构及制作方法技术

技术编号:43877030 阅读:29 留言:0更新日期:2024-12-31 18:59
本发明专利技术提供了一种提升超导恒流开关电阻的超导带材结构及制作方法,包括导电层、超导层、缓冲层以及基底层,所述基底层、缓冲层以及超导层三者依次堆叠设置;所述超导层背离缓冲层的面沿带材的走向包括至少两块呈间隔设置的导电层,超导层上设置有用于将两个导电层连通的超导通路。通过在两个导电层之间的超导层上设置超导通路,使电流只能通过超导通路从其一导电层流向另一导电层,从而能够利用超导层在非超导态时会呈现较大的电阻的特性,使整个超导恒流开关会呈现较大的电阻,结构小,切换快。可以通过减少超导通路的导通截面积、增大超导通路的路径长度进一步增大超导恒流开关打开时的电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超导带材结构设计,具体地,涉及一种提升超导恒流开关电阻的超导带材结构及制作方法


技术介绍

1、超导恒流开关利用超导带材的临界特性实现“开”“关”状态的转变。超导材料有三个临界参数,分别是温度、电流、磁场。因此相应地,根据转变条件,可以将超导恒流开关分为三种类型:热控式、流控式和场触发式三大类。

2、如图1所述,二代高温超导带材的结构包括导电层、超导层和基底层,导电层为单层或多层,导电层的材料为铜和/或银,超导层的材料优选为rebco,超导层的下方为缓冲层,缓冲层为介电材料基本绝缘。缓冲层的下方为基底层,多由哈氏合金制成。其中铜和/或银包裹在最外层,包括上下面和侧面。在带材中的超导层转化为非超导态后,由于超导层在失超后呈现的电阻比同温度下的铜层和/或银层更大,所以原本从超导层流过的电流就会大量分流到包裹在其周围的铜层和/或银层。

3、如图2所示的等效电路,由于超导闭环线圈是很难直接励磁的,所以通常需要使用超导恒流开关将线圈回路暂时“打开”形成类似开路(并不是完全开路,完全开路电阻为无穷大,这里的类似开路是指在开关两端还本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提升超导恒流开关电阻的超导带材结构,其特征在于,包括导电层(6)、超导层(3)、缓冲层(2)以及基底层(1),所述基底层(1)、缓冲层(2)以及超导层(3)三者依次堆叠设置;

2.如权利要求1所述的提升超导恒流开关电阻的超导带材结构,其特征在于,所述超导通路(8)自其一导电层(6)向另一导电层(6)延伸;

3.如权利要求1所述的提升超导恒流开关电阻的超导带材结构,其特征在于,所述超导通路(8)在超导层(3)进行减材形成,和/或,在超导层(3)进行物理隔离形成,电流沿带材走向传输,且电流自其一所述导电层(6)沿超导通路(8)的走向流入另一导电层(6)。...

【技术特征摘要】

1.一种提升超导恒流开关电阻的超导带材结构,其特征在于,包括导电层(6)、超导层(3)、缓冲层(2)以及基底层(1),所述基底层(1)、缓冲层(2)以及超导层(3)三者依次堆叠设置;

2.如权利要求1所述的提升超导恒流开关电阻的超导带材结构,其特征在于,所述超导通路(8)自其一导电层(6)向另一导电层(6)延伸;

3.如权利要求1所述的提升超导恒流开关电阻的超导带材结构,其特征在于,所述超导通路(8)在超导层(3)进行减材形成,和/或,在超导层(3)进行物理隔离形成,电流沿带材走向传输,且电流自其一所述导电层(6)沿超导通路(8)的走向流入另一导电层(6)。

4.如权利要求3所述的提升超导恒流开关电阻的超导带材结构,其特征在于,所述超导层(3)上设置有划槽线(7),所述划槽线(7)的深度大于或等于超导层(3)的厚度;

5.如权利要求3所述的提升超导恒流开关电阻的超导带材结构,其特征在于,所述超导层(3)沿带材长度方向的两侧和/或宽度方向的两侧设置有减材区;

6.如权利要求1所述的提升超导恒流开关电阻的超导带材结构,其特征在于,所述导电层(6)包括银覆盖层(4)和/或铜稳定层(5);

7.如权利要求1所述的提升超导恒流开关电阻的超导带材结构...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄振
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1