用于磁共振超导磁体的超导接头及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种用于磁共振超导磁体的超导接头及其制造方法，所述超导接头包括多根超导线，所述超导线的末端包含有多根超导细丝，所述超导线的超导细丝对应接触相连，其中，所述对应接触相连的每对超导细丝外包裹有FeSe超导材料。本发明专利技术提供的用于磁共振超导磁体的超导接头及其制造方法，通过FeSe超导材料固化超导细线,在高温下FeSe融化并与超导细丝紧密结合在一起，替代了伍德合金或者PbBi合金材料，在液氦温度下FeSe和超导细丝都进入超导态并保持超导连接，从而能够在高磁场下稳定工作，且具有较低的电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超导接头及其制造方法，尤其涉及一种。
技术介绍
超导接头的低电阻性是超导磁体系统的重要参数，尤其是对MRI中超导磁体是实现高稳定性，低衰减的保证。目前用于MRI的超导磁体内超导接头主要是把超导线材内部的超导丝通过酸蚀并清洗后编制在一起，用伍德合金或者PbBi合金灌封在金属杯中，形成灌封接头，或者在伍德合金或者铅铋合金中配置其它焊料如锡等金属合金灌封超导接头，如专利号CN1015935所使用的就是该方法，这种超导接头的工艺相对成熟，在背景磁场较低的环境下可以使用。但是如果超导接头所处的背景磁场很高时，该种超导接头的超导电性不稳定，其临界传输电流将降低甚至失去超导电性。因此，有必要提供一种更为可靠能在高背景场下低电阻的超导接头及其制造方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，该超导接头可用于高背景磁场下工作，且具有较低的电阻。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于磁共振超导磁体的超导接头，包括多根超导线，所述每根超导线的末端包含有多根超导细丝，所述超导线的超导细丝对应接触相连，其中，所述对应接触相连的每对超导细丝外包裹有FeSe超导材料。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头，其中，所述超导细丝对应拧绞相连，所述对应拧绞相连的每对超导细丝外包裹有FeSe超导材料。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头，其中，所述包裹有FeSe超导材料的全部超导细丝外还设置有惰性金属壳。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头，其中，所述对应接触相连的每对超导细丝外包裹有惰性金属细管，全部所述惰性金属细管外还包裹有惰性金属粗管，所述惰性金属细管内及与所述惰性金属粗管之间填充有FeSe超导材料。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头，其中，所述惰性金属为铌或钽。本专利技术为解决上述技术问题还提供一种用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，包括如下步骤:a)暴露超导线末端的超导细丝；b)将所述超导线的超导细丝对应接触相连；c)所述对应接触相连的超导细丝外围填充FeSe粉末；d)压制固化后退火，使所述超导细丝与所述FeSe粉末结合在一起。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其中，所述步骤a)中包括如下步骤:al)用稀硝酸腐蚀所述超导线末端，除去所述超导线表面的铜，形成多根超导细丝；a2)用氢氟酸清洗除去腐蚀好的所述超导细丝表面的氧化层；a3)用去离子水清洗已除去氧化层的所述超导细丝后自然干燥。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其中，所述步骤b)包括如下步骤:将包含有所述超导细丝的超导线末端分别从惰性金属模具两侧槽口放置入空腔内对所述超导细丝进行拧绞，使所述超导细丝充分接触在一起。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其中，所述步骤c)包括如下步骤:cl)在充满惰性气体的手套箱内将Fe粉、Se粉按照摩尔比1:0.82-1:0.88混合并研磨均匀得到FeSe粉末；c2)将所述FeSe粉末倒入所述惰性金属模具空腔内，完全填充全部所述对应拧绞的超导细丝，并留有一定厚度。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其中，所述步骤d)包括如下步骤:所述惰性金属模具内填满所述FeSe粉末后，用液压机对所述惰性金属模具施加10?20MPa的压力使FeSe粉末压制成固块；将所述固块连同惰性金属模具一起放入氩气流保护的高温炉内退火。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其中，所述退火步骤如下:在氩气流中，压制固化后的所述超导接头由室温缓慢升到700°C -900°C并保持12-24小时后自然冷却至室温。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其中，所述超导细丝为NbTi或者Nb3Sn超导细丝。本专利技术为解决上述技术问题还提供另一种用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，包括如下步骤:a)暴露超导线的超导细丝；b)将所述超导线的超导细丝对应放置入盛有FeSe粉末的惰性金属细管中，所述FeSe粉末是由在充满惰性气体的手套箱内将Fe粉、Se粉按照摩尔比I ;0.82-1:0.88混合并研磨均匀得到；c)将全部所述惰性金属细管用惰性金属粗管包裹，并在所述惰性金属粗管与全部所述惰性金属细管之间填满FeSe粉末；d)在氩气流中退火处理，使所述超导细丝与所述FeSe粉末充分结合在一起。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其中，所述步骤a)中包括如下步骤:al)用稀硝酸腐蚀所述超导线两端，除去所述超导线表面的铜，形成多根超导细丝；a2)用氢氟酸清洗除去腐蚀好的所述超导细丝表面的氧化层；a3)用去离子水清洗已除去氧化层的所述超导细丝后自然干燥。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其中，所述在所述d)步骤之前，对所述超导接头进行压制固化。上述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其中，所述退火步骤如下:在氩气流中，所述超导接头由室温缓慢升到700°C _900°C保持12-24小时后自然冷却到室温。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果:本专利技术提供的，通过FeSe超导材料固化超导细线，在高温下FeSe融化并与超导细丝紧密结合成一体，替代了伍德合金或者PbBi合金材料，FeSe超导材料临界磁场较高，临界电流密度较大，本专利技术方法制备的超导接头可以在高磁场下实现大电流的传输；另外，在9特斯拉的背景场下，FeSe材料的超导转变温度为6K，可见在液氦温度(4.2K)下，本专利技术提供的超导接头可以适合9特斯拉及以上的环境，因此，在液氦温度下FeSe和超导细丝都进入超导态并保持超导连接，从而能够在高磁场下稳定工作，且具有较低的电阻，超导接头在液氦温度下的电流很小，满足磁共振磁体闭环要求，衰减很小。同时，由于超导接头外面包裹有惰性金属外壳，特别是包裹有惰性金属细管与粗管的超导接头，其对外部的噪声磁场、电流等有很好的抗干扰性，具备非常好的屏蔽效果，能够在高背景磁场下稳定地工作。【附图说明】图1为本专利技术一个实施例中用于磁共振超导磁体超导接头的横剖面示意图；图2为本专利技术用于磁共振超导磁体的超导接头的制造流程示意图；图3为腐蚀后的NbTi/Cu或者Nb3Sn/Cu超导细线结构示意图；图4为本专利技术中的用于拧绞超导细丝的金属模具结构示意图；图5为本专利技术的NbTi/Cu或者Nb3Sn/Cu超导细线绞缠连接示意图；图6为本专利技术中填加FeSe粉末以及压制超导接头的示意图；图7为本专利技术另一实施例中用于磁共振超导磁体超导接头的结构示意图；图8为图7中沿A-A’的纵剖面示意图。图中:I第一超导线 2第二超导线 3超导细丝4超导材料5FeSe粉末6惰性金属外壳7金属模具8惰性金属细管 9惰性金属粗管10第一进线槽11第二进线槽12腔室13金属盖14超导芯【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。一种用于磁共振超导磁体的超导接头，包括多根超导线且每根超导线的末端包含有多根超导细丝，超导线的超导细丝对应接触相连且每对超导细丝外包裹有FeSe超导材料。为了便于描述超导接头的结构，以下实施例中均采用由两根超导线连接而成的超导接头予以说明，但是超导接头不限于以下实例中的一根超导线与另一根超导线连接的超导接头，还可以是一根超导线与多根超导线连接的超导接头，也可以多根超导线对多根超导线连接的超导接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁共振超导磁体的超导接头，包括多根超导线，所述每根超导线的末端包含有多根超导细丝，所述超导线的超导细丝对应接触相连，其特征在于，所述对应接触相连的每对超导细丝外包裹有FeSe超导材料。

【技术特征摘要】
1.一种用于磁共振超导磁体的超导接头，包括多根超导线，所述每根超导线的末端包含有多根超导细丝，所述超导线的超导细丝对应接触相连，其特征在于，所述对应接触相连的每对超导细丝外包裹有FeSe超导材料。2.如权利要求1所述用于磁共振超导磁体的超导接头，其特征在于，所述超导细丝对应拧绞相连，所述对应拧绞相连的每对超导细丝外包裹有FeSe超导材料。3.如权利要求2所述的用于磁共振的超导磁体的超导接头，其特征在于，所述包裹有FeSe超导材料的全部超导细丝外还设置有惰性金属壳。4.如权利要求1所述的用于磁共振超导磁体的超导接头，其特征在于，所述对应接触相连的每对超导细丝外包裹有惰性金属细管，全部所述惰性金属细管外还包裹有惰性金属粗管，所述惰性金属细管内及与所述惰性金属粗管之间填充有FeSe超导材料。5.如权利要求3或4所述的用于磁共振超导磁体的超导接头，其特征在于，所述惰性金属为铌或钽。6.一种如权利要求1所述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其特征在于，包括如下步骤: a)暴露超导线末端的超导细丝； b)将所述超导线的超导细丝对应接触相连； c)所述对应接触相连的超导细丝外围填充FeSe粉末； d)压制固化后退火，使所述超导细丝与所述FeSe粉末结合在一起。7.如权利要求6所述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其特征在于，所述步骤a)中包括如下步骤: al)用稀硝酸腐蚀所述超导线末端，除去所述超导线表面的铜，形成多根超导细丝； a2)用氢氟酸清洗除去腐蚀好的所述超导细丝表面的氧化层； a3)用去离子水清洗已除去氧化层的所述超导细丝后自然干燥。8.如权利要求6所述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其特征在于，所述步骤b)包括如下步骤: 将包含有所述超导细丝的超导线末端分别从惰性金属模具两侧槽口放置入空腔内对所述超导细丝进行拧绞，使所述超导细丝充分接触在一起。9.如权利要求8所述的用于磁共振超导磁体的超导接头的制造方法，其特征在于，所述步骤c)包括如下步骤: Cl)在充满惰性气体的手套箱内将Fe粉、Se粉按照摩尔比1:0.82-1:0.88混合并研磨均匀得到FeSe粉末； c2)将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王相得，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31