Сверхпроводники
производства. Фирма заявляет, что ее производственные мощности
достаточны для производства до 150км проводников в год. Критическая
плотность тока достигает 20кА/см2 (77К, Bi-2223) и 60кА/см2 (4.2К, Bi-
2212). Alcatel готовится изготовить из произведенных проводников ВТСП
соленоид и плоский магнит с полем в несколько тесла.
В процессе "порошок-в-трубе" наиболее дорогой компонент - серебряная
трубка. По оценкам специалистов Texas Center for Superconductivity,
стоимость Bi-проводника в серебряной трубке составляет 19.2долл./кА-метр, в
то время как стоимость аналога в никелевой трубке - только 0.12долл./кА-
метр. По этой причине техасский центр сосредоточился на технологии Bi-2212
покрытий на Ni подложке. Усилия - не бесплодны: на сегодня достигнута
плотность критического тока 5? 105А/см2 (4.2К, собственное поле) и 3?
105А/см2 (4.2К, 8Т). Эти результаты близки к лучшим полученным методом
"порошок-в-трубе" с серебряной трубкой. Для своих покрытий техасцы
используют двухступенчатый процесс "распыление/прессование" (two step
spray/press), значительно более производительный и дешевый в сравнении с
процессом "порошок-в-трубе". Процесс состоит в распылении слоя BSCCO/спирт
на Ni подложку, сушке, первому прессованию и прокатке, текстурированию в
атмосфере O2/Ar. Для усиления адгезии никелевая подложка предварительно
покрывалась слоем Ag-Pd толщиной 200нм. Контроль методом рентгеновской
дифракции выявляет чистую Bi-2212 фазу (Тс в диапазоне 66-77К) с хорошо
ориентированными зернами вдоль c-оси. Некоторая модификация процесса
позволяет также осаждать Bi-2223 фазу. Тестируются также и другие дешевые
магнитные и немагнитные подложки.
О разработке длинных ВТСП лент сообщает MM Cables, отделение фирмы Metal
Manufactures Limited (Австралия). MM Cables может производить ленты системы
Bi-2223 непрерывной длиной до 1000м. Она является одной из 5-ти фирм в
мире, способных это делать. Фирма поставляет ВТСП кабель и небольшие
изделия из него в страны азиатско-тихоокеанского региона. Успех явился
результатом интенсивных исследований объединенной группы сотрудников MM
Cables, the University of Wollongong, and the CSIRO Division of
Telecommunications and Industrial Physics. Ленты, состоящие из 37 Bi-2223
жил в Ag оболочке, изготовлены методом порошок-в-трубе. Критический ток,
измеренный при 77К в собственном магнитном поле по критерию 1мкВ/см,
составил 8000A/см2. MM Cables разрабатывает также целую серию ВТСП проводов
и лент, оптимизированных для различных применений. Стандартная продукция
включает ленты, содержащие до 61 жилы в чисто серебряной оболочке или в
оболочке на основе сплава серебра, с критическим током до 20000А/см2 (77К).
По требованию заказчика все проводники могут быть покрыты непрерывным
изолирующим слоем. MM Cables на основе ВТСП лент изготавливает различные
небольшие устройства, в том числе ВТСП магниты с диаметром отверстия 50мм,
генерирующие поле 0.5Тл (4.2К) во внешнем поле до 5Тл. Фирма поставляет
также ВТСП провода различных конфигураций, включающих твистированные
провода с уменьшенными потерями на переменном токе, круглые и ленточные
конструкции, круглые провода, характеристики которых не зависят от
ориентации внешнего магнитного поля, токовводы. Технология и конструкция
ВТСП изделий фирмы защищена патентами.
Nordic Superconductor Technologies (NST, Дания) изготавливает методом
“порошок-в-трубе” ВТСП (BSCCO-2223) ленту длиной 1230м и критической
плотностью тока 23.3кА/см2. Фирма производит ВТСП ленты большой длины в
серебряной оболочке и в оболочках из сплава серебра, упрочненного
окислением, и из Ag-Au сплава. NST была учреждена в 1997 году именно с
целью разработки, производства и продажи ВТСП лент.
Уникальный ВТСП кабель c очень низкими потерями на переменном токе
разработали совместно две японские фирмы - Chubu Electric Power Co. и
Fujikura. Кабель состоит из транспонированного сегментного проводника BSCCO
в серебряной оболочке, спирально намотанного вокруг трубки-канала для
хладоагента. Проводник покрыт хорошо проводящим изоляционным слоем на
основе гибридных полимеров. Каждый проводник состоит из 5 ВТСП лент с
изолированными поверхностями. Технология легко трансформируется для
производства кабеля на основе YBCO.
ВТСП токовводы уже пошли в дело
Специалисты Tohoku Univ. и CREST (Япония) установили ВТСП токовводы на
сверхпроводящий (Nb3Sn) магнит с 52мм теплым отверстием и полем 15.1Tл.
Длина Bi2Sr2Ca2Cu3O10+d токовводов – 180мм, внешний диаметр 23мм,
внутренний диаметр – 20мм . Токоввод пропускает критический ток до 1000А
при 77К в отсутствии магнитного поля.
Годовщина первого ВТСП магнита
В 1997г. на ускорителе ван-де-Граафа (The Institute for Geological and
Nuclear Sciences, Wellington, Новая Зеландия) установлен ВТСП магнит для
переключения ионного луча. В создании и установке магнита принимали участие
американская фирма American Superconductor Corp., Alphatech International
(Auckland, Новая Зеландия), ISYS (Palo Alto, США) и The Institute for
Industrial Research (Wellington, Новая Зеландия). Установка
сверхпроводящего магнита позволяла увеличить прохождение ионного луча без
увеличения мощности питания или установки тяжелого ферромагнитного
сердечника в обычном магните. Магнит состоит из двух рэйстрековых катушек
из проводов Bi-2223, генерирующих однородное поле 0.72Тл и помещенных между
двумя ферромагнитными полюсами (410? 700мм2). Две 100А ВТСП катушки имеют
рабочую температуру 50К и охлаждаются однокаскадным рефрижератором Джифорда-
МакМагона. В течение первого года работы магнит находился безаварийно в
рабочем состоянии в течение 9600 часов и выдержал 15 термоциклов без выхода
из строя. Сотрудники, работающие на ускорителе, утверждают, что установка
ВТСП магнита привела к значительному улучшению характеристик ионного луча
за счет увеличения апертуры магнита и однородности поля. Сотрудник одного
из разработчиков магнита - The Institute for Industrial Research, сообщает,
что за прошедший год со дня установки магнита критические параметры ВТСП
проводников были улучшены в 2 раза для длинных проводников и в 3 раза - для
коротких кусков.
STI получила заказ на изготовление 16 систем ВТСП фильтров для со
| |  скачать работу |
Сверхпроводники | 
