Композитний надпровідник для нестаціонарних умов

Изобретение относится к технической сверхпроводимости и преимущественно может быть использовано при изготовлении мелкодисперсных многонитянных сверхпроводников, применяемых в обмотках различных устройств, работающи х в нестационарных условиях. Известен композитный сверхпроводник, принимаемый за прототип [5], отличительной особенностью которого является то, что он состоит из разнородных конструктивных элементов двух типов: элементов, содержащих деформируемый сверхпроводящий сплав, и конструктивных элементов из стабилизирующего металла, не содержащих сверхпроводящего сплава. При этом равновеликие по площади конструктивные элементы одинаковой формы поперечного сечения, содержащие сверхпроводящий сплав и элементы из стабилизирующего нормальнопроводящего металла собраны, чередуясь, в пакет так, что конструктивные элементы, содержащие сверхпроводящий сплав, не соприкасаются друг с др угом. Недостатком такой конструкции является наличие замкнуты х путей с малым сопротивлением вокруг каждого элемента, содержащего сверхпроводящий сплав, через контактирующие между собой элементы из стабилизирующего нормальнопроводящего металла, что не позволяет использовать такой проводник в нестационарных условия х. Целью изобретения является снижение потерь энергии в нестационарных условиях при сохранении токонесущей способности композитного сверхпроводника. Поставленная цель достигается тем, что в качестве конструктивного сверхпроводящею элемента используют сверхпроводящую нить в оболочке из нормальнопроводящего металла с удельным сопротивлением по крайней мере на порядок более высоким, чем у стабилизирующего металла. Это позволяет уменьшить величину потерь в нестационарных условиях Сохранение высокой токонесущей способности при этом достигается специальным взаимным расположением сверхпроводящих стабилизирующи х нормапьнопроводящих конструктивных элементов при котором стабилизирующие нормальнопроводящие элементы не соприкасаются друг с др угом. Снижение потерь энергии в нестационарных условиях при сохранении токонесущей способности композитного сверхпроводника обеспечивается тем, что при высокой криогенной стабильности, обусловленной наличием контакта каждого сверхпроводящего конструктивного элемента со стабилизатором, исключается возможность возникновения замкнутых ви хревых токов по нормальнопроводящему металлу, поскольку стабилизирующие нормальнопроводящие конструктивные элементы не контактируют друг с другом. Использование предлагаемого решения позволило получить' композитные сверхпроводники с ультратонкими сверхпроводящими нитями диаметром 0 15-0,50 мм с количеством сверхпроводящих нитей 25000-44000 и коэффициентом заполнения 13-21 %, которые по сочетанию диссипатив-ных свойств и величины токонесущей способности превосходят известные образцы. Сравнительные данные по свойствам образцов фирмы "Альстом" (Франция) и полученных по настоящему решению приведены в таблице. На фиг. 1 схематически представлен вид поперечного сечения композитного сверхпроводника, состоящего из равновеликих по площади и одинаковых по форме сверхпроводящих и нормальнопроводящих стабилизирующи х конструктивных элементов На фиг. 2 приведена фотография поперечного сечения композитного сверхпроводника диаметром d = 0,15 мм с количеством сверхпроводящих нитей η = =29118 и коэффициентом заполнения n =18%. Пример конкретного выполнения. Реализация изобретения осуществляется, например, следующим образом. Провода диаметром 0,15-0,50 мм получены путем двукратной сборки 211x211. На первом этапе был получен композитный конструктивный элемент для второй сборки, содержащий 73 стабилизирующи х и 138 биметаллических стержней в медноникелевой матрице. Фотография поперечного сечения такого конструктивного элемента показана на фиг. 3. На втором этапе была осуществлена сборка 211 полученных композитных конструктивных элементов в оболочке из медно-никелевого сплава и из исходной заготовки диаметром 65 мм получены гидропрессованием с последующим волочением и термообработки провода указанных диаметров общей длиной свыше километра. Такие провода, твистированные с шагом твиста Ip = 10D, на переменном токе частотой 50Гц при амплитуде магнитного поля 1Тл, обладая токонесущей способностью ~ 4 -109 А/м 2, имеют абсолютные потери на уровне Ρ = 5 ·104 Вт/м 3, а величина мощности потерь, отнесенная к конструктивной плоскости тока, Р = Р/А)С ~ (7-ь8)х 10-5 Вт/А м.