Ac电流感应式失超保护系统的制作方法_5

文档序号:9816474阅读:来源:国知局
不需要额外的内部结构。本发明的实施方式还可应用于超导螺线管;螺线管的各种匝非常强地耦合,即,螺线管两个部件中的电流的变化会在超导体中感生出大的、非常有效的磁场变化。
[0084]每当所描述的实施方式涉及连接时,始终理解成这可涉及直接连接,或者可以不涉及直接连接。该连接还可只涉及在连接组件之间建立的电流路径。
[0085]另外,进一步的实施方式还包括产生相同振荡效果(代替闸流晶体管+反向二极管)的替代电气设计。这可包括例如:闸流晶体管+反向二极管、开关,以及可能包括更多。
[0086]系统可就超导体性质和振荡频率进行优化;一种配置可能比其它配置更有效。另夕卜,该方法可应用于超导线圈、磁体和螺线管并非常迅速地使导体的大体积失超。由于热量来自超导体的金属内部,从加热器到线圈的传递中没有热量和时间损失。
[0087]对于失超线圈的百分比、电流放电的时间常数的值等以及这些实施方式使得比其它系统使更多的超导体失超的实际情况,应理解的是,所涉及的值以及不同系统的性能在情况之间均会变化。
[0088]上述实施方式和附图仅用于描述本发明的主题以及与之相关的有益效果,而不应理解成暗示任何限制。说明书、权利要求和附图中公开的本发明的特征可分别与本发明的实现有关,和以任何组合的方式与本发明的实现有关。
[0089]附图标记的说明
[0090]100用于失超的装置
[0091]HO超导线圈的部分
[0092]112、114 一个或多个线圈
[0093]115 AC电源与超导体之间的连接线
[0094]120用于提供AC电流的器件
[0095]122 一个或多个电容器
[0096]124a反向二极管
[0097]124b半导体闸流管
[0098]125连接节点
[0099]128电阻器
[0100]130控制终端
[0101]140、440 电流源
[0102]142、144内外电阻器
[0103]160旁路开关
[0104]164、166 二极管
[0105]170失超探测器
[0106]200 系统
[0107]L1、L2……多个层
[0108]R1.R2……多个失超加热器电阻器
[0109]410电阻器
[0110]420感应器
[0111]430低温区
[0112]450 开关
[0113]461、462……旁路二极管
[0114]471,472……加热器电阻
【主权项】
1.一种装置(100),用于答复失超信号以开始从超导态到常导态的转变而使处于所述超导态的超导体的至少一部分(110)失超,所述装置包括: 用于向所述超导体的所述至少一部分(110)提供具有预定强度和/或预定频率的交变电流的器件(120),其中,用于提供所述交变电流的所述器件(120)包括配置成接收所述失超信号的控制终端(130), 其中,用于提供所述交变电流的所述器件(120)配置成在所述控制终端(130)处响应于接收所述失超信号而被激活,以使得所述交变电流流经所述超导体的所述至少一部分(110),其中,所述预定强度和/或所述预定频率被选择成使得从所述超导态到所述常导态的所述转变开始。2.根据权利要求1所述的装置(100),其中,所述超导体是至少一个线圈(112、114)的一部分,用于提供所述交变电流的所述器件(120)还包括至少一个电容器(122),以使得所述至少一个线圈(112、114)和所述至少一个电容器(122)在接收所述失超信号之后形成至少一个LC电路,所述LC电路配置成通过所述至少一个线圈(112、114)提供所述交变电流。3.根据权利要求2所述的装置(100),还包括用于给所述至少一个电容器(122)充电的器件以及在所述至少一个电容器(122)和所述超导体的所述至少一部分(110)之间电连接的开关(124),用于充电的所述器件配置成给所述至少一个电容器(122)预充电,其中,所述开关(124)包括所述控制终端(130),以使得所述至少一个电容器(122)在接收所述失超信号之后进行放电,从而在所述至少一个线圈(112、114)中开始所述交变电流。4.根据权利要求3所述的装置(100),其中,所述开关(124)包括以下组件中的至少一个:晶体管、与反并联连接的二极管(124a)结合的闸流晶体管(124b)、以及两个反并联连接的丨同流晶体管。5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(100),还包括电阻器(128),所述电阻器(128)配置成调整所述交变电流的泄放。6.—种系统(200),包括: 根据前述权利要求中的任一项所述的至少一个装置(100); 至少一个失超探测器(170),配置成提供所述失超信号,所述失超信号指示超导体的至少一部分中的失超。7.根据权利要求6所述的系统(200),还包括至少一个线圈(112、114),其中,所述至少一个线圈(112、114)包括多个层(L1、L2……)和节点(125),所述节点(125)沿着所述多个层(L1、L2……)中的两个之间的连接件,其中,用于提供所述交变电流的所述器件(120)连接至所述节点(125)。8.根据权利要求7所述的系统(200),其中,所述至少一个装置包括第一装置和第二装置,所述第一装置具有用于提供第一交变电流的第一器件,所述第二装置具有用于提供第二交变电流的第二器件,所述多个层包括两个相邻层(L1、L2)以及另外两个相邻层(L2、L3),其中,所述两个相邻层(L1、L2)中的至少一个不同于所述另外两个相邻层(L2,L3), 其中,用于提供第一交变电流的所述第一器件连接至所述两个相邻层(L1、L2)之间的连接件上的第一节点,以向所述另外两个层(L1、L2)提供所述第一交变电流,并且用于提供第二交变电流的所述第二器件连接至所述另外两个相邻层(L2、L3)之间的连接件上的第二节点,以向所述另外两个相邻层(L2、L3)提供所述第二交变电流。9.根据权利要求7或8所述的系统(200),所述系统(200)能够连接至电流源(140),所述电流源(140)包括两个连接终端,且所述至少一个线圈(112、114)在所述两个连接终端之间进行连接,其中,用于提供所述交变电流的所述器件(120)在所述两个连接终端中的一个与所述节点(125)之间进行连接。10.根据权利要求9所述的系统(200),还包括保护电路(160),所述保护电路(160)设置在所述两个连接终端或所述电流源(140)之间,且包括两个反并联二极管(164、166)。11.根据权利要求7至1中的任一项所述的系统,还包括失超加热器(Rl、R2、R3、R4),所述失超加热器(R1、R2、R3、R4)连接至所述多个层中的其他层,其中,所述多个层中的所述两个层布置在所述其他层的内部。12.—种方法,用于答复失超信号以开始从超导态到常导态的转变而使所述超导态中的超导体的至少一部分(110)失超,所述方法包括: 向提供交变电流的器件(120)的控制终端提供所述失超信号;以及 答复在所述控制终端处接收所述失超信号,向所述超导体的所述至少一部分(110)提供具有预定强度和/或预定频率的交变电流, 其中,所述预定强度和/或所述预定频率被选择成使得所述超导态到常导态之间的转变通过所述交变电流开始。13.如权利要求12所述的方法,还包括在接收所述失超信号之前给至少一个电容器(122)预充电的步骤,其中,提供所述交变电流的步骤通过在至少一个线圈(112、114)中使所述至少一个电容器(122)放电来执行。14.如权利要求13所述的方法,还包括通过答复接收所述失超信号激活开关(124)而在所述至少一个电容器(122)与所述至少一个线圈(112、114)之间提供电流路径的步骤。
【专利摘要】一种用于答复失超信号以开始从超导态到常导态的转变而使超导态中的超导体的至少一部分(110)失超的装置(100),其包括:器件(120),用于向超导体的至少一部分(110)提供具有预定强度和/或预定频率的交变(AC)电流,其中,用于提供AC电流的器件(120)包括配置成接收失超信号的控制终端(130)。用于提供AC电流的器件(120)配置成响应于在控制终端(130)处接收失超信号而激活,以使得AC电流流经超导体的至少一部分(110),其中,预定强度和/或预定频率被选择成使得触发从超导态到常导态的转变。
【IPC分类】H01F6/02
【公开号】CN105580093
【申请号】CN201480037125
【发明人】格林·阿利斯戴尔·科尔比, 弗拉迪米尔·达迪斯克, 艾玛纽勒·拉瓦欧利
【申请人】欧洲原子能研究组织
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年6月26日
【公告号】EP3014634A1, US20160156174, WO2014207130A1
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