专利名称：多丝导体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及带有带状基片和至少一个超导层的多丝导体。至少一个超导层形成在带状基片的至少一个表面上且分为丝。带状基片具有平行于其纵向延伸的第一方向，且至少一个丝具有平行于其纵向延伸的第二方向。此外，本发明涉及此多丝导体的制造方法。
背景技术：
带有超导层的多丝导体尤其用作超导装置内的导体。因此，多丝导体例如可使用在磁共振断层成像设备、马达、发电机或限流器内的超导绕组。特别地，在使用高温超导 (HTS)材料、例如Y2BaCu3O7时，在液氮的温度下已达到导体的超导特性。因此，可实现可靠和廉价的超导装置。第二代(2G)技术的HTS导体具有特别是YBCO制成的陶瓷的单晶HTS薄膜作为载流层，所述载流层形成在金属带状载体上。为将单晶HTS薄膜敷设在载体上，将载体涂覆以带有纹理的多层缓冲层，在所述缓冲层上通过例如蒸镀、激光沉积或化学分解的分离方法敷设HTS层。在HTS层上另外地敷设正常导电的保护或稳定层，所述保护或稳定层可将HTS层中的缺陷和变成正常导电的短路部分导电桥接，且保护HTS层不受机械损坏。正常导电的层通常由银和/或铜制成。在其上敷设由缓冲层、HTS层和稳定层形成的叠层的带状载体通常具有毫米级至厘米级范围内的宽度。在交流应用中，通常出现垂直于带状载体的时变的场分量。因此，在HTS层中、且以更小程度也在稳定层中感应出循环的屏蔽电流，所述屏蔽电流与传输电流叠加。此屏蔽电流导致电损耗，所述电损耗以热的形式释放，且必须由冷却装置从HTS导体中导出。因此，降低或完全消除了由于使用HTS导体而实现的相对于经典的欧姆导体的节能方面的经济上的优点。每长度的损耗Ph/L与交变场幅值Δ B、频率f、临界电流I。和垂直于磁场的有效导体宽度df成比例:Ph/L = fX ABXIcXdf在NbTi和Nb3Sn超导体中损耗降低，这通过将横截面分为许多具有小4的细丝来实现，所述细丝嵌入在例如铜的金属基质内。但此措施仅当导体是绞合的时有效的。此原理在HTS导体上的转化通过Roebel导体给出、从WO 03/100875 A2中已知此 Roebel导体，该导体由敷设有多个平行的HTS层的带状载体构成。在HTS导体的相应的结构中的损耗通过单独带的宽度确定。为最小化损耗，例如从US 2007/0191202A1中已知，将超导层和由铜制成的稳定层通过平行于带状载体的纵向方向的纵向沟槽分为若干丝。用于形成到达直至载体的纵向沟槽或凹槽的方法包括机械处理、化学蚀刻、激光处理、光敏技术和局部破坏结晶次序。从而将载体上的丝分为多个单独的丝，所述单独的丝平行于载体的纵向轴线延伸。作为有效的导体宽度Clf得到了载体上的单个丝的宽度，这与作为丝的带有超导涂层的载体的宽度不同。虽然在短的导体样件中证实了损耗的降低，但是在长的导体件中，例如在超导绕
4组中，丝之间的磁耦合未消除且此外在外部交变场中，例如在线圈中存在的交变场中，感应出大的屏蔽电流。屏蔽电流可升高超导材料的临界电流密度，因此超导体过渡到电阻区域内。存在明显的电损耗，该电损耗又必须以热的形式导出。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种多丝导体，所述多丝导体与现有技术下已知的多丝导体相比具有进一步降低的电损耗。特别地，根据本发明的多丝导体所要解决的技术问题是将多丝导体中的电流在外部交变场中的感应最小化。本发明所要解决的另外的技术问题是提供一种多丝导体的制造方法，所述多丝导体在多丝导体内电流在外部交变场中的感应最小化时具有最小的电损耗。所给出的关于多丝导体要解决的技术问题以权利要求1的特征解决，关于多丝导体的制造方法要解决的技术问题以权利要求11的特征解决。根据本发明的多丝导体的有利构造和多丝导体的制造方法从各自对应的从属权利要求中得到。在此，并列的权利要求的特征可与各从属权利要求的特征或优选地也与多个从属权利的特征组合。根据本发明的多丝导体具有带状基片和至少一个超导层。至少一个超导层形成在带状基片的至少一个表面上，且分为若干丝。带状基片具有平行于其纵向延伸的第一方向， 而所述至少一个丝具有平行于其纵向延伸的第二方向。所述带状导体的第一方向和所述至少一个丝的第二方向形成了大于零的角度。以此，有效地降低了在交变场应用中的损耗和技术上的超导层内的局部损坏位置的影响，在多丝导体使用在例如线圈内时，在所述线圈中导体重叠地缠绕。特别地，在双丝缠绕的线圈中实现了明显的损耗降低。通过与多丝导体垂直的交变场幅值ΔΒ导致的损耗 Ph不取决于导体宽度，而是取决于单个丝的宽度。磁滞损耗的份额降低Tdf/b倍。在磁应用中，例如在其中要求高的场精度的核自旋断层成像、核磁共振频谱仪中和加速器中，通过更小的且在丝宽度上局部化的屏蔽电流使得在使用空间内所产生的场误差得以明显降低。特别有利的是带状基片的第一方向和至少一个丝的第二方向之间的角度在30度至60度之间，特别是为45度。至少一个丝可完全沿第二方向形成，特别地无平行于第一方向的纵向分量。沿第一方向的纵向分量在例如双丝缠绕的线圈的使用中使损耗升高。带状基片可在正面具有第一表面且在背面具有对置的第二表面，其中在第一表面和第二表面上都形成多个丝。第一表面的丝可具有第二方向，所述第二方向与平行于第二表面的丝的纵向方向的第三方向不同。以此，在导体中实现了类似于双丝缠绕的线圈内的损耗降低的降低效果。在此，特别地在导体的交错构造中产生了低损耗的电流传输。为此，正面的至少一个丝可与背面的至少一个丝导电地连接，尤其是通过至少一个层导电地连接，所述层形成在带状基片的一个或两个侧面上的至少一个第三表面上。交错长度可在20cm的范围内。如果一个表面上的至少两个相邻的丝之间构造至少一个电桥，则可特别有效地实现对于超导层内的缺陷位置的桥接，且因此进一步降低损耗。通过桥或多个桥形成了至少两个相邻的丝之间的电连接。至少一个电桥可布置在所述表面的中间，尤其是使桥的延伸方向平行于带状基片的第一方向。带有降低的局部电流传输能力的有缺陷的丝通过电桥和相邻的丝被电桥接。多丝导体可具有叠层，所述叠层由带状载体材料、至少一个缓冲层、至少一个超导层特别是高温超导(HTS)层和/或至少一个稳定层组成。缓冲层实现了在载体材料上的外延定向生长的单晶超导层。高温超导层使带有超导特征的多丝导体即使在液氮的温度范围内也能够使用。稳定层保护超导层不受机械损坏，且将超导层内具有降低的电流传输能力的局部位置电桥接，即所述稳定层进行机械和电方面的稳定和保护。载体材料可由金属，特别是由钢制成。至少一个缓冲层可包括由Al、氧化钇、IBAD MgO.Homo-epi MgO,LMO组成的组中的至少一种材料，或包括此材料的组合或合金或包括此材料的叠层。至少一个超导层可由YBCO形成。至少一个电桥也可由YBCO形成，特别地由至少一个高温超导层的YBCO形成。这实现了通过桥的无损耗的电传输。至少一个稳定层可由铜或银形成，或包括带有至少一个铜层和/或至少一个银层的叠层。至少一个电桥也可由至少一个稳定层的材料形成或包括此材料，这允许了电桥的简单的制造。载体材料的厚度可在50至IOOym的范围内，且宽度在IOmm的范围内。至少一个缓冲层的厚度可在IOOnm的范围内。至少一个超导层的厚度可在1 μ m的范围内，且至少一个丝的宽度可在0. 5mm的范围内。至少一个稳定层的厚度可在3 μ m至300 μ m的范围内。 这是对于多丝导体的多种应用有利的尺寸。根据本发明的前述多丝导体的制造方法包括如下步骤-将带有对置的侧的两个带状载体材料相互机械连接，和-分别在各带状载体材料的与机械连接对置的侧上涂覆至少一个超导层，和-在超导层上敷设稳定层，-其中第一带状载体材料的稳定层与第二带状载体材料的稳定层在两个带状载体材料的边缘上重叠地形成，使得稳定层的电连接通过边缘实现，和-将超导层和稳定层分为若干丝。两个带状载体材料可全等地相互连接。通过此方法，以更少的步骤实现了多丝导体的简单、廉价的制造。层的敷设可通过电解、焊接、蒸镀、溅射和/或蒸汽相金属化合物的热分解来实现。将超导层分为丝且将稳定层分为丝可机械地或通过激光和/或蚀刻，特别是干蚀刻或湿蚀刻形成各自贯穿一个层的若干沟槽来实现。在蚀刻方法中可特别地使用光刻。层的敷设可替代地通过将尚未涂覆的基片带覆盖或粘合在沟槽的位置来实现。在随后沉积超导层和稳定层时在这里并不进行材料涂覆，使得形成了希望的丝结构。沟槽可构造在带状基片的第一方向和至少一个丝的第二方向之间的不为零的角度内。丝可在两个带状载体材料上通过其边缘电连接，使得形成螺旋形的电流路径。双层基片的两个带状的载体材料可通过耐热、绝缘的中间层或气隙相互分开。这可特别地通过两个带状载体材料的焊接、通过将带状载体材料弯曲为两个叠置的带或通过滚平管子来实现，特别是在将带状载体材料形成纹理的滚压步骤之前进行。对于根据本发明的制造多丝导体的方法，得到了前述的与根据本发明的多丝导体相关联的优点。
根据从属权利要求的特征所述的带有有利扩展的本发明的优选实施形式在下文中根据附图进一步解释，而不限制于此。各图为图1在斜视图中示出了根据现有技术的带有平行于基片轴线的若干丝的多丝导体，和图2示出了根据现有技术的多丝导体的丝的层结构，和图3示出了根据本发明的带有丝的多丝导体，所述丝倾斜地构造在基片的正面和背面、围绕基片的外周螺旋形地走向，和图4示出了类似于图3中所示的多丝导体，其中形成了相邻的丝之间的桥，和图5示出了在图3中示出的带有正面的丝(以实线为界)和背面的丝(虚线)的多丝导体的俯视图，和图6a示出了在图3中所示的带有两个直接连接的载体的多丝导体的剖视图，和图6b示出了在图3中所示的带有压在一起的作为基片的管子的多丝导体的剖视图，和图6c示出了在图3中所示的多丝导体的剖视图，所述多丝导体由作为基片折叠在一起、在开口侧带有焊缝的部分组成。
具体实施例方式图1以多丝导体1前方的斜视图示出了根据现有技术的垂直于多丝导体1的纵向轴线的层。多丝导体1具有带有正面9和背面10的带状基片2。带状基片2的第一方向 21被定义为带状基片2的纵向方向。在带状基片2的正面9上，平行于第一方向21敷设了缓冲层4的条形的相互平行的条。缓冲层4的条相互间隔开且具有第二方向22，所述第二方向22对应于缓冲层4的条的纵向方向。在缓冲层4的条上形成了超导层3，所述超导层例如由YBCO材料形成。在超导层3上形成了薄的银层(Ag层)5a和铜层(Cu层)5b作为保护和稳定层5。在分别包括缓冲层4、超导层3和稳定层5的叠层或丝20之间形成贯穿的沟槽6以将丝20间隔开。在外部时变磁场(B) 8对多丝导体1的影响下，在稳定层5和/或超导层3内感应出电流I。感应电流I在半数的丝20中以流动方向7流动，且另半数的丝20中以相反方向的流动方向7’流动。在导体端部电流路径闭合。电流I普遍地高于丝20的临界电流，且促使超导体到电阻状态，在此电阻状态中形成了明显的欧姆损耗。该欧姆损耗在图1所示的非绞合导体中随整个带的宽度b线性升高，而分为宽度df的丝20是不起任何作用的。在图2中详细地图示了根据现有技术的丝20的层结构。在基片2的正面9上敷设了薄的铝层(Al层)11作为条，其中在图2中可见沿条的剖面图示的倾斜视图。在Al层 11上是氧化钇层12。其上沉积了 IBAD氧化镁(MgO) 13的层和外延定向的Homoipi MgO 层14。在外延定向的Homo-印iMgO层14上形成了外延定向的LMO层15。这些层11至层 15 一起形成了缓冲层4且相对于基片2电绝缘地起作用。这些层用作单晶布置的底层，且导致例如YBCO的超导层3在基片2上在缓冲层3上方的单晶生长。在超导层3上形成了银层(Ag层)5a和铜层(Cu层)5b。这两个层形成了稳定层 5，所述稳定层保护超导层3不受机械损坏且将单晶超导材料内的缺陷位置电桥接。
在基片2的背面10上可形成另外的铜层作为第二稳定层5’。在图1和图2中的多丝导体1的基片2包括HastelIoy合金或钢，其厚度为50 μ m， 且宽度为10mm。图2中图示的丝20具有厚度为IOOnm的缓冲层3且具有0. 5mm的宽度。 超导层3的厚度为1 μ m且在基片2的正面9上的稳定层5形成为具有23 μ m的厚度，带有 20 μ m厚的铜层。基片2的背面10的铜制稳定层5’的厚度为20 μ m。在图3中从上方以斜视示了根据本发明的多丝导体1。多丝导体1的基片2 包括Hastelloy合金或钢，厚度为50 μ m且宽度为10mm。丝20、20，在此实施例中以表示丝20纵向方向的第二方向22布置在基片2上，所述第二方向22与基片2的第一纵向方向 21形成了不为零的角度。超导的丝20、20’分别布置在第一载体16和第二载体17的表面上。两个载体16和17在其与带有丝20、20’的表面对置的背面相互机械连接，但通过中间层29基本上电隔离，其中接触的背面基本上称为机械连接18的侧。两个载体16和17和中间层29 —起形成了根据本发明的多丝导体1的带状基片2。在丝20、20’之间在基片2的表面上分别贯穿地形成了沟槽6，使得两个相邻的丝 20,20'的超导层3分别相互电隔离。丝20在第一载体16上分别布置为使其在载体16的边缘19上与载体16、17的边缘19上的第二载体的丝20’全等地重叠。当在载体16和17 上沉积或形成稳定层5时，在边缘19上共同沉积了稳定层5的材料。以此，通过此稳定层 5将载体16的丝20的材料与载体17的丝20’的材料电连接。在形成沟槽6时，沟槽也被边缘19上的稳定层5的材料完全贯穿地形成，使得仅在边缘19上将重叠的丝20和20’相互电连接。层厚度和基片2以及丝20、20’的宽度与前述的图1和图2的多丝导体1的厚度和宽度相同。丝20在正面9上的角度具有具有与背面10上的丝20’的角度相对的值。角度的值在1至5度的范围内，或-1至_5度的范围内。在正面9和背面10上的超导丝20、20’ 形成为具有有限的长度b，所述长度b结束在带状基片2的边缘19上。在超导丝20、20’上敷设由正常导电的材料(例如铜)制成的稳定层5、5’，所述稳定层5、5’与丝20、20’的超导层3电连接，且在超导体的正常导电的位置上可桥接电流。在带状基片2的边缘19上形成了稳定层5、5’，使得正面9和背面10的丝20、20’通过正常导电的层电连接。这样就围绕带状基片2形成了一个或多个螺旋形的平行的电流路径，所述电流路径除了带状基片2的边缘19上的短的正常导电的区域之外是超导的。这样就根据本发明产生了薄层超导体，所述超导体带有经典超导技术下已知的、形式为平行绞合的超导体丝的“扭曲(Twist) ”，所述超导体在交变场应用中具有低损耗。在图4中图示了根据本发明的多丝导体1的替代实施例。此多丝导体1类似于图 3所示的多丝导体1，除了在相邻的丝20、20’之间附加地形成了桥23。桥23由与图1至图3的丝20、20’相同的层结构构建，或仅包括稳定层5或仅包括稳定层5和超导层3。所述层形成为导电的且可通过相邻的丝20、20’的超导层3将丝20、20’的超导层3内的缺陷位置桥接。在图4中，桥23作为片沿基片2的第一方向21居中地布置在基片2的表面上。 但替代地，桥23也可布置在边缘19上或附近。桥23可不仅布置为贯穿的片，而且交替地或不规则地在每两个相邻的丝20、20’之间布置在表面上。在图4中图示的实施例中，桥23 的宽度a在基片2的一侧上的丝20或20’的长度b的1/20的范围内。根据材料和要求的
8电流传输能力，桥23的宽度也可取另外的值。在多丝导体1中，随长度的增加和宽度的降低，在丝20或20’内的局部薄弱位置降低电流传输能力的可能性增加。在具有较大长度的多丝导体1的绕组中，带有相互绝缘的丝20或20’的整个多丝导体的电流传输能力可明显地受到影响。通过在丝20或20’之间布置桥23，可将电流从受损的丝20或20’再分配到附近的丝20或20’。只要薄弱位置之间沿丝20或20’的平均距离明显大于交错长度L，则总电流将找到足够未受损的电流路径且临界总电流即使在长的多丝导体1中也仅降低很少。在图5中示出了对应于在图3中图示的实施形式的多丝导体1的俯视图。图中显见，第一载体16上的丝20的第二方向22 (在图5中在丝20的宽度内以实线为界)布置为与第二载体17上的丝20’的纵向方向的第三方向26 (在图5中在丝20’的宽度内以虚线为界)成角度。在载体16和17上的丝20和20’因此形成了角度。此角度在很小的度数的范围内。但也可构思另外的角度，例如在图5中所图示的情况。通过边缘19上的电连接，第一载体16和第二载体17上的丝20、20’形成了绞合或交错的多丝导体1。丝20、20’螺旋形地环绕导体。对于通过与多丝导体1垂直的交变场幅值△ B导致的损耗Ph，决定性的不再象在无丝20、20’的导体的情况中那样是导体宽度 b，而是丝20、20’的宽度df。磁滞损耗的份额降低了 df/b倍。通过将丝20、20’交错，如果缓冲层4与载体16、17充分绝缘，则通过在丝20、20’之间感应出屏蔽电流导致的损耗也很小或为零。通过两个任意平行的丝20或20’之间的面的磁通在交错长度L的环绕之后分别加和为零。在其间感应出的电压和因此导致的引起损耗的涡电流因此与多丝导体1的总长度无关地有效降低。在图5中作为点划线示例地绘出了面A，所述面A由正面9上的丝20和背面10上的丝20’这两个任意的丝包围。面A在垂直于面A的场分量B下被磁通BXA的穿过。在基片2的正面9和背面10的丝20、20’的两个交叉点27、28的每个上形成了感应电压U = 1/2 A dB/dt。所述感应电压在导体中间最高且在边缘19上为零。根据本发明的在第一载体16和第二载体17之间的电绝缘的层29阻挡了垂直通过丝20和20’之间的薄基片2的感应电流。此电流叠加在丝20、20’内的传输电流上，且促使丝20、20’到达有损耗的电阻区域以及在基片2内产生欧姆损耗。利用第一载体16和第二载体17之间的电绝缘层29 或中间层，防止了通过基片2的磁耦合。在磁体应用中，例如在其中要求高的场精度的例如核自旋断层成像、加速器和核磁共振频谱仪应用中，情况是通过更小的且局部化在丝宽度上的屏蔽电流，明显降低了因此在使用空间中产生的场误差。因此，根据本发明的多丝导体1也使用在临界直流应用中。在丝20和20’之间的正常导电的接触时，通过边缘19产生了欧姆电阻Rn，所述电阻Rn近似为Rn = ρ η π (dn+ds) / (dnLn)其中Pn是比电阻，dn、ds是正常金属层的厚度和载体16、17的厚度，Ln = dfL/2，b 是桥23在第一方向21上的长度，且df是丝宽度。每绞合长度L的两个桥23在每个丝20、 20’中叠加为平均每长度电阻。<Rn>/l = PnJi (dn+ds) 2b/ (dndfL2)随着交错长度L的增力卩，此电阻可能很小。因此，例如对于宽度b = 10mm、总厚度为0. 3mm的多丝导体1，1。= 300A，15个宽度df = 0. 5mm的丝20、20’，多丝导体1内的有效临界电流密度为je = 100A/mm2,交错或绞合长度L = 20cm,在77K时铜中的P n = 2 X 10_9 Ω m, 且铜层5和基片2的厚度为dn = ds = 0. 1mm，通过铜桥23的丝20、20’的平均欧姆电阻通过下式给出<Rn>/l = 12. 5 μ Ohm/m在丝20、20，中 I = I。/15 = 20A 时，电压降为 250 μ V/m 或 2. 5 μ V/cm。这处于通常在技术性超导体中用来定义临界电流的电压降1 μ V/cm的范围内。附加损耗随电流的平方增加。在I。= 300A时，该损耗为75mW每米多丝导体1，或 250mW每千安培米。与常规解决方案相比，根据本发明的带有HTS材料的多丝导体1因此与由铜制成的欧姆导体相比实现了 90%的节能。超导材料内的磁化损耗Ph如所述可通过低的丝宽度4降低。因此，在超导电缆、超导变压器、带有超导体的电机和另外的应用中，使用根据本发明的多丝导体1可经济地实现50/60HZ的交流应用。为此，作为与常规铜导体相比的优点，可实现提高直至两个数量级的更高的电流
也/又。在图6a至图6c中示出了在图5中图示的多丝导体1的剖视图，所述多丝导体1 带有第一载体16和第二载体17通过至少一个中间层29的连接18的不同的实施形式。丝 20,20'与前述由缓冲层4、超导层3和稳定层5组成的叠层构造的丝20、20’相同。在相邻的丝20、20’之间形成各沟槽6。在基片2的正面9和背面10上的丝20、20’在边缘19上通过稳定层5相互电连接。在图6a中，第一载体16和第二载体17分别相互平面地、电绝缘地通过其背面连接。连接可例如通过将背面相互粘合实现。在载体16和17之间可另外地布置附加的绝热层。在图6b中，载体16和17通过挤压基片材料2的管24而形成。在管的内部内可保留薄的绝缘的气隙，所述气隙也可用于冷却。因此，例如液体的液氮可通过此间隙被引导并从内部附加地冷却多丝导体1。在图6c中，第一载体16和第二载体17通过折叠在一起而形成了宽的载体，使得宽的载体的宽度等于载体16、17的双倍宽度，其中折叠线在宽的导体中间沿其纵向轴线走向。折叠线2形成了基片2的边缘19，且沿基片2的对置的边缘19可将第一载体16和第二载体17的焊接缝或粘合缝相互稳定地机械连接。在沉积稳定层5和形成沟槽6时，通过边缘19分别将第一载体16和第二载体17的丝20连接，其中在沟槽6也形成在边缘19上时，载体16和17的相邻的丝20分别在边缘19相互电隔离。在图6a至图6c中的实施例与图4的实施例的组合通过桥23实现了载体16或17上的丝20的电连接。
权利要求
1.一种多丝导体(1)，所述多丝导体具有带状基片(2)和至少一个超导层(3)，其中至少一个超导层(3)构造在带状基片(2)的至少一个表面上且分为若干丝(20、20’)，且带状基片(2)平行于该带状基片的纵向延伸具有第一方向(21)而至少一个丝(20、20’)具有平行于该丝的纵向延伸具有第二方向(22)，其特征在于，带状基片(2)的第一方向(21)与至少一个丝(20、20’ )的第二方向(22)形成大于零的角度。
2.根据权利要求1所述的多丝导体(1)，其特征在于，带状基片(2)的第一方向(21) 和至少一个丝(20、20’ )的第二方向(22)之间的角度在1度至5度之间，和/或至少一个丝(20、20’ )完全沿第二方向(22)构造，尤其是无平行于第一方向(21)的纵向分量。
3.根据前述权利要求中一项所述的多丝导体(1)，其特征在于，带状基片(2)具有正面 (9)上的第一表面和背面(10)上的对置的第二表面，且在第一表面和第二表面上都形成多个丝(20、20’)，其中尤其是第一表面的丝(20)具有第二方向(22)，所述第二方向(22)与平行于第二表面的丝(20’ )的纵向方向的第三方向(23)不同。
4.根据权利要求3所述的多丝导体(1)，其特征在于，正面(9)的至少一个丝(20)与背面(10)的至少一个丝(20’)导电地连接，尤其是通过构造在带状基片(2)的一个或两个侧面上的至少一个第三表面上的至少一个层(19)导电地连接。
5.根据前述权利要求中一项所述的多丝导体(1)，其特征在于，在至少两个相邻的丝 (20,20')之间在一个表面上形成至少一个电桥(23)，通过所述电桥(23)形成至少两个相邻的丝(20,20')之间的电连接。
6.根据权利要求5所述的多丝导体(1)，其特征在于，所述至少一个电桥(23)居中地布置在所述表面上，尤其是使电桥(23)的纵向方向平行于带状基片(2)的第一方向(21)。
7.根据前述权利要求中一项所述的多丝导体(1)，其特征在于，多丝导体(1)具有由带状载体材料(16、17)、至少一个缓冲层(4)、至少一个超导层(3)特别是高温超导层和/或至少一个稳定层(5)组成的叠层。
8.根据权利要求7所述的多丝导体(1)，其特征在于，载体材料(16、17)由金属特别是由钢制成，和/或至少一个缓冲层(4)包括来自如下组的至少一种材料铝(11)、氧化钇 (12) ,IBAD Mg0(13)、Homo-epi MgO(14) ,LMO(15)或这些材料的组合和/或叠层，和/或至少一个超导层(3)由YBCO制成，和/或至少一个桥(23)由YBCO制成，特别是由至少一个高温超导层的YBCO制成，和/或至少一个稳定层(5)由铜或银制成或包括带有至少一个铜层(5b)和/或至少一个银层(5a)的叠层，和/或至少一个桥(23)由至少一个稳定层(5) 的材料制成或包括此材料。
9.根据权利要求7或8所述的多丝导体(1)，其特征在于，载体材料(16、17)的厚度在 50 μ m至100 μ m的范围内，且宽度在IOmm的范围内，和/或至少一个缓冲层(4)的厚度在 IOOnm的范围内，和/或至少一个超导层(3)的厚度在1 μ m的范围内，和/或至少一个丝 (20,20')的宽度在0.5mm的范围内，和/或至少一个稳定层(5)的厚度在3μπι的范围内。
10.根据前述权利要求中一项所述的多丝导体(1)，其特征在于，丝(20、20’)是交错的，尤其是具有20cm的范围内的交错长度。
11.一种用于制造根据前述权利要求中一项所述的多丝导体(1)的方法，其特征在于， 将带有对置的侧的两个带状载体材料(16、17)相互机械连接，尤其是全等地机械连接，其中分别在各带状载体材料(16、17)的与机械连接(18)对置的侧上敷设至少一个超导层(3)，且在该超导层(3)上敷设稳定层(5)，其中第一带状载体材料(16)的稳定层(5)与第二带状载体材料(17)的稳定层(5’ )在两个带状载体材料(16、17)的边缘(19)上重叠地构造，使得所述稳定层(5、5，)的电连接通过边缘(19)实现，且将超导层(3)和稳定层(5、 5，)分为若干丝(20、20，)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，层的敷设通过电解、焊接、蒸镀、溅射和 /或蒸汽相金属化合物的热分解实现，和/或将超导层(3)和稳定层(5、5’ )分为若干丝 (20、20’)是通过激光和/或蚀刻，尤其是化学蚀刻形成各自贯穿一个层的若干沟槽(6)来实现。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，沟槽(6)形成在带状基片(2)的第一方向(21)和至少一个丝(20、20’)的第二方向(22)之间的不为零的角度内，且两个带状载体材料(16、17)上的丝(20、20’ )通过它们的边缘(19)电连接，从而形成螺旋形的电流路径。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，层的敷设通过挤压、粘合、电解、焊接、 蒸镀、溅射和/或蒸汽相金属化合物的热分解实现，其中丝结构(20、20’ )直接形成。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，两个带状载体材料(16、 17)通过耐热、绝缘的中间层(29)和/或气隙相互隔开，尤其是通过两个带状载体材料 (16、17)的焊接(25)、通过将两个带状载体材料(16、17)弯曲为两个对置的带(16、17)或通过滚平管子(24)来实现，尤其是在将带状载体材料(16、17)形成纹理的滚压步骤之前进行。
全文摘要
本发明涉及一种多丝导体(1)，所述多丝导体设计为带有带状基片(2)和至少一个超导层(3)，其中超导层(3)分为若干丝(20、20’)。带状基片(2)具有平行于其纵向延伸的第一方向，且至少一个丝(20、20’)具有平行于其纵向延伸的第二方向。第一方向和第二方向形成了不为零的角度。多丝导体(1)尤其可设计为使得丝(20、20’)形成在导体的正面(9)和背面(10)上且这样地相互电连接，从而产生交错的导体。本发明进一步涉及此多丝导体(1)的制造方法。
文档编号H01L39/24GK102484198SQ201080037916
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月24日 优先权日2009年8月26日
发明者G.里斯, H-W.纽米勒 申请人:西门子公司