DE3505284C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine supraleitende zylindrische Spule gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Eine derartige Spule ist aus J. Appl. Phys., Vol. 40, Nr. 5, 1969, S. 2101-2106 bekannt. Dort ist jedoch die Flachspu­ lenstruktur innen und die Schichtspulenstruktur außen ange­ ordnet. Diese Anordnung führt dazu, daß die Strom- und Kühl­ mittelzufuhr zur inneren Spule eine Leitungsführung erzwingt, die nicht nur zu Druckverlusten, sondern auch zu einer uner­ wünschten Beabstandung zwischen innerem und äußerem Spulen­ teil führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine supraleitende Spule der bekannten Art dahingehend weiter­ zubilden, daß eine Verbesserung der Kühlung bei gleichzeitiger Erhöhung des Wirkungsgrades mit geringerem Aufwand als bisher ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Lagenwicklung im Inneren der Spule können die Strom- und Kühlmittel-Zuführleitungen und -Abführleitungen axial ange­ bracht werden, während die Verbindungen mit dem äußeren Spu­ lenteil auf deren radialer Außenfläche herstellbar sind. Durch diese besondere Anordnung ergibt sich zum einen eine bessere Ausnutzung des Spulenvolumens, da der durch die Zuführung er­ zwungene Abstand zwischen innerem und äußerem Spulenteil fehlt; zum anderen ergibt sich durch diese besondere Anordnung eine wesentliche Erleichterung bei der Herstellung. Die Unterschiede zum Stand der Technik sind auf dem vorliegenden Gebiet be­ sonders bedeutend, da es auf den Wirkungsgrad sowohl hinsicht­ lich Kühlung als auch hinsichtlich Erzeugung des Magnetfeldes ganz besonders ankommt.

Nachstehend wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Spule anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt im schematischen Querschnitt einen Teil einer supraleitenden Spule 50 mit einem inneren Hoch- Magnetfeldteil 52 und einem äußeren Niedrig-Magnetfeldteil 54, der um den inneren Teil herum angeordnet ist, wobei innerer und äußerer Teil 52 bzw. 54 sich jeweils über die gesamte axiale Länge der supraleitenden Spule 50 erstrecken. Der innere Teil 52 besitzt eine Schicht-Wicklungsstruktur mit einer Viel­ zahl Schichtspulen 56, die jeweils in durchgezogener Linie dargestellt sind. Wie der Zeichnung entnommen werden kann, erstrecken sich die Schichtspulen 56 in axialer Richtung der supraleitenden Spule von einem Spulenende zum anderen; jede Schichtspule ist mit einer Verbindungsanordnung 58 an einem der Spulenenden versehen. Der äußere Teil 54 hat eine Flach­ spulen-Struktur mit einer Vielzahl von Flachspulen 60, die jeweils in durchgezogener Linie dargestellt sind. Die Flach­ spulen 60 erstrecken sich in radialer Richtung der supra­ leitenden Spule 50. Jede der Flachspulen 60 besitzt eine Ver­ bindungsanordnung 62.

Aufgrund des beschriebenen Aufbaus der supraleitenden Spule befindet sich die Verbindungsanordnung 58 zwischen den Schicht­ spulen 56 des inneren Hoch-Magnetfeldteils 52 an einem Ende der Spule; eine Verbindung im Inneren der Spule ist nicht vor­ gesehen. Ebenso befindet sich die Verbindungsanordnung 62 zwischen den Flachspulen 60 des äußeren Niedrig-Magnetfeld­ teils 54 am äußeren Umfang der Spule 50; auch hier sind keine Leiterverbindungen innerhalb der Spule vorgesehen. Aus diesem Grunde ist das Verbinden der Einzelspulen durch Löten oder dergleichen sehr einfach; auch die Verbindung des nicht dar­ gestellten Helium-Anschlusses mit einem Heliumvorrat kann sehr leicht hergestellt werden. Schließlich kann das Helium-Druck­ ungleichgewicht reduziert werden wegen des gleichförmigen Druckverlusts im Bereich der Flachspulen 60.

Claims (1)

1. Supraleitende zylindrische Spule mit einem inneren Hoch- Magnetfeldteil und einem äußeren Niedrig-Magnetfeldteil, der um den inneren Hoch-Magnetfeldteil herum angeordnet ist, wobei der innere und der äußere Teil sich jeweils über die gesamte axiale Länge der supraleitenden Spule erstrecken, und wobei ein Magnetfeldteil axial zur Spulen­ achse eine Schichtspulenstruktur und der andere Magnet­ feldteil radial zur Spulenachse eine Flachspulenstruktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Magnetfeldteil (52) der Spule die Schicht- Wicklungsstruktur aufweist und eine Vielzahl von Schicht­ spulen (56) umfaßt, die durch eine Verbindungsanordnung an einem stirnseitigen Ende der Spulen elektrisch mitein­ ander verbunden sind, und daß der äußere Magnetfeldteil (54) der Spule die Flachspulen-Struktur besitzt und eine Vielzahl von Flachspulen (60) umfaßt, die durch eine Ver­ bindungsanordnung am äußeren Umfang elektrisch miteinander verbunden sind.