[实用新型]高温超导带材装置

说明书

本实用新型提供一种高温超导带材装置，包括超导机构以及包裹在超导机构外侧的壳体；超导机构包括多个超导单元；超导单元包括多条超导带材。本实用新型可根据需要，编织成任意大小。带材的长度基本不受限制，因此经过编织或堆叠可以得到任意大小的形状，可以满足大尺寸应用场合。编织带材柔韧性较好，机械强度较高。由于编织工艺的采用，编织带材相比于单根带材机械强度更高，更不容易发生断裂、弯折等损坏。编织后，可以通过裁剪、堆叠做成任意形状的悬浮模块，悬浮力分布更加均匀，使磁悬浮装置的设计与应用过程大大简化。超导块材的捕获磁场会受到块材尺寸的影响，但编织或堆叠带材的捕获磁场能力可通过改变厚度而任意调节。

技术领域

本实用新型涉及光学领域，更具体地，本实用新型涉及一种高温超导带材装置。

背景技术

1908年，荷兰莱顿(Leiden)大学的教授Kamerlingh Onnes在经过多次试验之后，成功将氦气(He)液化，也标志着人类可以得到的最低温度已经可达4.2K。三年之后，Onnes教授又发现汞(Hg)在液氮温度条件下，电阻突降为零。这标志着，超导现象和超导技术从此步入人类科学研究的历史。随后，Onnes教授进行了后续的实验，证实在4.2K温度下，汞的电阻率约为10^-23Ω·cm，可以视为零。随后，科学家和研究者们对超导现象展开了研究，超导体的很多其他特性相继被发现。

零电阻特性。即超导体处于超导态时，电阻为零的特性。随着温度的逐渐下降，超导体在某一温度会突然失去电阻，这一温度称为超导体的临界温度，用Tc表示。

迈斯纳效应。即超导体的的完全抗磁性。超导体只要进入超导态，无论有没有外加磁场，超导体内部的磁场都为零。这一特性由德国物理学家迈斯纳和奥克森菲尔德于1933年发现。迈纳斯效应表明，处于超导态的超导体内部的磁感应强度B必须等于零。因此，综合①中的零电阻特性，导体只有同时具备了电阻率为零和磁感应强度为零两个条件，才认为导体进入了超导态，二者缺一不可。

临界温度。如①中的描述，对于汞(Hg)来说，其临界温度(Tc)为4.2K。后续试验表明，多种金属元素单质及化合物都有各自的临界温度Tc。Tc是一个物质常数，每一种材料在同样的其他条件下都有确定的值。1986年，人们进入了高温超导技术的阶段。朱经武等和赵忠贤等分别研制出YBCO高温超导体，临界温度达90K，可以应用液氮制冷。目前，传统的金属、合金等超导体称为传统超导体，而YBCO这种氧化物陶瓷材料称为高温超导体。

临界磁场。超导体在一定的外磁场作用下会失去超导电性，该磁场称为超导体的临界磁场，用Hc来表示。

临界电流。超导体在通过的电流到达一定值的时候，也会失去超导特性。使超导体失去超导特性的电流称为超导体的临界电流，用Ic表示。临界电流同样是温度的函数。对此，西尔斯比提出，这种由电流引起的超导-正常态转变这是磁致转变的特殊情况，即电流之所以能破坏超导电性，纯粹是由其所产生的磁场(自场)而引起的。当超导体中通入的电流大小等于Ic时，该电流在超导体表面产生的磁场恰好等于该超导体的临界磁场。