Приборы с использованием сверхпроводимости, способы или устройства, специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов или их частей: .приборы с переключением из сверхпроводящего состояния в нормальное состояние или наоборот – H01L 39/16

Изобретение относится к электротехнике, к средствам для использования эффекта сверхпроводимости, и может быть использовано в установках для активации высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Технический результат состоит в повышении технологичности и качества процесса намагничивания. После замыкания клемм 1, 2 переключателя к ВТСП 9 подается транспортный ток от внешнего источника постоянного тока. Транспортный ток, протекая через ВТСП 9, взаимодействует с квантованными нитями магнитного потока 7 и создает силу Лоренца, которая перемещает квантованные нити магнитного потока 7 в направлении, перпендикулярном направлению течения транспортного тока. После размыкания клемм 1, 2 переключателя магнитный поток в ВТСП 9 остается захваченным центрами пиннинга. Запасаемая в ВТСП 9 электромагнитная энергия и возникающие в режиме вязкостного движения квантованных нитей магнитного потока 7 потери компенсируются внешним источником постоянного тока. Таким образом, в процессе активации происходит преобразование тепловой энергии в электрическую, ответственную за движение квантованных нитей магнитного потока 7, и в электромагнитную, ответственную за наличие положительной остаточной намагниченности ВТСП 9. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к сверхпроводящим размыкателям постоянного тока многократного действия. Размыкатель содержит отключающий элемент (1), выполненный в виде двух последовательно соединенных проводников (2, 3) из сверхпроводящего материала, к выводам которых подключены выводы двух последовательно соединенных и заряженных разнополярно конденсаторов (4, 5). Между точкой соединения конденсаторов (4, 5) и точкой соединения проводников (2, 3) отключающего элемента (1) включен замыкающий прибор (6). Проводники (2, 3) отключающего элемента (1) сложены между собой через изоляционный материал (7) бифилярно, а вместе эти проводники уложены в индуктивную обмотку. Технический результат заключается в снижении энергии схемы управления размыкателем путем повышения величины собственного магнитного поля отключающего элемента в интервале времени процесса управления. 2 ил.

Изобретение относится к области сверхпроводниковой электротехники и может быть использовано для коммутации тока сверхпроводящих магнитных систем и сверхпроводящих индуктивных накопителей энергии, в системах защиты сверхпроводящих обмоток электрических машин, сверхпроводящих кабелей и линий электропередачи. Сверхпроводящий выключатель содержит сверхпроводящую отключающую обмотку, выводы которой подсоединены к выводам источника энергии, систему управления, состоящую из соединенных последовательно конденсатора, замыкающего прибора и основной обмотки управления. К выводам отключающей обмотки параллельно подключена цепь из нагрузки и вспомогательной обмотки управления. Отключающая обмотка и вспомогательная обмотка управления состоят из равного числа N секций. Секции отключающей обмотки соединены параллельно, а секции вспомогательной обмотки управления соединены последовательно. При этом основная обмотка управления расположена на первой секции отключающей обмотки, а секции вспомогательной обмотки управления расположены на одноименных секциях отключающей обмотки. Изобретение обеспечивает снижение энергии системы управления выключателем и увеличение его быстродействия. 1 ил.

Сверхпроводящий выключатель предназначен для коммутации тока сверхпроводящих индуктивных накопителей энергии и сверхпроводящих магнитных систем, в системах защиты сверхпроводящих обмоток электрических машин, линий электропередачи и сверхпроводящих кабелей. Сущность изобретения: сверхпроводящий выключатель содержит сверхпроводящую отключающую обмотку, выводы которой подсоединены к выводам источника энергии, систему управления, состоящую из соединенных последовательно конденсатора, основной обмотки управления и замыкающего прибора, к выводам отключающей обмотки параллельно подключена цепь из нагрузки и вспомогательной обмотки управления. Отключающая обмотка и вспомогательная обмотка управления выполнены в виде N последовательных секций, и основная обмотка управления расположена на первой секции отключающей обмотки, а каждая из секций вспомогательной обмотки управления расположена на одноименной секции отключающей обмотки. Технический результат изобретения заключается в снижении энергии системы управления за счет уменьшения объема сверхпроводящего материала в части отключающей обмотки, на которую воздействует основное управляющее магнитное поле. 1 ил.

Изобретение относится к области сверхпроводящей электротехники и может быть использовано для коммутации электрических цепей постоянного тока. Сущность изобретения: мощный сверхпроводящий выключатель содержит систему управления и сверхпроводящий отключающий элемент, который выполнен из N последовательных секций и подсоединен своими выводами к выводам сверхпроводящего индуктивного накопителя энергии и источника постоянного тока и к выводам нагрузки. Индуктивный накопитель энергии и нагрузка также состоят из N последовательных секций, включенных между собой и отключающим элементом посекционно параллельно. Система управления подключена к первой секции отключающего элемента. Между одним из выводов каждой секции отключающего элемента и выводом одноименной секции нагрузки дополнительно включена обмотка, которая конструктивно расположена снаружи следующей секции отключающего элемента. Обмотка, электрически включенная в цепь N-й секции нагрузки, конструктивно расположена снаружи первой секции отключающего элемента, образуя замкнутую схему воздействия обмоток. Технический результат изобретения заключается в снижении энергии системы управления и повышении надежности выключателя за счет дополнительного использования энергии магнитного поля, создаваемого током, протекающим в цепи нагрузки. 1 ил.

Изобретение относится к области криоэлектроники, в частности к области создания тонкопленочных криогенных устройств на сверхпроводниках. Сущность изобретения: в сверхпроводниковом пленочном трансформаторе магнитного потока, содержащем диэлектрическую подложку, сверхпроводниковое квадратообразное кольцо с узкой активной полосой, изолирующую пленку, помещенную между активной полосой трансформатора магнитного потока и магниточувствительным элементом, активная полоса сформирована с помощью прорезей в виде параллельных ветвей. Техническим результатом изобретения является повышение фактора умножения трансформатора магнитного потока. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к криоэлектронике и может быть использовано для защиты электрических машин от токовых перегрузок. Технический результат состоит в повышении качества ограничителя тока приданием ему дополнительной функции - предварительного включения части соленоида. В экране бистабильного индуктивного ограничителя тока формируется кольцевой участок с меньшей плотностью критического тока j_кр1<j_кр. Ограничитель имеет промежуточный пороговый ток включения

и промежуточное индуктивное сопротивление

R₁=µ₀µn² Sh_к,

где k - эмпирический коэффициент, зависящий от соотношения диаметра и длины экрана;

b - толщина стенки экрана;

µ - магнитная проницаемость сердечника;

n - количество витков катушки на единицу длины;

S - площадь витка катушки;

h_k - высота кольцевой части экрана, где j_кр1<j_кр. 3 ил.

Устройство для стабилизации электропитания содержит сверхпроводящий элемент, характеризующийся возможностью подавления в нем сверхпроводимости при превышении электрическим током порогового значения, металлический элемент, связанный со сверхпроводящим элементом, теплоизолированный и герметичный внутренний контейнер, заполненный частью жидкой фракции хладагента и частью газообразной фракции хладагента, причем внутренний контейнер предназначен для охлаждения сверхпроводящего элемента и металлического элемента посредством их непосредственного контакта с жидкой фракцией хладагента во внутреннем контейнере и благодаря средству обеспечения массообмена хладагентом между внутренним контейнером и внешним контейнером. Средство массообмена хладагентом содержит контроллер массового расхода хладагента, выходящего из внутреннего контейнера; контроллер мгновенного давления во внутреннем контейнере и схему задержки, обеспечивающую заданное время задержки для работы контроллера массового расхода. Технический результат - обеспечение стабилизации электропитания при малом времени отклика и снижение себестоимости устройства. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении времени отклика и обеспечении возможности управления им. Электротехническое устройство для ограничения тока содержит первичную обмотку, вторичную обмотку, содержащую подавляемый сверхпроводник, характеризующийся переходом из состояния с низким сопротивлением в состояние с высоким сопротивлением при превышении электрическим током критического значения. Вторичная обмотка связана с первичной обмоткой общей частью магнитного потока. Вторичная обмотка дополнительно содержит металлический элемент (6), создающий замкнутый контур, и криостат (5), обеспечивающий охлаждение вторичной обмотки. Кроме того, она содержит, по меньшей мере, один элемент (3), размещенный на значительной части неподавляемого проводника, характеризующегося минимальной зависимостью своего сопротивления от тока и магнитного поля, и часть подавляемого сверхпроводника. По меньшей мере, один виток неподавляемого проводника (3) и подавляемого сверхпроводника (2) электрически соединены последовательно, образуя замкнутый контур. 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области высокочастотной техники, в частности к устройствам для коммутации сигналов сантиметрового, миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов. Техническим результатом изобретения является: повышение рабочей частоты сигнала модулятора до единиц гигагерц, увеличение глубины модуляции более 90%, снижение прямых потерь менее 1 дБ, повышение частоты модуляции (переключения) до сотен мегагерц. Сущность изобретения: в сверхпроводниковом быстродействующем ключе, содержащем тонкопленочный сверхпроводящий переключающий элемент субмикронных размеров на диэлектрической подложке и подводящие электроды, сверхпроводящий переключающий элемент включен поперек микроволновой линии передачи, и переключающий элемент выполнен в виде наномостика сверхпроводника с импедансом в открытом состоянии много больше импеданса линии в открытом состоянии и малым импедансом много меньше импеданса линии в закрытом состоянии, и подводящие электроды подключены к микроволновой линии передачи в поперечном направлении. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для регистрации отдельных фотонов видимого и инфракрасного диапазонов. Сущность изобретения: сверхпроводниковый однофотонный детектор содержит подложку, контактные площадки, размещенные на подложке, и полоски, выполненные из пленки сверхпроводника, расположенные на подложке между контактными площадками. Концы полосок подсоединены к контактным площадкам, при этом каждая полоска соединяется с одной из контактных площадок через соответствующий полосковый резистор. Резисторы для всех полосок выполнены одинаковыми, а сопротивление резисторов составляет 0.5-500 Ом, в зависимости от кинетической индуктивности сверхпроводящих полосок оно подбирается так, чтобы переключение в резистивное состояние одной из полосок не приводило к переключению в резистивное состояние остальных полосок, т.е. чтобы величина тока в этих полосках не превышала величину критического тока. Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия детектора. 5 з.п. ф-лы, 2 ил, 1 табл.

Изобретение относится, в основном, к транспортной электроэнергетической технике и предназначено для запитки сверхпроводящих магнитов (СМ) в режим замороженного потока в основном для создания магнитного подвеса и совместно с электромагнитами путевого полотна движущих и стабилизирующих сил высокоскоростного транспорта, а также для запитки СМ геомагнитных моментных двигателей для ориентации и стабилизации космических аппаратов и электрофизической аппаратуры. Технический результат или цель изобретения - уменьшение массы, стоимости и мощности электропитания системы запитки СМ в режим замороженного потока, а также обмоток управления сверхпроводящими ключами-перемычками (СКП). Система запитки СМ содержит: запитываемый током СМ с обмоткой из высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), которая помещена в криостат; СКП с бифилярными основной обмоткой из ВТСП и обмоткой теплового управления СКП, которые помещены в криостат; криорефрижераторную установку (КУ); датчик-измеритель тока запитки СМ; собственно подсистему запитки СМ, включающую в себя инвертор регулируемой частоты (ИРЧ) с трансформаторным выходом, входы которого связаны с шинами источника питания, а три выхода образуют начало, конец и отвод от средней точки вторичной обмотки трансформатора, и однотактный двухфазный выпрямитель (ОДФВ) на двух диодных вентилях, аноды которых подключены к началу и концу вторичной обмотки трансформатора, их катоды - к одному из выводов обмотки СМ, другой вывод которой подключен к отводу от средней точки вторичной обмотки трансформатора, а оба вывода обмотки СМ связаны с выводами основной обмотки СКП ВТСП проводами, помещенными в теплоизолированные соединительные трубки с каналами для охлаждения проводов; подсистему питания обмотки теплового управления (ОТУ) СКП, выходы которой через управляемый запираемый ключ подключены к выводам ОТУ; пороговый датчик-измеритель тока в основной обмотке СКП и блок управления системой запитки. Способ запитки током каждого СМ заключается в том, что каждый СМ с СКП охлаждают КУ до устойчивого сверхпроводящего состояния, после чего запитывают обмотку ОТУ током и путем нагрева до температуры выше критической температуры ВТСП переводят основную обмотку СКП в резистивное состояние, затем включают ИРЧ на максимальные неизменные частоту и выходное напряжение трансформатора длительностью до момента начала запитки СМ неизменной номинальной мощностью и с этого момента уменьшают частоту, а значит, и выходное напряжение трансформатора по приведенным в описании и формуле изобретения аналитическим зависимостям от времени запитки, соответствующим режиму запитки СМ неизменной номинальной мощностью. При достижении током запитки СМ требуемого максимального значения 1 см обесточивают ОТУ СКП, включают КУ на форсированный режим работы и скачком уменьшают частоту и выходное напряжение трансформатора до их номинальной величины, которые и затем поддерживают неизменными в течение времени охлаждения основной обмотки СКП до температуры ниже критической температуры ВТСП. В момент перехода основной обмотки СКП снова в сверхпроводящее состояние ток I _CM замыкается накоротко через СКП, ИРЧ выключают и переводят КУ в номинальный режим работы. 2 с.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

Способ и устройство для его реализации предназначены для использования в электротехнике. В способе изменения количества энергии в магнитной системе изменяют ток, по крайней мере, в одной паре обмоток магнитной катушки, причем в одной обмотке изменяют электрический ток одного направления вектора плотности тока, а в другой обмотке изменяют электрический ток противоположного направления вектора плотности тока. Устройство содержит магнитную катушку, содержащую, по крайней мере, один магнит с обмоткой. При этом магнитная система содержит, по крайней мере, еще одну обмотку, при этом, по крайней мере, две обмотки выполнены с возможностью соединяться в одну пару обмоток и выполнены с возможностью парой запитываться токами противоположных направлений, причем предусмотрена возможность ввода энергии, по крайней мере, в одну пару обмоток и вывода энергии, по крайней мере, из одной пары обмоток. Изобретение обеспечивает эффективность изменения параметров магнитной системы. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области криоэлектроники, в частности к области создания тонкопленочных криогенных устройств на сверхпроводниках. Сущность изобретения: сверхпроводниковый пленочный датчик слабого магнитного поля с трансформатором магнитного потока состоит из диэлектрической подложки на основе окиси магния, магниточувствительного элемента в виде полоски из пленки высокотемпературного сверхпроводящего материала, помещенной между двумя трансформаторами магнитного потока, выполненными из того же пленочного высокотемпературного сверхпроводящего материала. Предложенный датчик на основе пленки высокотемпературного сверхпроводящего материала системы Y-Ba-Cu-O, работающий при температуре кипения жидкого азота, имеет пороговое разрешение по магнитному полю ˜20-50 пТл, что превосходит известные датчики, кроме СКВИД приборов. Техническим результатом изобретения является понижение пороговой чувствительности по магнитному полю сверхпроводящего пленочного датчика. 1 ил.

Использование: в области криоэлектроники, для создания тонкопленочных криогенных устройств на сверхпроводниках. Сущность изобретения: датчик слабого магнитного поля содержит диэлектрическую подложку из сапфира и магниточувствительный элемент, в качестве которого использована гетероэпитаксиальная ниобиевая пленка. Техническим результатом заявленного изобретения является понижение пороговой чувствительности по магнитному полю и понижение пороговой чувствительности по магнитному потоку сверхпроводящего пленочного датчика слабого магнитного поля. 2 ил.