DE69324436T2

DE69324436T2 - Kompaktes supraleitendes Magnetsystem ohne flüssiges Helium

Info

Publication number: DE69324436T2
Application number: DE69324436T
Authority: DE
Inventors: Tsuginori Hasebe; Fumiaki Hata; Kazunori Jikihara; Chong Chin Kung; Junji Sakuraba; Kazuo Watanabe; Yutaka Yamada
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1999-08-26
Anticipated expiration: 2013-10-01
Also published as: EP0596249A3; DE69333128T2; EP0596249B1; EP0837478A1; DE69324436D1; US5623240A; EP0596249A2; DE69333128D1; EP0837478B1

Description

Die Erfindung betrifft ein supraleitendes Magnetsystem, das dazu dient, ein starkes Magnetfeld in verschiedenen Systemen zu erzeugen, z. B. einem Linearmotorfahrzeug, einem Strahlbeschleuniger sowie bei der Messung von magnetisierten Materialkennwerten.
In einem herkömmlichen supraleitenden Magnetsystem der beschriebenen Art sind Spulen von Magnetsystemen in einen supraleitenden Zustand versetzt, indem die Spulen in flüssiges Helium eingetaucht sind, um die Spulen auf eine extrem niedrige Temperatur abzukühlen.
Allerdings werden durch Verwendung von flüssigem Helium im herkömmlichen supraleitenden Magnetsystem die Betriebskosten hoch und die Handhabung schwierig. Grund dafür ist, daß das flüssige Helium teuer, flüchtig und schwer zu handhaben ist. Außerdem hat das herkömmliche supraleitende Magnetsystem zwangsläufig einen umfangreichen Aufbau, da es einen Tank für flüssiges Helium und ein Übertragungsrohr für flüssiges Helium benötigt.
Zur Beseitigung solcher Nachteile des herkömmlichen supraleitenden Magnetsystems wurde kürzlich ein supraleitendes Magnetsystem, das frei von flüssigem Helium sein kann, von den Erfindern der vorliegenden Erfindung in der Japanischen Patentvorveröffentlichung Nr. 258103/1992 vorgeschlagen.
Das in diesem Dokument beschriebene supraleitende Magnetsystem weist auf: einen Kryokühler, der eine Kühlstufe hat, eine supraleitende Spule, die die Kühlstufe berührt, und Stromzuleitungen zum Zuführen eines elektrischen Stroms zur supraleitenden Spule. Die Kühlstufe wird auf einer vorbestimmten Kühltemperatur gehalten. Durch den Kryokühler wird die supraleitende Spule auf die vorbestimmte Kühltemperatur abgekühlt. Der Kryokühler kann eine Zusatzkühlstufe haben.
Im supraleitenden Magnetsystem gemäß der Beschreibung der vorgenannten Anmeldung wurden die Stromzuleitungen nicht berücksichtigt, die zur elektrischen Stromzufuhr zur supraleitenden Spule verwendet werden. Hierbei sind solche Stromzuleitungen durch ein normales leitendes Material gebildet.
Sind aber die Stromzuleitungen durch ein normales leitendes Material gebildet, wurde festgestellt, daß Joulsche Wärme aus den Stromzuleitungen bei elektrischer Stromzufuhr zur supraleitenden Spule zwangsläufig erzeugt wird. Die Joulsche Wärme wird in die supraleitende Spule übertragen und verschlechtert den Kühlwirkungsgrad. Dadurch ist der Kryokühler beim Abkühlen der supraleitenden Spule stark belastet.
Zur Lösung dieses Problems können die Stromzuleitungen durch ein supraleitendes Hochtemperaturmaterial gebildet sein. Bei diesem Aufbau kann keine Joulsche Wärme aus den Stromzuleitungen erzeugt werden, während die Stromzuleitungen in einem supraleitenden Zustand gehalten werden. Jedoch müssen die Stromzuleitungen durch einen weiteren Kryokühler gekühlt werden, der ausschließlich dafür verwendet wird. Dadurch wird das supraleitende Magnetsystem groß und hat einen komplizierten Aufbau.
Das in der vorgenannten Anmeldung genannte supraleitende Magnetsystem hat weitere Nachteile.
Die Kühlung der supraleitenden Spule von Raumtemperatur auf den genannten supraleitenden Zustand bei einer extrem niedrigen Temperatur unter etwa 77 K dauert lange. Außerdem ist die Temperaturverteilung in der supraleitenden Spule im supraleitenden Zustand ungleichmäßig.
Die EP-A-0350268 offenbart einen Hochtemperatur-Keramiksupraleiter zur Verwendung als Kryostromzuleitung in einem supraleitenden Magnet. Vorgesehen ist ein zweistufiger Kryokühlermantel mit einem Wärmetauschersystem der zweiten Stufe, das niedrigere Temperaturen als der Wärmetauscher der ersten Stufe erreichen kann. Eine Stromzuleitung mit einem Keramiksupraleiter hat eine kritische Temperatur über der Betriebstemperatur der ersten Stufe. Die Zuleitung läuft konisch zu. Ihr breiteres Ende ist mit dem Wärmetauscher der ersten Stufe thermisch gekoppelt, und ihr schmaleres Ende ist mit dem Wärmetauscher der zweiten Stufe gekoppelt.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein supraleitendes Magnetsystem mit supraleitenden Stromzuleitungen bereitzustellen, die durch thermische Beanspruchung oder eine Kraft von außen auch dann nicht leicht zerstört werden, wenn die supraleitenden Stromzuleitungen im wesentlichen aus Oxidkeramik hergestellt sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Fig. 1 ist eine teilweise senkrechte Schnittansicht eines supraleitenden Magnetsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht einer supraleitenden Hochtemperatur-Stromzuleitung im supraleitenden Magnetsystem von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht einer supraleitenden Hochtemperatur-Stromzuleitung eines supraleitenden Magnetsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 ist eine teilweise waagerechte Schnittansicht einer supraleitenden Hochtemperatur-Stromzuleitung gemäß Fig. 3 im Blick in Richtung der Linie VI;
Fig. 5 ist eine teilweise senkrechte Schnittansicht eines supraleitenden Magnetsystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 ist eine Längsschnittansicht einer zylindrischen Magnetabschirmung gemäß einer Abwandlung des supraleitenden Magnetsystems von Fig. 5;
Fig. 7 ist eine teilweise senkrechte Schnittansicht eines supraleitenden Magnetsystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 ist eine grafische Darstellung zur Beschreibung einer Beziehung zwischen einem externen Magnetfeld und einem internen Magnetfeld in der supraleitenden Hochtemperatur-Magnetabschirmung des supraleitenden Magnetsystems von Fig. 7, das auf 4,2 K abgekühlt ist;
Fig. 9 ist eine grafische Darstellung zur Beschreibung einer Beziehung zwischen einem externen Magnetfeld und einem internen Magnetfeld in der supraleitenden Hochtemperatur-Magnetabschirmung des supraleitenden Magnetsystems von Fig. 7, das auf 77 K abgekühlt ist.
Gemäß Fig. 1 weist ein supraleitendes Magnetsystem 100 einen Kryokühler 102, eine erste Kühlstufe 102A und eine zweite Kühlstufe 102B auf. Die erste Kühlstufe 102A ist auf eine erste vorbestimmte Temperatur von z. B. 77 K abgekühlt, während die zweite Kühlstufe 102B auf eine zweite vorbestimmte Temperatur zwischen 4 K und 10 K abgekühlt ist, die niedriger als die erste vorbestimmte Temperatur ist.
Ferner weist das supraleitende Magnetsystem 100 ein supraleitendes Spulenteil 104, ein Paar Stromzuleitungen 106 und eine Wärmeabschirmplatte 107 auf. Das supraleitende Spulenteil 104 ist mit der zweiten Kühlstufe 102B in Berührung gebracht und dadurch auf die zweite vorbestimmte Temperatur abgekühlt. Jede des Paars der Stromzuleitungen 106 führt einen elektrischen Strom zum supraleitenden Spulenteil 104 und hat ein erstes und zweites Ende 106A und 106B, das in Fig. 1 nach unten bzw. nach oben gerichtet ist. Jede Stromzuleitung 106 ist mit sowohl der ersten Kühlstufe 102A als auch der zweiten Kühlstufe 102B am ersten und zweiten Ende 106A bzw. 106B in Berührung gebracht. Die Wärmeabschirmplatte 107 wird mit der ersten Kühlstufe 102A in Berührung gehalten und verhindert, daß das supraleitende Spulenteil 104 und die Stromzuleitungen 106 Wärme ausgesetzt sind.
Die erste und zweite Kühlstufe 102A und 102B, das supraleitende Spulenteil 104, die Stromzuleitungen 106 und die Wärmeabschirmplatte 107 sind in einem Kryostat 108 enthalten.
Im dargestellten Beispiel ist zu beachten, daß jede der Stromzuleitungen 106 durch ein supraleitendes Hochtemperaturmaterial aus z. B. einem Oxid auf Bi-Basis gebildet ist.
Im wesentlichen besteht das supraleitende Spulenteil 104 aus einem Spulenträger 110 und einem um den Spulenträger 110 gewickelten supraleitenden Draht 112. Der supraleitende Draht 112 ist von einem Kupferblock 114 bedeckt, der zur Kühlung des supraleitenden Drahts 112 wirksam ist. Der Spulenträger 110 und der Kupferblock 114 sind mit der zweiten Kühlstufe 102B in Berührung gebracht und daran befestigt. Bei diesem Aufbau kann der supraleitende Draht 112 wirksam auf die zweite vorbestimmte Temperatur abgekühlt werden, d. h. auf eine sehr niedrige Temperatur zwischen 4 K und 10 K.
Die Stromzuleitungen 106 sind mit einer externen Stromversorgung 116 über einen Zuleitungsanschluß 118 und einen Stromzuleitungsdraht 120 verbunden, die normale Leitfähigkeit haben können. Das erste Ende 106A jeder Stromzuleitung 106 ist mit der ersten Kühlstufe 102A thermisch gekoppelt, während das zweite Ende 106B jeder Stromzuleitung 106 mit der zweiten Kühlstufe 102B thermisch gekoppelt ist.
In diesem supraleitenden Magnetsystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung besteht jede Stromzuleitung 106 gemäß der vorstehenden Beschreibung aus einem supraleitenden Hochtemperaturmaterial und ist daher in einen supraleitenden Zustand versetzt, wenn sie auf die erste vorbestimmte Temperatur, d. h. 77 K, zusammen mit der ersten Kühlstufe 102A abgekühlt ist. In diesem Fall wird Joulsche Wärme aus den Stromzuleitungen 106 und dem supraleitenden Spulenteil 104 auch dann nicht erzeugt, wenn ein elektrischer Strom veranlaßt wird, durch die Stromzuleitungen 106 zu fließen. Grund dafür ist, daß beide Stromzuleitungen 106 zusammen mit dem supraleitenden Spulenteil 104 in den supraleitenden Zustand versetzt sind.
Anhand von Fig. 2 wird ein Aufbau zur Befestigung der Stromzuleitungen 106 an sowohl der ersten als auch der zweiten Kühlstufe 102A und 102B beschrieben, die auf der Hoch- bzw. Tieftemperaturseite des supraleitenden Magnetsystems angeordnet sein können.
Im dargestellten Beispiel weist jede Stromzuleitung 106 ein Stromzuleitungsgrundteil 120, eine hochtemperaturseitig angeordnete erste Elektrode 122 und eine tieftemperaturseitig plazierte zweite Elektrode 124 auf.
Das Stromzuleitungsgrundteil 120 ist aus einem supraleitenden Hochtemperatur-Oxidmaterial hergestellt, das in den supraleitenden Zustand versetzt ist, wenn es auf etwa 70 K abgekühlt ist. Hochtemperaturseitig ist das Stromzuleitungsgrundteil 120 mit einem Ende der ersten Elektrode 122 hartverlötet, das nicht fest gestützt ist und daher ein freies Ende auf der Hochtemperaturseite hat. Tieftemperaturseitig ist das Stromzuleitungsgrundteil 120 mit der zweiten Elektrode 124 hartverlötet.
Hochtemperaturseitig ist die erste Elektrode 122 mit dem Stromzuleitungsdraht 123 mit normaler Leitfähigkeit verbunden und außerdem mit der ersten Kühlstufe 102A über einen Wärmeanker-Kupferdraht 126, eine Kupferplatte 128 und einen Isolator 130 verbunden, der z. B. durch eine Platte aus Aluminiumnitrid gebildet sein kann.
Tieftemperaturseitig ist die zweite Elektrode 124 nicht nur mit der zweiten Kühlstufe 102B über einen Isolator 131 verbunden, der z. B. durch eine Platte aus Aluminiumnitrid gebildet sein kann, sondern daran auch durch einen Bolzen befestigt, um ein festes Ende zu bilden. Außerdem ist die zweite Elektrode 124 mit dem supraleitenden Draht 112 des supraleitenden Spulenteils 104 (Fig. 1) elektrisch verbunden.
Bei diesem Aufbau kann eine thermische Beanspruchung der Stromzuleitung 106 verhindert werden, da die Stromzuleitung 106 nirgendwo befestigt ist und das freie Ende auf der Hochtemperaturseite bildet.
Außerdem ist die Stromzuleitung 106 tieftemperaturseitig auf die zweite vorbestimmte Temperatur, z. B. 4 K bis 10 K, durch Leitungskühlung abgekühlt und wird auf einer solchen extrem niedrigen Temperatur gehalten, da die Stromzuleitung 106 in enger Berührung mit der zweiten Kühlstufe 102B steht, die auf die zweite vorbestimmte Temperatur abgekühlt ist.
Wie zuvor erwähnt wurde, bildet die Stromzuleitung 106 das freie Ende auf der Hochtemperaturseite und ist nicht direkt mit der ersten Kühlstufe 102A des Kryokühlers 102 verbunden. Dadurch ist die Stromzuleitung 106 auf die erste vorbestimmte Temperatur von etwa 70 K hochtemperaturseitig abgekühlt, da die Stromzuleitung 106 mit der ersten Kühlstufe 102A über den vorgenannten Wärmeanker-Kupferdraht 126 in thermischem Kontakt steht.
Gemäß der vorstehenden Darstellung wird in der ersten Ausführungsform der Erfindung elektrische Leistung oder elektrischer Strom der Stromzuleitung 106 unter der Bedingung zugeführt, daß das Stromzuleitungsgrundteil 120 unter der er sten vorbestimmten Temperatur gehalten und in den supraleitenden Zustand versetzt wird. Dies bedeutet, daß die Stromzuleitung 106 einen extrem niedrigen elektrischen Widerstand hat. Daher ist die Belastung des Kryokühlers 102 beim Kühlen des supraleitenden Spulenteils 104 sehr gering im Vergleich zum herkömmlichen supraleitenden Magnetsystem, das in der Einleitung der Beschreibung erwähnt ist. Damit ist es nicht erforderlich, mehrere Kryokühler einzusetzen. Ferner hat das supraleitende Magnetsystem gemäß Fig. 1 und 2 insgesamt einen kompakten Aufbau.
Anhand von Fig. 3 und 4 wird nunmehr ein supraleitendes Magnetsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Das supraleitende Magnetsystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung hat einen ähnlichen Aufbau wie das der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß sich die Stromzuleitung 106 und die in Kontakt mit der Stromzuleitung 106 stehenden Elektroden etwas von denen von Fig. 2 unterscheiden.
Gemäß Fig. 3 und 4 sind die bei 132 und 134 gezeigten Elektroden hoch- bzw. tieftemperaturseitig angeordnet. Im Aufbau ähneln die jeweiligen Elektroden 132 und 134 einander, was Fig. 4 zeigt. Gemäß Fig. 4 ist jede der Elektroden 132 und 134 durch ein flexibles Material gebildet und legt ein Paar Kreise im Inneren fest. Die Stromzuleitung 106 ist durch ein supraleitendes Material gebildet und hat einen ersten und zweiten Endabschnitt, die hoch- bzw. tieftemperaturseitig angeordnet sind. Der erste Endabschnitt der Stromzuleitung 106 ist in einen der beiden Kreise der flexiblen kreisförmigen Elektrode 132 eingefügt und daran durch Löten befestigt, während der zweite Endabschnitt der Stromzuleitung 106 in den entsprechenden der beiden Kreise der Elektrode 134 eingefügt und daran durch Löten befestigt ist.
Hochtemperaturseitig ist eine erste Verbindungselektrode 122 in den anderen der beiden Kreise der Elektrode 132 eingefügt, während eine Verbindungselektrode 124 tieftemperaturseitig in den anderen der beiden Kreise der Elektrode 134 eingefügt ist. Jede der Elektroden 132 und 134 ist durch einen Bolzen 136 befestigt.
Ferner ist jede Elektrode 132 und 134 aus einer dünnen Kupferplatte hergestellt, die in die Konfiguration von Fig. 4 geformt ist.
Bei diesem Aufbau ist die Stromzuleitung 106 frei von thermischer Beanspruchung, da sowohl der erste als auch der zweite Endabschnitt der Stromzuleitung 106 freie Enden gemäß Fig. 3 und 4 bildet.
Anhand von Fig. 5 fährt die Beschreibung mit einem supraleitenden Magnetsystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung fort.
Gemäß Fig. 5 hat das supraleitende Magnetsystem zylindrische Magnetabschirmungen 160, die jeweils jedes Stromzuleitungsgrundteil 120 umgeben.
Die Magnetabschirmungen 160 sind aus einem supraleitenden Material hergestellt, z. B. aus einem supraleitenden Hochtemperatur-Oxidmaterial. Alternativ können die Magnetabschirmungen 160 aus einem metallischen supraleitenden Material hergestellt sein, beispielsweise aus NbTi u. ä.
Dadurch ist das Stromzuleitungsgrundteil 120 von der zylindrischen Magnetabschirmung 160 umgeben, die supraleitend ist. Daher wirkt sie so, daß sie ein auf das Stromzuleitungsgrundteil 120 wirkendes externes Magnetfeld vorteilhaft stark verringert. Als Ergebnis kann verhindert werden, daß ein Streufluß vom supraleitenden Spulenteil 104 einen kritischen Strom des Stromzuleitungsgrundteils 120 beeinträchtigt, auch wenn das Stromzuleitungsgrundteil 120 aus einem supraleitenden Hochtemperatur-Oxidmaterial hergestellt ist.
Außerdem kann die zylindrische Magnetabschirmung 160 auf eine extrem niedrige Temperatur von z. B. höchstens 5 K durch die Berührung mit der zweiten Kühlstufe 102B abgekühlt sein. Bei diesem Aufbau kann die zylindrische Magnetabschirmung auf einer Temperatur unter einer kritischen Temperatur des supraleitenden Materials (z. B. 9,8 K im Fall von NbTi) gehalten werden.
Die zylindrischen Magnetabschirmungen 160 von Fig. 5 können gemäß Fig. 6 abgewandelt sein.
Wie Fig. 6 zeigt, erstrecken sich die zylindrischen Magnetabschirmungen 160 (von denen eine nicht gezeigt ist) von der ersten Kühlstufe 102A so, daß sie jedes Stromzuleitungsgrundteil 120 umgeben.
Die zylindrischen Magnetabschirmungen 160 sind aus einem supraleitenden Hochtemperaturmaterial hergestellt. Abkühlen lassen sich die zylindrischen Magnetabschirmungen 160' auf die niedrige Temperatur von z. B. 77 K durch die Berührung mit der ersten Kühlstufe 102A.
Anhand von Fig. 7, 8 und 9 wird ein supraleitendes Magnetsystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Das supraleitende Magnetsystem gemäß dieser Ausführungsform hat einen ähnlichen Aufbau wie in der zuvor erwähnten Ausführungsform mit Ausnahme der im folgenden dargestellten Punkte. Ähnliche Abschnitte sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Gemäß Fig. 7 weist das supraleitende Magnetsystem einen Kryokühler 102, eine erste Kühlstufe 102A mit einer ersten vorbestimmten Temperatur und eine zweite Kühlstufe 102B mit einer zweiten vorbestimmten Temperatur auf, die niedriger als die erste vorbestimmte Temperatur ist. Wie in Fig. 1 ist ein supraleitendes Spulenteil 104 mit der zweiten Kühlstufe 102B in Berührung gebracht, um so durch den Kryokühler 102 auf die zweite vorbestimmte Temperatur unter der ersten vorbestimmten Temperatur abgekühlt zu werden. Außerdem weist das gezeigte Beispiel ein Paar Stromzuleitungen 206 zur elektrischen Stromzufuhr zum supraleitenden Spulenteil 104 auf, die durch ein Paar Magnetabschirmabschnitte 208 elektromagnetisch abgeschirmt sind. Jeder der Magnetabschirmabschnitte 208 besteht aus einem supraleitenden Hochtemperaturmaterial und umgibt jede der Stromzuleitungen 206. Gemäß Fig. 7 werden die Stromzuleitungen 206 mit der zweiten Kühlstufe 102B in Berührung gehalten. Jeder Magnetabschirmabschnitt 208 ist an einem Isolierteil 210 auf der Tieftemperaturseite befestigt.
In dieser Ausführungsform werden die Magnetabschirmabschnitte 208 auf eine extrem niedrige Temperatur durch Wärmeleitung abgekühlt, da jeder Magnetabschirmabschnitt 208 mit der zweiten Kühlstufe 102B in Berührung gebracht ist. Folg lich schützen die Magnetabschirmabschnitte 208 die Stromzuleitungen 206 vor dem externen Magnetfeld.
Zudem kann jeder der Magnetabschirmabschnitte 208 aus einem normalen supraleitenden Material bestehen, das sich vom genannten supraleitenden Hochtemperaturmaterial unterscheidet. Dadurch können gemäß dem Beispiel von Fig. 7 sowohl das supraleitende normale als auch Hochtemperaturmaterial als Material der Magnetabschirmabschnitte 208 zum Einsatz kommen, da die Magnetabschirmabschnitte 208 nicht nur auf die niedrige Temperatur von z. B. 77 K, sondern auch auf die extrem niedrige Temperatur von z. B. höchstens 5 K durch die Berührung mit der zweiten Kühlstufe 102B abgekühlt werden können. Vorzugsweise sollten die Magnetabschirmabschnitte 208 aus dem supraleitenden Hochtemperaturmaterial bestehen, da die Magnetabschirmabschnitte 208 aus einem solchen Material eine ausgezeichnete Abschirmwirkung im Vergleich zu den Magnetabschirmabschnitten 208 aus dem normalen supraleitenden Material gemäß der nachfolgenden Darstellung haben können.
Anhand von Fig. 8 und 9 werden im folgenden Magnetabschirmkennwerte der Magnetabschirmabschnitte 208 beschrieben.
Gemäß Fig. 8 können die Magnetabschirmabschnitte 208 bei Abkühlung auf 4,2 K mit Erfolg das externe Magnetfeld am Punkt von 0,091 T vollständig abschirmen.
Andererseits können die Magnetabschirmabschnitte 208 gemäß Fig. 9 bei Abkühlung auf 77 K das externe Magnetfeld am Punkt von 0,016 T vollständig abschirmen. Somit haben bei Abkühlung auf 4,2 K die Magnetabschirmabschnitte 208 eine sechsfache Abschirmwirkung gegenüber der bei 77 K.
Jeder Magnetabschirmabschnitt 208 kann aus einem supraleitenden Hochtemperatur-Oxidmaterial und einem wärmeleitenden Metall bestehen. Das wärmeleitende Metall kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Kupfer, Silber und Aluminium besteht.
Möglich ist, daß die erfindungsgemäßen Stromzuleitungen nicht immer mit der Kühlstufe in Berührung gehalten werden. Andererseits können auch mehr als zwei Paare der Stromzuleitungen verwendet werden.

Claims

1. Supraleitendes Magnetsystem (100) mit:

einem Kryokühler (102), der eine auf eine vorbestimmte Temperatur abgekühlte Kühlstufe (102B) hat;

einem supraleitenden Spulenteil (104), das mit der Kühlstufe (102B) in Berührung gehalten wird, um so durch den Kryokühler (102) auf die vorbestimmte Temperatur abgekühlt zu werden; und

einem Paar Stromzuleitungen (106; 206) aus einem supraleitenden Hochtemperatur-Keramikmaterial mit jeweils einem ersten (106A) und zweiten (106B) Endabschnitt zum Zuführen eines elektrischen Stroms zu dem supraleitenden Spulenteil (104);

dadurch gekennzeichnet, daß

der erste und/oder zweite Endabschnitt nicht mechanisch befestigt, sondern als freies Ende belassen ist.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Stromzuleitung (106; 206) in thermischer Berührung mit der Kühlstufe (102B) gehalten wird.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stromzuleitung (106; 206) von einer Magnetabschirmung (160; 160'; 208) umgeben ist.

4. System nach Anspruch 3, wobei die Magnetabschirmung (160; 160'; 208) durch ein supraleitendes Material gebildet ist.

5. System nach Anspruch 3, wobei die Magnetabschirmung (160; 160'; 208) durch ein supraleitendes Hochtemperaturmaterial gebildet ist.

6. System nach Anspruch 3, wobei die Magnetabschirmung (160; 160'; 208) aus einem supraleitenden Hochtemperatur-Oxidmaterial und einem wärmeleitenden Metall besteht.

7. System nach Anspruch 6, wobei das wärmeleitende Metall aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kupfer, Silber und Aluminium besteht.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kryokühler (102) ferner mindestens eine Zusatzkühlstufe (102A) aufweist, die auf eine zusätzliche Temperatur über der vorbestimmten Temperatur abgekühlt ist, wobei der erste Endabschnitt (106A) in thermischer Berührung mit der Zusatzkühlstufe (102A) gehalten wird, während der zweite Endabschnitt in thermischer Berührung mit der Kühlstufe (1028) gehalten wird.

9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste Endabschnitt (106A) lose gestützt ist.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei sowohl der erste (106A) als auch der zweite (106B) Endabschnitt lose gestützt sind.

11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner mit einer Elektrode (124) und einer flexiblen kreisförmigen Elektrode (134), wobei die Elektrode (124) zwischen der Stromzuleitung (106; 206) und der Kühlstufe positioniert ist und die flexible kreisförmige Elektrode (134) zwischen der Elektrode (124) und der Stromzuleitung (106; 206) eingefügt ist.

12. System nach einem der Ansprüche 3 bis 11, wobei die Magnetabschirmung (160; 160'; 208) zwischen der Kühlstufe (102B) und der Zusatzkühlstufe (102A) angeordnet ist.

13. System nach einem der Ansprüche 3 bis 12, wobei die Magnetabschirmung (160; 208) in thermischer Berührung mit der Kühlstufe (102B) gehalten wird.

14. System nach einem der Ansprüche 3 bis 12, wobei sich die Magnetabschirmung (160') von der Zusatzkühlstufe (102A) erstreckt.

15. System nach Anspruch 13, wobei die Magnetabschirmung (208) an einem Isolierteil (210) in Berührung mit der Kühlstufe (102B) befestigt ist.

16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kryokühler (102) ferner mindestens eine Zusatzkühlstufe (102A) aufweist, die auf eine zusätzliche Temperatur über der vorbestimmten Temperatur abgekühlt ist.