Brevet FR2028494A1 — publié le 19701009

î 2028494 La présente invention se rapporte à un supraconducteur et à son procédé de réalisation. Il est connu que les supraconducteurs peuvent être refroidis au-dessous de leur température critique, au-dessus 5 de laquelle ils perdent leurs propriétés dé supraconductivité, en étant placés dans des enceintes, appelées cryostats, qui contiennent des gaz liquéfiés à température d'ébul-lition très basse.tels que lfhélium. liquide de préférence. On peut cependant réaliser le refroidissement en utilisant 10 des supraconducteurs de forme creuse à l'intérieur desquels le fluide de refroidissement circule sous -prèssion. Pour empêcher un apport de chaleur de l'extérieur, on doit placer des supraconducteurs dans une chambre à vide. On connaît des supraconducteurs stabilisés qui sont recouverts d'un revête— 15 ment en une matière normalement conductrice, telle que le cuivre de préférence , ou qui sont noyés dans du cuivre par déformation à froid. Les tubes supraconducteurs-stabilisés de grand diamètre ont l'inconvénient de ne pouvoir être réalisés qu'en tronçons d'une longueur maximale de 50 mètres par 20 les procédés d'étirage courants. Mais, étant donné que, souvent, dep tubes de longueurs beaucoup plus grandes sont nécessaires, de nombreux raccords sont nécessaires, ces raccords posant des problèmes mécaniques et électriques. Il apparaît, en fait, aux points de raccordement, des augmentations appré-25 ciables de la résistance et, par suite, des'échauffements locaux qui augmentent la consommation de l'agent de refroidissement. Pour permettre à un tel supraconducteur de résister aux efforts mécaniques qu'il subit en cours d'exploitation, des accroissements de section sont inévitables aux 30 points de raccordement. Ces accroissements, à leur tour, compliquent le processus de bobinage» A cet effet, il a déjà été proposé de disposer des supraconducteurs stabilisés de section trapézoïdale entre un supposrb intérieur creux et un support extérieur creux en une matière normalement conductrice, 55 mais ces réalisations sont très coûteuses, et les segments supraconducteurs doivent être ajustés exactement dans l'espace compris entre le support extérieur et le support intérieur, afin que les'résistances électriques et à la transmission de chaleur, soient maintenues à des valeurs très 40 faibles. 69 42776 2 2028494 L'invention a pour objet une réalisation destinée à pallier aux insuffisances des dispositifs connus. Selon une particularité essentielle de l'invention, une couche de fixation'est placée entre la surface extérieure 5 d'un support creux, de conduction normale, et des bandes de supraconducteur stabilisé. Le procédé de réalisation d'un tel supraconducteur est caractérisé en ce que le support est d'abord formé par assemblage de tronçons séparés sur une longueur prédéterminée, 10 et, ensuite, la couche de fixation ainsi que les bandes supraconductrices sont disposées sur la surface extérieure du support. Les- avantages de l'invention sont en particulier les suivants : le nombre de points de raccordement entre les 15 bandes supra-conductrices peut être très réduit, le supraconducteur possède une grande résistance mécanique qui permet aussi la fabrication de bobines ayant un rayon relativement petit et la structure obtenue est simple et bon marché. D'autres caractéristiques et avantages de la présente 20 invention ressortiront de la description qui và suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins. 25 La figure 1 est une coupe transversale d'un supraconduc teur refroidi intérieurement ; et La figure 2 représente des parties de deux bandas supraconductrices au voisinage d'un point de jonction. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un support dont 30 l'évidement 2 est parcouru par un fluide de refroidissement. Des supraconducteurs stabilisés, constitués par des bandes métalliques 3, et par des fils supraconducteurs 4 noyés dans ces bandes-, sont fixés sur la surface extérieure du support K Cette fixation peut être réalisée, par exemple, au moyen d'une 35 soudure ou brasure spéciale, de préférence d'une soudure , à l'argent. La référence 5 désigne la couche, de soudure, qui se trouve aussi bien entre la surface extérieure-.du. support 1 et les bandes supraconductrices 3 A) qu'entre les surfaces 69 42776 -5 2028494 voisines de ces dernières. Le "support 1 peut être en cuivre ou en aluminium. On emploie en particulier des alliages de niobium et de titane et/ou de niobium et de zirconium pour les fils supraconduc-5 teurs 4 qui sont noyés dans les "bandes 3. Le support creux 1 est. assemblé à l'aide de tronçons en longueur arbitraire par soudage ou brasage. On doit prendre des précautions particulières pour obtenir" de bonnes propriétés mécaniques aux points de fonction, étant donné que 10 le support doit être absolument étanche même sôus de hautes pressions internes. La formation, par étirage, de bandes de supraconducteurs stabilisés 3S4, en tronçons de plusieurs centaines de mètres de longueur est possible sans difficulté avec les installations techniques actuelles. L'opération de 15 » ^ soudage peut etre exécutée par exemple en continu de la manière suivante : après dépôt de la couche de soudure et des bandes supraconductrices sur le support, le supraconducteur est tiré entre des mâchoires chauffées de soudage. Pour fabriquer des supraconducteurs très longs, il peut être nécessaire, dans cer- 20 tains cas, de relier des bandes supraconductrices. Ceci peut être effectué selon la figure 2. Sur cette figure, les parties ou éléments semblables à ceux dg la figure 1 sont désignés par les mêmes références. Les bandes présentent des découpes en onglet 6- et les points de jonction sont soudés, ou 25 brasés. Pour éviter une accumulation relativement grande de chaleur par suite d'une mauvaise conductibilité des points de jonction} ceux-ci doivent être de préférence décalés les uns par rapport aux autres dans l'espace. Conformément à la figure 1 , le support 1 a une forme 30 rectangulaire. Il est aussi possible, évidemment, de lui donner une forme polygonale et/ou ronde. Cette dernière forme convient en particulier à 11 ouverture 2. Il va de soi que l'invention n'a été décrite qu'à titre illustratif et nullement limitatif et qu'elle est sus-35 ceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. in 2028494 69 42776 4 REVENDICATIONS I. Supraconducteur, caractérisé en ce qu'une couche de fixation est placée entre la surface extérieure d'un support creux à conductibilité normale, et des "bandes de supraconducteurs stabilisées. 5 2. Supraconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche de soudure est placée entre la surface extérieure du support et les bandes supraconductrices stabilisées. 3» Supraconducteur selon les revendications 1 et 2, carac-10 térisé en ce qu'une couche de soudure est placée entre les surfaces voisines des bandes supraconductrices. 4. Supraconducteur selon l'une des revendications 1,2 et 3 j caractérisé en ce que la section du support a une forme rectangulaire ou polygonale. 15 "5« Supraconducteur selon la revendication 1, caracté risé en ce que les bandes supraconductrices présentent des zones de jonction en onglet. 6. Supraconducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les surfaces de jonction des différentes bandes 20 supraconductrices sont décalées dans l'espace. 7» Procédé de réalisation d'un supraconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (l) est d'abord formé par assemblage de tronçons individuels en longueur prédéterminée et, ensuite, la couche de fixation 25 ainsi que les bandes supraconductrices sont disposées sur la surface extérieure du support. 8, Procédé selon la revendication 7» caractérisé en ce que les tronçons individuels du support sont soudés ou brasés les uns aux autres. 30 9. Procédé selon la revendication 7> caractérisé en ce que les bandes supraconductrices sont brasées sur le support (1). 10. Procédé selon la revendication 7j caractérisé en ce que les surfaces voisines des bandes supraconductrices sont 35 brasées . II. Procédé selon la revendication 7j caractérisé en ce que les bandes supraconductrices (3,4) présentent des découpes en onglet par lesquelles elles sont reliées par brasage.