Brevet FR2218669A1 — publié le 19740913

L'invention se rapporte à un dispositif supraconducteur destiné à fonctionner avec des champs électromagnétiques à haute fréquence de plus de 10 MHz, et comportant au moins une surface supraconductrice conduisant des courants à haute fréquence. Les dispositifs supraconducteurs destinés à fonctionner avec des champs électromagnntiques à haute fréquence de plus de 10 MHz peuvent trouver de nombreuses applications dans la tèchnique. En particulier, ils peuvent être montés comme résonateurs et comme séparateurs pour les accélérateurs de particules ou bien comme résonateurs à haute fréquence à d'autres fins, par exemple comme étalon de fréquence et à cet effet, être réalisés sous la forme de résonateurs à cavité ou de résonateurs en hélice.Les résonateurs à cavité supraconducteurs opèrent dans une gamme de fréquence dé ltor- dre de 1 à 15 GHz, les résonateurs supraconducteurs en forme d'hélice dans une gamme voisine le 100 MHz. Pour conduire les courants à haute fréquence associés aux champs électromagnétiques à haute fréquence, on fait usage, dans ces dispositifs, de la supraconductibilité des couches superficielles. Comme la profondeur de pénétration des courants à haute fréquence et des champs n'est que très faible dans les surfaces supraconductrices, ne s'élevant par exemple qu'à environ 300 à 400 Â , l'état de la mince couche superficielle conduisant le courant est d'une importance capitale sur l'aptitude à fonctionner du dispositif supraconducteur.En particulier, la résistance superficielle en haute fréquence et avec elle, par exemple pour des résonateurs, le facteur de qualité Q, ainsi que le champ magnétique critique HCac , mesuré sous l'influence de champs alternatifs de haute fréquence, dépendent essentiellement de la condition physique de la surface. Ceci est précisément important pour le fonctionnement de dispositifs supraconducteurs à fféquences élevées, en particulier, dans la gamme de fréquences supérieures à 10 MXz, car les pertes conditionnées par la résistance de surface croissent environ proportionnellement au carré de la fréquence. Un champ magnétique critique Ecac élevé est en particulier important de ce fait pour pouvoir faire fonctionner des dispositifs supraconducteurs opérant avec des champs électromagnétiques à haute fréquence, avec une puissance aussi élevée que possible en même temps qu'avec une résistance superficielle faible. Si en fait, le champ magnétique critique Ho au vient à entre dépassé, les pertes montent alors fortement et la résistance superficielle croit considérablement, tandis que le champ magnétique s'annule. Pour parvenir à un champ magnétique critique H ac élevé et à une résistance superficielle faible, c on est conduit à réaliser une surface extérieure la plus lisse possible et dénuée de-souillures.En tout point d'hétérogénéité de la surface, en particulier sur les crètes,des dépassements de champ électrique et/ou magnétique peuvent en effet t parat- tre et déclencher une série d'effets, non encore bien élucidés dans le détail, qui à leur tour, conduisent à un abaissement du champ critique Hc.BC et à une élévation de la résistance superficielle. Pour le polissage et le nettoyage des surfaces, on utilise des procédés chimiques et électro-chimiques de polissage et, en particulier pour les surfaces de niobium, un procédé de recuit également.Par ce dernier, en plus de l'épuration de la surface du niobium par dégazage, une croi sance de grain du niobium doit aussi entre obtenue afin d'ac baisser le nombre des limites de grain à la surface de niobium. En outre, avec les résonateurs à cavité au niobium, on peut obtenir des facteurs de qualité élevés et de grands champs magnétiques critiques en faisantapparaitre une couche d'oxyde de niobium à la surface limite de la cavité du résonateur par voie d'oxydation anodique.Par l'oxydation de la surface, la surface efficace du résonateur pour la supraconduction est déplacée en profondeur, vers une surface de niobium plus pure. Et msme temps, la couche d'oxyde de niobium sert de couche protectrice pour cette couche efficace située en profondeur ("Physios Letters" 34 A (1971) , pages 439 à 440). Il est connu de plus, que par exemple pour des résonateurs à cavité de niobium de type GMolO ou par suite de dépassements du champ électrique manifestement dus à des perturbations dans la surface libre, il peut se produire que, malgré une élévation de la puissance fournie au résonateur, la puissance absorbée par le résonateur ne monte plus à partir d'une limite définie et qu'une certaine intensité de champ électrique, à la surface du résonateur, ne puisse tout d'abord pas etre dépassée.Une amélioration possible connue est de laisser tout d'abord pendant quelque temps le résonateur chargé avec ce champ ou cette puissance sans les dépars ser Après quelque temps, la puissance absorbw par le résonateur ainsi que l'intensité du champ électrique à la surface du résonateur montent alors de nouveau, jusqu'à ce que finalement l'intensité du champ magnétique critique Ho au soit dépassée et qu'un dit effondrement magnétique se produise. Manifestement, dans le traitement énoncé, également connu sous le terme de "Processing" , des crêtes ou des saillies sont supprimées sur la surface du résonateur. Le cas échéant, il peut être avantageux lors d'un tel traitement, d'admettre un peu d'hélium gazeux dans le résonateur.Dans ces conditions évidemment, les atomes d'hélium sont ionisés par les électrons qui sortent des cretes à la surface du résonateur par suite de l'émission de champ et accélérés sur la surface émettrice où, sous 1 effet du choc, ils nivellent les cretes. Après un tel traitement qui, le cas échéant, peut être répété plusieurs fois et après que le gaz hélium a été repospe hors du résonateur, on obti#ent en général des valeurs reproductibles pour l'intensité du champ critique H c ac obtenu et pour le facteur de qualité à vide Q0 .Le fmnctionnement proprement dit des résinateurs prétraités de cette manière, a lieu sous ultravide de par exemple 10 inmHg à-l'intérieur du résonateur ("Applied Physics Letters" 13 (1968), pages 390 à 391 et "Proceedings of the 8th international Conference on High-Energy Accelerators - CERN 19711 Genève 1971, pages 51 à 58 et 253 à 257). L'objet de l'invention est d'accrottre encore l'intensité du champ magnétique critique H0 ac dans des dispositifs supraconducteurs destinés à fonctionner avec des champs électromagnétiques à haute fréquence, à une fréquence supérieure à 10 MHz, avec au moins une surface supraconductrice conduisant les courants à haute fréquence. Ce résultat est åtteint suivant l'invention par le fait que la surface supraconductrice conduisant les courants de haute fréquence, lors du fonctionnement du dispositif, se trouve au moins en partie en contact avec de l'hélium gazeux, dont la pression est inférieure à la pression limite inférieure pour la décharge dans le gaz et supérieure à 10 5 mmHgo Par "tonctionnesont" du dispositif, il ne faut pas entendre un traitement préalable - un tel traitement préalable apparticnt à la con#truction du dispositif mais au contraire, le fonctionnement normal pour lequel le dispositif supraconducteur est mis on service conformément au but qui lui est assigné.D'une manière #urprenante, il s'est avéré alors que de tels dispositifs fonctionnant avec du gaz hélium sous la gamme de pressions citée, pouvaient atteindre des champs magnétiques critiques R c ac notablement plus éleves qu'en fonctionnant sous ultra-vide. Ceci est valable m#me lorsque les dispositifs supraconducteurs, en particulier, les résonateurs, ont été soumis au traitement préalable ci-devant mentionné, par application de charge sous vide ou sous gaz hélium.L# pression du gaz hélium à utiliser conformément à l'invention, doit astre inférieure à la pression limite inférieure pour la décharge dans le gaz, donc inférieure à la pression pour laquelle un dépassement en venant des plus basses pressions, provoquerait une décharge dans le gaz.Une décharge dans le gaz conduirait, en effet, à l'effondrement du champ électromagnétique dans le dispositif supraconducteur.#a pression limite inférieure pour la décharge dans le gaz, qui en particulier dépend des champs électriques régnant dans le dispositif, peut entre obtenue simplement pour chaque cas individuel par mesure, De plus, la pression du gaz hélium doit entre supérieure à 10 5 mmEg. Pour des pressions plus faibles,aucun accroissement du champ magnétique critique Ru au ne pourrait alors astre observé.Du reste , on# doit avoir la pression de gaz correspondant à la température de service du dispositif supraconducteur, qui par exemple pour des résonateùrs au niobium supraconducteurs se situe généralement à environ 1,4 à l,50K. Si on ne veut pas mettre en contact avec le gaz hélium, la totalité de la surface supraconductrice conduisant le courant du dispositif, on devrait tenir au contact du gaz hélium de préférence celles des parties de la surface sur lesquelles - d'après l'expérience - l'effondrement du champ magnétique s'amorce. En général, l'intensité du champ critique est d'abord dépassée dans une plus petite plage de la surface, par exemple en des emplacements à résistance superficielle un peu plus élevée. Ces surfaces deviennent en suite normalement conductrices et peuvent - comme leurs pertes y sont plus élevées sous l'effet du développement de chaleur apparartre comme des germes pour la propagation de l'état de conduction normale sur l'ensemble du dispositif supraconducteur. Pour éviter sflrement une décharge dans le gaz, il est particulièrement avantageux que la pression du gaz hélium se situe tout au plus entre la moitié et le tiers de la pression limite inférieure pour la décharge dans le gaz. En principe, une plage particulièrement avantageuse de la pression du gaz hélium se situe entre environ 5.10 3 et 10-4 mm Hg. Il est particulièrement avantageux que la surface supraconductrice conduisant les courants de haute fré ac quence soit en niobium.Le champ magnétique critique Hc déjà très élevé par lui-m#me en service sous ultra-vide, est alors largement accru par le contact avec le gaz hélium. Naturellement, le dispositif supraconducteur complet, par exemple, le corps du résonateur complet peut titre en niobium. De plus, d'une manière surprenante, il est apparu qu'un fonctionnement sous gaz hélium, agit dans le sens d'une élévation du champ magnétique critique Hcac même lorsque la surface de niobium supraconductrice, qui conduit les courants à haute fréquence, est rev#tue d'une couche d'oxyde de niobium, particulièrement d'une couche de pentoxyde de niobium. Dans certains dispositifs supraconducteurs, en particulier avec les résonateurs et les séparateurs pour les accélérateurs de particules, le cas peut toutefois se produire, ou les atomes de gaz d'hélium perturbent stils-remplissent à peu près la totalité de l'espace intérieur, d'un résonateur à cavité, adjacent aux surfaces conduisant le càurant.Les particules accélérées, traversant cette cavité intérieure peuvent en fait ioniser les atomes d'hélium et être elles-mtmes freinées.Dans de tels cas, on peut procéder de telle sorte que le long de la trajectoire des particules, un espace vide soit prévu, comme il était d'usage jusqu'alors et qu'au moins une partie des surfaces supraconductrices conduisant les courants à haute fréquence soient séparées des espaces sous vide adjacents par une paroi séparatrice d'un matériau non-conducteur électriquement, qui possède un facteur de pertes diélectriques le plus petit possible. Le gaz hélium se trouve alors entre cette pa roi séparatrice - qui dans un résonateur à cavité peut par exemple être de la forme d'un tube intercalé - et la surface supraconductrice. En plus de l'effet sur le champ magnétique ac critique Hc , le gaz hélium se trouvant en contact avec la surface supraconductrice peut aussi agir favorablement sur la résistance superficielle en haute fréquence de la surface supra conductrice, dans le sens d'uni réduction de la résistance. Occasionnellement, pour des résonateurs qui par exemple fonc- tionnent au-dessous de leur champ magnétique critique EcaG ceci à son tour a pour résultat d'augmenter le facteur de qualité à vide Qo. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple mais non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur le quel la figure 1 représente en coupe un résona teur à cavité au niobium du type n 10 ; la figure 2 représente schématiquement un WL. résonateur à cavité avec les connexions aux polpes et aux gui- des d'onde ; les figures 3 et 4 représentent différents modes de réalisation du dispositif conforme à l'invention,dans lesquels les surfaces supraconductrices qui conduisent le cou- rant sont complètement ou partielleEent séparées d'une encein- te à ultra-vide adjacente par des parois de séparation. La figure 5 représente schématiquement un autre mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'inven tion, dans lequel seules de petites parties des surfaces supra conductrices conduisant le courant, sont en contact avec le gaz hélium. Le résonateur à cavité au niobium repré senté sur la figure 1, de type TM010 est façonné par tourna ge d'un bloc massif de niobium. Il travaille dans la bande X, sous une fréquence de 9,5 GHz. La cavité intérieure 1 du réso- nateur est d'une longueur de 15 mm et a une section circulaire de 25 mm de diamètre. Les canaux 2 et 3 passant dans la cavité intérieure 1, ont respectivement 19 et 16 mm de longueur et ont une section circulaire d'un diamètre de 12 mm. Au moyen des brides 4 et 5, le résonateur est, en service, par l'intermé- diaire de pièces de couplage, également en niobium raccordées sans montage intermédiaire de fenêtres nicro-ondes froides, étanches au vide, sur les guides d'ondes de la bande X, par exemple en cuivre.Pendant le fonctionnement, le résonateur est avantageusement relié en permanence par les guides d'ondes à une pompe à ultravide, par exemple une turbopompe moléculaire. Si les surfaces supraconductrices de la cavité intérieure 1 et des canaux 2 et 3 du résonateur à cavité, qui, en service, conduisent des courants à haute fréquence, doivent entre amenées en contact avec de l'hélium gazeux, ceci peut se faire de manière simple en amenant de l'hélium gazeux du c8té de la pompe d'entrée de la turbopompe moléculaire. Cet agencement est représenté schématiquement sur la figure 2. Des deux c8tés du résonateur à cavité désigné par flair cette figure, sont connectés les guides d'ondes 12 et 13. La référence 14 désigne un générateur à haute fréquence.La conduite 15 mène à la turbopompe moléculaire-#i6-, qui àLson tour est reliée par une conduite 17 à une pompe d'entrée 18. Dans la conduite 17, c'est-à-dire du côté delta pompe d'entrée de la turbopompe moléculaire 16, débouche une conduite d'amenée d'hélium 19. A l'extrémité du guide d'ondes 13 se trouve un dispositif de mesure 20 Par ailleurs, en service le résonateur à cavité 11 se trouve avec les parties adjacentes des guides d'ondes, dans un cryostat, non représenté sur la figure 2, qui contient l'hélium liquide, dont la température - par pompage - peut Autre abaissée à environ l,50K .Si on laisse par exeeple pE~étrer par la conduite 19 et par unité de temps de l'hélium gazeux en quantité suffisante pour que, par suite de 11 effet d'aspiration de la pompe d'entrée 18, une pression de gaz hélium d'environ 0,5 mmHg puisse s'établir dans la conduite 17 et-si le rapport des pressions entre le côté de la pompe d'entrée et le c8té de vide élevé de la turbopompe moléculaire 16 est d'environ 100 à 200, on obtient alors à lfintérieur du résonateur à cavité 11 qui se trouve à une température d'environ 1,5 K, une pression de gaz hélium d'environ 2,5 à 5.10-3 mmHg. Dans ce qui suit, on va décrire en détail les améliorations qui ont été obtenues sur différents exemplaires du résonateur à cavité, représenté sur la figure 1, fonctionnant avec du gaz hélium à l'intérieur de la cavité du résonateur. Un exemmtaire du résonateur à cavité, tourné dans du niobium massif a d'abord été dégazé sous ultra-vide à 19000C puis poli chimiquement dans une solution à 50 ffi en volume d'acide nitrique concentré et 50 % en volume d'acide fluorhydrique à 40 %, en commençant à une température de SOC en plusieurs paliers. En tout, une couche superficielle d'une épaisseur d'environ 100 p a été enlevée.Ensuite le résonateur a été plongé dans une solution aqueuse à 6,5 56 en poids d'eau oxygénée avant d'#tre rincé à l'eau distillée. Etant encore humide, le résonateur a alor#s été relié avec les guides d'ondes par les brides en réalisant les étanchéités à base d'indium.La turbopompe moléculaire a été mise en service pour la mise sous vide. Après une durée de po pas. d'environ 30 heures au cours des~ quelles le résonateur a été chauffé plusieurs fois à une temps rature de 1000C, le résonateur a été refroidi à la température de l'hélium liquide d'environ 4,20K. Par pompage de l'hélium évaporé dans le cryostat, la température a été alors abaissée jusqu a environ 1,4 E. Le générateur de micro-ondes a ensuite été mis en service et l'énergie conduite au résonateur à cavité continflinent augmentée.L'énergie absorbée du résonateur à cavité a tout d'abord été limitée à une valeur correspondant à une densité de flux magnétique d'environ 75 ml du fait de processus électroniques tels que émission de champ et du procédé dit de "multipactoring". Une augmentation de la puissance à l'entrée du résonateur, après accession à cette valeur nua tout d'abord été suivie d'aucune autre croissance de l'inten- sité du champ dans le résonateur.Cette limitation a pu être suspendue sinon éliminée par un traitement préalable qui consiste à mettre le résonateur vidé, d'abord pendant environ une heure sous vide: etfensuite quelques minutes sous gaz hélium à une pression de gaz de 10 -3 mmHg tandis qu'on le met en service avec une puissance lentement croissante, de telle sorte que l'intensité du champ électrique, dans le résonateur, se situe constamment au voisinage de sa valeur limite du moment.Après ce traitement préalable, le gaz hélium a été à nouveau pompé hors de la cavité du résonateur et celle-ci amenée à l'ultravide, Dans le fonctionnement normal consécutif à ce traitement préalable, avec un vide d'environ 10 -9 à 10 -10 mmhg dans la cavité du résonateur, l'apport d'énergie a pu tre augmenté rapidement, sans qu'une limitation due à des processus en liaison avec l'intensité du champ électrique n'apparaisse jusqu'à ce qu'en atteignant une densité de flux ma gnétique critique Bc#c d'environ 128 m2, le champ s'effon durât, le gaz hélium a ensuite été admis dans-la cavité du résonateur sous une pression d'environ 2,5.10 -3 m6Hg . Àvec ce remplissage d'hélium une densité surprenante du flux magnétique critique de 150 mT environ a pu être atteinte. Par l'admission et l'évacuation du gaz hélium, le passage de la densité de flux magnétique critique entre 128 mg et 150 mT et inversement, a pu fidèlement être recommencé .A cet égard, lors de la rapide admissioi:d1hélium, quelques fractions de seconde seulement étaient chaque fois nécessaires à la modification de la densité du flux magnétique critique, tandis qu'au pompage, du fait du temps plus long de 1'opération, le "processus de transformation" réclamait environ de 10 à 15 secondes. Ce résultat montre clairement, que la mise en contact des surfaces supraconduotrices conduisant les courants avec le gaz hélium peut élever nota ac blement la densité du flux magnétique critique Bc et par là également le champ magnétique critique Hcac par rapport au fonctionnement sous vide. D'autres exemplaires du résonateur représenté sur la figure 1 ont été tournés dans du niobium à grain fin, d'une granulométrie moyenne d'environ 0,2. mm et ensuite, à l'exclusion de tout traitement thermique, poli électrolytiquement suivant le procédé décrit dans "Physics Letters" 37 A (1971), pages 139 et 140/dans la demande de brevet RFA publiée n0 2 027 156 ; à cette occasion, une couche superficielle d'environ 200 F a été enlevée. Après quoi la surface intérieure du résonateur a été oxydée anodiquement dans une solution d'ammo suivant le procédé décrit dans "Physics Letters" 34A (1971)S pages 439 et 440, puis la couche d'oxydée a été dissoute dans de l'acide fluorhydrique à 50 O/o . Ce traitement, c'est-àdire 11 oxydation et la dissolution de la couche d'oxyde a été répété plusieurs fois. Un résonateur avec surface intérieure nue et un résonateur avec surface intérieure oxydée anodiquement, après les rinçages correspondants ont été reliés avec les guides d'onde et traités ensuite de la m#me manière que décrit précédemment.Ces résonateurs présentèrent aussi , après ce traitement préalable et en service sous vide, une densité de flux magnétique critique d'environ 130 mT qui, après introduction du gaz hélium dans la cavité de résonateur, est même montée à 160 m. Ce qui est une valeur étonnamment élevée pour des résonateurs qui 7 à aucun moment, ne furent soumis à un traitement thermique. Lors des différentes mesures qui chaque fois ont été effectuées juste en dessous de la densité de ac flux magnétique critique Bc , le facteur de qualité à vide Qo s'est toujours situé entre 3.109 et 5.109 . Que la ca du durésonateur soit garnie de gaz hélium ou soit sous ultra-vide n'a eu aucune influence sensible. Par contre,dans certains cas, le facteur de qualité à vide Qo a pu par exem- ple passer de la valeur 8,2.108 sous vide à une valeur de 4.7.109 avec garnissage d'hélium. Les figures 3 et 4 représentent schémati- quement deux modes de réalisation du dispositif de l'inven- tion, qui conviennent particulièrement bien comme résonateurs pour acc#élérateurs de particules. Sur les deux figures, les' résonateurs à cavité 21 et 31 sont respectivement reliés par leurs brides aux tubes 22 , 23 et 32, 33 dans lesquels un fais- ceau de particules d'un accélérateur s'écoule dans la direction des flèches respectives 24 et 344 Ces tubes et les enceintes internes 25 ou 35 des résonateurs sont sous vide- êtî SC# sipa- rés par des tubes de séparation 26 ou 36 d'une partie de la ;;La- surface supraconductrice, conduisant les courant. 8 #ute fréquence, du résonateur (figure 3) ou de toute la surface supraconductrice du résonateur (figure 4). L'espace 2 37- ccnrris entre la surface du résonateur considéré et son tube séparateur 26 ou 36, est garni de gaz hélium, qui peut être introduit par les conduites 28 ou 38. Avec Ces dispositions, les faisceaux de particules peuvent traverser les résonateurs sans se rencontrer avec les atomes d'hélium.Le choix du mode de réalisa- tion entre ceux qui sont représentés sur les figures 3 et 4, qu'il est avantageux d'utiliser dans chaque cas particulier est dicté en particulier par la courbe du champ électrique à l'intérieur de la cavité du résonateur et par les caractéristiques des surfaces supraconductricescles tubes ou les parois de séparation sont de préférence disposés dans des zones où l'intensité du champ électrique peut autant que possible entre encore - faible. Le matériau pour les parois de séparation - on peut utiliser par exemple des verres, des quartz ou des matières synthétiques - ne doit pas être électriquement conducteur et doit avoir un facteur de pertes diélectriques tg # aussi faible que possible afin que le facteur de qualité du résonateur ne soit pas trop diminué. En présence d'intensités de champ plus importantes la rigidité diélectrique du matériau doit aussi entre suffisamment élevée. Si des champs électriques intenses agissent à l'endroit où se trouvent les parois sépa patrices ou les tubes de séparation et ce, dans leur sens longitudinal, il peut alors être avantageux de donner à ces parois ou à ces tubes une forme ventrue de façon qu'ils se présentent obliquement par rapport au champ électrique et que la chute de potentiel sur la paroi séparatrice soit autant que possible faible.Les parois séparatrices peuvent être relativement mince,car pour une pression de gaz d'hélium d'environ 10-3 mmHg et un vide d'environ 10- 9 mmHg, la pression sur la paroi séparatrice n'est que d'environ 1 mg/cm2. La figure 5 représente enfin de manière schématique, un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, dans lequel , seules des parties relativement petites de la surface supraconductrice conduisant les courants à haute fréquence sont, en service, au contact du gaz hélium,- et se trouvent en outre en dehors de la partie principale du résonateur.Ie résonateur 41 représenté sur la figure 5 est relié par des tubes supraconducteurs 42 et 43 à des guides d'onde 44 et 45 normalement conducteurs ou supraconducteurs, par lesquels de l'énergie micro-ondes lui est amenée.A l'intérieur des tubes supraconducteurs 42 et 43 sont disposées des fen#tres à micro-ondes 46 et 47 étanches au viee, qui ferment la cavité -intérieure 49 mise sous vide par la conduite 48 du résonateur- vis-à-vis des parties terminales des tubes supraconducteurs 42 et 43 et des guides d'ondes 44 et 45.Par les guidesd 'ondes 44 et 45, lors du fonctionnement, du gaz hélium à une pression comprise entre 10 -3 et 10-4 m=dIg est amené, entrant alors en contact avec les parties extr8mes des. tubes supraconducteurs 42 et 43 Une telle disposition est alors avantageuse Si, par exemple les parties terminales des tubes supraconducteurs ou les guides d'onde - s'ils sont supraconducteurs - présentent un champ magnétique critique particulièrement faible et que le déclenchement de l'effondrement du champ magnétique, par exem- ple en liaison avec des dépassements du champ, se produit en eeJ tarties terminales.Par le gaz hélium, en effet,le champ magnétique critique peut être augmenté aussi en ces parties terminales. Ce sur quoi repose l'effet favorable du ga# hélium mis au contact de surfaces supraconductrices, nta gas pu être expliqué dans le détail jusqu'ici. De même que ta forte élévation de l'intensité du champ critique, les rapides modifications de l'intenaité du champ magnétique critique en l'espace de quelques secondes et dans des temps encore plus courts en fonction de l'introduction ou du pompage de l'hélium, sont aussi pleinement surprenants. En aucun cas, il ne s'agit d'une amélioration de l'effet d'isolation électrique du vide à l'intérieur des résonateurs par le gaz hélium, tel que d#orit,par exemple pour les câbles à courant alternatif et triphasé supraconducteurs avec une pression entre 10-2 et 10-5 mMFg par la demande de brevet publiée RFA ne 2 217 3GO. En fait, dans les résonateurs examinés, l'effondrement du champ ne résulte pas dlamorçages électriques par suite d'un défaut de rigidité diélectrique du vide, mais - sans équivoque - du dépassement de la densité de flux magnétique critique. Une élévation de cette dcnsité de flux critique ne saurait non plus s'expliquer par une amélioration de la rigiditediélectrique du vide. R E V E N D I C A 2 I O N s 1. Dispositif supraconducteur destiné à fonctionner avec des clamps électromagnétiques à haute fr-- quence de plus de 10 inliz, avec au moins une surface supraconductrice conduisant des courants à haute fréquence, caractérisé par le fait que la surface supraconductrice conduisant les courants de haute fréquence, lors du fonctionnement du dispositif, se trouve au moins en partie en contact avec de l'hélium gazeux, dont la pression est inférieure à la pression limite inférieure pour la décharge dans le gaz et supérieure à 10-5 mm Hg. 2. Dispositif supraconducteur Suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la pression du gaz hélium se situe tout au plus entre la moitié et le tiers de la pression limite inférieure pour la décharge dans le gaz. 3. Dispositif supraconducteur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la pres sion du gaz hélium se situe entre 5.10 et et :irnllg. 4. Dispositif supraconducteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que la surface supraconductrice conduisant les courants de haute fréquence est en niobium. 5. Dispositif supraconducteur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que la surface supraconductrice conduisant les courants de haute fréquence est recouverte d'une couche d'oxyde de niobium. 6. Dispositif supraconducteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait qu'au moins une partie de la surface supraconductrice conduisant les courants de haute fréquence est séparée d'une enceinte sous vide voisine par une paroi séparatrice en un ma tériau électriquement non-conducteur ayant un, facteur de pertes diélectriques le plus petit possible et que le gaz hélium se trouve entre cette paroi séparatrice et la surface supraconductrice.