초록

본 발명은 벤딩되었을 때 겹쳐지고 분리된 중립축(1150, 1250)을 갖는 다층 초전도체 테입(1100, 1200)을 포함하는 초전도체 물품을 개시한다. 본 발명의 초전도체 물품은 케이블 및 코일용으로 유용하다.

대표청구항 ▼

제1 기판, 제1 초전도체 물질을 포함하는 제1층, 및 제1 전기 전도성 물질을 포함하는 제2층을 포함하고,상기 제1층은 상기 제1기판과 상기 제2층 사이에 위치하며, 상기 제2층은 굴곡시 제1 초전도 테이프가 제1 기계적 중립축(neutral mechanical axis)을 갖도록 상기 제1층에 기계적으로 결합(coupling)되어 있는 제1 초전도 테입| 및,제2 기판, 제2 초전도체 물질을 포함하는 제3층, 및 제2 전기 전도성 물질을 포함하는 제4층을 포함하고,상기 제3층은 상기 제2 기판과 상기 제4층 사이에 존재하며, 상

제1 기판, 제1 초전도체 물질을 포함하는 제1층, 및 제1 전기 전도성 물질을 포함하는 제2층을 포함하고,상기 제1층은 상기 제1기판과 상기 제2층 사이에 위치하며, 상기 제2층은 굴곡시 제1 초전도 테이프가 제1 기계적 중립축(neutral mechanical axis)을 갖도록 상기 제1층에 기계적으로 결합(coupling)되어 있는 제1 초전도 테입| 및,제2 기판, 제2 초전도체 물질을 포함하는 제3층, 및 제2 전기 전도성 물질을 포함하는 제4층을 포함하고,상기 제3층은 상기 제2 기판과 상기 제4층 사이에 존재하며, 상기 제4층은, 굴곡시 제2 초전도 테이프가 상기 제1 기계적 중립축과 상이한 제2 기계적 중립축을 가지도록 상기 제3층에 기계적으로 결합되어 있는 제2 초전도 테이프를 포함하고,상기 제2층 및 상기 제4층은 전기적으로 연통되어 있는물품(article).제1항에 있어서,상기 제1 초전도 물질은 제1 희토류 금속 산화물 초전도체를 포함하고, 상기 제2 초전도 물질은 제2 희토류 금속 산화물 초전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제2항에 있어서,상기 제1 및 제2 희토류 금속 산화물 초전도체가 동일한 것을 특징으로 하는 물품.제3항에 있어서,상기 제1 및 제2 희토류 금속 산화물 초전도체가 YBCO를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제1항에 있어서,상기 제1 전기 전도성 물질은 제1 금속을 포함하고, 상기 제2 전기 전도성 물질은 제2 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제5항에 있어서,상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 동일한 것을 특징으로 하는 물품.제6항에 있어서,상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제1항에 있어서,상기 제1층 및 제2층은 제1 테입(tape)의 형태로 되어 있고, 상기 제3층 및 제4층은 제2 테입의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.제1항에 있어서,제1 버퍼층(buffer layer) 및 제2 버퍼층을 추가로 포함하고,상기 제1 버퍼층은 상기 제1 기판과 상기 제1층 사이에 있고, 상기 제2 버퍼층은 상기 제2 기판과 상기 제3층 사이에 있는 것을 특징으로 하는 물품.제9항에 있어서,상기 제1 기판은, 상기 제1층, 상기 제1 버퍼층 및 상기 제2층의 두께의 합과 거의 동일한 두께를 가진 것을 특징으로 하는 물품.제10항에 있어서,상기 제4층은, 상기 제3층, 상기 제2 버퍼층 및 상기 제2 기판의 두께의 합과 거의 동일한 두께를 가진 것을 특징으로 하는 물품.제1항에 있어서,제1 캡층(cap layer) 및 제2 캡층을 추가로 포함하고,상기 제1 캡층은 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 있고, 상기 제2 캡층은 상기 제3층과 상기 제4층 사이에 있는 것을 특징으로 하는 물품.제1항에 있어서,상기 제2층과 상기 제4층 사이에 계면층(interfacial layer)을 추가로 포함하고,상기 계면층은 상기 제2층 및 상기 제4층의 산화(oxidation)를 감소시키는 제3 전기 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제1항에 있어서,상기 제2층과 상기 제4층 사이에 계면층을 추가로 포함하고,상기 계면층은 상기 제2층 및 상기 제4층의 마찰을 감소시키는 제3 전기 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제1항에 있어서,상기 제2층과 상기 제4층 사이에 흑연층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제1항에 있어서,상기 물품은, 상기 제2층 및 제4층이 서로 독립적으로 이동될 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.기판, 초전도체층 및 전기 전도층을 포함하고, 굴곡시 제1 기계적 중립축을 갖는 제1의 나선형으로 감긴 초전도체 테입| 및기판, 초전도체층 및 전기 전도층을 포함하고, 굴곡시 상기 제1 기계적 중립축과 상이한 제2 기계적 중립축을 갖는 제2의 나선형으로 감긴 초전도체 테입을 포함하며,상기 제1의 나선형으로 감긴 초전도체 테입의 초전도체층은 상기 제1의 나선형으로 감긴 초전도체 테입의 기판과 상기 제1의 나선형으로 감긴 초전도체 테입의 전기 전도층 사이에 위치하고, 상기 제2의 나선형으로 감긴 초전도체 테입의 초전도체층은 상기 제2의 나선형으로 감긴 초전도체 테입의 기판과 상기 제2의 나선형으로 감긴 초전도체 테입의 전기 전도층 사이에 위치하며,상기 제1 초전도체 테입과 상기 제2 초전도체 테입의 전기 전도층들은 전기적으로 연통되는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제1 초전도체층 및 상기 제2 초전도체층이 희토류 금속 산화물 초전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제18항에 있어서,상기 희토류 금속 산화물 초전도체가 YBCO를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제1 전기 전도층 및 상기 제2 전기 전도층이 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제20항에 있어서,상기 금속이 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,성형 부재(forming element)를 추가로 포함하고,상기 제1 초전도체 테입 및 상기 제2 초전도체 테입이 상기 성형 부재 둘레에 나선형으로 감겨 있는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제1 초전도체 테입 및 상기 제2 초전도체 테입의 초전도체층이 기계적으로 압축되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제1 초전도체 테입 및 상기 제2 초전도체 테입이 각각 버퍼층을 추가로 포함하고,상기 제1 초전도체 테입의 버퍼층은 상기 제1 초전도체 테입의 기판과 상기 제1 초전도체 테입의 초전도체층 사이에 위치하고,상기 제2 초전도체 테입의 버퍼층은 상기 제2 초전도체 테입의 기판과 상기 제2 초전도체 테입의 초전도체층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제1 초전도체 테입 및 상기 제2 초전도체 테입이 각각 캡층을 추가로 포함하고,상기 제1 초전도체 테입의 캡층은 상기 제1 초전도체 테입의 초전도체층과 상기 제1 초전도체 테입의 전기 전도층 사이에 위치하고,상기 제2 초전도체 테입의 캡층은 상기 제2 초전도체 테입의 초전도체층과 상기 제2 초전도체 테입의 전기 전도층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제2층과 상기 제4층 사이에 계면층을 추가로 포함하고,상기 계면층은 상기 제2층 및 상기 제4층의 산화를 감소시키는 제3 전기 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제2층과 상기 제4층 사이에 계면층을 추가로 포함하고,상기 계면층은 상기 제2층 및 상기 제4층 사이의 마찰을 감소시키는 제3 전기 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제2층과 상기 제4층 사이에 흑연층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 물품은, 상기 제1 및 제2의 나선형으로 감긴 초전도체 테입이 서로 독립적으로 이동될 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제1 및 제2의 나선형으로 감긴 초전도체 테입이 공통의 나선형 축을 가진 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,초전도체층 및 전기 전도층을 포함하는 제3의 나선형으로 감긴 초전도체 테입| 및초전도체층 및 전기 전도층을 포함하는 제4의 나선형으로 감긴 초전도체 테입을 추가로 포함하고,상기 제3 및 제4 초전도체 테입의 전기 전도층은 2개 이상의 전기적 연통점(point of electrical communication)을 가진 것을 특징으로 하는 물품.제31항에 있어서,상기 제3 및 제4의 나선형으로 감긴 초전도체 테입이 공통의 나선형 축을 가진 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 물품이 케이블 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제1 및 제2 초전도체 테입의 전기 전도층이 적어도 부분적으로 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.제17항에 있어서,상기 제1 및 제2 초전도체 테입의 전기 전도층이 실질적으로 완전히 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.제1 복수의 나선형으로 감긴 초전도체 테입| 및제2 복수의 나선형으로 감긴 초전도체 테입을 포함하고,상기 제1 복수의 나선형으로 감긴 초전도체 테입에 있는 각각의 테입은, 제1기판, 초전도체 물질의 제1층 및 전기 전도성 물질의 제1층을 포함하고, 상기 초전도체 물질의 제1층은 상기 제1 기판과 상기 전기 전도성 물질의 제1층 사이에 존재하고, 상기 제1 복수의 나선형으로 감긴 초전도체 테입에 있는 각각의 테입은 제1 방향으로 평행하게 감겨 있고,상기 제2 복수의 나선형으로 감긴 초전도체 테입에 있는 각각의 테입은, 제2기판, 초전도체 물질층의 제2층 및 전기 전도성 물질층의 제2층을 포함하고, 상기 초전도체 물질의 제2층은 상기 제2 기판과 상기 전기 전도성 물질의 제2층 사이에 존재하고, 상기 제2 복수의 나선형으로 감긴 초전도체 테입에 있는 각각의 테입은 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 평행하게 감겨 있고,상기 제1 복수의 나선형으로 감긴 초전도체 테입에 있는 각각의 테입 내 상기 전기 전도성 물질층은 상기 제2 복수의 테입에 있는 각각의 테입 내 상기 전기 전도성 물질층과 2개 이상의 전기적 연통점을 가진 것을 특징으로 하는물품.제36항에 있어서,상기 제1 및 제2 복수의 나선형으로 감긴 초전도체 테입이 공통의 나선형 축을 가진 것을 특징으로 하는 물품.제36항에 있어서,상기 제1 복수의 나선형으로 감긴 초전도체 테입에 있는 각각의 테입의 전기 전도층은 상기 제2 복수의 초전도체 테입에 있는 각각의 테입의 전기 전도층과 적어도 부분적으로 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.제36항에 있어서,상기 물품에 있는 각각의 테입은 벤딩되었을 때, 임의의 다른 테입이 벤딩되었을 때 가지는 기계적 중립축과 상이한 기계적 중립축을 가지는 것을 특징으로 하는 물품.코일축을 중심으로 코일을 형성한 제1 코일형 초전도체 테입| 및코일축을 중심으로 코일을 형성한 제2 코일형 초전도체 테입을 포함하고,상기 제1 코일형 초전도체 테입은 제1 기판, 초전도체층, 및 상기 제1 코일형 초전도체 테입의 내측면을 형성하는 표면을 가진 전기 전도층을 포함하되, 상기 제1 코일형 초전도체 테입의 내측면은 상기 제1 코일형 초전도체 테입의 코일축 방향과 대면하고 상기 제1 코일형 초전도체 테입의 초전도체층은 상기 제1 코일형 초전도체 테입의 상기 제1 기판과 상기 전기 전도층 사이에 있고,상기 제2 코일형 초전도체 테입은 제2 기판, 초전도체층, 및 상기 제2 코일형 초전도체 테입의 외측면을 형성하는 표면을 가진 전기 전도층을 포함하되, 상기 제2 코일형 초전도체 테입의 외측면은 상기 제2 코일형 초전도체 테입의 코일축과 반대되는 방향과 대면하고, 상기 제2 코일형 초전도체 테입의 초전도체층은 상기 제2 코일형 초전도체 테입의 상기 제2 기판과 상기 전기 전도층 사이에 있고,상기 제1 및 제2 코일형 초전도체 테입은, 상기 제1 초전도체 테입의 내측면이 상기 제2 초전도체 테입의 외측면에 인접하도록 형성되어 있는초전도성 자기 코일(superconducting magnetic coil).제40항에 있어서,상기 제1 및 제2 코일형 초전도체 테입의 전기 전도층이 서로 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제40항에 있어서,상기 제1 및 제2 코일형 초전도체 테입이 함께 감겨 있는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제40항에 있어서,상기 초전도체층이 희토류 금속 산화물 초전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제43항에 있어서,상기 희토류 금속 산화물 초전도체가 YBCO를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제40항에 있어서,상기 전기 전도층이 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제45항에 있어서,상기 금속이 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제40항에 있어서,상기 제1 초전도체 테입의 코일축이 상기 제2 초전도체 테입의 코일축과 동일한 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제40항에 있어서,상기 제1 및 제2 초전도체 테입이 서로 상대측 주위에 코일을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제40항에 있어서,상기 제1 초전도체 테입 및 상기 제2 초전도체 테입 각각의 초전도체층과 전기 전도층이 기계적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제40항에 있어서,상기 제1 초전도체 테입 및 상기 제2 초전도체 테입의 초전도체층이 기계적으로 압축되어 있는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제40항에 있어서,인접한 상기 제1 초전도체 테입 및 상기 제2 초전도체 테입 사이에 형성되어 있는 계면층을 추가로 포함하고,상기 계면층은 전기 전도층을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제40항에 있어서,상기 제1 코일형 초전도체 테입 및 상기 제2 코일형 초전도체 테입이 상이한 기계적 중립축을 가진 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제40항에 있어서,코일축을 중심으로 코일을 형성한 제3 코일형 초전도체 테입| 및코일축을 중심으로 코일을 형성한 제4 코일형 초전도체 테입을 추가로 포함하고,상기 제3 코일형 초전도체 테입은 초전도체층, 및 상기 제3 코일형 초전도체 테입의 내측면을 형성하는 표면을 가진 전기 전도층을 포함하되, 상기 제3 코일형 초전도체 테입의 내측면은 상기 제3 코일형 초전도체 테입의 코일축 방향과 대면하고,상기 제4 코일형 초전도체 테입은 초전도체층, 및 상기 제4 코일형 초전도체 테입의 외측면을 형성하는 표면을 가진 전기 전도층을 포함하되, 상기 제4 코일형 초전도체 테입의 외측면은 상기 제4 코일형 초전도체 테입의 코일축과 반대되는 방향과 대면하고,상기 제3 및 제4 코일형 초전도체 테입은, 상기 제3 초전도체 테입의 내측면이 상기 제4 초전도체 테입의 외측면에 인접하도록 형성되어 있는것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제53항에 있어서,상기 제3 초전도체 테입의 코일축은 상기 제4 초전도체 테입의 코일축과 동일한 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.제53항에 있어서,상기 제3 초전도체 테입 및 상기 제4 초전도체 테입이 서로 상대측 주위에 코일을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 초전도성 자기 코일.