Dispositivo a più strati di nastri di materiali superconduttori ad alta temperatura (HTS)

L’invenzione si riferisce ad un metodo di realizzazione di un dispositivo conformato a più strati di nastri di materiali superconduttori ad alta temperatura (HTS) comprendente fogli di grafite interposti agli strati dei nastri.

Come funziona?

L’invenzione oggetto del brevetto è l’uso di un materiale riempitivo dalle proprietà elettriche e termiche anisotrope che sia un conduttore elettrico “non troppo buono” e un buon conduttore termico.

I fogli di grafite pirolitica sono risultati ideali a questo scopo. In particolare, essi sono stati interposti tra gli avvolgimenti di nastro HTS. Grazie alle sue proprietà elettriche e termiche anisotrope, l’uso di fogli di grafite tra gli avvolgimenti dei nastri HTS rappresenta una soluzione promettente per ottimizzare il tempo di carica e mitigare gli effetti del quench nei magneti superconduttori ad alto campo, combinando i vantaggi della tecnologia degli avvolgimenti senza isolamento con quelli della tecnologia con isolamento. 

Applicazioni

• Realizzazione di nastri HTS rivestiti esternamente con grafite pirolitica su uno o entrambe le superfici per magneti ad alto campo per acceleratori;  
• Realizzazione di nastri HTS per il campo delle risonanze magnetiche;
• Produzione di nastri metallici o polimerici rivestiti esternamente con grafite per  superconduttori ad alta temperatura.

Vantaggi

• dispositivo maggiormente pieghevole, flessibile e maneggiabile;
• Poco costoso;
• La grafite è utilizzata come lubrificante in criogenia, ciò permette di minimizzare i problemi causati dalla contrazione e dilatazione. Inoltre è scongiurata la delaminazione dei nastri HTS;
• Non vi è necessità di grassi, colle o resine;
• Realizzazione di magneti più leggeri;
• La grafite è resistente alle radiazioni, pertanto può essere impiegata nei magneti ad alto campo negli acceleratori di particelle.