專(zhuān)利名稱(chēng)：用于連續(xù)制造超導(dǎo)帶材的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里公開(kāi)的本發(fā)明涉及一種用于制造超導(dǎo)帶材的裝置，更具體地，涉及 一種通過(guò)在連續(xù)移動(dòng)長(zhǎng)的超導(dǎo)帶材的同時(shí)在該長(zhǎng)的超導(dǎo)帶材上沉積超導(dǎo)材 料來(lái)制造長(zhǎng)的超導(dǎo)帶材的裝置。
背景技術(shù)：
在超導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域，全世界在高溫超導(dǎo)體的實(shí)際應(yīng)用上做了許多研究。 已經(jīng)有第一代的高溫超導(dǎo)帶材和第二代的高溫超導(dǎo)帶材。第一代的高溫超導(dǎo)
帶材可以通過(guò)粉末裝管(PIT, PowderlnTube)工藝制造，在此工藝中，前 體粉末在銀(Ag)管中處理。第二代的高溫超導(dǎo)帶材在技術(shù)上稱(chēng)為涂層導(dǎo)體 (CC， Coated Conductor)。許多國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)和公司已經(jīng)對(duì)CC作出了研 究。已經(jīng)發(fā)展出了許多用于CC的制造方法。CC具有比第一代超導(dǎo)帶材更 復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)。
自從1986年發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)體以來(lái)，認(rèn)為超導(dǎo)帶材將成為首要的實(shí)用的 超導(dǎo)體產(chǎn)品。高溫超導(dǎo)帶材的每一單位面積可以承載比銅導(dǎo)線大大約100倍 的電流而且基本上沒(méi)有損失。因?yàn)闊崃康漠a(chǎn)生與電力裝置的功率損失成比 例，所以電力裝置會(huì)因?yàn)楣β蕮p失而被加熱到高的溫度。因此，具有相對(duì)大 的電阻的銅導(dǎo)線不適于高容量的功率裝置。然而，高溫超導(dǎo)帶材可以有效地 用于高容量的功率裝置?；阝壍牡蜏爻瑢?dǎo)體是不經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)樗鼈儤O低的 臨界溫度需要昂貴的液氦。然而，高溫超導(dǎo)帶材是經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)樗鼈冃枰?是能夠容易地從空氣中得到的液氮。因此，高溫超導(dǎo)帶材的實(shí)際應(yīng)用將標(biāo)志 大規(guī)模的能量工業(yè)中的一個(gè)新的時(shí)代。當(dāng)首次發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)體時(shí)，雖然認(rèn)為 高溫超導(dǎo)體 是下一代的導(dǎo)體，發(fā)展高溫超導(dǎo)帶材也是困難的。然而，近期科技的巨大發(fā)展使得實(shí)際使用高溫超導(dǎo)體成為可能。為此，發(fā)展低成本的快速 制造超導(dǎo)帶材的方法非常重要。有許多可以實(shí)際使用的制造超導(dǎo)帶材的方
法，例如金屬有機(jī)沉積(MOD, Metal-Organic Deposition)法，金屬有機(jī)化 學(xué)氣相沉積(MOCVD， Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)法，和在 雙室中使用圓筒的蒸發(fā)(EDDC， Evaporation using Drum in Dual Chamber) 法。EDDC法在美國(guó)專(zhuān)利No. 6,147,033中公開(kāi)，其由本發(fā)明的申請(qǐng)者申請(qǐng)， 題目為"Apparatus and method for forming a film on a tape substrate (在帶材的 基底上形成膜的裝置和方法)"。
在EDDC方法中，真空室被分隔成三個(gè)室使用。詳細(xì)地，圓筒在上部的 壓力為大約5mTorr的氧氣氣體氛圍下的輔助室中轉(zhuǎn)動(dòng)。大約4mm寬和大約 0.1mm厚或更薄的基底帶材巻繞于圓筒。將基底帶材和圓筒加熱到大約700 。C并且以大約每一秒鐘旋轉(zhuǎn)一周的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。較低的主室保持在壓力為大約 0.01mTorr。較低的主室向旋轉(zhuǎn)的基底帶材供給例如釤(Sm)、鋇(Ba)和銅 (Cu)的原料，原料為原子相的形式以在旋轉(zhuǎn)的基底帶材上形成高溫超導(dǎo)體 層。這里，精確地保持由主室提供的原料的比率(例如，Sm: Ba: Cu=h 2: 3)。當(dāng)基底帶材在輔助室內(nèi)的蒸發(fā)區(qū)域和反應(yīng)區(qū)域之間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，高溫超 導(dǎo)體層產(chǎn)生于基底帶材上。
然而，由于巻繞于圓筒的基底帶材的長(zhǎng)度受到限制，所以利用EDDC方 法不能制造長(zhǎng)的高溫超導(dǎo)帶材。因此，需要改進(jìn)EDDC方法以制造足夠長(zhǎng)的 高溫超導(dǎo)帶材。例如，具有足夠大的長(zhǎng)度的高溫超導(dǎo)帶材可以使用同軸地布 置在圓筒的兩側(cè)的兩個(gè)巻筒，通過(guò)將超導(dǎo)體材料沉積于高溫超導(dǎo)帶材上，同 時(shí)將高溫超導(dǎo)帶材從一個(gè)巻筒釋放并巻繞于另一個(gè)巻筒來(lái)制造。這里，高溫 超導(dǎo)帶材在巻筒的內(nèi)部區(qū)域巻繞
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于連續(xù)制造超導(dǎo)帶材的裝置。該裝置可以包 括用于沉積超導(dǎo)材料的室；位于所述室中的中空的圓柱筒，該圓柱筒用于 將超導(dǎo)帶材巻繞在其上并加熱超導(dǎo)帶材；位于圓柱筒的一端用于供給超導(dǎo)帶 材的釋放筒；位于圓柱筒的另一端用于在超導(dǎo)材料沉積在超導(dǎo)帶材上之后收 集超導(dǎo)帶材的巻線筒；和用于將超導(dǎo)帶材從釋放筒傳輸?shù)綆喚€筒的傳輸單 元。
在某些實(shí)施例中，傳輸單元可以包括環(huán)形軌道帶，該環(huán)形軌道帶以回 路形狀平行于圓柱筒的中心線圍繞圓柱筒的側(cè)壁布置，環(huán)形軌道帶包括在環(huán) 形軌道帶的長(zhǎng)度方向上以預(yù)定的間隔布置的用于容納超導(dǎo)帶材的凹槽，該凹 槽基本上垂直于環(huán)形軌道帶的長(zhǎng)度方向；和用于轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形軌道帶的帶巻筒， 以在從釋放筒到巻線筒的方向上沿著圓柱筒的外表面移動(dòng)環(huán)形軌道帶的一 部分。
在其它的實(shí)施例中，每個(gè)凹槽包括用于支撐超導(dǎo)帶材的兩側(cè)的支撐卡 夾部分，以防止超導(dǎo)帶材與凹槽的底面相接觸；和使得凹槽向上逐漸變窄的 反向傾斜側(cè)壁，以防止超導(dǎo)帶材輕易地從凹槽中釋放。
在其它的實(shí)施例中，支撐卡夾部分朝向凹槽的側(cè)壁傾斜，以使超導(dǎo)帶材 和支撐卡夾部分線接觸。
在其它的實(shí)施例中，設(shè)置有多個(gè)傳輸單元，其中該多個(gè)傳輸單元相對(duì)于 圓柱筒的中心線沿徑向?qū)ΨQ(chēng)地布置。
在其它的實(shí)施例中，超導(dǎo)帶材從釋放筒的內(nèi)部區(qū)域釋放并且在巻線筒的 內(nèi)部區(qū)域巻繞。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，圓柱筒外表面的位于環(huán)形軌道帶和另一個(gè)環(huán)形軌 道帶之間的部分上設(shè)置有材料，以保持圓柱筒外表面的該部分的表面溫度與 環(huán)形軌道帶的表面溫度為相同的溫度水平。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述裝置還包括螺旋阻擋體，該螺旋阻擋體位于釋放筒的一側(cè)，用于以分級(jí)的方式將超導(dǎo)帶材的要沉積超導(dǎo)材料的部分與其 余部分區(qū)分開(kāi)。當(dāng)超導(dǎo)帶材暴露于沉積蒸汽時(shí)，螺旋阻擋體以分級(jí)的方式往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，以使巻繞于圓柱筒的超導(dǎo)帶材的每一匝同時(shí)暴露于沉積蒸汽。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，圓柱筒、巻繞于圓柱筒的超導(dǎo)帶材、供給超導(dǎo)帶 材的釋放筒、收集超導(dǎo)帶材的巻線筒、環(huán)形軌道帶和用于轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形軌道帶的 帶巻筒互相關(guān)聯(lián)地快速轉(zhuǎn)動(dòng)，以將超導(dǎo)帶材從釋放筒釋放，并將超導(dǎo)帶材巻 繞于巻線筒，從而使超導(dǎo)帶材和圓柱筒之間具有預(yù)定間隙地螺旋巻繞于圓柱 筒的超導(dǎo)帶材的一部分在環(huán)形軌道帶上沿著圓柱筒的中心線從釋放筒向巻 線筒移動(dòng)，并且使超導(dǎo)材料沉積于超導(dǎo)帶材的這一部分上。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于連續(xù)制造超導(dǎo)帶材的裝置的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖1的A部分的放大視圖。 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖1的B部分的放大視圖。 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，沿著箭頭b的方向示出圖1中的裝置的側(cè) 視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，示出圖1中的裝置的蒸汽阻擋體的透視圖。 圖6和圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，示出蒸汽阻擋體如何運(yùn)行的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參考后面的附圖，將在下文詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。但是，本發(fā) 明可以以不同的方式實(shí)施并且不應(yīng)該局限于這里列出的實(shí)施例進(jìn)行制造。美 國(guó)專(zhuān)利No. 6,147,033在這里全文引入作為參考。
圖l示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于連續(xù)制造超導(dǎo)帶材的裝置的示意圖。為了清楚起見(jiàn)，通過(guò)沿著包括中空的圓柱筒102的中心線和上邊界線的 平面切開(kāi)釋放筒104a和巻線筒104b，從而對(duì)所述釋放筒104a和巻線筒104b 進(jìn)行顯示。圖1中示出的裝置的所有元件均布置在超導(dǎo)體沉積室(未示出) 中。參考圖l，超導(dǎo)帶材106位于中空的圓柱筒102的外表面上，并且中空 的圓柱筒102布置在超導(dǎo)體沉積室中以加熱超導(dǎo)帶材106。將在其上沉積超 導(dǎo)材料的超導(dǎo)帶材106從釋放筒104a釋放，該釋放筒104a位于圓柱筒102 的左側(cè)。超導(dǎo)帶材106從釋放筒104a的內(nèi)部區(qū)域釋放并在巻線筒104b的內(nèi) 部區(qū)域巻繞。也就是說(shuō)，在將超導(dǎo)材料沉積在超導(dǎo)帶材106上后，可以通過(guò) 在巻線筒104b的內(nèi)部區(qū)域中巻繞超導(dǎo)帶材106而收集超導(dǎo)帶材106。巻線筒 104b布置在圓柱筒102的右側(cè)。當(dāng)超導(dǎo)材料沉積在超導(dǎo)帶材106上時(shí)，通過(guò) 傳輸單元將超導(dǎo)帶材106從釋放筒104a傳輸?shù)綆喚€筒104b。傳輸單元包括 環(huán)形軌道帶108和帶巻筒110。環(huán)形軌道帶108包括用于容納超導(dǎo)帶材106 的凹槽H(見(jiàn)圖2)。帶巻筒110轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形軌道帶108，這樣位于圓柱筒102 的外部的一部分環(huán)形軌道帶108可以沿著箭頭a的方向從釋放筒104a向巻 線筒104b移動(dòng)。環(huán)形軌道帶108布置為平行于圓柱筒102的中心線圍繞圓 柱筒102的側(cè)壁的回路形狀。可以具有多個(gè)傳輸單元。在此情況中，該多個(gè) 傳輸單元可以關(guān)于圓柱筒102的中心線沿徑向?qū)ΨQ(chēng)地布置。因此，由于對(duì)稱(chēng) 布置的傳輸單元，超導(dǎo)帶材106可以在環(huán)形軌道帶108上穩(wěn)定地定位和傳輸。 帶108的凹槽H沿著帶108的長(zhǎng)度方向以預(yù)定的間隔布置并且基本上垂直于 帶108的長(zhǎng)度方向。當(dāng)超導(dǎo)帶材106在帶108上傳輸時(shí)，超導(dǎo)帶材106位于 凹槽H中。在超導(dǎo)材料沉積過(guò)程中，帶108與位于其上的超導(dǎo)帶材106 —起 沿著圓柱筒102的外表面平行于圓柱筒102的中心線沿箭頭a的方向移動(dòng)。 然后，超導(dǎo)帶材106與帶108分離，并且?guī)?08沿著箭頭b的方向移動(dòng)穿過(guò) 圓柱筒102。因此，超導(dǎo)帶材106可以連續(xù)地供給到圓柱筒102。帶巻筒IIO 需要以同樣的速度旋轉(zhuǎn)，以連續(xù)地傳輸帶108上的超導(dǎo)帶材106。在圖1中，附圖標(biāo)記112表示容納高溫超導(dǎo)材料的舟皿，并且附圖標(biāo)記 114表示用于將超導(dǎo)體沉積室分隔為蒸發(fā)區(qū)域和反應(yīng)區(qū)域的室分隔壁。附圖 標(biāo)記116表示阻擋體。蒸發(fā)區(qū)域可以是舟皿112的上部區(qū)域，在此區(qū)域高溫 超導(dǎo)材料從舟皿112蒸發(fā)。在反應(yīng)區(qū)域，蒸發(fā)的超導(dǎo)材料之間相互反應(yīng)。反 應(yīng)區(qū)域可以是放置超導(dǎo)帶材的區(qū)域。沉積區(qū)域D是蒸發(fā)的超導(dǎo)材料將沉積在
超導(dǎo)帶材上的區(qū)域。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖1的A部分的放大視圖。圖2示出了沿 著包括圓柱筒102的中心線和上邊界線的平面截取的圖1中的A部分的截面 視圖。參考圖2，凹槽H以預(yù)定的間距形成在帶108上并且基本上垂直于帶 108的長(zhǎng)度方向。因此，當(dāng)超導(dǎo)帶材106圍繞圓柱筒102巻繞時(shí)，超導(dǎo)帶材 106可以穩(wěn)定地位于帶108的凹槽H中。詳細(xì)地，支撐卡夾部分210形成在 每一個(gè)凹槽H中以支撐超導(dǎo)帶材106的兩側(cè)，這樣超導(dǎo)帶材106可以以預(yù)定 的距離與凹槽H的底部間隔開(kāi)。也就是說(shuō)，超導(dǎo)帶材106不與凹槽H的底 面相接觸。另外，支撐卡夾部分210朝向凹槽H的側(cè)壁220向下傾斜，這樣 超導(dǎo)帶材106可以與支撐卡夾部分210線接觸。由于支撐卡夾部分210，使 得超導(dǎo)帶材106和帶108之間的接觸區(qū)域可以最小化，并且因此可以減小由 于與帶108接觸而引起的對(duì)超導(dǎo)帶材106的損害或者污染。凹槽H的側(cè)壁 220是反向傾斜的。也就是說(shuō)，凹槽H是向上逐漸變窄的。因此，超導(dǎo)帶材 106不能從凹槽H自由地釋放。
凹槽H的寬度可以小于超導(dǎo)帶材106的寬度。在此情況中，在超導(dǎo)帶材 106從釋放筒104a中釋放后，需要附加的機(jī)構(gòu)將超導(dǎo)帶材106穩(wěn)固地插入凹 槽H。例如，參考圖3，超導(dǎo)帶材106可以以扭曲的角度插入凹槽H。為此， 釋放筒104a的中心線可以與帶108成一角度。可選擇地，可在釋放筒104a 和帶108之間布置附加的支撐單元，以與帶108成傾斜角度地支撐超導(dǎo)帶材 106的底面?？蛇x擇地，可以彎曲帶108以加寬釋放筒104a附近的凹槽H。為了允許超導(dǎo)帶材106從凹槽H穩(wěn)定地釋放并且然后圍繞巻線筒104b巻繞， 也可以使用同樣的機(jī)構(gòu)。
帶108可以由具有與超導(dǎo)帶材106相同的熱膨脹系數(shù)的材料形成。例如， 帶108可以由哈司特合金(hast alloy)形成。帶108大約為3mm薄，這樣 帶108可以圍繞帶巻筒110容易地彎曲和巻繞。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，沿著圖1的箭頭b的方向示出圖1中的裝 置的側(cè)視圖。在圖4中，為了清楚起見(jiàn)并未示出超導(dǎo)帶材。多個(gè)傳輸單元相 對(duì)于圓柱筒102的中心線沿徑向?qū)ΨQ(chēng)地布置。參考圖4，多個(gè)帶巻筒110相 互間成45°角布置。如果超導(dǎo)帶材(在圖4中未示出)過(guò)緊地巻繞傳輸單元 的帶(未示出)，那么超導(dǎo)帶材的未被帶支撐的部分將與圓柱筒102接觸。 在此情況下，因?yàn)槌瑢?dǎo)帶材具有與圓柱筒102接觸的接觸部分和不接觸的非 接觸部分，因此超導(dǎo)材料將不均勻地沉積在超導(dǎo)帶材上。為了防止超導(dǎo)材料 的這種不均勻的沉積，可以將超導(dǎo)帶材松弛地巻繞在傳輸單元的帶上。
再次參考圖l，在本發(fā)明的裝置中，超導(dǎo)帶材通過(guò)帶巻筒和巻線筒的操 作而供給到沉積區(qū)域D。這里，位于沉積區(qū)域D中的一部分超導(dǎo)帶材通過(guò)沉
積由超導(dǎo)材料覆蓋，而其余部分超導(dǎo)帶材則不會(huì)由超導(dǎo)材料覆蓋。也就是說(shuō)， 超導(dǎo)帶材不會(huì)同時(shí)暴露于超導(dǎo)材料。在這種情況下，需要最小化超導(dǎo)帶材上 沉積超導(dǎo)材料的部分和未沉積超導(dǎo)材料的其余部分之間的邊界，以改善形成 在超導(dǎo)帶材上的超導(dǎo)體層的性質(zhì)。為此，可以將阻擋體116布置在釋放筒104a
附近的區(qū)域。阻擋體116為寬度與圓柱筒相對(duì)應(yīng)的平面形狀?？商鎿Q地，阻 擋體116如圖5所示具有對(duì)應(yīng)于巻繞圓柱筒的超導(dǎo)帶材的螺旋邊緣。在這種 情況下，阻擋體116的螺旋邊緣可以具有對(duì)應(yīng)于超導(dǎo)帶材的寬度的不連續(xù)部 分。阻擋體116的螺旋邊緣的不連續(xù)部分可以位于與沉積區(qū)域相對(duì)的一側(cè)。 阻擋體116的運(yùn)行如下所述。阻擋體116以分級(jí)的方式往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這里， 一級(jí)對(duì)應(yīng)于超導(dǎo)帶材的寬度。參考圖6，被阻擋體116覆蓋的超導(dǎo)帶材106的一匝(turn) 106a與阻擋體116—同向前移動(dòng)入沉積區(qū)域D。參考圖7， 只有阻擋體116向后移動(dòng)一級(jí)，這樣可以同時(shí)將超導(dǎo)帶材106的一匝106a 暴露于沉積區(qū)域D的氛圍中。
現(xiàn)在將根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例描述用于連續(xù)制造超導(dǎo)帶材的裝置的示例 性的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。 一般說(shuō)來(lái)，因?yàn)槌瑢?dǎo)帶材由可以在高溫下保持其強(qiáng)度的哈 司特合金形成，所以超導(dǎo)帶材可以穩(wěn)固地保持在帶的凹槽中。所述帶也可以 由哈司特合金形成?？紤]到圓柱筒和超導(dǎo)帶材的取決于溫度的不同膨脹率， 超導(dǎo)帶材在某一低張力水平下插入帶的凹槽中，這樣可以防止超導(dǎo)帶材與圓 柱筒的接觸。如上解釋的，超導(dǎo)帶材的插入帶的凹槽中的部分不與凹槽的底 面相接觸，并且?guī)У陌疾巯蛏献冋苑乐钩瑢?dǎo)帶材從凹槽中脫離。所述帶 連續(xù)地沿著圓柱筒的中心線移動(dòng)，這樣螺旋巻繞于圓柱筒的超導(dǎo)帶材可以從 釋放筒移動(dòng)到巻線筒。例如，超導(dǎo)帶材、釋放筒、巻線筒、多個(gè)帶和圓柱筒 都可以每一秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一次。圓柱筒、巻繞于圓柱筒的超導(dǎo)帶材、供給超導(dǎo)帶 材的釋放筒、收集超導(dǎo)帶材的巻線筒、帶(環(huán)形軌道帶)和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形帶的帶 巻筒互相關(guān)聯(lián)地快速轉(zhuǎn)動(dòng)，并且在這些部件轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，超導(dǎo)材料沉積于超 導(dǎo)帶材上?；谶@些部件的如部件的長(zhǎng)度和直徑的結(jié)構(gòu)參數(shù)可以容易地確定 連接這些部件的方法或者機(jī)構(gòu)。當(dāng)帶移動(dòng)的時(shí)候，螺旋巻繞于帶的超導(dǎo)帶材 沿著圓柱筒的中心線移動(dòng)，并且釋放筒和巻線筒相對(duì)于圓柱筒旋轉(zhuǎn)以釋放或 者巻繞超導(dǎo)帶材。也就是說(shuō)，當(dāng)超導(dǎo)帶材從釋放筒釋放和巻繞于巻線筒時(shí)， 在超導(dǎo)帶材和圓柱筒之間以預(yù)定間隙螺旋巻繞于圓柱筒的一部分超導(dǎo)帶材 沿著圓柱筒的中心線在帶上移動(dòng)。在本發(fā)明的裝置中，帶部分和圓柱筒表面 的其它部分需要保持在同樣的溫度上。為此，所述其它部分可以具有像帶部 分一樣的雙層結(jié)構(gòu)。例如，所述其它部分可以通過(guò)在位于帶之間且與帶間隔 的空間中填充具有與這些帶相似或者相同的熱傳導(dǎo)特性的材料而形成雙層 結(jié)構(gòu)。工業(yè)實(shí)用性
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的裝置，可以連續(xù)地供給和收集超導(dǎo)帶材而不影
響超導(dǎo)帶材上的超導(dǎo)體層的沉積。因此，EDDC方法可以用于制造長(zhǎng)的超導(dǎo)帶材。
權(quán)利要求
1、一種用于連續(xù)制造超導(dǎo)帶材的裝置，該裝置包括室，該室用于沉積超導(dǎo)材料；中空的圓柱筒，該圓柱筒位于所述室中，用于將超導(dǎo)帶材卷繞在該圓柱筒上并加熱該超導(dǎo)帶材；釋放筒，該釋放筒位于所述圓柱筒的一端，用于供給所述超導(dǎo)帶材；卷線筒，該卷線筒位于所述圓柱筒的另一端，用于在所述超導(dǎo)材料沉積在所述超導(dǎo)帶材上之后收集所述超導(dǎo)帶材；以及傳輸單元，該傳輸單元用于將所述超導(dǎo)帶材從所述釋放筒傳輸?shù)剿鼍砭€筒。
2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述傳輸單元包括 環(huán)形軌道帶，該環(huán)形軌道帶以回路形狀平行于所述圓柱筒的中心線圍繞所述圓柱筒的側(cè)壁布置，所述環(huán)形軌道帶包括在該環(huán)形軌道帶的長(zhǎng)度方向上 以預(yù)定的間隔布置的用于容納所述超導(dǎo)帶材的凹槽，該凹槽基本上垂直于所 述環(huán)形軌道帶的長(zhǎng)度方向；以及帶巻筒，該帶巻筒用于轉(zhuǎn)動(dòng)所述環(huán)形軌道帶，以使所述環(huán)形軌道帶的一 部分沿從所述釋放筒到所述巻線筒的方向沿著所述圓柱筒的外表面移動(dòng)。
3、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，每個(gè)所述凹槽包括 支撐卡夾部分，該支撐卡夾部分用于支撐所述超導(dǎo)帶材的兩側(cè)，以防止所述超導(dǎo)帶材與所述凹槽的底面相接觸；以及反向傾斜側(cè)壁，該反向傾斜側(cè)壁使得所述凹槽向上逐漸變窄，以防止所 述超導(dǎo)帶材輕易地從所述凹槽中脫離。
4、 如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述支撐卡夾部分朝向所述凹槽 的側(cè)壁傾斜，以使所述超導(dǎo)帶材與所述支撐卡夾部分線接觸。
5、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述傳輸單元為多個(gè)，該多個(gè)傳 輸單元相對(duì)于所述圓柱筒的中心線沿徑向?qū)ΨQ(chēng)地布置。
6、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述超導(dǎo)帶材從所述釋放筒的內(nèi) 部區(qū)域釋放并且在所述巻線筒的內(nèi)部區(qū)域巻繞。
7、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述圓柱筒外表面的位于所述環(huán) 形軌道帶和另一個(gè)環(huán)形軌道帶之間的部分上設(shè)置有材料，以保持所述圓柱筒 外表面的該部分的表面溫度與所述環(huán)形軌道帶的表面溫度為相同的溫度水 平。
8、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述裝置還包括阻擋體，該阻擋 體位于所述釋放筒的一側(cè)，用于以分級(jí)的方式將所述超導(dǎo)帶材的要沉積所述 超導(dǎo)材料的部分與其余部分區(qū)分開(kāi)。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，當(dāng)所述超導(dǎo)帶材暴露于沉積蒸汽 時(shí)，所述阻擋體以分級(jí)的方式往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以使巻繞于所述圓柱筒的所述超導(dǎo) 帶材的每一匝同時(shí)暴露于所述沉積蒸汽。
10、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述圓柱筒、巻繞于所述圓柱筒 的所述超導(dǎo)帶材、供給所述超導(dǎo)帶材的所述釋放筒、收集所述超導(dǎo)帶材的巻 線筒、所述環(huán)形軌道帶、以及用于轉(zhuǎn)動(dòng)所述環(huán)形軌道帶的所述帶巻筒互相關(guān) 聯(lián)地快速轉(zhuǎn)動(dòng)，以將所述超導(dǎo)帶材從所述釋放筒釋放，并將所述超導(dǎo)帶材巻 繞于所述巻線筒，從而使在所述超導(dǎo)帶材和所述圓柱筒之間具有預(yù)定間隙地 螺旋巻繞于所述圓柱筒的所述超導(dǎo)帶材的一部分在所述環(huán)形軌道帶上沿著 所述圓柱筒的中心線從所述釋放筒向所述巻線筒移動(dòng)，并且使所述超導(dǎo)材料 沉積于所述超導(dǎo)帶材的這一部分上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)制造超導(dǎo)帶材的裝置。在雙室中使用圓筒的蒸發(fā)(EDDC)方法適于大量生產(chǎn)高溫超導(dǎo)帶材。然而，EDDC方法局限于制造具有有限長(zhǎng)度的高溫超導(dǎo)帶材。試圖使用EDDC方法通過(guò)從一個(gè)卷筒釋放長(zhǎng)的高溫超導(dǎo)帶材并且在另一個(gè)卷筒卷繞長(zhǎng)的高溫超導(dǎo)帶材來(lái)制造具有足夠大的長(zhǎng)度的高溫超導(dǎo)帶材。在此情況中，重要的是要穩(wěn)固地從一個(gè)卷筒到另一個(gè)卷筒移動(dòng)螺旋卷繞于圓筒的高溫超導(dǎo)帶材。因此，本發(fā)明所提供的裝置使用分別圍繞圓筒布置的環(huán)形軌道帶，以穩(wěn)固地并且連續(xù)地沿著圓筒的中心線從一個(gè)卷筒到另一個(gè)卷筒移動(dòng)螺旋卷繞于圓筒的高溫超導(dǎo)帶材。
文檔編號(hào)H01L39/24GK101627483SQ200880007579
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月8日
發(fā)明者廉道俊, 李在煐, 李炳洙, 李相武, 柳在垠, 鄭禮鉉 申請(qǐng)人:韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院;株式會(huì)社瑞藍(lán)