[发明专利]用于生产用于超导层的基板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产基板的方法，且具体地涉及适合于支撑细长超导元件的基板，以及用于生产且使用这种基板的对应方法。

背景技术

由于超导结构能够在没有电阻损耗的情况下传导电流，所以超导结构可能视作有利的。因此超导结构例如超导带材用于大量应用，例如发生器和变压器。然而，虽然超导结构在传送直流时具有卓越性能，但是该超导结构在用于交流(AC)应用时可能呈现较高损耗。

当前可用的减少AC损耗的装置可能不适合于以直接方式处理较长长度的超导带材。

在申请US 7,593,758 B2中，提出了具有被分割的高温超导体层的带材。在带材基板、缓冲层以及超导层中的一个中形成的分裂条带创建了超导层中的平行间断点，这些间断点将超导层的载流元件分成条带或者长丝状结构。载流元件的分割具有减少AC损耗的效应。还公开了用于制造这种超导带材且在这种带材中减少AC损耗的方法。

在申请US 4,101,731中，提出了复合复丝超导体结构，该结构包括细长载基板的、纵向引导的、喷溅离散细丝的A-15型金属键超导体。在优选程序中，多个间隔的、大体纵向槽被形成在细长细丝基板优选金属丝的表面上。槽在基板表面上的壁被成形为底切位于两个相邻槽之间的基板的曲线表面，使得槽的壁部分中的至少一些在其中超导体被喷溅到基板上的随后喷溅步骤期间被几何遮蔽。具体地，一层具有A-15晶体结构的适当超导金属间化合物例如Nb₃Ge随即被喷射到带槽的基板上，并且沉积在槽的底部处以及槽之间的基板的表面部分处。遮挡的壁部分基本上保持无沉积物的，使得合成的间隔沉积物沿着基板随着不同线或者带延伸，由此构建超导细丝。若需要的话，则多个这种基板可以通过捆绑所述基板并且使其通过熔态金属来固定成又一个复合结构。然后，合成结构作为一个顶级产品可以被设计为生产在周围金属矩阵中忍受超导细丝的基板的合成物。

可以看见现有技术的方法存在的问题在于：现有技术的方法不适合于有效且便宜地连续处理这种较长长度的带材、使能低材料消耗并且/或者为超导带材提供好的基板。具有用于制造用于具有减少AC损耗的超导带材的基板的方法将是有利的，其中，与现有技术相比，该方法适合于连续处理这种较长长度的带材，并且该方法将使有效的、便宜的，并且/或者提供用于超导带材的改进基板的方法。

发明内容

本发明又一个目的在于提供对现有技术的可替换。

具体地，可以看见本发明的目的在于提供用于制造用于具有减少AC损耗的超导带材的基板的方法，该方法适合于连续处理这种较长长度的带材，并且该方法将使有效的、便宜的，并且/或者提供用于超导带材的改进基板的方法，解决了现有技术的上述问题。

因此，上述目的和几个其它目的可以在本发明的第一方面中通过提供用于生产适合于支撑细长超导元件(例如具有减少AC损耗的超导带材)的基板的方法来获得，所述方法包括例如包括以下步骤：

-提供分层固体元件，所述分层固体元件包括：

○下层，例如镍基合金，例如哈氏合金，例如不锈钢，以及

○上层，例如气体硬化层，例如变形硬化层，例如氧化层，例如氮化层，例如膜，例如蜡，例如漆，

其中，所述上层与所述下层相邻放置并且至少部分覆盖所述下层，

-在所述上层中形成(例如在变形处理中形成)多个分裂条带(disruptive strip)，由此形成所述下层的多个暴露区域，其中每个暴露区域沿着分裂条带形成，

-蚀刻所述暴露区域，以在所述上层和所述下层之间形成底切容积，其中，每个底切容积沿着分裂条带形成，其中，蚀刻剂被使用以使得下层的蚀刻速率高于上层的蚀刻速率。

本发明特别地但不排外地有利获得用于产生适合于支撑细长超导元件的基板的方法，由于不需要非均质蚀刻速度来获得底切，所以该方法能够使用较大数量的下层材料即该方法能够在用于下层的多种不同材料之间进行选择。另一个优势在于：该方法能够在用于上层的多种不同材料之间进行选择。例如，上层可以为缓冲层，例如浸涂(dip-coated)缓冲层，这可能是有利的，因为当形成分裂条带时，上层的剩余部分可以立即准备超导层的沉积。而且，由该方法生成的基板能够有效地分离超导材料的密集间距线。