[实用新型]一种矩形双面超导薄膜开关

说明书

本实用新型公开一种矩形双面超导薄膜开关，包括基底层、分设于基底层两侧的上组薄膜和下组薄膜，上组薄膜包括上缓冲层、上薄膜层和上分流层且从基底层向上侧排列，下组薄膜包括下缓冲层、下薄膜层和下分流层且从基底层向下侧排列，上组薄膜和下组薄膜同侧分别连接有第一开关和第二开关且另一侧连接同个电源后形成串并联切换电路。本实用新型降低损坏率，提高利用率，优化组成性能。

技术领域

本实用新型涉及超导开关技术领域，具体涉及一种矩形双面超导薄膜开关。

背景技术

超导磁体系统既可以实现长期无损耗的能量存储，也可以提供一个高稳定性的磁场输出，超导开关作为超导磁体的组成部件，可与之构成类似零损耗的闭合回路，进而得到不变的磁场。

现有技术中，为降低成本且改善超导开关的关断特性，采用双面超导薄膜来制作超导开关，载流模式可同时扩展为双面载流，提高超导开关的集成度。然而，双面超导薄膜一般将双面薄膜串联连接来提高失超传播速率，双面超导薄膜失超时会产生大量热量直至超过超导薄膜的安全工作温度，若两面失超不同步，则极易造成单面超导薄膜损坏，浪费资源且使双面超导薄膜利用率下降。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种矩形双面超导薄膜开关，优化矩形双面超导薄膜材质、长度和厚度，提高失超传播性、同步性和安全性，并增设切换电路，在超导薄膜单面损坏后，能作为单面超导薄膜继续使用，节约资源和成本。

本实用新型采用的技术方案是：

一种矩形双面超导薄膜开关，包括基底层、分设于基底层两侧的上组薄膜和下组薄膜，上组薄膜包括上缓冲层、上薄膜层和上分流层且从基底层向上侧排列，下组薄膜包括下缓冲层、下薄膜层和下分流层且从基底层向下侧排列，上组薄膜和下组薄膜同侧分别连接有第一开关和第二开关且另一侧连接同个电源后形成串并联切换电路。

优先地，基底层采用铝酸镧材质且厚度为0.5mm。

优先地，上缓冲层和下缓冲层均采用氧化铈材质且厚度均为50nm。

优先地，上薄膜层和下薄膜层均采用YBCO薄膜且厚度均为300nm。

优先地，上分流层和下分流层均采用铜金属材质且厚度范围为50nm至100nm之间。

优先地，串并联切换电路还包括超导磁体，超导磁体两端分别连接下组薄膜和第二开关串联后的两端。

优先地，上薄膜层和下薄膜层均为矩形且正极方向同侧设立。

优先地，第一开关和第二开关均为单刀双掷开关。

本实用新型的有益效果是：

1.基地层外侧增设缓冲层、薄膜层和分流层并设置特定的厚度、长度，便于在失超时电流快速流向分流层，起到保护超导薄膜的作用，且提高失超传播速率、降低损坏几率，降低成本；

2.矩形双面超导薄膜开关分别连接单刀双掷开关构成串并联切换电路，便于控制开关进行电路切换，串联时同步失超，单面损坏后，可接通并联电路进行单独使用，提高利用率。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的串并联切换电路连接示意图。

图中标记为：1.基底层，2.上组薄膜，21.上缓冲层，22.上薄膜层，23.上分流层，3.下组薄膜，31.下缓冲层，32.下薄膜层，33.下分流层，4.串并联切换电路，41.第一开关，42.第二开关，43.超导磁体，44.电源。