Способ осаждения втсп на ленту с вращающимися вокруг общей оси исходным приемником, направляющей конструкцией и целевым приемником - RU2017134141A

1. Способ осаждения высокотемпературного сверхпроводника (=ВТСП) на ленту (2), в частности, импульсным лазерным напылением (=ИЛН),

в котором ленту (2) сматывают с исходного приемника (3), нагревают и транспортируют через зону (21) осаждения, и наматывают на целевой приемник (5),

при этом на нагретую транспортируемую ленту (2) в зоне (21) осаждения осаждают ВТСП-материал (32),

и ленту (2) направляют через зону (21) осаждения посредством направляющей конструкции (4);

отличающийся тем,

что в ходе осаждения ВТСП-материала (32) исходный приемник (3), направляющая конструкция (4) и целевой приемник (5) вращаются вокруг общей оси (9) вращения, так что участки ленты (2), вращающейся совместно с направляющей конструкцией (4), неоднократно пересекают зону (21) осаждения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ленту (2) направляют направляющей конструкцией (4) в виде множества вытянутых витков, причем длинные стороны вытянутых витков проходят по существу параллельно оси (9) вращения.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для по меньшей мере одной длинной стороны каждого вытянутого витка нормаль (N) к плоской передней стороне (19) ленты (2) ориентирована радиально наружу относительно оси (9) вращения,

и тем, что по всей протяженности вытянутых витков ленту (2) направляют по окружности вокруг оси (9) вращения, в частности, один раз.

4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что вытянутые витки взаимно проникают друг в друга, и тем, что для обеих длинных сторон каждого вытянутого витка нормаль (N) к плоской передней стороне (19) ленты (2) ориентирована радиально наружу относительно оси (9) вращения.

5. Способ по одному из пп. 2-4, отличающийся тем, что исходный приемник (3), направляющая конструкция (4) и целевой приемник (5) вращаются синхронно вокруг оси (9) вращения в ходе осаждения, при этом, в частности, ось (17) намотки исходного приемника (3) и ось (12) намотки целевого приемника (5) ориентированы перпендикулярно оси (9) вращения.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что направляющая конструкция (4) содержит трубчатую систему (40), на которую в ходе осаждения наматывают и с которой сматывают ленту (2), причем упомянутая трубчатая система (40) перемещается вдоль оси (9) вращения в ходе осаждения вследствие наматывания/сматывания ленты (2),

и тем, что в ходе осаждения трубчатая система (40) вращается вокруг оси (9) вращения в дополнение к вращению, обусловленному наматыванием/сматыванием ленты (2).

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что трубчатая система (40) содержит несколько трубчатых элементов (41, 42), которые в ходе осаждения последовательно вставляются в направляющую конструкцию и извлекаются из нее.

8. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что ось (17) намотки исходного приемника (3) и ось (12) намотки целевого приемника (5) соосны оси (9) вращения,

и тем, что исходный приемник (3), целевой приемник (5) и направляющая конструкция (4) вращаются вокруг общей оси (9) вращения с общей основной скоростью, повышаемой конкретными добавочными скоростями, обусловленными наматыванием/сматыванием ленты (2).

9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в ходе осаждения скорость вращения направляющей конструкции (4) составляет от 1 до 8 оборотов в секунду.

10. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в ходе осаждения окружная скорость ленты (2), вращающейся совместно с направляющей конструкцией (4), составляет от 0,3 до 2,0 м/с.

11. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в ходе осаждения ленту (2) транспортируют с исходного приемника (3) на целевой приемник (5) с линейной скоростью от 3 м/ч (прибл. 8,3*10^-4 м/с) до 200 м/ч (прибл. 5,6*10^-2 м/с).

12. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что ленту (2) транспортируют с исходного приемника (3) на целевой приемник (5) с натяжением от 5 до 120 Н/мм².

13. Устройство (1) для осаждения высокотемпературного сверхпроводника (=ВТСП) на ленту (2), в частности, для использования в способе по одному из предыдущих пунктов, содержащее:

a) исходный приемник (3) ленты (2), в частности, исходную катушку,

b) устройство (39) осаждения для подачи ВТСП-материала (32) на ленту (2) в зоне (21) осаждения,

c) направляющую конструкцию (4) для направления ленты (2) через зону (21) осаждения,

d) целевой приемник (5) ленты (2), в частности, целевую катушку,

e) приводную систему (24), выполненную с возможностью сматывать ленту (2) с исходного приемника (3), транспортировать ленту (2) через зону (21) осаждения и наматывать ленту (2) на целевой приемник (5), в частности, посредством первого привода (11),

f) нагревательное устройство (30) для нагрева ленты (2), транспортируемой через зону (21) осаждения,

отличающееся тем, что исходный приемник (3), направляющая конструкция (4) и целевой приемник (5) установлены с возможностью вращения вокруг общей оси (9) вращения,

и тем, что приводная система (24) дополнительно выполнена с возможностью вращения исходного приемника (3), направляющей конструкции (4) и целевого приемника (5) вокруг общей оси (9) вращения, в частности, посредством второго привода (18).

14. Устройство (1) по п. 13, отличающееся тем, что направляющая конструкция (4) содержит удлиненный держатель (6), проходящий вдоль оси (9) вращения, в частности, трубу, с множеством первых средств (7a-7d) отклонения ленты (2) на первой стороне удлиненного держателя (6), в частности, вблизи исходного приемника (3), и множеством вторых средств (8a-8d) отклонения ленты (2) на второй стороне удлиненного держателя (6), в частности, вблизи целевого приемника (5), причем зона (21) осаждения расположена между упомянутыми первой и второй сторонами,

тем, что последующие первые средства (7a-7d) отклонения расположены с поворотом относительно друг друга вокруг оси (9) вращения на фиксированный угол (α) смещения,

тем, что последующие вторые средства (8a-8d) отклонения расположены с поворотом относительно друг друга вокруг оси (9) вращения на фиксированный угол (α) смещения,

и тем, что вторые средства (8a-8d) отклонения расположены с поворотом вокруг оси (9) вращения относительно первых средств (7a-7d) отклонения на половину угла (α/2) смещения.

15. Устройство (1) по п. 14, отличающееся тем, что каждое из первых и вторых средств (7a-7d, 8a-8d) отклонения содержит валик, причем валик имеет больший диаметр, чем диаметр удлиненного держателя (6), и ось (10) валика пересекает ось (9) вращения под прямым углом,

и тем, что первые средства (7a-7d) отклонения расположены в первом осевом ряду на удлиненном держателе (6), а вторые средства (8a-8d) отклонения расположены во втором осевом ряду на удлиненном держателе (6), в частности, таким образом, что каждая из пар (7a/8a, 7b/8b, 7c/8c, 7d/8d) первых и вторых средств (7a-7d, 8a-8d) отклонения имеет одинаковые осевые расстояния.

16. Устройство (1) по п. 14 или 15, отличающееся тем, что исходный приемник (3) и целевой приемник (5) установлены на удлиненном держателе (6), при этом, в частности, оси (17, 12) намотки исходного приемника (3) и целевого приемника (5) перпендикулярны оси (9) вращения.

17. Устройство (1) по п. 13, отличающееся тем, что направляющая конструкция (4) содержит трубчатую систему (40) для наматывания ленты (2), установленную с возможностью скольжения вдоль оси (9) вращения относительно исходного приемника (3) и целевого приемника (9) и содержащую несколько отдельных трубчатых элементов (41, 42).

18. Устройство (1) по одному из пп. 13-17, отличающееся тем, что устройство (1) содержит натяжной механизм (16) для поддержания натяжения ленты (2) в ходе наматывания, при этом, в частности, натяжной механизм (16) содержит скользящую муфту (50) с фрикционными дисками (51, 52), соединенными с помощью одной или множества пружин (55).

19. Устройство (1) по одному из пп. 13-18, отличающееся тем, что нагревательное устройство (30) содержит трубчатый нагреватель (31), расположенный соосно оси (9) вращения, и тем, что трубчатый нагреватель (31) содержит окно (20) осаждения для обеспечения доступа к зоне (21) осаждения ВТСП-материала (32), подаваемого устройством (39) осаждения.

20. Устройство (1) по п. 19, отличающееся тем, что трубчатый нагреватель (31) окружен экраном (37) нагревателя, способным вращаться вокруг оси (9) вращения, при этом, в частности, экран (37) нагревателя имеет спиралевидную форму.