В Российской Федерации единственным коммерческим производителем ВТСП-кабеля второго поколения является ООО «С-Инновации». В 2019 году отечественные специалисты изготовили высокотемпературный сверхпроводниковый кабель с выдающимися характеристиками. Так, при длине провода свыше 100 м:
- среднее значение критического тока при температуре 77 К (-196 °С) составляет 912 А/12 мм;
- минимальное значение критического тока – 812 А/12 мм;
- стандартное отклонение составляет 10,6 А (1,2%).
Высокотемпературный сверхпроводящий кабель – это металлическая полоса, покрытая несколькими функциональными слоями. Один из таких слоев изготовлен из материала, электрическое сопротивление которого при понижении температуры до -196 °С становится равным нулю. В ВТСП-проводе российского производства сверхпроводник выполнен из состава RBa2Cu3O7 (R – редкоземельный элемент). По сути, слой сверхпроводника представляет собой монокристалл с высочайшей степенью кристаллографической ориентации.
Такой кабель состоит из 10 слоев. При этом толщина некоторых из них не превышает 5 нм. Каждый слой выполняет определенную функцию. Например, это может быть буферная, кристаллографическая, защитная функция и др.
Сверхпроводники первого поколения, где роль охлаждающей жидкости выполняет жидкий гелий, используются и сегодня. Они обеспечивают функционирование томографов и ускорителей (например, Большого адронного коллайдера). Для высокотемпературного сверхпроводящего провода второго поколения достаточно охлаждения жидким азотом.
Современные охладительные системы и криокулеры достаточно легко обеспечивают снижение температуры до нужного уровня. Благодаря этому в последние годы был создан ряд ВТСП-устройств на основе высокотемпературных сверхпроводящих проводов.
В двигателе ВТСП-провода расположены внутри криостата, где за счет прокачки хладагента создается криогенная температура. Аналогичная технология используется для охлаждения высокотемпературных сверхпроводящих кабелей: жидкий азот беспрерывно прокачивается вдоль всего провода.
Качественная теплоизоляция криостата позволяет более экономно расходовать жидкий азот. В зависимости от размера устройства расход хладагента может составить несколько литров в час. Современные технологии могут обеспечить полную сохранность охлаждающего вещества. С этой целью используется криокулер. Он делает систему замкнутой, не нуждающейся в регулярной дозаправке.
ООО «С-Инновации» было создано в 2011 году. Компания специализируется на исследованиях в области ВТСП-технологий и создании высокотемпературных сверхпроводящих проводов второго поколения. С 2014 года основным направлением деятельности предприятия стало изготовление кастомизированной сверхпроводниковой продукции. Тогда же, в рамках коммерциализации научной деятельности, ООО «С-Инновации» поставило на рынок первые сверхпроводниковые ленты.
С 2011 года компания является одним из резидентов фонда «Сколково». В конце 2014 года она получила грант на финансирование своих разработок.
Источник: https://marketelectro.ru/
