230 likes | 320 Views
SZUPRAVEZETŐK LEHETSÉGES ALKALMAZÁSA AZ IRÁNYÍTOTT ENERGIÁJÚ FEGYVEREKBEN. Csuka Antal Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetem Katonai Műszaki Doktori Iskola.
E N D
SZUPRAVEZETŐK LEHETSÉGES ALKALMAZÁSA AZ IRÁNYÍTOTT ENERGIÁJÚ FEGYVEREKBEN Csuka Antal Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetem Katonai Műszaki Doktori Iskola
„In spite of the fact that it is Nature’s „oversight” superconductivity is a remarcable phenomenon”Andrei Marouchkine„Annak ellenére, hogy szupravezetés a természet hibája, egy csodálatra méltó jelenség” Andrei Marouchkine
>Fémek–ötvözetek >Vegyületek (kerámiák) >Szén (fulerének) >Szén (nano csövek) >Polimerek >Szerves vegyületek >I Típusú szupravezetők (Tc<10K) >II Típusú szupravezetők (Tc=10K- 164K) >III Típusú szupravezetők SZUPRAVEZETŐK
SZUPRAVEZETŐK Fémek-ötvözetek Hg 1911-ben Kammerlingh Onnes és segédje: Gilles Holst
SZUPRAVEZETŐ ANYAGOK • Több mint 7000 féle szupravezető anyag és vegyület • A periódusos tábla elemeinek több mint fele • Csak a rossz vezetők (kivéve Al) • 60 vegyelem nagy nyomás alatt vagy besugárzás hatására (vékony hártyák)
SZUPRAVEZETŐK Alacsony hőmérsékletű Szupravezető (LTS) MgB2 1953 Bert Matthias és John Hulm University of Chicago Tc=39K B < 15T
SZUPRAVEZETŐK Magas (közép) hőmérsékletű szupravezetők (HTS) YBa2Cu3O7 1987 Bednorz and Müller, Maw-Kuen Wu University of Alabama Tc>77K (-196 Co)
SZUPRAVEZETŐK SZUPRAVEZETŐK VILLAMOS JELLEMZŐK AC és DC RÉZ VEZETŐ
VESZTESÉGEK A SZUPRAVEZETŐKBEN SZUPRAVEZETŐK
SZUPRAVEZETŐ HUZALOK • RÉZ HUZAL • 3-8 A/mm2 • SZUPRAVEZETŐ • d= 4-10mm • v= 1 -10µm • S=0,05 -0,01 mm2 • Jc 5-700 x MINT AZ AZONOS KERESZTMETSZETŰ Cu HUZAL ESETÉBEN !!!
TÖMB SZUPRAVEZETŐ ENERGIATÁROLÓK minden eddig ismert energiatároló tárolási kapacitását felülmúlja egységnyi térfogaton !!! SMES Superconducting Magnetic Energy Storage 1983- General Atomics ÁLLANDÓ MÁGNESEK
CRYOGEN COOLER KIEGÉSZÍTŐ BERENDEZÉSEK HŰTŐKÖZEG ÉS HŰTŐ- BERENDEZÉSEK Hőmérséklet < Tc - cryogen ber. (< 1,5K) - folyékony He (4,22K) - folyékony levegő (73K) - folyékony N2 ( 77 K) - lézeres hűtés ( 1985 Steven Chu és munkatársai T= 10-9 K)
SZUPRAVEZETŐ MÁGNESEK -Föld mágneses térereje Dél Amerika- Dél Afrika 0,3 mT mágneses pólusok- Észak Kanada- Dél Ausztrália 0,6 mT -Vasmagos tekercs telítődik 2 T Példa: λ= 0.7 hűtő hézag belső sugár a= 2.5 cm ‘ Fabry faktor’ G(α,β) = 0.179 10 Tesla ->P=1.9 MW -Montgomery egyenlet:
SZUPRAVEZETŐ MÁGNESEK Nb3Sn és NbTi mágnesek > Normál üzemben Tc =4,2K 8T Tc = 2K 9-10 T > Túlterhelés mértéke: 50% > Homogén mágneses tér D=1cm 0,1 % Különleges kialakítás 0,001%
ENERGIATÁROLÓK SZUPRAVEZETŐKKEL • FORGÓ GENERÁTOROK • Súrlódásmentes lebegő csapágyazás • Nagy tárolási kapacitás • (10KWh) • Csendes működésű • Közvetlen energia átalakítás kinyerés • Kedvező hatásfok • STATIKUS GENERÁTOROK • MOTOR5MW (2001) • 36MW- 49.000 LE, 1201/n 2,9 millió Nm
SZUPRAVEZETŐK HADÁSZATI CÉLÚ ALKALMAZÁSA IRÁNYÍTOTT ENERGIÁJÚ FEGYVEREK ENERGIAELLÁTÁS
SZUPRAVEZETŐK HADÁSZATI CÉLÚ ALKALMAZÁSA LÉZER ÉS SZUPRAVEZETŐ = NAGY SEBESSÉGŰ KAPCSOLÓK (IMPULZUSFEGYVEREK) SZUPRAVEZETŐ ÉS PLAZMA = LÖKÉSHULLÁM KELTŐK (NAGY ENERGIÁJÚ AKUSZTIKUS ESZKÖZÖK)
SZUPRAVEZETŐK HADÁSZATI CÉLÚ ALKALMAZÁSA IMPULZUSKELTÉS SZUPRAVEZETŐVEL LÉZER TERHELÉS-SUGÁRZÓ SZUPRAVEZETŐ HŰTŐKÖZEG GENERÁTOR G
SZUPRAVEZETŐK HADÁSZATI CÉLÚ ALKALMAZÁSA AKUSZTIKUS HULLÁMOK KELTÉSE SZUPRAVEZETŐVEL SZUPRAVEZETŐ TEKERCSEK AKUSZTIKUS HULLÁM B E PLAZMA G GENERÁTOR