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FP6

HIGINS — Ergebnis in Kürze

Project ID: 508232
Gefördert unter: FP6-SME
Land: Deutschland

Neuartige Einsatzspule für stärkere magnetische Felder

Supraleitende Magnete befinden sich in der Grundlagenforschung, bei Systemen für die Magnetresonanztomografie (MRT) und Kernresonanzspektroskopie (NMR) für die medizinische Diagnostik sowie auch im Energiesektor in breitgefächerter Anwendung. EU-finanzierte Forscher konnten wichtige Fortschritte bei der Steigerung der magnetischen Felder vorweisen, was wichtige Auswirkungen auf die Entwicklung neuer Produkte hat.
Neuartige Einsatzspule für stärkere magnetische Felder
Supraleitende Magnete können infolge sehr hoher Stromdichten (Supraleitung) große Magnetfelder erzeugen und realisieren dies aufgrund des minimalen elektrischen Widerstands mit einem sehr geringen Energiebedarf.

Aufgrund von Beschränkungen in der Stärke des erzeugten Magnetfelds (gemessen in Tesla) konnten diese Magnete bisher jedoch noch nicht ihr volles Potenzial erfalten. Derzeit weisen modernste Magnete eine maximale Feldstärke von ungefähr 21 Tesla (T) bezogen auf die Leistung der Spulendrähte des Niedertemperatursupraleiters auf.

Europäische Wissenschaftler wollten nun diese Einschränkung überwinden und forschten innerhalb des Higins-Projekts ("Highest magnetic field insert coil made from high temperature superconductors for a 25 Tesla break-through") an diesem Thema.

Die Kombination der äußeren Abschnitte eines Niedertemperatursupraleiters mit den inneren Abschnitten eines Hochtemperatursupraleiters ergab einen Magneten, der in der Lage ist, bei einer Temperatur von 4,2 Kelvin ein Feld von 18 bis 19 T zu erzeugen. Der Higins-Magnet repräsentiert eines der stärksten derzeit verfügbaren Gleichfelder und bewies, auch wenn kein 25 T-Feld erreicht wurde, auf deutliche Weise die Realisierbarkeit des Konzepts.

Wenn erst neue Leiter mit bis zu viermal höherer Stromdichte (bezogen auf das erzeugte Magnetfeld) verfügbar sind, steht der Machbarkeit eines 25 T-Magneten in naher Zukunft nicht viel im Wege, vorausgesetzt, dass eine zusätzliche Unterstützung der erzeugeten extrem hohen Kräfte gewährleistet wird.

Das Higins-Projekt hat bedeutende Fortschritte im Verständnis der Technik vorzuweisen, die zur Herstellung eines supraleitenden Magneten mit 25 T erforderlich ist. In einem solchen Durchbruch steckt das Potenzial, die Tür zu einer Vielzahl neuer Forschungsvorhaben und Experimente zu öffnen, welche die Position Europas bei der Bereitstellung supraleitender Magnete und die allgemeine Position im Bereich Forschung und Entwicklung (FuE) stärken werden.

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