H - Electricity – 03 – H
Patent
H - Electricity
03
H
H03H 2/00 (2006.01) H01P 7/08 (2006.01) H03H 7/01 (2006.01) H03H 7/03 (2006.01) H01F 6/06 (2006.01) H01F 17/00 (2006.01)
Patent
CA 2295773
Novel structures and methods for forming useful high temperature superconducting devices, most particularly resonators, are provided. Structures resulting in reduced peak current densities relative to known structures achieve numerous desirable benefits, especially including the reduced intermodulation effects of earlier resonators. In one aspect of this invention, a spiral in, spiral out resonator is provided, characterized in that it has an odd number of long runs, at least equal to five long runs, where the long runs are connected by turns, and wherein there are at least two sequential turns of the same handedness, followed by at least two turns of the opposite handedness. In yet another aspect of this invention, it has been discovered that reducing the size of the input and output pads of HTS resonators increases the relative inductance compared to the capacitance. Yet another resonator structure is a spiral snake resonator having a terminal end disposed within the resonator. A wide in the middle structure and wide at peak current density resonator structures utilize enlarged width portions of the resonator in those areas where current density is largest. In yet another aspect of this invention, operation of resonators in high modes, above the fundamental mode, reduce peak current densities. Resonators operated in modes in which current in adjacent long runs are in the same direction further serve to reduce current densities, and intermodulation effects. Symmetric current structures and modes of operation are particularly advantageous where far field effects are compensated for.
La présente invention concerne de nouveaux procédés et de nouvelles structures de fabrication de dispositifs supraconducteurs à température élevée, plus particulièrement des résonateurs. Les structures produisant des densités réduites de courant de crête par rapport à des structures connues offrent de nombreux avantages désirables, comprenant, en particulier, les effets d'intermodulation réduite des résonateurs antérieurs. Selon un aspect de l'invention, un résonateur à spirale d'entrée et spirale de sortie est caractérisé en ce qu'il présente un nombre impair de segments longs, au moins égal à cinq segments longs, qui sont reliés par des segments courbes, et au moins deux segments courbes séquentiels de même orientation, suivis par au moins deux segments courbes d'orientations opposées. Selon un autre aspect de l'invention, on a découvert qu'en réduisant la taille des blocs de l'entrée et de sortie de résonateurs HTS, on accroît l'inductance relative par rapport à la capacité. Une autre structure de résonateur est constituée par un résonateur enroulé en spirale dont une extrémité terminale est disposée dans le résonateur. Une largeur dans la structure médiane et une largeur au niveau des structures de résonateur de densité réduite de courant de crête utilisent des parties plus larges du résonateur, dans les zones où la densité de courant est la plus grande. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, le fonctionnement de résonateurs en modes élevés, supérieurs au mode fondamental, réduit les densités de courant de crête. Les résonateurs, activés selon des modes dans lesquels le courant est de même direction dans des liaisons adjacentes, servent, en outre, à réduire les densités de courant, et les effets d'intermodulation. Des structures de courant symétrique et les modes de fonctionnement correspondants sont particulièrement avantageux dans les situations où les effets de champ lointain sont corrigés.
Cardona Albert H.
Cortes Balam Quitze Andres Willemsen
Fenzi Neal O.
Forse Roger J.
Smart & Biggar
Superconductor Technologies Inc.
LandOfFree
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