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Title:
SUPERCONDUCTING STRIP CONDUCTOR HAVING A PLANAR PROTECTIVE LAYER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/101763
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a superconducting strip conductor (1) comprising a strip-like substrate (3) having two main surfaces (31a, 31b) and at least one planar superconducting layer (5) applied to a first main surface (31a) of the substrate (3), and at least one planar protective layer (11) which is applied to at least one of the main surfaces (33a) of the composite conductor (9) thus formed, the protective layer (11) being formed from a material which has a specific thermal conductivity of at least 2 W/(m.K) and which has a specific electrical resistance of at least Ohm.m. The invention further relates to an electrical coil device having such a strip conductor, and to a method for producing such a strip conductor.

Inventors:
FILIPENKO, Mykhaylo (Ginsterweg 23, Erlangen, 91058, DE)
FRANK, Michael (Erlanger Straße 27C, Uttenreuth, 91080, DE)
GRUNDMANN, Jörn (Waldstr. 39, Großenseebach, 91091, DE)
VAN HASSELT, Peter (Tennenloher Str. 40, Erlangen, 91058, DE)
Application Number:
EP2018/082000
Publication Date:
May 31, 2019
Filing Date:
November 21, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
H01F6/04; H01B12/00; H01F6/06; H01F41/04; H01F41/063; H01L39/14
Foreign References:
US3432783A1969-03-11
US20140357495A12014-12-04
US4977039A1990-12-11
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Supraleitender Bandleiter (1), umfassend

- ein bandförmiges Substrat (3) mit zwei Hauptflächen

(31a, 31b) und

- zumindest eine auf einer ersten Hauptfläche (31a) des Sub strats (3) aufgebrachte flächige supraleitende Schicht (5)

- sowie wenigstens eine flächige Schutzschicht (11), welche auf wenigstens einer der Hauptflächen (33a) des so gebilde ten Leiterverbundes (9) aufgebracht ist,

- wobei die Schutzschicht (11) aus einem Material gebildet ist, welches eine spezifische Wärmeleitfähigkeit von we nigstens 2 W/ (m-K) aufweist und welches einen spezifischen elektrischen Widerstand von wenigstens 105 Ohm-m aufweist,

- wobei die Schutzschicht (11) eine Schichtdicke (dll) von weniger als 20 ym aufweist.

2. Bandleiter (1) nach Anspruch 1, bei welchem zwischen der supraleitenden Schicht (5) und der Schutzschicht (11) eine zusätzliche flächige normalleitende Deckschicht (7) angeord net ist.

3. Bandleiter (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei wel chem die Schutzschicht (11) auf der Seite () des Bandleiters (1) angeordnet ist, welche die supraleitende Schicht (5) trägt und/oder auf der Seite (35b) des Bandleiters (1) ange ordnet ist, welche von der supraleitenden Schicht (5) abge wandt ist.

4. Bandleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schutzschicht (11) als Direktbeschichtung auf der darunterliegenden Schicht (7) aufgebracht ist.

5. Bandleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schutzschicht (11) eine Schichtdicke (dll) im Bereich zwischen 2 ym und 10 ym aufweist.

6. Bandleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schutzschicht (11) aus einem Material gebil det ist, welches eine spezifische Wärmeleitfähigkeit von we nigstens 25 W/ (m-K) aufweist.

7. Bandleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schutzschicht (11) aus einem Material gebil det ist, welches eine spezifische Wärmeleitfähigkeit von we nigstens 100 W/ (m-K) , insbesondere sogar wenigstens

1000 W/ (m-K) , aufweist.

8. Bandleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schutzschicht (11) die elektrisch am stärk sten isolierende Schicht des gesamten Schichtaufbaus des Bandleiters ist (1).

9. Bandleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schutzschicht (11) Diamant umfasst.

10. Bandleiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei wel chem die Schutzschicht (11) eine anorganische Metallverbin dung und/oder eine metallorganische Verbindung umfasst.

11. Bandleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher eine Gesamtdicke (dl) von höchstens 130 ym, insbeson dere von höchstens 100 ym aufweist.

12. Elektrische Spuleneinrichtung (21) mit wenigstens einer Spulenwicklung (23) aus einem supraleitenden Bandleiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.

13. Elektrische Spuleneinrichtung (21) nach Anspruch 12, wel che eine Spuleneinrichtung für eine elektrische Maschine, einen Transformator und/oder einen supraleitenden Energie speicher ist.

14. Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Bandlei ters (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem die Schutzschicht (11) als Direktbeschichtung auf der darunter liegenden Schicht (7) abgeschieden wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem die Direktbe- Schichtung mit Hilfe einer Gasphasenabscheidung und/oder einer Aerosoldeposition aufgebracht wird oder durch eine che mische Reaktion der Oberfläche mit einem umgebenden Medium in situ entsteht.

Description:
Beschreibung

Supraleitender Bandleiter mit flächiger Schutzschicht

Die vorliegende Erfindung betrifft einen supraleitenden Band leiter, umfassend ein bandförmiges Substrat mit zwei Haupt flächen und zumindest eine auf einer ersten Hauptfläche des Substrats aufgebrachte flächige supraleitende Schicht sowie wenigstens eine flächige Schutzschicht, welche auf wenigstens einer der Hauptflächen des so gebildeten Leiterverbundes auf gebracht ist.

Aus dem Stand der Technik sind supraleitende Bandleiter, ins besondere hochtemperatursupraleitende Bandleiter, bekannt, bei welchen ein supraleitendes Material flächig auf einem me tallischen Substratband abgeschieden ist. Wenn aus derartigen Bandleitern elektrische Spulen gewickelt werden, dann werden die einzelnen Windungen der Wicklung normalerweise elektrisch gegeneinander isoliert. Hierzu wird der beim Wickeln einge setzte Bandleiter typischerweise vor dem Herstellen der Wick lung mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet oder umhüllt. Eine solche Isolationsschicht bewirkt auch, dass ein definierter Abstand zwischen den elektrisch leiten den Bestandteilen der Windungen eingehalten wird. Ein solcher wohldefinierter Abstand zwischen den Leiterwindungen ist mit anderen Methoden nur relativ schwer zu erreichen. Supralei tende Spulen werden zwar häufig entweder während des Wickelns mit einem Imprägnierharz zwischen den Windungen versehen oder nach dem Wickeln mit einer isolierenden Vergussmasse vergos sen. Im ersten Fall spricht man von Nasswickeln, im zweiten Fall spricht man von Trockenwickeln mit anschließendem Spu lenverguss. In beiden Fällen ist es jedoch schwierig, durch das Imprägnierharz oder die Vergussmasse einen wohldefinier ten Abstand zwischen den leitenden Bereichen der einzelnen Windungen zu erzeugen. Für eine zuverlässige und wohldefi nierte elektrische Isolation zwischen den einzelnen Windungen ist es daher vorteilhaft, eine isolierende Schicht von defi- nierter Dicke zwischen den elektrisch leitenden Bestandteilen der Windungen vorzusehen.

Bei herkömmlichen isolierten Bandleitern wird typischerweise das mit der supraleitenden Schicht versehene Substrat entwe der durch Extrusion oder durch Umwickeln mit einer elektrisch isolierenden Polymerschicht versehen. Dazu kann der Leiter Aufbau beispielsweise mit einem Kaptonband umwickelt werden. Alternativ kann zwischen den einzelnen leitfähigen Windungen ein elektrisch isolierendes Kunststoffband lose mit eingelegt werden .

Ein Nachteil der bekannten Spulenwicklungen liegt darin, dass die Stromdichte einer solchen Spule auch bei sehr hohen

Stromtragfähigkeiten der supraleitenden Schicht durch die un ter Umständen recht hohen Schichtdicken von Substrat, Isola tionsschicht und optional vorhandenen metallischen Deck schichten begrenzt wird. Durch all diese Beiträge ist nämlich die Gesamtdicke des Bandleiters (inklusive Isolation) sehr viel höher als die Dicke der supraleitenden Schicht allein. Bei der Verwendung von herkömmlichen Bandleiter-Aufbauten ist es jedoch schwierig, dünnere Schichtdicken zu verwenden. Ins besondere müssen für das metallische Substrat und die oft vorliegende metallische Deckschicht bestimmte Mindest- Schichtdicken eingehalten werden, um eine gute thermische An bindung der Spule an ein Kühlsystem zu gewährleisten. Dies ist notwendig, um die Spule zuverlässig und dauerhaft auf ei ne Betriebstemperatur zu kühlen, welche unterhalb der Sprung temperatur des verwendeten Supraleitermaterials liegt. Insbe sondere wenn die Spulenwindungen nicht (nur) durch direkten thermischen Kontakt mit einem fluiden Kühlmittel, sondern (auch) durch eine thermisch leitfähige Verbindung mit einem Kühlkörper gekühlt werden, dann wird ein relativ hoher Anteil der metallischen Bestandteile des Bandleiters benötigt. Eine weitere Schwierigkeit bei dieser Art der Kühlung über einen Kühlkörper besteht darin, dass an allen Stellen ein guter thermischer Kontakt zwischen den metallischen Teilen des Bandleiters und dem Kühlkörper gewährleistet sein muss. Wenn beispielsweise beim Umwickeln des Leiteraufbaus mit einer elektrisch isolierenden Polymerfolie ein Hohlraum entsteht, dann liegt in dieser Stelle ein schlechterer Wärmeübertrag vom Leiteraufbau über die Polymerfolie zum daran angrenzenden Kühlkörper vor.

Weiterhin können zusätzliche metallische Deckschichten vor liegen, die die Funktion der elektrischen Stabilisierung des Bandleiters erfüllen. Dies erfolgt dadurch, dass sie eventu ell vorhandene kleine Bereiche mit verminderter Stromtragfä higkeit überbrücken.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen supraleitenden Bandleiter anzugeben, welcher die genannten Nachteile über windet. Insbesondere soll ein Bandleiter zur Verfügung ge stellt werden, welcher in einer damit hergestellten Wicklung eine hohe Stromdichte bei gleichzeitig effektiver Kühlung des Bandleiters ermöglicht. Eine weitere Aufgabe ist es, eine elektrische Spuleneinrichtung mit einem solchen Bandleiter zur Verfügung zu stellen. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bandleiters angegeben werden.

Diese Aufgaben werden durch den in Anspruch 1 beschriebenen Bandleiter, die in Anspruch 12 beschriebene elektrische Spu leneinrichtung sowie durch das in Anspruch 14 beschriebene Verfahren gelöst.

Der erfindungsgemäße supraleitende Bandleiter umfasst ein bandförmiges Substrat mit zwei Hauptflächen und mindestens eine auf einer ersten Hauptfläche des Substrats aufgebrachte flächige supraleitende Schicht. Der Bandleiter umfasst wei terhin wenigstens eine flächige Schutzschicht, welche auf we nigstens einer der Hauptflächen des so gebildeten Leiterver bundes aufgebracht ist. Diese Schutzschicht ist aus einem Ma terial gebildet, welches eine spezifische Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 2 W/ (m-K) aufweist und welches einen spezifi schen elektrischen Widerstand von wenigstens 10 5 Ohm-m auf weist. Der genannte Leiterverbund umfasst also das Substrat und die supraleitende Schicht und stellt somit den Leiteraufbau vor Aufbringung der Schutzschicht dar. Dabei können zwischen dem Substrat und der supraleitenden Schicht optional eine oder mehrere weitere Zwischenschichten vorhanden sein. Diese Zwi schenschichten sind dann ebenfalls Teil des genannten Leiter verbundes. Bei einer solchen Zwischenschicht kann es sich beispielsweise um eine sogenannte Pufferschicht handeln, de ren kristallographische Struktur eine Wachstumsstruktur für die folgende supraleitende Schicht vorgibt. Weiterhin kann optional auf der supraleitenden Schicht (und/oder gegenüber) eine weitere flächige Deckschicht aufgebracht sein, welche dann ebenfalls zu dem Leiterverbund gehören soll, auf dem an schließend die genannte Schutzschicht aufgebracht ist.

Das genannte Substrat kann normalleitend ausgebildet und ins besondere aus einem metallischen Material gebildet sein. We sentlich ist in jedem Fall, dass das Substrat eine tragende bandförmige Struktur bildet, welches die (direkt oder indi rekt über wenigstens einer Zwischenschicht) darauf aufge brachte flächige supraleitende Schicht trägt. Diese flächige supraleitende Schicht kann dann sehr dünn ausgebildet sein und muss nicht eigenstabil sein, da sie von dem Substrat me chanisch gehalten wird. Prinzipiell ist es auch möglich, dass die supraleitende Schicht auf beiden Hauptflächen des Sub strats aufgebracht ist. Wesentlich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist nur, dass eine solche Schicht auf zumindest einer dieser Hauptflächen des Substrats gebildet ist .

Da das bandförmige Substrat zwei Hauptflächen aufweist, wei sen auch sowohl der zusammen mit den übrigen genannten

Schichten (außer der Schutzschicht) gebildete Leiterverbund und der insgesamt gebildete Bandleiter zwei derartige Haupt flächen auf. Der genannte Mindestwert für den spezifischen Widerstand soll dabei insbesondere bei Raumtemperatur gelten. Analog soll auch der genannte Wertebereich für die thermische Leitfähig keit insbesondere bei Raumtemperatur eingehalten sein. Alter nativ oder zusätzlich kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die jeweils genannten Werte für die physikalischen Para meter auch bei einer kryogenen Betriebstemperatur, also bei spielsweise bei etwa 77 K oder einer noch tieferen Betriebs temperatur erfüllt sind.

Gleichzeitig zu den genannten Widerstandseigenschaften soll das Material der Schutzschicht eine spezifische Wärmeleitfä higkeit von wenigstens 2 W/ (m-K) aufweisen. Hierdurch wird vorteilhaft eine gute thermische Anbindung einer aus dem Bandleiter gebildeten Spulenwicklung an einen daran anzukop pelnden Kühlkörper erreicht. Dies ist ein wesentlicher Vor teil gegenüber dem Stand der Technik, bei dem durch thermisch schlecht leitende Isolatorschichten zwischen den Windungen die thermische Ankopplung des gesamten Wicklungspakets und insbesondere der supraleitenden Schicht an einen äußeren Kühlkörper deutlich verschlechtert wird.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung werden also insbeson dere dadurch erreicht, dass dieselbe Schicht, die für eine elektrische Trennung benachbarter Windungen sorgt, gleichzei tig eine hinreichend hohe thermische Leitfähigkeit für eine gute thermische Anbindung des gesamten Wicklungspaketes an einen Kühlkörper aufweist. Nach dem Stand der Technik werden diese beiden Eigenschaften (elektrische Isolation einerseits und thermische Leitfähigkeit andererseits) dagegen auf mehre re übereinanderliegende Schichten verteilt. Für die thermi sche Anbindung des gesamten Wicklungspakets an einen Kühlkör per ist die erfindungsgemäße Ausführung aber wesentlich vor teilhafter, da eine thermisch sehr schlecht leitfähige

Schicht vollständig vermieden wird und somit eine Unterbre chung des thermischen Kontakts zwischen der supraleitenden Schicht und dem Kühlkörper ebenfalls vermieden wird. Die erfindungsgemäße elektrische Spuleneinrichtung umfasst wenigstens eine Spulenwicklung, welche aus einem erfindungs gemäßen supraleitenden Bandleiter gebildet ist. Insbesondere umfasst eine solche Spulenwicklung eine Mehrzahl von Windun gen aus einem derartigen Bandleiter. Die Vorteile der erfin dungsgemäßen Spuleneinrichtung ergeben sich analog zu den oben beschriebenen Vorteilen des erfindungsgemäßen Bandlei ters. Ein zusätzlicher Vorteil kann darin gesehen werden, dass die beschriebene Schutzschicht, welche Teil des Bandlei ters ist, im Vergleich zu einem nachträglich eingebrachten Imprägniermittel oder einer Vergussmasse einen deutlich kon stanteren Wicklungsabstand ermöglicht. Insbesondere kann der Abstand der supraleitenden Schicht, der sich zwischen den je weils benachbarten Windungen an unterschiedlichen Umfangspo sitionen ergibt, über die gesamte Wicklung sehr konstant ge halten werden, wenn die Schichtdicke der Schutzschicht ent sprechend konstant ist. Weitere Vorteile der Spuleneinrich tung sind dadurch gegeben, dass bei dem erfindungsgemäßen Bandleiteraufbau die Gesamtdicke des Bandleiters sehr gering gehalten werden kann und hierdurch in der Spuleneinrichtung eine sehr hohe Stromdichte erreicht werden kann. Hierbei kann trotzdem, wie oben beschrieben, eine hinreichende elektrische Isolation von Windung zu Windung sowie eine effektive Wärme abfuhr gewährleistet sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung eines erfindungsgemäßen supraleitenden Bandleiters. Bei diesem Ver fahren wird die Schutzschicht als Direktbeschichtung auf der darunterliegenden Schicht abgeschieden. Unter einer solchen Direktbeschichtung soll verstanden werden, dass dabei die Schutzschicht als feste Schicht erst in situ auf dem Leiter verbund gebildet wird. Sie soll also insbesondere nicht als vorgefertigte feste Schicht vorliegen, welche erst nachträg lich mit dem Leiterverbund verbunden wird. Dabei sind unter schiedliche Beschichtungsverfahren denkbar, beispielsweise aus der Gasphase, aus einem Aerosol oder aber prinzipiell auch aus einer Lösung oder Schmelze. Gegebenenfalls kann die Schutzschicht allgemein auch durch eine chemische Reaktion des Materials der betreffenden Hauptfläche mit einem umgeben den Medium entstehen. Ein besonderer Vorteil der Direktbe schichtung des Bandleiters liegt darin, dass sich die Schutz schicht hierdurch sehr eng an die übrigen Schichten des Lei terverbundes anschmiegt und somit größere Lücken zwischen dem Leiterverbund und der Schutzschicht vermieden werden. Solche Lücken treten nach dem Stand der Technik leicht dann auf, wenn feste Isolationsbänder nachträglich mit dem Leiterver bund verbunden werden und insbesondere an den Kanten des Lei terverbundes eine perfekte Anpassung der Geometrie der Isola tionsschicht nicht möglich ist. Durch die Vermeidung derarti ger Lücken kann eine noch bessere thermische Anbindung des Wicklungspakets und insbesondere seiner supraleitenden

Schicht an einen äußeren Kühlkörper gewährleistet werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin dung gehen aus den von den Ansprüchen 1, 12 und 14 abhängigen

Ansprüchen sowie der folgenden Beschreibung hervor. Dabei können die beschriebenen Ausgestaltungen des Bandleiters, der Spuleneinrichtung und des Herstellungsverfahrens allgemein vorteilhaft miteinander kombiniert werden.

So kann es sich bei der supraleitenden Schicht insbesondere um eine hochtemperatursupraleitende Schicht handeln. Hochtem peratursupraleiter (HTS) sind supraleitende Materialien mit einer Sprungtemperatur oberhalb von 25 K und bei einigen Ma terialklassen, beispielsweise den Cuprat-Supraleitern, ober halb von 77 K, bei denen die Betriebstemperatur durch Kühlung mit anderen kryogenen Materialien als flüssigem Helium er reicht werden kann. HTS-Materialien sind besonders attraktiv, da diese Materialien abhängig von der Wahl der Betriebstempe ratur hohe obere kritische Magnetfelder sowie hohe kritische Stromdichten aufweisen können. Daher kommen die Vorteile der Erfindung gerade im Zusammenhang mit Hochtemperatursupralei tern besonders zum Tragen.

Der Hochtemperatursupraleiter kann beispielsweise Magnesium- diborid oder einen oxidkeramischen Supraleiter, beispielswei- se eine Verbindung des Typs REBa2Cu30 x ( kurz REBCO) aufweisen, wobei RE für ein Element der seltenen Erden oder eine Mi schung solcher Elemente steht.

Allgemein vorteilhaft kann die Schutzschicht zumindest auf der Seite des Bandleiters angeordnet sein, welche die supra leitende Schicht trägt. Mit anderen Worten kann also die sup raleitende Schicht (direkt oder indirekt, also über eine Zwi schenschicht) von der Schutzschicht bedeckt sein.

Bei dieser Ausführungsform kann besonders vorteilhaft zwi schen der supraleitenden Schicht und der Schutzschicht eine zusätzliche flächige normalleitende Deckschicht angeordnet sein. Diese Deckschicht kann besonders bevorzugt direkt mit der supraleitenden Schicht verbunden sein. Ein wesentlicher Vorteil einer solchen normalleitenden Deckschicht ist, dass sie einen normalleitenden Parallelwiderstand zur supraleiten den Schicht ausbildet, welcher insbesondere elektrisch direkt mit dieser verbunden ist. Eine solche normalleitende Deck schicht kann besonders bevorzugt aus einem metallischen Mate rial (also einem Metall oder einer Metalllegierung) gebildet sein. Das Material der Deckschicht kann besonders bevorzugt Kupfer oder Silber umfassen oder sogar im Wesentlichen aus einem dieser Materialien bestehen. Bei dieser Ausführungsform bewirkt dann die auf der Deckschicht aufgebrachte Schutz schicht eine hinreichende elektrische Isolierung zwischen der oben liegenden Deckschicht einer gegebenen Leiterwindung und der typischerweise ebenfalls elektrisch leitfähigen unten liegenden Schicht der nächsten benachbarten Leiterwindung (also beispielsweise der nächsten Substratschicht) . Alterna tiv oder zusätzlich kann eine solche Deckschicht aber auch auf der vom Supraleiter abgewandten Seite des Substrats auf gebracht sein. Sie kann auch den gesamten darunterliegenden Schichtaufbau umhüllen.

Allgemein und unabhängig von dem optionalen Vorliegen einer Deckschicht kann die Schutzschicht vorteilhaft auf der Seite des Bandleiters angeordnet sein, welche die supraleitende Schicht trägt. Alternativ oder zusätzlich kann die Schutz schicht aber auch auf der Seite des Bandleiters angeordnet sein, welche von der supraleitenden Schicht abgewandt ist. Insbesondere ist es möglich, dass die Schutzschicht auf bei den Hauptflächen des Bandleiters angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Schutzschicht den Leiterverbund ins besondere auf seinem ganzen Querschnitt umhüllen, sodass auch die Seiten des Leiterverbundes von dieser Schutzschicht abge deckt sind. Dieses Abdecken der Seiten ist bei der beidseiti gen Ausführung der Schutzschicht nicht zwingend nötig. Sie kann jedoch vorteilhaft sein, um eine noch zuverlässigere elektrische Isolation und insbesondere eine Vermeidung von Kurzschlüssen oder Überschlägen an den Seiten des Bandleiters zu bewirken.

Besonders bevorzugt kann bei dem Bandleiter die Schutzschicht als Direktbeschichtung auf der darunterliegenden Schicht auf gebracht sein. Die Vorteile dieser Ausführungsform ergeben sich analog zu den weiter oben beschriebenen Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei der Kombination dieser Aus führungsform mit der oben genannten Variante mit beidseitiger oder sogar umhüllender Aufbringung der Schutzschicht kann es V orkommen, dass die genannte „darunterliegende Schicht" wech selt. Beispielsweise kann auf der Unterseite des Bandleiters die Schutzschicht als Direktbeschichtung auf dem Substrat aufgebracht sein, während sie auf der Oberseite des Bandlei ters als Direktbeschichtung entweder auf der supraleitenden Schicht oder auf der darüber liegenden Deckschicht aufge bracht ist. Bei der umhüllenden Variante liegt die Schutz schicht zusätzlich noch auf allen Seitenkanten des gesamten Schichtstapels auf. Hierbei ist dann unter der genannten „da runterliegenden Schicht" die „jeweils darunterliegende

Schicht" zu verstehen.

Die Schutzschicht kann allgemein vorteilhaft eine Schichtdi cke im Bereich zwischen 1 ym und 100 ym, insbesondere zwi schen 2 ym und 20 ym oder sogar zwischen 2 ym und 10 ym auf weisen. Eine Schichtdicke im genannten Bereich ist insbeson- dere groß genug, um bei homogener Abscheidung eine hinrei chende elektrische Isolation von Windung zu Windung zu ge währleisten. Andererseits sind die Schichtdicken niedrig ge nug, um trotzdem eine vergleichsweise hohe Stromdichte einer mit dem Bandleiter gebildeten Spulenwicklung zu ermöglichen. Insbesondere in Kombination mit der Variante der Direktbe schichtung sind die vergleichsweise dünneren Schichtdicken vorteilhaft, um sehr hohe Stromdichten in der Wicklung zu er möglichen .

Besonders bevorzugt ist die Schutzschicht aus einem Material gebildet, welches eine spezifische Wärmeleitfähigkeit von we nigstens 5 W/ (m-K) , insbesondere wenigstens 25 W/ (m-K) oder sogar wenigstens 100 W/ (m-K) , besonders vorteilhaft sogar we nigstens 1000 W/ (m-K) , aufweist. Eine Schutzschicht mit einer derart hohen Wärmeleitfähigkeit trägt besonders wirksam zu einer effektiven Entwärmung des gesamten Wicklungsstapels bei. Es sind einige elektrisch isolierende Materialien mit derartig hohen thermischen Leitfähigkeiten bekannt.

Besonders bevorzugt ist der Bandleiter insgesamt so ausge staltet, dass die genannte Schutzschicht die elektrisch am stärksten isolierende Schicht des gesamten Schichtaufbaus des Bandleiters ist, welche eine Schichtdicke von mehr als 5 ym aufweist. Mit anderen Worten soll neben der genannten Schutz schicht kein wesentlicher zusätzlicher Isolator vorliegen, durch welchen benachbarte Windungen der Supraleiterschicht elektrisch voneinander isoliert sind. Aus dieser Betrachtung ausgenommen soll eine eventuell vorliegende Zwischenschicht zwischen Substrat und Supraleiterschicht sein, welche oft aus elektrisch isolierenden oxidischen Materialien gebildet ist. Eine solche Zwischenschicht trägt aber nicht zur elektrischen Isolation der Windungen untereinander bei (da sie zwischen dem Substrat und der supraleitenden Schicht angeordnet ist, welche typischerweise beide leitfähig sind und miteinander leitfähig verbunden sind) . Diese Zwischenschichten haben ty pischerweise eine Gesamtschichtdicke von weniger als 5 ym.

Bei dieser Ausführungsform ohne zusätzliche weitere Isolator- Schicht zwischen den leitenden Teilen benachbarter Windungen kommen die Vorteile der Erfindung besonders zum Tragen, da die Begrenzung der Querleitfähigkeit durch die genannte

Schutzschicht ausreichend ist und ohne eine zusätzliche

Schicht eine vorteilhaft geringe Gesamtdicke des Bandleiters erreicht werden kann.

Besonders bevorzugt ist es allgemein auch, wenn der Bandlei ter insgesamt so ausgestaltet ist, dass die genannte Schutz schicht von allen Schichten mit mehr als 5 ym Dicke diejenige Schicht ist, welche die geringste spezifische thermische Leitfähigkeit aufweist. Mit anderen Worten soll neben der ge nannten Schutzschicht keine nennenswerte zusätzliche Schicht vorhanden sein, welche eine noch schwächere Wärmebrücke für die thermische Anbindung der supraleitenden Schicht an einen äußeren Kühlkörper ausbildet.

Vorteilhaft kann das Material der Schutzschicht Diamant oder ein keramisches Material, insbesondere ein Oxid und/oder ein Nitrid umfassen. Beispielsweise kann es sich um Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid handeln. Ganz allgemein kann es sich be vorzugt um elektrisch isolierende anorganische Metallverbin dungen oder auch um entsprechende metallorganische Verbindun gen handeln, welche die Anforderungen an die thermische Leit fähigkeit erfüllen. Insbesondere kann es sich um eine Verbin dung (oder gegebenenfalls auch ein Gemisch mehrerer Verbin dungen) eines Metalls handeln, welches das Substrat bildet (oder zumindest in diesem enthalten ist) und/oder welches die normalleitende Deckschicht bildet (oder zumindest in dieser enthalten ist) . Insbesondere kann es sich also um eine anor ganische und/oder eine metallorganische Kupferverbindung, Eisenverbindung oder Nickelverbindung handeln. Bei dieser Art von Ausführungsform kann die Schutzschicht durch in-Situ- Reaktion auf der Oberfläche des Substrats oder der Deck schicht aus dem dort enthaltenen Material gebildet werden. Beispielsweise kann ein Kupferoxid durch Oxidation des Kup fers gebildet werden, welches das Substrat oder die Deck schicht bildet. In ähnlicher Weise können aus anderen Metal- len andere Oxide oder auch Nitride gebildet werden. Es können auch beispielsweise anorganische Salze (beispielsweise Kup fersulfat) durch Reaktion des Metalls mit einem entsprechen den anorganischen Reaktionspartner oder metallorganische Ver bindungen durch Reaktion mit einem entsprechenden organischen Reaktionspartner in situ auf der jeweiligen Metalloberfläche gebildet werden. Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsva riante ist es möglich, das bereits mit der supraleitenden Schicht beschichtete Substrat mit der zusätzlichen Schutz schicht zu versehen. Dabei ist es wichtig, solche Reaktions bedingungen (insbesondere eine niedrige Reaktionstemperatur) einzuhalten, bei der die supraleitende Schicht nicht geschä digt wird. Alternativ ist es jedoch prinzipiell auch möglich, die Schutzschicht schon vor der Beschichtung mit dem Supra leiter auf die Rückseite des Substrats aufzubringen, so dass die Reaktionsbedingungen ohne Rücksicht auf die supraleitende Schicht gewählt werden können. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die Schutzschicht einseitig auf eine eigen stabile Deckschicht aufzubringen, bevor diese Deckschicht dann auf der anderen Seite mit dem supraleiter-beschichteten Substrat verbunden wird. Auch dann können die Reaktionsbedin gungen ohne Rücksicht auf die supraleitende Schicht gewählt werden, und es können auch höhere Reaktionstemperaturen von beispielsweise 200 °C und mehr zum Einsatz kommen. Die letzt genannten Varianten, bei denen die Reaktionsbedingungen ohne Rücksicht auf einen empfindlichen Supraleiter gewählt werden können, eigenen sich besonders für die Abscheidung kerami scher Schichten wie Oxiden und Nitriden. Solche keramischen Schichten sind allgemein gut geeignet, um eine gute elektri sche Isolationswirkung bei gleichzeitig hoher thermischer Leitfähigkeit zu erzielen. Zur Abscheidung keramischer

Schichten eigenen sich allgemein beispielsweise Verfahren der chemischen und physikalischen Gasphasenabscheidung, bei spielsweise MOCVD (metallorganische chemische Gasphasenab scheidung) und Sputtern.

Allgemein und unabhängig von der genauen Materialwahl kann die Schutzschicht entweder mehrheitlich oder auch im Wesent- liehen vollständig aus einem oder mehreren der genannten Ma terialklassen bestehen.

Die Verwendung von Diamant im Material der Schutzschicht ist besonders vorteilhaft, weil Diamant eine sehr hohe spezifi sche Wärmeleitfähigkeit aufweist. Bei Raumtemperatur liegt diese im Bereich zwischen 1000 W/m-K und 2500 W/m-K, was für die Wärmeankopplung des restlichen Schichtsystems besonders günstig ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann die

Schutzschicht aus einem elektrisch isolierenden Material ge bildet sein, welches einen spezifischen elektrischen Wider stand von sogar wenigstens 10 7 Ohm-m aufweist. Die Verwendung einer derart gut isolierenden Schutzschicht kann vor allem dann besonders vorteilhaft sein, wenn eine sehr dünne

Schichtdicke für die Schutzschicht zum Einsatz kommen soll, beispielsweise eine Schichtdicke von weniger als 20 ym, we niger als 10 ym oder sogar weniger als 5 ym.

Es ist allgemein besonders bevorzugt, wenn die Gesamtdicke des Bandleiters bei höchstens 130 ym, insbesondere bei höch stens 100 ym oder sogar bei höchstens 60 ym liegt. Eine der art niedrige Gesamtdicke des Bandleiters führt zu einem ent sprechend niedrigen Wicklungsabstand zwischen den einzelnen supraleitenden Schichten in einer damit hergestellten Spulen wicklung, was wiederum zu einer besonders hohen Stromdichte in der Wicklung führt. Eine solche niedrige Gesamtdicke des Bandleiters kann beispielsweise dann erreicht werden, wenn für das Substrat und/oder die optional vorhandene Deckschicht möglichst geringe Schichtdicken zum Einsatz kommen. So kann beispielsweise das Substrat eine Schichtdicke von 20 ym oder weniger aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die optio nal vorhandene normalleitende Deckschicht ebenfalls eine Schichtdicke von 20 ym oder weniger aufweisen. Besonders vor teilhafte Materialien für das Substrat sind Edelstahl oder nickelhaltige Legierungen. Bei der Verwendung von Bandleitern mit herkömmlichen, ther misch schlecht leitfähigen Isolationsschichten ist die Ausge staltung mit sehr dünnen Substraten und Deckschichten oft gar nicht möglich, da dann thermische Kopplung an einen äußeren Kühlkörper zunehmend durch die Isolationsschicht dominiert wird und somit nur eine schlechte thermische Kopplung vor liegt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schutzschicht (anstelle einer herkömmlichen Isolationsschicht) ermöglicht also für viele Anwendungen erst die Verwendung von sehr dün nen Schichtdicken bei den genannten metallischen Schichten, da hier auch über die Schutzschicht eine vergleichsweise gute thermische Leitfähigkeit gegeben ist.

Weiterhin vorteilhaft kann der Bandleiter so ausgebildet sein, dass die Dicke der Schutzschicht über die Länge des Bandleiters hinweg innerhalb von +/-5ym und insbesondere so gar innerhalb von +/-2ym konstant ist. Dabei ist der kleinere Toleranzbereich für die oben genannten vergleichsweise dünnen Bandleiter besonders bevorzugt. Ebenso kann die Dicke des gesamten Bandleiters über seine Länge hinweg innerhalb von +/- 10 ym und insbesondere sogar innerhalb von +/-5 ym kon stant sein.

Bei der elektrischen Spuleneinrichtung kann es sich vorteil haft beispielsweise um eine Spuleneinrichtung in einer elek trischen Maschine (im Rotor und/oder im Stator), in einem Transformator und/oder in einem supraleitenden Energiespei cher (beispielsweise in einem SMES = Supraleitender Magneti scher Energiespeicher) handeln.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Variante des Verfahrens kann die Schutzschicht durch eine Direktbeschichtung, insbe sondere mithilfe einer Gasphasenabscheidung und/oder einer Aerosol-Deposition, aufgebracht werden. Bei der Gasphasenab schaltung kann es sich insbesondere allgemein um ein Verfah ren der chemischen Gasphasenabschaltung (CVD-Verfahren) oder spezieller um ein Plasma-Enhanced CVD-Verfahren (=PE-CVD- Verfahren) handeln. Derartige Verfahren haben sich vor allem bei der Beschichtung mit einer dünnen Diamantschicht als vor teilhaft herausgestellt. Bei Diamantschichten aber auch bei anderen Materialien werden mit derartigen Verfahren besonders einheitliche und gut definierte Schichtdicken erhalten.

Allgemein und unabhängig von dem Material der Schutzschicht können jedoch auch andere Verfahren zum Einsatz kommen, ins besondere auch Verfahren zur Pulverbeschichtung. Hierbei kann ein amorphes, polykristallines oder auch monokristallines Pulver des zu verwendenden Materials einseitig oder beidsei tig oder auch umhüllend auf den Leiterverbund aufgebracht werden und hier zu einer festen Beschichtung konvertiert wer den. Diese Konvertierung kann beispielsweise durch eine ther mische Behandlung erfolgt. Das Pulver zur Bildung der Schutz schicht kann beispielsweise auch durch eine zusätzliche dünne Schicht aus einem Klebemittel am Leiterverbund zum Haften ge bracht werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, in denen:

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Spu leneinrichtung nach dem Stand der Technik zeigt,

Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht eines Bandlei ters nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfin dung zeigt,

Figur 3 eine schematische Querschnittsansicht eines Bandlei ters nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Er findung zeigt und

Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Spu leneinrichtung nach einem Beispiel der Erfindung zeigt .

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Spuleneinrichtung 21 mit einer Spulenwicklung 23 nach dem Stand der Technik. Ge zeigt ist ein Teilbereich eines Querschnitts der Spulenwick lung 23 in einem Randbereich der Wicklung. Die Spulenwicklung 23 umfasst hier eine Vielzahl von Windungen w ± , von denen hier beispielhaft nur die Randbereiche zweier Windungen ganz und die Randbereiche der beiden angrenzenden Windungen teil weise gezeigt sind. Die einzelnen Windungen w ± sind durch Aufwickeln eines Bandleiters 1 gebildet, dessen Aufbau nun näher erläutert wird. So weist der Bandleiter 1 ein metalli sches Substrat 3 auf, auf dessen einen Hauptfläche eine flä chige supraleitende Schicht 5 ausgebildet ist. Diese supra leitende Schicht 5 wird von einer normalleitenden Deckschicht 7 abgedeckt, welche ebenfalls aus einem metallischen Material gebildet sein kann, beispielsweise Kupfer und/oder Silber. Jede der gezeigten Schichten kann mehrere Teilschichten um fassen und es können auch zusätzliche Zwischenschichten zwi schen den einzelnen Schichten angeordnet sein, insbesondere ein oder mehrere Pufferschichten zwischen Substrat 3 und sup raleitender Schicht 5. In diesem Bandleiter 1 nach dem Stand der Technik ist der so gebildete Leiterverbund durch ein elektrisch isolierendes Kunststoffband 10 umwickelt. Dieser Isolator dient der elektrischen Trennung der benachbarten Spulenwindungen w ± .

Problematisch bei dem dargestellten Wicklungsaufbau der Figur 1 ist die Kühlung der Spulenwicklung 23. Um das Material der supraleitenden Schicht auf eine Betriebstemperatur unterhalb der Sprungtemperatur des Supraleiters kühlen zu können, muss die beim Betrieb entstehende Wärme effektiv an ein äußeres Kühlsystem abgeführt werden. Dieses Kühlsystem ist in Figur 1 durch einen Kühlkörper 25 repräsentiert. Die einzelnen

Schichten des Bandleiters 1 sind dabei nicht direkt im Kon takt mit diesem Kühlkörper 25, sondern indirekt über eine Vergussmasse 27, die beispielsweise ein Harz sein kann. Bei dem Kühlkörper 25 kann es sich beispielsweise um eine Kupfer platte handeln. Wie in Figur 1 schematisch angedeutet, sind für die Entwärmung des Bandleiters im Wesentlichen drei cha- rakteristische Wärmepfade pl, p2 und p3 relevant. Dabei stellt der Wärmepfad pl die Entwärmung vom Substrat 3 zum Kühlkörper 25 dar. Diese Entwärmung wird im Randbereich der Spulenwicklung durch den stirnseitigen Teil des herumgewi ckelten Isolators 10 und durch die dazwischenliegende Ver gussmasse 27 vermittelt. Auch wenn diese beiden Materialien 10 und 27 eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit als die metal lischen Materialien 3 und 7 aufweisen, so ist bildet Pfad pl doch insgesamt durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des metalli schen Substrats einen wichtigen Pfad für die Kühlung der Wicklung aus. Ähnliches gilt für den parallelen Wärmepfad p2, welcher von der metallischen Deckschicht 7 (ebenfalls über die kurzen dazwischenliegenden Abschnitte des Isolators 10 und der Vergussmasse 27) zum Kühlkörper 25 hin verläuft. Der dritte Wärmepfad p3 verläuft von dem um den Leiterverbund ge wickelten Isolator 11 über die Vergussmasse 27 zum Kühlkörper 25. Dieser dritte Wärmepfad p3 trägt jedoch am wenigsten zur Kühlung der Spulenwicklung bei, da der Isolator 10 als her kömmliches Kunststoffmaterial nur eine sehr geringe Wärme leitfähigkeit aufweist. Typische spezifische Wärmeleitfähig keiten von isolierenden Kunststoffbändern liegen bei nur we nigen 0,1 W/m-K. Aus diesem Grund muss es bei einem Bandlei ter nach dem Stand der Technik vermieden werden, dass dieser Isolator 10 einen zu hohen Anteil am Volumen der Spulenwick lung 23 ausbildet. Wenn zur elektrischen Trennung der einzel nen Windungen eine bestimmte Mindestdicke an Isolator erfor derlich ist (beispielsweise 5 ym oder 10 ym) , dann dürfen auch Substrat 3 und metallische Deckschicht 7 nicht zu dünn werden, damit dieser Volumenanteil an isolierendem Kunststoff nicht zu hoch wird. Eine solche untere Grenze für die Dicke des Bandleiters verhindert aber auch, dass sehr hohe Strom dichten in der Spulenwicklung 23 erreicht werden können. Ty pische Gesamtdicken für solche Bandleiter nach dem Stand der Technik liegen bei 150 ym bis 200 ym oder etwas darunter.

Ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Aufbaus der Figur 1 ist, dass vor allem im Randbereich der Spulenwicklung 23 Lü cken auftreten können. So ist hier beispielsweise eine erste Lücke 29a gezeigt, welche zwischen dem Leiterverbund und dem umhüllenden Isolator 10 entstanden ist. Diese Lücke ist ins besondere dadurch zustande gekommen, dass zwischen Substrat 3 und Deckschicht 7 ein stufenartiger Versatz entstanden ist, der bei der Umhüllung mit einem vorgefertigten Isolator Band nicht eng anliegend bedeckt werden kann. Eine weitere Lücke 29b ist an dieser Stelle auf der Außenseite des Isolator bandes 10 entstanden, da die Vergussmasse 27 in die entste hende enge Vertiefung nicht vollständig eindringen konnte. Beide Arten von Lücken behindern ebenfalls den Wärmefluss vom Bandleiter 1 zum Kühlkörper 25.

Figur 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Bandleiters 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Er findung. Der Bandleiter 1 umfasst ein metallisches Substrat 3, welches zwei Hauptflächen 31a und 31b aufweist. Auf der ersten Hauptfläche 31a ist über einem Stapel von hier nicht gezeigten Pufferschichten eine flächige supraleitende Schicht 5 abgeschieden. Diese supraleitende Schicht 5 ist wiederum von einer metallischen Deckschicht 7 abgedeckt. Diese Deck schicht 7 kann beispielsweise aus Kupfer oder Silber oder einem Stapel beider Materialien bestehen. Das Substrat, die supraleitende Schicht 5 und die Deckschicht 7 sowie die nicht dargestellten Pufferschichten bilden zusammen einen Leiter verbund 9. Dieser Leiterverbund 9 ist auf seinem ganzen Quer schnitt von einer Schutzschicht 11 umhüllt. Die Schutzschicht ist elektrisch isolierend und ist hier als dünne Diamant schicht ausgebildet. Es sind aber auch zahlreiche andere Ma terialien für diese Schutzschicht 11 denkbar. Wesentlich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist, dass der spezifische elektrische Widerstand und die spezifische Wärme leitfähigkeit in den weiter oben genannten Bereichen liegen. Hierdurch wird die beschriebene elektrische Trennung der Win dungen erreicht, wobei gleichzeitig in derselben Schicht eine effektive Entwärmung gewährleistet ist. Durch diese zusätzli che Entwärmung wird ein paralleler Wärmepfad genutzt (analog zu p3 in Figur 1), welcher nach dem Stand der Technik nur einen sehr unwesentlichen Beitrag zur Entwärmung liefert. Hierdurch wird es möglich, die Dicke des Substrats d3

und/oder die Dicke der Deckschicht d7 und somit auch die Di cke des gesamten von dem Isolator 11 umhüllten Leiterverbunds d9 deutlich dünner zu wählen, als es bei Verwendung von Mate rialien nach dem Stand der Technik möglich wäre. So kann ins gesamt auch eine sehr niedrige Dicke dl des gesamten Bandlei ters vorgesehen werden, wodurch sehr hohe Stromdichten in einer mit einem solchen Bandleiter 1 aufgebauten Spulenwick lung ermöglicht werden. Weiterhin ermöglichen dünne Bandlei ter auch wesentlich geringere Biegeradien, was sich vor allem bei der Ausbildung von kompakten Wickelköpfen sehr positiv auswirken kann.

Figur 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Bandleiters nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfin dung. Der zugrundeliegende Leiterverbund 9 ist analog oder sehr ähnlich aufgebaut wie der Leiterverbund 9 der Figur 2. Auch die Schutzschicht 11 ist aus einem Material mit ähnli chen Eigenschaften gebildet. Im Unterschied zum Beispiel der Figur 2 ist jedoch diese Schutzschicht nicht als umhüllende Schicht, sondern nur einseitig auf dem Leiterverbund abge schieden. Beim Beispiel der Figur 3 ist die Schutzschicht auf der ersten Hauptfläche 33a des Leiterverbundes 9 abgeschie den, welche der ersten Hauptfläche 31a des Substrats 3 ent spricht. Diese erste Hauptfläche des Substrats ist die Flä che, auf der die supraleitende Schicht 5 aufgebracht ist. Sie entspricht auch der ersten Seite 35a des Bandleiters 1. Durch eine solche Schutzschicht 11 auf dieser ersten Seite des Bandleiters 1 wird beim Herstellen einer Wicklung aus dem Bandleiter ebenfalls eine hinreichende Isolation der aufein anderfolgenden Windungen erreicht, da die metallischen

Schichten immer durch die isolierende Schutzschicht 11 ge trennt sind. Analog zum Beispiel der Figur 2 können auch hier die einzelnen Schichtdicken sehr dünn ausgebildet werden. Da die Schutzschicht 11 hier nur einseitig aufgebracht ist, kann die Gesamtdicke dl des Bandleiters 1 sogar noch dünner ge wählt werden. Alternativ zum Beispiel der Figur 3 ist es jedoch grundsätz lich auch möglich, dass eine analoge Schutzschicht 11 auf der zweiten Seite des Substrats 31b aufgebracht ist, welche dann der zweiten Seite 33b des Leiteraufbaus und der von der sup raleitenden Schicht 5 abgewandten Seite 35b des Bandleiters entspricht. Auch mit einer solchen einseitigen Beschichtung kann durch die isolierenden Eigenschaften der Schutzschicht eine hinreichende elektrische Trennung der benachbarten Win dungen erreicht werden. Als weitere Alternative ist auch eine beidseitige Beschichtung des Leiterverbundes 9 möglich, wel che im Unterschied zur Figur 2 aber nicht die Kanten mit um hüllt.

Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch eine Spuleneinrichtung 21 nach einem Beispiel der Erfindung. Die Darstellung ist analog zur Darstellung der herkömmlichen Spu leneinrichtung in Figur 1. Auch hier ist der Randbereich ei ner Spulenwicklung 23 gezeigt, welcher durch eine Vergussmas se 27 an einen Kühlkörper 25 angebunden ist. Im Unterschied zur Spuleneinrichtung der Figur 1 ist hier der Bandleiter 1, aus dem die Wicklung gebildet ist, entsprechend der vorlie genden Erfindung ausgebildet. Im hier gezeigten Beispiel ist dieser Bandleiter 1 analog zum Bandleiter der Figur 2 ausge bildet, nämlich mit umlaufender Umhüllung mit einer elek trisch isolierenden Schutzschicht 11. Dadurch dass diese Schutzschicht 11 als Direktbeschichtung auf dem Leiterverbund 9 aufgebracht ist, entstehen hier auch keine Lücken des Typs 29a, wie sie in Figur 1 zu sehen war. Schon durch diesen Ef fekt ist die Entwärmung der Spulenwicklung 23 verbessert.

Eine weitere und unter Umständen noch wesentlichere Verbesse rung kommt dadurch zustande, dass der dritte Wärmepfad p3 von der Schutzschicht 11 zum Kühlkörper 25 im Vergleich zum ent sprechenden Wärmepfad p3 der Figur 1 deutlich verstärkt ist. Dies wird durch die deutlich erhöhte thermische Leitfähigkeit der Schutzschicht 11 im Vergleich zum Isolator 10 erreicht.

So kann beim Leiteraufbau der Figur 4 auch die Dicke des Sub strats 3 und oder der Deckschicht 7 (absolut und/oder im Ver hältnis zu Dicke der Schutzschicht) deutlich geringer gewählt werden als beim Stand der Technik, ohne dass hier die thermi sche Ankopplung der Spulenwicklung 23 zu stark reduziert wird .