Supraleitende Magnete

Ein supraleitender Magnet ist ein Elektromagnet, der aus Spulen aus supraleitendem Leitermaterial besteht. Im supraleitenden Zustand hat ein solches Material keinen messbaren elektrischen Widerstand mehr und kann daher viel größere elektrische Ströme leiten als normaler Draht. Da das resultierende Magnetfeld unmittelbar mit dem erzeugenden Strom verknüpft ist, können mit solchen supraleitenden Magneten sehr hohe Magnetfelder erzeugt werden.

Alle bekannten Supraleiter besitzen eine sogenannte Sprungtemperatur Tc, unterhalb derer sie in den supraleitenden Zustand übergehen. Diese Sprungtemperatur hängt vom Material ab. Bei den "konventionellen" Supraleitern liegt sie etwa im Bereich der Temperatur von flüssigem Helium (LHe) und bei den sog. Hochtemperatur-Supraleitern etwa im Bereich von flüssigem Stickstoff (LN2). Die Supraleiter müssen während des Betriebs auf die erforderlichen kryogenen Temperaturen gekühlt werden. Diese Kühlung kann entweder durch LHe oder LN2, oder aber mit einem passenden Kryokühler erfolgen.

Der Betrieb von supraleitenden Magneten kann im Vergleich zu nicht supraleitenden Magneten günstiger sein, da praktisch keine Energie als Wärme in den Spulen dissipiert wird. Diese Magnete werden z. B. in MRT-Geräten in Krankenhäusern und in wissenschaftlichen Geräten wie NMR-Spektrometern, Massenspektrometern, Fusionsreaktoren und Teilchenbeschleunigern eingesetzt. Eine weitere Anwendung ist die Magnetschwebebahn (Maglev, magnetic levitation train).