Los materiales superconductores de alta temperatura crítica y los cryocoolers (refrigeradores criogénicos) forman un equipo potencialmente aplicable en numerosos campos. Entre ellos se puede destacar en general los dispositivos de potencia, y en particular las fuentes de microondas para fusión. Esta tesis se centra en los solenoides hechos con hilo superconductor de alta temperatura de primera generación. Esta configuración es suficientemente flexible para alcanzar la mayoría de los materiales disponibles y de las aplicaciones más remarcables.

El descubrimiento de la superconductividad de alta temperatura ya data de hace más de 25 años. Desde el principio se subrayó su enorme potencial y se levantaron grandes expectativas, pero se minusvaloraron los obstáculos para poder obtener un hilo utilizable en aplicaciones prácticas. Hoy en día hay disponible hilo superconductor como producto comercial, pero todavía a un elevado coste y sin suficiente demostración en aplicaciones prácticas, mucho menos en el largo plazo. Ya existen prototipos e incluso incipientes aplicaciones comerciales, pero todavía no están bien establecidos ni estandarizados los procedimientos de fabricación, ni las herramientas de diseño.

El otro pilar en el que se soporta la tesis son los cryocoolers de pequeño tamaño, que son productos comerciales plenamente disponibles y fiables. Existen debido a que se han desarrollado para otras aplicaciones, como bombas de vacío, aunque tienen una eficiencia muy baja, incluso comparado con el ciclo de Carnot. Esto exige un cuidadoso diseño del criostato, dado que la potencia de refrigeración disponible es muy escasa.

Lo que se ha conseguido en la tesis ha sido profundizar en todos los aspectos requeridos para el diseño, fabricación y ensayo de bobinas superconductoras de alta temperatura refregaras con cryocoolers. La intención del autor ha sido facilitar y acelerar el desarrollo de aplicaciones prácticas.

La orientación no ha sido únicamente teórica, sino también práctica. Para ello se ha montado un criostato de refrigeración con frío seco, con cryocooler pero sin fluidos de refrigeración. Así mismo, se han construido bobinas tipo double pancake de gran tamaño, y finalmente se ha construido y ensayado una sección de representativa de una bobina de una aplicación real, con resultados satisfactorios.