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JP3239036B2 - Superconducting device - Google Patents
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JP3239036B2 - Superconducting device - Google Patents

Superconducting device

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JP3239036B2
JP3239036B2 JP04789695A JP4789695A JP3239036B2 JP 3239036 B2 JP3239036 B2 JP 3239036B2 JP 04789695 A JP04789695 A JP 04789695A JP 4789695 A JP4789695 A JP 4789695A JP 3239036 B2 JP3239036 B2 JP 3239036B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超電導マグネットやジ
ョセフソン素子等を利用した各種超電導機器を低温容器
内に収納した超電導装置に関し、特に、各種超電導機器
に外部電源から電力を供給する電流リード周辺での耐電
圧の改善及び各種の電磁ノイズを遮断し得る超電導装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting device in which various superconducting devices utilizing a superconducting magnet, a Josephson element, and the like are housed in a low-temperature container, and in particular, a current lead for supplying power from an external power supply to the various superconducting devices. The present invention relates to a superconducting device capable of improving withstand voltage in the periphery and blocking various electromagnetic noises.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超電導装置の1例として、超電導
マグネットを低温容器に収納した場合の図を図16に示
す。この図において、3は超電導コイル、1は電流リー
ドであり、該電流リード1は取り付けフランジ5によっ
て低温容器2に取り付けられている。取り付けフランジ
5は通常金属製であり、絶縁体10を介して低温容器2
に取り付けられる。4は超電導コイル3を冷却するため
の冷却物質である。通常は、液体ヘリウムが冷却物質4
として使用され、蒸発したヘリウムガスが電流リード1
の導体を冷却し、ガス出口9より低温容器の外に排出さ
れ様になっている。図15は、電流リード1の構造の1
例を示すものである。この図では、電流リード1は、超
電導コイル3に通電する為の導体27が、絶縁体25が
取り付けられている中空管24に内挿される形態になっ
ている。尚、図15(A)は電流リードの断面構造を示
す図であり、(B)は(A)のCC’部での平面図であ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 16 shows an example of a conventional superconducting device in which a superconducting magnet is housed in a low-temperature container. In this figure, 3 is a superconducting coil, 1 is a current lead, and the current lead 1 is attached to the cryogenic vessel 2 by a mounting flange 5. The mounting flange 5 is usually made of a metal,
Attached to. 4 is a cooling substance for cooling the superconducting coil 3. Normally, liquid helium is the cooling substance 4
Helium gas is used as the current lead 1
Are cooled and discharged from the gas outlet 9 to the outside of the low-temperature container. FIG. 15 shows a structure 1 of the current lead 1.
This is an example. In this figure, the current lead 1 has a configuration in which a conductor 27 for energizing the superconducting coil 3 is inserted into a hollow tube 24 to which an insulator 25 is attached. FIG. 15A is a diagram showing a cross-sectional structure of a current lead, and FIG. 15B is a plan view at a CC ′ portion of FIG.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した様な従来の超
電導装置では、図16に示した様に、電流リード1の取
り付け部に空間6があり、この部分には蒸発したヘリウ
ムガスが充満している。超電導コイル3に、不図示の外
部電源から電流リード1を介して電力を供給すると、特
に、交流通電の場合には取り付けフランジ5近傍に高電
界が生じる。ヘリウムガスの絶縁性能は空気等に比べて
非常に低い為に、空間部6を中心に電流リード1と取り
付けフランジ5との間で容易に放電を生じる可能性があ
る。この放電を避ける為には、電流リード1と取り付け
フランジ5の絶縁距離を大きくする必要がある。この結
果、超電導装置を安定に稼働させる為には電流リード1
を取り付ける低温容器2を大きくする必要があり、低温
容器2を含めた超電導装置の小型化は困難であった。
In the conventional superconducting device as described above, as shown in FIG. 16, there is a space 6 in the mounting portion of the current lead 1, and this portion is filled with the evaporated helium gas. ing. When power is supplied to the superconducting coil 3 from an external power supply (not shown) via the current lead 1, a high electric field is generated in the vicinity of the mounting flange 5 particularly in the case of alternating current. Since the insulation performance of helium gas is very low as compared with air or the like, there is a possibility that discharge can easily occur between the current lead 1 and the mounting flange 5 around the space 6. In order to avoid this discharge, it is necessary to increase the insulation distance between the current lead 1 and the mounting flange 5. As a result, in order to operate the superconducting device stably, the current lead 1
The size of the superconducting device including the low-temperature container 2 was difficult because of the necessity of increasing the size of the low-temperature container 2 on which the device was mounted.

【0004】又、図15に示す様に、電流リード1で
は、導体27の外周に絶縁体25が設けられているが、
この絶縁体25の厚さを薄くして空間部6を小さくする
ことが考えられるが、電流リード1は必要に応じて着脱
される為、着脱の際の操作性を考えると絶縁体25の厚
さには自ずから限界があり、電流リードの絶縁体の厚み
だけでは空間部6をさほど小さくすることは出来ない。
電流リードの取り付け部分を小型化する提案が、特開平
04−320305号公報に示されている。この提案で
は、電流リードの取り付け部分に絶縁性のよい気体、例
えば、乾燥空気や窒素等を流す空間を設けることによ
り、電流リードの取り付け部分を小型にして絶縁耐圧を
改善する。しかし、この方法ではガスを流す為の装置が
必要となり、又、ガス中の水分を除去する必要もある。
この為に、低温容器2の電流リード取り付け部を小型化
できたとしても、ガスを流す為の装置が必須となり、装
置全体としての小型化は達成することが出来ない。
[0005] As shown in FIG. 15, in the current lead 1, an insulator 25 is provided on the outer periphery of a conductor 27.
It is conceivable to reduce the thickness of the insulator 25 to make the space 6 smaller. However, since the current lead 1 is attached and detached as necessary, the thickness of the insulator 25 is considered in consideration of the operability at the time of attachment and detachment. There is naturally a limit to this, and the space 6 cannot be made very small only by the thickness of the insulator of the current lead.
A proposal to reduce the size of the current lead mounting portion is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-320305. In this proposal, a space for flowing a gas having good insulating properties, for example, dry air or nitrogen, is provided in a portion where the current lead is attached, thereby reducing the size of the portion where the current lead is attached and improving the dielectric strength. However, this method requires an apparatus for flowing a gas, and also needs to remove moisture in the gas.
For this reason, even if the current lead attachment portion of the low-temperature container 2 can be reduced in size, a device for flowing gas is indispensable, and reduction in size of the entire device cannot be achieved.

【0005】又、電流リードでは、外部電源からの電力
を供給するだけでなく、外部からの熱侵入を防止する必
要があるが、一般には電流リードの導体には導電性金属
が使用される為、電力だけでなく外部からの熱も超電導
機器に伝えてしまう。この為に、熱伝導度係数が小さく
て電気抵抗がゼロになる酸化物超電導体を、電流リード
導体として使用することが提案されている。例えば、特
開平03−283678号公報では機械的強度に優れた
金属芯材に酸化物超電導体を取り付けており、又、特開
平04−369875号公報では、銅等と酸化物超電導
体を接続して導体としている。酸化物超電導体の熱伝導
度係数は小さいので、これらで開示されている電流リー
ドは外部からの熱侵入を防止するには有効である。
In the current lead, it is necessary not only to supply power from an external power source but also to prevent heat from entering from outside. Generally, a conductive metal is used for the conductor of the current lead. In addition, not only power but also external heat is transmitted to the superconducting device. For this reason, it has been proposed to use an oxide superconductor having a small thermal conductivity coefficient and zero electrical resistance as a current lead conductor. For example, in JP-A-03-283678, an oxide superconductor is attached to a metal core material having excellent mechanical strength, and in JP-A-04-369875, copper or the like is connected to the oxide superconductor. Conductor. Since the thermal conductivity coefficient of the oxide superconductor is small, the current leads disclosed therein are effective in preventing heat from entering from outside.

【0006】しかし、酸化物超電導体では、外部からの
磁場により超電導体中を流れる電流量が大幅に低下する
という問題がある(図17参照)。尚、一般に超電導マ
グネット等の用途には、10,000A/cm2 程度以
上の電流密度が必要である。この為に、酸化物超電導体
を導体として使用した電流リードでは熱侵入を防止する
ことはできても、外部からの磁場により超電導機器に供
給する電流量が変動し、場合によっては超伝導状態が破
れてしまう可能性もある。特に、超電導機器が超電導マ
グネットである場合には、該マグネットからの漏洩磁場
は深刻な問題である。
However, the oxide superconductor has a problem that the amount of current flowing in the superconductor is greatly reduced by an external magnetic field (see FIG. 17). In general, for applications such as superconducting magnets, a current density of about 10,000 A / cm 2 or more is required. For this reason, although current penetration using an oxide superconductor as a conductor can prevent heat penetration, the amount of current supplied to superconducting equipment fluctuates due to an external magnetic field, and in some cases, the superconducting state may change. It can be torn. In particular, when the superconducting device is a superconducting magnet, the leakage magnetic field from the magnet is a serious problem.

【0007】図16に示した超電導装置が正常に作動す
る為には、超電導機器をはじめとした装置の構成要素の
信頼性も重要であるが、超伝導機器を作動させることに
より生ずる電流リード取り付け部近傍での放電防止対策
や電磁ノイズ対策も極めて重要である。しかし、従来の
超電導装置では、上記した様に、放電防止には特別な装
置を必要としたり、ノイズ対策も十分とはいえなかっ
た。更に、超電導マグネット等の場合には電流量が大き
い為に、電流リード部分での異常は、超電導機器が動作
しないことと同じである。又、従来は、電流リードの異
常、特に通電時の異常は、導体の両端に生ずる電圧を検
出し判断することが一般的に行われているが、この方法
は、電流リードと低温容器との間で放電が発生した場合
には効果がない。従って、本発明の目的は、上記した従
来技術の問題を解決する為に、特別な装置を追加するこ
となく、電流リード取り付け部付近の放電を防止するこ
とが出来、更には、電流リードを安定に作動させる為の
ノイズ対策をも施した小型の超電導装置を提供すること
にある。
In order for the superconducting device shown in FIG. 16 to operate normally, the reliability of the components of the device including the superconducting device is also important. It is also very important to take measures to prevent discharge and electromagnetic noise near the part. However, in the conventional superconducting device, as described above, a special device is required for preventing discharge, and noise countermeasures are not sufficient. Further, in the case of a superconducting magnet or the like, since the amount of current is large, an abnormality in the current lead portion is the same as that in which the superconducting device does not operate. Conventionally, the abnormality of the current lead, particularly the abnormality at the time of energization, is generally performed by detecting and judging the voltage generated at both ends of the conductor. There is no effect when a discharge occurs between them. Accordingly, an object of the present invention is to prevent the discharge near the current lead attachment portion without adding a special device in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to further stabilize the current lead. Another object of the present invention is to provide a small-sized superconducting device which also takes noise countermeasures for operating the superconducting device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成される。即ち、本発明は、低温容器
と、該低温容器内に収納された超伝導機器と、低温容器
に取り付けられ超伝導機器に接続されている電流リード
とからなる超電導装置において、該電流リードと低温容
器に設けられている電流リード取り付け部との間に放電
防止の為の構造体が配置され、該構造体が、導電層と絶
縁層との積層体で構成されていることを特徴とする超電
導装置である。又、本発明は、低温容器と、該低温容器
内に収納された超伝導機器と、低温容器に取り付けられ
超伝導機器に接続されている電流リードとからなる超電
導装置において、該電流リードと低温容器に設けられて
いる電流リード取り付け部との間に放電防止の為の構造
体が配置され、且つ、該構造体が、電磁ノイズシールド
機能をも併せ持つことを特徴とする超電導装置である。
The above objects are achieved by the present invention described below. That is, the present invention relates to a superconducting device including a cryogenic container, a superconducting device housed in the cryogenic container, and a current lead attached to the cryogenic container and connected to the superconducting device. A structure for preventing discharge is arranged between the current lead mounting portion provided on the container and the structure, and the structure is insulated from the conductive layer.
A superconducting device comprising a laminate with an edge layer . Further, the present invention provides a cryogenic container,
Superconducting equipment housed inside
A superconductor consisting of a current lead connected to a superconducting device.
The current lead and the cryogenic container
Structure to prevent discharge between the current lead mounting part
The body is disposed, and the structure is an electromagnetic noise shield.
A superconducting device characterized by having a function as well.

【0009】[0009]

【作用】本発明では、超電導機器、該超電導機器を収納
する低温容器、及びフランジを介して該低温容器に取り
付けられ、且つ超電導機器に接続されて超電導機器に外
部電源から電力を導入する為の電流リードを有する超電
導機器において、低温容器の電流リード取り付け部と該
電流リードとの間に放電防止機能、更には電磁ノイズシ
ールド機能をも有する構造体を設けることによって、超
電導装置の電流リード近傍での放電発生確率を大幅に低
減する。又、回復型絶縁材料を使用することにより、万
一、放電が発生したとしても放電の沈静後には絶縁特性
が回復して自己復帰が可能となる為、装置の小型化と部
品の交換回数を大幅に低減することが出来る。又、本発
明では、漏洩磁場の様な各種ノイズから電流リードを保
護することも出来、更には、導体の構成部材に光透過性
材料を使用することによって、導体自身の異常を電磁ノ
イズに左右されない光学的手段で検出することも可能で
ある為、導体のクエンチ等の異常に容易に且つ迅速に対
処することが可能となる。
According to the present invention, there is provided a superconducting device, a low-temperature container for accommodating the superconducting device, and an electric power source mounted on the low-temperature container via a flange and connected to the superconducting device for introducing electric power from the external power supply to the superconducting device. In a superconducting device having a current lead, by providing a structure that also has a discharge prevention function between the current lead mounting portion of the low-temperature container and the current lead, and further has an electromagnetic noise shielding function, in the vicinity of the current lead of the superconducting device. Greatly reduces the probability of electric discharge. Also, by using a recovery type insulating material, even if a discharge occurs, the insulation characteristics are recovered after the discharge subsides and self-recovery is possible. It can be greatly reduced. Further, in the present invention, the current lead can be protected from various kinds of noises such as a leakage magnetic field, and further, by using a light transmitting material for the constituent members of the conductor, the abnormality of the conductor itself can be influenced by the electromagnetic noise. Since it is also possible to detect by an optical means that is not performed, it is possible to easily and quickly deal with abnormalities such as quench of the conductor.

【0010】[0010]

【好ましい実施態様】本発明の好ましい実施態様を挙げ
て本発明を更に詳細に説明する。本発明の超電導装置
は、低温容器と、該低温容器内に収納された超伝導機器
と、低温容器に取り付けられ超伝導機器に接続されてい
る電流リードとからなる超電導装置において、該電流リ
ードと低温容器に設けられている電流リード取り付け部
との間に放電防止の為の構造体が配置されていることを
特徴とする。本発明の超電導装置の好ましい実施態様を
図1に示したが、本発明の超電導装置の構成は基本的に
図16と同様であるから、図1には1対の電流リードの
うち一方の取り付け部分付近のみを示した。図1中、1
は電流リード、5は絶縁フランジ10を介して低温容器
2に電流リード1を取り付ける為のフランジである。
又、Aは、放電防止の為の構造体であり、図1では、絶
縁層11及び導電層12からなり、更に、この図ではこ
れら絶縁層及び導電層が夫々2層ずつ積層されている。
尚、図中のLは、電流リード1と低温容器2の最短距離
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. The superconducting device of the present invention is a superconducting device comprising a cryogenic container, a superconducting device housed in the cryogenic container, and a current lead attached to the cryogenic container and connected to the superconducting device. A structure for preventing discharge is arranged between the low-temperature container and a current lead attachment portion. FIG. 1 shows a preferred embodiment of the superconducting device of the present invention. Since the configuration of the superconducting device of the present invention is basically the same as that shown in FIG. 16, FIG. Only the vicinity of the portion is shown. In FIG. 1, 1
Reference numeral 5 denotes a current lead, and reference numeral 5 denotes a flange for attaching the current lead 1 to the low-temperature container 2 via the insulating flange 10.
Reference numeral A denotes a structure for preventing discharge. In FIG. 1, the structure A includes an insulating layer 11 and a conductive layer 12, and in this figure, the insulating layer and the conductive layer are laminated two by two.
L in the figure is the shortest distance between the current lead 1 and the low-temperature container 2.

【0011】本発明において、超電導装置を構成する放
電防止の為の構造体Aは、低温容器2に設けられている
電流リード取り付け部付近の放電を有効に防止しし得る
ものであればいかなるものでもよいが、好ましくは、構
造体Aを、絶縁層及び導電層からなる積層体で構成す
る。更に好ましくは、図1に示した様に、絶縁層及び導
電層を夫々2層以上有する積層体を使用し、より放電防
止効果を大きくする。この様に構成することによって、
特別な装置を使用することなく電流リード取り付け部付
近の放電を有効に防止することが出来る。
In the present invention, the structure A for preventing discharge which constitutes the superconducting device is not limited as long as it can effectively prevent discharge near the current lead mounting portion provided on the low temperature vessel 2. However, the structure A is preferably formed of a laminate including an insulating layer and a conductive layer. More preferably, as shown in FIG. 1, a laminate having at least two insulating layers and two or more conductive layers is used to further enhance the discharge prevention effect. With this configuration,
Discharge in the vicinity of the current lead attachment portion can be effectively prevented without using a special device.

【0012】又、本発明においては、絶縁層を形成する
絶縁性材料に、所謂、回復型絶縁材料を用いるのが好ま
しい。絶縁体には、一旦絶縁破壊が発生すると絶縁特性
が失われたり或いは大幅に絶縁特性が低下してしまう非
回復型絶縁材料と、絶縁特性が再び回復する回復型絶縁
材料の2種類がある。前者の非回復型絶縁材料は、一般
に耐電圧が高いが、材料内部に電流が流れてしまうと、
その後は絶縁特性が失われる為に、材料を交換しない限
りは当初の性能を発揮することは出来ない。これに対し
て、後者の回復型絶縁材料は、非回復型絶縁材料よりも
耐電圧は低いが、絶縁破壊が生じても絶縁破壊状態が長
時間持続しなければ絶縁特性を回復するという特徴があ
る。そこで、本発明では、絶縁体の一部又は全てを回復
型絶縁材料で構成とすることによって、万一、放電が発
生しても絶縁特性が回復する様にして事故復帰させ絶縁
体の交換を不要にする。
In the present invention, a so-called recovery type insulating material is preferably used as the insulating material for forming the insulating layer. There are two types of insulators: a non-recoverable insulating material in which the insulating properties are lost or greatly deteriorated once the dielectric breakdown occurs, and a recoverable insulating material in which the insulating properties are restored again. The former non-recoverable insulation material generally has a high withstand voltage, but when a current flows inside the material,
After that, since the insulating properties are lost, the original performance cannot be exhibited unless the material is replaced. On the other hand, the latter recovery-type insulating material has a lower withstand voltage than the non-recovery-type insulating material, but has the characteristic that even if a dielectric breakdown occurs, the insulation characteristics are restored if the dielectric breakdown state does not last for a long time. is there. Therefore, in the present invention, a part or all of the insulator is made of a recoverable insulating material, so that even if a discharge occurs, the insulation characteristics are restored so that the fault is recovered and the insulator is replaced. Make it unnecessary.

【0013】上記した回復型絶縁材料としては、例え
ば、酸化イットリウム(Y23) が挙げられ、非回復型
絶縁材料としてはアルミナ(Al23)がその代表的な
ものとして挙げられるが、本発明の超電導装置を構成す
る構造体の絶縁層を形成する為に用いられる絶縁材料
は、これらに限定されるものではない。又、ジョセフソ
ン素子を使用した超電導機器の様に、消費電力の少ない
装置の場合には回復型絶縁材料のみを使用してもよい
が、交流用超電導マグネット等を用いる大型機器の場合
には使用する電力も大きくなる為、絶縁材料として回復
型絶縁材料だけでなく、非回復型絶縁材料も併用するの
が望ましい。更に併用する場合は、これらを交互に積層
してもよいし、混合物として使用してもよい。
The recovery type insulating material described above includes, for example, yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and the non-recovery type insulating material includes alumina (Al 2 O 3 ) as a typical example. The insulating material used to form the insulating layer of the structure constituting the superconducting device of the present invention is not limited to these. Also, in the case of a device with low power consumption, such as a superconducting device using a Josephson element, only a recovery type insulating material may be used, but in the case of a large device using an AC superconducting magnet, etc. Therefore, it is desirable to use not only a recovery type insulating material but also a non-recovery type insulating material as an insulating material. When they are used in combination, they may be alternately laminated or used as a mixture.

【0014】本発明の超電導装置を構成する構造体A
を、絶縁層及び導電層からなる積層体で構成する場合、
積層構造を2層以上有する場合であっても、複数電流リ
ード1側に絶縁層11が配置され、低温容器2の電流リ
ード取り付け部に導電層12が配置される様にするのが
好ましい。そして、本発明では、絶縁材料と交互に積層
されている導電層の電位を低温容器2の電位と等しくす
るか、或いは独立に接地することによって、絶縁体と低
温容器との間の放電を防止する。更に、本発明では、導
電層12の形成材料の少なくとも一部にに磁性体を用い
ることが好ましい。この様にすれば、電流リード1の導
体を外部からの漏洩磁場等のノイズから遮断することが
できる為に、本発明の超電導装置を安定に動作させるこ
とが出来る。。電流リード1と低温容器2との放電は、
電流リード1と近距離に存在している導電性部分との間
で起こる確率が最も高いが、本発明では上記した様に電
流リード1と対面している部分は、全て絶縁材料で構成
されている。従って、万一放電が発生したとしても、そ
の放電は全て絶縁体の表面から生じることになる為に、
放電開始電圧を高くすることが出来る。
The structure A constituting the superconducting device of the present invention
Is composed of a laminate consisting of an insulating layer and a conductive layer,
Even when the laminated structure has two or more layers, it is preferable that the insulating layer 11 is disposed on the side of the plurality of current leads 1 and the conductive layer 12 is disposed on the current lead attachment portion of the low-temperature container 2. In the present invention, the electric potential of the conductive layer alternately laminated with the insulating material is made equal to the electric potential of the low-temperature container 2 or grounded independently to prevent discharge between the insulator and the low-temperature container. I do. Further, in the present invention, it is preferable to use a magnetic material for at least a part of the material for forming the conductive layer 12. In this manner, the conductor of the current lead 1 can be shielded from noise such as a leakage magnetic field from the outside, and thus the superconducting device of the present invention can be operated stably. . The discharge between the current lead 1 and the cryogenic container 2
Although the probability of occurrence between the current lead 1 and the conductive portion existing at a short distance is the highest, in the present invention, the portion facing the current lead 1 is entirely formed of an insulating material as described above. I have. Therefore, even if a discharge occurs, all of the discharge will occur from the surface of the insulator,
The discharge starting voltage can be increased.

【0015】本発明の超電導装置を構成する構造体Aを
形成している導電層は、導電性を有するものであればい
かなるものでもよいが、導電性材料と磁性体材料の少な
くとも1種から形成されるのが好ましい。これらの材料
には特に制限はないが、例えば、本発明で使用する導電
性材料としては、ステンレス、銅、パーマロイ及び各種
超電導体等が挙げられる。又、上記した様な導電性材料
等で形成される導電層と前記した様な絶縁層は、これら
からなる積層構造の構造体Aが、通常の取扱において破
損しない程度の機械的強度があればよく、その製造方法
や大きさにはなんら制限がないが、使用する各種材料や
装置の特性に応じて下記に述べる様な形態とするのが好
ましい。
The conductive layer forming the structure A constituting the superconducting device of the present invention may be any conductive layer as long as it has conductivity, and is formed of at least one of a conductive material and a magnetic material. Preferably. Although there is no particular limitation on these materials, examples of the conductive material used in the present invention include stainless steel, copper, permalloy, and various superconductors. In addition, the conductive layer formed of a conductive material as described above and the insulating layer as described above have a structure A having a laminated structure made of the above, which has mechanical strength enough not to be damaged in normal handling. Although there is no particular limitation on the manufacturing method and size, it is preferable to adopt the following forms according to the characteristics of various materials and devices used.

【0016】電流リード1の導体には、例えば、Bi系
と呼ばれる液体窒素の沸点よりも高い温度で超電導性を
示す酸化物超電導材料が使用されることがある。これら
の酸化物超電導体は、熱伝導率が銅等の金属よりも小さ
い為に超電導機器への熱浸入を大幅に低減することが出
来る。しかし、酸化物超伝導材料は、外部からの磁場に
より通電出来る電流量が変化することが知られており、
Bi系では約30K以上になると通電量が大幅に低下す
る(図17)。本発明においてはこの様な場合に、導電
層と絶縁層の積層体から成る構造体を、図10に示した
様に、電流リードの導体を包囲する様に配置させて、導
電層12を電磁ノイズシールド材としても機能させるの
が好ましい。
For the conductor of the current lead 1, for example, an oxide superconducting material which is superconducting at a temperature higher than the boiling point of liquid nitrogen, which is called Bi-based, may be used. Since these oxide superconductors have a lower thermal conductivity than metals such as copper, thermal penetration into superconducting equipment can be significantly reduced. However, oxide superconducting materials are known to change the amount of current that can be conducted by an external magnetic field.
In the case of the Bi system, when the temperature exceeds about 30K, the amount of current is significantly reduced (FIG. 17). In such a case, in the present invention, a structure composed of a laminate of a conductive layer and an insulating layer is disposed so as to surround the conductor of the current lead as shown in FIG. It is preferable to function as a noise shielding material.

【0017】更に、本発明では、超電導マグネット装置
の様に大電流を使用するような場合において、電流リー
ドに発生する通電時の異常や放電等による影響による異
常を検出することが出来る導体を提供し得る。図13に
この様な導体の基本構成断面図を示したが、導体の1部
又は全てを、図13に示す様に光透過性材料に超電導体
を取り付けた構成のものを使用する。この結果、電流が
流れる超電導体に外部からの磁場や機械的変形等が作用
すると光透過材料が変形する。そこで、光透過材料に光
を必要により入射させると、光透過材料の機械的変形に
よって、例えば、光の透過量が変化することから導体の
異常を検出することが出来る。即ち、上記の様な装置で
は、光学的な手段で異常を検出することが出来るから、
放電等の電気的現象に影響を受けずに正確に導体の異常
を検出することが可能となる。
Further, according to the present invention, there is provided a conductor capable of detecting an abnormality at the time of energization occurring in a current lead or an abnormality due to the influence of electric discharge or the like when a large current is used as in a superconducting magnet device. I can do it. FIG. 13 shows a sectional view of the basic structure of such a conductor. A part of or all of the conductor has a structure in which a superconductor is attached to a light transmitting material as shown in FIG. As a result, when an external magnetic field, mechanical deformation, or the like acts on the superconductor through which current flows, the light transmitting material is deformed. Therefore, when light is incident on the light transmitting material as necessary, for example, an abnormality in the conductor can be detected because the amount of light transmission changes due to mechanical deformation of the light transmitting material. That is, in the device as described above, the abnormality can be detected by optical means.
It is possible to accurately detect a conductor abnormality without being affected by an electrical phenomenon such as electric discharge.

【0018】[0018]

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。尚、以下の実施例では、回復型絶縁材料として酸化
イットリウム、非回復型絶縁材料としてアルミナを使用
する場合について主として説明するが、本発明はこれに
限定されるものではないことはいうまでもない。実施例1 図1は、本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部
分付近の構成原理図である。超電導装置の基本構成は、
図16の従来装置と同様に、外部電源からの電力を供給
する為の電流リード1と超電導機器3、それを収納する
低温容器2、超電導機器3を冷却する冷却物質4とから
成っている。必要により、例えば、電流リード1の両端
や、超電導機器3が超電導マグネットの場合にはマグネ
ットの両端に電圧リード等の計測装置を取り付けてもよ
いし、低温容器2内に複数の超電導機器3を収納しても
よい。
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. In the following examples, a case where yttrium oxide is used as a recovery type insulating material and alumina is used as a non-recovery type insulating material will be mainly described, but it goes without saying that the present invention is not limited to this. . Embodiment 1 FIG. 1 is a structural principle diagram of the vicinity of a current lead attachment portion of a superconducting device of this embodiment. The basic configuration of the superconducting device is
As in the conventional apparatus shown in FIG. 16, the apparatus comprises a current lead 1 for supplying power from an external power supply, a superconducting device 3, a low-temperature container 2 for housing the same, and a cooling substance 4 for cooling the superconducting device 3. If necessary, for example, a measuring device such as a voltage lead may be attached to both ends of the current lead 1 or both ends of the magnet when the superconducting device 3 is a superconducting magnet. It may be stored.

【0019】図1において、1は電流リード、5は絶縁
フランジ10を介して低温容器2に電流リード1を取り
付ける為のフランジである。本実施例においては、絶縁
層11を形成する絶縁材料は、Al23 100gに対
してY23を10gの割合で混合し、冷間静水圧(CI
P)法で加圧成形した後、空気中で500℃で5時間熱
処理したものである。導電層12は、上記の様な絶縁層
11の外周に溶射法で取り付けられた金属Cuからな
り、低温容器2に取り付けた場合には、Cu層12は低
温容器2と直接接触している。本実施例では、絶縁層1
1と導電層12の形態は、電流リード1に近い層ほど長
く、且つ絶縁層11の方を導電層12よりも長くしてあ
る。更に、電流リード1に対面する絶縁層11の端部
が、超電導機器側の電流リード1の端部よりも下方にな
る様に絶縁層11の長さが設定されている。尚、図1に
おいて、低温容器に電流リードや積層構造の構造体等を
固定する為のボルト等の部品は省略してある。以上の様
に、本実施例の装置では、低温容器2と電流リード1と
の間に絶縁層11と導電層12からなる積層体Aを配置
することにより、電流リード1からの放電の可能性が高
い部分には全て絶縁材料からなる絶縁層11が対面する
ことになる為、放電を発生しにくくすることが出来る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a current lead, and 5 denotes a flange for attaching the current lead 1 to the low-temperature container 2 via an insulating flange 10. In the present embodiment, the insulating material forming the insulating layer 11, a Y 2 O 3 were mixed at a ratio of 10g against Al 2 O 3 100 g, cold isostatic (CI
It is obtained by pressure-molding by the P) method and then heat-treated at 500 ° C. for 5 hours in air. The conductive layer 12 is made of metal Cu attached to the outer periphery of the insulating layer 11 by the thermal spraying method as described above. When the conductive layer 12 is attached to the low-temperature container 2, the Cu layer 12 is in direct contact with the low-temperature container 2. In this embodiment, the insulating layer 1
1 and the conductive layer 12 are longer as the layer is closer to the current lead 1, and the insulating layer 11 is longer than the conductive layer 12. Further, the length of the insulating layer 11 is set such that the end of the insulating layer 11 facing the current lead 1 is lower than the end of the current lead 1 on the superconducting device side. In FIG. 1, components such as bolts for fixing current leads and a structure having a laminated structure to the low-temperature container are omitted. As described above, in the device of the present embodiment, the possibility of discharging from the current lead 1 is obtained by disposing the laminate A including the insulating layer 11 and the conductive layer 12 between the low-temperature container 2 and the current lead 1. Since the insulating layer 11 made of an insulating material faces all of the high-priced portions, it is possible to make it difficult to generate a discharge.

【0020】又、本実施例では絶縁層11に回復型絶縁
材料であるY23を含有させて使用しているが、回復型
絶縁材料はAl23 の様な非回復型絶縁材料よりも絶
縁耐圧が低い為に、万一放電が発生したとしても絶縁破
壊は回復型絶縁材料に集中する。そして、放電で流れた
電流は導電層12から低温容器2に取り付けられたアー
ス(不図示)により放出される。一般に、放電は極めて
短時間であるから、1回絶縁破壊した回復型絶縁材料は
再び絶縁機能を回復する。
In this embodiment, the insulating layer 11 contains Y 2 O 3 which is a recovery type insulating material. However, the recovery type insulating material is a non-recovery type insulating material such as Al 2 O 3 . Since the withstand voltage is lower than that, even if a discharge occurs, the dielectric breakdown concentrates on the recoverable insulating material. Then, the current flowing by the discharge is released from the conductive layer 12 by a ground (not shown) attached to the low-temperature container 2. In general, since the discharge is extremely short, the recoverable insulating material that has been subjected to dielectric breakdown once recovers the insulating function again.

【0021】上記の様な積層構造を有する放電防止の為
の構造体の有効性を図5の様な装置で調べた。図中、1
1及び12は、夫々絶縁材料からなる絶縁層と導電性材
料からなる導電層であり、各1層とした。又、絶縁層1
1の厚さは、図1の装置では1 mmとしたが、ここでは
放電特性を調べる為に、図1の装置の場合と同じ方法で
作成したものを50μmに研磨して使用した。又、導電
層12であるCu板の厚さは、70μmと図1と同じで
ある。構造体の大きさは、幅5mm、長さ20mmの長
方形である。この図5では省略したが、Cu層12は接
地してある。13は幅が15mmのタングステン板であ
り、放電し易い様に先端を細くしてある。この13に電
源14より、10kVまでの電圧を印加して放電前後で
の絶縁層11の電気抵抗を調べた。テスターによる測定
では、放電前には全く導通しなかった。
The effectiveness of the structure for preventing discharge having the above-mentioned laminated structure was examined using an apparatus as shown in FIG. In the figure, 1
Reference numerals 1 and 12 denote an insulating layer made of an insulating material and a conductive layer made of a conductive material, each of which is one layer. Insulating layer 1
The thickness of 1 was set to 1 mm in the apparatus of FIG. 1, but here, in order to examine the discharge characteristics, the one prepared by the same method as that of the apparatus of FIG. 1 was polished to 50 μm and used. The thickness of the Cu plate as the conductive layer 12 is 70 μm, which is the same as in FIG. The size of the structure is a rectangle having a width of 5 mm and a length of 20 mm. Although omitted in FIG. 5, the Cu layer 12 is grounded. Reference numeral 13 denotes a tungsten plate having a width of 15 mm, and its tip is thinned to facilitate discharge. A voltage of up to 10 kV was applied from the power supply 14 to the power supply 13, and the electric resistance of the insulating layer 11 before and after the discharge was examined. According to the measurement by the tester, no conduction was observed before the discharge.

【0022】絶縁層11とタングステン板13の距離を
0.5mmとして、ヘリウムガス中で強制的に放電させ
た。放電時間は0.1秒であり、0.2秒間隔で5回放
電を繰り返した。そして、図6に示した様な放電領域を
含む絶縁層11の表面部分について、放電後の導通試験
をテスターにより行った。放電部分15内で導通を調べ
たが、放電前と同様に全く導通しなかった。これに対
し、非回復型絶縁材料であるアルミナのみを使用して放
電防止の為の構造体を形成し、同様の放電を行うったと
ころ、放電前には導通しなかったが、放電後には約1k
Ωの抵抗となり、明らかに放電により電気抵抗の低下が
認められた。
With the distance between the insulating layer 11 and the tungsten plate 13 set to 0.5 mm, discharge was forcibly performed in helium gas. The discharge time was 0.1 second, and the discharge was repeated five times at intervals of 0.2 seconds. Then, a continuity test after the discharge was performed on the surface portion of the insulating layer 11 including the discharge region as shown in FIG. 6 by a tester. The continuity was examined in the discharge portion 15, but no continuity was observed as before the discharge. On the other hand, a structure for preventing discharge was formed using only alumina, which is a non-recovery type insulating material, and a similar discharge was performed. About 1k
The resistance was Ω, and the electric resistance was clearly reduced by the discharge.

【0023】実施例2 図2に、本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図を示した。導電層12は厚さが2mm
のステンレス板からなり、これに溶射法で、Y23とA
23 をAl:Y=100:20となる様に100μ
mの厚さで、絶縁層11を形成した。この様な積層構造
体を2個重ね、且つ図2の様に構造体の底面部にも同じ
様に上記絶縁層を形成し、本実施例で使用する構造体A
とした。ステンレス板12は低温容器2と接触してい
る。この様に本実施例では、構造体Aの底面部にも絶縁
層11が形成されている為に、電流リード1と対面する
部分に導電性材料が露出することがなく、放電開始電圧
が高くなる。
Embodiment 2 FIG. 2 shows a structural principle diagram of the vicinity of a current lead attachment portion of a superconducting device of this embodiment. The conductive layer 12 has a thickness of 2 mm
Made of stainless steel, and sprayed with Y 2 O 3 and A
l 2 O 3 is 100 μm so that Al: Y = 100: 20.
The insulating layer 11 was formed with a thickness of m. Two such laminated structures are stacked and the insulating layer is similarly formed on the bottom surface of the structure as shown in FIG.
And The stainless plate 12 is in contact with the low temperature container 2. As described above, in the present embodiment, since the insulating layer 11 is also formed on the bottom portion of the structure A, the conductive material is not exposed to the portion facing the current lead 1 and the discharge starting voltage is high. Become.

【0024】上記した様な本実施例で使用した構造体A
について、図7の様な方法で放電開始電圧を調べた。図
7(A)は、図2に示した本実施例の装置における構造
体AのPで示した部分の放電特性を調べる場合の測定装
置を示す図であり、図7(B)は底面に絶縁層11を形
成していない構造体の場合に対する放電特性を調べる場
合の測定装置を示す。(A)及び(B)の場合とも、放
電電極となるタングステン板13は、ステンレス板12
の底面と同一直線上に並ぶ様に配置してある。測定の結
果、図7(B)の場合には、室温のヘリウムガス中で、
タングステン板13と絶縁層11の表面との距離が0.
5mmの時に、電流リード1〜3kVの電圧で容易に放
電してしまった。一方、図7(A)では、5kV以下の
電圧では放電が全く観測されなかった。又、図7(B)
において、タングステン板13側の絶縁層がない状態で
同様の測定を行ったところ、この場合には100V程度
の電圧でも放電が生じた。従って、図7(B)に示す底
面に絶縁層11を形成していない構造体の場合でも放電
開始電圧が改善されるが、図7(A)では、より一層の
改善がなされることが確認された。
The structure A used in this embodiment as described above
The discharge starting voltage of each sample was examined by the method shown in FIG. FIG. 7A is a diagram showing a measuring device for examining the discharge characteristics of a portion indicated by P of the structure A in the device of the present embodiment shown in FIG. 2, and FIG. 4 shows a measuring device for examining discharge characteristics for a structure in which the insulating layer 11 is not formed. In both cases (A) and (B), the tungsten plate 13 serving as a discharge electrode is a stainless steel plate 12.
Are arranged on the same straight line as the bottom surface of. As a result of the measurement, in the case of FIG. 7B, in a helium gas at room temperature,
The distance between the tungsten plate 13 and the surface of the insulating layer 11 is 0.
At the time of 5 mm, it was easily discharged at a voltage of 1 to 3 kV of the current lead. On the other hand, in FIG. 7A, no discharge was observed at a voltage of 5 kV or less. FIG. 7 (B)
, The same measurement was performed without the insulating layer on the tungsten plate 13 side. In this case, discharge occurred even at a voltage of about 100 V. Therefore, even in the case of the structure in which the insulating layer 11 is not formed on the bottom surface shown in FIG. 7B, the discharge starting voltage is improved, but it is confirmed in FIG. 7A that the improvement is further improved. Was done.

【0025】実施例3 図3に、本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図を示した。本実施例においては、絶縁
層11を形成する絶縁材料に、Al23 100gに対し
てY23を10gの割合で混合したものを用い、型枠と
予め機械加工した銅からなる導電層12との間に該絶縁
材料を充填して、図3の様な断面形状になる様に冷間静
水圧(CIP)法で加圧成形した後、空気中で500℃
で5時間熱処理して構造体Aを作成した。この結果得ら
れた絶縁層11は、最も厚い部分が7mmで、最も薄い
部分が1mmであり、導電層12は、最も厚い部分が3
mmで、最も薄い部分が1.5mmの膜厚分布を有する
ものであった。
Embodiment 3 FIG. 3 shows a structural principle diagram near a current lead attachment portion of a superconducting device of this embodiment. In this embodiment, a mixture of Y 2 O 3 and Al 2 O 3 in a ratio of 10 g to 100 g of Al 2 O 3 is used as an insulating material for forming the insulating layer 11. The insulating material is filled between the layer 12 and the layer 12, and is formed under pressure by a cold isostatic pressure (CIP) method so as to have a sectional shape as shown in FIG.
For 5 hours to form a structure A. The resulting insulating layer 11 has a thickest portion of 7 mm and a thinnest portion of 1 mm, and the conductive layer 12 has a thickest portion of 3 mm.
mm, the thinnest part had a film thickness distribution of 1.5 mm.

【0026】上記の様な構造を有する本実施例で使用し
た放電防止の為の構造体Aの有効性を調べる為に、図5
の方法で放電特性を調べた。本実施例では、上記した様
に絶縁層11と導電層12の厚さが異なるので、複数の
場所で30kVまでの電圧で、0.05〜0.1秒間の
放電を0.3秒間隔で5回繰り返し、放電前後における
抵抗の変化を調べた。テスターでの測定では、導通は放
電前及び放電後のいずれにおいても認められなかった。
尚、本実施例で、導電層12の断面厚さを変化させてい
るのは、外部からの熱浸入を防止する為である。即ち、
導電性材料は熱の良導体でもあるから、低温容器からの
熱を超電導機器の近傍まで伝えてしまうことになる。大
型の超電導機器を使用した場合には、この熱浸入により
冷却物質の使用量が大幅に増加することが容易に予想さ
れる。そこで、本実施例の様に、導電層12に厚さの薄
い部分を設けることにより、外部からの熱浸入を薄い部
分で防止する。本実施例の場合では、下方ほど導電層1
2の厚さを厚くしているので冷却され易くなり、外部か
らの熱浸入を有効に低減することが出来る。
In order to examine the effectiveness of the structure A for preventing discharge used in the present embodiment having the above structure, FIG.
The discharge characteristics were examined by the method described above. In this embodiment, since the thickness of the insulating layer 11 and the thickness of the conductive layer 12 are different as described above, the discharge for 0.05 to 0.1 second is performed at a plurality of locations at a voltage of up to 30 kV at intervals of 0.3 second. The change in resistance before and after the discharge was repeated five times. In the measurement with a tester, conduction was not observed before and after discharge.
In this embodiment, the reason why the cross-sectional thickness of the conductive layer 12 is changed is to prevent heat from entering from the outside. That is,
Since the conductive material is also a good conductor of heat, the heat from the low-temperature container is transmitted to the vicinity of the superconducting device. When a large-sized superconducting device is used, it is easily expected that the amount of the cooling substance used will greatly increase due to the heat penetration. Therefore, by providing a thin portion in the conductive layer 12 as in the present embodiment, heat penetration from the outside is prevented in the thin portion. In the case of this embodiment, the lower the conductive layer 1
Since the thickness of No. 2 is increased, it is easy to be cooled, and heat intrusion from the outside can be effectively reduced.

【0027】実施例4 図4に本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部付
近の構成図を示す。本実施例では、絶縁層11と導電層
12とからなる構造体Aは、電流リード1に接触して取
り付けられている。この構造体Aは、電流リード1、低
温容器2及び電流リードの取り付けフランジ10等と一
体化してもよいが、この図では独立した部品として示し
てある。本実施例では、導電層12はステンレス板から
なり、この上にAl23 を真空蒸着法により形成し、
次にY23を同様に形成して絶縁層11とする。この
際、厚さ1μmのY23を4層、厚さ1.5μm のAl
23 を5層交互に形成し、図に示す様にこの導電層1
2と絶縁層11からなる積層体を2個重ね、更に底面部
にも絶縁層11を形成して、図4の断面形状になる様に
した。その後、この構造体を酸素中で熱処理した。
Embodiment 4 FIG. 4 is a structural view showing the vicinity of a current lead mounting portion of a superconducting device according to this embodiment. In this embodiment, the structure A including the insulating layer 11 and the conductive layer 12 is attached in contact with the current lead 1. This structure A may be integrated with the current lead 1, the low-temperature container 2, the mounting flange 10 of the current lead, and the like, but are shown as independent parts in this figure. In the present embodiment, the conductive layer 12 is made of a stainless steel plate, and Al 2 O 3 is formed thereon by a vacuum evaporation method.
Next, Y 2 O 3 is formed in the same manner as the insulating layer 11. At this time, four layers of Y 2 O 3 having a thickness of 1 μm and Al having a thickness of 1.5 μm were formed.
5 layers of 2 O 3 are alternately formed, and as shown in FIG.
2 and the insulating layer 11 were laminated, and the insulating layer 11 was further formed on the bottom surface so as to have the cross-sectional shape of FIG. Thereafter, the structure was heat-treated in oxygen.

【0028】絶縁層としてAl23 のみを11.5μ
mの厚さに形成した場合と、上記の本実施例の超電導装
置で使用する構造体Aの放電特性を図7の装置で調べ
た。図7では、図4と同じ断面構成となる様に、幅25
mm、長さ50mmの積層構造体を作製して放電特性を
調べた。この結果、Al23 のみを使用した場合に
は、放電後には約700Ωの抵抗がテスター測定で観測
されたが、本実施例で使用する構造体Aでは、放電後に
おいても導通は認められなかった。又、絶縁材料とし
て、Y23のみを使用した場合には、放電開始電圧は上
記の場合に対して10〜15%低くなった。更に、本実
施例の構造体Aを使用せずに、構造体の位置に銅板を配
置した場合には、放電発生率は1/10,000以下で
あった。
As an insulating layer, only Al 2 O 3 was 11.5 μm.
The discharge characteristics of the structure A used in the superconducting device of the present embodiment and the case of forming the superconducting device having a thickness of m were examined with the device of FIG. In FIG. 7, the width 25 is set so as to have the same cross-sectional configuration as FIG.
A laminated structure having a thickness of 50 mm and a length of 50 mm was prepared, and the discharge characteristics were examined. As a result, when only Al 2 O 3 was used, a resistance of about 700Ω was observed by a tester measurement after the discharge, but in the structure A used in this example, continuity was observed even after the discharge. Did not. When only Y 2 O 3 was used as the insulating material, the discharge starting voltage was lower by 10 to 15% than in the above case. Furthermore, when the copper plate was arranged at the position of the structure without using the structure A of the present example, the discharge generation rate was 1 / 10,000 or less.

【0029】実施例5 図8に本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部付
近の構成図を示した。1は電流リード、5は低温容器2
への取り付けフランジ、10は絶縁フランジ、、16は
電流リードと超電導機器(不図示)を接続するリード
線、17は蒸発した冷却ガスが電流リード1を冷却する
為に流れ込む口、18は外部電源(不図示)からのリー
ド線19と電流リード1を接続する端子である。絶縁層
11を形成する絶縁材料には、Y23を30g、Al2
3 を70gの割合で混合したものを用い、導電層12
は、12−1の酸化物超電導体、12−2の銀板からな
る。上記の絶縁材料11、12−1用の酸化物超電導体
の粉末及び12−2の銀板を所定の型枠に入れて、図8
の断面構造になる様に加圧成形し、その後、酸素中、5
50℃で1 時間熱処理して、構造体Aとした。又、17
の部分には、銀線表面に酸化物超電導体薄膜を形成した
網を複数枚重ねた物を充填した。酸化物超電導体として
は、本実施例ではBi2Sr2Ca2Cu3yを用いた
が、蒸発した冷却物質により超伝導状態になる物質であ
ればいかなるものでもよい。
Fifth Embodiment FIG. 8 is a diagram showing the configuration near the current lead mounting portion of the superconducting device of this embodiment. 1 is a current lead, 5 is a low temperature container 2
Mounting flange, 10 is an insulating flange, 16 is a lead wire for connecting a current lead to a superconducting device (not shown), 17 is a port through which evaporated cooling gas flows to cool the current lead 1, and 18 is an external power supply. These terminals connect the lead wire 19 (not shown) to the current lead 1. 30 g of Y 2 O 3 and Al 2
A mixture of O 3 at a ratio of 70 g was used.
Consists of an oxide superconductor 12-1 and a silver plate 12-2. The above-mentioned oxide superconductor powder for the insulating materials 11 and 12-1 and the silver plate of 12-2 were put into a predetermined mold, and FIG.
Press molding to obtain a cross-sectional structure of
Heat treatment was performed at 50 ° C. for 1 hour to obtain a structure A. Also, 17
Was filled with a plurality of nets each formed by forming an oxide superconductor thin film on the surface of a silver wire. In this embodiment, Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O y is used as the oxide superconductor, but any material may be used as long as it becomes a superconductive state by the evaporated cooling substance.

【0030】11、12−1及び12−2からなる放電
防止の為の構造体Aは、絶縁フランジ10を介して取り
付けフランジ5に取り付けられ、更に、低温容器2とは
独立に12−2からのリード線20により接地されてい
る。本実施例の構造体Aの有効性を調べる為に、同じ方
法で製造した板状の構造体について図5の方法で放電特
性を調べた。20kVまでの電圧で0.05〜0.1秒
間の放電を0.3秒間隔で5回繰り返して、放電前後に
おける抵抗の変化を調べた。尚、電極13と絶縁材料の
間隔は0.2mmとし、冷却したヘリウムガスで12−
1を超伝導状態に冷却しながら、放電を行った。テスタ
ーでの測定では、導通は放電前及び放電後においても認
められなかった。
The structure A for preventing discharge composed of 11, 12-1 and 12-2 is mounted on the mounting flange 5 via the insulating flange 10 and further from 12-2 independently of the low temperature vessel 2. Is grounded by the lead wire 20 of the first embodiment. In order to examine the effectiveness of the structure A of this example, the discharge characteristics of the plate-like structure manufactured by the same method were examined by the method shown in FIG. The discharge for 0.05 to 0.1 second at a voltage of up to 20 kV was repeated five times at 0.3 second intervals, and the change in resistance before and after the discharge was examined. The distance between the electrode 13 and the insulating material was 0.2 mm, and 12-
Discharge was performed while cooling No. 1 to a superconducting state. In the measurement with the tester, conduction was not observed before and after the discharge.

【0031】又、本実施例における構造体Aの磁気シー
ルド効果を調べる為に、図9に示す装置により実験を行
った。図9において、21は直径2mmのBi2Sr2
2Cu3yを丸棒状に加工した物であり、22は電磁
石である。液体窒素の中に21をいれて、超伝導状態と
し、この状態で電源23により21に電流を流す。この
結果、電磁石22を動作させないときには、40,00
0A/cm2 の電流を流すことが出来た。本実施例で使
用した構造体Aを図9に示した様に配置し、構造体Aを
約10Kに冷却すると、電磁石22により1.0テスラ
の磁場を21に印加させても34,000A/cm2
電流を流すことが出来た。これに対し、構造体Aを使用
しない場合は、電磁石22により0.05テスラの磁場
を21に印加させると、21に流せる電流は1,500
A/cm2 に低下した。上記した図5及び図9の装置に
よる実験結果は、電流リード1付近での放電防止にも、
又、外部磁場からの磁気シールドにも本実施例に使用し
た構造体Aが有効に作用していることを示している。
Further, in order to investigate the magnetic shielding effect of the structure A in the present embodiment, an experiment was conducted by using an apparatus shown in FIG. In FIG. 9, reference numeral 21 denotes Bi 2 Sr 2 C having a diameter of 2 mm.
a 2 Cu 3 O y is processed into a round bar, and 22 is an electromagnet. 21 is placed in liquid nitrogen to be in a superconducting state. In this state, a current is supplied to 21 by the power supply 23. As a result, when the electromagnet 22 is not operated, 40,00
A current of 0 A / cm 2 was able to flow. When the structure A used in the present example is arranged as shown in FIG. 9 and the structure A is cooled to about 10 K, even if a magnetic field of 1.0 Tesla is applied to 21 by the electromagnet 22, 34,000 A / cm 2 could be passed. On the other hand, when the structure A is not used, when a magnetic field of 0.05 Tesla is applied to 21 by the electromagnet 22, the current that can flow through 21 is 1,500.
A / cm 2 . The experimental results obtained by the above-described devices shown in FIGS.
Further, it is shown that the structure A used in the present embodiment also effectively acts on the magnetic shield from the external magnetic field.

【0032】実施例6 図10に本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構造を示した。1は電流リードであり、その断面
構造を図13に示した。図13に示した様に、24はス
テンレスの中空管であり、その外周にテフロン製の絶縁
体25が取り付けられている。27´はBi2Sr2Ca
2Cu3yにCaCuOを分散させた酸化物超電導体で
あり、7は銀、銀合金、銅、銅合金、ステンレス、マン
ガン合金等の導電性材料であり、必要により、27´と
7の中間にMgO等の中間層を設けてもよい。この27
´と7の複合体が電流リードの導体を形成している。本
実施例の装置に使用される電流リード1の導体27とし
ては、図13の(A)及び(B)のいずれのものを用い
てもよく、又、併用してもよい。
Embodiment 6 FIG. 10 shows the structure near the current lead attachment portion of the superconducting device of this embodiment. Reference numeral 1 denotes a current lead, and its sectional structure is shown in FIG. As shown in FIG. 13, reference numeral 24 denotes a stainless steel hollow tube, and an insulator 25 made of Teflon is attached to the outer periphery thereof. 27 'is Bi 2 Sr 2 Ca
2 Cu 3 O y in an oxide superconductor obtained by dispersing CaCuO, 7 silver, silver alloy, copper, copper alloy, stainless steel, a conductive material such as manganese alloy, if necessary, 27 'and 7 An intermediate layer such as MgO may be provided in the middle. This 27
The composite of 'and 7 forms the conductor of the current lead. As the conductor 27 of the current lead 1 used in the device of this embodiment, any one of FIGS. 13A and 13B may be used, or may be used in combination.

【0033】図10に示した様に、本実施例における導
電層12は、酸化物超電導体であるYBa2Cu3x
2BaCuOzを分散させた材料を用い、これを円筒形
状に加工してある。そして、その表面に、Y23を重量
比で5%分散させたテフロン樹脂をコーテイングして絶
縁層11を形成している。導電層12は、表面を絶縁加
工されたリード線20により低温容器2とは独立に接地
されている。
As shown in FIG. 10, the conductive layer 12 in this embodiment is made of a material in which Y 2 BaCuO z is dispersed in YBa 2 Cu 3 O x , which is an oxide superconductor, and is formed into a cylindrical shape. It has been processed. Then, a Teflon resin in which Y 2 O 3 is dispersed by 5% by weight is coated on the surface to form the insulating layer 11. The conductive layer 12 is grounded independently of the low-temperature container 2 by a lead wire 20 whose surface is insulated.

【0034】絶縁層11及び導電層12からなる本実施
例における構造体Aの効果を調べる為に、該構造体Aを
使用した場合と取り外した場合において、電流リード1
の導体に外部から磁場を印加した。この結果、磁場が印
加されないときには、電流リード1には、約50,00
0A/cm2 の電流が流せた。本実施例における構造体
Aを取り付けると、0.5テスラの磁場を印加しても通
電量には全く変化が見られなかったが、該構造体Aを使
用しない場合には、0.5テスラの磁場を印加すると
1,100A/cm2 の電流しか通電できなかった。
尚、構造体Aは、約15Kに冷却した状態で通電を行っ
た。これらの結果は、本実施例の構造体Aがない場合に
は、超電導装置等からの漏洩磁場により電流リード1の
通電量が低下し、この結果、超電導装置の事実上の性能
が電流リード1によって制限され得ることを示してい
る。更に、電流リード1に印加された漏洩磁場が変動す
る場合には、該電流リード1への通電量も変動し、超電
導装置の信頼性や安定性にも影響を及ぼすことを示して
いる。本実施例では、構造体Aを構成する導電層12が
超伝導状態で使用される為に、マイスナー効果により外
部からの磁場を遮断することが出来、又、超伝導状態で
あるから電気抵抗がゼロの導電体でもある為に絶縁体1
1に蓄積された不要電荷をリード線20により放出する
ことも出来る。
In order to examine the effect of the structure A in this embodiment composed of the insulating layer 11 and the conductive layer 12, the current lead 1 was measured when the structure A was used and when it was removed.
A magnetic field was externally applied to the conductor. As a result, when no magnetic field is applied, about 50,000
A current of 0 A / cm 2 was able to flow. When the structure A in this embodiment was attached, the amount of current did not change at all even when a magnetic field of 0.5 Tesla was applied. However, when the structure A was not used, 0.5 T When the magnetic field was applied, only a current of 1,100 A / cm 2 could be passed.
The structure A was energized while being cooled to about 15K. These results indicate that in the absence of the structure A of the present embodiment, the leakage current from the superconducting device or the like causes the amount of current flowing through the current lead 1 to decrease, and as a result, the actual performance of the superconducting device decreases It can be limited by Further, when the leakage magnetic field applied to the current lead 1 fluctuates, the amount of current flowing to the current lead 1 also fluctuates, which also affects the reliability and stability of the superconducting device. In this embodiment, since the conductive layer 12 constituting the structure A is used in a superconducting state, an external magnetic field can be cut off by the Meissner effect. Insulator 1 because it is also a zero conductor
Unnecessary charges accumulated in 1 can be released through the lead wire 20.

【0035】実施例7 図11に、本実施例の超電導装置の電流リード取り付け
部付近の構成図を示した。電流リード1及び構造体Aを
構成する導電層12に使用した材料は、実施例6の場合
と同じである。絶縁層11はエポキシ樹脂で形成され、
その断面形状が図11に示した様に導電層12の表面を
覆う様に形成されて、電流リード1の取り付けフランジ
5と低温容器2の絶縁フランジの役割をも果たす。本実
施例においては、電流リード1には約46,000A/
cm2 の電流が流せるが、構造体Aの温度を50K以下
に冷却することにより、外部から0.5テスラの磁場を
印加しても通電量には全く変化が見られなかった。しか
し、構造体Aを構成する導電層12を取り除いた場合に
は、約0.4テスラの外部磁場により、通電量は1,2
00A/cm2 に低下した。
Embodiment 7 FIG. 11 is a structural view showing the vicinity of the current lead attachment portion of the superconducting device of this embodiment. The materials used for the current leads 1 and the conductive layer 12 constituting the structure A are the same as those in the sixth embodiment. The insulating layer 11 is formed of an epoxy resin,
The cross-sectional shape is formed so as to cover the surface of the conductive layer 12 as shown in FIG. 11, and also serves as a mounting flange 5 of the current lead 1 and an insulating flange of the low-temperature container 2. In this embodiment, about 46,000 A /
Although a current of 2 cm 2 can be passed, by cooling the temperature of the structure A to 50 K or less, even when a magnetic field of 0.5 Tesla was applied from the outside, no change was observed in the amount of current. However, when the conductive layer 12 forming the structure A is removed, the amount of current is 1,2 due to an external magnetic field of about 0.4 Tesla.
It decreased to 00 A / cm 2 .

【0036】実施例8 図12に、本実施例の電流リード取り付け部付近の構成
図を示した。電流リード1の構造及び材料は実施例7の
場合と同じである。本実施例では、図12に示した様
に、直径の異なるパーマロイ12−2の円筒の間に酸化
物超電導体12−1の粉末を充填し、パーマロイと酸化
物超電導体が交互になる様に加圧成形した物に絶縁層1
1を取り付けた。絶縁層11は、ポリエチレン100g
に酸化イットリウムを5gの割合で練り込んだシートで
ある。電流リード1に50,000A/cm2 の電流を
流して、外部から1テスラの磁場を不図示の電磁石によ
り印加させたが、本実施例の超電導装置では、通電量に
なんらの変化も認められなかった。しかし、絶縁層11
及び導電層12からなる本実施例の構造体Aを取り外し
た場合には、1テスラの磁場により、電流リード1には
100A/cm2 以上の電流を流すことはできなかっ
た。
Eighth Embodiment FIG. 12 shows a configuration diagram of the vicinity of a current lead mounting portion of the present embodiment. The structure and material of the current lead 1 are the same as those of the seventh embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 12, the powder of the oxide superconductor 12-1 is filled between the cylinders of the permalloy 12-2 having different diameters so that the permalloy and the oxide superconductor alternate. Insulation layer 1
1 was attached. The insulating layer 11 is made of 100 g of polyethylene.
Is a sheet in which yttrium oxide is kneaded at a rate of 5 g. A current of 50,000 A / cm 2 was applied to the current lead 1 and a magnetic field of 1 Tesla was externally applied by an electromagnet (not shown). However, in the superconducting device of this embodiment, there was no change in the amount of current. Did not. However, the insulating layer 11
When the structure A according to the present embodiment including the conductive layer 12 and the conductive layer 12 was removed, a current of 100 A / cm 2 or more could not flow through the current lead 1 due to a magnetic field of 1 Tesla.

【0037】実施例9 本実施例では、実施例8と同様に構成し、電流リード1
に、図14に示す様な断面構造を有する電流リード1を
用いた。図14において、8はアルミニウム中空管であ
り、その外周に酸化物超電導体からなる導体27を複数
本取り付けた物である。導体27は、酸化物超電導体そ
のものでもよいし、図13に示した様な酸化物超電導体
27´と導電性材料7との複合体であってもよい。この
様な構造を有する導体27を使用することにより、通電
時の導体27の機械的変形を検出することが出来る。即
ち、酸化物超電導体を使用した導体は、作製時の何らか
の問題により、導体材料に不均一な部分が存在すると、
通電時にその部分で通電電流密度が低下している為に発
熱する。上記の構成を有する電流リードでは、この発熱
によりアルミニウム管が変形することになる。アルミニ
ウム管8は中空で内部に光を通すことが出来ることか
ら、この様なアルミニウム管の変形は、光透過材が変形
したと同様である。尚、この機械的変形は、外部からの
ノイズにより導体の通電電流密度が部分的に変化した場
合にも同じ様に発生する。
Embodiment 9 In this embodiment, the structure is the same as that of Embodiment 8,
Then, a current lead 1 having a sectional structure as shown in FIG. 14 was used. In FIG. 14, reference numeral 8 denotes an aluminum hollow tube having a plurality of conductors 27 made of an oxide superconductor attached to the outer periphery thereof. The conductor 27 may be the oxide superconductor itself or a composite of the oxide superconductor 27 ′ and the conductive material 7 as shown in FIG. By using the conductor 27 having such a structure, it is possible to detect a mechanical deformation of the conductor 27 during energization. In other words, when a conductor using an oxide superconductor has a non-uniform portion in the conductor material due to some problem during fabrication,
During energization, heat is generated because the energization current density is reduced at that portion. In the current lead having the above configuration, the heat generated causes the aluminum tube to be deformed. Since the aluminum tube 8 is hollow and can transmit light inside, such deformation of the aluminum tube is the same as the deformation of the light transmitting material. This mechanical deformation also occurs when the current density of the conductor partially changes due to external noise.

【0038】そこで、このアルミニウム管8に外部から
光を入射させ、何らかの原因で発生した機械的変形部分
からの反射光あるいは透過光の強度変化を測定すれば、
該機械的変形を高感度に検出することが出来る。一般
に、導体の機械的変形は、導体の切断につながる危険性
も高い。これに対し、本実施例の導体では、機械的変形
を早期に発見できる為に、通電量の一時的低減、或いは
冷却能力を上げて導体をより低温に冷却する等の迅速な
処置を施すことにより、超電導装置全体の安全性を確保
することが出来る。
Therefore, when light is incident on the aluminum tube 8 from the outside and the intensity change of the reflected light or transmitted light from the mechanically deformed portion generated for some reason is measured,
The mechanical deformation can be detected with high sensitivity. Generally, there is a high risk that mechanical deformation of the conductor will lead to cutting of the conductor. On the other hand, in the conductor according to the present embodiment, in order to detect mechanical deformation at an early stage, it is necessary to perform a quick measure such as temporarily reducing the amount of electricity or increasing the cooling capacity to cool the conductor to a lower temperature. Thereby, the safety of the entire superconducting device can be ensured.

【0039】尚、8の材料としては、上記のアルミニウ
ム管の代わりに形状記憶合金や石英ガラスの棒や管、或
いはポリイミド樹脂等でもよく、更に一端から光を入射
させたときに多端からの透過光を検出できる程度の光透
過率を有する材料を用いてもよい。又、8に当てる光
も、材料中に光を透過させる様にするだけでなく、中空
部を反射しながら伝搬させてもよいし、屈折率の異なる
材料を積層して形成した導波部を通過させるものでもよ
い。一般的にこの条件を満たす材料は、1m当たりの光
の透過率が1%以上であればよい。又、図14では、ア
ルミニウム管8に8本の超電導体27を取り付けてある
が、この本数にも制限はない。又、超電導体の代わりに
銅等の導電性材料を同時に使用してもよい。8と27の
相対配置にも制限はなく、27と8が接触しているなら
ば、図14の形状に限定されるものではない。
The material 8 may be a rod or tube made of a shape memory alloy or quartz glass, or a polyimide resin, instead of the above-mentioned aluminum tube. A material having a light transmittance enough to detect light may be used. In addition, the light applied to the light 8 may not only be transmitted through the material but also propagated while reflecting the hollow portion, or may be formed by laminating materials having different refractive indexes. It may be passed. Generally, a material that satisfies this condition only needs to have a light transmittance of 1% or more per 1 m. In FIG. 14, eight superconductors 27 are attached to the aluminum tube 8, but the number is not limited. Further, a conductive material such as copper may be used simultaneously instead of the superconductor. The relative arrangement of 8 and 27 is not limited, and is not limited to the shape shown in FIG. 14 as long as 27 and 8 are in contact with each other.

【0040】本実施例の装置の電流リード1に47,0
00A/cm2 の電流を流して、外部から1 テスラの磁
場を不図示の電磁石により印加させたが、本実施例の超
電導装置では、通電量になんら変化が求められなかっ
た。しかし、絶縁層11及び導電層12からなる本実施
例の構造体Aを取り外した場合には、1テスラの磁場に
より、電流リードには80A/cm2 の電流しか流すこ
とはできなかった。又、構造体Aを取り外した状態で、
図14の8に不図示の光源と光検出器等を用いて、8に
一端から光を入射させ、多端から出てきた透過光の強度
を測定したところ、外部から磁場を印加しない時の透過
光の強度を100として、磁場を印加したときの強度を
測定すると、磁場印加後、透過光の強度は約0.1秒間
で20〜30%低下した。通電量を80A/cm2
し、導体27の温度が磁場印加前に回復すると、透過率
は約98%となった。以上のことは、磁場印加により導
体を流れる電流密度が低下した為に、導体が発熱して8
に機械的変形を発生させ、その後、通電量を低減させて
温度も安定すると当初の形状にほぼ復帰したことを示し
ている。従って、本実施例の構造体Aと8とを利用する
ことにより、導体のクエンチ等の異常を容易に且つ迅速
検出することが出来る。
The current lead 1 of the device of this embodiment is connected to 47,0
An electric current of 00 A / cm 2 was applied and a magnetic field of 1 Tesla was applied from the outside by an electromagnet (not shown). However, in the superconducting device of this embodiment, no change was found in the amount of current. However, when the structure A of the present example including the insulating layer 11 and the conductive layer 12 was removed, only a current of 80 A / cm 2 could flow through the current lead due to a magnetic field of 1 Tesla. Also, with the structure A removed,
Using a light source and a photodetector (not shown) at 8 in FIG. 14, light was incident on one end from 8 and the intensity of transmitted light exiting from multiple ends was measured. When the intensity when a magnetic field was applied was measured with the light intensity being 100, the intensity of the transmitted light decreased by 20 to 30% in about 0.1 second after the application of the magnetic field. When the amount of electricity was set to 80 A / cm 2 and the temperature of the conductor 27 recovered before the application of the magnetic field, the transmittance became about 98%. The above is because the density of the current flowing through the conductor was reduced by the application of the magnetic field, and the
This indicates that the initial shape was almost restored when a mechanical deformation was generated and then the amount of current was reduced and the temperature was stabilized. Therefore, by using the structures A and 8 of this embodiment, it is possible to easily and quickly detect an abnormality such as a quench of the conductor.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上、説明した様に、本発明によれば、
超電導装置の電流リード近傍での放電発生確率を大幅に
低減することが出来ると共に、万一、放電が発生したと
しても放電の沈静後には絶縁特性が回復する為に、装置
の小型化と部品の交換回数を大幅に低減することが出来
る。又、本発明によれば、漏洩磁場の様な各種ノイズか
ら電流リードを保護することが出来る。更に、導体の構
成部材に光透過性材料を使用することによって、導体自
身の異常を電磁ノイズに左右されない光学的手段で検出
することも可能となる。
As described above, according to the present invention,
The probability of occurrence of discharge near the current lead of the superconducting device can be greatly reduced, and even if a discharge occurs, the insulation characteristics are restored after the discharge has subsided. The number of replacements can be greatly reduced. Further, according to the present invention, the current lead can be protected from various noises such as a leakage magnetic field. Further, by using a light-transmitting material for the constituent members of the conductor, it is possible to detect an abnormality of the conductor itself by optical means independent of electromagnetic noise.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図である。
FIG. 1 is a configuration principle diagram in the vicinity of a current lead attachment portion of a superconducting device according to a first embodiment.

【図2】実施例2の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図である。
FIG. 2 is a configuration principle diagram in the vicinity of a current lead attachment portion of a superconducting device according to a second embodiment.

【図3】実施例3の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図である。
FIG. 3 is a configuration principle diagram near a current lead attachment portion of a superconducting device according to a third embodiment.

【図4】実施例4の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図である。
FIG. 4 is a structural principle diagram of the vicinity of a current lead attachment portion of a superconducting device according to a fourth embodiment.

【図5】本発明の有効性を調べる実験の原理図である。FIG. 5 is a principle diagram of an experiment for examining the effectiveness of the present invention.

【図6】本発明の有効性を調べる実験の原理図である。FIG. 6 is a principle diagram of an experiment for examining the effectiveness of the present invention.

【図7】本発明の有効性を調べる実験の原理図である。FIG. 7 is a principle diagram of an experiment for examining the effectiveness of the present invention.

【図8】実施例5の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図である。
FIG. 8 is a configuration principle diagram of a vicinity of a current lead attachment portion of a superconducting device according to a fifth embodiment.

【図9】本発明の有効性を調べる実験の原理図である。FIG. 9 is a principle diagram of an experiment for examining the effectiveness of the present invention.

【図10】実施例6の超電導装置の電流リード取り付け
部付近の構成原理図である。
FIG. 10 is a structural principle diagram of the vicinity of a current lead attachment portion of a superconducting device according to a sixth embodiment.

【図11】実施例7の超電導装置の電流リード取り付け
部付近の構成原理図である。
FIG. 11 is a structural principle diagram of the vicinity of a current lead attachment portion of a superconducting device according to a seventh embodiment.

【図12】実施例8の超電導装置の電流リード取り付け
部付近の構成原理図である。
FIG. 12 is a structural principle diagram of the vicinity of a current lead attachment portion of a superconducting device according to an eighth embodiment.

【図13】本発明の超電導装置で使用する電流リードの
断面構成図である。
FIG. 13 is a sectional configuration diagram of a current lead used in the superconducting device of the present invention.

【図14】本発明の超電導装置で使用する電流リードの
断面構成図である。
FIG. 14 is a sectional view of a current lead used in the superconducting device of the present invention.

【図15】従来の電流リードの断面構成図である。FIG. 15 is a cross-sectional configuration diagram of a conventional current lead.

【図16】従来の超電導装置の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a conventional superconducting device.

【図17】酸化物超電導体の磁気特性を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating magnetic properties of an oxide superconductor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:電流リード 2:低温容器 3:超電導機器 4:冷却物質 5:取り付けフランジ 6:空間 7:導電性材料 8:光透過材 9:ガス出口 10:絶縁フランジ 11:絶縁層 12:導電層 13:電極 14:電源 15:放電領域 16:リード線 17:ガス入口 18:端子 19:リード線 20:アース 21:超電導体 22:電磁石 23:電源 24:中空管 25:絶縁体 26:空間 27:導体 1: Current lead 2: Cryogenic container 3: Superconducting device 4: Cooling substance 5: Mounting flange 6: Space 7: Conductive material 8: Light transmitting material 9: Gas outlet 10: Insulating flange 11: Insulating layer 12: Conductive layer 13 : Electrode 14: Power supply 15: Discharge area 16: Lead wire 17: Gas inlet 18: Terminal 19: Lead wire 20: Ground 21: Superconductor 22: Electromagnet 23: Power supply 24: Hollow tube 25: Insulator 26: Space 27 :conductor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 6/00 H01L 39/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01F 6/00 H01L 39/00

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 低温容器と、該低温容器内に収納された
超伝導機器と、低温容器に取り付けられ超伝導機器に接
続されている電流リードとからなる超電導装置におい
て、該電流リードと低温容器に設けられている電流リー
ド取り付け部との間に放電防止の為の構造体が配置さ
、該構造体が、導電層と絶縁層との積層体で構成され
ていることを特徴とする超電導装置。
1. A superconducting device comprising a cryogenic container, a superconducting device housed in the cryogenic container, and a current lead attached to the cryogenic container and connected to the superconducting device. A structure for preventing discharge is disposed between the current lead mounting portion and the current lead mounting portion , and the structure includes a laminate of a conductive layer and an insulating layer. Superconducting device.
【請求項2】 導電層と絶縁層との積層構造を少なくと
も2層有する請求項に記載の超電導装置。
2. The superconducting device according to claim 1 , wherein the superconducting device has at least two laminated structures of a conductive layer and an insulating layer.
【請求項3】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
が、電気リード側に配置されている絶縁層と、低温容器
の電流リード取り付け部側に配置されている導電層とを
有する請求項に記載の超電導装置。
3. A laminated body constituting a structure for preventing discharge has an insulating layer disposed on an electric lead side and a conductive layer disposed on a current lead mounting portion side of a low-temperature container. Item 2. A superconducting device according to item 1 .
【請求項4】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の導電層の電位が低温容器と同電位とされている請求項
に記載の超電導装置。
4. The electric potential of a conductive layer of a laminate constituting a structure for preventing discharge is set to the same electric potential as that of a low-temperature container.
2. The superconducting device according to 1 .
【請求項5】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の導電層が接地されている請求項に記載の超電導装
置。
5. The superconducting device according to claim 1 , wherein a conductive layer of a laminate constituting a structure for preventing discharge is grounded.
【請求項6】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の導電層が膜厚分布を有する請求項に記載の超電導装
置。
6. The superconducting device according to claim 1 , wherein the conductive layer of the laminate constituting the structure for preventing discharge has a film thickness distribution.
【請求項7】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の絶縁層に回復型絶縁材料が含有されている請求項
記載の超電導装置。
7. The superconducting device according to claim 1 , wherein a recovery type insulating material is contained in an insulating layer of a laminate constituting a structure for preventing discharge.
【請求項8】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の導電層に磁性体が含有されている請求項に記載の超
電導装置。
8. The superconducting device according to claim 1 , wherein the conductive layer of the laminated body constituting the structure for preventing discharge contains a magnetic material.
【請求項9】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の導電層に超電導材料が含有されている請求項に記載
の超電導装置。
9. The superconducting device according to claim 1 , wherein a superconducting material is contained in the conductive layer of the laminate constituting the structure for preventing discharge.
【請求項10】 放電防止の為の構造体が、電磁ノイズ
シールド機能をも併せ持つものである請求項1に記載の
超電導装置。
10. A structure for preventing discharge is provided by electromagnetic noise.
2. The device according to claim 1, which also has a shielding function.
Superconducting device.
【請求項11】 低温容器と、該低温容器内に収納され
た超伝導機器と、低温容器に取り付けられ超伝導機器に
接続されている電流リードとからなる超電導装置におい
て、該電流リードと低温容器に設けられている電流リー
ド取り付け部との間に放電防止の為の構造体が配置さ
れ、且つ、該構造体が、電磁ノイズシールド機能をも併
せ持つことを特徴とする超電導装置。
11. A cryogenic container, and housed in the cryogenic container.
Superconducting equipment and superconducting equipment attached to a cryogenic vessel
Superconducting device consisting of connected current leads
The current leads and the current leads provided on the cryogenic vessel.
Structure is arranged for discharge prevention between the de mounting portion
A superconducting device , wherein the structure also has an electromagnetic noise shielding function.
【請求項12】 電磁ノイズシールド機能が、磁気シー12. An electromagnetic noise shield function comprising:
ルド作用を含む請求項11に記載の超電導装置。The superconducting device according to claim 11, which includes a superconducting action.
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