JP3356459B2 - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
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- JP3356459B2 JP3356459B2 JP13237892A JP13237892A JP3356459B2 JP 3356459 B2 JP3356459 B2 JP 3356459B2 JP 13237892 A JP13237892 A JP 13237892A JP 13237892 A JP13237892 A JP 13237892A JP 3356459 B2 JP3356459 B2 JP 3356459B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導コイルに係り、特
に安定化材として高純度アルミニウム材を使用し、高磁
界で優れた安定性を維持することのできる超電導コイル
の改良に関する。
に安定化材として高純度アルミニウム材を使用し、高磁
界で優れた安定性を維持することのできる超電導コイル
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、大型の超電導機器、例えば核融
合、エネルギー貯蔵、加速器等の大型超電導マグネット
に使用される超電導々体として、多芯構造の超電導線と
安定化材を半田で接合した複合超電導々体が知られてい
る。
合、エネルギー貯蔵、加速器等の大型超電導マグネット
に使用される超電導々体として、多芯構造の超電導線と
安定化材を半田で接合した複合超電導々体が知られてい
る。
【０００３】上記の複合超電導々体の安定化材として
は、銅またはアルミニウムが一般的に使用されている
が、銅はアルミニウムに比較して強度が大きく、また超
電導フィラメントとの強度差が小さいために加工性に優
れ、かつ半田付け性が良好である反面、極低温下での比
抵抗が大きく、これに対してアルミニウムは、銅に比べ
て極低温下での比抵抗が小さい利点を有するものの、強
度が小さく、かつ超電導フィラメントとの強度差が大き
いために加工し難い上、半田付け性が悪く超電導線と複
合化するのに問題があった。
は、銅またはアルミニウムが一般的に使用されている
が、銅はアルミニウムに比較して強度が大きく、また超
電導フィラメントとの強度差が小さいために加工性に優
れ、かつ半田付け性が良好である反面、極低温下での比
抵抗が大きく、これに対してアルミニウムは、銅に比べ
て極低温下での比抵抗が小さい利点を有するものの、強
度が小さく、かつ超電導フィラメントとの強度差が大き
いために加工し難い上、半田付け性が悪く超電導線と複
合化するのに問題があった。
【０００４】しかしながら、高純度のアルミニウムは、
高磁界での磁気抵抗効果の増加が銅に比較して小さく、
従って高磁界下での比抵抗が小さくなり安定性に優れる
利点を有するため、高磁界用の導体として、超電導特性
の上からは安定化材としてアルミニウムを使用すること
が有利である。
高磁界での磁気抵抗効果の増加が銅に比較して小さく、
従って高磁界下での比抵抗が小さくなり安定性に優れる
利点を有するため、高磁界用の導体として、超電導特性
の上からは安定化材としてアルミニウムを使用すること
が有利である。
【０００５】上述のアルミニウムの難点を克服するため
に、一般にはアルミニウムを銅で被覆した複合体として
超電導線と複合化することが行われている。
に、一般にはアルミニウムを銅で被覆した複合体として
超電導線と複合化することが行われている。
【０００６】このようなアルミニウム安定化超電導々体
としては、モノリス型、ハウジング型、撚線型あるいは
複合型の複合超電導々体が種々検討されてきている。
としては、モノリス型、ハウジング型、撚線型あるいは
複合型の複合超電導々体が種々検討されてきている。
【０００７】上記のモノリス型の超電導々体は、銅マト
リックスを有する超電導線の内部に銅被覆アルミニウム
材を配置した構造を有するものであり、ハウジング型の
超電導々体は、断面凹状の２つの銅ハウジングを対向さ
せて配置し、この内部に銅マトリックスを有する超電導
線と銅被覆アルミニウム材を配置した構造を有し、また
撚線型の超電導々体は、銅マトリックスを有する超電導
線と銅被覆アルミニウム線を撚り合わせた構造を有す
る。さらに複合型の超電導々体は、銅マトリックスを有
する超電導線を撚り合わせ、これを圧縮成型した線材と
銅被覆アルミニウム材を複合化したものである。
リックスを有する超電導線の内部に銅被覆アルミニウム
材を配置した構造を有するものであり、ハウジング型の
超電導々体は、断面凹状の２つの銅ハウジングを対向さ
せて配置し、この内部に銅マトリックスを有する超電導
線と銅被覆アルミニウム材を配置した構造を有し、また
撚線型の超電導々体は、銅マトリックスを有する超電導
線と銅被覆アルミニウム線を撚り合わせた構造を有す
る。さらに複合型の超電導々体は、銅マトリックスを有
する超電導線を撚り合わせ、これを圧縮成型した線材と
銅被覆アルミニウム材を複合化したものである。
【０００８】以上の複合超電導々体においては、超電導
線と銅被覆アルミニウム材とは一般に半田で接合される
ことにより一体化されている。
線と銅被覆アルミニウム材とは一般に半田で接合される
ことにより一体化されている。
【０００９】高純度アルミニウムの比抵抗は、本発明者
等の実験結果によれば、ゼロ磁場で銅の比抵抗に比較し
て著しく小さく、かつ２〜６Ｔ（テスラ）の範囲でほぼ
一定の値を有しており、これに対して銅の比抵抗は、ゼ
ロ磁場でアルミニウムの比抵抗に比較して著しく大きい
上、２〜６Ｔ（テスラ）の範囲でその値が急激に上昇
し、高磁場、例えば６Ｔ（４．２Ｋ）で高純度アルミニ
ウムの約１０倍以上の比抵抗を示す（特願平３−３９８
５２号）。
等の実験結果によれば、ゼロ磁場で銅の比抵抗に比較し
て著しく小さく、かつ２〜６Ｔ（テスラ）の範囲でほぼ
一定の値を有しており、これに対して銅の比抵抗は、ゼ
ロ磁場でアルミニウムの比抵抗に比較して著しく大きい
上、２〜６Ｔ（テスラ）の範囲でその値が急激に上昇
し、高磁場、例えば６Ｔ（４．２Ｋ）で高純度アルミニ
ウムの約１０倍以上の比抵抗を示す（特願平３−３９８
５２号）。
【００１０】従って、安定化材として銅の一部を銅被覆
アルミニウム材に置き換えることにより、複合超電導々
体の合成比抵抗を著しく低下させることが可能となるこ
とが予測される。
アルミニウム材に置き換えることにより、複合超電導々
体の合成比抵抗を著しく低下させることが可能となるこ
とが予測される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高純度
アルミニウム材を銅で被覆し、これを超電導線と単に複
合化した状態、あるいは超電導線の内部に単に配置した
だけでは、それぞれ単独の比抵抗から計算した合成比抵
抗よりもその値が著しく大きくなるという現象が測定さ
れている。例えば、円形断面の高純度アルミニウム線の
外側にニオブの拡散バリアを配置し、さらに多芯超電導
線および安定化銅を順次配置した構造の複合超電導々体
においては、極低温で高純度アルミニウム本来の比抵抗
特性が得られず、高純度アルミニウムと銅の中間の比抵
抗特性を示すことが判明している（第３７回低温工学発
表会Ｂ１−４）。
アルミニウム材を銅で被覆し、これを超電導線と単に複
合化した状態、あるいは超電導線の内部に単に配置した
だけでは、それぞれ単独の比抵抗から計算した合成比抵
抗よりもその値が著しく大きくなるという現象が測定さ
れている。例えば、円形断面の高純度アルミニウム線の
外側にニオブの拡散バリアを配置し、さらに多芯超電導
線および安定化銅を順次配置した構造の複合超電導々体
においては、極低温で高純度アルミニウム本来の比抵抗
特性が得られず、高純度アルミニウムと銅の中間の比抵
抗特性を示すことが判明している（第３７回低温工学発
表会Ｂ１−４）。
【００１２】従って、高純度アルミニウム材を用いた効
果が発揮できないという問題があった。本発明は上記の
問題を解決するためになされたもので、安定化材として
高純度アルミニウムを用いた場合の極低温下での比抵抗
特性を著しく向上させ、特に高磁界で優れた安定性を維
持することのできる超電導コイルを提供することをその
目的とする。
果が発揮できないという問題があった。本発明は上記の
問題を解決するためになされたもので、安定化材として
高純度アルミニウムを用いた場合の極低温下での比抵抗
特性を著しく向上させ、特に高磁界で優れた安定性を維
持することのできる超電導コイルを提供することをその
目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、多芯構造の超電導線と安定化材とを接合
した複合超電導々体において、高純度アルミニウム材と
同符号のホール係数を有する材料で高純度アルミニウム
材を被覆した複合材を安定化材として用いるものであ
る。
に、本発明は、多芯構造の超電導線と安定化材とを接合
した複合超電導々体において、高純度アルミニウム材と
同符号のホール係数を有する材料で高純度アルミニウム
材を被覆した複合材を安定化材として用いるものであ
る。
【００１４】上記発明における高純度アルミニウム材と
同符号のホール係数を有する材料としては、ベリリウ
ム、インジウム、マグネシウム、カドミウム、鉄、モリ
ブデン、鉛、タンタル、タングステン、錫、亜鉛および
これ等の合金があり、特にベリリウム、インジウム、マ
グネシウムおよびこれ等の合金は極低温、高磁界下で高
純度アルミニウムと同じ正のホール係数を有するため、
これを用いることが好ましい。
同符号のホール係数を有する材料としては、ベリリウ
ム、インジウム、マグネシウム、カドミウム、鉄、モリ
ブデン、鉛、タンタル、タングステン、錫、亜鉛および
これ等の合金があり、特にベリリウム、インジウム、マ
グネシウムおよびこれ等の合金は極低温、高磁界下で高
純度アルミニウムと同じ正のホール係数を有するため、
これを用いることが好ましい。
【００１５】上記の複合超電導々体においては、安定化
材を矩形断面を有する高純度アルミニウム材の外側に高
純度アルミニウムと同じ正のホール係数を有する材料を
被覆して形成することが好ましい。この場合、安定化材
の幅広面が磁場の方向と平行となるようにして使用する
ことにより、合成比抵抗をより低下させることができ
る。
材を矩形断面を有する高純度アルミニウム材の外側に高
純度アルミニウムと同じ正のホール係数を有する材料を
被覆して形成することが好ましい。この場合、安定化材
の幅広面が磁場の方向と平行となるようにして使用する
ことにより、合成比抵抗をより低下させることができ
る。
【００１６】以上から本発明の超電導コイルは、矩形状
に成形された多芯構造の超電導線と、矩形状の断面を有
する高純度アルミニウム材の外周面にベリリウム、イン
ジウム、マグネシウムまたはこれ等の合金を被覆した複
合材とを接合し、高純度アルミニウム材の幅広面がコイ
ルの軸方向あるいはコイルによって形成される磁場の方
向に平行になるように配置し、かつ超電導線を高純度ア
ルミニウム材に対してコイルの軸方向あるいはコイルに
よって形成される磁場の方向に垂直になる位置に配置し
て巻回したものである。
に成形された多芯構造の超電導線と、矩形状の断面を有
する高純度アルミニウム材の外周面にベリリウム、イン
ジウム、マグネシウムまたはこれ等の合金を被覆した複
合材とを接合し、高純度アルミニウム材の幅広面がコイ
ルの軸方向あるいはコイルによって形成される磁場の方
向に平行になるように配置し、かつ超電導線を高純度ア
ルミニウム材に対してコイルの軸方向あるいはコイルに
よって形成される磁場の方向に垂直になる位置に配置し
て巻回したものである。
【００１７】特に、矩形断面を有する高純度アルミニウ
ム材や高純度アルミニウムテープを安定化材として使用
する場合には、幅方向のみに高純度アルミニウム材と同
符号のホール係数を有する材料を接合した複合材を用い
てコイルを形成することにより著しくその合成比抵抗を
低下させることが可能となる。
ム材や高純度アルミニウムテープを安定化材として使用
する場合には、幅方向のみに高純度アルミニウム材と同
符号のホール係数を有する材料を接合した複合材を用い
てコイルを形成することにより著しくその合成比抵抗を
低下させることが可能となる。
【００１８】
【作用】上記構成の複合超電導々体および超電導コイル
においては、高純度アルミニウム材の外側に高純度アル
ミニウム材と同符号のホール係数を有する材料で被覆し
た複合材からなる安定化材を用いることにより、超電導
々体の合成比抵抗を著しく低下させることができるが、
この現象は、超電導々体の合成比抵抗が高純度アルミニ
ウム材と被覆材のホール係数および外部磁界に対する配
置に依存するという本発明者等の知見に基づいている。
においては、高純度アルミニウム材の外側に高純度アル
ミニウム材と同符号のホール係数を有する材料で被覆し
た複合材からなる安定化材を用いることにより、超電導
々体の合成比抵抗を著しく低下させることができるが、
この現象は、超電導々体の合成比抵抗が高純度アルミニ
ウム材と被覆材のホール係数および外部磁界に対する配
置に依存するという本発明者等の知見に基づいている。
【００１９】図５は高純度アルミニウム材と銅被覆高純
度アルミニウム材の極低温（４．２Ｋ）における比抵抗
の外部磁界に対する依存性を示したもので、同図におい
てＡは外径φ１．４４６mmの円形断面の高純度アルミニ
ウム材を、またＢは外径φ１．６１mmで面積比Ａｌ：Ｃ
ｕ＝１：０．２３９の円形断面の銅被覆高純度アルミニ
ウム材を示し、ともに通電電流１００Ａで測定した結果
である。この場合、線径による比抵抗の変動が小さい結
果も得られている。即ち、高純度アルミニウム材に銅を
被覆することにより、その合成比抵抗は理論値より著し
く増大する。
度アルミニウム材の極低温（４．２Ｋ）における比抵抗
の外部磁界に対する依存性を示したもので、同図におい
てＡは外径φ１．４４６mmの円形断面の高純度アルミニ
ウム材を、またＢは外径φ１．６１mmで面積比Ａｌ：Ｃ
ｕ＝１：０．２３９の円形断面の銅被覆高純度アルミニ
ウム材を示し、ともに通電電流１００Ａで測定した結果
である。この場合、線径による比抵抗の変動が小さい結
果も得られている。即ち、高純度アルミニウム材に銅を
被覆することにより、その合成比抵抗は理論値より著し
く増大する。
【００２０】一方、図６は矩形断面の複合材についての
極低温（４．２Ｋ）における比抵抗の外部磁界に対する
依存性を示したもので、同図中のＣおよびＣ´は断面
０．４×１．９（mm）の高純度アルミニウム材１の幅広
面に厚さ０．０５mmの銅２、２´を接合した場合を示
し、また同図中のＤおよびＤ´は断面０．５×２．０
（mm）の高純度アルミニウム材３に厚さ０．０５mmの銅
４を被覆した場合を示している。これらの測定値の外部
磁界に対する試料の位置関係を、それぞれ図７（ａ）、
（ｂ）および図８（ａ）、（ｂ）に示した。この結果か
ら矩形断面の複合材の場合、高純度アルミニウム材の幅
広面が外部磁界の方向に平行になるように配置すること
により、その合成比抵抗が低下し、特に外部磁界に対し
て垂直方向に銅が配置されていない試料Ｃ´の合成比抵
抗は高純度アルミニウムの比抵抗に近い値を示すことが
明らかである。
極低温（４．２Ｋ）における比抵抗の外部磁界に対する
依存性を示したもので、同図中のＣおよびＣ´は断面
０．４×１．９（mm）の高純度アルミニウム材１の幅広
面に厚さ０．０５mmの銅２、２´を接合した場合を示
し、また同図中のＤおよびＤ´は断面０．５×２．０
（mm）の高純度アルミニウム材３に厚さ０．０５mmの銅
４を被覆した場合を示している。これらの測定値の外部
磁界に対する試料の位置関係を、それぞれ図７（ａ）、
（ｂ）および図８（ａ）、（ｂ）に示した。この結果か
ら矩形断面の複合材の場合、高純度アルミニウム材の幅
広面が外部磁界の方向に平行になるように配置すること
により、その合成比抵抗が低下し、特に外部磁界に対し
て垂直方向に銅が配置されていない試料Ｃ´の合成比抵
抗は高純度アルミニウムの比抵抗に近い値を示すことが
明らかである。
【００２１】以上の結果は、高純度アルミニウムと銅の
ホール係数が極低温で前者が正、かつ後者が負であるこ
とに基いている。
ホール係数が極低温で前者が正、かつ後者が負であるこ
とに基いている。
【００２２】上記のホール係数とは、ホール効果に基く
定数であって、即ち、電流の流れている導体に垂直な磁
場を加えると、両者に垂直な方向に電場を生じて起電力
を生じ、直交座標で電流をＩX 、磁束密度をＢZ 、ホー
ル電場をＥY とすると、Ｒ＝ＥY ／ＩX ・ＢZ で表さ
れ、ここでＲ（ホール係数）は、電流の担体が電子なら
ば負、正孔ならば正となる。
定数であって、即ち、電流の流れている導体に垂直な磁
場を加えると、両者に垂直な方向に電場を生じて起電力
を生じ、直交座標で電流をＩX 、磁束密度をＢZ 、ホー
ル電場をＥY とすると、Ｒ＝ＥY ／ＩX ・ＢZ で表さ
れ、ここでＲ（ホール係数）は、電流の担体が電子なら
ば負、正孔ならば正となる。
【００２３】図９（ａ）、（ｂ）に示すように、高純度
アルミニウム材５、５´の外側に銅６、６′を被覆した
円形断面または矩形断面の複合材７、７′においては、
極低温で高純度アルミニウム材と銅のホール係数の符号
が反対であるために、互いに逆の起電力を生じ、この起
電力により複合材７、７′の断面内で電荷のドリフトを
生ずるため合成比抵抗が増大する。
アルミニウム材５、５´の外側に銅６、６′を被覆した
円形断面または矩形断面の複合材７、７′においては、
極低温で高純度アルミニウム材と銅のホール係数の符号
が反対であるために、互いに逆の起電力を生じ、この起
電力により複合材７、７′の断面内で電荷のドリフトを
生ずるため合成比抵抗が増大する。
【００２４】従って、上記の矩形断面の複合材の外側の
銅を、正のホール係数を有するベリリウム、インジウム
等と置換した複合材と超電導線とを接合した複合超電導
々体を用いて超電導コイルを製作した場合に、図７
（ｂ）または図８（ｂ）に示すように幅広面がコイルの
軸方向あるいはコイルによって形成される磁場の方向に
平行になるように配置することにより、その合成比抵抗
が著しく低下し、耐クエンチ特性を向上させることがで
きる。
銅を、正のホール係数を有するベリリウム、インジウム
等と置換した複合材と超電導線とを接合した複合超電導
々体を用いて超電導コイルを製作した場合に、図７
（ｂ）または図８（ｂ）に示すように幅広面がコイルの
軸方向あるいはコイルによって形成される磁場の方向に
平行になるように配置することにより、その合成比抵抗
が著しく低下し、耐クエンチ特性を向上させることがで
きる。
【００２５】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。
【００２６】図１は本発明に用いられる複合超電導々体
の一実施例の断面図を示したもので、１０は超電導線、
１１は高純度アルミニウム材、１２はベリリウム、イン
ジウム等からなる被覆材を示す。
の一実施例の断面図を示したもので、１０は超電導線、
１１は高純度アルミニウム材、１２はベリリウム、イン
ジウム等からなる被覆材を示す。
【００２７】超電導線１０は、銅マトリックス１３中に
多数本のＮｂ3 ＳｎやＮｂ−Ｔｉ合金等のフィラメント
１４を配置したもので、例えば銅被覆Ｎｂ−Ｔｉ線を断
面六角形に成形したシングル線の多数本を銅管中に収容
し、これに減面加工を施して矩形状に成形したものであ
る。
多数本のＮｂ3 ＳｎやＮｂ−Ｔｉ合金等のフィラメント
１４を配置したもので、例えば銅被覆Ｎｂ−Ｔｉ線を断
面六角形に成形したシングル線の多数本を銅管中に収容
し、これに減面加工を施して矩形状に成形したものであ
る。
【００２８】複合超電導々体２０は，この超電導線１０
と矩形断面の高純度アルミニウム材１１のの外側に被覆
材１２を接合した複合材２１と半田１５で接合されてい
る。上記の複合材２１は、円形断面の高純度アルミニウ
ムロッドをベリリウム、インジウム等からなる円筒状部
材中に収容し、これに静水圧押出加工および引抜加工を
施して矩形断面に成形することにより得られる。
と矩形断面の高純度アルミニウム材１１のの外側に被覆
材１２を接合した複合材２１と半田１５で接合されてい
る。上記の複合材２１は、円形断面の高純度アルミニウ
ムロッドをベリリウム、インジウム等からなる円筒状部
材中に収容し、これに静水圧押出加工および引抜加工を
施して矩形断面に成形することにより得られる。
【００２９】同図に示すように、この複合超電導々体２
０は外部磁場Ｈに対して高純度アルミニウム材１１の幅
広面が平行になるように配置して用いられる。即ち、図
２に示すように、絶縁被覆を施した複合超電導々体２
０′をコイル２２の軸方向と高純度アルミニウム材１１
の幅広面が平行になるように巻枠２３上に巻回してマグ
ネットを形成する。このように複合超電導々体２０´を
配置することにより、複合材２１の比抵抗を著しく低減
することができ、導体全体の比抵抗を高純度アルニウム
材の比抵抗に近付けることが可能となる。
０は外部磁場Ｈに対して高純度アルミニウム材１１の幅
広面が平行になるように配置して用いられる。即ち、図
２に示すように、絶縁被覆を施した複合超電導々体２
０′をコイル２２の軸方向と高純度アルミニウム材１１
の幅広面が平行になるように巻枠２３上に巻回してマグ
ネットを形成する。このように複合超電導々体２０´を
配置することにより、複合材２１の比抵抗を著しく低減
することができ、導体全体の比抵抗を高純度アルニウム
材の比抵抗に近付けることが可能となる。
【００３０】図３は本発明に用いられる複合超電導々体
３０の他の実施例を示したもので、矩形断面の高純度ア
ルミニウム材１１の外側に被覆材１２を接合した複合材
２１の両側に、矩形断面の多芯構造の超電導線１０、１
０を配置し、半田１５で接合した構造を有する。
３０の他の実施例を示したもので、矩形断面の高純度ア
ルミニウム材１１の外側に被覆材１２を接合した複合材
２１の両側に、矩形断面の多芯構造の超電導線１０、１
０を配置し、半田１５で接合した構造を有する。
【００３１】また、図４は本発明に用いられる複合超電
導々体３１の他の実施例を示したもので、断面凹状の銅
ハウジング部材３２、３２′の凹状部を対向させて配置
し、この内部に超電導線１０を収容して半田１５で接合
したハウジング構造の超電導線３３の両側に複合材２
１′、２１′を配置して、半田１５で接合したものであ
る。この場合、複合材２１′は矩形断面の高純度アルミ
ニウム材１１の幅広面に被覆材１２が接合されている。
導々体３１の他の実施例を示したもので、断面凹状の銅
ハウジング部材３２、３２′の凹状部を対向させて配置
し、この内部に超電導線１０を収容して半田１５で接合
したハウジング構造の超電導線３３の両側に複合材２
１′、２１′を配置して、半田１５で接合したものであ
る。この場合、複合材２１′は矩形断面の高純度アルミ
ニウム材１１の幅広面に被覆材１２が接合されている。
【００３２】
【００３３】
【００３４】上記の複合超電導々体３０、３１も外部磁
場Ｈに対して高純度アルミニウム材１１の幅広面が平行
になるように配置して用いられる。
場Ｈに対して高純度アルミニウム材１１の幅広面が平行
になるように配置して用いられる。
【００３５】尚、上記の実施例において同一の部分は同
符号で示した。
符号で示した。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、高
純度アルミニウム材とこの高純度アルミニウム材と同符
号のホール係数を有する材料で形成した被覆材からなる
複合材を安定化材として用いることにより、極低温下で
の合成比抵抗を低下させることができるため、高磁界で
の安定性が向上し、耐クエンチ性に優れた複合超電導々
体および超電導コイルが得られる。
純度アルミニウム材とこの高純度アルミニウム材と同符
号のホール係数を有する材料で形成した被覆材からなる
複合材を安定化材として用いることにより、極低温下で
の合成比抵抗を低下させることができるため、高磁界で
の安定性が向上し、耐クエンチ性に優れた複合超電導々
体および超電導コイルが得られる。
【図１】本発明の複合超電導々体の一実施例を示す断面
図。
図。
【図２】本発明の超電導コイルの一実施例を示す断面
図。
図。
【図３】本発明の複合超電導々体の他の実施例を示す断
面図。
面図。
【図４】本発明の複合超電導々体の他の実施例を示す断
面図。
面図。
【図５】高純度アルミニウム材と銅被覆高純度アルミニ
ウム材の極低温における比抵抗の外部磁界に対する依存
性を示すグラフ。
ウム材の極低温における比抵抗の外部磁界に対する依存
性を示すグラフ。
【図６】矩形断面の複合材についての極低温における比
抵抗の外部磁界に対する依存性を示すグラフ。
抵抗の外部磁界に対する依存性を示すグラフ。
【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図６の試料Ｃ、Ｃ´
の外部磁界に対する位置関係を示す断面断面図。
の外部磁界に対する位置関係を示す断面断面図。
【図８】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図６の試料Ｄ、Ｄ´
の外部磁界に対する位置関係を示す断面図。
の外部磁界に対する位置関係を示す断面図。
【図９】（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の複合超電導
々体の作用を説明する断面図。
々体の作用を説明する断面図。
１，３，５，５′，１１…高純度アルミニウム材、 ２，２′，４，６，６′…銅 １０…超電導線 １２………被覆材 １５………半田 ２０、２０′、３０、３１…複合超電導々体 ２１，２１′…複合材 ２２………コイル ２３………巻枠 Ａ………高純度アルミニウム材 Ｂ………銅被覆高純度アルミニウム材 Ｃ、Ｃ′…矩形断面の高純度アルミニウム材の幅広面に
銅を接合した試料。 Ｄ、Ｄ′…矩形断面の高純度アルミニウム材に銅を被覆
した試料。
銅を接合した試料。 Ｄ、Ｄ′…矩形断面の高純度アルミニウム材に銅を被覆
した試料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 袴田 真志 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番 １号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 花井 哲 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株 式会社東芝 京浜事業所内 (72)発明者 和智 良裕 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株 式会社東芝 京浜事業所内 (72)発明者 村瀬 曉 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝 総合研究所内 (72)発明者 藤岡 勉 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 株式会社東芝内 (56)参考文献 特開 平３−192611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−100305（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−10529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−224214（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 12/10 ZAA H01F 6/06 ZAA
Claims (1)
- 【請求項１】 矩形状に成形された多芯構造の超電導線
と、これに接合された安定化材とからなる複合超電導々
体を巻回した超電導コイルにおいて、前記安定化材を、
矩形断面を有する高純度アルミニウム材の外周面にベリ
リウム、インジウム、マグネシウムまたはこれ等の合金
を被覆した複合材により形成するとともに、前記高純度
アルミニウム材の幅広面がコイルの軸方向あるいはコイ
ルによって形成される磁場の方向に平行になるように配
置し、かつ前記超電導線を前記安定化材に対してコイル
の軸方向あるいはコイルによって形成される磁場の方向
に垂直になる位置に配置して巻回して形成することを特
徴とする超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13237892A JP3356459B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13237892A JP3356459B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 超電導コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06162837A JPH06162837A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3356459B2 true JP3356459B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=15079985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13237892A Expired - Lifetime JP3356459B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3356459B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000277322A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Toshiba Corp | 高温超電導コイル、これを用いた高温超電導マグネットおよび高温超電導マグネットシステム |
-
1992
- 1992-05-25 JP JP13237892A patent/JP3356459B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06162837A (ja) | 1994-06-10 |
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