CN110546720A - 超导线、用于制造超导线的方法、超导线圈、超导磁体和超导装置 - Google Patents

超导线、用于制造超导线的方法、超导线圈、超导磁体和超导装置 Download PDF

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永石龙起
山口高史
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Abstract

一种超导线包括：第一线，所述第一线包括具有第一主表面的第一超导材料层；第二线，所述第二线包括具有第二主表面的第二超导材料层；第三线，所述第三线包括具有第三主表面的第三超导材料层；第一超导材料接合层，所述第一超导材料接合层将所述第一主表面接合到所述第二主表面；以及第二超导材料接合层，所述第二超导材料接合层将所述第二主表面接合到所述第三主表面。所述第一线具有第一端表面。所述第三线具有第二端表面。所述第二端表面面向所述第一端表面，空间被插置在所述第二端表面与所述第一端表面之间。所述空间大于或等于10nm且小于1mm。

Description

超导线、用于制造超导线的方法、超导线圈、超导磁体和超导 装置
技术领域
本发明涉及超导线、用于制造超导线的方法、超导线圈、超导磁体和超导装置。
背景技术
日本专利公开No.2007-266149(专利文献1)公开一种超导线，所述超导线包括：两根线，所述两根线各自包括氧化物超导材料层；以及短长度接合构件，所述短长度接合构件包括氧化物超导材料层。在专利文献1中公开的超导线中，所述两根线的端表面彼此接触，并且所述两根线经由所述接合构件彼此连接。
引用列表
专利文献
PTL1：日本专利公开No.2007-266149
发明内容
根据本发明的一个实施例的超导线包括：第一线，所述第一线包括具有第一主表面的第一超导材料层；第二线，所述第二线包括具有第二主表面的第二超导材料层；第三线，所述第三线包括具有第三主表面的第三超导材料层；第一超导材料接合层，所述第一超导材料接合层将所述第一主表面的第一部分接合到所述第二主表面的第二部分；以及第二超导材料接合层，所述第二超导材料接合层将所述第二主表面的第三部分接合到所述第三主表面的第四部分。所述第一线具有第一端表面。所述第三线具有第二端表面。所述第二线在所述第二线的纵向方向上的第二长度比所述第一线在所述第一线的纵向方向上的第一长度和所述第三线在所述第三线的纵向方向上的第三长度短。所述第二端表面面向所述第一端表面，空间被插置在所述第二端表面与所述第一端表面之间。所述空间大于或等于10nm且小于1mm。
用于制造根据本发明的一个实施例的超导线的方法包括：准备包括具有第一主表面的第一超导材料层的第一线、包括具有第二主表面的第二超导材料层的第二线和包括具有第三主表面的第三超导材料层的第三线。所述第一线具有第一端表面。所述第三线具有第二端表面。所述第二线在所述第二线的纵向方向上的第二长度比所述第一线在所述第一线的纵向方向上的第一长度和所述第三线在所述第三线的纵向方向上的第三长度短。所述用于制造根据本发明的一个实施例的超导线的方法还包括：在所述第一主表面的第一部分和所述第二主表面的第二部分中的至少一个上形成第一微晶体，并且在所述第二主表面的第三部分和所述第三主表面的第四部分中的至少一个上形成第二微晶体；以及在其间插置第一微晶体地将所述第二线放置在所述第一线上并且在其间插置第二微晶体地将所述第二线放置在所述第三线上。在其间插置第一微晶体地将所述第二线放置在所述第一线上并且在其间插置第二微晶体地将所述第二线放置在所述第三线上包括：在其间插置所述第一微晶体地堆叠所述第一线的第一部分和所述第二线的第二部分，并且在其间插置所述第二微晶体地堆叠所述第二线的第三部分和所述第三线的第四部分。所述第二端表面面向所述第一端表面，空间被插置在所述第二端表面与所述第一端表面之间，所述空间大于或等于10nm并且小于1mm。所述用于制造根据本发明的一个实施例的超导线的方法还包括：通过对所述第一线、所述第一微晶体、所述第二线、所述第二微晶体和所述第三线施加压力和热分别从所述第一微晶体和所述第二微晶体产生第一超导材料接合层和第二超导材料接合层；以及对所述第一超导材料层、所述第一超导材料接合层、所述第二超导材料层、所述第二超导材料接合层和所述第三超导材料层执行氧退火。
根据本发明的一个实施例的超导线圈包括上述超导线。所述超导线围绕所述超导线圈的中心轴线缠绕。根据本发明的一个实施例的超导磁体包括：上述超导线圈；低温恒温器，所述低温恒温器被配置为存储上述超导线圈；以及致冷器，所述致冷器被配置为使上述超导线圈冷却。根据本发明的一个实施例的超导装置包括上述超导磁体。
附图说明
图1是根据第一实施例的超导线的示意横截面视图。
图2是根据第一实施例的超导线的图1中所示的区域II的部分放大示意横截面视图。
图3是根据第一实施例的超导线的图1中所示的区域III的部分放大示意横截面视图。
图4示出用于制造根据第一实施例的超导线的方法的流程图。
图5示出在用于制造根据第一实施例的超导线的方法中形成第一微晶体的步骤的流程图。
图6示出在用于制造根据第一实施例的超导线的方法中的微晶体形成步骤之后的第一超导材料接合层的二维X射线衍射图像。
图7示出在用于制造根据第一实施例的超导线的方法中的热和压力施加步骤之后的第一超导材料接合层的二维X射线衍射图像。
图8是根据第二实施例的超导磁体的示意横截面视图。
图9是根据第三实施例的超导装置的示意侧视图。
具体实施方式
[要由本公开解决的问题]
本公开的第一目的是为了提供一种分离强度和超导临界电流增加的超导线。本公开的第二目的是为了提供一种用于制造超导线的方法，通过所述方法可在短时间内制造分离强度和超导临界电流增加的超导线。本公开的第三目的是为了提供一种超导线圈、一种超导磁体和一种超导装置，其中的每一个均包括这样的超导线。
[本公开的有利效果]
根据依据本发明的一个实施例的超导线，可增加超导线中的分离强度和超导临界电流。根据用于制造根据本发明的一个实施例的超导线的方法，可在短时间内制造分离强度和超导临界电流增加的超导线。根据本发明的一个实施例的超导线圈具有高可靠性并且可产生强磁场。根据本发明的一个实施例的超导磁体具有高可靠性并且可产生强磁场。根据本发明的一个实施例的超导装置具有高可靠性并且可产生强磁场。
[实施例的描述]
首先，列举并描述本发明的实施例。
(1)根据本发明的一个实施例的超导线1包括：第一线10，所述第一线10包括具有第一主表面13s的第一超导材料层13；第二线20，所述第二线20包括具有第二主表面23s的第二超导材料层23；第三线30，所述第三线30包括具有第三主表面33s的第三超导材料层33；第一超导材料接合层40，所述第一超导材料接合层40将第一主表面13s的第一部分17接合到第二主表面23s的第二部分27；以及第二超导材料接合层42，所述第二超导材料接合层42将第二主表面23s的第三部分28接合到第三主表面33s的第四部分38。第一线10具有第一端表面10e。第三线30具有第二端表面30e。第二线20在第二线20的纵向方向上的第二长度比第一线10在第一线10的纵向方向上的第一长度和第三线30在第三线30的纵向方向上的第三长度短。第二端表面30e面向第一端表面10e，空间G被插置在第二端表面30e与第一端表面10e之间。空间G大于或等于10nm且小于1mm。
在根据(1)的超导线1中，第一端表面10e与第二端表面30e之间的空间G大于或等于10nm。根据(1)的超导线1被配置为使得可将氧充分地供应给第一超导材料接合层40、第二超导材料接合层42、第一超导材料层13、第二超导材料层23和第三超导材料层33。超导临界电流Ic在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间的第一超导接合部处增加，其中第一超导材料接合层40被插置在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间，并且超导临界电流Ic在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间的第二超导接合部处增加，其中第二超导材料接合层42被插置在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间。根据(1)的超导线1的超导临界电流Ic增加。
在根据(1)的超导线1中，由于第一端表面10e与第二端表面30e之间的空间G小于1mm，所以可在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间增加第一超导接合部的第一接合区域，其中第一超导材料接合层40被插置在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间，并且可在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间增加第二超导接合部的第二接合区域，其中第二超导材料接合层42被插置在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间。在根据(1)的超导线1中，第一分离强度在第一线10与第二线20之间增加并且第二分离强度在第二线20与第三线30之间增加。
应该注意的是，在根据本发明的一个实施例的超导线1中，第一线10和第三线30可以是相同的线。例如，第一线10的第一部分17可以构成一根线的一个端部并且第三线30的第四部分38可以构成该线的另一个端部。
(2)在根据(1)的超导线1中，第一超导材料层13在第一端表面10e处被暴露。第三超导材料层33在第二端表面30e处被暴露。因此，根据(2)的超导线1被配置为使得可将氧充分地供应给第一超导材料接合层40、第二超导材料接合层42、第一超导材料层13、第二超导材料层23和第三超导材料层33。根据(2)的超导线1的超导临界电流Ic增加。
(3)根据(1)或(2)的超导线1还包括：第一导电构件50；以及第二导电构件52；第一线10包括与第一超导材料层13接触的第一保护层14和与第一保护层14接触的第一稳定化层15。第二线20包括第二保护层24和与第二保护层24接触的第二稳定化层25。第三线30包括与第三超导材料层33接触的第三保护层34和与第三保护层34接触的第三稳定化层35。第一导电构件50将第一保护层14连接到第二保护层24，并且将第一稳定化层15连接到第二稳定化层25。第二导电构件52将第二保护层24连接到第三保护层34，并且将第二稳定化层25连接到第三稳定化层35。
在根据(3)的超导线1中，第一保护层14、第二保护层24、第三保护层34、第一稳定化层15、第二稳定化层25、第三稳定化层35、第一导电构件50和第二导电构件52中的每一个均充当旁路，通过所述旁路当第一超导材料层13、第二超导材料层23、第三超导材料层33、第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42中的至少一个进行从超导状态到正常导电状态的转变时，已流过第一超导材料层13、第二超导材料层23、第三超导材料层33、第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42的电流被改变以流动。可防止超导线1在第一超导材料层13、第二超导材料层23、第三超导材料层33、第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42中的至少一个进行从超导状态到正常导电状态的转变时被损坏。
(4)用于制造根据本发明的一个实施例的超导线1的方法包括：准备包括具有第一主表面13s的第一超导材料层13的第一线10、包括具有第二主表面23s的第二超导材料层23的第二线20和包括具有第三主表面33s的第三超导材料层33的第三线30。第一线10具有第一端表面10e。第三线30具有第二端表面30e。第二线20在第二线20的纵向方向上的第二长度比第一线10在第一线10的纵向方向上的第一长度和第三线30在第三线30的纵向方向上的第三长度短。用于制造根据本发明的一个实施例的超导线1的方法还包括：在第一主表面13s的第一部分17和第二主表面23s的第二部分27中的至少一个上形成第一微晶体，并且在第二主表面23s的第三部分28和第三主表面33s的第四部分38中的至少一个上形成第二微晶体；以及在其间插置第一微晶体地将第二线20放置在第一线10上并且在其间插置第二微晶体地将第二线20放置在第三线30上。在其间插置第一微晶体地将第二线20放置在第一线10上并且在其间插置第二微晶体地将第二线20放置在第三线30上包括：在其间插置第一微晶体地堆叠第一线10的第一部分17和第二线20的第二部分27，并且在其间插置第二微晶体地堆叠第二线20的第三部分28和第三线30的第四部分38。第二端表面30e面向第一端表面10e，在第二端表面30e与第一端表面10e之间插置空间G。空间G大于或等于10nm且小于1mm。用于制造根据本发明的一个实施例的超导线1的方法还包括：通过对第一线10、第一微晶体、第二线20、第二微晶体和第三线30施加压力和热分别从第一微晶体和第二微晶体产生第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42；以及对第一超导材料层13、第一超导材料接合层40、第二超导材料层23、第二超导材料接合层42和第三超导材料层33执行氧退火。
在根据(4)的用于制造超导线1的方法中，第一端表面10e与第二端表面30e之间的空间G大于或等于10nm。因此，在短时间内，可将氧充分地供应给第一超导材料接合层40、第二超导材料接合层42、第一超导材料层13、第二超导材料层23和第三超导材料层33。超导临界电流Ic在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间的第一超导接合部处增加，其中第一超导材料接合层40被插置在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间，并且超导临界电流Ic在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间的第二超导接合部处增加，其中第二超导材料接合层42被插置在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间。根据依据(4)的用于制造超导线1的方法，可在短时间内制造超导临界电流Ic增加的超导线1。
在根据(4)的用于制造超导线1的方法中，由于第一端表面10e与第二端表面30e之间的空间G小于1mm，所以可在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间增加第一超导接合部的第一接合区域，其中第一超导材料接合层40被插置在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间，并且可在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间增加第二超导接合部的第二接合区域，其中第二超导材料接合层42被插置在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间。根据依据(4)的用于制造超导线1的方法，可制造第一分离强度在第一线10与第二线20之间增加并且第二分离强度在第二线20与第三线30之间增加的超导线1。
应该注意的是，在用于制造根据本发明的一个实施例的超导线1的方法中，第一线10和第三线30可以是相同的线。例如，第一线10的第一部分17可以构成一根线的一个端部并且第三线30的第四部分38可以构成该线的另一个端部。
(5)根据本发明的一个实施例的超导线圈70包括根据(1)至(3)的超导线1中的任何一种。根据(1)至(3)的超导线1中的任何一种绕超导线圈70的中心轴线缠绕。根据(5)的超导线圈70具有高可靠性并且可产生强磁场。
(6)根据本发明的一个实施例的超导磁体100包括：根据(5)的超导线圈70；低温恒温器105，所述低温恒温器105被配置为存储超导线圈70；以及致冷器102，所述致冷器102被配置为使超导线圈70冷却。根据(6)的超导磁体100具有高可靠性并且可产生强磁场。
(7)根据本发明的一个实施例的超导装置200包括根据(6)的超导磁体100。根据(7)的超导装置200具有高可靠性并且可产生强磁场。
[本发明的实施例的细节]
在下文中，将描述根据本发明的实施例的超导线1。应该注意的是，相同的配置被给予相同的附图标记，而不重复地描述。此外，可以适当地组合下述实施例的配置的至少部分。
(第一实施例)
参考图1至图3，根据本实施例的超导线1主要包括第一线10、第二线20、第三线30、第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42。根据本实施例的超导线1还可包括第一导电构件50和第二导电构件52。
第一线10包括具有第一主表面13s的第一超导材料层13。特别地，第一线10可包括：第一金属基板11；第一中间层12，所述第一中间层12设置在第一金属基板11上；第一超导材料层13，所述第一超导材料层13设置在第一中间层12上；第一保护层14，所述第一保护层14设置在第一超导材料层13的第一主表面13s上；以及第一稳定化层15，所述第一稳定化层15设置在第一保护层14上。
第二线20包括具有第二主表面23s的第二超导材料层23。特别地，第二线20可以包括：第二金属基板21；第二中间层22，所述第二中间层22设置在第二金属基板21上；第二超导材料层23，所述第二超导材料层23设置在第二中间层22上；第二保护层24；以及第二稳定化层25，所述第二稳定化层25设置在第二保护层24上。第二线20在第二线20的纵向方向上的第二长度比第一线10在第一线10的纵向方向上的第一长度和第三线30在第三线30的纵向方向上的第三长度短。第二线20具有比第一线10的长度短的长度，并且具有比第三线30的长度短的长度。
第三线30包括具有第三主表面33s的第三超导材料层33。特别地，第三线30可以包括：第三金属基板31；第三中间层32，所述第三中间层32设置在第三金属基板31上；第三超导材料层33，所述第三超导材料层33设置在第三中间层32上；第三保护层34，所述第三保护层34设置在第三超导材料层33的第三主表面33s上；以及第三稳定化层35，所述第三稳定化层35设置在第三保护层34上。可以以与第一线10相同的方式配置第三线30。在本实施例的超导线1中，第一线10和第三线30可以是相同的线。例如，第一线10的第一部分17可以构成一根线的一个端部并且第三线30的第四部分38可以构成该线的另一个端部。
第一金属基板11、第二金属基板21和第三金属基板31中的每一个均可以是取向金属基板。取向金属基板指代具有晶体取向被对准的表面的金属基板。取向金属基板可以是例如镍层、铜层等设置在SUS或基底金属基板上的包层型金属基板。
第一中间层12对第一超导材料层13具有非常低的反应性。对于第一中间层12，可以使用不降低第一超导材料层13的超导性质的材料。第二中间层22对第二超导材料层23具有非常低的反应性。对于第二中间层22，可以使用不降低第二超导材料层23的超导性质的材料。第三中间层32对第三超导材料层33具有非常低的反应性。对于第三中间层32，可以使用不降低第三超导材料层33的超导性质的材料。第一中间层12、第二中间层22和第三中间层32中的每一个均可以由例如以下各项中的至少一种组成：YSZ(氧化钇稳定氧化锆)、CeO2(氧化铈)、MgO(氧化镁)、Y2O3(氧化钇)、Al2O3(氧化铝)、LaMnO3(氧化镧锰)、Gd2Zr2O7(锆酸钆)和SrTiO3(钛酸锶)。第一中间层12、第二中间层22和第三中间层32中的每一个均可以由多个层构成。
例如，当SUS基板或Hastelloy基板被用作第一金属基板11、第二金属基板21和第三金属基板31中的每一个时，第一中间层12、第二中间层22和第三中间层32中的每一个均可以是通过IBAD(离子束辅助沉积)方法所形成的晶体取向层。当第一金属基板11在其表面处具有晶体取向时，第一中间层12可以减轻第一金属基板11与第一超导材料层13之间的晶体取向差异。当第二金属基板21在其表面处具有晶体取向时，第二中间层22可以减轻第二金属基板21与第二超导材料层23之间的晶体取向差异。当第三金属基板31在其表面处具有晶体取向时，第三中间层32可以减轻第三金属基板31与第三超导材料层33之间的晶体取向差异。
第一超导材料层13是第一线10的超导电流在其中流动的一部分。第二超导材料层23是第二线20的超导电流在其中流动的一部分。第三超导材料层33是第三线30的超导电流在其中流动的一部分。第一超导材料层13、第二超导材料层23和第三超导材料层33中的每一个均可以由氧化物超导材料组成，但是不特别限于氧化物超导材料。特别地，第一超导材料层13可以由RE11Ba2Cu3Oy1(6.0≤y1≤8.0；RE1表示稀土元素)组成。第二超导材料层23可以由RE21Ba2Cu3Oy2(6.0≤y2≤8.0；RE2表示稀土元素)组成。第三超导材料层33可以由RE31Ba2Cu3Oy3(6.0≤y3≤8.0；RE3表示稀土元素)组成。RE2可以与RE1和RE3相同或不同。RE3可以与RE1相同或不同。更特别地，RE1、RE2和RE3中的每一种均可以是钇(Y)、钆(Gd)、镝(Dy)、铕(Eu)、钐(Sm)、镧(La)、钕(Nd)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)或钬(Ho)。更特别地，y1、y2和y3中的每一个均可以大于或等于6.8并且小于或等于7.0。
第一保护层14与第一超导材料层13接触。第一保护层14未设置在与第一超导材料接合层40接触的第一超导材料层13的第一部分17上。第一超导材料层13的第一部分17被从第一保护层14暴露。在第一线10的除了第一线10的第一部分17之外的一部分处，第一保护层14围绕第一超导材料层13。特别地，在第一线10的除了第一线10的第一部分17之外的所述部分处，第一保护层14围绕由第一超导材料层13、第一中间层12和第一金属基板11构成的第一分层体。第一部分17可以位于第一线10的第一端部(17)处。第一保护层14由诸如银(Ag)或银合金这样的导电材料组成。第一保护层14充当旁路，通过所述旁路当第一超导材料层13被从超导状态转变到正常导电状态时，已流过第一超导材料层13的电流被改变以流动。
第三保护层34与第三超导材料层33接触。第三保护层34未设置在与第二超导材料接合层42接触的第三超导材料层33的第四部分38上。第三超导材料层33的第四部分38被从第三保护层34暴露。在第三线30的除了第三线30的第四部分38之外的一部分处，第三保护层34围绕第三超导材料层33。特别地，在第三线30的除了第三线30的第四部分38之外的一部分处，第三保护层34围绕由第三超导材料层33、第三中间层32和第三金属基板31构成的第三分层体。第四部分38可以位于第三线30的第四端部(38)处。第三保护层34由诸如银(Ag)或银合金这样的导电材料组成。第三保护层34充当旁路，通过所述旁路当第三超导材料层33被从超导状态转变到正常导电状态时，已流过第三超导材料层33的电流被改变以流动。
第一稳定化层15与第一保护层14接触。第一稳定化层15未设置在与第一超导材料接合层40接触的第一超导材料层13的第一部分17上。第一超导材料层13的第一部分17被从第一稳定化层15暴露。在第一线10的除了第一线10的第一部分17之外的一部分处，第一稳定化层15围绕第一超导材料层13。特别地，在第一线10的除了第一线10的第一部分17之外的所述部分处，第一稳定化层15围绕由第一超导材料层13、第一中间层12和第一金属基板11构成的第一分层体。
第三稳定化层35与第三保护层34接触。第三稳定化层35未设置在与第二超导材料接合层42接触的第三超导材料层33的第四部分38上。第三超导材料层33的第四部分38被从第三稳定化层35暴露。在第三线30的除了第三线30的第四部分38之外的一部分处，第三稳定化层35围绕第三超导材料层33。特别地，在第三线30的除了第三线30的第四部分38之外的一部分处，第三稳定化层35围绕由第三超导材料层33、第三中间层32和第三金属基板31构成的第三分层体。
例如，第一稳定化层15和第三稳定化层35中的每一个均可以是具有优异导电性的金属层，诸如铜(Cu)或铜合金。与第一保护层14一起，第一稳定化层15充当旁路，通过所述旁路当第一超导材料层13被从超导状态转变为正常导电状态时，已流过第一超导材料层13的电流被改变以流动。与第三保护层14一起，第三稳定化层35充当旁路，通过所述旁路当第三超导材料层33被从超导状态转变为正常导电状态时，已流过第三超导材料层33的电流被改变以流动。第一稳定化层15和第三稳定化层35分别比第一保护层14和第三保护层34厚。
第二保护层24由诸如银(Ag)或银合金这样的导电材料组成。例如，第二稳定化层25可以是具有优异导电性的金属层，诸如铜(Cu)或铜合金。第二稳定化层25比第二保护层24厚。
第二保护层24和第二稳定化层25未设置在以下各项上：与第一超导材料接合层40接触的第二超导材料层23的第二部分27；以及与第二超导材料接合层42接触的第二超导材料层23的第三部分28。第二超导材料层23的第二部分27和第三部分28被从第二保护层24和第二稳定化层25暴露。第二部分27可以位于第二线20的第二端部(27)处。第三部分28可以位于第二线20的第三端部(28)处。特别地，第二保护层24和第二稳定化层25未设置在第二超导材料层23上。第二保护层24和第二稳定化层25设置在第二金属基板21的背侧表面上。第二金属基板21的背侧表面是与上面设置有第二超导材料层23的第二金属基板21的前表面相反的表面。
第一线10具有第一端表面10e。第三线30具有第二端表面30e。第二端表面30e面向第一端表面10e，空间G被插置在第二端表面30e与第一端表面10e之间。此空间G可以大于或等于10nm，可以大于或等于100nm，或者可以大于或等于1μm。此空间G可以小于1mm，可以小于或等于400μm，或者可以小于或等于100μm。第一超导材料层13的第一主表面13s和第二超导材料层23的第二主表面23s彼此接合，在其间插置第一超导材料接合层40。第二超导材料层23的第二主表面23s和第三超导材料层33的第三主表面33s彼此接合，在其间插置第二超导材料接合层42。第二线20在第一线10的第一端表面10e和第三线30的第二端表面30e上延伸。第二超导材料层23桥接在第一超导材料层13的第一部分17与第三超导材料层33的第四部分38之间。第一超导材料层13延伸到第一端表面10e并且可以在第一端表面10e处被暴露。第三超导材料层33延伸到第二端表面30e，并且可以在第二端表面30e处被暴露。
第一导电构件50将第一保护层14连接到第二保护层24，并且将第一稳定化层15连接到第二稳定化层25。尽管未特别限制，但是第一导电构件50可以由焊料组成。在第一超导材料接合层40中发生淬火(进行从超导状态到正常导电状态的转变的现象)时，第一导电构件50可用作用于已流过第一超导材料层13、第二超导材料层23和第一超导材料接合层40的电流的旁路。第一导电构件50可加强第一线10与第二线20之间的第一超导接合部。
第二导电构件52将第二保护层24连接到第三保护层34，并且将第二稳定化层25连接到第三稳定化层35。尽管未特别限制，但是第二导电构件52可以由焊料组成。在第二超导材料接合层42中发生淬火时，第二导电构件52可用作用于已流过第二超导材料层23、第三超导材料层33和第二超导材料接合层42的电流的旁路。第二导电构件52可加强第二线20与第三线30之间的第二超导接合部。
第一超导材料接合层40将第一超导材料层13的第一主表面13s的第一部分17接合到第二超导材料层23的第二主表面23s的第二部分27。尽管未特别限制，但是第一超导材料接合层40可以由氧化物超导材料组成。特别地，第一超导材料接合层40可以由RE31Ba2Cu3Oy3(6.0≤y3≤8.0；RE3表示稀土元素)组成。RE3可以与RE1相同或不同。RE3可以与RE2相同或不同。更特别地，RE3可以是钇(Y)、钆(Gd)、镝(Dy)、铕(Eu)、钐(Sm)、镧(La)、钕(Nd)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)或钬(Ho)。再更特别地，y3可以大于或等于6.8并且小于或等于7.0。
第二超导材料接合层42将第二超导材料层23的第二主表面23s的第三部分28接合到第三超导材料层33的第三主表面33s的第四部分38。第三部分28与第二部分27不同。尽管未特别限制，但是第二超导材料接合层42可以由氧化物超导材料组成。特别地，第二超导材料接合层42可以由RE51Ba2Cu3Oy5(6.0≤y5≤8.0；RE5表示稀土元素)组成。RE5可以与RE2相同或不同。RE5可以与RE3相同或不同。RE5可以与RE4相同或不同。更特别地，RE5可以是钇(Y)、钆(Gd)、镝(Dy)、铕(Eu)、钐(Sm)、镧(La)、钕(Nd)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)或钬(Ho)。再更特别地，y5可以大于或等于6.8并且小于或等于7.0。
参考图4和图5，下文描述用于制造本实施例中的超导线1的方法。
如图4中所示，用于制造本实施例中的超导线1的方法包括：准备包括具有第一主表面13s的第一超导材料层13的第一线10、包括具有第二主表面23s的第二超导材料层23的第二线20和包括具有第三主表面33s的第三超导材料层33的第三线30(S10)。第一线10具有第一端表面10e。第三线30具有第二端表面30e。第二线20在第二线20的纵向方向上的第二长度比第一线10在第一线10的纵向方向上的第一长度和第三线30在第三线30的纵向方向上的第三长度短。第二线20具有比第一线10的长度短的长度，并且具有比第三线30的长度短的长度。
用于制造本实施例中的超导线1的方法包括：在第一主表面13s的第一部分17和第二主表面23s的第二部分27中的至少一个上形成用于第一超导材料接合层40的氧化物超导材料的第一微晶体；以及在第二主表面23s的第三部分28和第三主表面33s的第四部分38中的至少一个上形成用于第二超导材料接合层42的氧化物超导材料的第二微晶体(S20)。第二微晶体是通过与形成第一微晶体的步骤相同的步骤而形成的。参考图5，下文说明性地描述在用于制造本实施例中的超导线1的方法中形成第一微晶体的步骤。
第一微晶体的形成(S20)包括在第一超导材料层13的第一部分17和第二超导材料层23的第二部分27中的至少一个上形成包括第一超导材料接合层40的元素的有机化合物的膜(S21)。在一个示例中，包括第一超导材料接合层40的元素的有机化合物的溶液被施加到第一超导材料层13的第一部分17和第二超导材料层23的第二部分27中的至少一个上。本文使用的溶液的具体示例是MOD方法中的源材料溶液，即，RE31Ba2Cu3Oy3的元素的有机化合物(例如，有机金属化合物或有机金属复合物)的溶液，所述RE31Ba2Cu3Oy3是第一超导材料接合层40的材料，被溶解在有机溶剂中。有机化合物可以是不包括氟的有机化合物。
第一微晶体的形成(S20)包括煅烧包括第一超导材料接合层40的元素的有机化合物的膜(S22)。具体地，在第一温度下煅烧此膜。第一温度大于或等于有机化合物的分解温度并且小于或等于产生用于第一超导材料接合层40的氧化物超导材料的温度。因此，包括在此膜中的有机化合物被热分解并且因此形成在氧化物超导材料的前体中(在下文中，包括此前体的膜将被称为“煅烧膜”)。例如，氧化物超导材料的前体包括BaCO3(其是Ba的碳化合物)、稀土元素(RE3)的氧化物和CuO。例如，可以在具有大于或等于20％的氧浓度的气氛下在诸如大约500℃的温度这样的第一温度下执行煅烧步骤(S22)。
微晶体的形成(S20)包括通过在高于第一温度的第二温度下把煅烧膜加热来热分解包括在煅烧膜中的碳化合物(S23)。例如，第二温度可以大于或等于650℃并且小于或等于800℃。包括在煅烧膜中的碳化合物被热分解，从而获得用于第一超导材料接合层40的氧化物超导材料。在具有第一氧浓度的气氛下执行包括在煅烧膜中的碳化合物的热分解的步骤(S23)。第一氧浓度大于或等于1％并且小于或等于100％(1atm的氧分压)。因此，第一微晶体被抑制生长以具有大于300nm的平均晶粒大小。以这种方式，用于第一超导材料接合层40的氧化物超导材料的第一微晶体形成在第一超导材料层13的第一部分17和第二超导材料层23的第二部分27中的至少一个上。
如从微晶体产生步骤(S20)之后，即，在热分解包括在煅烧膜中的碳化合物的步骤(S23)之后的图6中所示的第一超导材料接合层40(RE3＝Gd)的二维X射线衍射图像中显而易见的，包括在煅烧膜中的诸如BaCO3这样的碳化合物被热分解并且在热分解包括在煅烧膜中的碳化合物的步骤(S23)之后产生RE31Ba2Cu3Oy3(RE3＝Gd)。还观察到RE31Ba2Cu3Oy3的环形衍射图案(103)，其指示随机取向的微晶体。
如图4中所示，用于制造本实施例中的超导线1的方法还包括：在其间插置第一微晶体地将第二线20放置在第一线10上并且在其间插置第二微晶体地将第二线20放置在第三线30上(S30)。在其间插置第一微晶体地将第二线20放置在第一线10上并且在其间插置第二微晶体地将第二线20放置在第三线30上包括：在其间插置第一微晶体地堆叠第一线10的第一部分17和第二线20的第二部分27，并且在其间插置第二微晶体地堆叠第二线20的第三部分28和第三线30的第四部分38。第二线20在第一线10的第一端表面10e和第三线30的第二端表面30e上延伸。第二超导材料层23桥接在第一超导材料层13的第一部分17与第三超导材料层33的第四部分38之间。第二端表面30e面向第一端表面10e，空间G被插置在第二端表面30e与第一端表面10e之间。此空间G可以大于或等于10nm，可以大于或等于100nm，或者可以大于或等于1μm。此空间G可以小于1mm，可以小于或等于400μm，或者可以小于或等于100μm。
用于制造本实施例中的超导线1的方法还包括：通过将压力和热施加到第一线10、第一微晶体、第二线20、第二微晶体和第三线30上分别从第一微晶体和第二微晶体产生第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42(S40)。具体地，压力施加夹具用于将第一线10和第二线20彼此压靠以便将大于或等于1MPa的压力施加到第一线10、第一微晶体和第二线20上。压力施加夹具用于将第二线20和第三线30彼此压靠以便将大于或等于1MPa的压力施加到第二线20、第二微晶体和第三线30上。
在将压力施加到第一线10、第一微晶体和第二线20的同时，在具有第二氧浓度的气氛下在第三温度下把第一线10、第一微晶体和第二线20加热。在将压力施加到第二线20、第二微晶体和第三线30的同时，在具有第二氧浓度的气氛下在第三温度下把第二线20、第二微晶体和第三线30加热。第三温度大于或等于第二温度，并且大于或等于产生用于第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42中的每一个的氧化物超导材料的温度。第二氧浓度低于第一氧浓度。例如，第二氧浓度可以是100ppm。
在此热压步骤(S40)中，在煅烧膜热分解步骤(S23)中产生的第一微晶体和第二微晶体生长以产生都由具有大晶粒大小的晶体组成的第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42。第一微晶体沿着已在膜形成步骤(S21)中在上面形成膜的第一超导材料层13和第二超导材料层23的至少一个晶体取向生长，并且被相应地形成在第一超导材料接合层40中。第二微晶体沿着已在膜形成步骤(S21)中在上面形成膜的第二超导材料层23和第三超导材料层33的至少一个晶体取向生长，并且被相应地形成在第二超导材料接合层42中。以这种方式，第一线10的第一超导材料层13和第二线20的第二超导材料层23彼此接合，在其间插置第一超导材料接合层40。第二线20的第二超导材料层23和第三线30的第三超导材料层33彼此接合，在其间插置第二超导材料接合层42。
在热和压力施加步骤(S40)之后的图7中所示的第一超导材料接合层40(RE3＝Gd)的二维X射线衍射图像中，没有观察到RE31Ba2Cu3Oy3的环形衍射图案(103)，其指示随机取向的微晶体。因此，应理解的是，作为热和压力施加步骤(S40)的结果，随机取向的第一微晶体生长并且形成具有取向的第一超导材料接合层40。
用于制造本实施例中的超导线1的方法还包括：对第一超导材料层13、第一超导材料接合层40、第二超导材料层23、第二超导材料接合层42和第三超导材料层33执行氧退火(S50)。在具有第三氧浓度的气氛下在第四温度下执行氧退火步骤(S50)。第四温度小于或等于第三温度。第四温度可以大于或等于200℃并且小于或等于500℃。第三氧浓度高于第二氧浓度。例如，第三氧浓度可以是100％(1atm的氧分压)。由于第一端表面10e与第二端表面30e之间的空间G大于或等于10nm，所以在氧退火步骤(S50)中，可在短时间内将氧充分地供应给第一超导材料层13、第一超导材料接合层40、第二超导材料层23、第二超导材料接合层42和第三超导材料层33。利用上述步骤，可制造本实施例的超导线1。
下文描述超导线1的效果和用于制造本实施例中的超导线1的方法。
根据本实施例的超导线1包括：第一线10，所述第一线10包括具有第一主表面13s的第一超导材料层13；第二线20，所述第二线20包括具有第二主表面23s的第二超导材料层23；第三线30，所述第三线30包括具有第三主表面33s的第三超导材料层33；第一超导材料接合层40，所述第一超导材料接合层40将第一主表面13s的第一部分17接合到第二主表面23s的第二部分27；以及第二超导材料接合层42，所述第二超导材料接合层42将第二主表面23s的第三部分28接合到第三主表面33s的第四部分38。第一线10具有第一端表面10e。第三线30具有第二端表面30e。第二线20在第二线20的纵向方向上的第二长度比第一线10在第一线10的纵向方向上的第一长度和第三线30在第三线30的纵向方向上的第三长度短。第二端表面30e面向第一端表面10e，空间G被插置在第二端表面30e与第一端表面10e之间。空间G大于或等于10nm且小于1mm。
本实施例的超导线1被配置为使得由于第一端表面10e与第二端表面30e之间的空间G大于或等于10nm，所以在氧退火步骤(S50)中，可将氧充分地供应给第一超导材料接合层40、第二超导材料接合层42、第一超导材料层13、第二超导材料层23和第三超导材料层33。超导临界电流Ic在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间的第一超导接合部处增加，其中第一超导材料接合层40被插置在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间，并且超导临界电流Ic在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间的第二超导接合部处增加，其中第二超导材料接合层42被插置在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间。本实施例的超导线1的超导临界电流Ic增加。
由于第一端表面10e与第二端表面30e之间的空间G小于1mm，所以可在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间增加第一超导接合部的第一接合区域，其中第一超导材料接合层40被插置在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间，并且可在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间增加第二超导接合部的第二接合区域，其中第二超导材料接合层42被插置在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间。在本实施例的超导线1中，第一分离强度在第一线10与第二线20之间增加并且第二分离强度在第二线20与第三线30之间增加。
应该注意的是，在本实施例的超导线1中，第一线10和第三线30可以是相同的线。例如，第一线10的第一部分17可以构成一根线的一个端部并且第三线30的第四部分38可以构成该线的另一个端部。
在根据本实施例的超导线1中，第一超导材料层13在第一端表面10e处被暴露。第三超导材料层33在第二端表面30e处被暴露。因此，根据本实施例的超导线1被配置为使得在氧退火步骤(S50)中，可将氧充分地供应给第一超导材料接合层40、第二超导材料接合层42、第一超导材料层13、第二超导材料层23和第三超导材料层33。本实施例的超导线1的超导临界电流Ic增加。
根据本实施例的超导线1还包括第一导电构件50和第二导电构件52。第一线10包括与第一超导材料层13接触的第一保护层14和与第一保护层14接触的第一稳定化层15。第二线20包括第二保护层24和与第二保护层24接触的第二稳定化层25。第三线30包括与第三超导材料层33接触的第三保护层34和与第三保护层34接触的第三稳定化层35。第一导电构件50将第一保护层14连接到第二保护层24，并且将第一稳定化层15连接到第二稳定化层25。第二导电构件52将第二保护层24连接到第三保护层34，并且将第二稳定化层25连接到第三稳定化层35。
第一保护层14、第二保护层24、第三保护层34、第一稳定化层15、第二稳定化层25、第三稳定化层35、第一导电构件50和第二导电构件52中的每一个均充当旁路，通过所述旁路当第一超导材料层13、第二超导材料层23、第三超导材料层33、第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42中的至少一个进行从超导状态到正常导电状态的转变时，已流过第一超导材料层13、第二超导材料层23、第三超导材料层33、第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42的电流被改变以流动。可防止超导线1在第一超导材料层13、第二超导材料层23、第三超导材料层33、第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42中的至少一个进行从超导状态到正常导电状态的转变时被损坏。
用于制造根据本实施例的超导线1的方法包括：准备包括具有第一主表面13s的第一超导材料层13的第一线10、包括具有第二主表面23s的第二超导材料层23的第二线20和包括具有第三主表面33s的第三超导材料层33的第三线30(S10)。第一线10具有第一端表面10e。第三线30具有第二端表面30e。第二线20在第二线20的纵向方向上的第二长度比第一线10在第一线10的纵向方向上的第一长度和第三线30在第三线30的纵向方向上的第三长度短。用于制造根据本实施例的超导线1的方法还包括：在第一主表面13s的第一部分17和第二主表面23s的第二部分27中的至少一个上形成第一微晶体，并且在第二主表面23s的第三部分28和第三主表面33s的第四部分38中的至少一个上形成第二微晶体(S20)；以及在其间插置第一微晶体地将第二线20放置在第一线10上并且在其间插置第二微晶体地将第二线20放置在第三线30上(S30)。在其间插置第一微晶体地将第二线20放置在第一线10上并且在其间插置第二微晶体地将第二线20放置在第三线30上(S30)包括：在其间插置第一微晶体地堆叠第一线10的第一部分17和第二线20的第二部分27，并且在其间插置第二微晶体地堆叠第二线20的第三部分28和第三线30的第四部分38。第二端表面30e面向第一端表面10e，空间G被插置在第二端表面30e与第一端表面10e之间。空间G大于或等于10nm且小于1mm。用于制造根据本实施例的超导线1的方法还包括：通过对第一线10、第一微晶体、第二线20、第二微晶体和第三线30施加压力和热分别从第一微晶体和第二微晶体产生第一超导材料接合层40和第二超导材料接合层42(S40)；以及对第一超导材料层13、第一超导材料接合层40、第二超导材料层23、第二超导材料接合层42和第三超导材料层33执行氧退火(S50)。
在用于制造本实施例中的超导线1的方法中，第一端表面10e与第二端表面30e之间的空间G大于或等于10nm。因此，在氧退火步骤(S50)中，可在短时间内将氧充分地供应给第一超导材料层13、第一超导材料接合层40、第二超导材料层23、第二超导材料接合层42和第三超导材料层33。超导临界电流Ic在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间的第一超导接合部处增加，其中第一超导材料接合层40被插置在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间，并且超导临界电流Ic在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间的第二超导接合部处增加，其中第二超导材料接合层42被插置在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间。根据用于制造本实施例中的超导线1的方法，可在短时间内制造超导临界电流Ic增加的超导线1。
在用于制造本实施例中的超导线1的方法中，第一端表面10e与第二端表面30e之间的空间G小于1mm。因此，可在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间增加第一超导接合部的第一接合区域，其中第一超导材料接合层40被插置在第一超导材料层13与第二超导材料层23之间，并且可在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间增加第二超导接合部的第二接合区域，其中第二超导材料接合层42被插置在第二超导材料层23与第三超导材料层33之间。根据用于制造本实施例中的超导线1的方法，可制造第一分离强度在第一线10与第二线20之间增加并且第二分离强度在第二线20与第三线30之间增加的超导线1。
应该注意的是，在用于制造本实施例中的超导线1的方法中，第一线10和第三线30可以是相同的线。例如，第一线10的第一部分17可以构成一根线的一个端部并且第三线30的第四部分38可以构成该线的另一个端部。
(第二实施例)
将参考图8描述第二实施例的超导磁体100。
本实施例的超导磁体100主要包括：超导线圈70，所述超导线圈70包括第一实施例的超导线1；低温恒温器105，所述低温恒温器105被配置为存储超导线圈70；以及致冷器102，所述致冷器102被配置为使超导线圈70冷却。特别地，超导磁体100还可以包括：隔热罩106，所述隔热罩106被保持在低温恒温器105中；以及磁体罩140。
在超导线圈70中，超导线1围绕超导线圈70的中心轴线缠绕。包括超导线圈70的超导线圈体110被存储在低温恒温器105中。超导线圈体110被保持在隔热罩106中。超导线圈体110包括多个超导线圈70、上支撑部114和下支撑部111。所述多个超导线圈70是分层的。上支撑部114和下支撑部111被设置成将分层的超导线圈70的上端表面和下端表面夹在中间。
冷却板113设置在分层的超导线圈70的上端表面和下端表面上。冷却板(未示出)也设置在相邻的超导线圈70之间。冷却板113中的每一个均使一端连接到致冷器102的第二冷却头131。设置在相邻的超导线圈70之间的冷却板(未示出)中的每一个均还使一端连接到第二冷却头131。致冷器102的第一冷却头132可以连接到隔热罩106的壁部。因此，隔热罩106的壁部也可以被致冷器102冷却。
超导线圈体110的下支撑部111具有比超导线圈70的平面形状大的大小。下支撑部111通过多个支撑构件115被固定到隔热罩106。所述多个支撑构件115中的每一个均是杆状构件，并且将隔热罩106的上壁连接到下支撑部111的外周边部分。所述多个支撑构件115中的每一个均设置在超导线圈体110的外周边部分处。支撑构件115被设置成围绕超导线圈70，在其间插置相同的空间。
保持超导线圈体110的隔热罩106通过连接部120连接到低温恒温器105。连接部120沿着超导线圈体110的外周边部分以相等间隔设置，以便围绕超导线圈体110的中心轴线。连接部120将低温恒温器105的盖体135连接到隔热罩106的上壁。
致冷器102被设置成从低温恒温器105的盖体135的上部延伸到隔热罩106的内部。致冷器102使超导线圈体110冷却。具体地，致冷器102的主体部133和电机134设置在盖体135的上表面上方。致冷器102被设置成从主体部133延伸以到达隔热罩106的内部。
例如，致冷器102可以是Gifford-McMahon致冷器。致冷器102经由管道137连接到用于压缩制冷剂的压缩机(未示出)。由压缩机压缩以具有高压力的制冷剂(例如，氦气)被供应给致冷器102。此制冷剂通过由电机134驱动的置换器膨胀，从而使设置在致冷器102内部的储冷材料冷却。膨胀以具有低压力的致冷剂被返回给压缩机并再次被提供有高压力。
由于致冷器102的第一冷却头132使隔热罩106冷却，所以防止了外部热进入隔热罩106。致冷器102的第二冷却头131经由冷却板113使超导线圈70冷却。以这种方式，每个超导线圈70被带入超导状态。
低温恒温器105包括低温恒温器主体部136和盖体135。主体部133和电机134被磁体罩140围绕。磁体罩140可防止从超导线圈体110产生的磁场的一部分进入电机134。
超导磁体100被设置有开口107，所述开口107通过低温恒温器105和隔热罩106从低温恒温器105的盖体135延伸到低温恒温器主体部136的底壁。开口107被设置成在超导线圈体110的超导线圈70的中心部分处经其延伸。可将检测目标210(参见图9)放在开口107内部，并且可对检测目标210施加从超导线圈体110产生的磁场。
下文描述本实施例的超导线圈70的效果。本实施例的超导线圈70包括包含超导线1的超导线圈70。超导线1围绕超导线圈的中心轴线缠绕。因此，本实施例的超导线圈70具有高可靠性并且可产生强磁场。
下文描述本实施例的超导磁体100的效果。本实施例的超导磁体100包括：超导线圈70，所述超导线圈70包括超导线1；低温恒温器105，所述低温恒温器105被配置为存储超导线圈70；以及致冷器102，所述致冷器102被配置为使超导线圈70冷却。因此，本实施例的超导磁体100具有高可靠性并且可产生强磁场。
(第三实施例)
将参考图9描述第三实施例的超导装置200。例如，本实施例的超导装置200可以是磁共振成像(MRI)装置。
本实施例的超导装置200主要包括第二实施例的超导磁体100。本实施例的超导装置200还可以包括可动基体202和控制器208。可动基体202包括：顶板205，检测目标210被放在所述顶板205上；以及驱动单元204，所述驱动单元204被配置为移动顶板205。控制器208被连接到超导磁体100和驱动单元204。
控制器208驱动超导磁体100以在超导磁体100的开口107中产生均匀磁场。控制器208移动可动基体202以便将放在可动基体202上的检测目标210移动到超导磁体100的开口107中。当检测目标210的图像捕获完成时，控制器208移动可动基体202以便将放在可动基体202上的检测目标210从超导磁体100的开口107中移出。
下文描述本实施例的超导装置200的效果。本实施例的超导装置200包括超导磁体100。因此，本实施例的超导装置200具有高可靠性并且可产生强磁场。可使用本实施例的超导装置200来精确地捕获检测目标210的图像。
本文公开的实施例在任何方面是说明性的而非限制性的。本发明的范围通过权利要求的项而不是上述实施例来限定，并且旨在包括在相当于权利要求的项的范围和含义内的任何修改。
附图标记列表
1：超导线；10：第一线；10e：第一端表面；11：第一金属基板；12：第一中间层；13：第一超导材料层；13s：第一主表面；14：第一保护层；15：第一稳定化层；17：第一部分；20：第二线；21：第二金属基板；22：第二中间层；23：第二超导材料层；23s：第二主表面；24：第二保护层；25：第二稳定化层；27：第二部分；28：第三部分；30：第三线；30e：第二端表面；31：第三金属基板；32：第三中间层；33：第三超导材料层；33s：第三主表面；34：第三保护层；35：第三稳定化层；38：第四部分；40：第一超导材料接合层；42：第二超导材料接合层；50：第一导电构件；52：第二导电构件；70：超导线圈；100：超导磁体；102：致冷器；105：低温恒温器；106：隔热罩；107：开口；110：超导线圈体；111：下支撑部；113：冷却板；114：上支撑部；115：支撑构件；120：连接部；131：第二冷却头；132：第一冷却头；133：主体部；134：电机；135：盖体；136：低温恒温器主体部；137：管道；140：磁体罩；200：超导装置；202：可动基体；204：驱动单元；205：顶板；208：控制器；210：检测目标。

Claims (7)

1.一种超导线，包括：
第一线，所述第一线包括具有第一主表面的第一超导材料层，所述第一线具有第一端表面；
第二线，所述第二线包括具有第二主表面的第二超导材料层；
第三线，所述第三线包括具有第三主表面的第三超导材料层，所述第三线具有第二端表面；
第一超导材料接合层，所述第一超导材料接合层将所述第一主表面的第一部分接合到所述第二主表面的第二部分；以及
第二超导材料接合层，所述第二超导材料接合层将所述第二主表面的第三部分接合到所述第三主表面的第四部分，其中
所述第二线在所述第二线的纵向方向上的第二长度比所述第一线在所述第一线的纵向方向上的第一长度和所述第三线在所述第三线的纵向方向上的第三长度短，并且
所述第二端表面面向所述第一端表面，在所述第二端表面与所述第一端表面之间插置有空间，并且所述空间大于或等于10nm且小于1mm。
2.根据权利要求1所述的超导线，其中
所述第一超导材料层在所述第一端表面处被暴露，并且
所述第三超导材料层在所述第二端表面处被暴露。
3.根据权利要求1或2所述的超导线，还包括：
第一导电构件；以及
第二导电构件，其中
所述第一线包括与所述第一超导材料层接触的第一保护层和与所述第一保护层接触的第一稳定化层，
所述第二线包括第二保护层和与所述第二保护层接触的第二稳定化层，
所述第三线包括与所述第三超导材料层接触的第三保护层和与所述第三保护层接触的第三稳定化层，
所述第一导电构件将所述第一保护层连接到所述第二保护层，并且将所述第一稳定化层连接到所述第二稳定化层，以及
所述第二导电构件将所述第二保护层连接到所述第三保护层，并且将所述第二稳定化层连接到所述第三稳定化层。
4.一种用于制造超导线的方法，所述方法包括：
准备包括具有第一主表面的第一超导材料层的第一线、包括具有第二主表面的第二超导材料层的第二线和包括具有第三主表面的第三超导材料层的第三线，所述第一线具有第一端表面，所述第三线具有第二端表面，所述第二线在所述第二线的纵向方向上的第二长度比所述第一线在所述第一线的纵向方向上的第一长度和所述第三线在所述第三线的纵向方向上的第三长度短；
在所述第一主表面的第一部分和所述第二主表面的第二部分中的至少一个上形成第一微晶体，并且在所述第二主表面的第三部分和所述第三主表面的第四部分中的至少一个上形成第二微晶体；
在其间插置所述第一微晶体地将所述第二线放置在所述第一线上并且在其间插置所述第二微晶体地将所述第二线放置在所述第三线上，所述在其间插置所述第一微晶体地将所述第二线放置在所述第一线上并且在其间插置所述第二微晶体地将所述第二线放置在所述第三线上包括：在其间插置所述第一微晶体地堆叠所述第一线的所述第一部分和所述第二线的所述第二部分，并且在其间插置所述第二微晶体地堆叠所述第二线的所述第三部分和所述第三线的所述第四部分，所述第二端表面面向所述第一端表面，空间被插置在所述第二端表面与所述第一端表面之间，所述空间大于或等于10nm并且小于1mm；
通过对所述第一线、所述第一微晶体、所述第二线、所述第二微晶体和所述第三线施加压力和热，分别从所述第一微晶体和所述第二微晶体产生第一超导材料接合层和第二超导材料接合层；以及
对所述第一超导材料层、所述第一超导材料接合层、所述第二超导材料层、所述第二超导材料接合层和所述第三超导材料层执行氧退火。
5.一种具有中心轴线的超导线圈，所述超导线圈包括权利要求1至3中的任何一项所述的超导线，其中，所述超导线围绕所述中心轴线缠绕。
6.一种超导磁体，包括：
权利要求5所述的超导线圈；
低温恒温器，所述低温恒温器被配置为存储所述超导线圈；以及
致冷器，所述致冷器被配置为使所述超导线圈冷却。
7.一种超导装置，包括权利要求6所述的超导磁体。
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