JP2005516363A - 可撓性フォーマを有する超電導ケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
技術分野
本発明は、可撓酸化物超電導体を使用する超電導ケーブルに関する。特に超電導ケーブルの形成に関する。
超電導物質は、臨界温度以下において電気抵抗がゼロ(1uv/cm)に近づく物質である。この臨界温度は、物質に依存する。超電導は、臨界表面内で定義される。すなわち温度、電流、および磁界を軸とするグラフまたは図において定義される。従って、所定の使用温度について、定義された臨界電流曲線が存在する。この臨界電流は、超電導体が発生するあるいは超電導体に印加する磁界の関数である。
本発明の目的は、可撓性を有し優れた超電導性を示し、特に高い臨界電流と高い臨界電流密度とを示す酸化物超電導体からなる超電導ケーブルを提供することである。
本発明は、遮蔽構造あるいは非遮蔽構造において使用する高温超電導ケーブルに関する。遮蔽ケーブルおよび非遮蔽ケーブルの用途は広い。
Claims (39)
- 可撓心材と、
基本的に酸化物超電導体とそれを被覆する安定化金属とから各々を形成し2kgf/mm2を越えない引張力によって前記心材上に配置した複数のテープ状酸化物超電導線とを備え、
前記複数のテープ状超電導線を並列配置して層を形成し、かかる層を複数配置し、
前記複数の層は、前記複数の層と前記心材との間に絶縁層を入れずに、前記心材に連続して積み重ね、
前記心材は、前記超電導ケーブルに可撓性を付与し、
前記超電導ケーブルは、液体窒素温度において超電導状態を維持し、
前記線は、実質的に均一な超電導相を前記線の長手方向に有し、
前記超電導相のc軸は、実質的に前記線の厚さ方向に平行であり、
前記超電導線は、平行に整列して前記線の長手方向に延びた結晶粒によって形成し、
前記結晶粒は、前記線の厚さ方向に積み重なる、酸化物超電導体を用いたケーブル。 - 前記ケーブルの直径の約50倍までの直径において曲げても前記ケーブルの超電導性が実質的に劣化しないような可撓性を有する、請求項1の超電導ケーブル。
- 前記心材は、基本的に金属、プラスチック、強化プラスチック、重合体、複合体からなるグループから選択する、請求項1の超電導ケーブル。
- 前記心材は、前記テープ状超電導線用の外面に螺旋溝面、網状面、マット状面から選択した表面を有する管である、請求項1の超電導ケーブル。
- 前記テープ状線の複数の層間に絶縁層が存在しない、請求項1の超電導ケーブル。
- 前記心材上にテープ状線の第1層を配置し、テープ状線の複数層を、各層が直前層の表面に載るようにして次々と配置した、請求項5の超電導ケーブル。
- 前記線は、前記テープ状安定化金属被覆内において撚り合わせる、請求項1の超電導ケーブル。
- 前記テープ状線は、約90度までの配置角で配置する、請求項1の超電導ケーブル。
- 前記テープ状線は、約10度から約60度までの配置角において配置する、請求項8の超電導ケーブル。
- 前記テープ状線は、約20度から約40度までの配置角において配置する、請求項9の超電導ケーブル。
- 少なくとも2つの別個のテープ状線の層グループをさらに備える、請求項1の超電導ケーブル。
- 前記テープ状線の層の配置角は、連続する層間において配置方向またはピッチが交替する、請求項11の超電導ケーブル。
- 連続する前記層の各々は少なくとも2本のテープ状線からなり、4層以上の平坦な層を構成する、請求項12の超電導ケーブル。
- 誘電体層により前記心材から前記心材に最も近いテープ状線の層を分離する、請求項11の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、ポリプロピレン、ポリエチレン、およびポリブチレンからなるグループから選択する、請求項14の超電導ケーブル。
- 前記少なくとも2つの別個のテープ状線の層グループは、前記ケーブル内においてほぼ等しい量の電流を搬送する、請求項11の超電導ケーブル。
- 前記少なくとも2つの別個のテープ状線の層グループのうち第1のものは、前記ケーブルを流れる電流の50パーセント以上を搬送する、請求項11の超電導ケーブル。
- 前記少なくとも2つの別個のテープ状線の層グループのうち第2のものは、前記ケーブルを流れる電流の50パーセント以上を搬送する、請求項11の超電導ケーブル。
- 前記心材から最も遠いテープ状線の層グループは、それ以外の層を流れる電流の遮蔽を提供して、前記ケーブル内の磁界あるいは渦電流を低減する、請求項16の超電導ケーブル。
- 前記安定化金属は、銀、銀合金、ニッケル、およびニッケル合金からなるグループから選択する、請求項1の超電導ケーブル。
- 前記複数の層の各々は、少なくとも2本のテープ状線を含む、請求項1の超電導ケーブル。
- 前記複数の層の各々は、少なくとも4本のテープ状線を含む、請求項1の超電導ケーブル。
- 前記複数の層のうち第2層と第3層との間に絶縁層を含む、請求項22の超電導ケーブル。
- 前記複数の層のうち第2層と第3層との間毎に絶縁層を含む、請求項22の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、約3.0の最大誘電率を有する、請求項14の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、約2.3の最大誘電率を有する、請求項25の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、縦方向において約5:1から約10:1の比率で2軸延伸する、請求項14の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、縦方向において約5:1から約6:1の比率で2軸延伸する、請求項27の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、横方向において約2:1の比率までさらに2軸延伸する、請求項27の超電導ケーブル。
- 前記2軸延伸した誘電体は、エンボス加工して不規則なおよび/または無作為の溝を形成する、請求項27の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、約0.5から約2mmの深さを有する溝をエンボス加工する、請求項30の超電導ケーブル。
- 前記エンボス加工は、ローラにより約80℃から約140℃の温度において行う、請求項30の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、前記テープ幅を横断する含浸物の流れを好適に可能にするパターンにエンボス加工する、請求項29の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、テープ横断方向の不規則な山および谷のパターンにエンボス加工する、請求項30の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、有機染料を百万分率で100から1000の範囲で含む材料から製造する、請求項14の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、有効テープ厚さを増加するパターンにエンボス加工する、請求項30の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、隣接ピーク間距離が約0.2mmまでであるパターンにエンボス加工する、請求項30の超電導ケーブル。
- 前記誘電体は、ピーク間距離が約0.05mmまでであるパターンにエンボス加工する、請求項37の超電導ケーブル。
- 前記誘電体テープの引張り係数は、少なくとも250,000psiである、請求項14の超電導ケーブル。
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