JP2006313923A - 高温超電導コイルおよびこれを用いた高温超電導マグネット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】テープ状の高温超電導線材を巻回した高温超電導コイルにおいて、前記高温超電導線材の臨界電流の低い部分に高温超電導線材を付加することを特徴とする高温超電導コイルを使用する。
【選択図】図11
Description
図1(a)〜(c)は、本実施の形態に係る高温超電導コイルの断面を例示したものである。この高温超電導コイルは、テープ状の高温超電導線材をソレノイド型に巻いて作製したものである。高温超電導線材には、酸化物高温超電導体(例えば、銅酸化物高温超電導体等)が好ましく用いられる。例えば、ビスマス(Bi)系、イットリウム(Y)系、タリウム(Tl)系等の銅酸化物高温超電導体を、銀シース法や銀被覆法(Powder in Tube Method)等でテープ状としたものが好ましく用いられる。
図6に本実施の形態に係る超電導マグネットの一例を示す。この超電導マグネットは、複数のテープ状高温超電導線材11〜13を束ねたバンドル導体17を用いたパンケーキコイル14〜16を、重層して構成したものである。テープ状線材11〜13は、互いに電気絶縁されている。
図9、10に、本実施の形態に係るパンケーキ型高温超電導コイルのテープ線材とテープ線材の接続部を示す。
図11、12に本実施の形態に係る高温超電導コイルを示す。図11においては、テープ状高温超電導線材46を巻回した高温超電導コイル1において、コイル断面2内のテープ面に垂直な磁場が大きい高磁場領域45に、部分的にテープ状高温超電導線材47を沿わせて付加している。
図13(a)は、本実施の形態にかかる超電導マグネットを構成する高温超電導コイル50の導体51とターン間の抵抗52の関係を示すものである。
図14に本実施の形態にかかる高温超電導コイルの上面(右半分は、スペーサー高さ位置での横断面)と、縦断面を示す。高温超電導線を用いて製作したパンケーキ型含浸コイル55において、パンケーキコイル間に配置する絶縁シート56と巻き線部57の間には、放射状にスペーサー58が配置されている。
図16に、本実施の形態に係る高温超電導コイルの模式的横断面図を示す。高温超電導コイル64は、第5の実施の形態で示したようにターン間に通常の絶縁材を介在させない高温超電導コイルにおいて、高温超電導線65と絶縁被覆を施した補強用金属テープ66とを共巻きして製作したものである。この補強用金属テープ66の端部の絶縁を取り除き、ここから誘導電圧を検出し、コイル補償用の信号として用いる。
図18に、本実施の形態に係る超電導マグネットシステムを示す。超電導マグネットシステムは、電源70、一次コイル72と二次コイル73からなるトランス、高温超電導コイル75、および抵抗76から構成される。
図19、20に、本実施の形態に係る超電導マグネットシステムを示す。
図21に、本実施の形態に係る高温超電導マグネットシステムを示す。複数の高温超電導コイル75が電源70に対して並列に接続されている。
Claims (13)
- テープ状の高温超電導線材を巻回した高温超電導コイルにおいて、前記高温超電導線材の臨界電流の低い部分に高温超電導線材を付加することを特徴とする高温超電導コイル。
- 複数の高温超電導線材を束ねて巻回したパンケーキコイルを重層した高温超電導コイルにおいて、前記パンケーキコイルの数を前記高温超電導線材の数の整数倍としたことを特徴とする高温超電導コイル。
- 複数の高温超電導線材を束ねて巻回したダブルパンケーキコイルを重層した高温超電導コイルにおいて、前記ダブルパンケーキコイルの数を前記高温超電導線材の数の整数倍とすることを特徴とする高温超電導コイル。
- 複数の高温超電導線材を束ねて巻回したパンケーキコイルを重層した高温超電導コイルにおいて、各パンケーキコイルごとに高温超電導線材の巻き始めおよび巻き終わりをコイル中心に対して等分配に配置することを特徴とする高温超電導コイル。
- 前記各パンケーキコイルの高温超電導線材の巻き始め角度、巻き終わり角度およびターン数を一致させることを特徴とする請求項4記載の高温超電導コイル。
- 電流リードがコイル中心軸に対し軸対称に配置されることを特徴とする請求項4または5記載の高温超電導コイル。
- 前記パンケーキコイルが前記高温超電導線材と等しい数の補強用部材と共巻されてなることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項記載の高温超電導コイル。
- 高温超電導線材を巻回した複数のパンケーキコイルを重層してなる高温超電導コイルにおいて、前記複数のパンケーキコイル間に配置される絶縁シートと高温超電導線材の巻き線部との間に、スペーサーを配置することを特徴とする高温超電導コイル。
- コイル側面に絶縁シートが配置されることを特徴とする請求項8記載の高温超電導コイル。
- 前記絶縁シートが、高熱伝導率材料の布状シートまたは高熱伝導率材料の粒状物をレジンに埋め込んだものであることを特徴とする請求項8または9記載の高温超電導コイル。
- 高温超電導線材が絶縁材料で被覆された補強用金属テープと共巻きされてなることを特徴とする高温超電導コイル。
- 前記補強用金属テープを補償用コイルとして使用することを特徴とする請求項11記載の高温超電導コイル。
- 請求項1乃至12のいずれか1項記載の高温超電導コイルを使用することを特徴とする高温超電導マグネット。
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