JP2008117734A - High temperature superconductive thin film wire, superconductive current lead, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、極低温に冷却される超電導機器に用いられる高温超電導薄膜線材と、これを用いた超電導電流リード、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a high-temperature superconducting thin film wire used for a superconducting device cooled to a cryogenic temperature, a superconducting current lead using the same, and a method of manufacturing the same.
超電導現象の最大の特徴は、臨界温度で導体の電気抵抗がゼロになるため通電しても熱が発生せず、そのため無損失で大電流を流すことができるということである。超電導電力貯蔵システムに使用される超電導マグネット装置は、この超電導現象を応用したその代表的な装置である。 The biggest feature of the superconducting phenomenon is that the electric resistance of the conductor becomes zero at the critical temperature, so that no heat is generated even when energized, so that a large current can flow without loss. A superconducting magnet device used in a superconducting power storage system is a typical device that applies this superconducting phenomenon.
この超電導マグネット装置は、下記の超電導コイルをクライオスタット(真空断熱容器)の中間温度シールド内に液体ヘリウムとともに収容して外部環境から熱遮蔽した状態で極低温(液体ヘリウム温度の場合は約−269K)に保持するように構成されており、外部の電源装置より超電導電流リードを介して電流を供給する必要がある。 In this superconducting magnet device, the following superconducting coil is housed together with liquid helium in an intermediate temperature shield of a cryostat (vacuum insulation container) and thermally shielded from the external environment (approx. -269K for liquid helium temperature). It is necessary to supply a current from an external power supply device via a superconducting current lead.
超電導電流リードに求められる機能を簡潔にいえば、「電気を伝えて熱を伝えない」ことである。超電導体は、電気抵抗がほぼゼロであり熱伝導率が悪いためこうした超電導電流リードの材質として最適であり、特に高温超電導体は、80Kレベルから4Kレベルを結ぶ超電導電流リードの材質として用いられている。従来の超電導電流リードには、YBCOや、Bi2223等のバルク材を用いたものもあるが、特にバルク材は脆く破損しやすいため、取り扱いに注意が必要であった。よって、超電導電流リードの材料としてある程度の変形が許容される高温超電導線材を用いることにより、比較的取り扱いを容易とする工夫が考慮されている。 In short, the function required for a superconducting current lead is “conducting electricity but not heat”. Superconductors are ideal as materials for such superconducting current leads because of their nearly zero electrical resistance and poor thermal conductivity. High-temperature superconductors are especially used as materials for superconducting current leads that connect the 80K to 4K levels. Yes. Some conventional superconducting current leads use bulk materials such as YBCO and Bi2223, but the bulk materials are particularly fragile and easily damaged, so handling was necessary. Therefore, a device that makes the handling relatively easy is considered by using a high-temperature superconducting wire that allows a certain degree of deformation as a material of the superconducting current lead.
こうした高温超電導線材の製造にあたっては、まず、酸化物金属基板上に中間層を形成し、その上にYBCO(YBa2Cu3O7−x)等のRE123系の高温超電導薄膜を形成する。中間層は金属基板と高温超電導層の中間に位置し、結晶成長を促進させる例えば酸化セリウム、酸化マグネシウム等からなる薄膜である。 In manufacturing such a high-temperature superconducting wire, first, an intermediate layer is formed on an oxide metal substrate, and a RE123-based high-temperature superconducting thin film such as YBCO (YBa 2 Cu 3 O 7-x ) is formed thereon. The intermediate layer is a thin film made of, for example, cerium oxide or magnesium oxide that is located between the metal substrate and the high-temperature superconducting layer and promotes crystal growth.
この高温超電導薄膜の端部等において、電気的接続を形成する必要があるが、その方法としては、蒸着やスパッタリングなどの方法で金属層を形成し、インジウムなどで半田付けする方法(例えば特許文献1および2参照)や、インジウムを圧着する方法(例えば、特許文献3参照)が知られている。また、電極の材質としては、高温超電導体との化学反応を避ける、および酸素雰囲気中の熱処理が可能などの理由で、通常は金もしくは銀が用いられる。 It is necessary to form an electrical connection at the end of the high-temperature superconducting thin film. As a method for this, a metal layer is formed by a method such as vapor deposition or sputtering and soldered with indium or the like (for example, Patent Documents). 1 and 2) and a method of pressure bonding indium (for example, see Patent Document 3) are known. As the material of the electrode, gold or silver is usually used for any reason that avoids a chemical reaction with the high-temperature superconductor and allows heat treatment in an oxygen atmosphere.
一方、金属基盤上に中間層を形成し、その上にYBCO等のRE123系の高温超電導薄膜を形成したいわゆる第2世代線材と呼ばれる高温超電導薄膜線材(coated conductor)では、高温超電導層が、水等と反応させないための保護や、常伝導転移時のバイパス回路を形成するための安定化、また端部における電気的接続の形成するため、高温超電導層の表面に数μm程度の金属保護層が線材の全長にわたって形成されることが多い。金属保護層の材質としては、上述金属電極と同様の理由で金もしくは銀が用いられる。高温超電導薄膜線材は、高温超電導バルク材と比較してひずみや応力に強いため、高温超電導薄膜線材を用いて超電導電流リードを製作することにより、機械的に堅牢な超電導電流リードを得ることができる。
高温超電導薄膜線材を用いて超電導電流リードを作製する際、その端部において電気的接続を形成する必要があるが、この接続部は電気的抵抗が低く、かつ経時的に安定であることが望まれる。しかしながら、例えば特許文献3に記載されているインジウムを圧着する方法では、一般的に低い電気抵抗を得にくいことが知られている。また、特許文献1や特許文献2に記載されている、金もしくは銀で形成された保護層に半田付けする方法では、十分に金もしくは銀層を厚くしないと電気抵抗が低く、安定な接続を得ることは難しいことが知られている。これは、金や銀は、鉛、錫、インジウム等の金属や、それらの合金から構成される半田材料に溶け込みやすいため、半田付け工程の際に保護層が消失してしまう可能性があるためである。
When producing a superconducting current lead using a high-temperature superconducting thin film wire, it is necessary to form an electrical connection at the end, but this connection is desired to have low electrical resistance and be stable over time. It is. However, it is known that, for example, the method of pressure bonding indium described in
一方、半田付け工程での溶け込みをある程度想定して熱伝導が良好な金、銀からなる保護層を厚く形成すると、この保護層を介して高温端から低温端へ熱が流れ超電導電流リード内部での熱移動が起こる、すなわち超電導電流リードの熱侵入量が増大する原因になってしまうという課題があった。 On the other hand, if a thick protective layer made of gold or silver with good heat conduction is assumed by assuming a certain degree of penetration in the soldering process, heat flows from the high temperature end to the low temperature end via this protective layer, and inside the superconducting current lead. Heat transfer occurs, that is, the amount of heat penetration of the superconducting current lead increases.
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、製造における半田付け工程を含む電気的接続を容易に実現するとともに、超電導電流リード装置としての外部からの熱侵入量を低減することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and easily realizes electrical connection including a soldering process in manufacturing, and reduces the amount of heat penetration from the outside as a superconducting current lead device. With the goal.
上記目的を達成するため、本発明は、金属基板と、この金属基板上に中間層を介して形成される高温超電導体からなる高温超電導層と、この高温超電導層上に形成される金属からなる保護層と、この保護層の上に形成され、銅、ニッケルの少なくとも一方を含み前記保護層の拡散を抑止する拡散防止層と、を具備する高温超電導薄膜線材を提供する。 To achieve the above object, the present invention comprises a metal substrate, a high-temperature superconducting layer made of a high-temperature superconductor formed on the metal substrate via an intermediate layer, and a metal formed on the high-temperature superconducting layer. Provided is a high-temperature superconducting thin film wire comprising a protective layer and a diffusion prevention layer formed on the protective layer and containing at least one of copper and nickel and suppressing diffusion of the protective layer.
また、本発明は、金属基板と、この金属基板上に中間層を介して形成される高温超電導体からなる高温超電導層と、この高温超電導層上に形成される金属からなる保護層と、この保護層の上に形成され銅、ニッケルの少なくとも一方を含み前記保護層の拡散を抑止する拡散防止層とを有する高温超電導薄膜線材と、この高温超電導薄膜線材を囲繞して設けられる補強材と、この補強材に設けられ前記高温超電導薄膜線材と接続される電極と、を具備することを特徴とする超電導電流リードを提供する。 The present invention also includes a metal substrate, a high-temperature superconducting layer made of a high-temperature superconductor formed on the metal substrate via an intermediate layer, a protective layer made of metal formed on the high-temperature superconducting layer, A high-temperature superconducting thin film wire having a diffusion prevention layer formed on the protective layer and containing at least one of copper and nickel and suppressing diffusion of the protective layer; and a reinforcing material provided surrounding the high-temperature superconducting thin film wire; There is provided a superconducting current lead comprising an electrode provided on the reinforcing material and connected to the high-temperature superconducting thin film wire.
また、本発明は、金属基板と、この金属基板上に中間層を介して形成される高温超電導体からなる高温超電導層と、この高温超電導層上に形成される金属からなる保護層と、この保護層の上に形成され銀を含む半田接続層とを有する高温超電導薄膜線材と、この高温超電導薄膜線材を囲繞して設けられる補強材と、この補強材に設けられ前記高温超電導線材の前記半田接続層と半田により接続して配置される電極と、を具備することを特徴とする超電導電流リードを提供する。 The present invention also provides a metal substrate, a high-temperature superconducting layer made of a high-temperature superconductor formed on the metal substrate via an intermediate layer, a protective layer made of metal formed on the high-temperature superconducting layer, A high temperature superconducting thin film wire having a solder connection layer containing silver formed on the protective layer, a reinforcing material provided surrounding the high temperature superconducting thin film wire, and the solder of the high temperature superconducting wire provided on the reinforcing material Provided is a superconducting current lead comprising an electrode connected to a connection layer by solder.
また、本発明は、金属基板とこの金属基板上に中間層を介して形成される高温超電導体からなる高温超電導層の上に金属からなる保護層を積層する工程と、この保護層の上に銅、ニッケルの少なくとも一方を含み前記保護層の拡散を抑止する拡散防止層を積層する工程と、前記拡散防止層の上に銀を含む半田接続層を積層する工程とを有する高温超電導薄膜線材の製造方法を提供する。 The present invention also includes a step of laminating a protective layer made of metal on a high-temperature superconducting layer made of a metal substrate and a high-temperature superconductor formed on the metal substrate via an intermediate layer, and on the protective layer. A high-temperature superconducting thin film wire having a step of laminating a diffusion prevention layer containing at least one of copper and nickel and suppressing diffusion of the protective layer, and a step of laminating a solder connection layer containing silver on the diffusion prevention layer A manufacturing method is provided.
また、本発明は、金属基板とこの金属基板上に中間層を介して形成される高温超電導体からなる高温超電導層の上に金属からなる保護層を積層し、この保護層の上に銅、ニッケルの少なくとも一方を含み前記保護層の拡散を抑止する拡散防止層を積層し、前記拡散防止層の上に銀を含む半田接続層を積層することで高温超電導薄膜線材を構成する工程と、前記半田接続層と電極とを半田により接合する工程と、前記高温超電導線材および電極を囲繞するように設けられる補強材の内部に含浸剤を含浸させる工程とを有する超電導電流リードの製造方法を提供する。 In the present invention, a protective layer made of metal is laminated on a metal substrate and a high-temperature superconducting layer made of a high-temperature superconductor formed on the metal substrate via an intermediate layer, and copper, A step of forming a high-temperature superconducting thin film wire by laminating a diffusion prevention layer containing at least one of nickel and suppressing diffusion of the protective layer, and laminating a solder connection layer containing silver on the diffusion prevention layer; There is provided a method for manufacturing a superconducting current lead, comprising: a step of joining a solder connection layer and an electrode by solder; and a step of impregnating an impregnating agent in a reinforcing material provided so as to surround the high-temperature superconducting wire and the electrode. .
本発明によれば、電気的接続が容易な高温超電導薄膜線材と、接続抵抗が低く経時的にも安定でありさらに熱侵入量が少ない超電導電流リードを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a high-temperature superconducting thin film wire that can be easily electrically connected, and a superconducting current lead that has low connection resistance, is stable over time, and has a small amount of heat penetration.
以下、本発明に係る高温超電導薄膜線材および超電導電流リードについて、複数の実施例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the high-temperature superconducting thin film wire and the superconducting current lead according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施例1について、図1を参照して説明する。図1は、本実施例の高温超電導薄膜線材100の構成を示した斜視図であり、各層の構成を説明するため断面を併せて示している。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the high-temperature superconducting thin film wire 100 of the present embodiment, and also shows a cross-section for explaining the configuration of each layer.
高温超電導薄膜線材100は、金属基板1の上に、上述した酸化セリウム、酸化マグネシウム等からなり結晶成長を促進させる中間層2を介して、高温超電導層3が形成される。さらに高温超電導層3の上に、金もしくは銀あるいはその合金からなる保護層4、さらにその上に銅やニッケル等からなる拡散防止層5が形成されている。
In the high-temperature superconducting thin film wire 100, a high-
高温超電導層3の上に保護層4を形成する理由は、高温超電導材料が他の金属と反応しやすい活性な材料であり、金、銀以外の材料と直接的に接触させると反応して性能低下を引き起こすため、こうした性能低下を防止するためである。また、保護層4は、高温超電導層3に電流が流れているときに、常電導転移した場合のバイパス回路としても機能する。こうした目的のためには、保護層4は、できるだけ厚く形成することが望ましい。
The reason for forming the protective layer 4 on the high-
一方、保護層4を構成する金または銀は高価な材料であるので、できるだけ薄く形成したいとの要請もある。しかし、保護層4の材質である金または銀は、鉛、錫、インジウム等の金属やそれらの合金から構成される半田材料に溶け込みやすい性質があり、過度に多くの保護層が溶け込むと高温超電導薄膜線材の性能が劣化する可能性がある。このため、電気的接続を目的として保護層4に直接半田付けする場合には、保護層4を薄く形成することはできずある程度の厚みを確保する必要がある。 On the other hand, since gold or silver constituting the protective layer 4 is an expensive material, there is a demand for forming it as thin as possible. However, gold or silver, which is the material of the protective layer 4, has a property that it is easy to dissolve in solder materials composed of metals such as lead, tin, indium and alloys thereof, and high temperature superconductivity when too many protective layers are dissolved. The performance of the thin film wire may be deteriorated. For this reason, when soldering directly to the protective layer 4 for the purpose of electrical connection, the protective layer 4 cannot be formed thin, and it is necessary to ensure a certain thickness.
また、保護層4の上に積層される拡散防止層5は、高温超電導薄膜線材を組み込んで製造時の電気的接続の容易性を考慮し、特に半田付け工程において保護層4が半田に溶け込んで半田接続が不能となることを防ぐため、すなわち製造時における保護層4の拡散を抑止するために設けられている。このため、拡散防止層5の材質としては、半田材料に溶け込みにくい銅やニッケル、あるいはその合金が好適である。 Further, the diffusion preventing layer 5 laminated on the protective layer 4 incorporates a high-temperature superconducting thin film wire and considers the ease of electrical connection during manufacturing. In particular, the protective layer 4 is dissolved in the solder in the soldering process. It is provided to prevent the solder connection from being disabled, that is, to suppress diffusion of the protective layer 4 during manufacturing. For this reason, the material of the diffusion preventing layer 5 is preferably copper, nickel, or an alloy thereof that hardly dissolves in the solder material.
本実施例によれば、保護層4の上にこうした拡散防止層5を形成し保護層4の拡散を抑止する構造としたため、保護層4を薄くする形成しても電気的接続による性能劣化を防止することができる高温超電導薄膜線材を実現することができる。 According to the present embodiment, since such a diffusion prevention layer 5 is formed on the protective layer 4 to prevent diffusion of the protective layer 4, even if the protective layer 4 is formed thin, performance deterioration due to electrical connection is caused. A high-temperature superconducting thin film wire that can be prevented can be realized.
本実施例の変形例として、図2に示す高温超電導薄膜線材101を構成することもできる。この変形例は、図1における拡散防止層5の上にさらに銀からなる半田接続層6を形成させたものである。これにより、上述した本実施例と同様の作用効果が得られるのに加えて、拡散防止層5の材質である銅やニッケルに比べて銀は半田付けがしやすく、かつ電気抵抗が小さいことから、高温超電導薄膜線材としてさらに良好な電気的接続を得ることができる。
As a modification of the present embodiment, the high-temperature superconducting
本発明の実施例2について、図3を参照して説明する。図3は、本実施例に係る超電導電流リードの構成を示した断面図である。なお、以後の説明においては、上述した実施例と同様の構成については同一符号を付し、重複する説明を省略する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the superconducting current lead according to the present embodiment. In the following description, the same reference numerals are given to the same components as those in the above-described embodiment, and the overlapping description is omitted.
本実施例2は、実施例1において説明した高温超電導薄膜線材を用いた超電導電流リード200に関するものである。ここでは代表的に図2に示した高温超電導薄膜線材101を用いた場合を説明するが、図1の高温超電導薄膜線材100についても同様に適用可能である。
The second embodiment relates to a superconducting
金属基板1に中間層2を介して高温超電導層3が積層され、さらに保護層4、拡散防止層5を順次積層されてなる高温超電導薄膜線材101は、電極8に半田9で電気的に接続される。また、超電導電流リード200の外郭を構成する補強材10は、電極8を挟み込むように配置され、またこの内部は含浸材7により含浸されている。なお、含浸材7には例えば樹脂を用いることとし、特に、エポキシ系材料、シリコン系材料、ウレタン系材料等から適切に選択することが考えられる。
A high-temperature superconducting
上述したように、従来の超電導電流リードでは、半田付け工程における溶け込みを考慮し、熱伝導が良好な金、銀からなる保護層4を比較的厚く形成する必要があり、このことが超電導電流リードの熱侵入量増大の原因になっていた。しかしながら、本実施例によれば、上述した実施例1において説明したように、保護層4を薄く形成しかつ電気的接続による性能劣化がない高温超電導薄膜線材101を用いているため、電気抵抗が少なく、さらに機械的に堅牢であり、熱侵入量が少ない超電導電流リードを実現することができる。
As described above, in the conventional superconducting current lead, it is necessary to form the protective layer 4 made of gold or silver with good heat conduction relatively thick in consideration of the penetration in the soldering process. Was the cause of increase in the amount of heat penetration. However, according to the present embodiment, as described in the above-described embodiment 1, since the high-temperature superconducting
本発明の実施例3を図4を参照して説明する。図4は、本実施例に係る超電導電流リードの構成を示した断面図である。なお、以後の説明においては、上述した実施例と同様の構成については同一符号を付し、重複する説明を省略する。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the superconducting current lead according to the present embodiment. In the following description, the same reference numerals are given to the same components as those in the above-described embodiment, and the overlapping description is omitted.
図4に示した超電導電流リード201に用いられた高温超電導薄膜線材102は、金属基板1の上に、中間層2、高温超電導層3、保護層4、拡散防止層5を順次積層してなり、さらに、拡散防止層5上のうち電極8に半田9で電気的に接続され部位にのみ、半田接続層6を形成させている。半田接続層6を構成する材質、例えば銀は、熱伝導率が高いため、電極8との接続に寄与しない部位についてはこの層を無くして、図3に示した場合に比べて半田接続層6を構成する材料の量自体を減ずることで、超電導電流リードとしての熱侵入量をより減らすことができる。
The high-temperature superconducting
本実施例の構成によれば、第2の実施例と同様の作用効果が得られるとともに、高温超電導薄膜線材に半田接続層を限定的に配置することで、熱侵入量をさらに低減させた超電導電流リードを実現することができる。 According to the configuration of the present embodiment, the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and the superconductivity in which the amount of heat penetration is further reduced by arranging the solder connection layer on the high-temperature superconducting thin film wire in a limited manner. A current lead can be realized.
さらに、本実施例の変形例として、図5に示すように、超電導電流リード202に用いられた高温超電導薄膜線材103について、半田接続層6のみでなく、この下層に位置する拡散防止層5についても、電極8に接続する部位のみに局所的に配置する構造をとることも考えられる。こうして構成される超電導電流リード202において、拡散防止層5を構成する材質、例えば銅は、半田接続層6を構成する銀と同様に、熱伝導率が高く、電極8との接続に寄与しない部位についてはこの層を無くすことによって、超電導電流リードとしての熱侵入量を減らすことができる。
Further, as a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 5, not only the
本発明の実施例4を図6を参照して説明する。図6は、本実施例に係る超電導電流リードの構成を示した断面図である。なお、以後の説明においては、上述した実施例と同様の構成については同一符号を付し、重複する説明を省略する。 A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the superconducting current lead according to the present embodiment. In the following description, the same reference numerals are given to the same components as those in the above-described embodiment, and the overlapping description is omitted.
図6に示した超電導電流リード203に用いられた高温超電導薄膜線材104は、金属基板1の上に、中間層2、高温超電導層3、保護層4を順次積層してなり、さらに、保護層4上のうち電極8に半田9で電気的に接続された部位にのみ、半田接続層6を形成させている。半田接続層6を構成する材質、例えば銀は、熱伝導率が高く、電極8との接続に寄与しない部位に関してはこの層を無くすことで、超電導電流リードとしての熱侵入量を減らすことができる。さらにこの場合、半田接続層6を構成する銀は、半田9の材質である鉛、錫、インジウム等の金属や、それらの合金に溶け込みやすいため、この局所的に形成される半田接続層6としては、例えば1μm程度あるいはそれ以上の、十分な厚さを確保する必要がある。
The high-temperature superconducting
本実施例によれば、半田9に銀が溶け込んだとしても、十分な厚さ量からなる半田接続層6を配置した高温超電導薄膜線材104を用いているため、電気的接続による性能劣化がなく、電気抵抗が少なく、さらに機械的に堅牢であり、熱侵入量が少ない超電導電流リードを実現することができる。
According to the present embodiment, even if silver is dissolved in the
本発明の実施例5を図7を参照して説明する。図7は、本実施例に係る超電導電流リードの構成を示した断面図である。なお、以後の説明においては、上述した実施例と同様の構成については同一符号を付し、重複する説明を省略する。 A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the superconducting current lead according to the present embodiment. In the following description, the same reference numerals are given to the same components as those in the above-described embodiment, and the overlapping description is omitted.
図7に示した超電導電流リード204に用いられた高温超電導薄膜線材104は、直接電極8に半田で接続するのではなく、高温超電導線であるBi2223銀シース線11を介して接続して構成する。すなわち、電極8とBi2223銀シース線12とを半田9Aで接続し、またこのBi2223銀シース線11と高温超電導薄膜線材1Dの半田接続層6とを半田9Bで接続したものである。ここで、Bi2223(Bi2Sr2Ca2Cu3O10+z)は、超電導転移温度が100Kを超える有用な高温超電導材料として知られている。
The high temperature superconducting
以下、半田接続層6に銀を用いた場合を説明する。半田付け工程における銀が溶け込む量は、半田付け時の温度と時間が短いほど少なくなる。また、接続する相手の熱容量が小さいほど、短い時間で接続することが可能である。したがって、こうして構成される超電導電流リード105によれば、上述の本実施例の作用効果に加えて、半田に銀が溶け込む量を少なくすることができる。
Hereinafter, the case where silver is used for the
以上、本発明の好適な実施の形態として複数の実施例を説明してきたが、本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形を採ることができる。また、複数の実施例における技術的特徴を任意に組み合わせて超電導電流リードを構成することも考えられる。例えば、図3に示した実施例2における半田接続層6は拡散防止層5の上に一様に積層されており、また図4に示した実施例3における半田接続層6は拡散防止層5の一部として電極8との接続部近傍のみに設けられているが、こうした構成の変形として、半田接続層6を、電極8との接続部近傍で相対的に厚く、他の位置で相対的に薄く形成することによっても、ほぼ同様の作用効果が得られる。こうした厚さを変更する構成は、図5における拡散防止層5においても同様に考えられる。
As described above, a plurality of examples have been described as preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the above-described examples, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. be able to. It is also conceivable to configure a superconducting current lead by arbitrarily combining technical features in a plurality of embodiments. For example, the
1…金属基板、2…中間層、3…高温超電導層、4…保護層、5…拡散防止層、6…半田接続層、7…含浸材、8…電極、9…半田、10…補強材、11…Bi2223銀シース線、100,101,102,103,104…高温超電導薄膜線材、200,201,202,203,204…超電導電流リード。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal substrate, 2 ... Intermediate layer, 3 ... High temperature superconducting layer, 4 ... Protective layer, 5 ... Diffusion prevention layer, 6 ... Solder connection layer, 7 ... Impregnation material, 8 ... Electrode, 9 ... Solder, 10 ... Reinforcing
Claims (10)
この保護層の上に銅、ニッケルの少なくとも一方を含み前記保護層の拡散を抑止する拡散防止層を積層する工程と、
前記拡散防止層の上に銀を含む半田接続層を積層する工程と
を有することを特徴とする高温超電導薄膜線材の製造方法。 Laminating a protective layer made of metal on a metal substrate and a high-temperature superconducting layer made of a high-temperature superconductor formed on the metal substrate via an intermediate layer;
A step of laminating a diffusion preventing layer containing at least one of copper and nickel on the protective layer and suppressing diffusion of the protective layer;
Laminating a solder connection layer containing silver on the diffusion preventing layer.
前記半田接続層と電極とを半田により接合する工程と、
前記高温超電導線材および電極を囲繞するように設けられる補強材の内部に含浸剤を含浸させる工程と
を有することを特徴とする超電導電流リードの製造方法。 A protective layer made of metal is laminated on a metal substrate and a high-temperature superconducting layer made of a high-temperature superconductor formed on the metal substrate via an intermediate layer, and includes at least one of copper and nickel on the protective layer. A step of forming a high-temperature superconducting thin film wire by laminating a diffusion preventing layer for suppressing diffusion of the protective layer, and laminating a solder connection layer containing silver on the diffusion preventing layer;
Bonding the solder connection layer and the electrode with solder;
And a step of impregnating an impregnating agent into a reinforcing material provided so as to surround the high-temperature superconducting wire and the electrode.
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