JP2009212522A5

JP2009212522A5 -

Info

Publication number: JP2009212522A5
Application number: JP2009050743A
Authority: JP
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2010-08-05

Claims

輸送電流が臨界値を超えると、ゼロ抵抗になる超電導状態から非ゼロ抵抗になるクエンチ状態に遷移することが可能なクエンチ可能超電導体（１）と、
前記クエンチ可能超電導体（１）に電気的に結合され、さらに前記クエンチ可能超電導体（１）に熱的に結合される第１の金属部材（２）と、
を備える電流調整用の超電導装置であって、
抵抗素子（４）と、前記抵抗素子（４）を前記第１の金属部材（２）に電気的に結合するための手段（電気的結合手段）とを有する第２の金属部材（３）を備え、
前記第２の金属部材（３）の前記抵抗素子（４）が前記第１の金属部材（２）から熱的に切り離されており、
前記第１の金属部材（２）の電気抵抗が、前記第２の金属部材（３）の電気抵抗に比べて大きいことを特徴とする、
超電導装置。
前記第２の金属部材（３）の前記抵抗素子（４）が、前記電気的結合手段としての複数のストリップによって前記第１の金属部材（２）に電気的に結合されることを特徴とする、請求項１に記載の超電導装置。
前記複数のストリップにおける各ストリップが、前記第１の金属部材（２）及び前記抵抗素子（４）に電気的に接合されることを特徴とする、請求項２に記載の超電導装置装置。
前記電気的結合手段に、冷却器または冷却媒体に熱的に結合するための追加手段（６）が含まれることを特徴とする、請求項１に記載の超電導装置。
前記追加手段（６）に、前記複数のストリップにおける各ストリップに設けられた追加接触面（７）が含まれることを特徴とする、請求項４に記載の超電導装置。
前記追加接触面（７）が前記各ストリップの中央に位置することを特徴とする、請求項５に記載の超電導装置。
前記複数のストリップが、前記第１の金属部材（２）の全表面の２〜３０％の面積率をなす接合領域を具備する前記第１の金属部材（２）に接合させられることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記第１の金属部材（２２）に接合した前記複数のストリップにおける各ストリップの少なくとも一部が、超電導状態にあるクエンチ可能超電導体（２１）中を流れる電流の方向（３０）に対して４５°〜１３５°の角度をなす接合部分を含んでいることを特徴とする、請求項２〜７のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記抵抗素子（４）及び前記第１の金属部材（２）が、熱伝導率の低い媒体または冷却媒体によって間隔をあけて配置されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記各ストリップの電気抵抗が、超電導状態にある前記クエンチ可能超電導体（１）中を流れる電流の方向（１０）における２つの近傍ストリップで測定される前記抵抗素子（４）の電気抵抗に比べて小さく、１０〜２０００分の１であることを特徴とする、請求項２〜９のいずれか１つに記載の超電導装置。
クエンチ状態にある前記クエンチ可能超電導体（１）の電気抵抗が、前記第１の金属部材（２）の電気抵抗に対してｆ１倍であって、ここで、２≦ｆ１≦５００であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記第１の金属部材（２）の電気抵抗が、前記第２の金属部材（３）の電気抵抗に対してｆ２倍であって、ここで、５≦ｆ２≦２００であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記第１の金属部材（２）の単位長当たり熱容量が、前記第２の金属部材（３）の単位長当たり熱容量の５〜２０，０００分の１であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記クエンチ可能超電導体（１）が基板（９）上に形成した超電導膜（８）であることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記基板（９）に少なくとも１つの緩衝層が設けられていることを特徴とする、請求項１４に記載の超電導装置。
前記クエンチ可能超電導体（１、８）は、ＲｅＢａ_yＣｕ_zＯ_7-uベースの組成物または（（Ｒｅ１_w＋Ｒｅ２_x-w）Ｂａ_yＣｕ_zＯ_7-u）ベースの組成物を備え、ここで、Ｒｅ、Ｒｅ１、及び、Ｒｅ２が、Ｙ、Ｈｏ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｔｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、及び、Ｙｂから構成されるグループからの１つ以上の金属を表わし、Ｒｅ１がＲｅ２とは異なり、ｘが０．８〜１．２の範囲から選択され、ｙが１．６〜２．４の範囲から選択され、ｚが２．４〜３．６の範囲から選択され、ｕ及びｗが０．０５〜０．９５の範囲から選択されることを特徴とする、請求項１〜１５いずれか１つに記載の超電導装置。
前記第１の金属部材（２）が、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏのような通常金属またはこれらの金属の１つ以上を含む合金からなる層であることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記第２の金属部材（３）に、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｍｏのような１つ以上の通常金属またはこれらの金属の組合せまたはそれらの合金を含む１つまたは複数の材料が含まれることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記電気的結合手段にハンダ接合または／及び点溶接接合が含まれることを特徴とする、請求項１及び４〜１８のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記クエンチ可能超電導体（６１）、前記第１の金属部材（６２）、及び、前記第２の金属部材（６３）を含むアセンブリ（７１）に、さらに、前記アセンブリ（７１）の外表面の１つに取り付けられた絶縁スペーサ（７２）が含まれることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１つに記載の超電導装置。
前記絶縁スペーサ（７２）が前記冷却媒体に対して部分的に透明であることを特徴とする、請求項２０に記載の超電導装置。
さらに、前記クエンチ可能超電導体（１）に外部電流源を電気的に結合するための手段を備えることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか１つに記載の超電導装置。
さらに、冷却器または冷却媒体との熱交換によって前記装置の少なくとも一部を冷却するための手段を備えることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか１つに記載の超電導装置。