JP2012028041A - Superconducting current lead - Google Patents

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Jun Yoshida
潤 吉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a superconducting current lead which electrically connects a high-temperature side and a low-temperature side, uses a superconducting wire rod or superconducting tape wire rod of a low manufacturing cost, and reduces heat amount invading the low-temperature side.SOLUTION: The superconducting current lead includes: a high temperature side electrode terminal 11 provided at one end; a low temperature side electrode terminal 12 provided at the other end; a first lead part 13 provided between the high temperature side electrode terminal 11 and low temperature side electrode terminal 12, and comprising a plurality of first superconducting wire rods W1 connected to one another in parallel; and a second lead part 14 provided between the first lead part 13 and the low temperature side electrode terminal 12 to be connected in series with the first lead part 13, and comprising second superconducting wire rods W2 less in number than the first superconducting wire rods W1.

Description

本発明は、超電導線材を用いた超電導電流リードに関する。   The present invention relates to a superconducting current lead using a superconducting wire.

超電導マグネット装置等の超電導機器には、超電導コイル等の超電導体に電力を供給するための電流リードが用いられている。例えば超電導マグネット装置では、電流リードを介して、室温側(高温側)に設置された電力供給源と、低温側に設置された超電導コイルとが電気的に接続される。   In a superconducting device such as a superconducting magnet device, a current lead for supplying power to a superconductor such as a superconducting coil is used. For example, in a superconducting magnet device, a power supply source installed on the room temperature side (high temperature side) and a superconducting coil installed on the low temperature side are electrically connected via a current lead.

超電導コイルには、通常、電流リードを介して大電流が流される。また、超電導コイルの超電導状態を保持するために、超電導コイルの温度を臨界温度以下の極低温に保持する必要がある。従って、電流リードとして、電流が流れる際にジュール熱を発生させないように、電気抵抗が略0に近い超電導体、中でも臨界温度の高いY系、Bi系等の酸化物超電導材料を用いるのが一般的である。以下、超電導体を用いた電流リードを超電導電流リードという。   A large current is normally passed through the superconducting coil via a current lead. Further, in order to maintain the superconducting state of the superconducting coil, it is necessary to maintain the temperature of the superconducting coil at an extremely low temperature that is not higher than the critical temperature. Therefore, as a current lead, it is common to use a superconductor having an electric resistance close to 0, especially an oxide superconducting material such as a Y-based or Bi-based material having a high critical temperature, so that Joule heat is not generated when a current flows. Is. Hereinafter, a current lead using a superconductor is referred to as a superconducting current lead.

また、電力供給源が設置される室温側(高温側)の部分と、超電導コイルが設置される低温側の部分との間には、大きな温度差が存在する。この温度差のため、超電導コイルには、電流リードを介して室温側(高温側)から熱が侵入する。   There is also a large temperature difference between the room temperature side (high temperature side) part where the power supply source is installed and the low temperature side part where the superconducting coil is installed. Due to this temperature difference, heat enters the superconducting coil from the room temperature side (high temperature side) through the current leads.

酸化物超電導材料を用いた超電導電流リードとして、従来は、酸化物超電導材料をバルク状に加工したものである、バルク状超電導体が用いられている。しかし、バルク状超電導体は、それを製造するのに比較的長い時間を要し、比較的高度な技術を要し、比較的大型の製造設備が必要であることから、製造コストが高いという欠点がある。   Conventionally, as a superconducting current lead using an oxide superconducting material, a bulk superconductor obtained by processing an oxide superconducting material into a bulk shape has been used. However, bulk superconductors require a relatively long time to manufacture them, require relatively advanced technology, and require relatively large manufacturing equipment, so that the manufacturing cost is high. There is.

そこで、最近は、製造コストを低減するため、バルク状超電導体に代え、超電導材料を、展性に富み、芯線の超電導状態を安定化させる機能も有する金属材料と複合化し、線材状に加工したものである超電導線材、特に超電導テープ線材が用いられるようになってきている。超電導線材又は超電導テープ線材は、比較的容易に製造することができるため、バルク状超電導体と比較して製造コストも比較的低いという利点を有する。   Therefore, recently, in order to reduce manufacturing costs, instead of bulk superconductors, superconducting materials were compounded with metal materials that are highly malleable and also have the function of stabilizing the superconducting state of the core wire, and processed into wire rods. Superconducting wires, particularly superconducting tape wires, are becoming increasingly used. Since the superconducting wire or the superconducting tape wire can be manufactured relatively easily, it has an advantage that the manufacturing cost is relatively low as compared with the bulk superconductor.

しかし、超電導線材又は超電導テープ線材は、超電導材料よりなる芯線と、金属材料よりなる基材とにより構成されている。そのため、超電導線材又は超電導テープ線材を超電導状態においてバルク状超電導体と等しい電流を流すことができるように設計すると、金属材料よりなる基材を介して室温側(高温側)から低温側に侵入する熱量が大きくなってしまう。   However, the superconducting wire or the superconducting tape wire is composed of a core wire made of a superconducting material and a base material made of a metal material. Therefore, if the superconducting wire or the superconducting tape wire is designed so that a current equal to that of the bulk superconductor can flow in the superconducting state, it penetrates from the room temperature side (high temperature side) to the low temperature side through the base material made of a metal material. The amount of heat will increase.

そこで、超電導線材又は超電導テープ線材を用いる超電導電流リードにおいて、円筒状の支持部材に線材又はテープ線材を巻き回し、熱の伝導経路を長くすることによって、低温側に侵入する侵入熱量を減らす超電導電流リードがある(例えば、特許文献1、2参照)。   Therefore, in a superconducting current lead using a superconducting wire or a superconducting tape wire, a superconducting current that reduces the intrusion heat entering the low temperature side by winding the wire or tape wire around a cylindrical support member and lengthening the heat conduction path. There is a lead (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2008−305765号公報JP 2008-305765 A 特開2009−230912号公報JP 2009-230912 A

ところが、上記したような、線材又はテープ線材を巻き回し、熱の伝導経路を長くすることによって、低温側に侵入する熱量を減らす超電導電流リードにおいては、次のような問題がある。   However, a superconducting current lead that reduces the amount of heat entering the low temperature side by winding a wire or a tape wire and lengthening the heat conduction path as described above has the following problems.

線材を巻き回す場合、線材に大きな曲げ歪が加えられることによって、臨界電流の値が低下する。また、特にテープ線材では、テープ線材を巻き回すことによって、テープ線材の断面矩形形状のうち長辺を含む幅広面(以下「テープ面」という。)に垂直に磁界が加わることによって、臨界電流の値が低下する。   When winding a wire, a large bending strain is applied to the wire, thereby lowering the value of the critical current. In particular, in the case of a tape wire, by winding the tape wire, a magnetic field is applied perpendicularly to a wide surface (hereinafter referred to as “tape surface”) including a long side of the rectangular shape of the cross section of the tape wire. The value drops.

長尺の線材を巻き回さず、線材が略真っ直ぐに延在するようにすれば、上記の問題は回避できる。しかし、超電導電流リードの長さが非常に大きくなり、超電導マグネット装置等の各種の超電導機器に備え付けることは困難であり、非現実的である。   The above problem can be avoided if the wire is extended substantially straight without winding a long wire. However, the length of the superconducting current lead becomes very large, and it is difficult to install in various superconducting devices such as a superconducting magnet device, which is unrealistic.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高温側と低温側とを電気的に接続する超電導電流リードにおいて、製造コストの低い超電導線材又は超電導テープ線材を用いるとともに、低温側に侵入する侵入熱量を低減することができる超電導電流リードを提供する。   The present invention has been made in view of the above points, and in a superconducting current lead that electrically connects a high temperature side and a low temperature side, a superconducting wire or a superconducting tape wire having a low manufacturing cost is used and enters the low temperature side. Provided is a superconducting current lead that can reduce the amount of intrusion heat.

上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる手段を講じたことを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention is characterized by the following measures.

本発明は、一端に設けられた高温側電極端子と、他端に設けられた低温側電極端子と、前記高温側電極端子と前記低温側電極端子との間に設けられており、互いに並列に接続された複数本の第1の超電導線材よりなる第1のリード部と、前記第1のリード部と前記低温側電極端子との間に、前記第1のリード部と直列に接続されるように設けられており、前記第1の超電導線材の本数よりも少ない本数の第2の超電導線材よりなる第2のリード部とを有する、超電導電流リードである。   The present invention is provided between the high temperature side electrode terminal provided at one end, the low temperature side electrode terminal provided at the other end, the high temperature side electrode terminal and the low temperature side electrode terminal, and in parallel with each other. The first lead portion made of a plurality of connected first superconducting wires, and the first lead portion and the low temperature side electrode terminal are connected in series with the first lead portion. And a second lead portion made of a second superconducting wire whose number is smaller than the number of the first superconducting wires.

また、本発明は、上述の超電導電流リードにおいて、前記第1のリード部の前記低温側電極端子側と、前記第2のリード部の前記高温側電極端子側とを接続する中間接続端子を有する。   The present invention further includes an intermediate connection terminal for connecting the low temperature side electrode terminal side of the first lead portion and the high temperature side electrode terminal side of the second lead portion in the above-described superconducting current lead. .

また、本発明は、上述の超電導電流リードにおいて、前記中間接続端子は、前記高温側電極端子側から前記低温側電極端子側に向かって延在するように形成された複数の溝部を有し、前記第1の超電導線材及び前記第2の超電導線材の各々は、はんだ接合により前記溝部に埋め込まれている。   Further, the present invention is the above superconducting current lead, wherein the intermediate connection terminal has a plurality of grooves formed so as to extend from the high temperature side electrode terminal side toward the low temperature side electrode terminal side, Each of the first superconducting wire and the second superconducting wire is embedded in the groove by solder bonding.

また、本発明は、上述の超電導電流リードにおいて、前記第2の超電導線材は、前記第1の超電導線材と連続した超電導線材により構成されている。   According to the present invention, in the above-described superconducting current lead, the second superconducting wire is composed of a superconducting wire continuous with the first superconducting wire.

また、本発明は、上述の超電導電流リードにおいて、前記第1のリード部の前記高温側電極端子側は、前記高温側電極端子に接続されており、前記高温側電極端子は、前記第2の超電導線材と連続した超電導線材により構成された第1の超電導線材と、前記高温側電極端子との間の接続抵抗が、前記第2の超電導線材と連続した超電導線材以外の超電導線材により構成された第1の超電導線材と、前記高温側電極端子との間の接続抵抗より大きくなるように調整するための、抵抗調整部を有する。   Further, according to the present invention, in the above-described superconducting current lead, the high temperature side electrode terminal side of the first lead portion is connected to the high temperature side electrode terminal, and the high temperature side electrode terminal is connected to the second high temperature side electrode terminal. The connection resistance between the first superconducting wire composed of a superconducting wire that is continuous with the superconducting wire and the high temperature side electrode terminal is composed of a superconducting wire other than the superconducting wire that is continuous with the second superconducting wire. It has a resistance adjustment part for adjusting so that it may become larger than the connection resistance between a 1st superconducting wire and the said high temperature side electrode terminal.

また、本発明は、上述の超電導電流リードにおいて、前記高温側電極端子と、前記低温側電極端子とを一体に支持する支持部材を有する。   The present invention further includes a support member that integrally supports the high temperature side electrode terminal and the low temperature side electrode terminal in the superconducting current lead described above.

また、本発明は、上述の超電導電流リードにおいて、前記支持部材と前記第1の超電導線材との熱膨張係数の差、及び、前記支持部材と前記第2の超電導線材との熱膨張係数の差が、±0.14%以内である。   Further, according to the present invention, in the above-described superconducting current lead, a difference in thermal expansion coefficient between the support member and the first superconducting wire, and a difference in thermal expansion coefficient between the support member and the second superconducting wire. Is within ± 0.14%.

また、本発明は、上述の超電導電流リードにおいて、前記超電導線材は、超電導テープ線材であり、前記第1の超電導線材は、第1の超電導テープ線材であり、前記第2の超電導線材は、第2の超電導テープ線材であり、前記超電導電流リードは、前記高温側電極端子が超電導マグネット装置内の高温部に接続されると共に、前記低温側電極端子が前記超電導マグネット装置内の低温部に接続されるものであり、前記第1の超電導テープ線材及び前記第2の超電導テープ線材は、前記第1の超電導テープ線材のテープ面及び前記第2の超電導テープ線材のテープ面が、前記超電導マグネット装置が発生する磁界に略平行になるように配置されるものである。   Further, the present invention is the above-described superconducting current lead, wherein the superconducting wire is a superconducting tape wire, the first superconducting wire is a first superconducting tape wire, and the second superconducting wire is a first superconducting wire. The superconducting current lead is connected to a high temperature portion in the superconducting magnet device and the low temperature side electrode terminal is connected to a low temperature portion in the superconducting magnet device. The first superconducting tape wire and the second superconducting tape wire are such that the tape surface of the first superconducting tape wire and the tape surface of the second superconducting tape wire are the superconducting magnet device. It is arranged so as to be substantially parallel to the generated magnetic field.

本発明によれば、高温側と低温側とを電気的に接続する超電導電流リードにおいて、製造コストの低い超電導線材又は超電導テープ線材を用いるとともに、低温側に侵入する侵入熱量を低減することができる。   According to the present invention, in a superconducting current lead that electrically connects a high temperature side and a low temperature side, a superconducting wire or a superconducting tape wire with a low manufacturing cost can be used, and the amount of heat entering the low temperature side can be reduced. .

第1の実施の形態に係る超電導電流リードの正面図である。It is a front view of the superconducting current lead according to the first embodiment. 中間接続端子の付近を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the vicinity of an intermediate connection terminal. 図1のA−A線に沿う中間接続端子及び超電導線材の断面図である。It is sectional drawing of the intermediate | middle connection terminal and superconducting wire which follow the AA line of FIG. 第1の実施の形態に係る超電導電流リードの第1のリード部及び中間接続端子の電気的な接続の状態を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the state of the electrical connection of the 1st lead | read | reed part of the superconducting electric current lead which concerns on 1st Embodiment, and an intermediate connection terminal. 比較例に係る超電導電流リードの正面図である。It is a front view of a superconducting current lead according to a comparative example. 高温側電極端子と低温側電極端子との間における超電導電流リードの温度分布を計算した結果の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the result of having calculated the temperature distribution of the superconducting current lead between the high temperature side electrode terminal and the low temperature side electrode terminal. 第1の実施の形態の第1の変形例に係る超電導電流リードにおける図1のB−B線に相当する線に沿う高温側電極端子及び超電導線材の断面図である。It is sectional drawing of the high temperature side electrode terminal and superconducting wire in alignment with the line equivalent to the BB line of FIG. 1 in the superconducting electric current lead which concerns on the 1st modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第2の変形例に係る超電導電流リードの正面図である。It is a front view of the superconducting electric current lead which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第2の変形例に係る超電導電流リードの高温側電極端子、第1のリード部及び中間接続端子の電気的な接続の状態を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the state of the electrical connection of the high temperature side electrode terminal of the superconducting electric current lead which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment, a 1st lead part, and an intermediate | middle connection terminal. 第1の実施の形態の第3の変形例に係る超電導電流リードの正面図である。It is a front view of the superconducting electric current lead which concerns on the 3rd modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第4の変形例に係る超電導電流リードの正面図である。It is a front view of the superconducting electric current lead which concerns on the 4th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第5の変形例に係る超電導電流リードの正面図である。It is a front view of the superconducting electric current lead which concerns on the 5th modification of 1st Embodiment. 図12における点線で囲まれた領域IIを拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the area | region II enclosed with the dotted line in FIG. 図12のC−C線に沿う中間接続端子及び超電導線材の断面図である。It is sectional drawing of the intermediate | middle connection terminal and superconducting wire in alignment with the CC line of FIG. 第1の実施の形態の第6の変形例に係る超電導電流リードの正面図である。It is a front view of the superconducting electric current lead which concerns on the 6th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第7の変形例に係る超電導電流リードの正面図である。It is a front view of the superconducting electric current lead which concerns on the 7th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第8の変形例に係る超電導電流リードの正面図である。It is a front view of the superconducting electric current lead which concerns on the 8th modification of 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る超電導マグネット装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the superconducting magnet apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
(第1の実施の形態)
初めに、図1から図3を参照し、第1の実施の形態に係る超電導電流リードについて説明する。
Next, a mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, the superconducting current lead according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図1は、本実施の形態に係る超電導電流リード10の正面図である。図2は、中間接続端子15の付近を拡大して示す斜視図である。図3は、図1のA−A線に沿う中間接続端子15及び超電導線材の断面図である。なお、図3においては、支持部材の図示を省略している。   FIG. 1 is a front view of a superconducting current lead 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the vicinity of the intermediate connection terminal 15. FIG. 3 is a cross-sectional view of the intermediate connection terminal 15 and the superconducting wire along the line AA in FIG. In addition, illustration of a supporting member is abbreviate | omitted in FIG.

図1に示すように、本実施の形態に係る超電導電流リード10は、高温側電極端子11、低温側電極端子12、第1のリード部13、第2のリード部14、中間接続端子15、及び支持部材16を有する。   As shown in FIG. 1, a superconducting current lead 10 according to the present embodiment includes a high temperature side electrode terminal 11, a low temperature side electrode terminal 12, a first lead portion 13, a second lead portion 14, an intermediate connection terminal 15, And a support member 16.

高温側電極端子11は、超電導電流リード10の一端に設けられた電極端子であり、低温側電極端子12は、超電導電流リード10の他端に設けられた電極端子である。高温側電極端子11及び低温側電極端子12は、電気の良導体である銅等の金属により構成されている。   The high temperature side electrode terminal 11 is an electrode terminal provided at one end of the superconducting current lead 10, and the low temperature side electrode terminal 12 is an electrode terminal provided at the other end of the superconducting current lead 10. The high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12 are made of a metal such as copper, which is a good electrical conductor.

第1のリード部13は、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間に設けられており、互いに並列に接続された複数本である第1の本数の第1の超電導線材W1よりなる。図1に示す例では、第1の本数が2本である。   The first lead portion 13 is provided between the high-temperature side electrode terminal 11 and the low-temperature side electrode terminal 12, and from a first number of first superconducting wires W <b> 1 that are a plurality of pieces connected in parallel to each other. Become. In the example shown in FIG. 1, the first number is two.

第2のリード部14は、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間に、第1のリード部13の低温側電極端子12側に第1のリード部13と直列に接続されるように設けられており、第1の本数よりも少ない第2の本数の第2の超電導線材W2よりなる。図1に示す例では、第2の本数が1本である。   The second lead portion 14 is connected in series with the first lead portion 13 on the low temperature side electrode terminal 12 side of the first lead portion 13 between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12. The second superconducting wire W2 has a second number smaller than the first number. In the example shown in FIG. 1, the second number is one.

すなわち、本実施の形態に係る超電導電流リード10は、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間に中間接続端子15を設け、中間接続端子15と低温側電極端子12との間の超電導線材の本数を、高温側電極端子11と中間接続端子15との間の超電導線材の本数よりも減らすものである。   That is, the superconducting current lead 10 according to the present embodiment is provided with the intermediate connection terminal 15 between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12, and between the intermediate connection terminal 15 and the low temperature side electrode terminal 12. The number of superconducting wires is reduced from the number of superconducting wires between the high temperature side electrode terminal 11 and the intermediate connection terminal 15.

また、本実施の形態では、第1の超電導線材W1、第2の超電導線材W2は、ともに、超電導テープ線材よりなる。   Moreover, in this Embodiment, both the 1st superconducting wire W1 and the 2nd superconducting wire W2 consist of a superconducting tape wire.

第2の超電導線材W2は、第1の超電導線材W1と連続した超電導線材により構成されている。これにより、第1のリード部13と第2のリード部14との間の接続抵抗が小さくなるため、少ない本数の超電導線材により、大きな電流を流すことができる超電導電流リードを実現することができる。   The second superconducting wire W2 is composed of a superconducting wire continuous with the first superconducting wire W1. Thereby, since the connection resistance between the 1st lead part 13 and the 2nd lead part 14 becomes small, the superconducting current lead which can let a big current flow with a small number of superconducting wires is realizable. .

なお、第2の超電導線材W2と連続した超電導線材により構成される第1の超電導線材W1を超電導線材W11とする。また、第2の超電導線材W2と連続していない超電導線材により構成される第1の超電導線材W1を超電導線材W12とする。   In addition, let the 1st superconducting wire W1 comprised by the superconducting wire continuous with the 2nd superconducting wire W2 be the superconducting wire W11. Moreover, let the 1st superconducting wire W1 comprised by the superconducting wire which is not continuous with the 2nd superconducting wire W2 be the superconducting wire W12.

第1の超電導線材W1及び第2の超電導線材W2を構成する超電導線材として、例えば、銀等の金属を母材としてBi−2212等の多芯線が被覆されてなる高温超電導線材、あるいは、ハステロイ等の金属テープ基材上にYBCO等の薄膜を堆積してなる高温超電導線材、等の各種の超電導線材を用いることができる。   As the superconducting wire constituting the first superconducting wire W1 and the second superconducting wire W2, for example, a high-temperature superconducting wire in which a multi-core wire such as Bi-2212 is coated with a metal such as silver as a base material, or Hastelloy, etc. Various superconducting wires such as a high-temperature superconducting wire obtained by depositing a thin film such as YBCO on the metal tape substrate can be used.

中間接続端子15は、第1のリード部13と第2のリード部14との間に設けられている。中間接続端子15は、第1のリード部13の低温側電極端子12側が接続されるとともに、第2のリード部14の高温側電極端子11側が接続されるものである。   The intermediate connection terminal 15 is provided between the first lead portion 13 and the second lead portion 14. The intermediate connection terminal 15 is connected to the low temperature side electrode terminal 12 side of the first lead portion 13 and to the high temperature side electrode terminal 11 side of the second lead portion 14.

中間接続端子15は、電気の良導体である銅等の金属により構成されている。また、図2及び図3に示すように、中間接続端子15は、高温側電極端子11側から低温側電極端子12側に向かって延在する複数の溝部17を有する。そして、第1の超電導線材W1及び第2の超電導線材W2は、はんだ接合により溝部17に埋め込まれている。   The intermediate connection terminal 15 is made of a metal such as copper, which is a good electrical conductor. 2 and 3, the intermediate connection terminal 15 has a plurality of grooves 17 extending from the high temperature side electrode terminal 11 side toward the low temperature side electrode terminal 12 side. The first superconducting wire W1 and the second superconducting wire W2 are embedded in the groove portion 17 by solder bonding.

具体的には、溝部17にはんだめっきを施すことによって、溝部17の底面及び側面をはんだにより薄く被覆する。そして、はんだめっきにより薄くはんだにより被覆された溝部17に、超電導線材を装填し、超電導線材が装填された状態の溝部17に溶融されたはんだ18を充填し、はんだ18を固化することによって、超電導線材をはんだ接合する。このような方法により、超電導線材を溝部17に埋め込むことができる。   Specifically, the bottom surface and side surface of the groove portion 17 are thinly covered with solder by performing solder plating on the groove portion 17. Then, the superconducting wire is loaded into the groove 17 thinly coated with solder by solder plating, the melted solder 18 is filled into the groove 17 in a state where the superconducting wire is loaded, and the solder 18 is solidified, thereby superconducting. Solder the wire. By such a method, the superconducting wire can be embedded in the groove portion 17.

このように、第1の超電導線材W1及び第2の超電導線材W2をはんだ接合により例えば銅等の金属により構成されている中間接続端子15の溝部17に埋め込むことにより、第1の超電導線材W1及び第2の超電導線材W2の各線材を、確実に中間接続端子15に固定することができる。また、第1の超電導線材W1及び第2の超電導線材W2の各線材を、確実に中間接続端子15に電気的に接続することができる。これにより、はんだ及び中間接続端子15の銅よりなる部分を介して第1の超電導線材W1と第2の超電導線材W2との間に流れる電流経路に沿った電気抵抗を低減することができ、第1の超電導線材W1と第2の超電導線材W2との間の接続抵抗を小さくすることができる。   Thus, by embedding the first superconducting wire W1 and the second superconducting wire W2 in the groove portion 17 of the intermediate connection terminal 15 made of a metal such as copper by soldering, the first superconducting wire W1 and Each wire of the second superconducting wire W2 can be reliably fixed to the intermediate connection terminal 15. In addition, each of the first superconducting wire W1 and the second superconducting wire W2 can be reliably electrically connected to the intermediate connection terminal 15. Thereby, the electrical resistance along the current path flowing between the first superconducting wire W1 and the second superconducting wire W2 through the solder and the copper portion of the intermediate connection terminal 15 can be reduced. The connection resistance between the first superconducting wire W1 and the second superconducting wire W2 can be reduced.

ここで、図4を参照し、接続抵抗の値の好ましい範囲について説明する。図4は、本実施の形態に係る超電導電流リード10の第1のリード部13及び中間接続端子15の電気的な接続の状態を示す等価回路図である。   Here, with reference to FIG. 4, the preferable range of the value of connection resistance is demonstrated. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing a state of electrical connection between the first lead portion 13 and the intermediate connection terminal 15 of the superconducting current lead 10 according to the present embodiment.

第2の超電導線材W2と連続した超電導線材により構成される第1の超電導線材W1(超電導線材W11)に流れる電流をIとし、第2の超電導線材W2と連続していない超電導線材により構成される第1の超電導線材W1(超電導線材W12)に流れる電流をIとする。そして、超電導線材W11の第1のリード部13における抵抗をRとし、超電導線材W12の第1のリード部13における抵抗、中間接続端子15における接続抵抗を、それぞれR、Rとする。 The current flowing through the first superconducting wire W1 constituted (superconducting wire W11) by the superconducting wire continuous with the second superconducting wire W2 to I 1, is constituted by a superconducting wire which is not continuous with the second superconducting wire W2 the first superconducting wire W1 a current flowing through the (superconducting wire W12) and I 2 that. Then, the resistance in the first lead portion 13 of the superconducting wire W11 and R 1, resistance in the first lead portion 13 of the superconducting wire W12, the connection resistance at the intermediate connection terminals 15, respectively and R 2, R x.

ここで、超電導線材の抵抗は無視できる程度に小さいので、Rは高温側電極端子11と超電導線材W11との間の接続抵抗、Rは高温側電極端子11と超電導線材W12との間の接続抵抗、Rは超電導線材W12から中間接続端子15を経由して超電導線材W11までの接続抵抗となる。また、本願において、接続抵抗とは、超電導線材と金属との接続に用いられるはんだなどの接合金属の電気抵抗(はんだなどの接合金属の厚さ、金属と超電導線材との接触面積などに依存)と、超電導線材を金属に接続することにより生じる金属内部の電流分布の偏りによる電気抵抗(金属の形状に依存)との和を示すものである。
すると、電流Iが超電導線材W11を流れる場合も、電流Iが超電導線材W12を流れる場合も、第1のリード部13にかかる電圧が等しいことから、式(1)
Here, since the resistance of the superconducting wire is negligibly small, R 1 is the connection resistance between the high temperature side electrode terminal 11 and the superconducting wire W 11, and R 2 is between the high temperature side electrode terminal 11 and the superconducting wire W 12. The connection resistance, Rx, is the connection resistance from the superconducting wire W12 to the superconducting wire W11 via the intermediate connection terminal 15. Further, in the present application, the connection resistance is an electric resistance of a joining metal such as a solder used for connection between the superconducting wire and the metal (depending on a thickness of the joining metal such as a solder, a contact area between the metal and the superconducting wire). And the electrical resistance (depending on the shape of the metal) due to the bias of the current distribution inside the metal generated by connecting the superconducting wire to the metal.
Then, even when the current I 1 flows through the superconducting wire W11, even if the current I 2 flows through the superconducting wire W12, since the voltage applied to the first lead portion 13 are equal, equation (1)

Figure 2012028041
が成り立つ。そして、式(1)を変形すると、電流Iと電流Iとは、式(2)
Figure 2012028041
Holds. Then, when formula (1) is transformed, current I 1 and current I 2 are expressed by formula (2)

Figure 2012028041
に示す関係で示される。
Figure 2012028041
It is shown in the relationship shown in

ここで、電流Iと電流Iとが略等しくなるためには、式(3) Here, in order for the current I 1 and the current I 2 to be substantially equal, the expression (3)

Figure 2012028041
に示す関係が満たされることが好ましい。
Figure 2012028041
It is preferable that the relationship shown in is satisfied.

図2に示すように、中間接続端子15の長さ、すなわち溝部17の長さをL1とする。また、図3に示すように、溝部17同士の間の距離をD1とし、溝部17の下方における中間接続端子15の厚さをT1とし、溝部17の深さをT2とする。また、超電導テープ線材のテープ面に平行な方向のはんだ18の厚さをD2とし、テープ面に垂直な方向のはんだ18の厚さをT3とする。超電導テープ線材の幅をWDとする。一例として、
銅の電気抵抗率ρCu:2.6×10−10Ωm
はんだ18の電気抵抗率ρ:1.0×10−9Ωm
テープ面に平行な方向のはんだ18の厚さD2:0.05mm
テープ面に垂直な方向のはんだ18の厚さT3:0.1mm
テープ線材の幅WD:4.3mm
溝部17の深さT2:0.5mm
とした場合を考える。そして、
溝部17の長さL1:10mm
溝部17同士の間の距離D1:2mm
溝部17の下方における中間接続端子15の厚さT1:8mm
とする。このような条件の下で接続抵抗Rを数値計算すると、0.03μΩ程度となる。
As shown in FIG. 2, the length of the intermediate connection terminal 15, that is, the length of the groove portion 17 is L1. Further, as shown in FIG. 3, the distance between the groove portions 17 is D1, the thickness of the intermediate connection terminal 15 below the groove portion 17 is T1, and the depth of the groove portion 17 is T2. Also, the thickness of the solder 18 in the direction parallel to the tape surface of the superconducting tape wire is D2, and the thickness of the solder 18 in the direction perpendicular to the tape surface is T3. The width of the superconducting tape wire is WD. As an example,
Electrical resistivity ρ Cu of copper : 2.6 × 10 −10 Ωm
Electrical resistivity ρ S of solder 18: 1.0 × 10 −9 Ωm
Solder 18 thickness D2 in the direction parallel to the tape surface D2: 0.05 mm
Thickness T3 of solder 18 in the direction perpendicular to the tape surface: 0.1 mm
Tape wire width WD: 4.3 mm
Groove 17 depth T2: 0.5 mm
Consider the case. And
Groove 17 length L1: 10 mm
Distance D1 between the groove portions 17: 2 mm
The thickness T1 of the intermediate connection terminal 15 below the groove portion 17 is 8 mm.
And When the connection resistance R x is numerically calculated under such conditions, it is about 0.03 μΩ.

また、はんだ接合を確実にするため、超電導テープ線材の厚さをWTとすると、溝部17の深さT2は、厚さWTと、はんだ18の厚さT3との合計WT+T3よりも大きくすることが好ましい。   Also, in order to ensure solder bonding, assuming that the thickness of the superconducting tape wire is WT, the depth T2 of the groove 17 may be larger than the total WT + T3 of the thickness WT and the thickness T3 of the solder 18. preferable.

支持部材16は、高温側電極端子11と、低温側電極端子12と、中間接続端子15とを一体に支持する。すなわち、一体に設けられた支持部材16に、高温側電極端子11、低温側電極端子12、及び中間接続端子15のそれぞれを例えばネジ止めすることによって、固定する。高温側電極端子11と、低温側電極端子12と、中間接続端子15とが支持部材16に支持されることによって、超電導線材に応力が加えられ歪むことによる臨界電流値の低下を防止できる。   The support member 16 integrally supports the high temperature side electrode terminal 11, the low temperature side electrode terminal 12, and the intermediate connection terminal 15. That is, each of the high temperature side electrode terminal 11, the low temperature side electrode terminal 12, and the intermediate connection terminal 15 is fixed to the support member 16 provided integrally by, for example, screwing. By supporting the high temperature side electrode terminal 11, the low temperature side electrode terminal 12, and the intermediate connection terminal 15 by the support member 16, it is possible to prevent a decrease in the critical current value due to stress applied to the superconducting wire and distortion.

支持部材16を介して低温側電極端子12へ熱が侵入することを防止するため、支持部材16は、熱伝導率が小さい材料よりなることが好ましい。このような熱伝導率が低い材料として、例えばFRP(Fiber Reinforced Plastics)、AlN、ポリイミド等を用いることができる。   In order to prevent heat from entering the low temperature side electrode terminal 12 through the support member 16, the support member 16 is preferably made of a material having a low thermal conductivity. As such a material having low thermal conductivity, for example, FRP (Fiber Reinforced Plastics), AlN, polyimide, or the like can be used.

また、支持部材16を介して高温側電極端子11から低温側電極端子12へ電流が流れることを防止するため、支持部材16は、電気的に絶縁された状態で高温側電極端子11及び低温側電極端子12を支持することが好ましい。支持部材16として、熱伝導率が小さいものの、電気的な絶縁性が高くない材料を用いるときは、高温側電極端子11、低温側電極端子12、及び中間接続端子15の各端子を、例えば電気的な絶縁性を有するナイロンボルト等を用いて支持部材16に固定することができる。   Further, in order to prevent a current from flowing from the high temperature side electrode terminal 11 to the low temperature side electrode terminal 12 through the support member 16, the support member 16 is electrically insulated from the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12. It is preferable to support the electrode terminal 12. When a material having low thermal conductivity but not high electrical insulation is used as the support member 16, each of the high-temperature side electrode terminal 11, the low-temperature side electrode terminal 12, and the intermediate connection terminal 15 is electrically connected, for example. It can be fixed to the support member 16 using a nylon bolt or the like having a typical insulating property.

また、支持部材16と超電導線材との熱膨張係数の差が±0.14%以内であることが好ましい。支持部材16と超電導線材との熱膨張係数の差が±0.14%を超える場合、超電導電流リード10を動作温度まで冷却させたときの支持部材16の収縮量と超電導線材の収縮量の差が大きく、超電導線材の高温側から低温側に向かう方向に大きな歪が加わることによって、臨界電流値が低下するおそれがあるからである。従って、支持部材16と超電導線材との熱膨張係数の差が±0.14%以内であることによって、歪が加えられることによる超電導電流リード10の臨界電流値の低減を防止できる。   Moreover, it is preferable that the difference in thermal expansion coefficient between the support member 16 and the superconducting wire is within ± 0.14%. When the difference in thermal expansion coefficient between the support member 16 and the superconducting wire exceeds ± 0.14%, the difference between the shrinkage of the support member 16 and the superconducting wire when the superconducting current lead 10 is cooled to the operating temperature. This is because the critical current value may be lowered due to the large strain applied in the direction from the high temperature side to the low temperature side of the superconducting wire. Therefore, when the difference in thermal expansion coefficient between the support member 16 and the superconducting wire is within ± 0.14%, it is possible to prevent a reduction in the critical current value of the superconducting current lead 10 due to the application of strain.

次に、図5を参照し、本実施の形態に係る超電導電流リード10が、比較例に係る超電導電流リード110に比べ、輸送電流を減少させることなく、低温側電極端子12へ侵入する侵入熱量を低減できることについて説明する。図5は、比較例に係る超電導電流リード110の正面図である。   Next, referring to FIG. 5, the superconducting current lead 10 according to the present embodiment invades into the low temperature side electrode terminal 12 without reducing the transport current as compared with the superconducting current lead 110 according to the comparative example. Will be described. FIG. 5 is a front view of the superconducting current lead 110 according to the comparative example.

図5に示すように、比較例に係る超電導電流リード110は、高温側電極端子11、低温側電極端子12、及び支持部材16を有する。高温側電極端子11、低温側電極端子12、及び支持部材16は、第1の実施の形態に係る超電導電流リード10と同様である。一方、比較例に係る超電導電流リード110は、中間接続端子を有しておらず、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間には、単一のリード部が設けられ、リード部は、複数本である第1の本数の第1の超電導線材W1よりなる。第1の本数は、本実施の形態に係る超電導電流リード10と同様に、2本である。   As shown in FIG. 5, the superconducting current lead 110 according to the comparative example includes a high temperature side electrode terminal 11, a low temperature side electrode terminal 12, and a support member 16. The high temperature side electrode terminal 11, the low temperature side electrode terminal 12, and the support member 16 are the same as those of the superconducting current lead 10 according to the first embodiment. On the other hand, the superconducting current lead 110 according to the comparative example does not have an intermediate connection terminal, and a single lead portion is provided between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12, and the lead portion. Is composed of a plurality of first superconducting wires W1. Similar to the superconducting current lead 10 according to the present embodiment, the first number is two.

超電導線材の臨界電流値は、温度の増大に伴って著しく低下する。従って、高温側電極端子11と低温側電極端子12とを接続する超電導線材は、最も臨界電流値が低下する高温側電極端子11と接続される部分における臨界電流値によって、輸送できる最大の電流が制限される。   The critical current value of the superconducting wire decreases significantly with increasing temperature. Therefore, the superconducting wire connecting the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12 has a maximum current that can be transported depending on the critical current value in the portion connected to the high temperature side electrode terminal 11 where the critical current value is the lowest. Limited.

図1及び図5に示すように、本実施の形態に係る超電導電流リード10も、比較例に係る超電導電流リード110も、高温側電極端子11と接続される超電導線材の本数は等しい。従って、輸送できる最大の電流も等しい。   As shown in FIGS. 1 and 5, the number of superconducting wires connected to the high temperature side electrode terminal 11 is equal in both the superconducting current lead 10 according to the present embodiment and the superconducting current lead 110 according to the comparative example. Therefore, the maximum current that can be transported is also equal.

一方、低温側電極端子12へ侵入する侵入熱量は、超電導線材の断面積の合計、すなわち、超電導線材の本数に比例する。図1に示すように、本実施の形態に係る超電導電流リード10は、中間接続端子15と低温側電極端子12との間の超電導線材の本数(1本)が、高温側電極端子11と中間接続端子15との間の超電導線材の本数(2本)よりも少ない。そのため、図1及び図5に示すように、本実施の形態に係る超電導電流リード10における低温側電極端子12に接続される超電導線材の本数(1本)は、比較例に係る超電導電流リード110における低温側電極端子12に接続される超電導線材の本数(2本)よりも少ない。従って、本実施の形態に係る超電導電流リード10における低温側電極端子12に侵入する侵入熱量は、比較例に係る超電導電流リード110における低温側電極端子12に侵入する侵入熱量よりも少ない。   On the other hand, the amount of heat entering the low temperature side electrode terminal 12 is proportional to the total cross-sectional area of the superconducting wire, that is, the number of superconducting wires. As shown in FIG. 1, the superconducting current lead 10 according to the present embodiment is such that the number of superconducting wires (one) between the intermediate connection terminal 15 and the low temperature side electrode terminal 12 is the same as that of the high temperature side electrode terminal 11. The number is less than the number of superconducting wires between the connection terminals 15 (two). Therefore, as shown in FIGS. 1 and 5, the number (1) of superconducting wires connected to the low temperature side electrode terminal 12 in the superconducting current lead 10 according to the present embodiment is the superconducting current lead 110 according to the comparative example. The number of superconducting wires connected to the low temperature side electrode terminal 12 is less than two (two). Therefore, the amount of heat entering the low-temperature side electrode terminal 12 in the superconducting current lead 10 according to the present embodiment is smaller than the amount of heat entering the low-temperature side electrode terminal 12 in the superconducting current lead 110 according to the comparative example.

次に、図6を参照し、本実施の形態に係る超電導電流リード10が、比較例に係る超電導電流リード110に比べ、低温側電極端子12へ侵入する侵入熱量を低減できる量の具体例について説明する。図6は、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間における超電導電流リードの温度分布を計算した結果の一例を示すグラフである。   Next, referring to FIG. 6, a specific example of the amount that the superconducting current lead 10 according to the present embodiment can reduce the amount of heat entering the low temperature side electrode terminal 12 as compared with the superconducting current lead 110 according to the comparative example. explain. FIG. 6 is a graph showing an example of the result of calculating the temperature distribution of the superconducting current lead between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12.

図6は、本実施の形態に係る超電導電流リード10及び比較例に係る超電導電流リード110について、高温側電極端子11における温度を50K、低温側電極端子12における温度を4Kと仮定したときの、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間の温度分布を示す。図6における横軸は、高温側電極端子11から低温側電極端子12までの距離を1として規格化された、各位置における高温側電極端子11からの距離を示す。図6における縦軸は、各位置における温度を示す。実線は、本実施の形態に係る超電導電流リード10における温度分布を示す。点線は、比較例に係る超電導電流リード110における温度分布を示す。   FIG. 6 shows the superconducting current lead 10 according to the present embodiment and the superconducting current lead 110 according to the comparative example, assuming that the temperature at the high temperature side electrode terminal 11 is 50K and the temperature at the low temperature side electrode terminal 12 is 4K. The temperature distribution between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12 is shown. The horizontal axis in FIG. 6 indicates the distance from the high temperature side electrode terminal 11 at each position, normalized with the distance from the high temperature side electrode terminal 11 to the low temperature side electrode terminal 12 as 1. The vertical axis in FIG. 6 indicates the temperature at each position. A solid line indicates a temperature distribution in the superconducting current lead 10 according to the present embodiment. The dotted line shows the temperature distribution in the superconducting current lead 110 according to the comparative example.

比較例に係る超電導電流リード110では、高温側電極端子11側(以下「高温側」という。)から低温側電極端子12側(以下「低温側」という。)に向かって一様に温度が低下する。また、温度は超電導線材に相当する熱伝導率に逆比例した傾きをもって変化するが、温度の低下に伴って熱伝導率も低下するため、低温側ほど傾きが大きくなり、上に凸の曲線形状を示す。   In the superconducting current lead 110 according to the comparative example, the temperature uniformly decreases from the high temperature side electrode terminal 11 side (hereinafter referred to as “high temperature side”) toward the low temperature side electrode terminal 12 side (hereinafter referred to as “low temperature side”). To do. Also, the temperature changes with a slope that is inversely proportional to the thermal conductivity corresponding to the superconducting wire, but the thermal conductivity also decreases as the temperature decreases, so the slope becomes larger at the lower temperature side, and the convex curve shape is upward Indicates.

一方、本実施の形態に係る超電導電流リード10では、中間接続端子15が設けられている領域において、超電導線材に代え熱伝導率が大きい銅により伝熱されるため、温度が略一定になる。従って、高温側から中間接続端子15まで一様に温度が低下し、中間接続端子15が設けられている領域において温度は略一定になり、中間接続端子15から低温側まで再び一様に温度が低下する。   On the other hand, in superconducting current lead 10 according to the present embodiment, in the region where intermediate connection terminal 15 is provided, heat is transferred by copper having a high thermal conductivity instead of the superconducting wire, so that the temperature becomes substantially constant. Accordingly, the temperature uniformly decreases from the high temperature side to the intermediate connection terminal 15, the temperature becomes substantially constant in the region where the intermediate connection terminal 15 is provided, and the temperature is again uniform from the intermediate connection terminal 15 to the low temperature side. descend.

また、低温側電極端子12に侵入する侵入熱量Qは、高温側電極端子11からの距離が1の近傍における温度勾配と、その温度における超電導線材の熱伝導率と、低温側電極端子12に接続された超電導線材の本数との積に基づいて、求めることができる。中間接続端子の長さを、電流リードを構成する超電導線材の長さの8.3%程度とし、図6から侵入熱量Qを求めた。すると、比較例に係る超電導電流リード110(点線)においてQ=0.269W/mであり、本実施の形態に係る超電導電流リード10(実線)においてQ=0.148W/mであった。従って、中間接続端子15と低温側電極端子12との間の超電導線材の本数を、高温側電極端子11と中間接続端子15との間の超電導線材の本数よりも減らす本実施の形態によれば、高温側電極端子11から低温側電極端子12に向かって超電導線材の本数が変わらない比較例に比べ、例えば侵入熱量Qを45%低減することができる。   The intrusion heat quantity Q entering the low temperature side electrode terminal 12 is connected to the temperature gradient near the distance from the high temperature side electrode terminal 11, the thermal conductivity of the superconducting wire at that temperature, and the low temperature side electrode terminal 12. It can be determined based on the product of the number of superconducting wires made. The length of the intermediate connection terminal was set to about 8.3% of the length of the superconducting wire constituting the current lead, and the intrusion heat quantity Q was obtained from FIG. Then, Q = 0.269 W / m in the superconducting current lead 110 (dotted line) according to the comparative example, and Q = 0.148 W / m in the superconducting current lead 10 (solid line) according to the present embodiment. Therefore, according to the present embodiment, the number of superconducting wires between the intermediate connection terminal 15 and the low temperature side electrode terminal 12 is less than the number of superconducting wires between the high temperature side electrode terminal 11 and the intermediate connection terminal 15. Compared with the comparative example in which the number of superconducting wires does not change from the high temperature side electrode terminal 11 toward the low temperature side electrode terminal 12, for example, the intrusion heat quantity Q can be reduced by 45%.

なお、超電導線材の本数、材料を変更したとき、超電導線材に加えられる磁界の大きさ等、種々の条件を変更したとき、中間接続端子15の高温側電極端子11からの距離を変更することによって、侵入熱量がより小さくなるように設計することも可能である。   By changing the distance from the high-temperature side electrode terminal 11 of the intermediate connection terminal 15 when various conditions such as the number of superconducting wires, the material is changed, the magnitude of the magnetic field applied to the superconducting wire, and the like are changed. It is also possible to design so that the amount of intrusion heat becomes smaller.

本実施の形態では、超電導電流リード10が、第1のリード部13と第2のリード部14との間に中間接続端子15を有する例について説明した。しかし、第1のリード部13と第2のリード部14とが電気的に接続されていればよく、中間接続端子がなくてもよい。中間接続端子がないときは、第1のリード部13と第2のリード部14との間で、各超電導テープ線材を直接はんだ接続することによって、電気的に接続することができる。   In the present embodiment, the example in which the superconducting current lead 10 has the intermediate connection terminal 15 between the first lead portion 13 and the second lead portion 14 has been described. However, it is sufficient that the first lead portion 13 and the second lead portion 14 are electrically connected, and there is no need for an intermediate connection terminal. When there is no intermediate connection terminal, electrical connection can be established by directly soldering each superconducting tape wire between the first lead portion 13 and the second lead portion 14.

また、本実施の形態では、超電導線材として、断面矩形形状を有する超電導テープ線材である例について説明した。しかし、超電導線材として、断面矩形形状を有するものに限られるものではなく、断面円形形状を有するものであってもよく、断面多角形形状を有するものであってもよい。
(第1の実施の形態の第1の変形例)
次に、図7を参照し、第1の実施の形態の第1の変形例に係る超電導電流リード10aについて説明する。図7は、本変形例に係る超電導電流リード10aにおける図1のB−B線に相当する線に沿う高温側電極端子11a及び超電導線材の断面図である。なお、本変形例に係る超電導電流リード10aの正面図は、図1に示す第1の実施の形態に係る超電導リード10の正面図と同様であり、図示を省略する。
Moreover, in this Embodiment, the example which is a superconducting tape wire which has a cross-sectional rectangular shape was demonstrated as a superconducting wire. However, the superconducting wire is not limited to one having a rectangular cross section, and may have a circular cross section or a polygonal cross section.
(First modification of the first embodiment)
Next, a superconducting current lead 10a according to a first modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the high-temperature side electrode terminal 11a and the superconducting wire along the line corresponding to the line BB in FIG. 1 in the superconducting current lead 10a according to this modification. Note that the front view of the superconducting current lead 10a according to this modification is the same as the front view of the superconducting lead 10 according to the first embodiment shown in FIG.

図7に示すように、超電導線材は、高温側電極端子11aに形成された溝部17aに、はんだ18aを用いたはんだ接合により埋め込まれている。   As shown in FIG. 7, the superconducting wire is embedded in the groove 17a formed in the high temperature side electrode terminal 11a by soldering using a solder 18a.

第1の実施の形態と同様に、第2の超電導線材W2と連続した超電導線材により構成される第1の超電導線材W1を超電導線材W11とする。また、第2の超電導線材W2と連続していない超電導線材により構成される第1の超電導線材W1を超電導線材W12とする。すると、本変形例に係る超電導電流リード10aでは、図7に示すように、超電導線材W11が埋め込まれている高温側電極端子11aにおける厚さTH1に比べ、超電導線材W12が埋め込まれている高温側電極端子11aにおける厚さTH2が厚い。   Similarly to the first embodiment, the first superconducting wire W1 constituted by a superconducting wire continuous with the second superconducting wire W2 is defined as a superconducting wire W11. Moreover, let the 1st superconducting wire W1 comprised by the superconducting wire which is not continuous with the 2nd superconducting wire W2 be the superconducting wire W12. Then, in the superconducting current lead 10a according to this modification, as shown in FIG. 7, compared to the thickness TH1 in the high temperature side electrode terminal 11a in which the superconducting wire W11 is embedded, the high temperature side in which the superconducting wire W12 is embedded. The electrode terminal 11a has a large thickness TH2.

すなわち、高温側電極端子11aは、超電導線材W12が埋め込まれている面と反対面に、厚さを厚くするための凸部11a−1を有する。凸部11a−1は、本発明における抵抗調整部に相当する。   That is, the high temperature side electrode terminal 11a has the convex part 11a-1 for increasing thickness in the surface opposite to the surface where the superconducting wire W12 is embedded. The convex portion 11a-1 corresponds to the resistance adjusting portion in the present invention.

図4に示した等価回路図において、中間接続端子15における接続抵抗Rが抵抗R、Rと比較して十分小さくない場合には、式(2)により電流Iが電流Iよりも大きくなる。すなわち、図4において、超電導線材W11を介して流れる電流Iは、超電導線材W12に流れる電流に比べて大きい。すなわち、高温側電極端子11aと低温側電極端子12との間を流れる電流Iは各超電導線材に均等に分散されず、偏流することになる。その結果、超電導線材W12を流れる電流Iは臨界電流値を超えていないのに、超電導線材W11を流れる電流Iのみが臨界電流値を超えるおそれがあり、各超電導線材の臨界電流値を有効に活用することができない。
また、超電導線材と高温側電極端子11aとの間の接続抵抗は、高温側電極端子11aにおける厚さTH1、TH2の−0.5乗に比例すると考えられる。すると、前述したように厚さTH1に比べTH2が厚いため、超電導線材W11と高温側電極端子11aとの間の接続抵抗は、超電導線材W12と高温側電極端子11aとの間の接続抵抗よりも大きくなり、R>Rとなる。これにより、式(2)において電流Iと電流Iとを略等しくすることができる。
In the equivalent circuit diagram shown in FIG. 4, when the connection resistance R x at the intermediate connection terminal 15 is not sufficiently small as compared with the resistances R 1 and R 2 , the current I 1 is obtained from the current I 2 according to the equation (2). Also grows. That is, in FIG. 4, the current I 1 flowing through the superconducting wire W11 is larger than the current flowing through the superconducting wire W12. That is, the current I flowing between the high temperature side electrode terminal 11a and the low temperature side electrode terminal 12 is not evenly distributed to each superconducting wire, but is drifted. As a result, though the current I 2 flowing through the superconducting wire W12 is not greater than the critical current value, only the current I 1 flowing through the superconducting wire W11 is may exceed the critical current value, effective critical current value of each superconducting wire It cannot be used for.
Further, it is considered that the connection resistance between the superconducting wire and the high temperature side electrode terminal 11a is proportional to the -0.5th power of the thicknesses TH1 and TH2 of the high temperature side electrode terminal 11a. Then, as described above, since TH2 is thicker than thickness TH1, the connection resistance between superconducting wire W11 and high temperature side electrode terminal 11a is larger than the connection resistance between superconducting wire W12 and high temperature side electrode terminal 11a. become large, the R 1> R 2. Thereby, the current I 1 and the current I 2 can be made substantially equal in the expression (2).

すなわち、凸部11a−1を設けることによって、超電導線材W11と高温側電極端子11aとの間の接続抵抗が、超電導線材W12と高温側電極端子11aとの間の接続抵抗よりも大きくなるように、調整される。これにより、第1の超電導線材W11、W12に流れる電流を略等しくすることができ、高温側電極端子11aと低温側電極端子12との間を流れる電流Iを、一部の超電導線材に偏流させず、各超電導線材に均等に分散して流すことができる。
(第1の実施の形態の第2の変形例)
次に、図8及び図9を参照し、第1の実施の形態の第2の変形例に係る超電導電流リード10bについて説明する。図8は、本変形例に係る超電導電流リード10bの正面図である。本変形例に係る超電導電流リード10bの高温側電極端子11b以外の部分は、図1を用いて説明した第1の実施の形態に係る超電導電流リード10と同様であり、図8において図1と同一の符号を付し、説明を省略する(以下の変形例、実施の形態においても同様)。また、図9は、本変形例に係る超電導電流リード10bの高温側電極端子11b、第1のリード部13及び中間接続端子15の電気的な接続の状態を示す等価回路図である。
That is, by providing the convex portion 11a-1, the connection resistance between the superconducting wire W11 and the high temperature side electrode terminal 11a is larger than the connection resistance between the superconducting wire W12 and the high temperature side electrode terminal 11a. Adjusted. As a result, the currents flowing through the first superconducting wires W11 and W12 can be made substantially equal, and the current I flowing between the high temperature side electrode terminal 11a and the low temperature side electrode terminal 12 is caused to drift to some superconducting wires. Instead, it can be distributed uniformly in each superconducting wire.
(Second modification of the first embodiment)
Next, a superconducting current lead 10b according to a second modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a front view of a superconducting current lead 10b according to this modification. The portions other than the high temperature side electrode terminal 11b of the superconducting current lead 10b according to this modification are the same as those of the superconducting current lead 10 according to the first embodiment described with reference to FIG. 1, and FIG. The same reference numerals are given, and the description thereof is omitted (the same applies to the following modifications and embodiments). FIG. 9 is an equivalent circuit diagram showing a state of electrical connection of the high-temperature side electrode terminal 11b, the first lead portion 13, and the intermediate connection terminal 15 of the superconducting current lead 10b according to this modification.

本変形例に係る超電導電流リード10bは、図8に示すように、高温側電極端子11bの第1のリード部13側にスリットSが形成され、2つの部分に分割されている。第1の実施の形態と同様に、第2の超電導線材W2と連続した超電導線材により構成される第1の超電導線材W1を超電導線材W11とする。また、第2の超電導線材W2と連続していない超電導線材により構成される第1の超電導線材W1を超電導線材W12とする。すると、高温側電極端子11bは、超電導線材W11が接続されている第1の電極端子11b−1と、超電導線材W12が接続されている高温側電極端子11bにおける第2の電極端子11b−2とに分割されている。スリットSは、超電導線材と略平行になるように形成され、接続されている超電導線材の端部よりも更に距離LH0だけ高温側まで形成されている。   As shown in FIG. 8, the superconducting current lead 10b according to the present modification is divided into two parts by forming a slit S on the first lead part 13 side of the high temperature side electrode terminal 11b. Similarly to the first embodiment, the first superconducting wire W1 constituted by a superconducting wire continuous with the second superconducting wire W2 is defined as a superconducting wire W11. Moreover, let the 1st superconducting wire W1 comprised by the superconducting wire which is not continuous with the 2nd superconducting wire W2 be the superconducting wire W12. Then, the high temperature side electrode terminal 11b includes a first electrode terminal 11b-1 to which the superconducting wire W11 is connected, and a second electrode terminal 11b-2 in the high temperature side electrode terminal 11b to which the superconducting wire W12 is connected. It is divided into The slit S is formed so as to be substantially parallel to the superconducting wire, and is formed further to the high temperature side by a distance LH0 than the end of the connected superconducting wire.

電流をI、I、抵抗R、R、Rの定義を、第1の実施の形態と同様とする。また、接続されている超電導線材の端部とスリットSの上端との間の高温電極端子11bによる抵抗をRCuとする。すると、本変形例に係る超電導電流リード10bの高温側電極端子11b、第1のリード部13及び中間接続端子15の電気的な接続の状態は、図9に示される。そして、電流I、Iの関係は、式(2)と同様の導出方法により、下記式(4) The definitions of currents I 1 and I 2 and resistors R 1 , R 2 , and R x are the same as those in the first embodiment. Also, let R Cu be the resistance due to the high temperature electrode terminal 11b between the end of the connected superconducting wire and the upper end of the slit S. Then, the electrical connection state of the high temperature side electrode terminal 11b, the first lead portion 13, and the intermediate connection terminal 15 of the superconducting current lead 10b according to this modification is shown in FIG. The relationship between the currents I 1 and I 2 is expressed by the following formula (4) by the same derivation method as formula (2).

Figure 2012028041
に示される。
Figure 2012028041
Shown in

抵抗RCuが抵抗Rに対して十分大きくなるように距離LH0を十分長くしたときは、式(4)において電流Iと電流Iを略等しくすることができる。これにより、第1の超電導線材W11、W12に流れる電流を略等しくすることができ、高温側電極端子11bと低温側電極端子12との間を流れる電流Iを、一部の超電導線材に偏流させず、各超電導線材に均等に分散して流すことができる。
(第1の実施の形態の第3の変形例)
次に、図10を参照し、第1の実施の形態の第3の変形例に係る超電導電流リード10cについて説明する。図10は、本変形例に係る超電導電流リード10cの正面図である。
When the distance LH0 is sufficiently long so that the resistance R Cu is sufficiently larger than the resistance R x , the current I 1 and the current I 2 can be made substantially equal in the equation (4). Thereby, the currents flowing through the first superconducting wires W11 and W12 can be made substantially equal, and the current I flowing between the high temperature side electrode terminal 11b and the low temperature side electrode terminal 12 is caused to drift to some of the superconducting wires. Instead, it can be distributed uniformly in each superconducting wire.
(Third modification of the first embodiment)
Next, a superconducting current lead 10c according to a third modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a front view of a superconducting current lead 10c according to this modification.

第1の実施の形態と同様に、第2の超電導線材W2と連続した超電導線材により構成される第1の超電導線材W1を超電導線材W11とする。また、第2の超電導線材W2と連続していない超電導線材により構成される第1の超電導線材W1を超電導線材W12とする。すると、本変形例に係る超電導電流リード10cは、図10に示すように、超電導線材W11が埋め込まれている高温側電極端子11cにおける溝部の長さLH1に比べ、超電導線材W12が埋め込まれている高温側電極端子11cにおける溝部の長さLH2が長い。また、超電導線材W11が埋め込まれている長さLH1の溝部の終端からLH2−LH1の長さだけ高温側に延在する部分11c−1は、本発明における抵抗調整部に相当する。   Similarly to the first embodiment, the first superconducting wire W1 constituted by a superconducting wire continuous with the second superconducting wire W2 is defined as a superconducting wire W11. Moreover, let the 1st superconducting wire W1 comprised by the superconducting wire which is not continuous with the 2nd superconducting wire W2 be the superconducting wire W12. Then, as shown in FIG. 10, the superconducting current lead 10c according to this modification has the superconducting wire W12 embedded as compared with the groove length LH1 in the high temperature side electrode terminal 11c in which the superconducting wire W11 is embedded. The length LH2 of the groove in the high temperature side electrode terminal 11c is long. Further, the portion 11c-1 extending to the high temperature side by the length LH2-LH1 from the end of the groove portion having the length LH1 in which the superconducting wire W11 is embedded corresponds to the resistance adjusting portion in the present invention.

すなわち、本変形例は、第1の実施の形態の第1の変形例と同様に、式(2)において、R>Rとすることによって、電流Iと電流Iとを略等しくするものである。従って、高温側電極端子11cと低温側電極端子12との間を流れる電流Iを、一部の超電導線材に偏流させず、各超電導線材に均等に分散して流すことができる。 That is, in the present modification, similarly to the first modification of the first embodiment, the current I 1 and the current I 2 are substantially equal by setting R 1 > R 2 in the equation (2). To do. Therefore, the current I flowing between the high temperature side electrode terminal 11c and the low temperature side electrode terminal 12 can be made to flow evenly distributed in each superconducting wire without being biased to some superconducting wires.

すなわち、部分11c−1を設けることによって、超電導線材W11と高温側電極端子11cとの間の接続抵抗が、超電導線材W12と高温側電極端子11cとの間の接続抵抗よりも大きくなるように、調整される。これにより、第1の超電導線材W11、W12に流れる電流を略等しくすることができ、高温側電極端子11cと低温側電極端子12との間を流れる電流Iを、一部の超電導線材に偏流させず、各超電導線材に均等に分散して流すことができる。
(第1の実施の形態の第4の変形例)
次に、図11を参照し、第1の実施の形態の第4の変形例に係る超電導電流リード10dについて説明する。図11は、本変形例に係る超電導電流リード10dの正面図である。
That is, by providing the portion 11c-1, the connection resistance between the superconducting wire W11 and the high temperature side electrode terminal 11c is larger than the connection resistance between the superconducting wire W12 and the high temperature side electrode terminal 11c. Adjusted. As a result, the currents flowing through the first superconducting wires W11 and W12 can be made substantially equal, and the current I flowing between the high temperature side electrode terminal 11c and the low temperature side electrode terminal 12 is caused to drift to some superconducting wires. Instead, it can be distributed uniformly in each superconducting wire.
(Fourth modification of the first embodiment)
Next, a superconducting current lead 10d according to a fourth modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a front view of a superconducting current lead 10d according to this modification.

第1の実施の形態と同様に、第2の超電導線材W2と連続した超電導線材により構成される第1の超電導線材W1を超電導線材W11とする。また、第2の超電導線材W2と連続していない超電導線材により構成される第1の超電導線材W1を超電導線材W12とする。すると、本変形例に係る超電導電流リード10dでは、図11に示すように、超電導線材W11は、接続抵抗部11d−1を介して高温側電極端子11dと接続されている。また、接続抵抗部11d−1は、本発明における抵抗調整部に相当する。接続抵抗部11d−1としては、例えばはんだ、ステンレス、真鍮等よりなる金属材料を用いることができる。   Similarly to the first embodiment, the first superconducting wire W1 constituted by a superconducting wire continuous with the second superconducting wire W2 is defined as a superconducting wire W11. Moreover, let the 1st superconducting wire W1 comprised by the superconducting wire which is not continuous with the 2nd superconducting wire W2 be the superconducting wire W12. Then, in the superconducting current lead 10d according to this modification, as shown in FIG. 11, the superconducting wire W11 is connected to the high temperature side electrode terminal 11d via the connection resistance portion 11d-1. Moreover, the connection resistance part 11d-1 is corresponded to the resistance adjustment part in this invention. As the connection resistance portion 11d-1, for example, a metal material made of solder, stainless steel, brass, or the like can be used.

すなわち、本変形例も、第1の実施の形態の第1の変形例と同様に、式(2)において、R>Rとすることによって、電流Iと電流Iとを略等しくするものである。従って、高温側電極端子11dと低温側電極端子12との間を流れる電流Iを、一部の超電導線材に偏流させず、各超電導線材に均等に分散して流すことができる。 That is, in the present modification as well, as in the first modification of the first embodiment, the current I 1 and the current I 2 are approximately equal by setting R 1 > R 2 in Equation (2). To do. Therefore, the current I flowing between the high temperature side electrode terminal 11d and the low temperature side electrode terminal 12 can be distributed evenly in each superconducting wire without being biased to some superconducting wires.

すなわち、接続抵抗部11d−1を設けることによって、超電導線材W11と高温側電極端子11dとの間の接続抵抗が、超電導線材W12と高温側電極端子11dとの間の接続抵抗よりも大きくなるように、調整される。これにより、第1の超電導線材W11、W12に流れる電流を略等しくすることができ、高温側電極端子11dと低温側電極端子12との間を流れる電流Iを、一部の超電導線材に偏流させず、各超電導線材に均等に分散して流すことができる。
(第1の実施の形態の第5の変形例)
次に、図12から図14を参照し、第1の実施の形態の第5の変形例に係る超電導電流リード10eについて説明する。図12は、本変形例に係る超電導電流リード10eの正面図である。図13は、図12における点線で囲まれた領域IIを拡大して示す斜視図である。図14は、図12のC−C線に沿う中間接続端子15e及び超電導線材の断面図である。
That is, by providing the connection resistance portion 11d-1, the connection resistance between the superconducting wire W11 and the high temperature side electrode terminal 11d is larger than the connection resistance between the superconducting wire W12 and the high temperature side electrode terminal 11d. Adjusted. Thereby, the currents flowing through the first superconducting wires W11 and W12 can be made substantially equal, and the current I flowing between the high temperature side electrode terminal 11d and the low temperature side electrode terminal 12 is caused to drift to some superconducting wires. Instead, it can be distributed uniformly in each superconducting wire.
(Fifth modification of the first embodiment)
Next, a superconducting current lead 10e according to a fifth modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a front view of a superconducting current lead 10e according to this modification. FIG. 13 is an enlarged perspective view showing a region II surrounded by a dotted line in FIG. 14 is a cross-sectional view of the intermediate connection terminal 15e and the superconducting wire along the line CC in FIG.

図12に示すように、本変形例に係る超電導電流リード10eは、第1のリード部13及び第2のリード部14において、超電導テープ線材である超電導線材の各テープ面が対向するように設けられている。第2の超電導線材W2が、第1の超電導線材W1と連続した超電導線材により構成されているのは、第1の実施の形態と同様である。   As shown in FIG. 12, the superconducting current lead 10e according to the present modification is provided in the first lead portion 13 and the second lead portion 14 so that the respective tape surfaces of the superconducting wire that is a superconducting tape wire face each other. It has been. The second superconducting wire W2 is composed of a superconducting wire continuous with the first superconducting wire W1, as in the first embodiment.

中間接続端子15eが、第1のリード部13と第2のリード部14との間に設けられており、第1のリード13部の低温側電極端子12側が接続されるとともに、第2のリード部14の高温側電極端子11側が接続されるのは、第1の実施の形態と同様である。また、中間接続端子15eが、電気の良導体である銅等の金属により構成されているのも、第1の実施の形態と同様である。   An intermediate connection terminal 15e is provided between the first lead portion 13 and the second lead portion 14, and the low-temperature side electrode terminal 12 side of the first lead 13 portion is connected, and the second lead The high temperature side electrode terminal 11 side of the part 14 is connected in the same manner as in the first embodiment. Also, the intermediate connection terminal 15e is made of a metal such as copper, which is a good electrical conductor, as in the first embodiment.

一方、図13及び図14に示すように、中間接続端子15eは、一の面と、一の面と反対面に、高温側電極端子11側から低温側電極端子12側に向かって延在する複数の溝部17を有しており、高温側電極端子11側から低温側電極端子12側に向かう方向に垂直な断面がH字状の形状を有している。そして、第1の超電導線材W1及び第2の超電導線材W2は、はんだ接合により溝部17に埋め込まれている。これにより、はんだ18及び中間接続端子15eの銅よりなる部分を介して第1の超電導線材W1と第2の超電導線材W2との間に流れる電流経路に沿った抵抗を低減することができ、第1の超電導線材W1と第2の超電導線材W2との間の接続抵抗を小さくすることができる。   On the other hand, as shown in FIGS. 13 and 14, the intermediate connection terminal 15 e extends from the high temperature side electrode terminal 11 side to the low temperature side electrode terminal 12 side on one surface and the surface opposite to the one surface. A plurality of grooves 17 are provided, and a cross section perpendicular to the direction from the high temperature side electrode terminal 11 side to the low temperature side electrode terminal 12 side has an H-shape. The first superconducting wire W1 and the second superconducting wire W2 are embedded in the groove portion 17 by solder bonding. As a result, the resistance along the current path flowing between the first superconducting wire W1 and the second superconducting wire W2 via the copper portion of the solder 18 and the intermediate connection terminal 15e can be reduced. The connection resistance between the first superconducting wire W1 and the second superconducting wire W2 can be reduced.

図13に示すように、中間接続端子15eの長さ、すなわち溝部17の長さをL2とする。また、図14に示すように、一の面、反対面に形成されている溝部17の底面同士の距離をT4とし、L2=10mm、T4=5mmとする。また、銅の電気抵抗率ρCu、はんだ18の電気抵抗率ρ、テープ面に平行な方向のはんだ18の厚さD2、テープ面に垂直な方向のはんだ18の厚さT3、テープ線材の幅WD、溝部17の深さT2は、第1の実施の形態と同様とする。このような条件の下で第1の超電導線材W1と第2の超電導線材W2との間の接続抵抗Rを数値計算すると、0.023μΩ程度となる。 As shown in FIG. 13, the length of the intermediate connection terminal 15e, that is, the length of the groove portion 17 is L2. Further, as shown in FIG. 14, the distance between the bottom surfaces of the groove portions 17 formed on one surface and the opposite surface is T4, and L2 = 10 mm and T4 = 5 mm. Further, the electrical resistivity ρ Cu of copper , the electrical resistivity ρ S of the solder 18, the thickness D2 of the solder 18 in the direction parallel to the tape surface, the thickness T3 of the solder 18 in the direction perpendicular to the tape surface, and the tape wire The width WD and the depth T2 of the groove portion 17 are the same as those in the first embodiment. When the connection resistance Rx between the first superconducting wire W1 and the second superconducting wire W2 is numerically calculated under such conditions, it is about 0.023 μΩ.

また、はんだ接合を確実にするため、超電導テープ線材の厚さをWTとすると、溝部17の深さT2は、厚さWTと、はんだ18の厚さT3との合計WT+T3よりも大きくすることが好ましい。   Also, in order to ensure solder bonding, assuming that the thickness of the superconducting tape wire is WT, the depth T2 of the groove 17 may be larger than the total WT + T3 of the thickness WT and the thickness T3 of the solder 18. preferable.

本変形例でも、中間接続端子15eと低温側電極端子12との間の超電導線材の本数を、高温側電極端子11と中間接続端子15eとの間の超電導線材の本数よりも減らすことによって、低温側電極端子12に侵入する侵入熱量Qを低減することができる。   Also in this modification, the number of superconducting wires between the intermediate connection terminal 15e and the low temperature side electrode terminal 12 is reduced by reducing the number of superconducting wires between the high temperature side electrode terminal 11 and the intermediate connection terminal 15e. The amount of heat Q entering the side electrode terminals 12 can be reduced.

また、本変形例でも、第1の実施の形態の第1の変形例から第4の変形例のいずれかに係る超電導電流リードにおける接続方法により、超電導線材を高温側電極端子11に接続することができる。これにより、第1の超電導線材W11、W12に流れる電流を略等しくすることができ、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間を流れる電流Iを、一部の超電導線材に偏流させず、各超電導線材に均等に分散して流すことができる。
(第1の実施の形態の第6の変形例)
次に、図15を参照し、第1の実施の形態の第6の変形例に係る超電導電流リード10fについて説明する。図15は、本変形例に係る超電導電流リード10fの正面図である。
Also in this modification, the superconducting wire is connected to the high temperature side electrode terminal 11 by the connection method in the superconducting current lead according to any one of the first to fourth modifications of the first embodiment. Can do. Thereby, the currents flowing through the first superconducting wires W11 and W12 can be made substantially equal, and the current I flowing between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12 is caused to drift to some superconducting wires. Instead, it can be distributed uniformly in each superconducting wire.
(Sixth modification of the first embodiment)
Next, a superconducting current lead 10f according to a sixth modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a front view of a superconducting current lead 10f according to this modification.

本変形例に係る超電導電流リード10fでは、第2の超電導線材W2が第1の超電導線材W1と連続した超電導線材により構成されていない。   In the superconducting current lead 10f according to the present modification, the second superconducting wire W2 is not composed of a superconducting wire continuous with the first superconducting wire W1.

図15に示すように、本変形例に係る超電導電流リード10fでは、第2の超電導線材W2のいずれも中間接続端子15を介して第1の超電導線材W1と接続されている。第2の超電導線材W2が、第1の超電導線材W1と連続した超電導線材により構成されていないこと以外については、本変形例に係る超電導電流リード10fは、図1を用いて説明した第1の実施の形態に係る超電導電流リード10と同様に構成されている。   As shown in FIG. 15, in the superconducting current lead 10 f according to this modification, all of the second superconducting wire W <b> 2 are connected to the first superconducting wire W <b> 1 through the intermediate connection terminal 15. Except that the second superconducting wire W2 is not composed of a superconducting wire that is continuous with the first superconducting wire W1, the superconducting current lead 10f according to the present modification is the first described with reference to FIG. The configuration is the same as that of the superconducting current lead 10 according to the embodiment.

本変形例に係る超電導電流リード10fは、第2の超電導線材W2のいずれも第1の超電導線材W1と連続していないため、第1の超電導線材W1の各超電導線材における高温側電極端子11と中間接続端子15との間の接続抵抗を等しくすることができる。これにより、製造コストの低い超電導線材又は超電導テープ線材を用いることができ、低温側に侵入する侵入熱量を低減することができるとともに、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間を流れる電流Iを、一部の超電導線材に偏流させず、各超電導線材に均等に分散して流すことができる。
(第1の実施の形態の第7の変形例)
次に、図16を参照し、第1の実施の形態の第7の変形例に係る超電導電流リード10gについて説明する。図16は、本変形例に係る超電導電流リード10gの正面図である。
In the superconducting current lead 10f according to this modification, since none of the second superconducting wire W2 is continuous with the first superconducting wire W1, the high-temperature side electrode terminal 11 in each superconducting wire of the first superconducting wire W1 The connection resistance between the intermediate connection terminals 15 can be made equal. Thereby, a superconducting wire or a superconducting tape wire with a low manufacturing cost can be used, the amount of heat entering the low temperature side can be reduced, and the heat flows between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12. The current I can be made to flow evenly distributed to each superconducting wire without being biased to some superconducting wires.
(Seventh Modification of First Embodiment)
Next, a superconducting current lead 10g according to a seventh modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a front view of a superconducting current lead 10g according to this modification.

本変形例に係る超電導電流リード10gは、第1のリード部13が3本の第1の超電導線材W1よりなり、第2のリード部14が2本の第2の超電導線材W2よりなる。第1のリード部13は、互いに並列に接続された3本の第1の超電導線材W1よりなる。また、第2のリード部14は、互いに並列に接続された2本の第2の超電導線材W2よりなる。   In the superconducting current lead 10g according to this modification, the first lead portion 13 is composed of three first superconducting wires W1, and the second lead portion 14 is composed of two second superconducting wires W2. The first lead portion 13 is composed of three first superconducting wires W1 connected in parallel to each other. The second lead portion 14 is composed of two second superconducting wires W2 connected in parallel to each other.

第2のリード部14における第2の超電導線材W2の本数(第2の本数)が、第1のリード部13における第1の超電導線材W1の本数(第1の本数)よりも少なければよく、本変形例に示すように、第2の本数、第1の本数のいずれも任意の本数にすることができる。   The number of second superconducting wires W2 (second number) in the second lead portion 14 should be less than the number (first number) of first superconducting wires W1 in the first lead portion 13, As shown in this modification, both the second number and the first number can be any number.

また、第2の本数と第1の本数の差も、本変形例に示すように1本でなくてもよく、2本以上であってもよい。   Further, the difference between the second number and the first number may not be one as shown in the present modification, but may be two or more.

本変形例に係る超電導電流リード10gも、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間に中間接続端子15を設け、中間接続端子15と低温側電極端子12との間の超電導線材の本数を、高温側電極端子11と中間接続端子15との間の超電導線材の本数よりも減らすものである。従って、製造コストの低い超電導線材又は超電導テープ線材を用いることができるとともに、低温側に侵入する侵入熱量を低減することができる。   The superconducting current lead 10g according to this modification is also provided with an intermediate connection terminal 15 between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12, and the superconducting wire rod between the intermediate connection terminal 15 and the low temperature side electrode terminal 12 is provided. The number is reduced from the number of superconducting wires between the high temperature side electrode terminal 11 and the intermediate connection terminal 15. Accordingly, it is possible to use a superconducting wire or a superconducting tape wire with a low manufacturing cost, and to reduce the amount of intrusion heat entering the low temperature side.

また、本変形例でも、第1の実施の形態の第1の変形例から第4の変形例のいずれかに係る超電導電流リードにおける接続方法により、超電導線材を高温側電極端子11に接続することができる。これにより、第1の超電導線材W11、W12に流れる電流を略等しくすることができ、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間を流れる電流Iを、一部の超電導線材に偏流させず、各超電導線材に均等に分散して流すことができる。
(第1の実施の形態の第8の変形例)
次に、図17を参照し、第1の実施の形態の第8の変形例に係る超電導電流リード10hについて説明する。図17は、本変形例に係る超電導電流リード10hの正面図である。
Also in this modification, the superconducting wire is connected to the high temperature side electrode terminal 11 by the connection method in the superconducting current lead according to any one of the first to fourth modifications of the first embodiment. Can do. Thereby, the currents flowing through the first superconducting wires W11 and W12 can be made substantially equal, and the current I flowing between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12 is caused to drift to some superconducting wires. Instead, it can be distributed uniformly in each superconducting wire.
(Eighth modification of the first embodiment)
Next, with reference to FIG. 17, a superconducting current lead 10h according to an eighth modification of the first embodiment will be described. FIG. 17 is a front view of a superconducting current lead 10h according to this modification.

本変形例に係る超電導電流リード10hは、第2のリード部14と低温側電極端子12との間に設けられており、第2のリード部14における第2の超電導線材W2の本数(第2の本数)よりも少ない本数(第3の本数)の第3の超電導線材W3よりなる第3のリード部14hを有する。また、超電導電流リード10hは、第2のリード部14と第3のリード部14hとの間に設けられており、第2のリード部14の低温側電極端子12側が接続されるとともに、第3のリード部14hの高温側電極端子11側が接続される、第2の中間接続端子15hを有する。   The superconducting current lead 10h according to the present modification is provided between the second lead portion 14 and the low temperature side electrode terminal 12, and the number of second superconducting wires W2 in the second lead portion 14 (second The number of the third lead portions 14h made of the third superconducting wire W3 (the third number) is smaller than the number of the third lead portions 14h. Also, the superconducting current lead 10h is provided between the second lead portion 14 and the third lead portion 14h, and the low-temperature side electrode terminal 12 side of the second lead portion 14 is connected to the third lead portion 14h. The lead portion 14h has a second intermediate connection terminal 15h to which the high temperature side electrode terminal 11 side is connected.

第2の中間接続端子15hの形状、構造、材質等は、第1のリード部13と第2のリード部14との間に設けられた中間接続端子15と同様にすることができる。   The shape, structure, material, and the like of the second intermediate connection terminal 15 h can be the same as those of the intermediate connection terminal 15 provided between the first lead portion 13 and the second lead portion 14.

なお、各リード部13、14、14hが、それぞれ中間接続端子15、15hを介して高温側電極端子11と低温側電極端子12との間を直列に接続するものであり、各リード部13、14、14hにおける超電導線材の本数が高温側電極端子11側から低温側電極端子12側に向かって順次減少するものであればよい。従って、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間を直列に接続するリード部の数を任意の数n(n=1、2、3・・・)にすることができ、このとき、各リード部を接続するための中間接続端子の数をn−1にすることができる。   In addition, each lead part 13,14,14h connects between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12 in series via the intermediate connection terminals 15 and 15h, respectively. What is necessary is that the number of superconducting wires in 14 and 14h decreases sequentially from the high temperature side electrode terminal 11 side toward the low temperature side electrode terminal 12 side. Therefore, the number of lead portions connecting the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12 in series can be set to an arbitrary number n (n = 1, 2, 3,...) The number of intermediate connection terminals for connecting each lead portion can be n-1.

本変形例に係る超電導電流リード10hは、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間に直列に接続された中間接続端子15、15hを設け、各中間接続端子において、高温側電極端子11側における超電導線材の本数に比べ、低温側電極端子12側における超電導線材の本数を少なくするものである。従って、製造コストの低い超電導線材又は超電導テープ線材を用いることができるとともに、低温側に侵入する侵入熱量を低減することができる。   The superconducting current lead 10h according to this modification is provided with intermediate connection terminals 15 and 15h connected in series between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12, and each of the intermediate connection terminals has a high temperature side electrode terminal. The number of superconducting wires on the low temperature side electrode terminal 12 side is reduced as compared with the number of superconducting wires on the 11 side. Accordingly, it is possible to use a superconducting wire or a superconducting tape wire with a low manufacturing cost, and to reduce the amount of intrusion heat entering the low temperature side.

また、本変形例でも、第1の実施の形態の第1の変形例から第4の変形例のいずれかに係る超電導電流リードにおける接続方法により、超電導線材を高温側電極端子に接続することができる。これにより、第1の超電導線材W11、W12に流れる電流を略等しくすることができ、高温側電極端子11と低温側電極端子12との間を流れる電流Iを、一部の超電導線材に偏流させず、各超電導線材に均等に分散して流すことができる。
(第2の実施の形態)
次に、図18を参照し、第2の実施の形態に係る超電導マグネット装置20について説明する。図18は、超電導マグネット装置20の構成を示す断面図である。
Also in this modification, the superconducting wire can be connected to the high temperature side electrode terminal by the connection method in the superconducting current lead according to any one of the first to fourth modifications of the first embodiment. it can. Thereby, the currents flowing through the first superconducting wires W11 and W12 can be made substantially equal, and the current I flowing between the high temperature side electrode terminal 11 and the low temperature side electrode terminal 12 is caused to drift to some superconducting wires. Instead, it can be distributed uniformly in each superconducting wire.
(Second Embodiment)
Next, the superconducting magnet device 20 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a cross-sectional view showing the configuration of the superconducting magnet device 20.

本実施の形態に係る超電導マグネット装置20は、第1の実施の形態に係る超電導電流リード10を冷凍機冷却型超電導マグネット装置に応用したものである。冷凍機として、例えば1段式又は2段式のギフォード・マクマホン(Gifford-McMahon:GM)冷凍機を用いることができる。   The superconducting magnet device 20 according to the present embodiment is an application of the superconducting current lead 10 according to the first embodiment to a refrigerator-cooled superconducting magnet device. As the refrigerator, for example, a one-stage or two-stage Gifford-McMahon (GM) refrigerator can be used.

超電導マグネット装置20は、真空容器21、GM冷凍機22、輻射シールド部材23、超電導コイル24、高温側冷却ステージ25、低温側冷却ステージ26、超電導電流リード10、及び電源27を有する。   The superconducting magnet device 20 includes a vacuum container 21, a GM refrigerator 22, a radiation shield member 23, a superconducting coil 24, a high temperature side cooling stage 25, a low temperature side cooling stage 26, a superconducting current lead 10, and a power source 27.

真空容器21は、例えば略円筒状の形状を有している。真空容器21の上面には、GM冷凍機22が固定されている。   The vacuum vessel 21 has, for example, a substantially cylindrical shape. A GM refrigerator 22 is fixed on the upper surface of the vacuum vessel 21.

GM冷凍機22は、1段目冷却シリンダ22a及び2段目冷却シリンダ22bよりなる多段冷却シリンダ構造を有している。1段目冷却シリンダ22a及び2段目冷却シリンダ22bは、真空容器21内に挿入されている。また、2段目冷却シリンダ22bは、真空容器21内に設けられた輻射シールド部材23の内部にも挿入されている。   The GM refrigerator 22 has a multi-stage cooling cylinder structure including a first-stage cooling cylinder 22a and a second-stage cooling cylinder 22b. The first-stage cooling cylinder 22 a and the second-stage cooling cylinder 22 b are inserted into the vacuum vessel 21. The second-stage cooling cylinder 22 b is also inserted into the radiation shield member 23 provided in the vacuum vessel 21.

輻射シールド部材23は、銅、アルミニウム等の高熱伝導率部材で形成されており、例えば略円筒状の形状を有している。輻射シールド部材23の天板の上部には、高温側冷却ステージ25が固定されており、高温側冷却ステージ25には、1段目冷却シリンダ22aが接続されている。よって、高温側冷却ステージ25は、1段目冷却シリンダ22aにより冷却される。輻射シールド部材23の天板の下部には、高温側冷却ステージ25と接続するように2段目冷却シリンダ22bが設けられている。2段目冷却シリンダ22bの下側先端には、低温側冷却ステージ26が接続されている。よって、低温側冷却ステージ26は、2段目冷却シリンダ22bにより冷却される。高温側冷却ステージ25及び低温側冷却ステージ26は、銅、アルミニウム等の高熱伝導率部材で形成されている。   The radiation shield member 23 is formed of a high thermal conductivity member such as copper or aluminum and has, for example, a substantially cylindrical shape. A high temperature side cooling stage 25 is fixed to the top of the top plate of the radiation shield member 23, and a first stage cooling cylinder 22 a is connected to the high temperature side cooling stage 25. Therefore, the high temperature side cooling stage 25 is cooled by the first stage cooling cylinder 22a. A second stage cooling cylinder 22 b is provided below the top plate of the radiation shield member 23 so as to be connected to the high temperature side cooling stage 25. A low temperature side cooling stage 26 is connected to the lower end of the second stage cooling cylinder 22b. Therefore, the low temperature side cooling stage 26 is cooled by the second stage cooling cylinder 22b. The high temperature side cooling stage 25 and the low temperature side cooling stage 26 are formed of a high thermal conductivity member such as copper or aluminum.

超電導コイル24は、輻射シールド部材23の内部に設けられている。超電導コイル24は、Cu伝熱板28を介して低温側冷却ステージ26に接続されており、これにより、GM冷凍機22により冷却されて超電導状態となる。なお、図18に示す例では、超電導コイル24が囲繞する空間は輻射シールド部材23の内部に含まれているが、真空容器21及び輻射シールド部材23に円筒状の形状を有する凹部を設け、超電導コイル24が凹部により画成される空間を囲繞するようにしてもよい。   The superconducting coil 24 is provided inside the radiation shield member 23. The superconducting coil 24 is connected to the low temperature side cooling stage 26 via the Cu heat transfer plate 28, and is thereby cooled by the GM refrigerator 22 to be in a superconducting state. In the example shown in FIG. 18, the space surrounded by the superconducting coil 24 is included in the radiation shield member 23, but the vacuum vessel 21 and the radiation shield member 23 are provided with a concave portion having a cylindrical shape, The coil 24 may surround a space defined by the recess.

超電導コイル24は、電源27から配線29及び超電導電流リード10を介して電力が供給される。配線29は、真空容器21及び輻射シールド部材23に設けられた絶縁碍子30を通り、真空容器21の外部に設けられた電源27と、輻射シールド部材23の内部の高温部31において、超電導電流リード10の高温側電極端子11と接続される。そして、超電導電流リード10の低温側電極端子12は、輻射シールド部材23の内部の低温部32において、超電導コイル24の図示しないコイル電極と接続される。   The superconducting coil 24 is supplied with power from the power source 27 via the wiring 29 and the superconducting current lead 10. The wiring 29 passes through the insulator 30 provided in the vacuum vessel 21 and the radiation shield member 23, and is connected to a power source 27 provided outside the vacuum vessel 21 and a superconducting current lead at a high temperature portion 31 inside the radiation shield member 23. 10 high temperature side electrode terminals 11 are connected. The low temperature side electrode terminal 12 of the superconducting current lead 10 is connected to a coil electrode (not shown) of the superconducting coil 24 at the low temperature portion 32 inside the radiation shield member 23.

すなわち、本実施の形態において、超電導電流リード10は、高温側電極端子11が、超電導マグネット装置20内の高温部31に接続されると共に、低温側電極端子12が超電導マグネット装置20内の低温部32に接続される。   That is, in the present embodiment, the superconducting current lead 10 has the high temperature side electrode terminal 11 connected to the high temperature portion 31 in the superconducting magnet device 20 and the low temperature side electrode terminal 12 connected to the low temperature portion in the superconducting magnet device 20. 32.

本実施の形態では、超電導電流リード10に代え、第1の実施の形態の第1の変形例から第8の変形例のいずれかに係る超電導電流リード10a〜10hを用いることができる。   In the present embodiment, superconducting current leads 10a to 10h according to any of the first to eighth modifications of the first embodiment may be used instead of superconducting current leads 10.

なお、超電導電流リード10は、Bi−2212、YBCO等の高温超電導材料により構成された図示しない磁気シールド部材により囲繞されていてもよい。   The superconducting current lead 10 may be surrounded by a magnetic shield member (not shown) made of a high-temperature superconducting material such as Bi-2212 or YBCO.

本実施の形態に係る超電導マグネット装置20では、超電導電流リード10として、製造コストの低い超電導線材又は超電導テープ線材を用いることができるとともに、低温側、すなわち超電導コイルに侵入する侵入熱量を低減することができる。従って、超電導コイル24が温度上昇して臨界電流値が低下するか、あるいは、更に温度上昇して常電導状態に転移しないように防止することができる。これにより、GM冷凍機22の運転に伴う消費電力を低減することができ、また、超電導マグネット装置20の発生する磁界の安定性を高めることができる。   In the superconducting magnet device 20 according to the present embodiment, a superconducting wire or a superconducting tape wire with a low manufacturing cost can be used as the superconducting current lead 10, and the intrusion heat amount entering the superconducting coil can be reduced on the low temperature side. Can do. Therefore, it is possible to prevent the superconducting coil 24 from rising in temperature and lowering the critical current value, or from further rising in temperature and shifting to the normal conducting state. Thereby, the power consumption accompanying the driving | operation of GM refrigerator 22 can be reduced, and stability of the magnetic field which the superconducting magnet apparatus 20 generate | occur | produces can be improved.

更に、本実施の形態に係る超電導マグネット装置20では、第1の超電導テープ線材W1及び第2の超電導テープ線材W2は、第1の超電導テープ線材W1のテープ面及び第2の超電導テープ線材W2のテープ面が、超電導マグネット装置20が発生する磁界Hに略平行になるように設けられていることが好ましい。図18に示すように、例えば、超電導電流リード10を、超電導コイル24の中心軸CAの近傍に、中心軸CAと略平行に配置することによって、超電導マグネット装置20が発生する磁界Hに略平行になるようにすることができる。
ここで、酸化物超電導材料の超電導特性は異方的であり、テープ面に垂直に磁場が印加されると著しく臨界電流が低下する。そのため、超電導テープ線材を、テープ面が超電導マグネット装置20が発生する磁界に略平行になるように配置することによって、超電導電流リードの臨界電流値が超電導マグネット装置20の発生する磁界により低下することを防止できる。
Furthermore, in the superconducting magnet device 20 according to the present embodiment, the first superconducting tape wire W1 and the second superconducting tape wire W2 are formed of the tape surface of the first superconducting tape wire W1 and the second superconducting tape wire W2. The tape surface is preferably provided so as to be substantially parallel to the magnetic field H generated by the superconducting magnet device 20. As shown in FIG. 18, for example, the superconducting current lead 10 is arranged in the vicinity of the central axis CA of the superconducting coil 24 and substantially parallel to the central axis CA, so that it is substantially parallel to the magnetic field H generated by the superconducting magnet device 20. Can be.
Here, the superconducting characteristics of the oxide superconducting material are anisotropic, and the critical current is significantly lowered when a magnetic field is applied perpendicular to the tape surface. Therefore, by arranging the superconducting tape wire so that the tape surface is substantially parallel to the magnetic field generated by the superconducting magnet device 20, the critical current value of the superconducting current lead is reduced by the magnetic field generated by the superconducting magnet device 20. Can be prevented.

以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be modified or changed.

10、10a〜10h、110 超電導電流リード
11、11a〜11d 高温側電極端子
12 低温側電極端子
13 第1のリード部
14 第2のリード部
14h 第3のリード部
15、15e 中間接続端子
15h 第2の中間接続端子
16 支持部材
17、17a 溝部
18、18a はんだ
20 超電導マグネット装置
21 真空容器
22 GM冷凍機
22a 1段目冷却シリンダ
22b 2段目冷却シリンダ
23 輻射シールド部材
24 超電導コイル
25 高温側冷却ステージ
26 低温側冷却ステージ
27 電源
28 Cu伝熱板
29 配線
30 絶縁碍子
31 高温部
32 低温部
CA 中心軸
H 磁界
W1 第1の超電導線材
W2 第2の超電導線材
10, 10a to 10h, 110 Superconducting current lead 11, 11a to 11d High temperature side electrode terminal 12 Low temperature side electrode terminal 13 First lead portion 14 Second lead portion 14h Third lead portion 15, 15e Intermediate connection terminal 15h First 2 intermediate connection terminals 16 support members 17 and 17a groove portions 18 and 18a solder 20 superconducting magnet device 21 vacuum vessel 22 GM refrigerator 22a first stage cooling cylinder 22b second stage cooling cylinder 23 radiation shield member 24 superconducting coil 25 high temperature side cooling Stage 26 Low temperature side cooling stage 27 Power supply 28 Cu heat transfer plate 29 Wiring 30 Insulator 31 High temperature part 32 Low temperature part CA Central axis H Magnetic field W1 First superconducting wire W2 Second superconducting wire

Claims (8)

一端に設けられた高温側電極端子と、
他端に設けられた低温側電極端子と、
前記高温側電極端子と前記低温側電極端子との間に設けられており、互いに並列に接続された複数本の第1の超電導線材よりなる第1のリード部と、
前記第1のリード部と前記低温側電極端子との間に、前記第1のリード部と直列に接続されるように設けられており、前記第1の超電導線材の本数よりも少ない本数の第2の超電導線材よりなる第2のリード部と
を有する、超電導電流リード。
A high temperature side electrode terminal provided at one end;
A low temperature side electrode terminal provided at the other end;
A first lead portion made of a plurality of first superconducting wires provided in parallel between the high temperature side electrode terminal and the low temperature side electrode terminal;
The first lead portion and the low-temperature side electrode terminal are provided so as to be connected in series with the first lead portion, and the number of the first superconducting wire is less than the number of the first superconducting wires. A superconducting current lead having a second lead portion made of two superconducting wires.
前記第1のリード部の前記低温側電極端子側と、前記第2のリード部の前記高温側電極端子側とを接続する中間接続端子を有する、請求項1に記載の超電導電流リード。   2. The superconducting current lead according to claim 1, further comprising an intermediate connection terminal that connects the low temperature side electrode terminal side of the first lead portion and the high temperature side electrode terminal side of the second lead portion. 前記中間接続端子は、前記高温側電極端子側から前記低温側電極端子側に向かって延在するように形成された複数の溝部を有し、
前記第1の超電導線材及び前記第2の超電導線材の各々は、はんだ接合により前記溝部に埋め込まれている、請求項2に記載の超電導電流リード。
The intermediate connection terminal has a plurality of grooves formed to extend from the high temperature side electrode terminal side toward the low temperature side electrode terminal side,
3. The superconducting current lead according to claim 2, wherein each of the first superconducting wire and the second superconducting wire is embedded in the groove by solder bonding.
前記第2の超電導線材は、前記第1の超電導線材と連続した超電導線材により構成されている、請求項1から請求項3のいずれかに記載の超電導電流リード。   The superconducting current lead according to any one of claims 1 to 3, wherein the second superconducting wire is composed of a superconducting wire that is continuous with the first superconducting wire. 前記第1のリード部の前記高温側電極端子側は、前記高温側電極端子に接続されており、
前記高温側電極端子は、前記第2の超電導線材と連続した超電導線材により構成された第1の超電導線材と、前記高温側電極端子との間の接続抵抗が、前記第2の超電導線材と連続した超電導線材以外の超電導線材により構成された第1の超電導線材と、前記高温側電極端子との間の接続抵抗より大きくなるように調整するための、抵抗調整部を有する、請求項4に記載の超電導電流リード。
The high temperature side electrode terminal side of the first lead portion is connected to the high temperature side electrode terminal,
The high temperature side electrode terminal has a connection resistance between the first superconducting wire composed of a superconducting wire continuous with the second superconducting wire and the high temperature side electrode terminal, and is continuous with the second superconducting wire. 5. A resistance adjustment unit for adjusting the first superconducting wire composed of a superconducting wire other than the superconducting wire to be larger than a connection resistance between the high temperature side electrode terminal and the first superconducting wire. Superconducting current lead.
前記高温側電極端子と、前記低温側電極端子とを一体に支持する支持部材を有する、請求項1から請求項5のいずれかに記載の超電導電流リード。   The superconducting current lead according to any one of claims 1 to 5, further comprising a support member that integrally supports the high temperature side electrode terminal and the low temperature side electrode terminal. 前記支持部材と前記第1の超電導線材との熱膨張係数の差、及び、前記支持部材と前記第2の超電導線材との熱膨張係数の差が、±0.14%以内である、請求項6に記載の超電導電流リード。   The difference in thermal expansion coefficient between the support member and the first superconducting wire and the difference in thermal expansion coefficient between the support member and the second superconducting wire are within ± 0.14%. 7. A superconducting current lead according to item 6. 前記超電導線材は、超電導テープ線材であり、
前記第1の超電導線材は、第1の超電導テープ線材であり、
前記第2の超電導線材は、第2の超電導テープ線材であり、
前記超電導電流リードは、前記高温側電極端子が超電導マグネット装置内の高温部に接続されると共に、前記低温側電極端子が前記超電導マグネット装置内の低温部に接続されるものであり、
前記第1の超電導テープ線材及び前記第2の超電導テープ線材は、前記第1の超電導テープ線材のテープ面及び前記第2の超電導テープ線材のテープ面が、前記超電導マグネット装置が発生する磁界に略平行になるように配置されるものである、請求項1から請求項7のいずれかに記載の超電導電流リード。
The superconducting wire is a superconducting tape wire,
The first superconducting wire is a first superconducting tape wire,
The second superconducting wire is a second superconducting tape wire,
The superconducting current lead is such that the high temperature side electrode terminal is connected to a high temperature part in the superconducting magnet device, and the low temperature side electrode terminal is connected to a low temperature part in the superconducting magnet device,
In the first superconducting tape wire and the second superconducting tape wire, the tape surface of the first superconducting tape wire and the tape surface of the second superconducting tape wire are substantially in the magnetic field generated by the superconducting magnet device. The superconducting current lead according to any one of claims 1 to 7, which is arranged so as to be parallel to each other.
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