JP2016178113A - 電流リード及び電流リードの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記超電導応用機器に接続される低温側電極と、
前記外部機器に接続される常温側電極と、
一方の面に前記低温側電極が接合され、他方の面に前記常温側電極が接合される熱電変換素子と、を備え、
前記低温側電極及び前記常温側電極の少なくとも一方は、前記熱電変換素子が配置される素子接合面に、前記熱電変換素子の配置領域を取り囲むように突出する突出枠部を有することを特徴とする。
前記超電導応用機器に接続される低温側電極と、前記外部機器に接続される常温側電極との間に、半田箔を介在させた状態で熱電変換素子を挟持し、
前記低温側電極及び前記常温側電極の素子接合面における前記熱電変換素子の配置領域を突出枠部で取り囲み、
前記半田箔を溶融して前記熱電変換素子と前記低温側電極及び前記常温側電極とを接合することを特徴とする。
図1は、本発明の一実施の形態に係る電流リード10を用いた超電導磁石装置1を示す図である。図1に示すように、超電導磁石装置1は、低温部に設置される超電導コイル11と、常温部に設置される電源12と、電源12と超電導コイル11を電気的に接続する電流リード10を備える。2つの電流リード10を区別する場合は、電流リード10A、10Bと称する。
実施例では、図2に示す電流リードにおいて、各構成要素を表1に示す構成とした。低温側電極の突出枠部の幅Wは、素子接合面の外径Dの4%とした。実施例では、ペルチェ素子と電極を半田接合する際、素子接合面からの半田の流出は見られなかった。実施例に係る電流リードについて、耐荷重試験及び抵抗測定を実施した。耐荷重試験では、電流リードに通電した状態で、徐々に荷重を増加していき、電流リードの抵抗値が上昇する直前の荷重を試料の耐荷重とした。接続抵抗試験では、電流リードの低温側電極に取り付けた熱電対取り付け位置の抵抗を測定し、測定された合成抵抗から素子抵抗を差し引いた値を接続抵抗とした。
比較例では、ペルチェ素子、低温側電極、及び常温側電極として表1に示す仕様のものを採用した。すなわち、低温側電極及び常温側電極として、突出枠部のないものを採用している点が実施例と異なり、その他の構成は同じである。比較例では、ペルチェ素子と電極を半田接合する際、素子接合面からの半田の流出が見られた。比較例に係る電流リードについて、実施例と同様に評価した。
10 電流リード
11 超電導コイル
12 電源
13 低温容器
14 端末容器
15、16 銅リード
101 ペルチェ素子
102 低温側電極
102c かしめ部
102d 突出枠部
103 常温側電極
103d 突出枠部
104 補強筒
104a 切欠窓
105 低温側補助電極
105c かしめ部
106 フレキシブル導体
20 電流リード固定用フランジユニット
201 固定フランジ
202 輻射熱防止板
202A 常温側バッフル板
202B 低温側バッフル板
203 シャフト
203A 常温側バッフル板用シャフト
203B 低温側バッフル板用シャフト
Claims (6)
- 低温部に設置される超電導応用機器と常温部に設置される外部機器とを接続する電流リードであって、
前記超電導応用機器に接続される低温側電極と、
前記外部機器に接続される常温側電極と、
一方の面に前記低温側電極が接合され、他方の面に前記常温側電極が接合される熱電変換素子と、を備え、
前記低温側電極及び前記常温側電極の少なくとも一方は、前記熱電変換素子が配置される素子接合面に、前記熱電変換素子の配置領域を取り囲むように突出する突出枠部を有することを特徴とする電流リード。 - 前記突出枠部は、前記素子接合面の周縁部に沿って形成されることを特徴とする請求項1に記載の電流リード。
- 前記突出枠部の幅は、前記素子接合面の外径の3〜5%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電流リード。
- 前記接合部に加わる圧力を調整可能な圧力調整機構を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電流リード。
- 前記低温側電極が、前記熱電変換素子に接合される低温側コア電極と、一端側が前記超電導応用機器に接続され他端側がプラグ・ソケット構造により前記低温側コア電極に接続される低温側キャップ電極と、を有し、
前記常温側電極が、前記熱電変換素子に接合される常温側コア電極と、一端側が前記外部機器に接続され他端側がプラグ・ソケット構造により前記常温側コア電極に接続される常温側キャップ電極と、を有し、
前記低温側コア電極と前記低温側キャップ電極との間、及び前記常温側コア電極と前記常温側キャップ電極との間に介在する多点接触式の接触子と、
前記低温側キャップ電極と前記常温側キャップ電極とを連結する固定部材と、を備え、
前記素子ユニットは、前記熱電変換素子、前記低温側コア電極、及び前記常温側コア電極を含んで構成され、軸方向端部側に隙間がある状態で前記低温側キャップ電極と前記常温側キャップ電極とに挟持され、軸方向に移動可能な状態で維持されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電流リード。 - 低温部に設置される超電導応用機器と常温部に設置される外部機器とを接続する電流リードの製造方法であって、
前記超電導応用機器に接続される低温側電極と、前記外部機器に接続される常温側電極との間に、半田箔を介在させた状態で熱電変換素子を挟持し、
前記低温側電極及び前記常温側電極の素子接合面における前記熱電変換素子の配置領域を突出枠部で取り囲み、
前記半田箔を溶融して前記熱電変換素子と前記低温側電極及び前記常温側電極とを接合することを特徴とする電流リードの製造方法。
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