JP2020051917A - Inspection apparatus and inspection method for cylindrical superconductor - Google Patents

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Abstract

To provide an inspection apparatus capable of inspecting soundness of superconducting state of a cylindrical superconductor.SOLUTION: The inspection apparatus comprises: a shield magnetic field detection sensor disposed facing a cylindrical circumferential surface of a superconducting cylindrical superconductor 7; an axis direction mobile unit moving the shield magnetic field detection sensor in an axis direction of the cylindrical superconductor; a rotation unit rotating the shield magnetic field detection sensor about a central axis of the cylindrical superconductor; and a magnet disposed in a position where its N-pole faces the cylindrical circumferential surface of the cylindrical superconductor across the shield magnetic field detection sensor, and movable along with the shield magnetic field detection sensor. The shield magnetic field detection sensor detects a shield magnetic field formed by shielding a magnetic field applied to the cylindrical superconductor from the magnet while moving along the cylindrical circumferential surface of the cylindrical superconductor by driving of the axis direction mobile unit and the rotation unit. This allows inspection of soundness of the superconducting state of the cylindrical superconductor in the cylindrical circumferential surface.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、円筒状超電導体の検査装置及び検査方法に関する。   The present invention relates to an inspection device and an inspection method for a cylindrical superconductor.

バルク(塊)状の超電導体を着磁して磁場を捕捉させた超電導バルク磁石を用いた小型のNMR用超電導マグネットの開発が進められている。例えば、特許文献1は、円筒状の外側超電導体の内側に、円筒状の内側超電導体を同軸配置してなる超電導マグネット(磁場発生装置)を開示する。特許文献1に記載の超電導マグネットによれば、外側超電導体及び内側超電導体の中心軸方向に均一な外部磁場を印加した状態でこれらの超電導体を超電導臨界温度(Tc)以下に冷却し、その後、印加磁場をゼロにする。これにより、超電導体が着磁して、外側超電導体のボア(内周空間)内に均一な磁場空間が形成される。このとき、外側超電導体が保持できなかった印加磁場分布を補償するように内側超電導体の円筒周面内に超電導電流が誘起する。つまり、外側超電導体により形成される磁場の乱れを補償するように内側超電導体が着磁する。このため、ボア内により均一な磁場が形成される。均一な磁場が形成されたボア内に測定試料及び測定用プローブを挿入し、測定用プローブが検出する信号からNMRスペクトルを得ることにより、比較的精度の高い試料の構造解析を行うことができる。   Development of a small-sized NMR superconducting magnet using a superconducting bulk magnet in which a bulk superconductor is magnetized to capture a magnetic field has been advanced. For example, Patent Literature 1 discloses a superconducting magnet (magnetic field generator) in which a cylindrical inner superconductor is coaxially arranged inside a cylindrical outer superconductor. According to the superconducting magnet described in Patent Document 1, these superconductors are cooled to a superconducting critical temperature (Tc) or less while a uniform external magnetic field is applied in the direction of the central axis of the outer superconductor and the inner superconductor. , The applied magnetic field is set to zero. Thereby, the superconductor is magnetized, and a uniform magnetic field space is formed in the bore (inner space) of the outer superconductor. At this time, a superconducting current is induced in the cylindrical surface of the inner superconductor so as to compensate for the applied magnetic field distribution that the outer superconductor could not hold. That is, the inner superconductor is magnetized so as to compensate for the disturbance of the magnetic field formed by the outer superconductor. For this reason, a more uniform magnetic field is formed in the bore. By inserting a measurement sample and a measurement probe into the bore in which a uniform magnetic field is formed, and obtaining an NMR spectrum from a signal detected by the measurement probe, a structure analysis of the sample with relatively high accuracy can be performed.

特許文献1に記載の円筒状の内側超電導体は、上記したように円筒周面内に超電導電流が流れる。このため、円筒周面内に欠陥が生じているなどによって、円筒周面内の超電導状態の健全性が損なわれている場合、所望の超電導電流を円筒周面内に形成することができない場合が生じ得る。この場合、内側超電導体によって十分に外側超電導体により形成される磁場の乱れを補償することができない。従って、内側超電導体の超電導状態の健全性は良好であることが好ましく、また、内側超電導体の超電導状態の健全性が良好であることを事前に検査する必要がある。   In the cylindrical inner superconductor described in Patent Literature 1, the superconducting current flows in the cylindrical peripheral surface as described above. For this reason, if the soundness of the superconducting state in the cylindrical peripheral surface is impaired due to a defect occurring in the cylindrical peripheral surface, a desired superconducting current cannot be formed in the cylindrical peripheral surface. Can occur. In this case, the disturbance of the magnetic field formed by the outer superconductor cannot be sufficiently compensated for by the inner superconductor. Therefore, it is preferable that the soundness of the superconducting state of the inner superconductor is good, and it is necessary to check in advance that the soundness of the superconducting state of the inner superconductor is good.

しかしながら、従来、このような円筒状の超電導体の超電導状態の健全性を検査することができる検査装置及び検査方法が開発されていない。非特許文献1には、超電導線材の磁場状態の検査方法についての記述があるが、円筒状の超電導体についての検査装置及び検査方法については触れられていないし、実際に非特許文献1に記載の方法を、どのように円筒状の超電導体に適用してよいかが不明である。   However, conventionally, an inspection apparatus and an inspection method capable of inspecting the soundness of the superconducting state of such a cylindrical superconductor have not been developed. Non-Patent Document 1 describes a method for inspecting the magnetic field state of a superconducting wire, but does not mention an inspection device and an inspection method for a cylindrical superconductor. It is unclear how the method may be applied to cylindrical superconductors.

特開2016−6826号公報JP-A-2006-6826

Applied Physics Letters 90, 032506(2007),"Assessment of the local supercurrent densities in long superconducting coated conductors", M. Zehetmayer, R. Fuger, M. Eistere, F. Hengstberger, and H. W. WeberApplied Physics Letters 90, 032506 (2007), "Assessment of the local supercurrent densities in long superconducting coated conductors", M. Zehetmayer, R. Fuger, M. Eistere, F. Hengstberger, and H. W. Weber

(発明が解決しようとする課題)
本発明は、円筒状超電導体の超電導状態の健全性を検査することができる検査装置及び検査方法を提供することを、目的とする。
(Problems to be solved by the invention)
An object of the present invention is to provide an inspection apparatus and an inspection method capable of inspecting the soundness of a superconducting state of a cylindrical superconductor.

(課題を解決するための手段)
本発明は、超電導状態にされた円筒状超電導体(7)の円筒周面に対面配置した遮蔽磁場検出センサ(53)と、遮蔽磁場検出センサを円筒状超電導体の軸方向に沿って移動させることができるように構成された軸方向移動ユニット(20)と、遮蔽磁場検出センサを円筒状超電導体の中心軸回りに回転させることができるように構成された回転ユニット(30)と、異なる2つの磁極(N極、S極)を有し、一方の磁極が遮蔽磁場検出センサを挟んで円筒状超電導体の円筒周面に対面する位置に配設され、遮蔽磁場検出センサとともに移動可能に遮蔽磁場検出センサに接続された磁石(55)と、を備え、遮蔽磁場検出センサが、磁石の一方の磁極から円筒状超電導体に印加される磁場が円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を、軸方向移動ユニット及び回転ユニットの駆動によって円筒状超電導体の円筒周面に沿って移動しながら検出することにより、円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性を検査することができるように構成された、円筒状超電導体の検査装置(1)を提供する。
(Means for solving the problem)
According to the present invention, a shielded magnetic field detection sensor (53) arranged facing a cylindrical peripheral surface of a cylindrical superconductor (7) in a superconducting state, and the shielded magnetic field detection sensor are moved along the axial direction of the cylindrical superconductor. And a rotation unit (30) configured to rotate the shielded magnetic field detection sensor around the central axis of the cylindrical superconductor. It has two magnetic poles (N pole, S pole), and one magnetic pole is disposed at a position facing the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor with the shielding magnetic field detection sensor interposed therebetween, and is movably shielded together with the shielding magnetic field detection sensor. And a magnet (55) connected to the magnetic field detection sensor, wherein the shielded magnetic field detection sensor shields the magnetic field applied to the cylindrical superconductor from one of the magnetic poles of the magnet to the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. By The superconducting state within the cylindrical surface of the cylindrical superconductor is detected by detecting the shielding magnetic field generated while moving along the cylindrical surface of the cylindrical superconductor by driving the axial moving unit and the rotating unit. Provided is an inspection device (1) for a cylindrical superconductor configured to be able to inspect the performance.

円筒状超電導体をその超電導臨界温度Tc以下に冷却すると、円筒状超電導体が超電導状態にされる。超電導状態にされた円筒状超電導体の円筒周面に磁石の一方の磁極を近づけて磁場を印加すると、円筒状超電導体の円筒周面では、内部に磁場を侵入させないように超電導電流(遮蔽電流)が誘起する。この遮蔽電流により、印加磁場が円筒状超電導体に入り込まないように遮蔽される。こうして印加磁場が遮蔽されることにより、円筒状超電導体と磁石との間の空間から磁場が排除される。このため、円筒状超電導体と磁石との間に形成される磁場(遮蔽磁場)は弱くなる。ところが、円筒状超電導体の円筒周面に欠陥が存在する場合、その部分で遮蔽電流が十分に誘起されないので、印加磁場が欠陥部分を通じて円筒状超電導体を透過する。このようにして印加磁場が円筒状超電導体を透過した場合、円筒状超電導体と磁石との間に磁場が入り込むために遮蔽磁場は強くなる。また、超電導体の超電導特性の一つである臨界電流密度Jcが局所的に弱い箇所が存在すると、遮蔽電流が小さくなり、これによっても遮蔽磁場が強くなる。従って、円筒状超電導体の円筒周面に沿って遮蔽磁場を検出することにより、円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性(欠陥の有無、臨界電流密度のばらつきなど)を検査することができる。   When the cylindrical superconductor is cooled below its superconducting critical temperature Tc, the cylindrical superconductor is brought into a superconducting state. When a magnetic field is applied by bringing one magnetic pole of the magnet close to the cylindrical surface of the cylindrical superconductor in the superconducting state, the superconductive current (shielding current) is applied to the cylindrical surface of the cylindrical superconductor so that the magnetic field does not enter inside. ) Is induced. The shielding current shields the applied magnetic field from entering the cylindrical superconductor. By shielding the applied magnetic field in this manner, the magnetic field is removed from the space between the cylindrical superconductor and the magnet. For this reason, the magnetic field (shielding magnetic field) formed between the cylindrical superconductor and the magnet becomes weak. However, when a defect is present on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, a shielding current is not sufficiently induced at that portion, so that the applied magnetic field penetrates the cylindrical superconductor through the defective portion. When the applied magnetic field passes through the cylindrical superconductor in this manner, the shielding magnetic field becomes strong because the magnetic field enters between the cylindrical superconductor and the magnet. In addition, when there is a locally weak portion of the critical current density Jc, which is one of the superconducting characteristics of the superconductor, the shielding current is reduced, and the shielding magnetic field is thereby increased. Therefore, by detecting the shielding magnetic field along the cylindrical surface of the cylindrical superconductor, the soundness of the superconducting state within the cylindrical surface of the cylindrical superconductor (existence of defects, variation of critical current density, etc.) is inspected. can do.

本発明によれば、遮蔽磁場検出センサが円筒状超電導体の円筒周面に対面配置しており、この遮蔽磁場検出センサを挟んで円筒状超電導体の円筒周面に一方の磁極が対面するように、磁石が配置している。このため、遮蔽磁場検出センサは、磁石からの印加磁場が円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を検出する。そして、本発明に係る検査装置では、遮蔽磁場検出センサは、軸方向移動ユニット及び回転ユニットの駆動によって円筒状超電導体の円筒周面に沿って移動しながら遮蔽磁場を検出する。このため、円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性を検査することができる。   According to the present invention, the shielding magnetic field detection sensor is arranged facing the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, and one magnetic pole faces the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor with the shielding magnetic field detection sensor interposed therebetween. , A magnet is arranged. For this reason, the shielding magnetic field detection sensor detects a shielding magnetic field formed when the applied magnetic field from the magnet is shielded by the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. In the inspection device according to the present invention, the shielding magnetic field detection sensor detects the shielding magnetic field while moving along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor by driving the axial moving unit and the rotating unit. Therefore, the soundness of the superconducting state in the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor can be inspected.

本発明において、超電導状態の健全性を検査するとは、円筒状超電導体が、円筒周面内に遮蔽電流(超電導電流)を均一に形成することができるか否かを検査するという意味において用いられる。そして、超電導状態の健全性は、円筒状超電導体の円筒周面に沿って遮蔽磁場センサが検出する遮蔽磁場或いは後述する透過磁場の均一性によって評価されるが、本発明の構成においては、遮蔽磁場の大きさ、或いは透過磁場の大きさの変化の有無により表される。具体的には、遮蔽磁場(又は透過磁場)が弱い領域が続けば超電導状態が健全である(すなわち遮蔽電流を均一に形成することができる)と判断でき、遮蔽磁場(又は透過磁場)が強い領域があると、欠陥が存在していたり、或いは臨界電流密度が小さくなっていたりして、超電導状態が不健全である(すなわち遮蔽電流を均一に形成することができない)と判断できる。よって、遮蔽磁場(透過磁場)が円筒状超電導体の円筒周面に沿って一様に弱い(小さい)場合には、その円筒状超電導体の超電導状態は一様に健全であると評価できる。また、遮蔽磁場(透過磁場)が局所的に強い(大きい)領域が存在する場合には、局所的に強い領域を特定することにより、欠陥の有無及び位置、或いは臨界電流密度Jcの場所による差異を検出することができる。   In the present invention, the inspection of the soundness of the superconducting state is used in the sense of inspecting whether or not the cylindrical superconductor can uniformly form a shielding current (superconducting current) in the peripheral surface of the cylinder. . The soundness of the superconducting state is evaluated by the shielding magnetic field detected by the shielding magnetic field sensor along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor or the uniformity of a transmitted magnetic field described later. It is represented by the magnitude of the magnetic field or the presence or absence of a change in the magnitude of the transmitted magnetic field. Specifically, if the region where the shielding magnetic field (or transmission magnetic field) is weak continues, it can be determined that the superconducting state is sound (that is, the shielding current can be formed uniformly), and the shielding magnetic field (or transmission magnetic field) is strong. If there is a region, it can be determined that the superconducting state is unhealthy (that is, the shielding current cannot be formed uniformly) due to the presence of a defect or a decrease in the critical current density. Therefore, when the shielding magnetic field (transmission magnetic field) is uniformly weak (small) along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, it can be evaluated that the superconducting state of the cylindrical superconductor is uniformly sound. Further, when there is a region where the shielding magnetic field (transmission magnetic field) is locally strong (large), by specifying the locally strong region, the difference due to the presence / absence and position of the defect or the position of the critical current density Jc is determined. Can be detected.

また、本発明によれば、円筒状超電導体の遮蔽電流によって弱められた磁場(遮蔽磁場)を検出するため、主として磁石に対向した円筒周面の表面の超電導状態の健全性を効果的に検査することができる。   Further, according to the present invention, in order to detect a magnetic field (shielding magnetic field) weakened by the shielding current of the cylindrical superconductor, the soundness of the superconducting state of the surface of the cylindrical peripheral surface mainly facing the magnet is effectively inspected. can do.

遮蔽磁場検出センサ(具体的には遮蔽磁場検出センサの感磁部)が円筒状超電導体の円筒周面に対面する領域の面積は、磁石が遮蔽磁場検出センサを挟んで円筒状超電導体の円筒周面に対面する領域の面積よりも小さいのが好ましい。これによれば、遮蔽磁場検出センサが検出する遮蔽磁場領域が小さくなることにより、検査精度を向上することができる   The area of the area where the shielding magnetic field detection sensor (specifically, the magnetic sensing part of the shielding magnetic field detection sensor) faces the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor is defined by the cylindrical superconductor cylinder with the magnet sandwiching the shielding magnetic field detection sensor. It is preferably smaller than the area of the region facing the peripheral surface. According to this, the shielding magnetic field region detected by the shielding magnetic field detection sensor is reduced, so that the inspection accuracy can be improved.

磁石及び遮蔽磁場検出センサは、一例として、後述する第四実施形態にて示されるように、円筒状超電導体の内周空間に配設される。この場合、遮蔽磁場検出センサは円筒状超電導体の内周面に対面配置し、磁石は一方の磁極が遮蔽磁場検出センサを挟んで円筒状超電導体の内周面に対面する位置に配設される。このように構成することにより、主に円筒状超電導体の内周の表面における超電導状態の健全性を検査することができる。また、円筒状超電導体の内周空間内に遮蔽磁場検出センサ及び磁石が配設されるので、検査装置をコンパクトに構成できる。このため、例えばNMR用の超電導マグネットに組み込まれる円筒状超電導体の健全性を検査するに際し、円筒状超電導体を超電導マグネットに組み込んだ状態で検査することができる。   As an example, the magnet and the shield magnetic field detection sensor are disposed in the inner peripheral space of the cylindrical superconductor as shown in a fourth embodiment described later. In this case, the shielding magnetic field detection sensor is disposed on the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor, and the magnet is disposed at a position where one magnetic pole faces the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor with the shielding magnetic field detection sensor interposed therebetween. You. With this configuration, it is possible to inspect the soundness of the superconducting state mainly on the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor. In addition, since the shielding magnetic field detection sensor and the magnet are provided in the inner peripheral space of the cylindrical superconductor, the inspection device can be made compact. For this reason, for example, when inspecting the soundness of the cylindrical superconductor incorporated in the superconducting magnet for NMR, the inspection can be performed with the cylindrical superconductor incorporated in the superconducting magnet.

遮蔽磁場検出センサが円筒状超電導体の内周空間に配設される場合、遮蔽磁場検出センサは、後述する第七実施形態にて示されるように、第一センサ(43A)及び第二センサ(43B)を有していてもよい。この場合、磁石は、一方の磁極(例えばN極)が第一センサを挟んで円筒状超電導体の内周面に対面配置し、磁石の他方の磁極(例えばS極)が第二センサを挟んで円筒状超電導体の内周面に対面配置する位置に配設されているとよい。そして、第一センサは、一方の磁極から円筒状超電導体に印加される磁場が円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を検出し、第二センサは、他方の磁極から円筒状超電導体に印加される磁場が円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を検出するとよい。また、第一センサと第二センサが、円筒状超電導体の周方向に180°異なる位置に配設されるとよい。これによれば、円筒状超電導体の内周面の2箇所を同時に検査することができるので、検査時間を短縮することができる。   When the shielding magnetic field detection sensor is provided in the inner peripheral space of the cylindrical superconductor, the shielding magnetic field detection sensor includes a first sensor (43A) and a second sensor (43) as described in a seventh embodiment described later. 43B). In this case, the magnet is arranged such that one magnetic pole (for example, N pole) faces the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor with the first sensor interposed therebetween, and the other magnetic pole (for example, S pole) of the magnet sandwiches the second sensor. It is preferable to be disposed at a position facing the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor. Then, the first sensor detects a shielding magnetic field formed by the magnetic field applied to the cylindrical superconductor from one magnetic pole being shielded by the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, and the second sensor detects the shielding magnetic field formed by the other sensor. The magnetic field applied from the magnetic pole to the cylindrical superconductor is preferably shielded by the peripheral surface of the cylindrical superconductor to detect a shield magnetic field. Further, it is preferable that the first sensor and the second sensor are arranged at positions different by 180 ° in the circumferential direction of the cylindrical superconductor. According to this, since two locations on the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor can be inspected at the same time, the inspection time can be reduced.

また、他の一例として、磁石及び遮蔽磁場検出センサは、後述する第一実施形態にて示されるように、円筒状超電導体の外周空間に配設されていてもよい。この場合、遮蔽磁場検出センサは円筒状超電導体の外周面に対面配置し、磁石は、一方の磁極が遮蔽磁場検出センサを挟んで円筒状超電導体の外周面に対面配置する位置に配設される。これによれば、主に円筒状超電導体の外周の表面における超電導状態の健全性を検査することができる。   Further, as another example, the magnet and the shielding magnetic field detection sensor may be provided in the outer peripheral space of the cylindrical superconductor as shown in a first embodiment described later. In this case, the shielding magnetic field detection sensor is disposed facing the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor, and the magnet is disposed at a position where one magnetic pole is disposed facing the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor with the shielding magnetic field detecting sensor interposed therebetween. You. According to this, it is possible to inspect the soundness of the superconducting state mainly on the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor.

また、本発明は、超電導状態にされた円筒状超電導体(7)の円筒周面に対面配置した透過磁場検出センサ(43)と、透過磁場検出センサを円筒状超電導体の軸方向に沿って移動させることができるように構成された軸方向移動ユニット(20)と、透過磁場検出センサを円筒状超電導体の中心軸回りに回転させることができるように構成された回転ユニット(30)と、異なる2つの磁極(N極、S極)を有し、一方の磁極が円筒状超電導体の円筒周面を挟んで透過磁場検出センサと対面する位置に配設され、透過磁場検出センサとともに移動可能に透過磁場検出センサに接続される磁石(55)と、を備え、透過磁場検出センサが、磁石の一方の磁極から円筒状超電導体に印加される磁場が円筒状超電導体の円筒周面を透過することにより形成される透過磁場を、軸方向移動ユニット及び回転ユニットの駆動によって円筒状超電導体の円筒周面に沿って移動しながら検出することにより、円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性を検査することができるように構成された、円筒状超電導体の検査装置(1)を提供する。   Further, the present invention provides a transmission magnetic field detection sensor (43) disposed on the cylindrical peripheral surface of a cylindrical superconductor (7) in a superconducting state, and a transmission magnetic field detection sensor along the axial direction of the cylindrical superconductor. An axial moving unit (20) configured to be movable, and a rotating unit (30) configured to rotate the transmitted magnetic field detection sensor around a central axis of the cylindrical superconductor; It has two different magnetic poles (N-pole, S-pole), one of which is disposed at a position facing the transmitted magnetic field detection sensor across the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, and can move together with the transmitted magnetic field detection sensor And a magnet (55) connected to the transmission magnetic field detection sensor, wherein the transmission magnetic field detection sensor transmits a magnetic field applied to the cylindrical superconductor from one of the magnetic poles of the magnet through the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. To do By detecting the transmitted magnetic field formed along the cylindrical surface of the cylindrical superconductor by driving the axially moving unit and the rotation unit, the superconducting state in the cylindrical surface of the cylindrical superconductor is detected. Provided is a cylindrical superconductor inspection device (1) configured to be able to inspect soundness.

上記したように、超電導状態にされた円筒状超電導体の円筒周面に磁石の一方の磁極を近づけて磁場を印加すると、遮蔽電流により印加磁場が円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽される。ただし、印加磁場を強くしていくと、印加磁場の一部が円筒状超電導体の円筒周面を透過する。しかしながら、こうして透過することにより形成される磁場(透過磁場)は、円筒状超電導体の超電導状態が健全である場合には、弱い。ところが、円筒状超電導体の円筒周面に欠陥が存在する場合、その部分で遮蔽電流が十分に誘起されないので、印加磁場が欠陥部分を通じて円筒状超電導体を透過する。このようにして印加磁場が円筒状超電導体を透過した場合、透過磁場は強くなる。また、超電導体の超電導特性の一つである臨界電流密度Jcが局所的に弱い箇所が存在すると、遮蔽電流が小さくなり、これによっても透過磁場が強くなる。従って、円筒状超電導体の円筒周面に沿って透過磁場を検出することにより、円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性(欠陥の有無、臨界電流密度Jcのばらつきなど)を検査することができる。   As described above, when a magnetic field is applied by bringing one magnetic pole of the magnet close to the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor in the superconducting state, the applied magnetic field is shielded by the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor by the shielding current. . However, as the applied magnetic field is increased, part of the applied magnetic field passes through the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. However, the magnetic field formed by the transmission (transmission magnetic field) is weak when the superconducting state of the cylindrical superconductor is sound. However, when a defect is present on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, a shielding current is not sufficiently induced at that portion, so that the applied magnetic field penetrates the cylindrical superconductor through the defective portion. When the applied magnetic field passes through the cylindrical superconductor in this way, the transmitted magnetic field becomes strong. In addition, if there is a portion where the critical current density Jc, which is one of the superconducting characteristics of the superconductor, is locally weak, the shielding current is reduced, and the transmitted magnetic field is also increased. Therefore, by detecting the transmitted magnetic field along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, the soundness of the superconducting state within the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor (existence of defects, variation of the critical current density Jc, etc.) is improved. Can be inspected.

本発明によれば、透過磁場検出センサが円筒状超電導体の円筒周面に対面配置しており、また、一方の磁極が円筒状超電導体の円筒周面を挟んで透過磁場検出センサと対面する位置に、磁石が配設されている。つまり、円筒状超電導体の円筒周面を挟んで透過磁場検出センサと磁石が対面配置している。このため、透過磁場検出センサは、磁石からの印加磁場が円筒状超電導体の円筒周面を透過することにより形成される透過磁場を検出する。そして、本発明に係る検査装置では、透過磁場検出センサは、軸方向移動ユニット及び回転ユニットの駆動によって円筒状超電導体の円筒周面に沿って移動しながら透過磁場を検出する。このため、円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性を検査することができる。また、円筒状超電導体の円筒周面を透過する磁場を検出することにより、円筒状超電導体の厚み方向の全体に亘っての超電導状態の健全性を検査することができる。   According to the present invention, the transmitted magnetic field detection sensor is disposed facing the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, and one magnetic pole faces the transmitted magnetic field detection sensor across the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. A magnet is provided at the location. That is, the transmitted magnetic field detection sensor and the magnet are arranged facing each other with the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor sandwiched therebetween. For this reason, the transmitted magnetic field detection sensor detects a transmitted magnetic field formed when the applied magnetic field from the magnet passes through the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. In the inspection apparatus according to the present invention, the transmitted magnetic field detection sensor detects the transmitted magnetic field while moving along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor by driving the axial moving unit and the rotating unit. Therefore, the soundness of the superconducting state in the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor can be inspected. Further, by detecting a magnetic field that passes through the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, it is possible to inspect the soundness of the superconducting state over the entire cylindrical superconductor in the thickness direction.

透過磁場検出センサ(具体的には透過磁場検出センサの感磁部)が円筒状超電導体の円筒周面に対面する領域の面積は、磁石が円筒状超電導体の円筒周面に対面する領域の面積よりも小さいのが好ましい。これによれば、透過磁場検出センサが検出する透過磁場領域が小さくなることにより、検査精度を向上することができる。   The area of the area where the transmitted magnetic field detection sensor (specifically, the magnetic sensing part of the transmitted magnetic field detection sensor) faces the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor is the area of the area where the magnet faces the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. It is preferably smaller than the area. According to this, the inspection accuracy can be improved by reducing the transmission magnetic field area detected by the transmission magnetic field detection sensor.

透過磁場検出センサは、一例として、後述する第一実施形態にて示されるように、円筒状超電導体の内周空間に配設される。この場合、透過磁場検出センサは円筒状超電導体の内周面に対面配置し、磁石は、一方の磁極が円筒状超電導体の円筒周面を挟んで透過磁場検出センサと対面するように円筒状超電導体の外周面に対面して配設される。このように構成することにより、主に円筒状超電導体の内周の表面における超電導状態の健全性を検査することができる。   As an example, the transmitted magnetic field detection sensor is disposed in the inner peripheral space of the cylindrical superconductor as shown in a first embodiment described later. In this case, the transmission magnetic field detection sensor is disposed facing the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor, and the magnet has a cylindrical shape such that one magnetic pole faces the transmission magnetic field detection sensor across the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. It is arranged facing the outer peripheral surface of the superconductor. With this configuration, it is possible to inspect the soundness of the superconducting state mainly on the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor.

また、他の一例として、透過磁場検出センサは、後述する変形例2にて示されるように、円筒状超電導体の外周空間に配設されていてもよい。この場合、透過磁場検出センサは円筒状超電導体の外周面に対面配置し、磁石は、一方の磁極が円筒状超電導体の円筒周面を挟んで透過磁場検出センサと対面するように円筒状超電導体の内周面に対面して配設される。これによれば、主に円筒状超電導体の外周の表面における超電導状態の健全性を検査することができる。   As another example, the transmitted magnetic field detection sensor may be provided in the outer peripheral space of the cylindrical superconductor as shown in a modified example 2 described later. In this case, the transmission magnetic field detection sensor is disposed facing the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor, and the magnet is arranged so that one magnetic pole faces the transmission magnetic field detection sensor across the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. It is arranged facing the inner peripheral surface of the body. According to this, it is possible to inspect the soundness of the superconducting state mainly on the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor.

また、透過磁場検出センサの背面に、ヨーク(46)が設けられていてもよい。これによれば、透過磁場がヨークに集中することにより、透過磁場検出センサの検出感度が向上する。   Further, a yoke (46) may be provided on the back surface of the transmitted magnetic field detection sensor. According to this, since the transmitted magnetic field is concentrated on the yoke, the detection sensitivity of the transmitted magnetic field detection sensor is improved.

また、本発明の検査装置は、透過磁場検出センサに加え、磁石と円筒状超電導体との間に配設され、円筒状超電導体の円筒周面を挟んで透過磁場検出センサと対向配置するとともに、軸方向移動ユニット及び回転ユニットの駆動により透過磁場検出センサとともに移動可能に構成された遮蔽磁場検出センサ(53)を備えていてもよい。そして、遮蔽磁場検出センサが、磁石の一方の磁極から円筒状超電導体に印加される磁場が円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を、軸方向移動ユニット及び回転ユニットの駆動によって円筒状超電導体の円筒周面に沿って移動しながら検出することにより、円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性を検査するように構成してもよい。これによれば、透過磁場と遮蔽磁場を同時に検出することができ、検査精度がより向上する。   In addition, the inspection device of the present invention is disposed between the magnet and the cylindrical superconductor in addition to the transmitted magnetic field detection sensor, and is disposed to face the transmitted magnetic field detection sensor across the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. And a shielding magnetic field detection sensor (53) configured to be movable together with the transmitted magnetic field detection sensor by driving the axial movement unit and the rotation unit. Then, the shielded magnetic field detection sensor, the shield magnetic field formed by the magnetic field applied to the cylindrical superconductor from one magnetic pole of the magnet is shielded on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, the axial moving unit and The soundness of the superconducting state in the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor may be inspected by detecting while moving along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor by driving the rotating unit. According to this, the transmission magnetic field and the shielding magnetic field can be detected simultaneously, and the inspection accuracy is further improved.

また、本発明に係る検査装置に用いられる磁石は、永久磁石であってもよい。永久磁石を用いることにより、電源等の付帯設備を必要とせずに印加磁場を形成することができる。このため検査装置の構造を簡便化することができる。   Further, the magnet used in the inspection device according to the present invention may be a permanent magnet. By using a permanent magnet, an applied magnetic field can be formed without requiring additional equipment such as a power supply. For this reason, the structure of the inspection device can be simplified.

また、本発明に係る検査装置に用いられる磁石は、コイル又は電磁石であってもよい。コイル又は電磁石を用いることにより、それに通電する電流の大きさや向きを変更して、円筒状超電導体への印加磁場の大きさや向きを変更することができる。このため、印加磁場を調整して、最適な検査条件を設定することができる。   Further, the magnet used in the inspection device according to the present invention may be a coil or an electromagnet. By using a coil or an electromagnet, the magnitude and direction of a current applied to the cylindrical superconductor can be changed by changing the magnitude and direction of a current flowing through the coil or the electromagnet. Therefore, it is possible to adjust the applied magnetic field and set the optimum inspection conditions.

また、円筒状超電導体は、円筒状に形成された円筒基材(71)と、円筒基材の内周面又は外周面に超電導線材が螺旋状に巻回されることにより円筒状に形成された超電導層(72,73)と、を備えるものであってもよい。この場合、遮蔽磁場検出センサ及び/又は透過磁場検出センサが、超電導線材の螺旋巻線方向に沿って円筒状超電導体の円筒周面を移動するように、軸方向移動ユニット及び回転ユニットが制御されるとよい。   Further, the cylindrical superconductor is formed in a cylindrical shape by a cylindrical base material (71) formed in a cylindrical shape and a superconducting wire spirally wound on the inner or outer peripheral surface of the cylindrical base material. And a superconducting layer (72, 73). In this case, the axial movement unit and the rotation unit are controlled such that the shielded magnetic field detection sensor and / or the transmitted magnetic field detection sensor move on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor along the spiral winding direction of the superconducting wire. Good.

超電導線材が螺旋巻きされてなる円筒状超電導体の円筒周面の超電導状態の健全性を検査するにあたり、例えば、まず、軸方向移動ユニットを駆動させて円筒状超電導体を軸方向に沿って検査し、次いで、回転ユニットを駆動させて所定角度だけ検査領域を回転させる。その後、軸方向移動ユニットを駆動させて円筒状超電導体を軸方向に沿って検査する。これを繰り返すことにより、円筒周面の全体に亘り検査を実施することができる。しかしながら、この場合、不健全な箇所の位置を特定するためには、それぞれの回転角度において軸方向に沿って検査した結果をマッピングする必要が生じる場合がある。これに対し、本発明のように螺旋巻線方向に沿って円筒状超電導体を検査することにより、回転角度と軸方向位置が連続的に変化するので、マッピングすることなくリアルタイムで超電導状態の健全性及び不健全な箇所の特定を行うことができる。   In order to inspect the soundness of the superconducting state of the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor in which the superconducting wire is spirally wound, for example, first, the axial moving unit is driven to inspect the cylindrical superconductor along the axial direction. Then, the rotation unit is driven to rotate the inspection area by a predetermined angle. Then, the cylindrical superconductor is inspected along the axial direction by driving the axial moving unit. By repeating this, the inspection can be performed over the entire cylindrical peripheral surface. However, in this case, in order to specify the position of the unhealthy part, it may be necessary to map the result of inspection along the axial direction at each rotation angle. On the other hand, by inspecting the cylindrical superconductor along the spiral winding direction as in the present invention, the rotation angle and the axial position continuously change, so that the superconducting state of the superconducting state can be monitored in real time without mapping. Sex and unhealthy parts can be specified.

また、本発明は、超電導状態の円筒状超電導体(7)の円筒周面に対面配置した遮蔽磁場検出センサ(53)と、異なる2つの磁極(N極、S極)を有し、一方の磁極が遮蔽磁場検出センサを挟んで円筒状超電導体の円筒周面と対面する位置に配設された磁石(55)とを、円筒状超電導体の軸方向及び周方向に掃引する掃引工程と、遮蔽磁場検出センサが、磁石の一方の磁極から円筒状超電導体に印加された磁場が円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を、掃引工程にて掃引されながら検出する遮蔽磁場検出工程と、を含む、円筒状超電導体の検査方法を提供する。   Further, the present invention has a shielded magnetic field detection sensor (53) arranged facing the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor (7) in a superconducting state, and two different magnetic poles (N pole, S pole). A sweeping step of sweeping a magnet (55) having a magnetic pole disposed at a position facing the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor with the shielding magnetic field detection sensor interposed therebetween, in the axial direction and the circumferential direction of the cylindrical superconductor; The shielding magnetic field detection sensor sweeps a shielding magnetic field formed by a magnetic field applied to the cylindrical superconductor from one of the magnetic poles of the magnet being shielded by the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor in a sweeping process. And a shielding magnetic field detecting step of detecting.

本発明に係る検査方法によれば、遮蔽磁場検出センサが、円筒状超電導体の円筒周面に沿って掃引されながら遮蔽磁場を検出する。このため、円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性を検査することができる。   According to the inspection method of the present invention, the shielding magnetic field detection sensor detects the shielding magnetic field while being swept along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. Therefore, the soundness of the superconducting state in the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor can be inspected.

また、本発明は、超電導状態の円筒状超電導体(7)の円筒周面に対面配置した透過磁場検出センサ(43)と、異なる2つの磁極(N極、S極)を有し、一方の磁極が円筒状超電導体の円筒周面を挟んで透過磁場検出センサに対面する位置に配設された磁石(55)とを、円筒状超電導体の軸方向及び周方向に掃引する掃引工程と、透過磁場検出センサが、磁石の一方の磁極から円筒状超電導体に印加された磁場が円筒状超電導体の円筒周面を透過することにより形成される透過磁場を、掃引工程にて掃引されながら検出する透過磁場検出工程と、を含む、円筒状超電導体の検査方法を提供する。   Further, the present invention has a transmission magnetic field detection sensor (43) disposed facing the cylindrical peripheral surface of a cylindrical superconductor (7) in a superconducting state, and two different magnetic poles (N pole and S pole). A sweeping step of sweeping a magnet (55) whose magnetic pole is disposed at a position facing the transmitted magnetic field detection sensor across the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, in an axial direction and a circumferential direction of the cylindrical superconductor; The transmitted magnetic field detection sensor detects the transmitted magnetic field formed by the magnetic field applied to the cylindrical superconductor from one magnetic pole of the magnet passing through the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor while being swept in the sweep process A method for detecting a cylindrical superconductor, comprising:

本発明に係る検査方法によれば、透過磁場検出センサが、円筒状超電導体の円筒周面に沿って掃引されながら透過磁場を検出する。このため、円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性を検査することができる。   According to the inspection method of the present invention, the transmitted magnetic field detection sensor detects the transmitted magnetic field while being swept along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. Therefore, the soundness of the superconducting state in the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor can be inspected.

上記した検査方法において、円筒状超電導体は、円筒状に形成された円筒基材(71)と、円筒基材の内周面又は外周面に超電導線材が螺旋状に巻回されることにより円筒状に形成された超電導層(72,73)と、を備えていてもよい。この場合、掃引工程にて、遮蔽磁場検出センサ及び/又は透過磁場検出センサが、超電導線材の螺旋巻線方向に沿って円筒状超電導体の円筒周面を移動するように、掃引されるとよい。これによれば、リアルタイムで円筒状超電導体の超電導状態の健全性及び不健全な箇所の特定を行うことができる。   In the above-described inspection method, the cylindrical superconductor is formed by spirally winding a superconducting wire on a cylindrical base material (71) and an inner or outer peripheral surface of the cylindrical base material. And a superconducting layer (72, 73) formed in a shape. In this case, in the sweeping step, the shielding magnetic field detection sensor and / or the transmitted magnetic field detection sensor may be swept so as to move on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor along the spiral winding direction of the superconducting wire. . According to this, the soundness of the superconducting state of the cylindrical superconductor and the unhealthy part can be specified in real time.

図1は、第一実施形態に係る円筒状超電導体の検査装置を示す部分断面概略図である。FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view showing a cylindrical superconductor inspection apparatus according to the first embodiment. 図2は、回転ユニット、内側検査ユニット、及び外側検査ユニットの接続構成を示す断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a connection configuration of the rotation unit, the inner inspection unit, and the outer inspection unit. 図3は、図2のIII−III断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 図4は、円筒状超電導体の概略斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view of the cylindrical superconductor. 図5は、円筒状超電導体をその軸中心を含む平面で切断した概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view of the cylindrical superconductor cut along a plane including the axial center thereof. 図6は、螺旋巻きされた内側超電導層と外側超電導層とを別々に示す図である。FIG. 6 is a view separately showing the spirally wound inner superconducting layer and outer superconducting layer. 図7は、内部に円筒状超電導体が配設された容器の概略断面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view of a container having a cylindrical superconductor disposed therein. 図8は、検査開始時における、容器内の円筒状超電導体と検査装置との配置関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an arrangement relationship between the cylindrical superconductor in the container and the inspection device at the start of the inspection. 図9は、円筒状超電導体に対する、内側ホール素子、外側ホール素子、外側永久磁石の配置関係を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing the arrangement of the inner Hall element, the outer Hall element, and the outer permanent magnet with respect to the cylindrical superconductor. 図10は、外側ホール素子が検出する磁場を示す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram showing a magnetic field detected by the outer Hall element. 図11は、内側ホール素子が検出する磁場を示す概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram showing a magnetic field detected by the inner Hall element. 図12は、外側ホール素子が検出する遮蔽磁場と円筒状超電導体の欠陥の有無の関係を概念的に示す図である。FIG. 12 is a diagram conceptually showing the relationship between the shielding magnetic field detected by the outer Hall element and the presence or absence of a defect in the cylindrical superconductor. 図13は、内側ホール素子が検出する透過磁場と円筒状超電導体の欠陥の有無の関係を概念的に示す図である。FIG. 13 is a diagram conceptually showing the relationship between the transmitted magnetic field detected by the inner Hall element and the presence or absence of a defect in the cylindrical superconductor. 図14Aは、意図的に欠陥が形成された内側超電導層及び外側超電導層を有する円筒状超電導体を示す。FIG. 14A shows a cylindrical superconductor having an inner superconducting layer and an outer superconducting layer with intentionally formed defects. 図14Bは、内側超電導層を構成する超電導線材と外側超電導層を構成する超電導線材とを、それぞれ展開した状態を示す図である。FIG. 14B is a diagram showing a state in which a superconducting wire constituting the inner superconducting layer and a superconducting wire constituting the outer superconducting layer are respectively developed. 図15は、内側超電導層と外側超電導層とを重ね合わせた円筒体の展開図である。FIG. 15 is a developed view of a cylindrical body in which an inner superconducting layer and an outer superconducting layer are overlapped. 図16は、外側ホール素子にて検出した遮蔽磁場の測定結果を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a measurement result of the shielding magnetic field detected by the outer Hall element. 図17は、内側ホール素子にて検出した透過磁場の測定結果を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a measurement result of a transmission magnetic field detected by the inner Hall element. 図18は、図16に示す遮蔽磁場の測定結果を円筒状超電導体の展開図にマッピングして示す図である。FIG. 18 is a diagram showing the measurement result of the shielding magnetic field shown in FIG. 16 mapped to a developed view of the cylindrical superconductor. 図19は、図17に示す透過磁場の測定結果を円筒状超電導体の展開図にマッピングして示す図である。FIG. 19 is a diagram showing the measurement result of the transmission magnetic field shown in FIG. 17 mapped to a developed view of the cylindrical superconductor. 図20は、超電導線材が螺旋巻きされてなる円筒状超電導体の円筒周面の位置を回転角度で表した場合における、回転角度と磁場の強さとの関係を表すグラフである。FIG. 20 is a graph showing the relationship between the rotation angle and the strength of the magnetic field when the position of the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor formed by spirally winding the superconducting wire is represented by the rotation angle. 図21は、変形例2に係る検査装置の回転ユニット、内側検査ユニット、及び外側検査ユニットの接続構成を示す断面概略図であるFIG. 21 is a schematic cross-sectional view illustrating a connection configuration of a rotation unit, an inner inspection unit, and an outer inspection unit of the inspection device according to the second modification. 図22は、変形例2に係る検査装置を用いて容器内にセットされた円筒状超電導体を検査する際における、検査装置と円筒状超電導体の配置関係を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating an arrangement relationship between an inspection device and a cylindrical superconductor when inspecting a cylindrical superconductor set in a container using the inspection device according to the second modification. 図23は、第二実施形態に係り、2つのホール素子を有する外側ホール素子を螺旋方向に掃引する例を示す概略図である。FIG. 23 is a schematic diagram showing an example of sweeping an outer Hall element having two Hall elements in a spiral direction according to the second embodiment. 図24は、外側ホール素子と、円筒状超電導体の内側超電導層及び外側超電導層との配置関係を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing an arrangement relationship between the outer Hall element and the inner and outer superconducting layers of the cylindrical superconductor. 図25は、第三実施形態に係り、冷凍機により冷却された円筒状超電導体を検査装置により検査する状態を示す図である。FIG. 25 is a diagram illustrating a state in which the cylindrical superconductor cooled by the refrigerator is inspected by the inspection device according to the third embodiment. 図26は、冷凍機と、円筒状超電導体と、内側ホール素子と、外側ホール素子及び外側永久磁石との配置関係を表す概略図である。FIG. 26 is a schematic diagram illustrating an arrangement relationship among a refrigerator, a cylindrical superconductor, an inner Hall element, an outer Hall element, and an outer permanent magnet. 図27は、第四実施形態に係り、NMR装置の超電導マグネットに組み込まれた円筒状超電導体を検査装置により検査する状態を示す図である。FIG. 27 is a diagram illustrating a state where the cylindrical superconductor incorporated in the superconducting magnet of the NMR apparatus is inspected by the inspection apparatus according to the fourth embodiment. 図28は、円筒状超電導体が組み込まれた超電導マグネットを示す図である。FIG. 28 is a diagram showing a superconducting magnet in which a cylindrical superconductor is incorporated. 図29は、第五実施形態に係る検査装置を適用した検査の例を示す図である。FIG. 29 is a diagram illustrating an example of inspection using the inspection device according to the fifth embodiment. 図30は、第六実施形態に係る検査装置を適用した検査の例を示す図である。FIG. 30 is a diagram illustrating an example of inspection using the inspection device according to the sixth embodiment. 図31は、第七実施形態に係る検査装置を適用した検査の例を示す図である。FIG. 31 is a diagram illustrating an example of inspection using the inspection device according to the seventh embodiment. 図32は、第八実施形態に係る検査装置を適用した検査の例を示す図である。FIG. 32 is a diagram illustrating an example of an inspection using the inspection device according to the eighth embodiment. 図33は、第九実施形態に係る検査装置を適用した検査の例を示す図である。FIG. 33 is a diagram illustrating an example of an inspection using the inspection device according to the ninth embodiment.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る円筒状超電導体の検査装置(以下、単に検査装置という)1を示す部分断面概略図である。図1に示すように、検査装置1は、手動昇降操作ユニット10と、軸方向移動ユニット20と、回転ユニット30と、内側検査ユニット40と、外側検査ユニット50と、図示しないコントローラとを備える。
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic partial sectional view showing an inspection device (hereinafter simply referred to as an inspection device) 1 for a cylindrical superconductor according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, the inspection device 1 includes a manual lifting / lowering operation unit 10, an axial movement unit 20, a rotation unit 30, an inner inspection unit 40, an outer inspection unit 50, and a controller (not shown).

手動昇降操作ユニット10は、支持ガイド11と、上板12と、ボールネジロッド13と、ボールナット14と、手動ハンドル15とを有し、例えばアルミニウム製のベース板P上に載置される。   The manual lifting operation unit 10 includes a support guide 11, an upper plate 12, a ball screw rod 13, a ball nut 14, and a manual handle 15, and is mounted on a base plate P made of, for example, aluminum.

支持ガイド11は、その下端がベース板Pに固定されるとともに、ベース板Pから上方に延設された長尺状の板状部材である。この支持ガイド11の上端に、上板12が固定される。上板12は、支持ガイド11に固定される固定部分12aと、固定部分12aから図1の左方に延設した延設部分12bを有する。上板12の延設部分12bには、ボールネジロッド13の上端部分が回転可能に支持される。ボールネジロッド13は、上板12から鉛直下方に延設される。ボールネジロッド13の下端は、ベース板Pに設けられている図示しない軸受部材により回転可能に支持される。   The support guide 11 is a long plate-shaped member whose lower end is fixed to the base plate P and extends upward from the base plate P. An upper plate 12 is fixed to an upper end of the support guide 11. The upper plate 12 has a fixed portion 12a fixed to the support guide 11, and an extended portion 12b extending from the fixed portion 12a to the left in FIG. The upper end portion of the ball screw rod 13 is rotatably supported by the extending portion 12b of the upper plate 12. The ball screw rod 13 extends vertically downward from the upper plate 12. The lower end of the ball screw rod 13 is rotatably supported by a bearing member (not shown) provided on the base plate P.

ボールネジロッド13の外周に雄ネジが形成される。そして、ボールネジロッド13の外周に形成された雄ネジに螺合するように、ボールナット14がボールネジロッド13の外周に軸回り回転不能に取り付けられる。   A male screw is formed on the outer periphery of the ball screw rod 13. Then, the ball nut 14 is attached to the outer periphery of the ball screw rod 13 so as to be screwed around a male screw formed on the outer periphery of the ball screw rod 13 so as not to rotate around the axis.

また、上板12の上方に手動ハンドル15が設けられる。手動ハンドル15は、上板12を貫通してボールネジロッド13の上端に接続される。手動ハンドル15は、鉛直軸回りに回転可能であり、回転することによりボールネジロッド13が軸回り回転することができるように構成される。ボールネジロッド13が軸回り回転することにより、ボールネジロッド13に螺合されたボールナット14が上下動する。   A manual handle 15 is provided above the upper plate 12. The manual handle 15 is connected to the upper end of the ball screw rod 13 through the upper plate 12. The manual handle 15 is rotatable about a vertical axis, and is configured such that the ball screw rod 13 can rotate about the axis by rotating. When the ball screw rod 13 rotates around the axis, the ball nut 14 screwed to the ball screw rod 13 moves up and down.

軸方向移動ユニット20は、ジョイントブロック21と、支持ケース22と、第一電動モータ23と、ボールネジロッド24と、軸方向移動ステージ25とを有する。   The axial movement unit 20 includes a joint block 21, a support case 22, a first electric motor 23, a ball screw rod 24, and an axial movement stage 25.

ジョイントブロック21は、手動昇降操作ユニット10のボールナット14に接続される。このジョイントブロック21に、支持ケース22が接続される。支持ケース22は、下板221と、支持ロッド222とを有する。支持ロッド222は、図1に示すように鉛直方向に延設されており、その下方部分にてジョイントブロック21に接続される。また、支持ロッド222の下端部に下板221が固定される。下板221は、支持ロッド222を固定する固定部分221aと、固定部分221aから図1の左方に延設した延設部分221bを有する。   The joint block 21 is connected to the ball nut 14 of the manual lifting operation unit 10. A support case 22 is connected to the joint block 21. The support case 22 has a lower plate 221 and a support rod 222. The support rod 222 extends in the vertical direction as shown in FIG. 1, and is connected to the joint block 21 at a lower portion thereof. The lower plate 221 is fixed to the lower end of the support rod 222. The lower plate 221 has a fixed portion 221a for fixing the support rod 222, and an extended portion 221b extending from the fixed portion 221a to the left in FIG.

支持ロッド222の上端に第一電動モータ23が固定される。第一電動モータ23は、その出力軸が下方を向くように支持ロッド222に支持される。この第一電動モータ23の出力軸に、ボールネジロッド24の上端が同軸状に接続される。このため第一電動モータ23が駆動すると、ボールネジロッド24が軸回り回転する。ボールネジロッド24の下端は、下板221の延設部分221bに回転可能に支持される。第一電動モータ23の駆動は、コントローラにより制御される。   The first electric motor 23 is fixed to the upper end of the support rod 222. The first electric motor 23 is supported by the support rod 222 such that its output shaft faces downward. The upper end of a ball screw rod 24 is coaxially connected to the output shaft of the first electric motor 23. Therefore, when the first electric motor 23 is driven, the ball screw rod 24 rotates around the axis. The lower end of the ball screw rod 24 is rotatably supported by the extending portion 221b of the lower plate 221. The driving of the first electric motor 23 is controlled by the controller.

ボールネジロッド24の外周には雄ネジが形成される。また、ボールネジロッド24の外周に軸方向移動ステージ25が軸回り回転不能に取り付けられる。軸方向移動ステージ25は、ボールネジロッド24が貫通する貫通孔を有しており、この貫通孔にはボールネジロッド24の外周に形成された雄ネジに螺合する雌ネジが形成されている。従って、第一電動モータ23の駆動によりボールネジロッド24が回転すると、軸方向移動ステージ25がボールネジロッド24の軸方向すなわち鉛直方向に沿って上下動する。   A male screw is formed on the outer periphery of the ball screw rod 24. Further, an axial movement stage 25 is attached to the outer periphery of the ball screw rod 24 so as not to rotate around the axis. The axial movement stage 25 has a through hole through which the ball screw rod 24 penetrates. In this through hole, a female screw to be screwed with a male screw formed on the outer periphery of the ball screw rod 24 is formed. Therefore, when the ball screw rod 24 is rotated by the driving of the first electric motor 23, the axial movement stage 25 moves up and down along the axial direction of the ball screw rod 24, that is, the vertical direction.

回転ユニット30は、ケース31と、第二電動モータ32と、回転ステージ33とを有する。ケース31は、内部に空間を有する直方体状に形成されていて、その上壁部がL字状ブラケット34を介して軸方向移動ユニット20の軸方向移動ステージ25に接続される。また、ケース31内に第二電動モータ32が配設される。   The rotation unit 30 has a case 31, a second electric motor 32, and a rotation stage 33. The case 31 is formed in a rectangular parallelepiped shape having a space inside, and its upper wall is connected to the axial movement stage 25 of the axial movement unit 20 via an L-shaped bracket 34. Further, a second electric motor 32 is provided in the case 31.

ケース31の下壁に円板状の回転ステージ33が埋設される。回転ステージ33は、ベアリング等の軸受け部材を介して鉛直方向軸回りに回転可能にケース31に取り付けられる。この回転ステージ33は、ケース31内の第二電動モータ32の出力軸に同軸回転可能に接続される。従って、第二電動モータ32が駆動すると、回転ステージ33が鉛直方向軸回りに回転する。第二電動モータ32の駆動は、コントローラにより制御される。   A disk-shaped rotary stage 33 is embedded in the lower wall of the case 31. The rotary stage 33 is attached to the case 31 so as to be rotatable around a vertical axis via a bearing member such as a bearing. The rotary stage 33 is connected to the output shaft of the second electric motor 32 in the case 31 so as to be coaxially rotatable. Therefore, when the second electric motor 32 is driven, the rotary stage 33 rotates around the vertical axis. The driving of the second electric motor 32 is controlled by the controller.

回転ユニット30に内側検査ユニット40が接続され、内側検査ユニット40に外側検査ユニット50が接続される。図2は、回転ユニット30、内側検査ユニット40、及び外側検査ユニット50の接続構成を示す断面概略図である。図2に示すように、内側検査ユニット40は、内側ロッド部41と、内側検査板42と、内側ホール素子43と、内側スペーサ44とを有する。   The inner inspection unit 40 is connected to the rotating unit 30, and the outer inspection unit 50 is connected to the inner inspection unit 40. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a connection configuration of the rotation unit 30, the inner inspection unit 40, and the outer inspection unit 50. As shown in FIG. 2, the inner inspection unit 40 has an inner rod portion 41, an inner inspection plate 42, an inner Hall element 43, and an inner spacer 44.

内側ロッド部41は鉛直方向に長い円柱状部材である。内側ロッド部41は、その上端部分を構成する拡径した頭部41aと、頭部41aから図2の下方に延設した本体部41bとを有する。また、回転ユニット30の回転ステージ33の下面の外周寄りの部分には、係合部材35がボルトにより接続される。係合部材35は、円板状の回転ステージ33の外周寄りの部分から下方に延設した円筒状の胴部35aと、胴部35aの下方端部から径内方に延びる鍔部35bとを有する。そして、内側ロッド部41の頭部41aの下面が係合部材35の鍔部35bの上面に係合される。この状態で、ボルトによって係合部材35が回転ステージ33に締め付けられることにより、内側ロッド部41の頭部41aが回転ステージ33と係合部材35との間に挟持される。斯かる挟持により内側ロッド部41が回転ユニット30に固定される。この固定状態では、回転ステージ33の中心軸と内側ロッド部41の本体部41bの長手方向中心軸が一致する。従って、回転ステージ33が回転すると、それと一体的に内側ロッド部41が軸回り回転する。   The inner rod portion 41 is a columnar member that is long in the vertical direction. The inner rod portion 41 has a head portion 41a having an enlarged diameter and an upper end portion, and a main body portion 41b extending downward from the head portion 41a in FIG. An engagement member 35 is connected to a portion of the lower surface of the rotation stage 33 of the rotation unit 30 near the outer periphery by a bolt. The engagement member 35 includes a cylindrical body 35a extending downward from a portion near the outer periphery of the disk-shaped rotary stage 33, and a flange 35b extending radially inward from a lower end of the body 35a. Have. Then, the lower surface of the head portion 41a of the inner rod portion 41 is engaged with the upper surface of the flange portion 35b of the engaging member 35. In this state, the head 41a of the inner rod portion 41 is sandwiched between the rotating stage 33 and the engaging member 35 by fastening the engaging member 35 to the rotating stage 33 with the bolt. The inner rod portion 41 is fixed to the rotating unit 30 by such holding. In this fixed state, the central axis of the rotary stage 33 coincides with the central axis in the longitudinal direction of the main body 41b of the inner rod 41. Therefore, when the rotation stage 33 rotates, the inner rod portion 41 rotates around the axis integrally therewith.

また、図2からわかるように、内側ロッド部41の本体部41bの上方部分の一部には、径内方に切り欠かれた接続用切欠き面41cが形成される。さらに、内側ロッド部41の本体部41bの下方部分には、径内方に切り欠かれた内側切欠き面41dが形成される。内側ロッド部41の本体部41bの周方向における接続用切欠き面41cの形成位置と内側切欠き面41dの形成位置は、ほぼ一致する。   Further, as can be seen from FIG. 2, a connection notched surface 41c which is cut inward in a radial direction is formed in a part of the upper portion of the main body 41b of the inner rod portion 41. Further, an inner notch surface 41d cut inward in a radial direction is formed in a lower portion of the main body portion 41b of the inner rod portion 41. The formation position of the connection notch surface 41c and the formation position of the inner notch surface 41d in the circumferential direction of the main body portion 41b of the inner rod portion 41 substantially coincide with each other.

内側ロッド部41の内側切欠き面41d上に、内側検査板42が面当たりするように配設される。そして、ボルトにより内側検査板42が下側切欠き面41dに固定される。内側検査板42は、内側切欠き面41dに固定された状態で、内側ロッド部41の本体部41bの下端からさらに下方に突き出るように、配設される。また、内側検査板42は、固定状態で内側ロッド部41の本体部41bの径外方を向く取付面42aを有しており、この取付面42aに、絶縁材料で形成された内側スペーサ44を介して内側ホール素子43が取り付けられる。内側ホール素子43は、それを通過する磁束により形成される磁場を検出する磁場センサとして機能する。図2からわかるように、内側スペーサ44及び内側ホール素子43は、内側検査板42の下方部分に取り付けられる。   The inner inspection plate 42 is disposed on the inner notch surface 41d of the inner rod portion 41 so as to contact the surface. Then, the inner inspection plate 42 is fixed to the lower cutout surface 41d by bolts. The inner inspection plate 42 is disposed so as to protrude further downward from the lower end of the main body portion 41b of the inner rod portion 41 while being fixed to the inner notch surface 41d. Further, the inner inspection plate 42 has a mounting surface 42a facing outward in a radial direction of the main body portion 41b of the inner rod portion 41 in a fixed state, and an inner spacer 44 formed of an insulating material is provided on the mounting surface 42a. The inner Hall element 43 is attached through the intermediary. The inner Hall element 43 functions as a magnetic field sensor that detects a magnetic field formed by a magnetic flux passing therethrough. As can be seen from FIG. 2, the inner spacer 44 and the inner Hall element 43 are attached to a lower portion of the inner test plate 42.

外側検査ユニット50は、外側ロッド部51と、外側検査板52と、外側ホール素子53と、外側スペーサ54と、外側永久磁石55とを有する。   The outer inspection unit 50 has an outer rod portion 51, an outer inspection plate 52, an outer Hall element 53, an outer spacer 54, and an outer permanent magnet 55.

外側ロッド部51も内側ロッド部41と同様に鉛直方向に長く形成され、水平方向に切断した断面が矩形状を呈する。外側ロッド部51は、その上端部分を構成する頭部51aと、頭部51aから図2の下方に延設した本体部51bとを有する。頭部51aは、本体部51bよりも図2の左方に凸状に突き出るように形成される。そして、頭部51aの左端面が、内側ロッド部41の本体部41bの上方部分に形成されている接続用切欠き面41cに面当たりするように、外側ロッド部51が内側ロッド部41に対して配設される。そして、ボルト等の締結部材を介して、頭部51aが内側ロッド部41の接続用切欠き面41cに固定される。頭部51aが接続用切欠き面41cに固定された状態では、外側ロッド部51の本体部51bは、内側ロッド部41の本体部41bに対して一定の隙間を隔てて平行配置する。なお、図3は、図2のIII−III断面図であり、内側ロッド部41の本体部41bと外側ロッド部51の頭部51aとの接続状態を示す。   The outer rod portion 51 is also formed to be long in the vertical direction similarly to the inner rod portion 41, and has a rectangular cross section cut in the horizontal direction. The outer rod portion 51 has a head portion 51a forming the upper end portion thereof, and a main body portion 51b extending downward from FIG. 2 from the head portion 51a. The head 51a is formed so as to protrude leftward in FIG. 2 from the main body 51b. Then, the outer rod portion 51 is in contact with the inner rod portion 41 such that the left end surface of the head portion 51a is in contact with the connection notch surface 41c formed in the upper portion of the main body portion 41b of the inner rod portion 41. Is arranged. Then, the head portion 51a is fixed to the connection notch surface 41c of the inner rod portion 41 via a fastening member such as a bolt. In a state where the head 51a is fixed to the notch 41c for connection, the main body 51b of the outer rod portion 51 is arranged in parallel with the main body portion 41b of the inner rod portion 41 with a certain gap. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2 and shows a connection state between the main body 41 b of the inner rod 41 and the head 51 a of the outer rod 51.

また、外側ロッド部51の本体部51bの下方部分のうち、内側ロッド部41の本体部41bに形成された内側切欠き面41dに対面する部分に、外側切欠き面51cが形成される。この外側切欠き面51c上に、外側検査板52が面当たりするように配設される。そして、ボルトにより外側検査板52が外側切欠き面51cに固定される。外側検査板52は、外側切欠き面51cに固定された状態で、外側ロッド部51の本体部51bの下端からさらに下方に突き出るように、配設される。また、外側検査板52は、固定状態で内側ロッド部41に取り付けられている内側検査板42の取付面42aに一定の隙間を隔てて対面する取付面52aを有しており、この取付面52aに、絶縁材料で形成された外側スペーサ54を介して外側ホール素子53が取り付けられる。外側ホール素子53は、それを通過する磁束により形成される磁場を検出する磁場センサとして機能する。図2からわかるように、外側スペーサ54及び外側ホール素子53は、外側検査板52の下方部分に取り付けられる。   Further, an outer cutout surface 51c is formed in a portion of the lower portion of the main body portion 51b of the outer rod portion 51 facing the inner cutout surface 41d formed in the main body portion 41b of the inner rod portion 41. The outer inspection plate 52 is disposed on the outer notch surface 51c so as to contact the surface. Then, the outer inspection plate 52 is fixed to the outer notch surface 51c by the bolt. The outer inspection plate 52 is disposed so as to protrude further downward from the lower end of the main body portion 51b of the outer rod portion 51 while being fixed to the outer notch surface 51c. Further, the outer inspection plate 52 has a mounting surface 52a facing a mounting surface 42a of the inner inspection plate 42 fixedly attached to the inner rod portion 41 with a predetermined gap therebetween. Then, an outer Hall element 53 is attached via an outer spacer 54 formed of an insulating material. The outer Hall element 53 functions as a magnetic field sensor that detects a magnetic field formed by a magnetic flux passing therethrough. As can be seen from FIG. 2, the outer spacer 54 and the outer Hall element 53 are attached to a lower portion of the outer test plate 52.

また、外側検査板52の下方部分であって、外側スペーサ54を介して外側ホール素子53に対面する位置に外側永久磁石55が埋設される。本実施形態では、外側永久磁石55として、ネオジム系磁石(NdFeB磁石)を用いた。この外側永久磁石55は、異なる2つの磁極(N極及びS極)を有し、N極が、外側スペーサ54を挟んで外側ホール素子53に対面するように、外側検査板52に埋設される。   An outer permanent magnet 55 is embedded at a position below the outer inspection plate 52 and facing the outer Hall element 53 via the outer spacer 54. In the present embodiment, a neodymium magnet (NdFeB magnet) is used as the outer permanent magnet 55. The outer permanent magnet 55 has two different magnetic poles (N-pole and S-pole), and is embedded in the outer inspection plate 52 such that the N-pole faces the outer Hall element 53 with the outer spacer 54 interposed therebetween. .

図2からわかるように、内側検査板42と外側検査板52は、互いに対面するように、配置される。そして、内側検査板42に取り付けられる内側ホール素子43は、外側検査板52に取り付けられる外側ホール素子53に対面配置する。また、内側ロッド部41の本体部41b及びそれに取り付けられている構成要素(内側検査板42、内側ホール素子43、内側スペーサ44)は、検査対象である円筒状超電導体の内周空間に配設することができるように、寸法設定される。また、内側ロッド部41の本体部41b及びそれに取り付けられている構成要素が円筒状超電導体の内周空間に配設されているときに、外側ロッド部51の本体部51b及びそれに取り付けられている構成要素(外側検査板52、外側ホール素子53、外側スペーサ54、外側永久磁石55)が円筒状超電導体の外周側に配設されるように、これらの構成要素が寸法設定される。つまり、内側ロッド部41の本体部41b及びそれに取り付けられる構成要素が円筒状超電導体の内周空間に配設されたとき、内側ロッド部41の本体部41bと外側ロッド部51の本体部51bとの隙間に円筒状超電導体の円筒周面が挟み込まれるように、内側検査ユニット40及び外側検査ユニット50が構成される。   As can be seen from FIG. 2, the inner inspection plate 42 and the outer inspection plate 52 are arranged so as to face each other. The inner Hall element 43 attached to the inner inspection plate 42 faces the outer Hall element 53 attached to the outer inspection plate 52. The main body 41b of the inner rod 41 and the components attached thereto (the inner inspection plate 42, the inner Hall element 43, and the inner spacer 44) are disposed in the inner peripheral space of the cylindrical superconductor to be inspected. Dimensioned so that you can When the main body 41b of the inner rod 41 and the components attached thereto are disposed in the inner peripheral space of the cylindrical superconductor, the main body 51b of the outer rod 51 and the main body 51b are attached thereto. These components are dimensioned such that the components (the outer inspection plate 52, the outer Hall element 53, the outer spacer 54, and the outer permanent magnet 55) are disposed on the outer peripheral side of the cylindrical superconductor. That is, when the main body portion 41b of the inner rod portion 41 and the components attached thereto are disposed in the inner peripheral space of the cylindrical superconductor, the main body portion 41b of the inner rod portion 41 and the main body portion 51b of the outer rod portion 51 are The inner inspection unit 40 and the outer inspection unit 50 are configured such that the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor is sandwiched in the gap.

また、図2及び図3によく示すように、内側ロッド部41の本体部41bの外周には、径内方に窪んだ複数の溝41eが、軸方向に沿って形成されている。本実施形態では、4本の溝41eが、内側ロッド部41の本体部41bの外周に、周方向に沿って等間隔に形成されている。この溝41e内に、内側ホール素子43に一端が接続された信号線が配策される。なお、外側ホール素子53に一端が接続された信号線は、図2に示すように、外側ロッド部51の本体部51bの表面(具体的には内側ロッド部41の本体部41bに対面する表面)上に配策される。これらの信号線の他端は、図示しないコントローラに電気的に接続される。   As well shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of grooves 41 e that are recessed radially inward are formed on the outer periphery of the main body 41 b of the inner rod 41 along the axial direction. In the present embodiment, four grooves 41 e are formed at equal intervals along the circumferential direction on the outer periphery of the main body 41 b of the inner rod 41. A signal line having one end connected to the inner Hall element 43 is routed in the groove 41e. As shown in FIG. 2, the signal line having one end connected to the outer Hall element 53 is connected to the surface of the main body 51b of the outer rod 51 (specifically, the surface facing the main body 41b of the inner rod 41). ) Will be arranged on. The other ends of these signal lines are electrically connected to a controller (not shown).

上記構成の検査装置1においては、軸方向移動ユニット20(第一電動モータ23)が駆動すると、回転ユニット30、内側検査ユニット40及び外側検査ユニット50が一体的に鉛直方向に移動する。つまり、内側検査ユニット40が備える内側ホール素子43、並びに外側検査ユニット50が備える外側ホール素子53及び外側永久磁石55は、軸方向移動ユニット20の駆動により一体的に移動するように、それぞれ接続されていることになる。また、回転ユニット30(第二電動モータ32)が駆動すると、内側ロッド部41の本体部41bの中心軸回りに、内側検査ユニット40及び外側検査ユニット50が一体的に回転する。つまり内側検査ユニット40が備える内側ホール素子43、並びに外側検査ユニット50が備える外側ホール素子53及び外側永久磁石55は、回転ユニット30の駆動により一体的に回転移動するように、それぞれ接続されていることになる。   In the inspection apparatus 1 having the above configuration, when the axial movement unit 20 (the first electric motor 23) is driven, the rotation unit 30, the inner inspection unit 40, and the outer inspection unit 50 move integrally in the vertical direction. That is, the inner Hall element 43 included in the inner inspection unit 40, and the outer Hall element 53 and the outer permanent magnet 55 included in the outer inspection unit 50 are connected so as to move integrally by driving the axial movement unit 20. Will be. When the rotation unit 30 (second electric motor 32) is driven, the inner inspection unit 40 and the outer inspection unit 50 integrally rotate around the central axis of the main body 41b of the inner rod 41. That is, the inner Hall element 43 included in the inner inspection unit 40, and the outer Hall element 53 and the outer permanent magnet 55 included in the outer inspection unit 50 are connected so as to be integrally rotated by driving the rotation unit 30. Will be.

次に、検査対象である円筒状超電導体について説明する。図4は、円筒状超電導体7の概略斜視図である。また、図5は、円筒状超電導体7をその中心軸を含む平面で切断した概略断面図である。図4及び図5に示すように、円筒状超電導体7は、円筒基材71と、内側超電導層72と、外側超電導層73とを有する。   Next, the cylindrical superconductor to be inspected will be described. FIG. 4 is a schematic perspective view of the cylindrical superconductor 7. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the cylindrical superconductor 7 cut along a plane including the central axis. As shown in FIGS. 4 and 5, the cylindrical superconductor 7 has a cylindrical base material 71, an inner superconducting layer 72, and an outer superconducting layer 73.

円筒基材71は例えば銅等により円筒状に形成される。この円筒基材71の外周面に内側超電導層72が形成される。内側超電導層72は、細長い超電導線材(超電導テープ)を、円筒基材71の外周面に螺旋巻きすることにより円筒状に形成される。超電導線材の螺旋巻きにより円筒状に形成された内側超電導層72の外周に、外側超電導層73が形成される。外側超電導層73も内側超電導層72と同様に、細長い超電導線材(超電導テープ)を、円筒状の内側超電導層72の外周面に螺旋巻きすることにより円筒状に形成される。つまり、円筒状超電導体7は、円筒基材71の外周に、2層の超電導線材からなる円筒状の超電導体が積層されることにより、形成される。   The cylindrical substrate 71 is formed in a cylindrical shape by, for example, copper or the like. An inner superconducting layer 72 is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical base material 71. The inner superconducting layer 72 is formed in a cylindrical shape by spirally winding an elongated superconducting wire (superconducting tape) around the outer peripheral surface of the cylindrical base material 71. An outer superconducting layer 73 is formed on the outer periphery of an inner superconducting layer 72 formed into a cylindrical shape by spirally winding a superconducting wire. Similarly to the inner superconducting layer 72, the outer superconducting layer 73 is formed in a cylindrical shape by spirally winding an elongated superconducting wire (superconducting tape) around the outer peripheral surface of the cylindrical inner superconducting layer 72. That is, the cylindrical superconductor 7 is formed by laminating a cylindrical superconductor made of two layers of superconducting wires on the outer periphery of the cylindrical base material 71.

図6は、螺旋巻きされた内側超電導層72と外側超電導層73とを別々に示す図であり、図6(a)が内側超電導層72を示し、図6(b)が外側超電導層73を示している。図6(a)からわかるように、内側超電導層72は、超電導線材が螺旋巻きされることにより円筒状に形成され、軸方向に隣接する超電導線材の側縁どうしが隙間なく付き合わされる。このため螺旋巻きされた超電導線材の隣接する側縁と側縁との境界線(以下、螺旋境界)B1が螺旋状に形成される。また、図6(b)からわかるように、外側超電導層73も超電導線材が螺旋巻きされることにより円筒状に形成され、軸方向に隣接する超電導線材の側縁どうしが隙間なく付き合わされる。このため螺旋巻きされた超電導線材の隣接する側縁と側縁との境界線(以下、螺旋境界)B2が螺旋状に形成される。   FIGS. 6A and 6B are diagrams showing the spirally wound inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73 separately. FIG. 6A shows the inner superconducting layer 72, and FIG. 6B shows the outer superconducting layer 73. Is shown. As can be seen from FIG. 6 (a), the inner superconducting layer 72 is formed in a cylindrical shape by spirally winding the superconducting wire, and the side edges of the superconducting wires adjacent in the axial direction are brought into contact with no gap. Therefore, a boundary line (hereinafter referred to as a spiral boundary) B1 between adjacent side edges of the spirally wound superconducting wire is formed in a spiral shape. Further, as can be seen from FIG. 6B, the outer superconducting layer 73 is also formed in a cylindrical shape by spirally winding the superconducting wire, and the side edges of the superconducting wires adjacent in the axial direction are brought into contact with no gap. For this reason, a boundary line (hereinafter referred to as a spiral boundary) B2 between adjacent side edges of the spirally wound superconducting wire is formed in a spiral shape.

また、図6(a)と図6(b)とを比較してわかるように、内側超電導層72に形成される螺旋境界B1の形成位置と、外側超電導層73に形成される螺旋境界B2の形成位置が、軸方向にずれるように、具体的には螺旋境界B1と螺旋境界B2が軸方向に最も離れるように、別言すれば、螺旋境界B1と螺旋境界B2が軸方向に1/2ピッチずれるように、両者が形成される。このため、外側超電導層73が内側超電導層72に積層された状態では、内側超電導層72内の螺旋境界B1は、外側超電導層73を構成する超電導線材の幅方向における中央位置に位置することになり、外側超電導層73の螺旋境界B2は、内側超電導層72を構成する超電導線材の幅方向における中央位置に位置することになる。   As can be seen by comparing FIGS. 6A and 6B, the position of the spiral boundary B1 formed in the inner superconducting layer 72 and the position of the spiral boundary B2 formed in the outer superconducting layer 73 are determined. The formation position is shifted in the axial direction, specifically, so that the spiral boundary B1 and the spiral boundary B2 are farthest in the axial direction. In other words, the spiral boundary B1 and the spiral boundary B2 are 1 / in the axial direction. Both are formed so as to be shifted in pitch. Therefore, in a state where the outer superconducting layer 73 is laminated on the inner superconducting layer 72, the spiral boundary B1 in the inner superconducting layer 72 is located at the center position in the width direction of the superconducting wire constituting the outer superconducting layer 73. In other words, the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73 is located at the center position in the width direction of the superconducting wire constituting the inner superconducting layer 72.

内側超電導層72の螺旋境界B1と外側超電導層73の螺旋境界B2が軸方向にずらされている理由は、以下のようである。この円筒状超電導体7は、特許文献1に示された内側超電導体として用いられる。この場合、円筒状超電導体7は、その周面方向に沿って超電導電流ループ(遮蔽電流)を形成することができるように構成される。ここで、内側超電導層72の螺旋境界B1及び外側超電導層73の螺旋境界B2を跨いで超電導電流ループを形成することはできない。そのため、内側超電導層72の螺旋境界B1と外側超電導層73の螺旋境界B2が一致している場合には、これらの螺旋境界B1,B2を跨いで形成されるべき所望の超電導電流ループを形成することができない。この点に関し、内側超電導層72の螺旋境界B1と外側超電導層73の螺旋境界B2が軸方向にずらされていれば、例えば図6(a)に示す超電導電流ループL1のように螺旋境界B1を跨ぐために内側超電導層72に形成できない超電導電流ループが、図6(b)に示すように外側超電導層73に螺旋境界B2を跨ぐことなく形成することができる。同様に、例えば図6(b)に示す超電導電流ループL2のように螺旋境界B2を跨ぐために外側超電導層73に形成できない超電導電流ループが、図6(a)に示すように内側超電導層72に螺旋境界B2を跨ぐことなく形成することができる。このように、円筒状超電導体7の円筒周面に自由に超電導電流ループを形成させることを目的として、内側超電導層72の螺旋境界B1と外側超電導層73の螺旋境界B2が軸方向にずらされている。なお、詳しくは、特許文献1を参照されたい。   The reason why the spiral boundary B1 of the inner superconducting layer 72 and the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73 are shifted in the axial direction is as follows. This cylindrical superconductor 7 is used as an inner superconductor disclosed in Patent Document 1. In this case, the cylindrical superconductor 7 is configured such that a superconducting current loop (shielding current) can be formed along the circumferential direction. Here, a superconducting current loop cannot be formed across the spiral boundary B1 of the inner superconducting layer 72 and the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73. Therefore, when the spiral boundary B1 of the inner superconducting layer 72 matches the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73, a desired superconducting current loop to be formed across these spiral boundaries B1 and B2 is formed. Can not do. In this regard, if the helical boundary B1 of the inner superconducting layer 72 and the helical boundary B2 of the outer superconducting layer 73 are displaced in the axial direction, for example, the helical boundary B1 like the superconducting current loop L1 shown in FIG. A superconducting current loop that cannot be formed in the inner superconducting layer 72 due to straddling can be formed in the outer superconducting layer 73 without straddling the spiral boundary B2 as shown in FIG. 6B. Similarly, for example, a superconducting current loop that cannot be formed in the outer superconducting layer 73 because it crosses the spiral boundary B2 as in the superconducting current loop L2 shown in FIG. 6B is formed in the inner superconducting layer 72 as shown in FIG. It can be formed without straddling the spiral boundary B2. In this way, the spiral boundary B1 of the inner superconducting layer 72 and the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73 are shifted in the axial direction for the purpose of freely forming a superconducting current loop on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7. ing. For details, refer to Patent Document 1.

検査装置1により円筒状超電導体7を検査するにあたり、円筒状超電導体7(具体的には内側超電導層72及び外側超電導層73)が超電導状態にされる。円筒状超電導体7を超電導状態にするためには、円筒状超電導体7を超電導臨界温度Tc以下に冷却する必要がある。この目的のため、本実施形態においては、円筒状超電導体7は、液体窒素が充填された容器内に配設される。   When inspecting the cylindrical superconductor 7 by the inspection device 1, the cylindrical superconductor 7 (specifically, the inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73) is brought into a superconducting state. In order to bring the cylindrical superconductor 7 into a superconducting state, it is necessary to cool the cylindrical superconductor 7 below the superconducting critical temperature Tc. For this purpose, in the present embodiment, the cylindrical superconductor 7 is disposed in a container filled with liquid nitrogen.

図7は、内部に円筒状超電導体7が配設された容器81の概略断面図である。図7に示すように、容器81は、円板形状の底壁82と、底壁82の周縁から上方に立設される円筒状の側壁83とを有し、上面が開口した有底円筒形状を呈する。また、容器81内に支持円板84が装着される。支持円板84の外径は側壁83の内径と同じであり、底壁82の僅かに上方位置にて底壁82と平行に固定される。また、支持円板84の中央に環状溝841が形成され、環状溝841の内側及び外側に、それぞれ内側貫通孔842及び外側貫通孔843が形成される。環状溝841の内径及び外径は、円筒状超電導体7の内径及び外径に一致する。そして、円筒状超電導体7は、その下端部が環状溝841に挿入された状態で、容器81内に配設される。これにより、円筒状超電導体7は、容器81内に容器81と同軸状に配置される。   FIG. 7 is a schematic sectional view of a container 81 in which the cylindrical superconductor 7 is disposed. As shown in FIG. 7, the container 81 has a disc-shaped bottom wall 82 and a cylindrical side wall 83 erected upward from the periphery of the bottom wall 82, and has a bottomed cylindrical shape with an open upper surface. Present. A support disk 84 is mounted in the container 81. The outer diameter of the support disk 84 is the same as the inner diameter of the side wall 83, and is fixed parallel to the bottom wall 82 at a position slightly above the bottom wall 82. An annular groove 841 is formed at the center of the support disk 84, and an inner through hole 842 and an outer through hole 843 are formed inside and outside the annular groove 841, respectively. The inner and outer diameters of the annular groove 841 correspond to the inner and outer diameters of the cylindrical superconductor 7. Then, the cylindrical superconductor 7 is disposed in the container 81 with its lower end inserted into the annular groove 841. Thereby, the cylindrical superconductor 7 is arranged in the container 81 coaxially with the container 81.

次に、検査装置1を用いた円筒状超電導体7の検査方法について説明する。まず、図1に示すように検査装置1を組み立てる。次いで、組み立てた検査装置1の手動ハンドル15を回転操作して、ジョイントブロック21を最上位置まで移動させる。これにより、手動昇降操作ユニット10に連結された軸方向移動ユニット20が最上位置まで移動する。次に、軸方向移動ユニット20の第一電動モータ23を制御して、軸方向移動ステージ25を最上位置まで移動させる。これにより、軸方向移動ユニット20にL字状ブラケット34を介して連結された回転ユニット30、回転ユニット30に接続された内側検査ユニット40、内側検査ユニット40に接続された外側検査ユニット50が、最上位置まで一体的に移動する。   Next, a method for inspecting the cylindrical superconductor 7 using the inspection device 1 will be described. First, the inspection apparatus 1 is assembled as shown in FIG. Next, the joint handle 21 is moved to the uppermost position by rotating the manual handle 15 of the assembled inspection apparatus 1. Thereby, the axial moving unit 20 connected to the manual lifting operation unit 10 moves to the uppermost position. Next, the first electric motor 23 of the axial moving unit 20 is controlled to move the axial moving stage 25 to the uppermost position. Thereby, the rotation unit 30 connected to the axial movement unit 20 via the L-shaped bracket 34, the inner inspection unit 40 connected to the rotation unit 30, and the outer inspection unit 50 connected to the inner inspection unit 40 are: Move integrally to the top position.

また、図7に示すように、容器81内の支持円板84の環状溝841に、検査対象である円筒状超電導体7の一方端(下方端)を固定する。次に、円筒状超電導体7が固定された容器81を、検査装置1の内側検査ユニット40及び外側検査ユニット50の直下に配置する。その後、手動昇降操作ユニット10の手動ハンドル15を回転操作して、内側検査ユニット40及び外側検査ユニット50を下降させる。このとき、内側検査ユニット40の内側ロッド部41の本体部41bの中心軸が容器81内の円筒状超電導体7の中心軸に一致した状態で、本体部41b及びそれに取り付けられている構成要素(内側検査板42、内側ホール素子43、内側スペーサ44)が円筒状超電導体7の内周空間に進入し、且つ外側検査ユニット50の外側ロッド部51の本体部51b及びそれに取り付けられている構成要素(外側検査板52、外側ホール素子53、外側スペーサ54、外側永久磁石55)が容器81内の円筒状超電導体7の外周に対面するように、検査装置1に対する容器81の位置を手動で調整する。   As shown in FIG. 7, one end (lower end) of the cylindrical superconductor 7 to be inspected is fixed to the annular groove 841 of the support disk 84 in the container 81. Next, the container 81 to which the cylindrical superconductor 7 is fixed is disposed immediately below the inner inspection unit 40 and the outer inspection unit 50 of the inspection device 1. Thereafter, the manual handle 15 of the manual lifting operation unit 10 is rotated to lower the inner inspection unit 40 and the outer inspection unit 50. At this time, with the center axis of the main body 41b of the inner rod 41 of the inner inspection unit 40 aligned with the center axis of the cylindrical superconductor 7 in the container 81, the main body 41b and the components attached thereto ( The inner inspection plate 42, the inner Hall element 43, and the inner spacer 44) enter the inner peripheral space of the cylindrical superconductor 7, and the main body 51b of the outer rod 51 of the outer inspection unit 50 and the components attached thereto. Manually adjust the position of the container 81 with respect to the inspection device 1 so that the (outer inspection plate 52, outer Hall element 53, outer spacer 54, outer permanent magnet 55) faces the outer periphery of the cylindrical superconductor 7 in the container 81. I do.

位置調整完了後、第二電動モータ32を制御して、回転ユニット30を予め設定した回転角度0°の回転位置に固定する。次いで、第一電動モータ23を制御して、内側ホール素子43及び外側ホール素子53が円筒状超電導体7の最下端部の周面に対面するように、軸方向移動ユニット20の軸方向位置を設定する。その後、外側永久磁石55の磁場が円筒状超電導体7に捕捉されることを防止するために、第一電動モータ23を制御して、外側永久磁石55が円筒状超電導体7の軸方向外側(上端よりも上側)となるように、一旦、内側検査ユニット40及び外側検査ユニット50を上方に移動させる。次いで、容器81内に液体窒素を充填し、液体窒素の沸騰が収まるまで待つ。液体窒素の沸騰が収まった後に、再度、第一電動モータ23を制御して、内側検査ユニット40及び外側検査ユニット50を先に設定した軸方向位置まで下降させる。そして、検査を開始する。図8は、検査開始時における、容器81内の円筒状超電導体7と検査装置1との配置関係を示す図である。図8に示すように、容器81内の液体窒素に円筒状超電導体7が全没している。このため円筒状超電導体7が超電導臨界温度Tc以下に冷却され、これにより、円筒状超電導体7(内側超電導層72及び外側超電導層73)が超電導状態にされる。また、円筒状超電導体7の内周側に内側検査ユニット40が配設され、円筒状超電導体7の外周側に外側検査ユニット50が配置される。従って、内側検査ユニット40の内側ホール素子43は円筒状超電導体7の内周側に配置され、外側検査ユニット50の外側ホール素子53及び外側永久磁石55は円筒状超電導体7の外周側に配置される。   After the completion of the position adjustment, the second electric motor 32 is controlled to fix the rotation unit 30 at a preset rotation position at a rotation angle of 0 °. Next, the first electric motor 23 is controlled to change the axial position of the axial moving unit 20 so that the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 face the peripheral surface of the lowermost end of the cylindrical superconductor 7. Set. Thereafter, in order to prevent the magnetic field of the outer permanent magnet 55 from being captured by the cylindrical superconductor 7, the first electric motor 23 is controlled so that the outer permanent magnet 55 is axially outside the cylindrical superconductor 7 ( The inner inspection unit 40 and the outer inspection unit 50 are temporarily moved upward so as to be above the upper end). Next, the container 81 is filled with liquid nitrogen, and the process waits until the boiling of the liquid nitrogen stops. After the boiling of the liquid nitrogen stops, the first electric motor 23 is controlled again to lower the inner inspection unit 40 and the outer inspection unit 50 to the previously set axial position. Then, the inspection is started. FIG. 8 is a diagram illustrating an arrangement relationship between the cylindrical superconductor 7 in the container 81 and the inspection device 1 at the start of the inspection. As shown in FIG. 8, the cylindrical superconductor 7 is completely immersed in the liquid nitrogen in the container 81. For this reason, the cylindrical superconductor 7 is cooled below the superconducting critical temperature Tc, whereby the cylindrical superconductor 7 (the inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73) is brought into a superconducting state. An inner inspection unit 40 is disposed on the inner peripheral side of the cylindrical superconductor 7, and an outer inspection unit 50 is disposed on the outer peripheral side of the cylindrical superconductor 7. Accordingly, the inner Hall element 43 of the inner inspection unit 40 is disposed on the inner peripheral side of the cylindrical superconductor 7, and the outer Hall element 53 and the outer permanent magnet 55 of the outer inspection unit 50 are disposed on the outer peripheral side of the cylindrical superconductor 7. Is done.

図9は、円筒状超電導体7に対する、内側ホール素子43、外側ホール素子53、外側永久磁石55の配置関係を示す概略図である。図8及び図9に示すように、内側ホール素子43が円筒状超電導体7の内周面(円筒周面)に対面配置する。なお、上述したように、円筒状超電導体7の最内周は円筒基材71により構成されているため、内側ホール素子43は、円筒基材71を介して、円筒状超電導体7の内側超電導層72に対面することになる。本実施形態に係る内側ホール素子43は、本発明の透過磁場検出センサに相当する。   FIG. 9 is a schematic diagram showing an arrangement relationship of the inner Hall element 43, the outer Hall element 53, and the outer permanent magnet 55 with respect to the cylindrical superconductor 7. As shown in FIGS. 8 and 9, the inner Hall element 43 is arranged facing the inner peripheral surface (cylindrical peripheral surface) of the cylindrical superconductor 7. As described above, since the innermost periphery of the cylindrical superconductor 7 is constituted by the cylindrical base 71, the inner Hall element 43 is connected to the inner superconductor of the cylindrical superconductor 7 via the cylindrical base 71. It will face layer 72. The inner Hall element 43 according to the present embodiment corresponds to the transmitted magnetic field detection sensor of the present invention.

また、外側ホール素子53は、円筒状超電導体7の外周面(円筒周面)、具体的には円筒状超電導体7の外側超電導層73に対面配置する。本実施形態に係る外側ホール素子53は、本発明の遮蔽磁場検出センサに相当する。   The outer Hall element 53 is disposed on the outer peripheral surface (cylindrical peripheral surface) of the cylindrical superconductor 7, specifically, on the outer superconducting layer 73 of the cylindrical superconductor 7. The outer Hall element 53 according to the present embodiment corresponds to a shielded magnetic field detection sensor of the present invention.

また、外側永久磁石55は、図9に示すようにそのN極が外側ホール素子53を挟んで円筒状超電導体7の外周面(円筒周面)に対面する位置に配設される。この外側永久磁石55は、内側ホール素子43に対しては、N極側が円筒状超電導体7の円筒周面を挟んで内側ホール素子43と対面する位置に配設されていることになる。本実施形態に係る外側永久磁石55が、本発明の磁石に相当する。   Further, as shown in FIG. 9, the outer permanent magnet 55 is disposed at a position where its N pole faces the outer peripheral surface (cylindrical peripheral surface) of the cylindrical superconductor 7 with the outer Hall element 53 interposed therebetween. The outer permanent magnet 55 is disposed at a position where the N pole side of the inner Hall element 43 faces the inner Hall element 43 with the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 interposed therebetween. The outer permanent magnet 55 according to the present embodiment corresponds to the magnet of the present invention.

また、図9に示すように、内側ホール素子43は、感磁部43a(アクティブエリア)を有し、外側ホール素子53は感磁部53a(アクティブエリア)を有する。内側ホール素子43は、その感磁部43aに印加される磁場を検出し、外側ホール素子53は、その感磁部53aに印加される磁場を検出する。これらの感磁部43a,53aが円筒状超電導体7の円筒周面に対面する部分の面積、すなわちアクティブエリアの面積は、外側永久磁石のN極面が円筒状超電導体7に対面する面積よりも小さい。   Further, as shown in FIG. 9, the inner Hall element 43 has a magnetic sensing part 43a (active area), and the outer Hall element 53 has a magnetic sensing part 53a (active area). The inner Hall element 43 detects a magnetic field applied to the magnetic sensing part 43a, and the outer Hall element 53 detects a magnetic field applied to the magnetic sensing part 53a. The area of the portion where these magnetic sensing portions 43a and 53a face the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7, that is, the area of the active area is larger than the area where the N pole surface of the outer permanent magnet faces the cylindrical superconductor 7. Is also small.

この検査では、まず、第一電動モータ23を制御して、軸方向移動ユニット20を上方移動させる。軸方向移動ユニット20を上方移動させると、軸方向移動ユニット20に連結した回転ユニット30、回転ユニット30に連結した内側検査ユニット40、及び、内側検査ユニット40に連結した外側検査ユニット50が、一体的に、図8に示した位置から上方移動する。これにより、内側検査ユニット40の内側ホール素子43が円筒状超電導体7の内周面に沿って軸方向に対面位置を変化させながら上方移動(掃引)し、外側検査ユニット50の外側ホール素子53が円筒状超電導体7の外周面に沿って軸方向に対面位置を変化させながら上方移動(掃引)する。このとき、内側ホール素子43は、円筒状超電導体7の内周面との間の径方向距離を一定に維持しながら上方移動し、外側ホール素子53は、円筒状超電導体7の外周面との間の径方向距離を一定に維持しながら上方移動する。また、外側永久磁石55は、内側ホール素子43及び外側ホール素子53との相対的位置関係を維持しながらこれらのホール素子とともに円筒状超電導体7の外周面に沿って軸方向移動する(掃引工程)。   In this inspection, first, the first electric motor 23 is controlled to move the axial moving unit 20 upward. When the axial moving unit 20 is moved upward, the rotating unit 30 connected to the axial moving unit 20, the inner inspection unit 40 connected to the rotating unit 30, and the outer inspection unit 50 connected to the inner inspection unit 40 are integrated. Specifically, it moves upward from the position shown in FIG. Thereby, the inner Hall element 43 of the inner inspection unit 40 moves upward (sweep) along the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 while changing the facing position in the axial direction, and the outer Hall element 53 of the outer inspection unit 50. Moves upward (sweep) along the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 while changing the facing position in the axial direction. At this time, the inner Hall element 43 moves upward while maintaining a constant radial distance between the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 and the outer Hall element 53 moves upward with the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7. Move upward while maintaining a constant radial distance between. Further, the outer permanent magnet 55 moves axially along the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 together with the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 while maintaining the relative positional relationship with the inner Hall element 43 (the sweeping step). ).

また、内側ホール素子43は、円筒状超電導体7の内周面に沿って軸方向移動しながら磁場の大きさを検出し、外側ホール素子53は、円筒状超電導体7の外周面に沿って軸方向移動しながら磁場の大きさを検出する。   The inner Hall element 43 detects the magnitude of the magnetic field while moving in the axial direction along the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7, and the outer Hall element 53 moves along the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7. The magnitude of the magnetic field is detected while moving in the axial direction.

図10は、外側ホール素子53が検出する磁場を示す概念図である。図10に示すように外側ホール素子53は、超電導状態にされた円筒状超電導体7の外周面に対面配置している。また、外側永久磁石55が、そのN極が外側ホール素子53を挟んで円筒状超電導体7の外周面に対面する位置に配設されている。従って、外側永久磁石55は、そのN極から円筒状超電導体7に磁場を印加する。ここで円筒状超電導体7は超電導状態であるので、内部に印加磁場を侵入させないように超電導電流(遮蔽電流)が円筒状超電導体7内に誘起される。この遮蔽電流により、印加磁場が円筒状超電導体に入り込まないように遮蔽される。こうして印加磁場が遮蔽されることにより、円筒状超電導体7と外側永久磁石55との間に遮蔽磁場が形成される。したがって、円筒状超電導体7と外側永久磁石55との間に位置する外側ホール素子53は、遮蔽磁場の大きさを検出する。   FIG. 10 is a conceptual diagram showing a magnetic field detected by the outer Hall element 53. As shown in FIG. 10, the outer Hall element 53 is disposed facing the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 in a superconducting state. The outer permanent magnet 55 is disposed at a position where its N pole faces the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 with the outer Hall element 53 interposed therebetween. Therefore, the outer permanent magnet 55 applies a magnetic field to the cylindrical superconductor 7 from its N pole. Here, since the cylindrical superconductor 7 is in a superconducting state, a superconducting current (shielding current) is induced in the cylindrical superconductor 7 so as to prevent an applied magnetic field from entering the inside. The shielding current shields the applied magnetic field from entering the cylindrical superconductor. By shielding the applied magnetic field in this manner, a shielding magnetic field is formed between the cylindrical superconductor 7 and the outer permanent magnet 55. Therefore, the outer Hall element 53 located between the cylindrical superconductor 7 and the outer permanent magnet 55 detects the magnitude of the shielding magnetic field.

図11は、内側ホール素子43が検出する磁場を示す概念図である。図11に示すように、内側ホール素子43は、超電導状態にされた円筒状超電導体7の内周面に対面配置している。また、外側永久磁石55は、内側ホール素子43に対しては、そのN極が円筒状超電導体7の円筒周面を挟んで内側ホール素子43に対面する位置に配設されている。つまり、円筒状超電導体7を挟んで内側ホール素子43と外側永久磁石55が対向配置している。ここで、上記したように、外側永久磁石55のN極側から円筒状超電導体7に印加される磁場は、円筒状超電導体7により遮蔽されるが、印加磁場が大きくなると、印加磁場の一部が円筒状超電導体7の円筒周面を透過して円筒状超電導体7の内周側に至る。こうして円筒状超電導体7の円筒周面を透過した磁場により、円筒状超電導体7の内周側に透過磁場が形成される。従って、円筒状超電導体7の内周面に対面配置した内側ホール素子43は、透過磁場の大きさを検出する。   FIG. 11 is a conceptual diagram showing the magnetic field detected by the inner Hall element 43. As shown in FIG. 11, the inner Hall element 43 is arranged facing the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 in a superconducting state. Further, the outer permanent magnet 55 is disposed at a position where the N pole of the outer permanent magnet 55 faces the inner Hall element 43 with the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 interposed therebetween. That is, the inner Hall element 43 and the outer permanent magnet 55 are opposed to each other with the cylindrical superconductor 7 interposed therebetween. Here, as described above, the magnetic field applied to the cylindrical superconductor 7 from the N-pole side of the outer permanent magnet 55 is shielded by the cylindrical superconductor 7. The portion penetrates the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 and reaches the inner peripheral side of the cylindrical superconductor 7. Thus, the transmitted magnetic field is formed on the inner peripheral side of the cylindrical superconductor 7 by the magnetic field transmitted through the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7. Therefore, the inner Hall element 43 disposed facing the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 detects the magnitude of the transmitted magnetic field.

このように、外側ホール素子53は、軸方向移動ユニット20の駆動により円筒状超電導体7の軸方向に沿って移動しながら遮蔽磁場を検出し(遮蔽磁場検出工程)、内側ホール素子43は、軸方向移動ユニット20の駆動により円筒状超電導体7の軸方向に沿って移動しながら透過磁場を検出する(透過磁場検出工程)。   Thus, the outer Hall element 53 detects the shielding magnetic field while moving along the axial direction of the cylindrical superconductor 7 by driving the axial moving unit 20 (shielding magnetic field detection step), and the inner Hall element 43 The transmitted magnetic field is detected while moving along the axial direction of the cylindrical superconductor 7 by driving the axial moving unit 20 (transmitted magnetic field detecting step).

回転角度0°である場合に円筒状超電導体7の軸方向に沿った内側ホール素子43と外側ホール素子53の移動(掃引)が終了すると、内側ホール素子43及び外側ホール素子53が円筒状超電導体7の最上端部の円筒周面に対面した状態にされる。次に、第二電動モータ32を制御して、回転ユニット30を上記回転角度0°から所定の角度、例えば30°だけ回転した回転位置に回転させる。これにより、内側ホール素子43及び外側ホール素子53が、円筒状超電導体7の中心軸回りに回転して、内側ホール素子43が円筒状超電導体7の内周面に対面する位置、及び、外側ホール素子53が円筒状超電導体7の外周面に対面する位置が、周方向に変化する。ここで、内側検査ユニット40の中心軸線と円筒状超電導体7の中心軸線は一致しているので、回転前の内側ホール素子43と円筒状超電導体7の内周面との間の距離は回転後の内側ホール素子43と円筒状超電導体7の内周面との間の距離は等しく、回転前の外側ホール素子53と円筒状超電導体7の外周面と回転後の外側ホール素子53と円筒状超電導体7の外周面との間の距離は等しい。次いで、第一電動モータ23を制御して、軸方向移動ユニット20を下方移動させる。軸方向移動ユニット20を下方移動させると、軸方向移動ユニット20に連結した回転ユニット30、回転ユニット30に連結した内側検査ユニット40、及び、内側検査ユニット40に連結した外側検査ユニット50が、一体的に、下方移動する。これにより、内側検査ユニット40の内側ホール素子43が円筒状超電導体7の内周面に沿って軸方向に対面位置を変化させながら下方移動(掃引)し、外側検査ユニット50の外側ホール素子53が円筒状超電導体7の外周面に沿って軸方向に対面位置を変化させながら下方移動(掃引)する。また、外側永久磁石55は、外側ホール素子53とともに円筒状超電導体7の外周面に沿って軸方向移動する。このとき、内側ホール素子43は円筒状超電導体7の軸方向に沿って下方移動しながら透過磁場を検出し、外側ホール素子53は円筒状超電導体7の軸方向に沿って下方移動しながら遮蔽磁場を検出する。   When the rotation (the sweep) of the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 along the axial direction of the cylindrical superconductor 7 is completed when the rotation angle is 0 °, the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 become cylindrical superconductive. The upper end of the body 7 faces the cylindrical peripheral surface. Next, the second electric motor 32 is controlled to rotate the rotation unit 30 from the rotation angle of 0 ° to a rotation position rotated by a predetermined angle, for example, 30 °. As a result, the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 rotate around the central axis of the cylindrical superconductor 7, and the inner Hall element 43 faces the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7, and The position where the Hall element 53 faces the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 changes in the circumferential direction. Here, since the central axis of the inner inspection unit 40 and the central axis of the cylindrical superconductor 7 coincide with each other, the distance between the inner Hall element 43 before rotation and the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 is rotated. The distance between the rear inner Hall element 43 and the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 is equal, and the outer Hall element 53 before rotation, the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7, the outer Hall element 53 after rotation, and the cylinder The distance between the outer peripheral surface of the superconductor 7 is equal. Next, the first electric motor 23 is controlled to move the axial moving unit 20 downward. When the axial moving unit 20 is moved downward, the rotating unit 30 connected to the axial moving unit 20, the inner inspection unit 40 connected to the rotating unit 30, and the outer inspection unit 50 connected to the inner inspection unit 40 are integrated. And move downward. As a result, the inner Hall element 43 of the inner inspection unit 40 moves downward (sweep) along the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 while changing the facing position in the axial direction, and the outer Hall element 53 of the outer inspection unit 50. Moves downward (sweep) along the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 while changing the facing position in the axial direction. Further, the outer permanent magnet 55 moves axially along the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 together with the outer Hall element 53. At this time, the inner Hall element 43 detects the transmitted magnetic field while moving downward along the axial direction of the cylindrical superconductor 7, and the outer Hall element 53 shields while moving downward along the axial direction of the cylindrical superconductor 7. Detect the magnetic field.

上記したような、円筒状超電導体7の軸方向に沿った内側ホール素子43の移動及び回転、並びに、円筒状超電導体7の軸方向に沿った外側ホール素子53及び外側永久磁石55の移動及び回転を繰り返し実行し、内側ホール素子43及び外側ホール素子53が円筒状超電導体7の周方向に一周した時点で検査を終了する。これにより、円筒状超電導体7の円筒周面の全域に亘る透過磁場及び遮蔽磁場が検出される。なお、検査時に、円筒状超電導体7の内周空間内を、内側検査ユニット40の内側ロッド部41の本体部41b及びそれに接続される構成要素が上下動するが、これに伴い、容器81内の支持円板84に形成された内側貫通孔842及び外側貫通孔843を通じて、液体窒素が円筒状超電導体7の内周空間に流出入する。斯かる液体窒素の流出入により、円筒状超電導体7の内周空間内の圧力変動が抑制される。   As described above, the movement and rotation of the inner Hall element 43 along the axial direction of the cylindrical superconductor 7, and the movement and movement of the outer Hall element 53 and the outer permanent magnet 55 along the axial direction of the cylindrical superconductor 7. The rotation is repeatedly performed, and the inspection is completed when the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 make one round in the circumferential direction of the cylindrical superconductor 7. Thereby, the transmitted magnetic field and the shielding magnetic field over the entire area of the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 are detected. During the inspection, the main body portion 41b of the inner rod portion 41 of the inner inspection unit 40 and the components connected thereto move up and down in the inner circumferential space of the cylindrical superconductor 7, but with this, the inside of the container 81 Liquid nitrogen flows into and out of the inner peripheral space of the cylindrical superconductor 7 through the inner through hole 842 and the outer through hole 843 formed in the support disk 84 of FIG. Due to such inflow and outflow of liquid nitrogen, pressure fluctuation in the inner peripheral space of the cylindrical superconductor 7 is suppressed.

図12は、外側ホール素子53が検出する遮蔽磁場と円筒状超電導体7の欠陥の有無の関係を概念的に示す図である。図12(a)に示すように、円筒状超電導体7のうち、外側ホール素子53に対面する斜線で示す領域が、検査領域Rである。検査領域Rに欠陥が存在しない場合、検査領域Rでは外側永久磁石55のN極側から印加される磁場を遮蔽しようとして、必要な大きさの遮蔽電流が誘起される。このため、遮蔽電流により、印加磁場が円筒状超電導体7に入り込まないように遮蔽される。よって、外側永久磁石55のN極から生じる磁束は、検査領域Rと外側永久磁石55との間に位置する外側ホール素子53から反れるように曲がり、外側ホール素子53の感磁部53aを通過する磁束は少ない。つまり、検査領域Rに欠陥が存在しない場合、外側永久磁石55と円筒状超電導体7との間の空間から磁場が排除されるので、その間の空間に位置する外側ホール素子53にて検出される遮蔽磁場は弱い。   FIG. 12 is a diagram conceptually showing the relationship between the shielding magnetic field detected by the outer Hall element 53 and the presence or absence of a defect in the cylindrical superconductor 7. As shown in FIG. 12A, a region indicated by oblique lines facing the outer Hall element 53 in the cylindrical superconductor 7 is an inspection region R. If no defect exists in the inspection region R, a shielding current of a required magnitude is induced in the inspection region R in an attempt to shield the magnetic field applied from the N pole side of the outer permanent magnet 55. For this reason, the shielding current is shielded so that the applied magnetic field does not enter the cylindrical superconductor 7. Therefore, the magnetic flux generated from the N pole of the outer permanent magnet 55 bends so as to be deflected from the outer Hall element 53 located between the inspection region R and the outer permanent magnet 55, and passes through the magneto-sensitive portion 53a of the outer Hall element 53. The generated magnetic flux is small. That is, when there is no defect in the inspection region R, the magnetic field is removed from the space between the outer permanent magnet 55 and the cylindrical superconductor 7, and is detected by the outer Hall element 53 located in the space therebetween. The shielding magnetic field is weak.

一方、図12(b)に示すように、検査領域R内に欠陥Dが存在する場合、検査領域Rでは印加磁場を遮蔽するために必要な大きさの遮蔽電流が誘起されず、その結果、印加磁場を十分に排除できずに、外側永久磁石55のN極側から生じる磁束の一部が検査領域R内の欠陥Dを透過するように進む。そのような磁束が、検査領域Rと外側永久磁石55との間に位置する外側ホール素子53の感磁部53aを通過するので、外側ホール素子53にて検出される遮蔽磁場は、欠陥Dが検査領域Rに存在しない場合と比較して強い。つまり、円筒状超電導体7の円筒周面のうち外側ホール素子53に対面する領域に欠陥等が存在する場合には、欠陥が存在しない場合と比較して、外側ホール素子53にて検出される遮蔽磁場が強くなる。   On the other hand, as shown in FIG. 12B, when a defect D exists in the inspection region R, a shielding current of a magnitude necessary for shielding the applied magnetic field is not induced in the inspection region R, and as a result, Without sufficiently removing the applied magnetic field, a part of the magnetic flux generated from the N pole side of the outer permanent magnet 55 proceeds so as to pass through the defect D in the inspection region R. Since such a magnetic flux passes through the magnetic sensing portion 53a of the outer Hall element 53 located between the inspection region R and the outer permanent magnet 55, the shielding magnetic field detected by the outer Hall element 53 indicates that the defect D Stronger than when it does not exist in the inspection region R. That is, when a defect or the like exists in a region of the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 facing the outer Hall element 53, the defect is detected by the outer Hall element 53 as compared with the case where no defect exists. The shielding magnetic field becomes stronger.

このように、検査領域R内の欠陥の有無によって、外側ホール素子53に検出される遮蔽磁場の大きさが変化する。具体的には、欠陥Dが存在する場合、外側ホール素子53で検出される遮蔽磁場が強くなる。よって、円筒状超電導体7の円筒周面に沿って外側ホール素子53を掃引しながら(外側ホール素子53が移動しながら)外側ホール素子53にて遮蔽磁場を検出することにより、欠陥等の有無に影響される円筒状超電導体7の超電導状態の健全性を検査することができる。   As described above, the magnitude of the shielding magnetic field detected by the outer Hall element 53 changes depending on the presence or absence of a defect in the inspection region R. Specifically, when the defect D exists, the shielding magnetic field detected by the outer Hall element 53 becomes stronger. Accordingly, by detecting the shielding magnetic field with the outer Hall element 53 while sweeping the outer Hall element 53 (while the outer Hall element 53 moves) along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7, the presence or absence of a defect or the like is determined. Of the superconducting state of the cylindrical superconductor 7 which is affected by the above.

図13は、内側ホール素子43が検出する透過磁場と円筒状超電導体7の欠陥の有無の関係を概念的に示す図である。図13(a)に示すように、円筒状超電導体7のうち、内側ホール素子43に対面する斜線で示す領域が、検査領域Rである。検査領域Rに欠陥が存在しない場合、検査領域Rでは外側永久磁石55のN極側から印加される磁場を遮蔽しようとする遮蔽電流が誘起される。このため、外側永久磁石55のN極から生じる磁束は検査領域Rを挟んで外側永久磁石55とは反対側に位置する内側ホール素子43に検出される可能性は低い。なお、上記したように、外側永久磁石55からの印加磁場を強くした場合、一部の磁束が検査領域Rを透過するが、こうして透過することにより円筒状超電導体7の内周側に形成される透過磁場は弱い。つまり、検査領域Rに欠陥が存在しない場合、内側ホール素子43にて検出される透過磁場は弱い。   FIG. 13 is a diagram conceptually showing the relationship between the transmitted magnetic field detected by the inner Hall element 43 and the presence or absence of a defect in the cylindrical superconductor 7. As shown in FIG. 13A, an area indicated by oblique lines facing the inner Hall element 43 in the cylindrical superconductor 7 is an inspection area R. When there is no defect in the inspection region R, a shielding current that attempts to shield a magnetic field applied from the N pole side of the outer permanent magnet 55 is induced in the inspection region R. Therefore, the possibility that the magnetic flux generated from the N pole of the outer permanent magnet 55 is detected by the inner Hall element 43 located on the opposite side of the inspection region R from the outer permanent magnet 55 is low. As described above, when the applied magnetic field from the outer permanent magnet 55 is increased, a part of the magnetic flux penetrates the inspection region R, but is formed on the inner peripheral side of the cylindrical superconductor 7 by the transmission. Transmitted magnetic field is weak. That is, when no defect exists in the inspection region R, the transmitted magnetic field detected by the inner Hall element 43 is weak.

一方、図13(b)に示すように、検査領域R内に欠陥Dが存在する場合、外側永久磁石55のN極側から発生する磁束の一部が欠陥Dを透過して内側ホール素子43の感磁部43aを通過する可能性が高い。従って、検査領域Rに欠陥等が存在する場合には、欠陥が存在しない場合と比較して、内側ホール素子43にて検出される透過磁場は強くなる。   On the other hand, as shown in FIG. 13B, when the defect D exists in the inspection region R, a part of the magnetic flux generated from the N pole side of the outer permanent magnet 55 passes through the defect D and passes through the inner Hall element 43. Is likely to pass through the magnetic sensing part 43a. Therefore, when a defect or the like exists in the inspection region R, the transmitted magnetic field detected by the inner Hall element 43 becomes stronger than when no defect exists.

このように、検査領域R内の欠陥の有無によって、内側ホール素子43に検出される透過磁場の大きさが変化する。具体的には、欠陥Dが存在する場合、内側ホール素子43にて検出される透過磁場が強くなる。よって、円筒状超電導体7の円筒周面に沿って内側ホール素子43を掃引しながら(内側ホール素子43が移動しながら)内側ホール素子43にて透過磁場を検出することにより、欠陥等の有無により影響される円筒状超電導体7の健全性を検査することができる。   Thus, the magnitude of the transmitted magnetic field detected by the inner Hall element 43 changes depending on the presence or absence of a defect in the inspection region R. Specifically, when the defect D exists, the transmitted magnetic field detected by the inner Hall element 43 increases. Therefore, by detecting the transmitted magnetic field with the inner Hall element 43 while sweeping the inner Hall element 43 along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 (while the inner Hall element 43 moves), the presence or absence of a defect or the like is determined. The soundness of the cylindrical superconductor 7 affected by the above can be inspected.

また、本実施形態においては、永久磁石(外側永久磁石55)を用いて印加磁場を発生させているので、印加磁場を発生させるための電源装置等の付帯設備を必要としない。このため、検査装置1の構造を簡便化することができる。   In the present embodiment, since the applied magnetic field is generated using the permanent magnet (outer permanent magnet 55), no additional equipment such as a power supply for generating the applied magnetic field is required. For this reason, the structure of the inspection device 1 can be simplified.

<欠陥の検出の確認実験>
本実施形態に係る検査装置1を用いて、円筒状超電導体7の内側超電導層72及び外側超電導層73に意図的に形成された欠陥を検出することができるか否か、すなわち円筒状超電導体7の超電導状態の健全性を検査することができるか否かについての確認実験を実施した。図14Aは、意図的に欠陥が形成された内側超電導層72及び外側超電導層73を有する円筒状超電導体7を示す。図14A(a)は、円筒状超電導体7の上面図であり、図14A(b)は図14A(a)のA方向矢視図であり、図14A(c)は図14A(a)のB方向矢視図である。なお、図14A(b)及び図14A(c)は、それぞれ反対方向から見た円筒状超電導体7の側面図であり、これらの図中、内側超電導層72の螺旋境界B1が破線で示され、外側超電導層73の螺旋境界B2が実線で示される。以下の説明においては、図14A(c)を用いて外側超電導層73に形成された欠陥について説明し、図14A(b)を用いて内側超電導層72に形成された欠陥について説明する。
<Experiment for confirming defect detection>
Using the inspection device 1 according to the present embodiment, whether or not a defect intentionally formed in the inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73 of the cylindrical superconductor 7 can be detected, that is, the cylindrical superconductor 7 was conducted to confirm whether the superconducting state can be checked for soundness. FIG. 14A shows a cylindrical superconductor 7 having an inner superconducting layer 72 and an outer superconducting layer 73 in which defects are intentionally formed. 14A (a) is a top view of the cylindrical superconductor 7, FIG. 14A (b) is a view in the direction of arrow A in FIG. 14A (a), and FIG. 14A (c) is a view in FIG. 14A (a). It is an arrow B view. FIGS. 14A (b) and 14A (c) are side views of the cylindrical superconductor 7 viewed from opposite directions. In these drawings, the helical boundary B1 of the inner superconducting layer 72 is indicated by a broken line. The spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73 is indicated by a solid line. In the following description, a defect formed in outer superconducting layer 73 will be described with reference to FIG. 14A (c), and a defect formed in inner superconducting layer 72 will be described with reference to FIG. 14A (b).

図14A(c)に示すように、外側超電導層73は、両側端が実線で表される超電導線材SCoutを、上端側の巻き始めの位置S2から、上から見て(図14A(a)に示す方向から見て)反時計回りに、下方に向けて約12ターン螺旋巻きすることにより円筒状に形成される。そして、上側から4ターン目の終わりの位置及び8ターン目の終わりの位置にそれぞれ欠陥Doutが形成される。ここで、外側超電導層73の周方向位置を、巻き始めの位置S2を回転角度0°として1ターン分の螺旋巻きにより回転角度が0°から360°まで変化する回転角度で表す場合、外側超電導層73に形成される欠陥Doutの位置は、上から4ターン目の終わりであり回転角度が0°の位置、及び、上から8ターン目の終わりであり回転角度が0°の位置である。   As shown in FIG. 14A (c), the outer superconducting layer 73 is configured such that the superconducting wire SCout whose both ends are represented by solid lines is viewed from above from the uppermost winding start position S2 (see FIG. 14A (a)). It is formed cylindrical by spirally winding downward about 12 turns counterclockwise (as viewed from the direction shown). Then, a defect Dout is formed at the end position of the fourth turn and the end position of the eighth turn from the upper side. Here, when the circumferential position of the outer superconducting layer 73 is represented by a rotation angle at which the rotation angle changes from 0 ° to 360 ° by one turn of helical winding with the rotation start position S2 being 0 °, The positions of the defects Dout formed in the layer 73 are the end of the fourth turn from the top and the rotation angle of 0 °, and the end of the eighth turn from the top and the position of the rotation angle of 0 °.

また、図14A(b)に示すように、内側超電導層72は、両側端が破線で表される超電導線材SCinを、上端側の巻き始めの位置S1から、上から見て(図14A(a)に示す方向から見て)反時計回りに、下方に向けて約12ターン螺旋巻きすることにより円筒状に形成される。そして、上側から4ターン目の終わりの位置及び8ターン目の終わりの位置にそれぞれ欠陥Dinが形成される。ここで、図14A(a)に示すように、内側超電導層72の巻き始めの位置S1は、外側超電導層73の巻き始めの位置S2と180°ずれている。従って、外側超電導層73についての回転角度を基準にすると(すなわち位置S1の回転角度を0°とすると)、内側超電導層72に形成される欠陥Dinの位置は、上から4ターン目の終わりであり回転角度が180°の位置、及び、上から8ターン目の終わりであり回転角度が180°の位置である。なお、図14Aには、図14A(b)及び図14A(c)に示される各超電導層の軸方向位置(z方向位置)が表される。軸方向位置z≒8mmである位置が、各超電導層の上端位置であり、軸方向位置z≒147mmである位置が、各超電導層の下端位置である。   Also, as shown in FIG. 14A (b), the inner superconducting layer 72 looks at the superconducting wire SCin whose both ends are indicated by broken lines from above from the winding start position S1 on the upper end side (FIG. 14A (a)). It is formed into a cylindrical shape by spirally winding downward about 12 turns in a counterclockwise direction (as viewed from the direction shown in (a)). Then, a defect Din is formed at the end position of the fourth turn and the end position of the eighth turn from the upper side. Here, as shown in FIG. 14A (a), the winding start position S1 of the inner superconducting layer 72 is shifted by 180 ° from the winding start position S2 of the outer superconducting layer 73. Therefore, based on the rotation angle of the outer superconducting layer 73 (that is, assuming that the rotation angle of the position S1 is 0 °), the position of the defect Din formed in the inner superconducting layer 72 is at the end of the fourth turn from the top. There is a position where the rotation angle is 180 ° and a position where the rotation angle is 180 ° at the end of the eighth turn from the top. FIG. 14A shows the axial position (z-direction position) of each superconducting layer shown in FIGS. 14A (b) and 14A (c). The position where the axial position z ≒ 8 mm is the upper end position of each superconducting layer, and the position where the axial position z ≒ 147 mm is the lower end position of each superconducting layer.

図14Bは、内側超電導層72を構成する超電導線材SCinと外側超電導層73を構成する超電導線材SCoutとを、それぞれ展開した状態を示す図である。図14Bに示すように、内側超電導層72においては、巻き始めの位置S1から4周目(4ターン目)の終わりの位置及び8周目(8ターン目)の終わりの位置に、欠陥Dinが形成されている。また、外側超電導層73においては、巻き始めの位置S2から4周目(4ターン目)の終わりの位置及び8周目(8ターン目)の終わりの位置に、欠陥Doutが形成されている。   FIG. 14B is a diagram showing a state in which the superconducting wire SCin forming the inner superconducting layer 72 and the superconducting wire SCout forming the outer superconducting layer 73 are developed. As shown in FIG. 14B, in the inner superconducting layer 72, a defect Din is located at a position at the end of the fourth turn (turn 4) and an end of the eighth turn (eighth turn) from the winding start position S1. Is formed. Further, in the outer superconducting layer 73, defects Dout are formed at the end position of the fourth turn (4th turn) and the end position of the 8th turn (8th turn) from the winding start position S2.

図15は、内側超電導層72と外側超電導層73とを重ね合わせた円筒体の展開図である。図15において、内側超電導層72の螺旋境界B1が破線で示され、外側超電導層73の螺旋境界B2が実線で示される。内側超電導層72に形成された欠陥Dinは、上側から4ターン目の終わりを構成する部分の対の螺旋境界B1間、及び、上側から8ターン目の終わりを構成する部分の対の螺旋境界B1間に、それぞれ形成される。外側超電導層73に形成された欠陥Doutは、上側から4ターン目の終わりを構成する部分の対の螺旋境界B2間、及び、上側から8ターン目の終わりを構成する部分の対の螺旋境界B2間に、それぞれ形成される。また、図15からわかるように、内側超電導層72の螺旋境界B1は、外側超電導層73の螺旋境界B2に対し、軸方向に1/2ピッチだけずらされている。従って、内側超電導層72に形成された欠陥Dinは、外側超電導層73の螺旋境界B2上に形成されることになり、外側超電導層73に形成された欠陥Doutは、内側超電導層72の螺旋境界B1上に形成されることになる。   FIG. 15 is a developed view of a cylindrical body in which the inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73 are overlapped. In FIG. 15, the helical boundary B1 of the inner superconducting layer 72 is indicated by a broken line, and the helical boundary B2 of the outer superconducting layer 73 is indicated by a solid line. The defect Din formed in the inner superconducting layer 72 is formed between the pair of spiral boundaries B1 of the part constituting the end of the fourth turn from the top and the pair of spiral boundaries B1 of the part constituting the end of the eighth turn from the top. In between, each is formed. The defect Dout formed in the outer superconducting layer 73 is formed between the pair of spiral boundaries B2 of the part constituting the end of the fourth turn from the upper side and the pair of spiral boundaries B2 of the part constituting the end of the eighth turn from the upper side. In between, each is formed. Further, as can be seen from FIG. 15, the spiral boundary B1 of the inner superconducting layer 72 is shifted from the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73 by 1 / pitch in the axial direction. Therefore, the defect Din formed in the inner superconducting layer 72 is formed on the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73, and the defect Dout formed in the outer superconducting layer 73 is changed to the spiral boundary of the inner superconducting layer 72. It will be formed on B1.

なお、内側超電導層72及び外側超電導層73を構成する超電導線材として、Gd−Ba−Cu−O系の超電導材料を用いた。また、超電導線材の幅は12mm、厚さは0.12mmである。また、各欠陥Din,Doutは、超電導線材の表側と裏側に許容曲げ半径よりも小さい半径となるようにU字状に超電導線材を屈曲することにより形成されている。   As the superconducting wire constituting the inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73, a Gd-Ba-Cu-O-based superconducting material was used. The superconducting wire has a width of 12 mm and a thickness of 0.12 mm. Further, each of the defects Din and Dout is formed by bending the superconducting wire in a U-shape on the front side and the back side of the superconducting wire so as to have a radius smaller than an allowable bending radius.

上記構成の内側超電導層72及び外側超電導層73を備える円筒状超電導体7を、検査装置1を用いて検査した。ここで、外側永久磁石55の大きさは、φ5mm×高さ15mmの円柱状であり、その一方端面に形成されるN極面を外側超電導層73に対面するように配置した。なお、外側永久磁石55の大きさ、具体的には外側永久磁石55のN極面の径(5mm)は、超電導線材の幅(12mm)よりも小さい。また、外側永久磁石55と外側超電導層73との間の径方向距離は6mm、外側ホール素子53と外側超電導層73との間の径方向距離は3mm、内側ホール素子43と内側超電導層72との間の径方向距離は3mm、となるように、円筒状超電導体7に対して検査装置1の内側検査ユニット40と外側検査ユニット50を配置した。   The cylindrical superconductor 7 including the inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73 having the above configuration was inspected using the inspection apparatus 1. Here, the size of the outer permanent magnet 55 is a column having a diameter of 5 mm and a height of 15 mm, and is arranged such that an N pole surface formed on one end face thereof faces the outer superconducting layer 73. Note that the size of the outer permanent magnet 55, specifically, the diameter (5 mm) of the N pole face of the outer permanent magnet 55 is smaller than the width (12 mm) of the superconducting wire. The radial distance between the outer permanent magnet 55 and the outer superconducting layer 73 is 6 mm, the radial distance between the outer Hall element 53 and the outer superconducting layer 73 is 3 mm, and the inner Hall element 43 and the inner superconducting layer 72 The inner inspection unit 40 and the outer inspection unit 50 of the inspection apparatus 1 are arranged with respect to the cylindrical superconductor 7 such that the radial distance between the two is 3 mm.

そして、円筒状超電導体7を液体窒素中に浸漬して円筒状超電導体7を超電導状態にさせた後に、内側検査ユニット40と外側検査ユニット50を軸方向に移動して、内側ホール素子43及び外側ホール素子53を円筒状超電導体の円筒周面に沿って軸方向に掃引した。また、回転ステージ33の回転角度を30°ずつ回転させて、それぞれの回転角度において上記した軸方向への各ホール素子の掃引を実行して、各検査領域における透過磁場を内側ホール素子43にて検出し、各検査領域における遮蔽磁場を外側ホール素子53にて検出した。   Then, after the cylindrical superconductor 7 is immersed in liquid nitrogen to bring the cylindrical superconductor 7 into a superconducting state, the inner inspection unit 40 and the outer inspection unit 50 are moved in the axial direction, and the inner Hall elements 43 and The outer Hall element 53 was swept in the axial direction along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. Further, the rotation angle of the rotation stage 33 is rotated by 30 °, and the sweep of each Hall element in the above-described axial direction is performed at each rotation angle. Detection was performed, and the shielding magnetic field in each inspection area was detected by the outer Hall element 53.

図16は、外側ホール素子53にて検出した遮蔽磁場の測定結果を示し、図17は、内側ホール素子43にて検出した透過磁場の測定結果を示す。図16、図17において、縦軸が磁場の強度(任意単位)であり、横軸が、検査領域の軸方向位置である。ここで、z=8mm付近の軸方向位置が、各円筒状の超電導層の上端位置を表し、z=147mm付近の軸方向位置が、各円筒状の超電導層の下端位置を表す。また、図16、図17には、それぞれ、12個の測定グラフが示されており、これらのグラフは、回転ステージ33を所定の回転角度で固定した状態で軸方向にホール素子43,53を掃引した場合に検出される磁場強度の変化を表す。また、12個の測定グラフのうち最も上側のグラフは、回転ステージ30の回転角度が360°の場合における磁場強度の変化を表し、以降、下方にいくにつれて、回転角度が360°から30°ずつ減少した場合における磁場強度の変化を表す。ここで、回転ステージ30の回転角度が0°(=360°)の場合に、外側超電導層73を構成する超電導線材の上端の巻き始めの位置S2に、内側ホール素子43及び外側ホール素子53が対面するように、回転ステージ30の回転位置が調整される。ここで、外側超電導層73の周方向位置を回転角度で表した場合に位置S2の回転角度は0°である。つまり、回転ステージ30の回転角度と、外側超電導層73の周方向位置を表す回転角度が一致している。従って、図16及び図17に示す各グラフについての回転角度は、外側超電導層73の回転角度を表す。   FIG. 16 shows the measurement result of the shielding magnetic field detected by the outer Hall element 53, and FIG. 17 shows the measurement result of the transmission magnetic field detected by the inner Hall element 43. 16 and 17, the vertical axis represents the magnetic field strength (arbitrary unit), and the horizontal axis represents the axial position of the inspection region. Here, the axial position near z = 8 mm indicates the upper end position of each cylindrical superconducting layer, and the axial position near z = 147 mm indicates the lower end position of each cylindrical superconducting layer. FIGS. 16 and 17 each show twelve measurement graphs. These graphs show the Hall elements 43 and 53 in the axial direction with the rotation stage 33 fixed at a predetermined rotation angle. It represents the change in the magnetic field strength detected when the sweep is performed. The uppermost graph of the twelve measurement graphs shows a change in the magnetic field intensity when the rotation angle of the rotary stage 30 is 360 °, and thereafter, as the angle goes down, the rotation angle changes from 360 ° to 30 °. It shows the change in the magnetic field strength when it decreases. Here, when the rotation angle of the rotary stage 30 is 0 ° (= 360 °), the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 are located at the winding start position S2 of the upper end of the superconducting wire constituting the outer superconducting layer 73. The rotating position of the rotating stage 30 is adjusted so as to face each other. Here, when the circumferential position of the outer superconducting layer 73 is represented by a rotation angle, the rotation angle of the position S2 is 0 °. That is, the rotation angle of the rotation stage 30 and the rotation angle representing the circumferential position of the outer superconducting layer 73 match. Therefore, the rotation angle of each graph shown in FIGS. 16 and 17 indicates the rotation angle of the outer superconducting layer 73.

また、図16及び図17には、内側超電導層72の螺旋境界B1が破線により、外側超電導層73の螺旋境界B2が実線により、示される。図16からわかるように、各超電導層72,73の上端位置(z≒8mm)から4ターン目及び8ターン目において、回転角度360°付近、及び回転角度180°付近の遮蔽磁場が強くなっている。同様に、図17からわかるように、各超電導層72,73の上端位置(z≒8mm)から4ターン目及び8ターン目において、回転角度360°付近、及び回転角度180°付近の透過磁場が強くなっている。遮蔽磁場及び透過磁場が強いこれらの位置は、内側超電導層72及び外側超電導層73に意図的に形成した欠陥の位置に一致する。このことから、本実施形態に係る検査装置1により遮蔽磁場及び/又は透過磁場を検出することにより、円筒状超電導体7の欠陥の有無、すなわち円筒状超電導体7の超電導状態の健全性を検査できることが証明された。   16 and 17, a helical boundary B1 of the inner superconducting layer 72 is indicated by a broken line, and a helical boundary B2 of the outer superconducting layer 73 is indicated by a solid line. As can be seen from FIG. 16, at the fourth and eighth turns from the upper end position (z ≒ 8 mm) of each of the superconducting layers 72 and 73, the shielding magnetic field around 360 ° and 180 ° becomes strong. I have. Similarly, as can be seen from FIG. 17, at the fourth and eighth turns from the upper end position (z ≒ 8 mm) of each of the superconducting layers 72 and 73, the transmitted magnetic field around the rotation angle of 360 ° and around the rotation angle of 180 ° It is getting stronger. These positions where the shielding magnetic field and the transmitted magnetic field are strong coincide with the positions of the defects intentionally formed in the inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73. From this, by detecting the shielding magnetic field and / or the transmission magnetic field by the inspection apparatus 1 according to the present embodiment, the presence or absence of the defect of the cylindrical superconductor 7, that is, the soundness of the superconducting state of the cylindrical superconductor 7 is inspected. Prove that you can.

図18は、図16に示す遮蔽磁場の測定結果を円筒状超電導体7の展開図にマッピングして示す図であり、図19は、図17に示す透過磁場の測定結果を円筒状超電導体7の展開図にマッピングして示す図である。これらの図に示すように磁場の強さを円筒状超電導体7の展開図にマッピングすることにより、欠陥の存在を明確に把握することができる。   FIG. 18 is a diagram showing the measurement result of the shielding magnetic field shown in FIG. 16 mapped to a development view of the cylindrical superconductor 7, and FIG. 19 is a diagram showing the measurement result of the transmission magnetic field shown in FIG. FIG. 5 is a diagram mapped to a development view of FIG. By mapping the strength of the magnetic field on the developed view of the cylindrical superconductor 7 as shown in these figures, the existence of a defect can be clearly grasped.

また、図18において、斜め横方向に沿って薄く表される線が、外側超電導層73の螺旋境界B2であり、図19において、斜め横方向に薄く表される線が、内側超電導層72の螺旋境界B1である。特に図18からわかるように、回転角度0°及び360°付近に表される外側超電導層73の欠陥Doutは、上下に隣接する対の螺旋境界B2間に形成されており、回転角度180°付近に表される内側超電導層72の欠陥Dinは、螺旋境界B2上に形成されている。上述したように、内側超電導層72の螺旋境界B1は外側超電導層73の螺旋境界B2に対して軸方向に1/2ピッチだけずれるように形成されているので、内側超電導層72の欠陥Dinは、外側から見たときに、外側超電導層73の螺旋境界B2上に位置することになる。   In FIG. 18, a line that is thinly displayed along the oblique horizontal direction is the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73, and a line that is thinly displayed obliquely in the lateral direction is the inner superconducting layer 72. It is a spiral boundary B1. In particular, as can be seen from FIG. 18, the defects Dout of the outer superconducting layer 73 represented near the rotation angles of 0 ° and 360 ° are formed between the spiral boundaries B2 of the vertically adjacent pair, and have a rotation angle of about 180 °. Are formed on the spiral boundary B2. As described above, since the spiral boundary B1 of the inner superconducting layer 72 is formed so as to be shifted from the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73 by ピ ッ チ pitch in the axial direction, the defect Din of the inner superconducting layer 72 is When viewed from the outside, the outer superconducting layer 73 is located on the spiral boundary B2.

すなわち、外側超電導層73の隣接する螺旋境界B2間に欠陥が見られた場合、その欠陥は、外側超電導層73内に形成されていることがわかる。また、外側超電導層73の螺旋境界B2上に欠陥が見られた場合、その欠陥は、内側超電導層72内に形成されていることがわかる。このように、本実施形態によれば、欠陥位置と螺旋境界との関係から、超電導線材の螺旋巻きによって複数の層状に形成された円筒状超電導体のどの層に欠陥が存在しているかをも、判別することが可能となる。   That is, when a defect is found between the adjacent spiral boundaries B2 of the outer superconducting layer 73, it is understood that the defect is formed in the outer superconducting layer 73. When a defect is found on the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73, it is understood that the defect is formed in the inner superconducting layer 72. Thus, according to the present embodiment, from the relationship between the defect position and the spiral boundary, it is also possible to determine which layer of the cylindrical superconductor formed in a plurality of layers by the spiral winding of the superconducting wire has the defect. , Can be determined.

図20は、超電導線材が螺旋巻きされてなる円筒状超電導体7(内側超電導層72及び外側超電導層73)の円筒周面の位置を回転角度で表した場合における、回転角度と磁場の強さ(大きさ)との関係を表すグラフである。図20において、縦軸が磁場の強さであり、横軸が、円筒周面の位置を表す回転角度θである。回転角度θは、外側超電導層73の巻き始めの位置S2を−360°とし、1ターン目の部分を回転角度−360°〜0°と表現し、2ターン目の部分を回転角度0°〜360°と表現し、以降のターン分について回転角度が連続的に増加するように表現される。この場合、内側超電導層72の巻き始めの位置S1の回転角度θは−180°である。図20には、2つのグラフA,Bが示されるが、いずれのグラフも、図18に示すマッピング結果に基づいて作成した。ここで、グラフAは、図18に示される隣接する2つの螺旋境界B2の幅方向における中央位置を螺旋方向に沿って辿ったライン上の磁場の強度を、図15のA0の位置を0°として回転角度θに対応させてプロットすることにより作成した。このグラフAにより、外側超電導層73における欠陥の有無が判別される。また、グラフBは、図18に示される螺旋境界B2上の位置を螺旋方向に沿って辿ったライン上の磁場の強度を、図15のB0の位置を0°として回転角度θに対応させてプロットすることにより作成した。このグラフBにより、内側超電導層72の欠陥の有無が判別される。   FIG. 20 shows the rotation angle and the strength of the magnetic field when the position of the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 (the inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73) formed by spirally winding the superconducting wire is represented by the rotation angle. 6 is a graph showing a relationship with (size). In FIG. 20, the vertical axis represents the strength of the magnetic field, and the horizontal axis represents the rotation angle θ representing the position of the peripheral surface of the cylinder. The rotation angle θ is -360 ° at the winding start position S2 of the outer superconducting layer 73, the first turn is expressed as a rotation angle of −360 ° to 0 °, and the second turn is expressed as a rotation angle of 0 ° to The rotation angle is expressed as 360 °, and the rotation angle is continuously increased for the subsequent turns. In this case, the rotation angle θ of the winding start position S1 of the inner superconducting layer 72 is −180 °. FIG. 20 shows two graphs A and B, both of which are created based on the mapping results shown in FIG. Here, graph A shows the strength of the magnetic field on the line following the center position in the width direction of the two adjacent spiral boundaries B2 shown in FIG. 18 along the spiral direction, and the position of A0 in FIG. And plotted corresponding to the rotation angle θ. From the graph A, the presence or absence of a defect in the outer superconducting layer 73 is determined. Graph B shows the strength of the magnetic field on the line following the position on the helical boundary B2 shown in FIG. 18 along the helical direction along the rotation angle θ with the position of B0 in FIG. Created by plotting. From the graph B, the presence or absence of a defect in the inner superconducting layer 72 is determined.

図20からわかるように、グラフAでは、回転角度θが1080°の位置、及び、回転角度θが2520°の位置にて、磁場が強くなっている。外側超電導層73に意図的に形成した欠陥Doutの回転位置は、図15より位置A0から1080°の位置及び2520°の位置であり、グラフAの結果はこれに一致する。また、グラフBでは、回転角度θが1260°の位置及び2700°の位置(欠陥Doutの回転位置から180°進んだ位置)にて、磁場が強くなっている。内側超電導層72に意図的に形成した欠陥Dinの回転位置は、図15より位置B0から1260°の位置及び2700°の位置であり、グラフBの結果はこれに一致する。このようにして、本実施形態に係る検査装置1を用いることにより、円筒状超電導体7の欠陥の有無を検査することができる。   As can be seen from FIG. 20, in the graph A, the magnetic field is strong at the position where the rotation angle θ is 1080 ° and at the position where the rotation angle θ is 2520 °. The rotational position of the defect Dout intentionally formed in the outer superconducting layer 73 is a position at 1080 ° and a position at 2520 ° from the position A0 in FIG. 15, and the result of the graph A agrees with this. In the graph B, the magnetic field is strong at the positions where the rotation angle θ is 1260 ° and 2700 ° (the position advanced by 180 ° from the rotation position of the defect Dout). The rotational positions of the defect Din intentionally formed in the inner superconducting layer 72 are the positions of 1260 ° and 2700 ° from the position B0 in FIG. 15, and the result of the graph B agrees with this. In this way, by using the inspection device 1 according to the present embodiment, it is possible to inspect the cylindrical superconductor 7 for a defect.

(変形例1)
上記第一実施形態では、回転ユニット30の回転角度が固定された所定の回転位置で、軸方向移動ユニット20を駆動させる。これにより外側ホール素子53及び内側ホール素子43が軸方向に移動しながら(掃引されながら)遮蔽磁場及び透過磁場を検出する。そして、軸方向への移動(掃引)が終了した後に回転角度を変化させ、変化後の回転位置で、再度、外側ホール素子53及び内側ホール素子43が軸方向に移動しながら(掃引されながら)遮蔽磁場及び透過磁場を検出する。つまり、複数の回転位置にて外側ホール素子53及び内側ホール素子43を軸方向に掃引しながら遮蔽磁場及び透過磁場が検出される。しかしながら、軸方向位置を固定した状態で、外側ホール素子53及び内側ホール素子43を回転ユニット30の駆動により回転移動させるとともに、外側ホール素子53及び内側ホール素子43が回転移動しながら遮蔽磁場及び透過磁場を検出してもよい。そして、回転移動が終了した後に軸方向位置を変化させ、変化後の軸方向位置で、再度、外側ホール素子53及び内側ホール素子43が回転移動(掃引)しながら遮蔽磁場及び透過磁場を検出してもよい。つまり、複数の軸方向位置にて、外側ホール素子53及び内側ホール素子43が回転移動しながら(掃引されながら)遮蔽磁場及び透過磁場を検出してもよい。
(Modification 1)
In the first embodiment, the axial movement unit 20 is driven at a predetermined rotation position where the rotation angle of the rotation unit 30 is fixed. Thus, the outer Hall element 53 and the inner Hall element 43 detect the shielding magnetic field and the transmitted magnetic field while being moved (swept) in the axial direction. Then, after the movement (sweep) in the axial direction is completed, the rotation angle is changed, and the outer Hall element 53 and the inner Hall element 43 are again moved in the axial direction (while being swept) at the changed rotation position. Detect the shielding magnetic field and the transmitted magnetic field. That is, the shielding magnetic field and the transmitted magnetic field are detected while the outer Hall element 53 and the inner Hall element 43 are swept in the axial direction at a plurality of rotation positions. However, in a state where the axial position is fixed, the outer Hall element 53 and the inner Hall element 43 are rotationally moved by driving the rotation unit 30, and the outer Hall element 53 and the inner Hall element 43 are rotated and moved while the shielding magnetic field and the transmission are blocked. A magnetic field may be detected. Then, after the rotational movement is completed, the axial position is changed, and at the changed axial position, the shielding magnetic field and the transmitted magnetic field are detected while the outer Hall element 53 and the inner Hall element 43 rotate (sweep) again. You may. That is, the shielding magnetic field and the transmitted magnetic field may be detected while the outer Hall element 53 and the inner Hall element 43 are rotationally moved (swept) at a plurality of axial positions.

(変形例2)
上記第一実施形態では、内側ホール素子43により透過磁場を検出し、外側ホール素子53により遮蔽磁場を検出した例を示した。しかしながら、内側ホール素子43により遮蔽磁場を検出し、外側ホール素子53により透過磁場を検出することができる。この場合、第一実施形態で示した外側永久磁石55に代えて、超電導円筒体7の内周側に配設される内側永久磁石が用いられる。図21は、変形例2に係る検査装置1の回転ユニット30、内側検査ユニット40、及び外側検査ユニット50の接続構成を示す断面概略図である。図21に示すように、内側永久磁石45が、内側検査ユニット40の内側検査板42の下方部分であって、内側スペーサ44を介して内側ホール素子43に対面する位置に埋設される。内側永久磁石45は、異なる2つの磁極(N極及びS極)を有し、N極が、内側スペーサ44を挟んで内側ホール素子43に対面するように、内側検査板42に埋設される。内側永久磁石45として、ネオジム系磁石(NdFeB磁石)を用いることができる。また、外側永久磁石45は省略される。本例に係る検査装置の構成のうち、上記以外の部分の構成は、上記第一実施形態に係る検査装置の構成と同一である。
(Modification 2)
In the first embodiment, an example in which the transmitted magnetic field is detected by the inner Hall element 43 and the shielding magnetic field is detected by the outer Hall element 53 has been described. However, the shielding magnetic field can be detected by the inner Hall element 43 and the transmitted magnetic field can be detected by the outer Hall element 53. In this case, an inner permanent magnet disposed on the inner peripheral side of the superconducting cylindrical body 7 is used instead of the outer permanent magnet 55 shown in the first embodiment. FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing a connection configuration of the rotation unit 30, the inner inspection unit 40, and the outer inspection unit 50 of the inspection device 1 according to the second modification. As shown in FIG. 21, the inner permanent magnet 45 is embedded at a position below the inner inspection plate 42 of the inner inspection unit 40 and at a position facing the inner Hall element 43 via the inner spacer 44. The inner permanent magnet 45 has two different magnetic poles (N pole and S pole), and is embedded in the inner inspection plate 42 such that the N pole faces the inner Hall element 43 with the inner spacer 44 interposed therebetween. As the inner permanent magnet 45, a neodymium magnet (NdFeB magnet) can be used. Further, the outer permanent magnet 45 is omitted. In the configuration of the inspection apparatus according to the present example, the configuration of the other parts than the above is the same as the configuration of the inspection apparatus according to the first embodiment.

図22は、本例に係る検査装置1を用いて容器81内にセットされた円筒状超電導体7を検査する際における、検査装置1と円筒状超電導体7との配置関係を示す図である。図22に示すように、円筒状超電導体7の内側検査ユニット40が、円筒状超電導体7の内周空間に配設される。従って、内側検査ユニット40に設けられた内側永久磁石45及び内側ホール素子43も、円筒状超電導体7の内周空間に配設される。そして、内側ホール素子43は円筒状超電導体7の内周面に対面配置する。また、内側永久磁石45は、N極側が内側ホール素子43を挟んで円筒状超電導体7の内周面に対面するように配置される。また、外側ホール素子53は、円筒状超電導体7の外周側に配置するとともに、円筒状超電導体7の外周面に対面配置する。ここで、内側永久磁石45は、外側ホール素子53に対しては、N極が円筒状超電導体7の円筒周面を挟んで外側ホール素子53と対面するように円筒状超電導体7の外周面に対面して配設される。   FIG. 22 is a diagram showing an arrangement relationship between the inspection device 1 and the cylindrical superconductor 7 when inspecting the cylindrical superconductor 7 set in the container 81 using the inspection device 1 according to the present example. . As shown in FIG. 22, the inner inspection unit 40 of the cylindrical superconductor 7 is provided in the inner peripheral space of the cylindrical superconductor 7. Therefore, the inner permanent magnet 45 and the inner Hall element 43 provided in the inner inspection unit 40 are also arranged in the inner peripheral space of the cylindrical superconductor 7. Then, the inner Hall element 43 is disposed facing the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7. Further, the inner permanent magnet 45 is arranged such that the N pole side faces the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 with the inner Hall element 43 interposed therebetween. The outer Hall element 53 is arranged on the outer peripheral side of the cylindrical superconductor 7 and is arranged facing the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7. Here, the inner permanent magnet 45 is arranged such that the N pole faces the outer Hall element 53 such that the N pole faces the outer Hall element 53 with the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 interposed therebetween. It is arranged to face.

変形例2に係る検査装置1によれば、内側永久磁石45のN極から円筒状超電導体7にその内周側から印加される磁場が円筒状超電導体7の円筒周面に遮蔽されることにより、円筒状超電導体7の内周側に遮蔽磁場が形成される。こうして形成された遮蔽磁場が、円筒状超電導体7の内周面に対面配置した内側ホール素子43により検出される。そして、内側ホール素子43は、軸方向移動ユニット20及び回転ユニット30の駆動によって円筒状超電導体7の円筒周面(内周面)に沿って移動しながら遮蔽磁場を検出する。つまり、内側ホール素子43が遮蔽磁場検出センサとして用いられる。   According to the inspection device 1 according to the second modification, the magnetic field applied from the N pole of the inner permanent magnet 45 to the cylindrical superconductor 7 from the inner peripheral side thereof is shielded by the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7. Thereby, a shielding magnetic field is formed on the inner peripheral side of the cylindrical superconductor 7. The shielding magnetic field thus formed is detected by the inner Hall element 43 disposed facing the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7. The inner Hall element 43 detects the shielding magnetic field while moving along the cylindrical peripheral surface (inner peripheral surface) of the cylindrical superconductor 7 by driving the axial moving unit 20 and the rotating unit 30. That is, the inner Hall element 43 is used as a shielding magnetic field detection sensor.

また、内側永久磁石45のN極から円筒状超電導体7にその内周側から印加される磁場が円筒状超電導体7の円筒周面を透過することにより、円筒状超電導体7の外周側に透過磁場が形成される。こうして形成された透過磁場が、円筒状超電導体7の外周面に対面配置した外側ホール素子53により検出される。そして、外側ホール素子53は、軸方向移動ユニット20及び回転ユニット30の駆動によって円筒状超電導体7の円筒周面(外周面)に沿って移動しながら透過磁場を検出する。つまり、外側ホール素子53が透過磁場検出センサとして用いられる。   Further, a magnetic field applied from the N pole of the inner permanent magnet 45 to the cylindrical superconductor 7 from the inner peripheral side thereof penetrates the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 so that the magnetic field is applied to the outer peripheral side of the cylindrical superconductor 7. A transmission magnetic field is formed. The transmitted magnetic field thus formed is detected by the outer Hall element 53 disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 so as to face each other. The outer Hall element 53 detects the transmitted magnetic field while moving along the cylindrical peripheral surface (outer peripheral surface) of the cylindrical superconductor 7 by driving the axial moving unit 20 and the rotating unit 30. That is, the outer Hall element 53 is used as a transmitted magnetic field detection sensor.

(第二実施形態)
上記第一実施形態では、軸方向移動ユニット20と回転ユニット30とをそれぞれ別々に駆動させる例について説明した。具体的には、回転ユニット30が停止しているときに軸方向移動ユニット20を駆動させる例について説明した。本実施形態では、軸方向移動ユニット20と回転ユニット30とを同時に駆動させる例について説明する。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the example in which the axial movement unit 20 and the rotation unit 30 are separately driven has been described. Specifically, an example in which the axial movement unit 20 is driven when the rotation unit 30 is stopped has been described. In the present embodiment, an example in which the axial movement unit 20 and the rotation unit 30 are driven simultaneously will be described.

本実施形態では、回転ユニット30が一方向に回転駆動すると同時に、軸方向移動ユニット20が一方向に軸方向移動するように、両ユニット30,20の駆動がコントローラにより連動制御される。こうして両ユニット30,20が連動制御された場合、内側検査ユニット40及び外側検査ユニット50は、螺旋状に移動する。従って、内側検査ユニット40に取り付けられた内側ホール素子43、並びに、外側検査ユニット50に取り付けられた外側ホール素子53及び外側永久磁石55も、螺旋状に移動する。このように円筒状超電導体7の円筒周面に沿って内側ホール素子43及び外側ホール素子53を螺旋状に移動させることにより、効率的に、円筒状超電導体7の円筒周面の全体に亘り超電導状態の健全性を検査することができる。   In this embodiment, the drive of both units 30 and 20 is interlocked and controlled by the controller such that the rotation unit 30 is driven to rotate in one direction and the axial movement unit 20 is moved in the axial direction in one direction. When the two units 30 and 20 are thus controlled in an interlocked manner, the inner inspection unit 40 and the outer inspection unit 50 move spirally. Therefore, the inner Hall element 43 attached to the inner inspection unit 40 and the outer Hall element 53 and the outer permanent magnet 55 attached to the outer inspection unit 50 also move spirally. As described above, the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 are spirally moved along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7, so that the entire cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 is efficiently moved. The integrity of the superconducting state can be inspected.

特に、検査対象である円筒状超電導体7が、上記第一実施形態で示したように、超電導線材を螺旋巻きすることにより円筒状に形成された内側超電導層72及び外側超電導層73を備える場合、その螺旋巻線方向に沿って内側ホール素子43及び外側ホール素子53が移動するように、回転ユニット30及び軸方向移動ユニット20が制御されるとよい。これによれば、超電導線材の長手方向に沿って、検査を行うことができる。   In particular, when the cylindrical superconductor 7 to be inspected includes the inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73 formed in a cylindrical shape by spirally winding a superconducting wire as shown in the first embodiment. The rotation unit 30 and the axial movement unit 20 may be controlled so that the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 move along the spiral winding direction. According to this, the inspection can be performed along the longitudinal direction of the superconducting wire.

また、円筒状超電導体7が、上記した内側超電導層72と外側超電導層73を有する場合、内側ホール素子43及び/又は外側ホール素子53は、それぞれ2つのホール素子により構成されていると良い。   When the cylindrical superconductor 7 has the above-described inner superconducting layer 72 and outer superconducting layer 73, the inner Hall element 43 and / or the outer Hall element 53 are preferably formed of two Hall elements, respectively.

図23は、2つのホール素子を有する外側ホール素子531を螺旋方向に掃引する例を示す概略図である。図23に示すように、外側ホール素子531は、第一外側ホール素子532及び第二外側ホール素子533を有する。これらのホール素子532,533は、一体的に移動可能であるように構成される。   FIG. 23 is a schematic diagram showing an example in which an outer Hall element 531 having two Hall elements is swept in a spiral direction. As shown in FIG. 23, the outer Hall element 531 includes a first outer Hall element 532 and a second outer Hall element 533. These Hall elements 532 and 533 are configured to be integrally movable.

図24は、外側ホール素子531と、円筒状超電導体7の内側超電導層72及び外側超電導層73との配置関係を示す図である。図24に示すように、第一外側ホール素子532は、内側超電導層72の螺旋境界B1に対面配置し、第二外側ホール素子533は、外側超電導層73の螺旋境界B2に対面配置する。ここで、螺旋境界B1は、外側超電導層73を構成する超電導線材の幅方向における中央に位置し、螺旋境界B2は、内側超電導層72を構成する超電導線材の幅方向における中央に位置している。従って、第一外側ホール素子532は、外側超電導層73を構成する超電導線材の幅方向における中央位置に対面し、第二外側ホール素子533は、内側超電導層72を構成する超電導線材の幅方向における中央位置に対面することになる。また、外側永久磁石55が、外側ホール素子531を挟んで円筒状超電導体7の外周面に対面配置しており、そのN極が外側ホール素子531を挟んで円筒状超電導体7の円筒周面に対面している。   FIG. 24 is a diagram showing an arrangement relationship between the outer Hall element 531 and the inner superconducting layer 72 and the outer superconducting layer 73 of the cylindrical superconductor 7. As shown in FIG. 24, the first outer Hall element 532 is arranged facing the spiral boundary B1 of the inner superconducting layer 72, and the second outer Hall element 533 is arranged facing the spiral boundary B2 of the outer superconducting layer 73. Here, the spiral boundary B1 is located at the center in the width direction of the superconducting wire constituting the outer superconducting layer 73, and the spiral boundary B2 is located at the center in the width direction of the superconducting wire constituting the inner superconducting layer 72. . Therefore, the first outer Hall element 532 faces the center position in the width direction of the superconducting wire constituting the outer superconducting layer 73, and the second outer Hall element 533 extends in the width direction of the superconducting wire constituting the inner superconducting layer 72. You will face the central position. Further, an outer permanent magnet 55 is disposed facing the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 with the outer Hall element 531 interposed therebetween, and its N pole has a cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7 with the outer Hall element 531 interposed therebetween. Face to face.

上記構成の外側ホール素子531を、螺旋境界B1及びB2に沿って螺旋状に掃引する。このとき、外側永久磁石55のN極から円筒状超電導体7に印加された磁場が外側超電導層73により遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場が、第一外側ホール素子532により主に検出される。また、外側永久磁石55のN極から円筒状超電導体7に印加された磁場が内側超電導層72に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場が、第二外側ホール素子533により主に検出される。   The outer Hall element 531 having the above configuration is spirally swept along the spiral boundaries B1 and B2. At this time, the shielding magnetic field formed by shielding the magnetic field applied to the cylindrical superconductor 7 from the N pole of the outer permanent magnet 55 by the outer superconducting layer 73 is mainly detected by the first outer Hall element 532. You. In addition, a shield magnetic field formed by shielding the magnetic field applied to the cylindrical superconductor 7 from the N pole of the outer permanent magnet 55 to the cylindrical superconductor 7 is mainly detected by the second outer Hall element 533. .

従って、螺旋状に移動する第一外側ホール素子532により検出される磁場強度を連続的にプロットしていくことによって、図20のグラフAがリアルタイムで作成され、螺旋状に移動する第二外側ホール素子533により検出される磁場強度を連続的にプロットしていくことによって、図20のグラフBがリアルタイムで作成される。このように、リアルタイムで図20に示すグラフを作成することにより、上記第一実施形態にて示したマッピング作業等を行うことなく検査結果を得ることができ、検査手順を簡素化することができる。   Accordingly, by continuously plotting the magnetic field strength detected by the spirally moving first outer Hall element 532, the graph A of FIG. 20 is created in real time, and the spirally moving second outer Hall element 532 is generated. By continuously plotting the magnetic field strength detected by the element 533, the graph B of FIG. 20 is created in real time. In this way, by creating the graph shown in FIG. 20 in real time, an inspection result can be obtained without performing the mapping operation and the like shown in the first embodiment, and the inspection procedure can be simplified. .

(第三実施形態)
次に、本発明の第三実施形態について説明する。上記第一実施形態では、液体窒素に円筒状超電導体7を浸漬させて円筒状超電導体7を冷却して超電導状態にした状態で、検査装置1を用いて円筒状超電導体7の超電導状態の健全性を検査する例を示した。本実施形態では、冷凍機を用いて円筒状超電導体を冷却して超電導状態にした状態で、検査装置1を用いて円筒状超電導体の超電導状態の健全性を検査する例を説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the cylindrical superconductor 7 is immersed in liquid nitrogen to cool the cylindrical superconductor 7 to a superconducting state. An example of checking the soundness was given. In the present embodiment, an example will be described in which the superconducting state of the cylindrical superconductor is inspected using the inspection apparatus 1 in a state where the cylindrical superconductor is cooled to a superconducting state using a refrigerator.

図25は、冷凍機により冷却された円筒状超電導体7Aを検査装置1により検査する状態を示す図である。図25に示すように、冷凍機6に冷却された円筒状超電導体7Aの内周側に内側検査ユニット40が配設され、円筒状超電導体7Aの外周側に外側検査ユニット50が配設される。この状態で、検査装置1を駆動させることにより、円筒状超電導体7Aが検査される。   FIG. 25 is a diagram illustrating a state where the inspection device 1 inspects the cylindrical superconductor 7A cooled by the refrigerator. As shown in FIG. 25, an inner inspection unit 40 is disposed on the inner peripheral side of the cylindrical superconductor 7A cooled by the refrigerator 6, and an outer inspection unit 50 is disposed on the outer peripheral side of the cylindrical superconductor 7A. You. In this state, the inspection device 1 is driven to inspect the cylindrical superconductor 7A.

図26は、冷凍機6と、冷凍機6に冷却される円筒状超電導体7Aと、検査装置1の内側検査ユニット40に取り付けられた内側ホール素子43と、外側検査ユニット50に取り付けられた外側ホール素子53及び外側永久磁石55との配置関係を表す概略図である。図26に示すように、冷凍機6は、冷凍機本体61と、延設部62と、コールドステージ63とを有する。冷凍機本体61の内部で冷凍が生成される。生成された冷凍は、延設部62を介してコールドステージ63に伝達される。このため、冷凍機6が駆動することにより、コールドステージ63が所定の温度、例えば円筒状超電導体7Aの超電導臨界温度Tc以下の温度に冷却される。   FIG. 26 shows the refrigerator 6, the cylindrical superconductor 7 </ b> A cooled by the refrigerator 6, the inner Hall element 43 attached to the inner inspection unit 40 of the inspection device 1, and the outer hall attached to the outer inspection unit 50. It is the schematic which shows the arrangement | positioning relationship with the Hall element 53 and the outer permanent magnet 55. As shown in FIG. 26, the refrigerator 6 has a refrigerator main body 61, an extension 62, and a cold stage 63. Freezing is generated inside the refrigerator main body 61. The generated refrigeration is transmitted to the cold stage 63 via the extension 62. Therefore, when the refrigerator 6 is driven, the cold stage 63 is cooled to a predetermined temperature, for example, a temperature equal to or lower than the superconducting critical temperature Tc of the cylindrical superconductor 7A.

コールドステージ63は円板状に形成され、一方の端面(上面)が上方を向くように、延設部62の先端(上端)に接続される。このコールドステージ63上に、円筒状超電導体7Aが同軸配置される。本実施形態では、円筒状超電導体7Aは、円筒基材71Aと、シート状の超電導体74とにより構成される。円筒基材71Aは、円筒部及び円筒部の一方端(図26において下端)から径方向に放射状に延設したフランジを有し、フランジがコールドステージ63上に載置される。このため円筒基材の円筒部がコールドステージ63から上方に延設される。また、円筒基材71Aの円筒部の外周面の大部分には、超電導体74が貼付することができるような凹部が形成されている。この凹部にシート状の超電導体74が貼付される。これにより超電導体74が円筒状に形成される。   The cold stage 63 is formed in a disk shape, and is connected to the distal end (upper end) of the extending portion 62 such that one end surface (upper surface) faces upward. On this cold stage 63, a cylindrical superconductor 7A is coaxially arranged. In the present embodiment, the cylindrical superconductor 7A includes a cylindrical base 71A and a sheet-shaped superconductor 74. The cylindrical base material 71A has a cylindrical portion and a flange radially extending from one end (the lower end in FIG. 26) of the cylindrical portion, and the flange is mounted on the cold stage 63. Therefore, the cylindrical portion of the cylindrical substrate extends upward from the cold stage 63. In addition, a concave portion is formed in most of the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the cylindrical base material 71A so that the superconductor 74 can be attached thereto. A sheet-like superconductor 74 is attached to the concave portion. Thereby, superconductor 74 is formed in a cylindrical shape.

また、冷凍機本体61の上部に、真空断熱容器64が配設される。真空断熱容器64は、第一容器部641と、円板状部材642と、第二容器部643とを有する。第一容器部641は円筒形状を呈し、その下端面が冷凍機本体61の上面に気密的に固定される。そして、冷凍機本体61の上面から上方に立設して冷凍機6の延設部62及びコールドステージ63をその外周側から覆うように第一容器部641が配設される。   Further, a vacuum heat insulating container 64 is provided above the refrigerator main body 61. The vacuum heat insulating container 64 has a first container part 641, a disk-shaped member 642, and a second container part 643. The first container portion 641 has a cylindrical shape, and the lower end surface is air-tightly fixed to the upper surface of the refrigerator main body 61. Then, the first container portion 641 is disposed so as to stand upright from the upper surface of the refrigerator main body 61 and cover the extending portion 62 and the cold stage 63 of the refrigerator 6 from the outer peripheral side.

第一容器部641の上端に円板状部材642が配設される。円板状部材642はコールドステージ63よりも僅かに上方位置にてコールドステージ63と同軸状に配置され、その下面が第一容器部641の上端に気密的に固定される。また、円板状部材642の中央部には、円筒状超電導体7の径よりも僅かに大きい径を有する円孔642aが形成されている。コールドステージ63上の円筒状超電導体7Aは、円板状部材642の円孔642aを突き抜けて上方に延びている。   A disc-shaped member 642 is provided at the upper end of the first container portion 641. The disk-shaped member 642 is disposed coaxially with the cold stage 63 at a position slightly higher than the cold stage 63, and the lower surface thereof is air-tightly fixed to the upper end of the first container portion 641. Further, a circular hole 642 a having a diameter slightly larger than the diameter of the cylindrical superconductor 7 is formed at the center of the disk-shaped member 642. The cylindrical superconductor 7A on the cold stage 63 extends upward through the circular hole 642a of the disk-shaped member 642.

第二容器部643は、外周側円筒部643aと、内周側円筒部643bと、内周底部643cと、リング状上壁部643dとを有する。外周側円筒部643aの外周面の下端部が、円板状部材642の円孔642aの内周面に気密的に固定される。そして、外周側円筒部643aは、円筒状超電導体7Aの円筒基材71Aの円筒部に貼付された超電導体74を外周側から覆うように、円孔642aの内周壁から上方に延設される。従って、外周側円筒部643aは、円筒状超電導体7Aの外周側にその外周面に沿って配設されることになる。   The second container portion 643 has an outer cylindrical portion 643a, an inner cylindrical portion 643b, an inner bottom portion 643c, and a ring-shaped upper wall portion 643d. The lower end portion of the outer peripheral surface of the outer peripheral side cylindrical portion 643a is hermetically fixed to the inner peripheral surface of the circular hole 642a of the disk-shaped member 642. The outer peripheral side cylindrical portion 643a extends upward from the inner peripheral wall of the circular hole 642a so as to cover the superconductor 74 attached to the cylindrical portion of the cylindrical base 71A of the cylindrical superconductor 7A from the outer peripheral side. . Therefore, the outer peripheral side cylindrical portion 643a is disposed on the outer peripheral side of the cylindrical superconductor 7A along the outer peripheral surface.

外周側円筒部643aの上端に、リング状上壁部643dの外周縁が連設される。リング状上壁部643dは、円筒状超電導体7Aの上端を覆うようにリング状に配設される。このリング状上壁部643dの内周縁に内周側円筒部643bの上端が連設される。内周側円筒部643bは、リング状上壁部643dの内周縁から、円筒状超電導体7Aの円筒基材71Aの円筒部の内周面に対面するように、円筒状超電導体7Aの軸方向に沿って下方に延設される。従って、内周側円筒部643bは、円筒状超電導体7Aの内周側にその内周面に沿って配設されることになる。そして、内周側円筒部643bの下端に内周底部643cが連設される。内周底部643cは、図26に示すようにコールドステージ63よりも僅かに上方であり且つ円筒状超電導体7Aの超電導体74の下端位置よりも僅かに下方に位置する。   The outer peripheral edge of the ring-shaped upper wall portion 643d is continuously provided on the upper end of the outer peripheral side cylindrical portion 643a. The ring-shaped upper wall portion 643d is arranged in a ring shape so as to cover the upper end of the cylindrical superconductor 7A. The upper end of the inner peripheral side cylindrical portion 643b is connected to the inner peripheral edge of the ring-shaped upper wall portion 643d. The inner peripheral side cylindrical portion 643b extends in the axial direction of the cylindrical superconductor 7A so as to face the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the cylindrical base material 71A of the cylindrical superconductor 7A from the inner peripheral edge of the ring-shaped upper wall portion 643d. And extends downwardly along. Therefore, the inner peripheral side cylindrical portion 643b is disposed on the inner peripheral side of the cylindrical superconductor 7A along the inner peripheral surface. An inner peripheral bottom portion 643c is continuously provided at a lower end of the inner peripheral side cylindrical portion 643b. The inner peripheral bottom portion 643c is located slightly above the cold stage 63 and slightly below the lower end position of the superconductor 74 of the cylindrical superconductor 7A as shown in FIG.

上記のように真空断熱容器64が配設されることにより、冷凍機本体61の上面部、第一容器部641、円板状部材642、及び第二容器部643に囲まれた断熱空間が形成される。断熱空間のうち第一容器部641と円板状部材642とに囲まれた空間には、冷凍機6の延設部62及びコールドステージ63が配設される。断熱空間のうち第二容器部643の外周側円筒部643aと内周側円筒部643bとに挟まれた空間には、円筒状超電導体7Aが配設される。   By providing the vacuum heat insulating container 64 as described above, an insulating space surrounded by the upper surface portion of the refrigerator main body 61, the first container portion 641, the disc-shaped member 642, and the second container portion 643 is formed. Is done. The extended portion 62 of the refrigerator 6 and the cold stage 63 are provided in a space surrounded by the first container portion 641 and the disk-shaped member 642 in the heat insulating space. The cylindrical superconductor 7A is disposed in a space between the outer cylindrical portion 643a and the inner cylindrical portion 643b of the second container portion 643 in the heat insulating space.

上記構成の冷凍機6を駆動すると、コールドステージ63が冷却され、さらにコールドステージ63上に載置された円筒状超電導体7Aが冷却される。これにより円筒状超電導体7Aが超電導臨界温度Tc以下に冷却されて、円筒状超電導体7Aが超電導状態にされる。   When the refrigerator 6 having the above configuration is driven, the cold stage 63 is cooled, and further, the cylindrical superconductor 7A mounted on the cold stage 63 is cooled. As a result, the cylindrical superconductor 7A is cooled below the superconducting critical temperature Tc, and the cylindrical superconductor 7A is brought into a superconducting state.

また、図26に示すように、検査装置1が備える内側検査ユニット40の内側ホール素子43が、第二容器部643の内周側円筒部643bを挟んで円筒状超電導体7Aの内周面に対面配置し、検査装置1が備える外側検査ユニット50の外側ホール素子53が、第二容器部643の外周側円筒部643aを挟んで円筒状超電導体7Aの外周面に対面配置する。この状態で、内側ホール素子43及び外側ホール素子53を、円筒状超電導体7Aの円筒周面(内周面及び外周面)に沿って掃引することにより、内側ホール素子43にて透過磁場が検出され、外側ホール素子53にて遮蔽磁場が検出される。こうして円筒状超電導体7Aの超電導状態の健全性が検査される。このように、本実施形態によれば、冷凍機によって冷却される円筒状超電導体を検査することができる。   As shown in FIG. 26, the inner Hall element 43 of the inner inspection unit 40 included in the inspection apparatus 1 is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7A with the inner peripheral side cylindrical portion 643b of the second container portion 643 interposed therebetween. The outer Hall element 53 of the outer inspection unit 50 provided in the inspection apparatus 1 is disposed to face the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor 7A with the outer cylindrical portion 643a of the second container portion 643 interposed therebetween. In this state, the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 are swept along the cylindrical peripheral surface (inner peripheral surface and outer peripheral surface) of the cylindrical superconductor 7A, so that the transmitted magnetic field is detected by the inner Hall element 43. Then, the shielding magnetic field is detected by the outer Hall element 53. Thus, the soundness of the superconducting state of the cylindrical superconductor 7A is inspected. Thus, according to the present embodiment, the cylindrical superconductor cooled by the refrigerator can be inspected.

(第四実施形態)
図27は、NMR装置の超電導マグネットに組み込まれた円筒状超電導体7Aを検査装置1Aにより検査する状態を示す図である。また、図28は、円筒状超電導体7Aが組み込まれた超電導マグネット100を示す図である。まず、図28を参照して超電導マグネット100の構成について説明する。図28に示すように、超電導マグネット100は、冷凍機110と磁場発生装置120とを有する。
(Fourth embodiment)
FIG. 27 is a diagram illustrating a state where the cylindrical superconductor 7A incorporated in the superconducting magnet of the NMR apparatus is inspected by the inspection apparatus 1A. FIG. 28 is a diagram showing a superconducting magnet 100 in which the cylindrical superconductor 7A is incorporated. First, the configuration of the superconducting magnet 100 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 28, the superconducting magnet 100 has a refrigerator 110 and a magnetic field generator 120.

冷凍機110は上記第三実施形態で説明した冷凍機6と同様に、冷凍機本体111と、延設部112と、コールドステージ113を有する。そして、コールドステージ113上に磁場発生装置120が載置される。   The refrigerator 110 has a refrigerator main body 111, an extension part 112, and a cold stage 113, similarly to the refrigerator 6 described in the third embodiment. Then, the magnetic field generator 120 is mounted on the cold stage 113.

磁場発生装置120は、内側超電導体121と、外側超電導体122と、試料ホルダ123と、真空断熱容器124と、室温ボア容器125とを有する。   The magnetic field generator 120 has an inner superconductor 121, an outer superconductor 122, a sample holder 123, a vacuum heat insulating container 124, and a room temperature bore container 125.

内側超電導体121は、本発明の円筒状超電導体に相当する。内側超電導体121は第二実施形態に係る円筒状超電導体7Aと同一構成であり、円筒基材121aと超電導体121bとを有する。円筒基材121aは、円筒部と、円筒部の一方端(下端)から径外方に放射状に延設したフランジを有し、フランジがコールドステージ113の上面にコールドステージ113と同軸状に載置される。また、円筒基材121aの円筒部の外周面の大部分に形成された凹部にシート状の超電導体121bが貼付される。これにより超電導体121bが円筒状に形成される。   The inner superconductor 121 corresponds to the cylindrical superconductor of the present invention. The inner superconductor 121 has the same configuration as the cylindrical superconductor 7A according to the second embodiment, and has a cylindrical base 121a and a superconductor 121b. The cylindrical substrate 121a has a cylindrical portion and a flange radially extending radially outward from one end (lower end) of the cylindrical portion. The flange is mounted on the upper surface of the cold stage 113 coaxially with the cold stage 113. Is done. Further, a sheet-like superconductor 121b is attached to a concave portion formed on a large part of the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the cylindrical base material 121a. Thereby, superconductor 121b is formed in a cylindrical shape.

外側超電導体122は超電導状態で外部磁場を捕捉することによって強磁場を発生する部材である。外側超電導体122は、リング状の超電導バルクを軸方向に沿って複数個積層することにより円筒状に形成される。この円筒状の外側超電導体122の内周に内側超電導体121が同軸状に配設される。   The outer superconductor 122 is a member that generates a strong magnetic field by capturing an external magnetic field in a superconducting state. The outer superconductor 122 is formed in a cylindrical shape by laminating a plurality of ring-shaped superconducting bulks along the axial direction. An inner superconductor 121 is coaxially arranged around the inner periphery of the cylindrical outer superconductor 122.

円筒状の外側超電導体122は、その下端面が円筒基材121aのフランジ上に載置されるように、内側超電導体121と同軸配置される。そして、この外側超電導体122の外周面及び上端面並びに内側超電導体121の上端面を覆うように、試料ホルダ123がこれらの超電導体に対して配設される。   The cylindrical outer superconductor 122 is coaxially arranged with the inner superconductor 121 such that the lower end surface is placed on the flange of the cylindrical base 121a. Then, a sample holder 123 is arranged on these superconductors so as to cover the outer peripheral surface and the upper end surface of the outer superconductor 122 and the upper end surface of the inner superconductor 121.

試料ホルダ123は、本体部123aと、フランジ部123bと、カバー部123cとを有する。本体部123aは円筒状に形成され、外側超電導体122の外周を覆うように配設される。この本体部123aの下端にフランジ部123bが連設される。フランジ部123bは、本体部123aの下端から径外方に放射状に広がるように形成されており、その下面がコールドステージ113の上面に固定される。また、本体部123aの上端にカバー部123cが連設される。カバー部123cは本体部123aの上端開口を覆うように円形に形成されており、外側超電導体122の上端面、及び内側超電導体121の上端面を覆うように配設される。また、カバー部123cの中心には内側超電導体の内周径とほぼ同じ径の円孔が形成される。   The sample holder 123 has a main body 123a, a flange 123b, and a cover 123c. The main body 123a is formed in a cylindrical shape and is disposed so as to cover the outer periphery of the outer superconductor 122. A flange portion 123b is continuously provided at a lower end of the main body portion 123a. The flange portion 123b is formed so as to expand radially outward from the lower end of the main body portion 123a, and the lower surface thereof is fixed to the upper surface of the cold stage 113. Further, a cover part 123c is continuously provided on an upper end of the main body part 123a. The cover portion 123c is formed in a circular shape so as to cover the upper end opening of the main body portion 123a, and is disposed so as to cover the upper end surface of the outer superconductor 122 and the upper end surface of the inner superconductor 121. Further, a circular hole having a diameter substantially equal to the inner peripheral diameter of the inner superconductor is formed at the center of the cover portion 123c.

真空断熱容器124は、本体部124aと、フランジ部124bと、カバー部124cとを有する。本体部124aはコールドステージ113の外径よりも大きい内径を有し、円筒状に形成される。本体部124aに、冷凍機110の延設部112及びコールドステージ113、内側超電導体121、外側超電導体122、及び試料ホルダ123が覆われる。また、本体部124aの下端にフランジ部124bが連設される。このフランジ部124bが冷凍機110の冷凍機本体111の上面に固定される。また、本体部124aの上端にカバー部124cが連設される。カバー部124cは本体部124aの上端開口を覆うように円板状に形成される。カバー部124cは、試料ホルダ123のカバー部123cよりも僅かに上方に位置する。また、カバー部124cの中心には、試料ホルダ123のカバー部123cに形成された円孔の径よりも小さい径を有する円孔が形成される。   The vacuum insulated container 124 has a main body 124a, a flange 124b, and a cover 124c. The main body 124a has an inner diameter larger than the outer diameter of the cold stage 113, and is formed in a cylindrical shape. The extension part 112 and the cold stage 113 of the refrigerator 110, the inner superconductor 121, the outer superconductor 122, and the sample holder 123 are covered by the main body part 124a. Further, a flange portion 124b is continuously provided at a lower end of the main body portion 124a. The flange portion 124b is fixed to the upper surface of the refrigerator main body 111 of the refrigerator 110. Further, a cover 124c is continuously provided on the upper end of the main body 124a. The cover part 124c is formed in a disk shape so as to cover an upper end opening of the main body part 124a. The cover 124c is located slightly above the cover 123c of the sample holder 123. Further, a circular hole having a diameter smaller than the diameter of the circular hole formed in the cover portion 123c of the sample holder 123 is formed at the center of the cover portion 124c.

室温ボア容器125は、容器部125aと蓋部125bとを有する。容器部125aは有底円筒形状を呈し、底面を下方に向けた状態で、内側超電導体121の内周空間に内側超電導体121及び外側超電導体122と同軸状に配置される。この容器部125aの上端部分は、真空断熱容器124のカバー部124cに形成された円孔から上方に突き抜けており、その上端から径外方に放射状に広がるように形成された蓋部125bが連設される。この蓋部125bは真空断熱容器124のカバー部124cの上面に載置される。   The room temperature bore container 125 has a container part 125a and a lid part 125b. The container portion 125 a has a bottomed cylindrical shape, and is disposed coaxially with the inner superconductor 121 and the outer superconductor 122 in the inner peripheral space of the inner superconductor 121 with the bottom face down. An upper end portion of the container portion 125a protrudes upward from a circular hole formed in the cover portion 124c of the vacuum heat insulating container 124, and a lid portion 125b formed so as to radially spread radially outward from the upper end thereof. Is established. The lid 125b is placed on the upper surface of the cover 124c of the vacuum heat insulating container 124.

真空断熱容器124と室温ボア容器125によって、冷凍機本体111の上方空間が密閉空間にされる。この密閉空間内には、冷凍機110の延設部112及びコールドステージ113、外側超電導体122、内側超電導体121、試料ホルダ123が配設される。この密閉空間は、断熱のために真空状態にされる。なお、室温ボア容器125の容器部125aの内周空間は、室温ボア空間と呼ばれる。   The space above the refrigerator main body 111 is made a closed space by the vacuum heat insulating container 124 and the room temperature bore container 125. In the sealed space, the extension 112 and the cold stage 113 of the refrigerator 110, the outer superconductor 122, the inner superconductor 121, and the sample holder 123 are provided. This enclosed space is evacuated for heat insulation. The inner peripheral space of the container portion 125a of the room temperature bore container 125 is called a room temperature bore space.

上記構成の超電導マグネット100において、冷凍機110を駆動すると、コールドステージ113が冷却され、さらにコールドステージ113上に載置された外側超電導体122及び内側超電導体121が冷却される。これにより外側超電導体122及び内側超電導体121が超電導臨界温度Tc以下に冷却されて、超電導状態にされる。   In the superconducting magnet 100 having the above configuration, when the refrigerator 110 is driven, the cold stage 113 is cooled, and the outer superconductor 122 and the inner superconductor 121 mounted on the cold stage 113 are further cooled. As a result, the outer superconductor 122 and the inner superconductor 121 are cooled below the superconducting critical temperature Tc, and are brought into a superconducting state.

また、図27に示すように、本実施形態に係る検査装置1Aは、図22に示す変形例2に係る検査装置1から外側検査ユニット50を除外したような構成である。つまり、検査装置1Aは、内側ホール素子43及び内側永久磁石45を有する検査ユニット40を備え、外側検査ユニットを備えない。そして、内側検査ユニット40が、超電導マグネット100の室温ボア空間内に挿入される。   Further, as shown in FIG. 27, the inspection apparatus 1A according to the present embodiment has a configuration in which the outer inspection unit 50 is excluded from the inspection apparatus 1 according to the modification 2 shown in FIG. That is, the inspection apparatus 1A includes the inspection unit 40 having the inner Hall element 43 and the inner permanent magnet 45, and does not include the outer inspection unit. Then, the inner inspection unit 40 is inserted into the room temperature bore space of the superconducting magnet 100.

室温ボア空間内に挿入された内側検査ユニット40の内側ホール素子43は、図28に示すように、室温ボア容器125の容器部125aを挟んで内側超電導体121(円筒状超電導体)の内周面に対面配置する。また、内側永久磁石45は、内側ホール素子43及び室温ボア容器125の容器部125aを挟んで内側超電導体121の内周面に対面配置する。ここで、本実施形態では、内側永久磁石45は、そのN極側が内側ホール素子43を向くように配置される。この状態で、内側ホール素子43を、内側超電導体121の内周面に沿って掃引する。   As shown in FIG. 28, the inner Hall element 43 of the inner inspection unit 40 inserted into the room temperature bore space has the inner periphery of the inner superconductor 121 (cylindrical superconductor) sandwiching the container portion 125a of the room temperature bore container 125. Face to face. Further, the inner permanent magnet 45 is disposed facing the inner peripheral surface of the inner superconductor 121 with the inner Hall element 43 and the container portion 125 a of the room temperature bore container 125 interposed therebetween. Here, in the present embodiment, the inner permanent magnet 45 is arranged such that the N pole side faces the inner Hall element 43. In this state, the inner Hall element 43 is swept along the inner peripheral surface of the inner superconductor 121.

本実施形態においては、内側永久磁石45のN極から内側超電導体121に磁場が印加される。内側超電導体121は超電導状態にされているので、内側永久磁石45からの印加磁場を遮蔽するように遮蔽電流が内側超電導体121内に形成される。これにより印加磁場が遮蔽され、こうして遮蔽された磁場(遮蔽磁場)が、内側超電導体121の内周空間のうち内側永久磁石45と内側超電導体121との間に形成される。従って、内側永久磁石45と内側超電導体121との間の内側ホール素子43が、遮蔽磁場を検出する。このように、本実施形態においては、内側ホール素子43が遮蔽磁場検出センサとして機能する。そして、内側ホール素子43が、内側超電導体121の内周面に沿って掃引されながら(移動しながら)遮蔽磁場を検出することにより、内側超電導体121の超電導状態の健全性が検査される。   In the present embodiment, a magnetic field is applied to the inner superconductor 121 from the N pole of the inner permanent magnet 45. Since the inner superconductor 121 is in a superconducting state, a shielding current is formed in the inner superconductor 121 so as to shield the applied magnetic field from the inner permanent magnet 45. Thereby, the applied magnetic field is shielded, and the shielded magnetic field (shielded magnetic field) is formed between the inner permanent magnet 45 and the inner superconductor 121 in the inner peripheral space of the inner superconductor 121. Therefore, the inner Hall element 43 between the inner permanent magnet 45 and the inner superconductor 121 detects the shielding magnetic field. Thus, in the present embodiment, the inner Hall element 43 functions as a shielding magnetic field detection sensor. Then, by detecting the shielding magnetic field while the inner Hall element 43 is swept (moved) along the inner peripheral surface of the inner superconductor 121, the soundness of the superconducting state of the inner superconductor 121 is inspected.

本実施形態によれば、NMR用の超電導マグネット100に組み込まれた円筒状超電導体である内側超電導体121を、室温ボア容器125越しに直接検査することができる。このため検査用に専用の冷凍機や真空容器を準備することなく、円筒状超電導体を検査することができる。   According to this embodiment, the inner superconductor 121 which is a cylindrical superconductor incorporated in the superconducting magnet 100 for NMR can be directly inspected through the room-temperature bore container 125. For this reason, the cylindrical superconductor can be inspected without preparing a dedicated refrigerator or vacuum container for the inspection.

以降は、第三実施形態にて説明した冷凍機6により冷却した円筒状超電導体7Aの超電導状態の健全性を検査するための様々な変形例について述べる。
(第五実施形態)
図29は、第五実施形態に係る検査装置を適用した検査の例を示す図である。図29に示すように、本実施形態においては、内側ホール素子43の背面(内側ホール素子43のうち円筒状超電導体7Aの内周面を向いた面と反対側の面)に、磁性材料からなるヨーク46が設けられている。また、本実施形態において、外側永久磁石55は備えているものの、外側ホール素子は備えていない。それ以外の構成は、上記第一実施形態で示した検査装置1の構成と同一である。
Hereinafter, various modifications for inspecting the soundness of the superconducting state of the cylindrical superconductor 7A cooled by the refrigerator 6 described in the third embodiment will be described.
(Fifth embodiment)
FIG. 29 is a diagram illustrating an example of inspection using the inspection device according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 29, in the present embodiment, the back surface of the inner Hall element 43 (the surface of the inner Hall element 43 opposite to the surface facing the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor 7A) is made of a magnetic material. Yoke 46 is provided. In this embodiment, the outer permanent magnet 55 is provided, but the outer Hall element is not provided. The other configuration is the same as the configuration of the inspection device 1 shown in the first embodiment.

内側ホール素子43の背面にヨーク46が設けられているので、外側永久磁石55のN極から発生して円筒状超電導体7Aの例えば欠陥を透過した磁束はヨーク46に集中する。ヨーク46は内側ホール素子43の背面に取り付けられているので、ヨークに集中した磁束は必ず内側ホール素子43を通過することになる。このため内側ホール素子43にて検出される透過磁場が強くなる。つまり、検出感度が向上し、微小な欠陥であってもその欠陥の存在を透過磁場の強さの変化により表すことができる。このため、検査精度をより向上させることができる。   Since the yoke 46 is provided on the back surface of the inner Hall element 43, the magnetic flux generated from the N pole of the outer permanent magnet 55 and transmitted through, for example, a defect of the cylindrical superconductor 7A concentrates on the yoke 46. Since the yoke 46 is attached to the back of the inner Hall element 43, the magnetic flux concentrated on the yoke always passes through the inner Hall element 43. Therefore, the transmitted magnetic field detected by the inner Hall element 43 becomes stronger. That is, the detection sensitivity is improved, and even if the defect is a minute defect, the presence of the defect can be represented by a change in the intensity of the transmitted magnetic field. For this reason, the inspection accuracy can be further improved.

(第六実施形態)
図30は、第六実施形態に係る検査装置を適用した検査の例を示す図である。図30に示すように、本実施形態に係る検査装置においては、第五実施形態と同様に、内側ホール素子43の背面にヨーク46が設けられている。また、外側永久磁石55と円筒状超電導体7Aとの間に外側ホール素子53が設けられている。それ以外の構成は、上記第一実施形態で説明した検査装置1の構成と同一である。
(Sixth embodiment)
FIG. 30 is a diagram illustrating an example of inspection using the inspection device according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 30, in the inspection device according to the present embodiment, a yoke 46 is provided on the back surface of the inner Hall element 43, as in the fifth embodiment. Further, an outer Hall element 53 is provided between the outer permanent magnet 55 and the cylindrical superconductor 7A. The other configuration is the same as the configuration of the inspection device 1 described in the first embodiment.

本実施形態においても第五実施形態と同様に、内側ホール素子43の背面に設けられたヨーク46に円筒状超電導体7Aの欠陥を透過した磁束が集中する。このため、内側ホール素子43及び外側ホール素子53の検出感度が向上し、検査精度を向上することができる。また、第一実施形態と同様に、内側ホール素子43により透過磁場を、外側ホール素子53により遮蔽磁場を、それぞれ同時に検出することができる   In this embodiment, as in the fifth embodiment, the magnetic flux transmitted through the defect of the cylindrical superconductor 7A concentrates on the yoke 46 provided on the back surface of the inner Hall element 43. For this reason, the detection sensitivity of the inner Hall element 43 and the outer Hall element 53 is improved, and the inspection accuracy can be improved. Further, similarly to the first embodiment, the transmission magnetic field can be detected by the inner Hall element 43 and the shielding magnetic field can be detected by the outer Hall element 53 simultaneously.

(第七実施形態)
図31は、第七実施形態に係る検査装置を適用した検査の例を示す図である。この実施形態においては、第四実施形態にて説明した図27に示す検査装置1Aに類似する検査装置が用いられる。従って、本実施形態に係る検査装置は、内側検査ユニット40は備えるものの、外側検査ユニットは備えない。
(Seventh embodiment)
FIG. 31 is a diagram illustrating an example of inspection using the inspection device according to the seventh embodiment. In this embodiment, an inspection apparatus similar to the inspection apparatus 1A shown in FIG. 27 described in the fourth embodiment is used. Therefore, the inspection apparatus according to the present embodiment includes the inner inspection unit 40 but does not include the outer inspection unit.

また、本実施形態に係る検査装置においては、内側検査ユニット40が、第一内側ホール素子43A及び第二内側ホール素子43Bを有する。第一内側ホール素子43Aが本発明の第一センサに相当し、第二内側ホール素子43Bが本発明の第二センサに相当する。第一内側ホール素子43Aは、感磁部43a1を有し、内側検査ユニット40が備える内側永久磁石45のN極面と円筒状超電導体7Aとの間に設けられる。第二内側ホール素子43Bは、感磁部43a2を有し、内側永久磁石45のS極面、すなわちN極面とは反対側の極面と円筒状超電導体7Aとの間に設けられる。なお、内側永久磁石45のN極面と第一内側ホール素子43Aとの間に第一内側スペーサ44Aが配設され、内側永久磁石45のS極面と第二内側ホール素子43Bとの間に第二内側スペーサ44Bが配設される。また、内側永久磁石45は、例えば、図31に示すように、N極面及びS極面が内側ロッド部41の外周面から互いに反対方向に露出するように、内側ロッド部41に埋設されることによって、構成することができる。本実施形態に係る検査装置のそれ以外の構成は、上記第四実施形態にて説明した検査装置1Aと同一の構成である。   In the inspection device according to the present embodiment, the inner inspection unit 40 includes the first inner Hall element 43A and the second inner Hall element 43B. The first inner Hall element 43A corresponds to a first sensor of the present invention, and the second inner Hall element 43B corresponds to a second sensor of the present invention. The first inner Hall element 43A has a magnetic sensing part 43a1, and is provided between the N pole surface of the inner permanent magnet 45 provided in the inner inspection unit 40 and the cylindrical superconductor 7A. The second inner Hall element 43B has a magnetic sensing portion 43a2, and is provided between the S-pole surface of the inner permanent magnet 45, that is, the pole surface opposite to the N-pole surface, and the cylindrical superconductor 7A. Note that a first inner spacer 44A is provided between the N pole surface of the inner permanent magnet 45 and the first inner Hall element 43A, and between the S pole face of the inner permanent magnet 45 and the second inner Hall element 43B. The second inner spacer 44B is provided. Further, the inner permanent magnet 45 is embedded in the inner rod portion 41 such that, for example, as shown in FIG. 31, the N-pole surface and the S-pole surface are exposed in the opposite directions from the outer peripheral surface of the inner rod portion 41. By doing so, it can be configured. Other configurations of the inspection apparatus according to the present embodiment are the same as those of the inspection apparatus 1A described in the fourth embodiment.

本実施形態によれば、第一内側ホール素子43Aがそれに対面する検査領域における遮蔽磁場を検出し、第二内側ホール素子43Bがそれに対面する検査領域における遮蔽磁場を検出する。つまり、同時に2箇所の検査領域における遮蔽磁場を検出することができる。このため、検査時間の短縮化を図ることができる。なお、本実施形態のように、内側永久磁石45のS極面を円筒状超電導体7Aの円筒周面に対面させた場合であっても、N極面を円筒状超電導体7Aの円筒周面に対面させた場合と同様に、遮蔽磁場及び透過磁場を検出することができる。   According to the present embodiment, the first inner Hall element 43A detects the shielding magnetic field in the inspection area facing the same, and the second inner Hall element 43B detects the shielding magnetic field in the inspection area facing the same. That is, it is possible to simultaneously detect the shielding magnetic field in the two inspection areas. Therefore, the inspection time can be shortened. Note that, even when the S pole surface of the inner permanent magnet 45 faces the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7A as in the present embodiment, the N pole surface is formed on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor 7A. In the same manner as when facing each other, the shielding magnetic field and the transmitted magnetic field can be detected.

(第八実施形態)
図32は、第八実施形態に係る検査装置を適用した検査の例を示す。この実施形態においては、外側永久磁石55のN極面に、磁束を集中させるためのヨーク56が取り付けられている。それ以外の構成についは、上記第一実施形態に係る検査装置1と同一の構成である。
(Eighth embodiment)
FIG. 32 shows an example of inspection to which the inspection device according to the eighth embodiment is applied. In this embodiment, a yoke 56 for concentrating magnetic flux is attached to the N pole surface of the outer permanent magnet 55. Other configurations are the same as those of the inspection apparatus 1 according to the first embodiment.

本実施形態によれば、外側永久磁石55のN極面から発生した磁場がヨーク56に集中することによって円筒状超電導体7Aの検査領域に集中する。このため、欠陥が存在する場合にはより多くの磁束が外側ホール素子53及び内側ホール素子43を通過する。よって、欠陥が存在する場合に遮蔽磁場及び透過磁場の大きさがより強くなり、検出感度及び位置分解能が向上する。その結果、検査精度がより向上する。   According to the present embodiment, the magnetic field generated from the N-pole surface of the outer permanent magnet 55 concentrates on the yoke 56 and thereby concentrates on the inspection area of the cylindrical superconductor 7A. Therefore, when a defect exists, more magnetic flux passes through the outer Hall element 53 and the inner Hall element 43. Therefore, when a defect is present, the magnitude of the shielding magnetic field and the transmitted magnetic field is further increased, and the detection sensitivity and the position resolution are improved. As a result, the inspection accuracy is further improved.

(第九実施形態)
図33は、第九実施形態に係る検査装置を適用した検査の例を示す。この実施形態においては、外側永久磁石55に代えて、外側コイル57が設けられている。それ以外の構成については、上記第一実施形態に係る検査装置1と同一の構成である。
(Ninth embodiment)
FIG. 33 shows an example of inspection using the inspection device according to the ninth embodiment. In this embodiment, an outer coil 57 is provided instead of the outer permanent magnet 55. Other configurations are the same as those of the inspection apparatus 1 according to the first embodiment.

本実施形態によれば、外側コイル57への通電量を制御することにより、外側コイル57から円筒状超電導体7Aに印加する磁場の大きさを調整することができる。このため、外側コイル57への通電量や通電方向を変更することにより、最適な検査条件を設定することができる。また、外側コイル57への通電電流が小さく発生磁場が小さい場合には、円筒状超電導体7Aの表面の欠陥の有無及び臨界電流密度Jcの不均一性の評価、すなわち円筒状超電導体7Aの表面層の健全性の検査を行うことができる。また、通電電流を非常に大きくして、発生磁場を非常に大きくした場合、磁場が次第に円筒状超電導体7Aの表面からその内部に進入するようになる。このため円筒状超電導体7Aの表面のみならず、円筒状超電導体7Aの内部の超電導状態の健全性(欠陥の有無や臨界電流密度Jcの不均一性)をも検査することができる。   According to the present embodiment, the magnitude of the magnetic field applied from the outer coil 57 to the cylindrical superconductor 7A can be adjusted by controlling the amount of current supplied to the outer coil 57. Therefore, by changing the amount of current and the direction of current to the outer coil 57, it is possible to set optimal inspection conditions. If the current flowing through the outer coil 57 is small and the generated magnetic field is small, the presence or absence of defects on the surface of the cylindrical superconductor 7A and the evaluation of non-uniformity of the critical current density Jc, that is, the surface of the cylindrical superconductor 7A An inspection of the layer health can be performed. Further, when the energizing current is made very large and the generated magnetic field is made very large, the magnetic field gradually enters the inside of the cylindrical superconductor 7A from the surface thereof. Therefore, it is possible to inspect not only the surface of the cylindrical superconductor 7A but also the soundness of the superconducting state inside the cylindrical superconductor 7A (the presence or absence of a defect and the non-uniformity of the critical current density Jc).

以上、本発明の様々な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第一実施形態では、外側ホール素子53により遮蔽磁場を検出し、内側ホール素子43により透過磁場を検出する例を示したが、遮蔽磁場のみ、或は透過磁場のみを、検出するように検査装置を構成してもよい。また、第九実施形態では、外側コイル57を用いる例について説明したが、コイルに代えて電磁石を用いても良い。また、外側検査ユニット50に外側ホール素子53及び外側永久磁石55を取り付けるとともに、内側検査ユニット40に内側ホール素子43及び内側永久磁石55を取り付けても良い。つまり、円筒状超電導体の内周側及び外周側の双方に、磁石を設けても良い。この場合、遮蔽磁場及び透過磁場の状態が複雑になるが、欠陥の有無により遮蔽磁場及び透過磁場が変化することには変わりがないので、このように構成しても、円筒状超電導体の健全性を検査することができる。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。   Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the first embodiment, an example in which the shielded magnetic field is detected by the outer Hall element 53 and the transmitted magnetic field is detected by the inner Hall element 43 has been described, but only the shielded magnetic field or only the transmitted magnetic field may be detected. The inspection device may be configured as follows. In the ninth embodiment, the example in which the outer coil 57 is used has been described, but an electromagnet may be used instead of the coil. Further, the outer Hall element 53 and the outer permanent magnet 55 may be attached to the outer inspection unit 50, and the inner Hall element 43 and the inner permanent magnet 55 may be attached to the inner inspection unit 40. That is, magnets may be provided on both the inner and outer peripheral sides of the cylindrical superconductor. In this case, the state of the shielding magnetic field and the transmission magnetic field becomes complicated, but the shielding magnetic field and the transmission magnetic field are still changed depending on the presence or absence of a defect. Sex can be tested. Thus, the present invention can be modified without departing from the spirit thereof.

1,1A…検査装置、6…冷凍機、7,7A…円筒状超電導体、71,71A…円筒基材、72…内側超電導層、73…外側超電導層、74…超電導体、10…手動昇降操作ユニット、20…軸方向移動ユニット、25…軸方向移動ステージ、30…回転ユニット、33…回転ステージ、40…内側検査ユニット、41…内側ロッド部、42…内側検査板、43…内側ホール素子(透過磁場検出センサ、遮蔽磁場検出センサ)、43A…第一内側ホール素子(第一センサ)、43B…第二内側ホール素子(第二センサ)、44…内側スペーサ、45…内側永久磁石(磁石)、46…ヨーク、50…外側検査ユニット、51…外側ロッド部、52…外側検査板、53,531…外側ホール素子(遮蔽磁場検出センサ、透過磁場検出センサ)、532…第一外側ホール素子、533…第二外側ホール素子、54…外側スペーサ、55…外側永久磁石(磁石)、56…ヨーク、57…外側コイル(磁石)、81…容器、100…超電導マグネット、110…冷凍機、120…磁場発生装置、121…内側超電導体(円筒状超電導体)、121a…円筒基材、121b…超電導体、122…外側超電導体、123…試料ホルダ、124…真空断熱容器、125…室温ボア容器、B1,B2…螺旋境界、D…欠陥、R…検査領域 1, 1A: inspection device, 6: refrigerator, 7, 7A: cylindrical superconductor, 71, 71A: cylindrical substrate, 72: inner superconducting layer, 73: outer superconducting layer, 74: superconductor, 10: manual lifting Operation unit, 20: axial moving unit, 25: axial moving stage, 30: rotating unit, 33: rotating stage, 40: inner inspection unit, 41: inner rod part, 42: inner inspection plate, 43: inner Hall element (Transmission magnetic field detection sensor, shielding magnetic field detection sensor), 43A: first inner Hall element (first sensor), 43B: second inner Hall element (second sensor), 44: inner spacer, 45: inner permanent magnet (magnet) ), 46: yoke, 50: outer inspection unit, 51: outer rod portion, 52: outer inspection plate, 53, 531: outer Hall element (shielded magnetic field detection sensor, transmitted magnetic field detection sensor), 5 2 First outer Hall element, 533 Second outer Hall element, 54 Outside spacer, 55 Outside permanent magnet (magnet), 56 Yoke, 57 Outside coil (magnet), 81 Container, 100 Superconducting magnet , 110: refrigerator, 120: magnetic field generator, 121: inner superconductor (cylindrical superconductor), 121a: cylindrical substrate, 121b: superconductor, 122: outer superconductor, 123: sample holder, 124: vacuum insulation Container, 125: room temperature bore container, B1, B2: spiral boundary, D: defect, R: inspection area

Claims (14)

超電導状態にされた円筒状超電導体の円筒周面に対面配置した遮蔽磁場検出センサと、
前記遮蔽磁場検出センサを前記円筒状超電導体の軸方向に沿って移動させることができるように構成された軸方向移動ユニットと、
前記遮蔽磁場検出センサを前記円筒状超電導体の中心軸回りに回転させることができるように構成された回転ユニットと、
異なる2つの磁極を有し、一方の磁極が前記遮蔽磁場検出センサを挟んで円筒状超電導体の円筒周面に対面する位置に配設され、前記遮蔽磁場検出センサとともに移動可能に前記遮蔽磁場検出センサに接続された磁石と、
を備え、
前記遮蔽磁場検出センサが、前記磁石の前記一方の磁極から前記円筒状超電導体に印加される磁場が前記円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を、前記軸方向移動ユニット及び前記回転ユニットの駆動によって前記円筒状超電導体の円筒周面に沿って移動しながら検出することにより、前記円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性を検査することができるように構成された、円筒状超電導体の検査装置。
A shielding magnetic field detection sensor arranged on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor in a superconducting state,
An axial moving unit configured to be able to move the shielding magnetic field detection sensor along the axial direction of the cylindrical superconductor,
A rotation unit configured to be able to rotate the shielding magnetic field detection sensor around a central axis of the cylindrical superconductor,
It has two different magnetic poles, and one magnetic pole is disposed at a position facing the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor with the shielding magnetic field detection sensor interposed therebetween, and is movable with the shielding magnetic field detection sensor. A magnet connected to the sensor,
With
The shielded magnetic field detection sensor, the magnetic field applied to the cylindrical superconductor from the one magnetic pole of the magnet is shielded by the cylindrical superconductor cylindrical peripheral surface formed by the shielded magnetic field, the axis Checking the soundness of the superconducting state in the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor by detecting while moving along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor by driving the direction moving unit and the rotating unit; Inspection system for cylindrical superconductors configured to be able to
請求項1に記載の円筒状超電導体の検査装置において、
前記磁石及び前記遮蔽磁場検出センサは、前記円筒状超電導体の内周空間に配設され、
前記遮蔽磁場検出センサは前記円筒状超電導体の内周面に対面配置し、
前記磁石は前記一方の磁極が前記遮蔽磁場検出センサを挟んで前記円筒状超電導体の内周面に対面する位置に配設される、円筒状超電導体の検査装置。
The inspection apparatus for a cylindrical superconductor according to claim 1,
The magnet and the shielding magnetic field detection sensor are disposed in an inner peripheral space of the cylindrical superconductor,
The shielding magnetic field detection sensor is disposed facing the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor,
The inspection apparatus for a cylindrical superconductor, wherein the magnet is disposed at a position where the one magnetic pole faces the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor with the shielding magnetic field detection sensor interposed therebetween.
請求項2に記載の円筒状超電導体の検査装置において、
前記遮蔽磁場検出センサが第一センサ及び第二センサを有し、
前記磁石は、前記一方の磁極が前記第一センサを挟んで前記円筒状超電導体の内周面に対面配置し、前記磁石の前記他方の磁極が前記第二センサを挟んで前記円筒状超電導体の内周面に対面配置する位置に配設され、
前記第一センサは、前記一方の磁極から前記円筒状超電導体に印加される磁場が前記円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を検出し、前記第二センサは、前記他方の磁極から前記円筒状超電導体に印加される磁場が前記円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を検出する、円筒状超電導体の検査装置。
An inspection device for a cylindrical superconductor according to claim 2,
The shielded magnetic field detection sensor has a first sensor and a second sensor,
The magnet is arranged such that the one magnetic pole faces the inner peripheral surface of the cylindrical superconductor with the first sensor interposed therebetween, and the other magnetic pole of the magnet has the cylindrical superconductor sandwiched with the second sensor. It is disposed at the position to face the inner peripheral surface of the
The first sensor detects a shielding magnetic field formed by a magnetic field applied to the cylindrical superconductor from the one magnetic pole being shielded by a cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, and the second sensor Is an inspection device for a cylindrical superconductor, which detects a shield magnetic field formed by shielding a magnetic field applied to the cylindrical superconductor from the other magnetic pole on a cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor.
請求項1に記載の円筒状超電導体の検査装置において、
前記磁石及び前記遮蔽磁場検出センサは、前記円筒状超電導体の外周空間に配設され、
前記遮蔽磁場検出センサは前記円筒状超電導体の外周面に対面配置し、
前記磁石は、前記一方の磁極が前記遮蔽磁場検出センサを挟んで前記円筒状超電導体の外周面に対面配置する位置に配設される、円筒状超電導体の検査装置。
The inspection apparatus for a cylindrical superconductor according to claim 1,
The magnet and the shielding magnetic field detection sensor are disposed in an outer peripheral space of the cylindrical superconductor,
The shielding magnetic field detection sensor is disposed facing the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor,
The inspection apparatus for a cylindrical superconductor, wherein the magnet is disposed at a position where the one magnetic pole faces the outer peripheral surface of the cylindrical superconductor with the shielding magnetic field detection sensor interposed therebetween.
超電導状態にされた円筒状超電導体の円筒周面に対面配置した透過磁場検出センサと、
前記透過磁場検出センサを前記円筒状超電導体の軸方向に沿って移動させることができるように構成された軸方向移動ユニットと、
前記透過磁場検出センサを前記円筒状超電導体の中心軸回りに回転させることができるように構成された回転ユニットと、
異なる2つの磁極を有し、一方の磁極が前記円筒状超電導体の円筒周面を挟んで前記透過磁場検出センサと対面する位置に配設され、前記透過磁場検出センサとともに移動可能に前記透過磁場検出センサに接続される磁石と、
を備え、
前記透過磁場検出センサが、前記磁石の前記一方の磁極から前記円筒状超電導体に印加される磁場が前記円筒状超電導体の円筒周面を透過することにより形成される透過磁場を、前記軸方向移動ユニット及び前記回転ユニットの駆動によって前記円筒状超電導体の前記円筒周面に沿って移動しながら検出することにより、前記円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性を検査することができるように構成された、円筒状超電導体の検査装置。
A transmission magnetic field detection sensor arranged facing the cylindrical surface of the cylindrical superconductor in a superconducting state,
An axial moving unit configured to be able to move the transmitted magnetic field detection sensor along the axial direction of the cylindrical superconductor,
A rotation unit configured to be able to rotate the transmitted magnetic field detection sensor around a central axis of the cylindrical superconductor,
The transmission magnetic field has two different magnetic poles, and one of the magnetic poles is disposed at a position facing the transmission magnetic field detection sensor across a cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, and is movable with the transmission magnetic field detection sensor. A magnet connected to the detection sensor;
With
The transmitted magnetic field detection sensor, the magnetic field applied from the one magnetic pole of the magnet to the cylindrical superconductor is transmitted through the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, the transmission magnetic field formed by the axial direction Inspection of the soundness of the superconducting state in the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor by detecting while moving along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor by driving the moving unit and the rotating unit. Inspection system for cylindrical superconductors configured to be able to
請求項5に記載の円筒状超電導体の検査装置において、
前記透過磁場検出センサの背面に、ヨークが設けられている、円筒状超電導体の検査装置。
The inspection apparatus for a cylindrical superconductor according to claim 5,
An inspection device for a cylindrical superconductor, wherein a yoke is provided on a back surface of the transmission magnetic field detection sensor.
請求項5又は6に記載の円筒状超電導体の検査装置において、
前記磁石と前記円筒状超電導体との間に配設され、前記円筒状超電導体の円筒周面を挟んで前記透過磁場検出センサと対向配置するとともに、前記軸方向移動ユニット及び前記回転ユニットの駆動により前記透過磁場検出センサとともに移動可能に構成された遮蔽磁場検出センサを備え、
前記遮蔽磁場検出センサが、前記磁石の前記一方の磁極から前記円筒状超電導体に印加される磁場が前記円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を、前記軸方向移動ユニット及び前記回転ユニットの駆動によって前記円筒状超電導体の円筒周面に沿って移動しながら検出することにより、前記円筒状超電導体の円筒周面内における超電導状態の健全性を検査するように構成された、円筒状超電導体の検査装置。
The inspection device for a cylindrical superconductor according to claim 5 or 6,
Driving of the axial moving unit and the rotating unit is disposed between the magnet and the cylindrical superconductor, and is disposed to face the transmitted magnetic field detection sensor with a cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor sandwiched therebetween. A shielding magnetic field detection sensor configured to be movable together with the transmitted magnetic field detection sensor,
The shielded magnetic field detection sensor, the magnetic field applied to the cylindrical superconductor from the one magnetic pole of the magnet is shielded by the cylindrical superconductor cylindrical peripheral surface formed by the shielded magnetic field, the axis The soundness of the superconducting state in the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor is detected by detecting while moving along the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor by driving the direction moving unit and the rotating unit. Inspection system for cylindrical superconductors.
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の円筒状超電導体の検査装置において、
前記磁石の前記一方の磁極に磁場を集束するためのヨークが設けられている、円筒状超電導体の検査装置。
An inspection device for a cylindrical superconductor according to any one of claims 1 to 7,
An inspection device for a cylindrical superconductor, wherein a yoke for focusing a magnetic field on the one magnetic pole of the magnet is provided.
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の円筒状超電導体の検査装置において、
前記磁石が永久磁石である、円筒状超電導体の検査装置。
An inspection device for a cylindrical superconductor according to any one of claims 1 to 8,
An inspection device for a cylindrical superconductor, wherein the magnet is a permanent magnet.
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の円筒状超電導体の検査装置において、
前記磁石がコイル又は電磁石である、円筒状超電導体の検査装置。
An inspection device for a cylindrical superconductor according to any one of claims 1 to 8,
An inspection device for a cylindrical superconductor, wherein the magnet is a coil or an electromagnet.
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の円筒状超電導体の検査装置において、
前記円筒状超電導体は、円筒状に形成された円筒基材と、
前記円筒基材の内周面又は外周面に超電導線材が螺旋状に巻回されることにより円筒状に形成された超電導層と、
を備え、
前記遮蔽磁場検出センサ及び/又は透過磁場検出センサが、前記超電導線材の螺旋巻線方向に沿って前記円筒状超電導体の円筒周面を移動するように、前記軸方向移動ユニット及び回転ユニットが制御される、円筒状超電導体の検査装置。
In the inspection apparatus of the cylindrical superconductor according to any one of claims 1 to 10,
The cylindrical superconductor, a cylindrical substrate formed in a cylindrical shape,
A superconducting layer formed into a cylindrical shape by superconducting wire being spirally wound on the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the cylindrical base material,
With
The axial movement unit and the rotation unit are controlled such that the shield magnetic field detection sensor and / or the transmission magnetic field detection sensor move on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor along the spiral winding direction of the superconducting wire. Inspection equipment for cylindrical superconductors.
超電導状態の円筒状超電導体の円筒周面に対面配置した遮蔽磁場検出センサと、異なる2つの磁極を有し、一方の磁極が前記遮蔽磁場検出センサを挟んで前記円筒状超電導体の円筒周面と対面する位置に配設された磁石とを、前記円筒状超電導体の軸方向及び周方向に掃引する掃引工程と、
前記遮蔽磁場検出センサが、前記磁石の前記一方の磁極から前記円筒状超電導体に印加された磁場が前記円筒状超電導体の円筒周面に遮蔽されることにより形成される遮蔽磁場を、前記掃引工程にて掃引されながら検出する遮蔽磁場検出工程と、
を含む、円筒状超電導体の検査方法。
A shielding magnetic field detection sensor disposed on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor in a superconducting state, and two different magnetic poles, one magnetic pole of which is sandwiched by the shielding magnetic field detection sensor and the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor And a magnet disposed at a position facing, and a sweeping step of sweeping in the axial and circumferential directions of the cylindrical superconductor,
The sweeping magnetic field detection sensor sweeps a shielding magnetic field formed by shielding a magnetic field applied to the cylindrical superconductor from the one magnetic pole of the magnet to a cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor. A shielding magnetic field detection step of detecting while being swept in the process,
A method for inspecting a cylindrical superconductor, comprising:
超電導状態の円筒状超電導体の円筒周面に対面配置した透過磁場検出センサと、異なる2つの磁極を有し、一方の磁極が前記円筒状超電導体の円筒周面を挟んで前記透過磁場検出センサに対面する位置に配設された磁石とを、前記円筒状超電導体の軸方向及び周方向に掃引する掃引工程と、
前記透過磁場検出センサが、前記磁石の一方の磁極から前記円筒状超電導体に印加された磁場が前記円筒状超電導体の円筒周面を透過することにより形成される透過磁場を、前記掃引工程にて掃引されながら検出する透過磁場検出工程と、
を含む、円筒状超電導体の検査方法。
A transmission magnetic field detection sensor disposed on a cylindrical peripheral surface of a cylindrical superconductor in a superconducting state, and a transmission magnetic field detection sensor having two different magnetic poles, one magnetic pole sandwiching the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor A magnet disposed at a position facing the, a sweeping step of sweeping in the axial direction and circumferential direction of the cylindrical superconductor,
The transmitted magnetic field detection sensor, the transmitted magnetic field formed by transmitting the magnetic field applied to the cylindrical superconductor from one magnetic pole of the magnet through the cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor, in the sweeping step, A transmitted magnetic field detection step of detecting while being swept,
A method for inspecting a cylindrical superconductor, comprising:
請求項12又は13に記載の円筒状超電導体の検査方法において、
前記円筒状超電導体は、円筒状に形成された円筒基材と、
前記円筒基材の内周面又は外周面に超電導線材が螺旋状に巻回されることにより円筒状に形成された超電導層と、
を備え、
前記掃引工程にて、前記遮蔽磁場検出センサ及び/又は透過磁場検出センサが、前記超電導線材の螺旋巻線方向に沿って前記円筒状超電導体の円筒周面を移動するように、掃引される、円筒状超電導体の検査方法。
In the inspection method of the cylindrical superconductor according to claim 12 or 13,
The cylindrical superconductor, a cylindrical substrate formed in a cylindrical shape,
A superconducting layer formed into a cylindrical shape by superconducting wires being spirally wound on the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the cylindrical base material,
With
In the sweeping step, the shielded magnetic field detection sensor and / or the transmitted magnetic field detection sensor are swept so as to move on a cylindrical peripheral surface of the cylindrical superconductor along a spiral winding direction of the superconducting wire. Inspection method for cylindrical superconductors.
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