JP2644760B2 - 酸化物超電導体及びその製造方法 - Google Patents

酸化物超電導体及びその製造方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続薄膜超電導体およびその製造方法、特に
超電導磁石コイルとして用いるのに適した連続薄膜高温
超電導体およびその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
該磁気共鳴造映法(MRI:Magnetic Resonance Imagin
g)の実施に当つては強磁場の使用が望まれることか
ら、超電導磁石のMRIへの適用が試みられるようになつ
てきている。しかし、液体ヘリウムを必要とすることか
らランニングコストが高いという大きな問題がある。
最近液体窒素レベルないしはそれよりも高温のいわゆ
る高温超電導材料が注目され、これに関するいろいろな
研究成果が発表されている。しかし、それらは、殆どバ
ルグでの研究成果に関するものであるにすぎない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
発表されているバルク状の高温超電導体材料は脆いた
めコイル上に巻いて磁場を発生させるのには適しておら
ず、したがつて現状ではそれをMRI用として用いること
は困難である。
本発明の目的はMRI用としてコイル状に巻くことがで
きる連続薄膜高温超電導体およびその製造法を提供する
ことにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の連続薄膜高温超電導体は連続帯状の基材と、
該基材に付着されて形成された多結晶体からなる高温超
電導体層とで構成されている。
〔作用〕
このような連続薄膜高温超電導体はその薄膜性の故に
可撓性を有し、したがつてコイル状に巻くことができ
る。
〔実施例〕
第1図において、液体に懸濁させた又は、溶液状態の
高温超電導材料(以下液体超電導材と略称)1は、連続
薄膜帯状の基材(以下基材フイルムと略称)2にスプレ
ーガン3によつて、吹き付けられる。基材フイルム2
は、基材ドラム4に巻き込んであり、液体超電導材1
を、吹き付けると同時に、電場空間5および、焼成炉6
内を通つて、巻取ドラム7に巻き取られる。
O2ボンベ9は、超電導体の焼成過程において、不活性
ガス(アルゴン・ガスなど)と共に、酸素ガスを供給す
るためのものであり、バルブ10は、その供給停止用であ
る。
電場の方向は、必要に応じて任意の方向に変えること
が出来る。
超電導体の焼成過程において、電場を印加する理由
は、結晶軸を揃えて、多結晶体とし、結晶構造の緻密化
を促進させるためである。
この方法としては、電場のほか、磁場,電磁場,電子
スピン共鳴,該磁気共鳴,超音波共鳴,機械的共鳴,サ
イクロトロンなどのほか、ゼーマン効果,レーザー光を
利用したものも考えられる。
超電導材料を付着させる基材フイルムの材質は、常電
導材料のほか、窒化アルミニウム又は、酸化アルミニウ
ムを用いることにより、片面絶縁された熱伝導性のよい
超電導体を作ることができる。
又、第6図に示す製造方法によれば、基材フイルムの
ない超電導体を作ることが出来る。
第2図は、昭和62年4月24日の日本経済新聞に掲載さ
れた、セラミツクス超電導材料(イツトリウム系セラミ
ツクス)の超電導現象を起す結晶構造を示す概念図であ
る。
第2図において、電流の流れる方向は、図中の矢印の
方向であり、この方向に結晶軸を揃えることによつて、
臨海電流密度が高くなる。
第3図は、基材フイルムに超電導材料を付着させる一
実施例を示す概念図である。
第3図において、固体状の超電導材料12は、放電用電
源13,放電子14によつて溶解され、イオン化用電源15に
よつて、イオン化状態の超電導材料16となつて、基材フ
イルム2に付着する。
基材フイルムは、第1図に示す如く、電場空間5およ
び焼成炉6内を通つて巻取ドラム7に、巻き取られる。
第4図は、基材フイルムに超電導材料を付着させる一
実施例を示す概念図である。
第4図において、粉体状の超電導材料17は、粉体の噴
出ノズル18により噴出され、イオン化用電源15によつ
て、イオン化状態の超電導材料16となつて、基材フイル
ム2に付着する。基材フイルム2は、基材ドラム4に巻
き込まれており、第1図に示す如く、電場空間5および
焼成炉6内を通つて、巻取ドラムに、巻き取られる。
第5図は、基材フイルムに超電導材料を付着させる一
実施例を示す概念図である。
第5図において、コロイド状又は、泥状の超電導材料
19を、スクリユウ20によつて、噴流させた項点を基材フ
イルム2に接触させて、基材フイルム2に付着させる。
基材ドラム2は、基材ドラム4に巻き込まれており、第
1図に示す如く、電場空間および焼成炉6内を通つて、
巻取ドラム7に、巻き取られる。
基材フイルムに超電導材料を付着させる方法は、前述
のほかに蒸着法によることも考えられる。
第6図は、基材フイルムのない連続薄膜高温超電導体
を製造する方法の一実施例を示す概念図である。
第6図において、第1図に示す如く焼成炉6内より、
焼成されて、送り出された基材フイルム2上により付着
した、超電導体21を基材フイルム2から、巻取ドラム22
に巻き取り、基材フイルム2は、第1図に示す如く、巻
取ドラム7に巻き取られる。
この方法により、基材フイルムのない超電導体を製造
することが出来る。
又、低融点フイルム例えばプラスチツクスフイルムを
基材フイルムに使用することにより、焼成過程で、超電
導体より基材フイルムを溶解消失させることも考えられ
る。
本実施例によれば、連続した薄膜状の高温超電導体で
あるため、可撓性が向上し、核磁気共鳴イメージング装
置用超電導磁石のコイルなどの巻線作業が可能になる。
巻線作業が可能になれば、磁石ばかりでなく、現在の
モータ,トランスなど、多くの電気機器が超電導を利用
した機器に取つて代ることになる。
第1図に示す如く、基材フイルム2に付着させた超電
導材1に、電場,磁場などを印加させることは、結晶軸
を揃えて、多結晶体とし、結晶構造の緻密化を促進させ
て、臨界電流密度を高める効果がある。
基材フイルムに常電導材料を使用することにより、超
電導体の局部断線を補う効果があり、また熱放散を助け
る効果がある。
又、酸化アルミを使用することにより、片面電気絶縁
された超電導体を作ることが出来る。
基材フイルムを剥離させるか溶解消失させることによ
り、基材のない超電導体フイルムを作ることが出来、超
電導体の多層化,常電導材料,熱伝導材料,絶縁膜の塗
布など自由な処理を行うことが出来る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、可撓性があり、臨界電流密度の高い
連続薄膜高温超電導体の製造が可能である。このため、
超電導磁石のコイルなどの巻線作業が容易に出来る効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す概略図、第2図は、
セラミツクス系超電導材料の超電導現象を起す結晶構造
を示す概念図、第3図〜第5図は、本発明の基材フイル
ムに、超電導材料を付着させる方法の一実施例を示す概
念図、第6図は、本発明の基材フイルムと超電導体を剥
離する方法の実施例を示す概念図である。 1……液状の超電導材料、2……基材フイルム、3……
スプレーガン、4……基材ドラム、5……電場空間、6
……焼成炉、7……巻取ドラム、8……電場用電源、9
……O2ボンベ、10……バルブ、12……固体状の超電導材
料、13……放電用電源、14……放電子、15……イオン化
用電源、16……イオン化状態の超電導材料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮島 剛 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日 立製作所那珂工場内 (56)参考文献 特開 昭64−63225(JP,A) 特開 昭63−301425(JP,A) 特開 昭63−281321(JP,A) 特開 昭64−14817(JP,A) 特開 昭63−264820(JP,A) 特開 昭63−239740(JP,A) 特開 昭64−86414(JP,A)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続帯状の基材と、該基材に付着されて形
    成された多結晶体からなる高温超電導体層を有すること
    を特徴とする高温超電導体。
  2. 【請求項2】前記高温超電導体層の結晶軸が同じ方向に
    揃っていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の高温超電導体。
  3. 【請求項3】連続帯状のフィルムに高温超電導材料を連
    続的に付着させる付着工程と、前記付着工程で得られた
    高温超電導材料と、前記高温超電導材料の結晶軸を揃え
    るような処置を施す配向化工程と、前記配向化工程によ
    り得られた高温超電導材料を焼成する工程を有すること
    を特徴とする高温超電導体の製造方法。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第3項に記載の付着工程
    が、イオン化状態の超電導材料を基材に吹き付ける方法
    であることを特徴とする高温超電導体の製造方法。
  5. 【請求項5】特許請求の範囲第3項に記載の付着工程
    が、コロイド状あるいは泥状にして基材に接触させるこ
    とを特徴とする高温超電導体の製造方法。
  6. 【請求項6】特許請求の範囲第3項に記載の付着工程
    が、前記高温超電導材料を溶媒に溶解あるいは懸濁させ
    た液体を前記基材に推積させることを特徴とする高温超
    電導体の製造方法。
  7. 【請求項7】特許請求の範囲第3項に記載の付着工程
    が、蒸着方法を用いたことを特徴とする高温超電導体の
    製造方法。
  8. 【請求項8】連続帯状の基材を連続的に送り出す機構
    と、前記連続帯状の基材を連続的に取り込む機構と、前
    記基材を送り出す機構と前記基材を取り込む機構との間
    に、前記基材の表面に高温超電導材料を連続的に付着さ
    せる機構を備えていることを特徴とする高温超電導体の
    製造装置。
  9. 【請求項9】連続帯状の基材を連続的に送り出す機構
    と、前記連続帯状の基材を連続的に取り込む機構と、前
    記基材を送り出す機構と前記基材を取り込む機構との間
    に、前記基材の表面に高温超電導材料を連続的に付着さ
    せる機構と電場空間を与える機構を備えていることを特
    徴とする高温超電導体の製造装置。
  10. 【請求項10】連続帯状の基材の連続的に送り出す機構
    と、前記連続帯状の基材を連続的に取り込む機構と、前
    記基材を送り出す機構と前記基材を取り込む機構との間
    に、前記基材の表面に高温超電導材料を連続的に付着さ
    せる機構と加熱する機構を備えていることを特徴とする
    高温超電導体の製造装置。
  11. 【請求項11】連続帯状の基材を連続的に送り出す機構
    と、前記連続帯状の基材を連続的に取り込む機構と、前
    記基材を送り出す機構と前記基材を取り込む機構との間
    に、前記基材の表面に高温超電導材料を連続的に付着さ
    せる機構と電場空間を与える機構と加熱する機構を備え
    ていることを特徴とする高温超電導体の製造装置。
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