JP2982346B2 - 高温超電導コイル - Google Patents

高温超電導コイル

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JP2982346B2 JP3069755A JP6975591A JP2982346B2 JP 2982346 B2 JP2982346 B2 JP 2982346B2 JP 3069755 A JP3069755 A JP 3069755A JP 6975591 A JP6975591 A JP 6975591A JP 2982346 B2 JP2982346 B2 JP 2982346B2
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謙一 佐藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、酸化物超電導線をコ
イル状に巻いた高温超電導コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】セラ
ミックス系超電導体として知られている高温超電導材料
は、これを金属被覆した状態で、塑性加工することによ
り薄いテープ状の線材として用いることが検討されてい
る。このような塑性加工および熱処理を組合わせること
により、高い臨界密度を有するテープ状の酸化物超電導
線を得ることができる。このようなテープ状酸化物超電
導線は、プスバー導体、ケーブル導体、およびコイルな
どへの応用検討が進められている。
【０００３】しかしながら、このような酸化物超電導線
は、その特性上、機械的歪みに弱いという問題がある。
したがって、酸化物超電導線で形成したコイルは、熱的
ヒートサイクルによる熱的歪み、およびコイル自体の電
磁力により機械的歪みが加わり、性能が低下してしまう
という問題があった。
【０００４】この発明の目的は、このような熱的歪みお
よび機械的歪みを低減することのできる高温超電導コイ
ルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に従う高温超電
導コイルは、コイル状に巻かれた酸化物超電導線と、超
電導線を収納する有底円筒容器と、容器内に注入された
後、硬化することによって超電導線と容器とを固定一体
化するための充填樹脂部とを備えている。
【０００６】この発明において、超電導線を収納する容
器は、ステンレスおよびＦＲＰなどの非磁性体の容器が
好ましい。
【０００７】また容器内に注入される樹脂としては、エ
ポキシ系樹脂などの有機系材料が好ましい。また、容器
内に注入された樹脂は、そのまま硬化されることが好ま
しい。
【０００８】充填樹脂部としては、できるだけ、容器
や、酸化物超電導線を被覆している金属などと、同じ程
度の熱膨張係数を有するものが好ましい。また、低温時
における機械的強度の大きなものが好ましい。
【０００９】図１は、この発明の一実施例を示す断面図
である。図１を参照して、ステンレス製ボビン１の周り
には、酸化物超電導線２がコイル状に巻付けられてい
る。このコイル状に巻付けた酸化物超電導線２を、ステ
ンレスボビン１とともに、有底のステンレス容器３内に
収納する。ステンレス容器３内に収納した後、エポキシ
系接着剤４をステンレス容器３内に注入し、これを硬化
させる。これによって、エポキシ系樹脂剤４が充填樹脂
部となり、超電導線と容器とが固定一体化される。
【００１０】
【発明の作用効果】この発明に従う高温超電導コイルで
は、エポキシ系樹脂からなる樹脂充填部により、コイル
状に巻かれた酸化物超電導線が有底容器と固定一体化さ
れているため、温度差によるヒートサイクル時の線材の
挙動を抑制し、機械的歪みを低減させることができる。
【００１１】また、ステンレスなどの非鉄金属の容器に
収納して、エポキシ系樹脂などを注入し含浸して硬化す
ることにより、コイル自体の電磁力に対しても、機械的
な補強となり、コイルの性能の低下を防ぐことができ
る。
【００１２】したがって、この発明に従う高温超電導コ
イルは、液体ヘリウム中などにおける超高磁場マグネッ
トなどに応用することができる。また、酸化物超電導線
は、高磁場中では、現在の合金系および化合物系の超電
導線よりも優れていることが知られている。合金系およ
び化合物系では達成できない超高磁場発生用マグネット
コイルあるいはインナーコイルなどとして用いることが
できる。
【００１３】
【実施例】厚さ０．１５ｍｍ、幅４ｍｍ、長さ２．７ｍ
の銀被覆Ｂｉ系高温超電導線を１０枚重ねして、ダブル
パンケーキコイルを作製した。このダブルパンケーキコ
イルを、壁の厚さ３ｍｍのステンレス容器内にいれ、エ
ポキシ系接着剤としてのスタイキャスト２８５０ＦＴ
（グレースジャパン社製）を注入し、完全硬化した後、
液体窒素中で性能を確認し、臨界電流Ｉｃが８５Ａであ
り、最大磁束密度Ｂｍが８７６ガウスであった。
【００１４】この高温超電導コイルを、液体ヘリウム中
に浸漬し、外部磁場を印加して測定した。外部磁場は、
１テスラー〜６テスラーまで印加し、この超電導コイル
に通電した。外部磁場として６テスラー印加したとき、
高温超電導コイルのＩｃは４００Ａ、Ｂｍは４１２０ガ
ウスであった。このときの電磁力は、１６４ｋｇ／ｃｍ
2 であった。
【００１５】その後、再び液体窒素中で性能を確認した
ところ、Ｉｃが８５Ａ、Ｂｍが８７６ガウスであり、コ
イル性能の劣化はまったく認められなかった。
【００１６】比較として、上記実施例で用いたダブルパ
ンケーキコイルと同じものを作製し、それをそのまま液
体窒素中に浸漬して、性能を確認した。臨界電流Ｉｃは
７０Ａであり、最大磁束密度Ｂｍは７２０ガウスであっ
た。これを液体ヘリウム中で、外部磁場を印加して測定
した。外部磁場として６テスラー印加したとき、高温超
電導コイルのＩｃは２５０Ａであり、Ｂｍは２５７０ガ
ウスであった。このときの電磁力は１６４ｋｇ／ｃｍ2
であった。
【００１７】この後、上記の実施例と同様に、再び液体
窒素中で性能を確認したところ、Ｉｃは３２Ａであり、
Ｂｍは３２９ガウスであり、コイル性能が劣化してい
た。
【００１８】上記の実施例および比較例から明らかなよ
うに、この発明に従えば、熱的ヒートサイクルや電磁力
による機械的歪みにより性能が低下することのない高温
超電導コイルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ステンレスボビン ２ 酸化物超電導線 ３ ステンレス容器 ４ エポキシ接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 孝人 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友 電気工業株式会社 大阪製作所内 (56)参考文献 特開 平２−228004（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−45268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−45267（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−121609（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01F 6/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コイル状に巻かれた酸化物超電導線と、 前記超電導線を収納する有底円筒容器と、 前記円筒容器内に注入された後、硬化することによって
    前記超電導線と前記円筒容器とを固定一体化するための
    充填樹脂部とを備える、高温超電導コイル。
JP3069755A 1991-04-02 1991-04-02 高温超電導コイル Expired - Lifetime JP2982346B2 (ja)

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