JP3397038B2 - Superconducting connection method and superconducting connection structure for superconducting wires - Google Patents

Superconducting connection method and superconducting connection structure for superconducting wires

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JP3397038B2 JP08980096A JP8980096A JP3397038B2 JP 3397038 B2 JP3397038 B2 JP 3397038B2 JP 08980096 A JP08980096 A JP 08980096A JP 8980096 A JP8980096 A JP 8980096A JP 3397038 B2 JP3397038 B2 JP 3397038B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、酸化物系超電導線
材と金属系超電導線材、または酸化物系超電導線材同士
を超電導接続する方法、およびこの方法によって超電導
接続された構造に関するものであり、特に高分解能NM
R分析装置に用いられる超電導マグネットの素材として
酸化物系超電導線材を適用する際に有用な超電導接続方
法および超電導接続構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of superconducting an oxide-based superconducting wire and a metal-based superconducting wire, or oxide-based superconducting wires to each other, and a structure in which they are superconductingly connected. High resolution NM
The present invention relates to a superconducting connection method and a superconducting connection structure useful when applying an oxide-based superconducting wire as a material of a superconducting magnet used in an R analyzer.

【0002】[0002]

【従来の技術】超電導現象は、抵抗ゼロで大電流を流し
得るという特徴を活かして、大電流送電や強磁場発生機
器等などの各方面での利用が広がりつつある。特に高分
解能NMR分析装置に用いられる超電導マグネットで
は、大電流送電による強磁場発生と抵抗ゼロを利用した
永久電流運転を行なうものであり、超電導現象を利用す
ることで初めて実現可能な応用の典型である。
2. Description of the Related Art The superconducting phenomenon is being widely used in various fields such as high-current power transmission and strong magnetic field generation equipment by taking advantage of the characteristic that a large current can flow with zero resistance. In particular, a superconducting magnet used in a high-resolution NMR analyzer performs a strong magnetic field by transmitting a large current and performs a permanent current operation using zero resistance, and is a typical application that can be realized only by using the superconducting phenomenon. is there.

【0003】従来、超電導マグネットの素材となる超電
導線材としては、NbTi,Nb3Sn,Nb3 Al等
の金属系超電導線材が知られており、これらの金属系超
電導線材は、MRI医療診断装置、高分解能NMR装置
等の様に、高精度安定磁場が要求される各種機器に応用
されてきた。これらの場合、前述の特徴を有効に活用す
るには、装置に用いられる超電導線材同士を超電導状態
を維持しつつ接続することによって、ループ状に永久電
流が流れる様に構成されている。
Conventionally, as a superconducting wire used as a material for a superconducting magnet, metal-based superconducting wires such as NbTi, Nb 3 Sn, Nb 3 Al have been known. These metal-based superconducting wires are used for MRI medical diagnostic equipment, It has been applied to various devices such as a high resolution NMR device that requires a highly accurate and stable magnetic field. In these cases, in order to effectively utilize the above-mentioned characteristics, the superconducting wires used in the device are connected to each other while maintaining the superconducting state, so that the permanent current flows in a loop shape.

【0004】近年、臨界温度が液体窒素温度を超える酸
化物系超電導体が発見され、この酸化物系超電導体を利
用することによって超電導の応用技術が更に拡大するも
のと期待されている。こうしたことから、酸化物系超電
導線材によって超電導マグネットを構成する技術も試み
られている。これらの超電導マグネットを永久電流モー
ドで動作させためには、酸化物系超電導線材同士または
酸化物系超電導線材と金属系超電導線材とを、超電導状
態で接続することが必要になる。また熱または磁場によ
り一時的に超電導状態をONN・OFFする永久電流ス
イッチが不可欠である。
In recent years, an oxide-based superconductor having a critical temperature exceeding liquid nitrogen temperature has been discovered, and it is expected that the application technology of superconductivity will be further expanded by utilizing this oxide-based superconductor. For these reasons, a technique of forming a superconducting magnet with an oxide-based superconducting wire has been attempted. In order to operate these superconducting magnets in the persistent current mode, it is necessary to connect the oxide superconducting wires to each other or to connect the oxide superconducting wires to the metal superconducting wires in a superconducting state. Also, a permanent current switch that temporarily turns ON / OFF the superconducting state by heat or magnetic field is indispensable.

【0005】金属系超電導線材においては、超電導接続
法および永久電流スイッチへの適用のいずれも技術的に
確立されており、既に実用化されている。例えば、Nb
Ti多芯線材では、線材端部を酸の中に浸し、線材を構
成する安定化銅をエッチングして除去し、NbTiフィ
ラメントを露出させてからフィラメント同士を超電導接
続する方法が知られている(例えば、特開昭63−62
110号、特開昭62−272502号等)。
With respect to metal-based superconducting wires, both the superconducting connection method and the application to a persistent current switch have been technically established and have already been put to practical use. For example, Nb
For Ti multifilamentary wire rods, a method is known in which the ends of the wire rods are immersed in an acid, the stabilized copper constituting the wire rods is etched away, the NbTi filaments are exposed, and then the filaments are superconductingly connected ( For example, JP-A-63-62
110, JP-A-62-272502, etc.).

【0006】しかしながら酸化物超電導線材において
は、この方法は適用できない。即ち、安定化材としての
銀または銀合金(以下、「銀」で代表することがある)
からなるシース材部分を酸でエッチングすると、フィラ
メントである酸化物超電導体自体も酸によって溶解して
しまうことになる。こうしたことから、これまで酸化物
超電導体線材によって構成された超電導マグネットを永
久電流モードで運転された例はいまだに知られていな
い。
However, this method cannot be applied to oxide superconducting wires. That is, silver or a silver alloy as a stabilizing material (hereinafter sometimes represented by "silver")
When the sheath material part made of is etched with an acid, the oxide superconductor itself, which is a filament, is also dissolved by the acid. For this reason, there is still no known example of operating a superconducting magnet composed of an oxide superconducting wire in a permanent current mode.

【0007】酸化物超電導線材同士をエッチングせずに
接続する方法としては、既にいくつか知られている(例
えば、特開平4−363883号)。しかしながらこれ
らの技術はいずれも、超電導線材または超電導マグネッ
ト本体を熱処理する際に、同時に接続部分の熱処理を行
なって超電導接続を実現しようとするものであるので、
永久電流スイッチを本体マグネットと同時に熱処理する
結果となり、現実の製造工程にそぐわないものである。
Several methods have been already known for connecting oxide superconducting wires without etching them (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-363883). However, in all of these techniques, when heat-treating the superconducting wire or the main body of the superconducting magnet, the heat treatment of the connecting portion is simultaneously performed to realize the superconducting connection.
This results in heat treatment of the permanent current switch at the same time as the main body magnet, which is not suitable for the actual manufacturing process.

【0008】またこれまで提案されている技術は、酸化
物超電導線材の銀シースをカッター等で切除して機械的
に銀シース材を剥離するものであるので、この技術は単
芯のテープ形状線材以外には適用することは困難であ
る。しかも現実の酸化物超電導マグネットは、臨界電流
密度を高めるという観点から、内部に多数のフィラメン
ト群を内包した線材によって構成されるのが一般的であ
るから、永久電流モード運転の酸化物超電導マグネット
を作成するには、酸化物超電導多芯線の超電導接続と該
線材の永久電流スイッチへの適用を可能にすることが是
非とも必要になってくる。
Further, the technique proposed so far is to cut off the silver sheath of the oxide superconducting wire with a cutter or the like to mechanically separate the silver sheath material, so that this technique is a single core tape-shaped wire. Other than that is difficult to apply. Moreover, from the viewpoint of increasing the critical current density, the actual oxide superconducting magnet is generally composed of a wire material containing a large number of filament groups inside. In order to make it, it is absolutely necessary to enable the superconducting connection of the oxide superconducting multicore wire and the application of the wire to the persistent current switch.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした状況
の下になされたものであって、その目的は、酸化物超電
導多芯線の良好な超電導接続を実現すると共に、酸化物
超電導多芯線の永久電流スイッチへの適用を可能にし、
酸化物超電導マグネットの永久電流モードでの運転を可
能にしようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to realize a good superconducting connection of an oxide superconducting multifilamentary wire and to make the oxide superconducting multifilamentary wire permanent. Enables application to current switches,
It is intended to enable the operation of the oxide superconducting magnet in the permanent current mode.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明とは、酸化物系超電導線材と金属系超電導線材、ま
たは酸化物系超電導線材同士を超電導接続するに当た
り、超電導特性を示し且つ銀との合金の融点が500℃
以下となる金属または合金を加熱して融液とし、該融液
に被接続線材の端部を浸漬して該端部の銀または銀合金
からなるシース材を溶融して超電導フィラメント群から
分離し、その後前記融液を固化・凝固させることによっ
て被接続線材を超電導接続する点に要旨を有する超電導
線材の超電導接続方法である。
Means for Solving the Problems The present invention capable of achieving the above-mentioned object means that in superconducting connection between an oxide-based superconducting wire and a metal-based superconducting wire, or oxide-based superconducting wires, Melting point of alloy with silver is 500 ℃
The following metal or alloy is heated to form a melt, and the end portion of the wire to be connected is immersed in the melt to melt the sheath material made of silver or silver alloy at the end and separated from the superconducting filament group. A superconducting connection method for a superconducting wire, which is characterized in that the wire to be connected is then superconductingly connected by solidifying and solidifying the melt.

【0011】上記の超電導接続方法においては、上記浸
漬工程は2回以上実施することが好ましい。また銀また
は銀合金からなるシース材料を溶融するための金属また
は合金としては、Bi,Ga,Hg,In,Pbおよび
Snよりなる群から選択される1種または2種以上の元
素を含む金属または合金が挙げられる。上記の方法によ
って、良好な超電導状態を維持した超電導接続構造が実
現でききる。
In the above superconducting connection method, it is preferable that the dipping step is performed twice or more. As the metal or alloy for melting the sheath material made of silver or a silver alloy, a metal or alloy containing one or more elements selected from the group consisting of Bi, Ga, Hg, In, Pb and Sn, or Alloys may be mentioned. By the above method, a superconducting connection structure that maintains a good superconducting state can be realized.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明が完成された経緯を説明し
つつ、本発明の作用について説明する。本発明者らは、
従来の超電導接続における欠点を解明するための実験を
行った。まず銀シース酸化物超電導多芯線でソレノイド
巻きにし、図1に示す様なソレノイドコイルを作成し、
図2に示すソートパターンによって熱処理を施した。こ
の図2に示したヒートパターンは、Bi−2212と呼
ばれる酸化物超電導体(Bi:Sr:Ca:Cuの比が
ほぼ2:2:1:2)を原料粉末から生成し、高配向を
実現するために一般的に採用される部分溶融徐冷プロセ
スである(例えば、Cryogenics 35(1995)127-133)。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The operation of the present invention will be described while explaining the background of the completion of the present invention. We have
An experiment was conducted to clarify the defects in the conventional superconducting connection. First of all, a solenoid is wound with a silver sheath oxide superconducting multi-core wire, and a solenoid coil as shown in Fig. 1 is prepared.
Heat treatment was performed according to the sort pattern shown in FIG. In the heat pattern shown in FIG. 2, an oxide superconductor (Bi: Sr: Ca: Cu ratio of approximately 2: 2: 1: 2) called Bi-2212 is produced from the raw material powder to realize high orientation. Is a partially melted slow cooling process that is commonly employed to do so (eg, Cryogenics 35 (1995) 127-133).

【0013】上記のコイルに通電して発生磁場を測定し
たところ、4.2K外部磁場ゼロで1.8T(テスラ)
を発生させることができた。このことを確認した後、永
久電流スイッチとの超電導接続を試みた。このとき用い
た永久電流スイッチ部分は、金属系マグネットで通常使
用されているものであり、NbTi多芯線で構成されて
いるものである(図3)。このNbTi多芯線は硝酸で
安定化銅をエッチングすることによって容易にNbTi
フィラメントを露出させることができた。またNbTi
フィラメントと酸化物超電導フィラメントを接続するた
めには、酸化物フィラメントも上記と同様に露出させる
ことが必要である。
When the generated magnetic field was measured by energizing the above coil, it was 1.8 T (Tesla) with no external magnetic field of 4.2K.
Could be generated. After confirming this, a superconducting connection with a persistent current switch was tried. The permanent current switch portion used at this time is normally used in metal magnets and is composed of NbTi multi-core wire (FIG. 3). This NbTi multifilamentary wire can be easily formed by etching stabilized copper with nitric acid.
The filament could be exposed. Also NbTi
In order to connect the filament to the oxide superconducting filament, it is necessary to expose the oxide filament as well.

【0014】酸化物超電導線材の銀シース材部分を、分
離するために硝酸での銀シース材のエッチングを試みた
ところ、銀シース材部分と同時に酸化物超電導フィラメ
ントも酸によって溶けてしまい、酸によるエッチングで
はどうしてもフィラメント部分の露出は不可能であっ
た。結局のところ、酸でエッチングする方法では、超電
導接続を実現することは困難であった。
When an attempt was made to etch the silver sheath material with nitric acid in order to separate the silver sheath material portion of the oxide superconducting wire, the oxide superconducting filament was also dissolved by the acid at the same time as the silver sheath material portion. The filament portion could not be exposed by etching. After all, it was difficult to realize a superconducting connection by the acid etching method.

【0015】上記した経過を踏まえ、本発明者らは酸化
物フィラメントは溶かさずに、銀シースだけを溶かす方
法の開発に取り組んだ。そして銀の化学的エッチングに
関する種々の文献(例えば、Metallographic Etching e
d. Giinter Petzow Published from American Society
for Metals. )を参照にしつつ、酸化物超電導線材の超
電導接続を試みた。その結果、(過酸化水素水+アンモ
ニア水)の混合溶液を用いると、酸化物超電導体フィラ
メントを溶解させることなく、銀だけが剥離でき、酸化
物フィラメントが露出できることが判明した。
Based on the above-mentioned progress, the present inventors have worked on the development of a method of melting only the silver sheath without melting the oxide filament. And various literature on chemical etching of silver (eg Metallographic Etching e
d. Giinter Petzow Published from American Society
for metals.) and attempted superconducting connection of oxide superconducting wire. As a result, it was found that when a mixed solution of (hydrogen peroxide water + ammonia water) was used, only the silver could be peeled off and the oxide filament could be exposed without dissolving the oxide superconductor filament.

【0016】次に、酸化物フィラメントとNbTiフィ
ラメントの超電導接続を試みた。まず酸化物フィラメン
トとNbTiフィラメントを近接させて圧着させてみ
た。しかしながら、この方法では、酸化物フィラメント
が即座に脆く砕けてしまい、圧着は困難であった。次
に、酸化物フィラメントとNbTiフィラメントをでき
るだけ近接させて、この間にハンダを流し込む方法を試
みた。この方法の概略を模式的に図4に示す。この方法
によって、接続部は一応接続された。
Next, the superconducting connection between the oxide filament and the NbTi filament was tried. First, the oxide filament and the NbTi filament were brought close to each other and pressure-bonded. However, according to this method, the oxide filament was instantly crushed into brittleness, and it was difficult to perform pressure bonding. Next, an attempt was made to bring the oxide filament and the NbTi filament as close to each other as possible and to pour solder between them. The outline of this method is schematically shown in FIG. By this method, the connection parts were once connected.

【0017】この接続部分が実際に超電導接続になって
いるかどうかを確認する為に、接続部分の電流−電圧特
性を4.2Kで調査した。その結果を、図5に示すが、
電流−電圧特性は電流ゼロから僅かな傾きを持ってお
り、完全な抵抗ゼロは実現されていないことが分かっ
た。何度かサンプルを作成して同様の試みを行ったが、
状況は全く同じであった。
In order to confirm whether or not this connection portion is actually a superconducting connection, the current-voltage characteristic of the connection portion was examined at 4.2K. The result is shown in FIG.
It was found that the current-voltage characteristic has a slight slope from zero current, and a complete zero resistance has not been realized. I made several samples and made similar attempts,
The situation was exactly the same.

【0018】この原因を解明する為に、化学的・物理的
分析を行ったところ、過酸化水素水とアンモニア水の混
合溶液で銀を分離したとき、酸化物超電導フィラメント
の外見には変化が認められないものの、酸化物表面は混
合液の影響を受けて変質していることが明らかとなっ
た。そしてこの表面変質層が超電導層にならないので、
接続は常電導抵抗を直列に挟む状態と同じになり、図5
に見られる様な傾きを持つことになると考えられた。
In order to elucidate the cause of this, a chemical / physical analysis was carried out. As a result, when silver was separated by a mixed solution of hydrogen peroxide water and ammonia water, the appearance of the oxide superconducting filament was found to change. However, it was revealed that the oxide surface was altered by the influence of the mixed solution, although it was not possible. And since this surface alteration layer does not become a superconducting layer,
The connection is the same as when the normal conducting resistance is inserted in series.
It was thought that it would have the inclination as seen in.

【0019】以上の知見に基づき、本発明者らは、酸化
物フィラメントにダメージを与えることなく、銀を剥離
する方法の検討を更に進めた。そしてこの検討の過程
で、次のことを明らかにした。即ち。銀の融点は常圧で
は約920℃であるが、銀は鉛にほぼ全率固溶し、鉛の
割合が多いほどその融点が低下したのである。本発明
は、こうした現象を効果的に利用するものである。
Based on the above findings, the present inventors have further studied a method for exfoliating silver without damaging the oxide filament. And in the process of this examination, the following was clarified. That is, The melting point of silver is about 920 ° C. at atmospheric pressure, but almost all the silver is solid-dissolved in lead, and the higher the proportion of lead, the lower the melting point. The present invention effectively utilizes such a phenomenon.

【0020】例えば、ほぼ350℃に加熱して溶融させ
た鉛の中に銀を入れると、界面の銀は速やかに鉛に固溶
していき、融点が下がり溶けだしてしまうことになる。
このことを利用すれば、酸化物超電導フィラメントを傷
めることなく、銀被覆を除去することがな可能になった
のである。
For example, when silver is put into lead which is heated to about 350 ° C. and melted, the silver at the interface quickly solid-dissolves in lead, and the melting point lowers to start melting.
By utilizing this, it became possible to remove the silver coating without damaging the oxide superconducting filament.

【0021】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することは
本発明の技術的範囲に含まれるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following Examples are not intended to limit the present invention, and it is a technique of the present invention to change the design in view of the above-mentioned and the following points. It is included in the target range.

【0022】[0022]

【実施例】図6は、本発明方法を実施するための手順を
示した説明図である。まず図6(a),(b)に示す様
に、酸化物線材の銀シースを約350℃に加熱して溶融
させた鉛系ハンダ(融液)に浸漬して溶かすことを、2
回(またはそれ以上)繰り返して行なう。このとき図6
(a)の工程だけ(即ち、浸漬工程を1回だけ)にしな
い理由は、次の通りである。即ち、浸漬・溶融工程を1
回だけにすると、フィラメントの回りの合金中の銀の濃
度が高くなり、超電導体層になりにくくなるからであ
る。図6(b)の工程を付加することによって、フィラ
メントに近接した鉛合金における銀の含有量が小さくな
り、良好な超電導特性を示す様になるのである。
EXAMPLE FIG. 6 is an explanatory view showing the procedure for carrying out the method of the present invention. First, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), it is necessary to immerse the silver sheath of the oxide wire into a lead-based solder (melt) which is heated to about 350 ° C. and melted.
Repeat (or more) times. At this time
The reason why only the step (a) is performed (that is, the dipping step is performed only once) is as follows. That is, the dipping / melting process is 1
This is because if the number of turns is increased, the concentration of silver in the alloy around the filament becomes high and it becomes difficult to form a superconductor layer. By adding the step of FIG. 6 (b), the content of silver in the lead alloy adjacent to the filament is reduced, and good superconducting characteristics are exhibited.

【0023】次に、図6(c)において、溶融鉛系ハン
ダを固化・凝固させることによって、最終的にNbTi
フィラメントと酸化物超電導フィラメントの接続が行な
われる。そしてNbTiフィラメント−鉛合金−酸化物
フィラメントの超電導電流パスが形成されることにな
る。この手順によって作成した超電導接続構造におけ
る、4.2Kでの電流−電圧特性の測定結果を図7に示
す。
Next, in FIG. 6 (c), NbTi is finally obtained by solidifying and solidifying the molten lead-based solder.
The filament and the oxide superconducting filament are connected. Then, a superconducting current flow path of NbTi filament-lead alloy-oxide filament is formed. FIG. 7 shows the measurement result of the current-voltage characteristic at 4.2K in the superconducting connection structure created by this procedure.

【0024】図7から明らかな様に、Ic(臨界電流)
=115Aの超電導接続が達成されていることがわか
る。本発明によって、完全な超電導接続が達成されてい
ることを実証するために、NbTi線材を用いて構成し
た永久電流スイッチを使って、図8に示すコイルセット
を作成した。そして永久電流スイッチのNbTi線と、
酸化物コイルとの接続に本発明方法を適用した。このと
きの永久電流運転に移行してからの中心磁場強度(B)
の時間変化を図9に示す。図9から明らかな様に、初期
の減衰はやや大きいものの、B=0.84Tの永久電流
運転が実現されていることがわかる。
As is apparent from FIG. 7, Ic (critical current)
It can be seen that a superconducting connection of = 115 A has been achieved. To demonstrate that a perfect superconducting connection has been achieved by the present invention, a permanent current switch constructed with NbTi wire was used to make the coil set shown in FIG. And the NbTi wire of the permanent current switch,
The method of the present invention was applied to the connection with the oxide coil. Central magnetic field strength (B) after shifting to permanent current operation
9 shows the change with time. As is clear from FIG. 9, although the initial damping is a little large, the permanent current operation of B = 0.84T is realized.

【0025】上記実施例では、銀シースを溶融させる金
属として鉛を用いる場合について説明したが、本発明で
用いる上記金属としては鉛に限らず、溶融させる金属ま
たは合金自体が超電導特性を示し、且つ酸化物超電導フ
ィラメントの結晶性を損なわず、しかも500℃以下で
銀シースを溶融させることができるものであれば使用で
きる。この様な金属としては、超電導接続部分の性能の
良否はあるものの、Bi,Ga,Hg,In,Sn等を
用いることができる。即ち、Bi,Ga,Hg,In,
PbおよびSnよりなる群から選択される1種または2
種以上の金属または合金を用いることができる。
In the above embodiments, the case where lead is used as the metal for melting the silver sheath has been described, but the above metal used in the present invention is not limited to lead, but the metal or alloy itself to be melted exhibits superconducting characteristics, and Any material can be used as long as it can melt the silver sheath at 500 ° C. or lower without impairing the crystallinity of the oxide superconducting filament. As such a metal, Bi, Ga, Hg, In, Sn or the like can be used, although the performance of the superconducting connection portion is good or bad. That is, Bi, Ga, Hg, In,
One or two selected from the group consisting of Pb and Sn
More than one metal or alloy can be used.

【0026】以上説明した様に、本発明はBi,Ga,
Hg,In,Pb,Sn等の少なくとも1種を含む金属
または合金等と、銀との合金が低融点であることを有効
に利用して、酸化物超電導フィラメントにダメージを与
えることなく、銀シース材を分離することができたので
ある。
As described above, the present invention is based on Bi, Ga,
It is possible to effectively utilize that the alloy of silver or a metal or alloy containing at least one kind of Hg, In, Pb, Sn and the like has a low melting point, without damaging the oxide superconducting filament, and without causing a silver sheath. The material could be separated.

【0027】上記の様な金属または合金を用いることに
よって、銀シース材が効果的に分離できた理由について
は、次の様に考えることができた。即ち、上記した金属
または合金を加熱溶融した浴中に銀シース材を浸漬する
と、銀単独の融点が約900℃であるのに対し、銀シー
ス材と融液の界面では合金が形成され、この銀合金の融
点は500℃以下となるので、銀が融液中に溶融拡散し
ていくものと考えられる。
The reason why the silver sheath material could be effectively separated by using the above metal or alloy could be considered as follows. That is, when the silver sheath material is immersed in a bath obtained by heating and melting the above metal or alloy, the melting point of silver alone is about 900 ° C., whereas an alloy is formed at the interface between the silver sheath material and the melt. Since the melting point of the silver alloy is 500 ° C. or lower, it is considered that silver is melted and diffused in the melt.

【0028】上記の様に、界面での(合金化→溶融反
応)が繰り返され、結局酸化物超電導フィラメントにダ
メージを与えない500℃以下の温度で銀シース材を分
離することができるのである。尚融液から線材を取り出
す際には、フィラメントに溶融合金が付着するが、最終
分離処理時に融液中の銀の濃度が低くなる様にして、良
好な超電導特性を示す合金組成としておけば、最終的に
良好な超電導接続が形成できる。
As described above, the (alloying → melting reaction) at the interface is repeated, and the silver sheath material can be separated at a temperature of 500 ° C. or lower which does not damage the oxide superconducting filament. Incidentally, when the wire rod is taken out from the melt, the molten alloy adheres to the filament, but the concentration of silver in the melt is reduced during the final separation treatment so that the alloy composition exhibits good superconducting properties, Finally, a good superconducting connection can be formed.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、酸
化物超電導フィラメントにダメージを与えることなく、
良好な超電導接続が実現できた。
The present invention is configured as described above, and does not damage the oxide superconducting filament,
Good superconducting connection was realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】銀シース酸化物多芯線で作成したソレノイドコ
イルを示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a solenoid coil made of a silver sheath oxide multifilamentary wire.

【図2】酸化物超電導線材ソレノイドコイルを作成する
際の最終熱処理パターン例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a final heat treatment pattern when producing an oxide superconducting wire solenoid coil.

【図3】NbTi多芯線材で構成される永久電流スイッ
チを示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a persistent current switch made of NbTi multi-core wire.

【図4】従来方法で超電導接続した様子を模式的に示し
た図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing how superconducting connection is made by a conventional method.

【図5】従来方法で超電導接続した線材の電流−電圧特
性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing current-voltage characteristics of a wire rod that is superconductingly connected by a conventional method.

【図6】本発明方法を実施するための手順を示す説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a procedure for carrying out the method of the present invention.

【図7】本発明方法で作成した超電導接続の電流−電圧
特性を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing current-voltage characteristics of a superconducting connection produced by the method of the present invention.

【図8】超電導接続が達成させたことを実証するための
コイルセットを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a coil set for demonstrating that superconducting connection has been achieved.

【図9】本発明方法で作成したコイルセットを永久電流
モードで運転したときの磁場の時間変化を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a time change of a magnetic field when a coil set produced by the method of the present invention is operated in a persistent current mode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−183083(JP,A) 特開 平7−192837(JP,A) 特開 平7−254473(JP,A) 特開 平4−363883(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01R 43/00 H01R 4/68 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-1-183083 (JP, A) JP-A-7-192837 (JP, A) JP-A-7-254473 (JP, A) JP-A-4- 363883 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01R 43/00 H01R 4/68

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 酸化物系超電導線材と金属系超電導線
材、または酸化物系超電導線材同士を超電導接続するに
当たり、超電導特性を示し且つ銀との合金の融点が50
0℃以下となる金属または合金を加熱して融液とし、該
融液に被接続線材の端部を浸漬して該端部の銀または銀
合金からなるシース材を溶融して超電導フィラメント群
から分離し、その後前記融液を固化・凝固させることに
よって被接続線材を超電導接続することを特徴とする超
電導線材の超電導接続方法。
1. When superconducting an oxide-based superconducting wire and a metal-based superconducting wire, or oxide-based superconducting wires to each other in a superconducting manner, they exhibit superconducting properties and a melting point of an alloy with silver of 50.
A metal or alloy having a temperature of 0 ° C. or lower is heated to form a melt, and the end portion of the wire to be connected is immersed in the melt to melt the sheath material made of silver or a silver alloy at the end portion to obtain a superconducting filament group. A superconducting connection method for a superconducting wire, characterized in that the wire to be connected is superconductingly connected by separating and then solidifying and solidifying the melt.
【請求項2】 請求項1に記載の浸漬工程を2回以上実
施する請求項1に記載の超電導接続方法。
2. The superconducting connection method according to claim 1, wherein the immersion step according to claim 1 is performed twice or more.
【請求項3】 銀または銀合金からなるシース材を溶融
するための金属または合金が、Bi,Ga,Hg,I
n,PbおよびSnよりなる群から選択される1種また
は1種以上の元素を含む金属または合金である請求項1
または2に記載の超電導接続方法。
3. A metal or alloy for melting a sheath material made of silver or a silver alloy is Bi, Ga, Hg, I.
A metal or alloy containing one or more elements selected from the group consisting of n, Pb and Sn.
Alternatively, the superconducting connection method described in 2.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の方法に
よって超電導接続されたものである超電導接続構造。
4. A superconducting connection structure, which is superconductingly connected by the method according to any one of claims 1 to 3.
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