JP4634908B2 - High temperature superconducting coil - Google Patents

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Description

本発明は、加速器用マグネットが対象である超電導コイルの高磁場発生に有効である高温超電導コイル及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a high-temperature superconducting coil that is effective for generating a high magnetic field in a superconducting coil that is an object of an accelerator magnet, and a method for manufacturing the same.

この種の加速器用マグネットは、小さな空間に高い磁場を発生させる必要があるために、長手方向に均一な断面形状を持つ超電導線が巻回されてコイルが形成されている（例えば、特許文献１参照）。   Since this type of accelerator magnet needs to generate a high magnetic field in a small space, a superconducting wire having a uniform cross-sectional shape in the longitudinal direction is wound to form a coil (for example, Patent Document 1). reference).

図１２は、従来の超電導コイルの基本的な構成を示す概略斜視図であり、図１３は、従来の超電導多極コイルの基本的な構成を示す概略構成図である。   FIG. 12 is a schematic perspective view showing a basic configuration of a conventional superconducting coil, and FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a basic configuration of a conventional superconducting multipolar coil.

本図に示すように、超電導コイル１１は超電導導体の丸線又は平角線１２を巻回して製作しレーストラック形状に構成されている。従来の基本的な構成の超電導マグネットは、上記の超電導コイル１１を６個配置した６極コイルから構成されている。   As shown in the figure, the superconducting coil 11 is manufactured by winding a round wire or a flat wire 12 of a superconducting conductor and is formed in a racetrack shape. A conventional superconducting magnet having a basic configuration is composed of a six-pole coil in which six superconducting coils 11 are arranged.

この加速器用マグネットは小さな空間に高い磁場（磁場勾配）を発生させる必要がある。このため、多極コイルにおいては、コイルのエンド部分の内径を小さくすることにより、高磁場を発生させている。また、別の従来例として、６極コイルとしての磁場発生効率を高めるために、鞍型コイル形状を採用する場合もある。   This accelerator magnet needs to generate a high magnetic field (magnetic field gradient) in a small space. For this reason, in a multipolar coil, a high magnetic field is generated by reducing the inner diameter of the end portion of the coil. As another conventional example, a saddle coil shape may be employed in order to increase the magnetic field generation efficiency as a hexapole coil.

上述の構成例において、超電導コイルは液体ヘリウム等の極低温冷媒で浸漬冷却されるときもあるし、小型冷凍機により伝導冷却されるときもある。いずれの場合においても、長手方向に均一な断面形状を持つ超電導線が巻回されてコイルが形成されている。
特開平３−９５８０６号公報 In the above configuration example, the superconducting coil may be immersed and cooled by a cryogenic refrigerant such as liquid helium or may be conductively cooled by a small refrigerator. In either case, a superconducting wire having a uniform cross-sectional shape in the longitudinal direction is wound to form a coil.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-95806

上述した従来の加速器用マグネットは、小さな空間に高い磁場を発生させる必要があるために、長手方向に均一な断面形状を持つ超電導線が巻回されてコイルが形成されている。このコイルは、高い磁場を発生させる必要があるので、ＮｂＴｉ超電導線やＮｂ３Ｓｎ超電導線等から形成されている。 Since the conventional accelerator magnet described above needs to generate a high magnetic field in a small space, a superconducting wire having a uniform cross-sectional shape in the longitudinal direction is wound to form a coil. Since this coil needs to generate a high magnetic field, it is made of NbTi superconducting wire, Nb 3 Sn superconducting wire, or the like.

しかしながら、従来使われているＮｂＴｉ超電導線は高磁場中では超電導特性が著しく低下し、発生磁場及び磁場勾配に限界がある。またＮｂ３Ｓｎ超電導線はＮｂＴｉよりは高い磁場中で運転できるものの、超電導相生成熱処理後に絶縁のためのガラス繊維の強度が低下して絶縁耐圧が低下する恐れがある、熱処理後コイル形状が変形し巻乱れを起こす、線材を熱処理した後に巻線するには許容曲げ歪がコイル内径の制約になる等の課題があった。 However, NbTi superconducting wires used in the past have significantly reduced superconducting characteristics in a high magnetic field, and there are limits to the generated magnetic field and magnetic field gradient. Although Nb 3 Sn superconducting wire can be operated in a magnetic field higher than NbTi, the strength of the glass fiber for insulation may decrease after the heat treatment for generating the superconducting phase, and the withstand voltage may decrease. There have been problems such as winding disturbance, and allowable bending strain limiting the coil inner diameter when winding the wire after heat treatment.

上記の従来のＮｂＴｉ又はＮｂ３Ｓｎ等の低温超電導線材と比較してみると、高温超電導（ＨＴＳ：Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ）線材は低温高磁場中で高いポテンシャルを持ち、有力な材料である。ただし、この高温超電導体はひずみに弱いため、曲げ曲率に制限があり、加速器用マグネットで必要とされるような曲率の小さいコイルをリアクトアンドワインド（線材を超電導相生成熱処理してからに巻線）して製作することができない、という課題があった。また、超電導相生成熱処理温度に耐え得る電気絶縁技術が困難であるので、ワインドアンドリアクト（コイル巻線後に熱処理して超電導相生成）によるコイル化の実現も困難である、という課題があった。 Compared with the conventional low-temperature superconducting wires such as NbTi or Nb 3 Sn, the high temperature superconducting (HTS) wire has a high potential in a low-temperature high magnetic field and is a promising material. However, because this high-temperature superconductor is weak against strain, the bending curvature is limited, and a coil with a low curvature such as that required for an accelerator magnet is reacted and wound (the wire is wound after heat treatment to generate the superconducting phase). ) And cannot be produced. In addition, since it is difficult to electrically insulate the superconducting phase generation heat treatment temperature, there is a problem that it is difficult to realize coiling by wind-and-react (generation of superconducting phase by heat treatment after coil winding).

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、加速器用マグネットで必要とされるような曲率の小さいコイルを作製できる高温超電導コイル及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a high-temperature superconducting coil capable of producing a coil having a small curvature as required for an accelerator magnet and a method for producing the same.

上記目的を達成するため、本発明の高温超電導コイルにおいては、金属基板と、この金属基板上に形成された高温超電導薄膜と、この高温超電導薄膜上に形成された安定化金属層と、を含む高温超電導薄膜線材を具備し、この高温超電導薄膜線材を面内２次元方向にスリット部を含むループ状の電流経路を有する形状に加工してなるプレートを複数接続しながら積層して構成され、前記積層されたプレートは、径の異なるプレートをそれぞれ積層して複数のコイルを構成し、これらのコイルを面内同心軸上に配置し、コイル径方向内側の電流経路の幅が外側の電流経路の幅よりも広いプレートから構成されることを特徴とする。
To achieve the above object, the high-temperature superconducting coil of the present invention includes a metal substrate, a high-temperature superconducting thin film formed on the metal substrate, and a stabilized metal layer formed on the high-temperature superconducting thin film. A high-temperature superconducting thin film wire is provided, and the high-temperature superconducting thin film wire is configured by laminating a plurality of plates formed by connecting a plurality of plates formed into a shape having a loop-shaped current path including a slit portion in a two-dimensional direction in the plane , The stacked plates are formed by laminating plates with different diameters to form a plurality of coils, and these coils are arranged on the in-plane concentric shaft, and the width of the current path in the coil radial direction is the width of the outer current path. It consists wider than the plate, characterized in Rukoto.

また、上記目的を達成するため、本発明の高温超電導コイルにおいては、金属基板と、この金属基板上に形成された高温超電導薄膜と、この高温超電導薄膜上に形成された安定化金属層と、を含む高温超電導薄膜線材を具備し、この高温超電導薄膜線材からなるプレートを複数積層しフラットワイズ曲げ方向に曲げ加工して構成され、前記積層されたプレートは、径の異なるプレートをそれぞれ積層して複数のコイルを構成し、これらのコイルを面内同心軸上に配置し、コイル径方向内側の電流経路の幅が外側の電流経路の幅よりも広いプレートから構成されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the high temperature superconducting coil of the present invention, a metal substrate, a high temperature superconducting thin film formed on the metal substrate, a stabilized metal layer formed on the high temperature superconducting thin film, Including a plurality of plates made of the high-temperature superconducting thin film wire and bending them in a flat-wise bending direction. The laminated plates are formed by laminating plates having different diameters. constitute a plurality of coils, these coils are arranged on a plane concentric axis, the width of the coil radially inward of the current path is composed of wider plate than the width of the outer current path, characterized in Rukoto.

また、上記目的を達成するため、本発明の高温超電導コイルにおいては、金属基板と、この金属基板上に形成された高温超電導薄膜と、この高温超電導薄膜上に形成された安定化金属層と、を含む高温超電導薄膜線材を具備し、この高温超電導薄膜線材を面内２次元方向にループ状の電流経路を有する形状に加工してなるプレートを複数接続しながら積層して構成され、前記積層されたプレートは、径の異なるプレートをそれぞれ積層して複数のコイルを構成し、これらのコイルを面内同心軸上に配置し、コイル径方向内側の電流経路の幅が外側の電流経路の幅よりも広いプレートから構成されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the high temperature superconducting coil of the present invention, a metal substrate, a high temperature superconducting thin film formed on the metal substrate, a stabilized metal layer formed on the high temperature superconducting thin film, comprising a high temperature superconducting thin film wire containing, the high-temperature superconducting thin film wire consists of processed comprising plate into a shape having a loop-shaped current path in the in-plane two-dimensionally stacked with multiple connections, is the laminated Plates with different diameters are laminated to form a plurality of coils, and these coils are arranged on an in-plane concentric axis, and the width of the current path in the coil radial direction is larger than the width of the outer current path. characterized Rukoto consists also a wide plate.

本発明の高温超電導コイルによれば、高温超電導薄膜線材を用いて幅広に作製することにより、加速器用マグネットで必要とされるような曲率の小さいコイルを作製できる。
さらに、高温超電導コイルの内径側よりも外径側の電流経路７の幅を狭くすることにより、内径側から外径側へ向けて電流密度を下げたグレーディングを施すことができる。すなわち、高温超電導コイルの内径側と外径側とで電流密度の異なる所謂グレーディングを施すことが可能になる。かくして、経験磁場に応じた高温超電導薄膜線材プレート１からなるテープを使用することにより、全体として高温超電導コイルの体積を小さくして磁場発生効率を高めることが可能になる。
According to the high-temperature superconducting coil of the present invention, by wider prepared using a high-temperature superconducting thin film wire can produce small coils curvature as required in accelerator magnets.
Furthermore, by narrowing the width of the current path 7 on the outer diameter side rather than the inner diameter side of the high-temperature superconducting coil, grading with a reduced current density from the inner diameter side toward the outer diameter side can be performed. That is, so-called grading in which the current density is different between the inner diameter side and the outer diameter side of the high-temperature superconducting coil can be performed. Thus, by using the tape made of the high-temperature superconducting thin film wire plate 1 according to the empirical magnetic field, it is possible to reduce the volume of the high-temperature superconducting coil as a whole and increase the magnetic field generation efficiency.

以下、本発明に係る高温超電導コイルの実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
Preferred embodiments of a high temperature superconducting coil according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、本発明の第１の実施の形態の超電導コイルを形成するプレートの構成を示す説明図で、（ａ）はこの平面図、（ｂ）はこの正面図である。また、図２は、本発明の第１の実施の形態の超電導コイルの電流経路を示す斜視図であり、図３は、本発明の第１の実施の形態の超電導コイルの電流経路を示す正面図である。   1A and 1B are explanatory views showing the configuration of a plate forming a superconducting coil according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a front view. FIG. 2 is a perspective view showing a current path of the superconducting coil according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a front view showing a current path of the superconducting coil according to the first embodiment of the present invention. FIG.

本図に示すように、例えば、高温超電導コイルは、超電導薄膜線材から形成される複数の高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃを積層して構成される。   As shown in the figure, for example, the high-temperature superconducting coil is configured by laminating a plurality of high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, and 1c formed from a superconducting thin film wire.

この積層された高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃの間には、絶縁材としての絶縁材シート６ａ、６ｂが介在している。上段の高温超電導薄膜線材プレート１ａには、面内２次元方向に電流経路７が形成され、この電流が矢印７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに示すように順次下段の高温超電導薄膜線材プレート１ｄに流れることにより、積層体全体として電流流路が確保されるようになっている。   Between the laminated high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, and 1c, insulating material sheets 6a and 6b as insulating materials are interposed. The upper high-temperature superconducting thin film wire plate 1a is formed with a current path 7 in a two-dimensional direction in the plane, and this current sequentially flows to the lower high-temperature superconducting thin film wire plate 1d as indicated by arrows 7a, 7b, 7c and 7d. As a result, a current flow path is secured for the entire laminate.

上記の高温超電導薄膜線材プレート１は、後述するＹＢＣＯ、ＳｍＢＣＯ等からなる高温超電導薄膜３から形成されレーストラック形状をなしている。この超電導薄膜プレート１の内径側はくり貫かれ、またループの一部は切断されてスリット部２が形成されている。このスリット部２の切断端部が次層のプレート１の端部に接続されてコイルが構成される。   The high-temperature superconducting thin film wire plate 1 is formed of a high-temperature superconducting thin film 3 made of YBCO, SmBCO or the like, which will be described later, and has a racetrack shape. The inner diameter side of the superconducting thin film plate 1 is cut out, and a part of the loop is cut to form a slit portion 2. The cut end portion of the slit portion 2 is connected to the end portion of the next layer plate 1 to form a coil.

この高温超電導薄膜線材プレート１は、高温超電導薄膜３が、金属基板４と安定化金属層５とに挟まれて構成されている。この安定化金属層５は比較的電気抵抗率が低いために電気抵抗の小さい接続が可能である。   The high-temperature superconducting thin film wire plate 1 is configured such that a high-temperature superconducting thin film 3 is sandwiched between a metal substrate 4 and a stabilizing metal layer 5. Since the stabilized metal layer 5 has a relatively low electrical resistivity, a connection with a low electrical resistance is possible.

ここで、超電導薄膜３の組成について説明する。この超電導薄膜は、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ（以下、ＹＢＣＯという。）やＳｍＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ（以下、ＳｍＢＣＯという。）等のＲＥ−１２３系酸化物超電導体（ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ：ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等の希土類元素）から形成される。 Here, the composition of the superconducting thin film 3 will be described. This superconducting thin film is made of RE-123 oxide superconductor (REBa 2 Cu) such as YBa 2 Cu 3 O 7-X (hereinafter referred to as YBCO) or SmBa 2 Cu 3 O 7-X (hereinafter referred to as SmBCO). 3 O 7-X : RE is formed from rare earth elements such as Y, La, Nd, Sm, Eu, and Gd.

次に、高温超電導薄膜線材プレート１の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the high temperature superconducting thin film wire plate 1 will be described.

高温超電導薄膜線材プレート１は、例えば、Ｎｉ又はＮｉ合金等からなる金属基板４から形成される。この金属基板４上にイオンビームアシスト法（ＩＢＡＤ法：Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ａｓｓｉｓｔ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）により蒸着した中間層と、この中間層上にパルスレーザ蒸着法（ＰＬＤ法：Ｐｕｌｕｓｅ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）等により蒸着したＣｅＯ２からなるキャップ層と、このキャップ層上に酸化物超電導層３が形成される。さらに、この酸化物超電導層３上には、Ａｕ、Ａｇ等からなる比較的電気抵抗率が低い安定化金属層５が形成される。 The high temperature superconducting thin film wire plate 1 is formed from a metal substrate 4 made of, for example, Ni or Ni alloy. An intermediate layer deposited on the metal substrate 4 by an ion beam assist method (IBAD method: Ion Beam Assist Deposition System), and a CeO deposited on the intermediate layer by a pulse laser deposition method (PLD method: Pulse Laser Deposition System) or the like. 2 and a superconducting oxide layer 3 is formed on the cap layer. Further, a stabilized metal layer 5 made of Au, Ag or the like and having a relatively low electrical resistivity is formed on the oxide superconducting layer 3.

本実施の形態において、ＹＢＣＯやＳｍＢＣＯ等から形成された超電導薄膜線材は幅広に作製することが可能である。このため、コイル軸方向垂直断面の形状に打ち抜き、切り出し等の加工により、超電導相に歪を与えずに曲率の小さな形状を形成することができる。また、高温超電導薄膜線材プレート１のスリット２の端部における接続部分が電流経路に沿って位相をずらして配置され重複することがないので、高温超電導薄膜線材プレート１の積層時のコイル厚さをほぼ一定に保つことが可能である。   In the present embodiment, a superconducting thin film wire formed from YBCO, SmBCO, or the like can be manufactured in a wide width. For this reason, a shape with a small curvature can be formed without distorting the superconducting phase by punching out into a shape of a vertical cross section in the coil axial direction, cutting out, or the like. Moreover, since the connection part in the edge part of the slit 2 of the high temperature superconducting thin film wire plate 1 is shifted in phase along the current path and does not overlap, the coil thickness when the high temperature superconducting thin film wire plate 1 is laminated is reduced. It can be kept almost constant.

本実施の形態によれば、高温超電導体に対するコイル巻線による歪の印加要因が排除され、線材の巻線では実現できなかった極めて小さい曲率部分を有するコイルを、超電導特性を劣化させずに作製することができる。   According to the present embodiment, a factor of applying distortion due to coil winding to a high-temperature superconductor is eliminated, and a coil having an extremely small curvature portion that cannot be realized with a wire winding is produced without degrading superconducting characteristics. can do.

また、電流経路に沿って経路の幅を任意に設定することができるので、長尺線を巻回した一般的なコイルでは実現不可能な、電流経路方向に電流密度を変化させた電気設計ができる。   In addition, since the width of the path can be arbitrarily set along the current path, an electrical design in which the current density is changed in the direction of the current path, which cannot be realized with a general coil wound with a long wire, can be realized. it can.

図４は、本発明の第２の実施の形態の超電導コイルの電流経路を示す正面図である。   FIG. 4 is a front view showing a current path of the superconducting coil according to the second embodiment of the present invention.

本実施の形態は、第１の実施の形態の高温超電導薄膜線材プレート１を１枚毎に裏表にして接続するものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   In the present embodiment, the high-temperature superconducting thin film wire plates 1 of the first embodiment are connected one by one, and the same reference numerals are used for the same or similar parts as those in the first embodiment. A duplicate description will be omitted.

本図に示すように、高温超電導薄膜を基材とする高温超電導薄膜線材プレート１と絶縁材シート６とを積層してコイルとしての電流経路７が形成されている。この高温超電導薄膜線材プレート１は、高温超電導薄膜３が、金属基板４と安定化金属５とに挟まれて構成されている。この安定化金属５はＡｕ、Ａｇ等からなる比較的電気抵抗率が低い安定化金属層５から形成される。このため、電気抵抗の小さい接続が可能である。   As shown in this figure, a current path 7 as a coil is formed by laminating a high-temperature superconducting thin film wire plate 1 and an insulating material sheet 6 each having a high-temperature superconducting thin film as a base material. The high-temperature superconducting thin film wire plate 1 is configured such that a high-temperature superconducting thin film 3 is sandwiched between a metal substrate 4 and a stabilizing metal 5. The stabilizing metal 5 is formed of a stabilizing metal layer 5 made of Au, Ag or the like and having a relatively low electrical resistivity. For this reason, a connection with small electrical resistance is possible.

上段の高温超電導薄膜線材プレート１ａには、面内二次元方向に電流経路７が形成され、この電流が矢印７ａ、７ｂ、７ｄに示すように順次下段の高温超電導薄膜線材プレート１ｄに流れるようになっている。   The upper high-temperature superconducting thin film wire plate 1a is formed with a current path 7 in a two-dimensional direction in the plane so that this current flows sequentially to the lower high-temperature superconducting thin film wire plate 1d as indicated by arrows 7a, 7b and 7d. It has become.

この高温超電導薄膜線材プレート１は１枚毎に裏表にして、すなわち層毎に表裏を変えて絶縁材シート６を介して対向するように、積層される。矢印７ｃにおいて、裏表された２枚目と３枚目の左右の高温超電導薄膜線材プレート１の安定化金属５が接続されている。この安定化金属５、５は比較的電気抵抗率が低いので、電気抵抗の低い接続が可能となる。   The high-temperature superconducting thin film wire plates 1 are laminated so that they are opposed to each other, that is, the layers are opposed to each other with the insulating material sheet 6 being changed for each layer. In the arrow 7c, the stabilizing metals 5 of the second and third high-temperature superconducting thin film wire plates 1 on the left and right sides connected to each other are connected. Since the stabilizing metals 5 and 5 have a relatively low electrical resistivity, a connection with a low electrical resistance is possible.

本実施の形態によれば、左右の高温超電導薄膜線材プレート１を１枚毎に裏表にして電気抵抗の低い安定化金属５同士が接続されているので、導電率が低く接続抵抗の高くなり易い面同士が対面する接続部分においては、コイル内部の接続の電気抵抗を低く抑えることができる。   According to the present embodiment, since the left and right high-temperature superconducting thin film wire plates 1 are turned upside down and the stabilizing metals 5 having low electrical resistance are connected to each other, the electrical conductivity is low and the connection resistance is likely to be high. In the connection part where the surfaces face each other, the electrical resistance of the connection inside the coil can be kept low.

かくして、１枚毎に閉回路を成すプレートを積層しコイルを構成することにより、接続部分の少ない超電導コイルが作製でき、これをフィールドクールすることによって減衰時定数が極めて長い永久電流マグネットを得ることができる。   Thus, a superconducting coil with few connection parts can be manufactured by laminating a plate that forms a closed circuit for each sheet, and a permanent current magnet having an extremely long decay time constant can be obtained by field cooling. Can do.

図５は、本発明の第３の実施の形態の高温超電導コイルの構成を示す平面図である。   FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the high-temperature superconducting coil according to the third embodiment of the present invention.

本実施の形態は、第１の実施の形態のプレート１を面内同心軸上に配置するものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   In the present embodiment, the plate 1 of the first embodiment is arranged on an in-plane concentric axis, and the same or similar parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, Duplicate explanation is omitted.

本図に示すように、例えば、高温超電導コイルは３枚の高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃが面内同軸上に配置して構成されている。すなわち、径の異なるそれぞれ積層された高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃを面内同軸上に配置して構成される。符号２は、それぞれ積層された高温超電導薄膜線材プレート１のスリット部を示す。   As shown in the figure, for example, the high-temperature superconducting coil is configured by arranging three high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b and 1c on the same axis in the plane. That is, the high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, and 1c having different diameters are arranged on the same axis in the plane. Reference numeral 2 denotes a slit portion of the laminated high-temperature superconducting thin film wire plate 1.

本実施の形態において、高温超電導コイルの内径側よりも外径側の電流経路７の幅を狭くすることにより、内径側から外径側へ向けて電流密度を下げたグレーディングを施すことができる。   In the present embodiment, by narrowing the width of the current path 7 on the outer diameter side rather than the inner diameter side of the high-temperature superconducting coil, grading can be performed with the current density lowered from the inner diameter side toward the outer diameter side.

本実施の形態によれば、高温超電導コイルの内径側と外径側とで電流密度の異なる所謂グレーディングを施すことが可能になる。かくして、経験磁場に応じた高温超電導薄膜線材プレート１からなるテープを使用することにより、全体として高温超電導コイルの体積を小さくして磁場発生効率を高めることが可能になる。   According to the present embodiment, so-called grading in which the current density is different between the inner diameter side and the outer diameter side of the high-temperature superconducting coil can be performed. Thus, by using the tape made of the high-temperature superconducting thin film wire plate 1 according to the empirical magnetic field, it is possible to reduce the volume of the high-temperature superconducting coil as a whole and increase the magnetic field generation efficiency.

かくして、電流経路に沿って経路の幅を任意に設定することができるので、長尺線を巻回した一般的なコイルでは実現不可能であった電流経路方向に沿って電流密度を変化させることができる。 Thus, since Ru can be optionally set the width of path along the current path, to change the current density along a current path direction was not feasible in the general coils wound a long line be able to.

図６は、本発明の第４の実施の形態の超電導コイルを形成するプレートの構成を示す平面図である。   FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a plate forming a superconducting coil according to the fourth embodiment of the present invention.

本実施の形態は、第１の実施の形態の高温超電導薄膜線材プレート１をコイル化した際の経験磁場の高い部分を幅広に形成するものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   In the present embodiment, a portion having a high empirical magnetic field when the high-temperature superconducting thin film wire plate 1 of the first embodiment is coiled is formed wide, and is the same as or similar to the first embodiment. Parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施の形態において、電流経路方向に沿って高温超電導薄膜線材プレート１からなるテープ幅を変化させたものである。コイル化した際の経験磁場の高い部分を幅広にすることによって、電流経路方向に電流密度を変化させた電気設計が可能になる。かくして、磁場の高い局所のためにコイル全体の電流密度が制約を受けることなく、線内部での負荷率を均等化させることが可能になる。   In the present embodiment, the tape width formed of the high-temperature superconducting thin film wire plate 1 is changed along the current path direction. By widening the portion with a high empirical magnetic field when coiled, it is possible to perform electrical design in which the current density is changed in the direction of the current path. Thus, it is possible to equalize the load factor inside the wire without being restricted by the current density of the entire coil due to the high magnetic field.

本実施の形態によれば、例えばレーストラック形状のコイルエンド部分等の経験磁場の高い部分を幅広に切り出した高温超電導薄膜線材プレート１を使用することによって、巻線内部での負荷率を均等化させている。かくして、長尺線を巻回した一般的なコイルでは実現できないような電流経路方向に沿って電流密度を変化させた超電導コイルを得ることができる。   According to the present embodiment, for example, by using the high-temperature superconducting thin film wire plate 1 in which a portion having a high empirical magnetic field such as a racetrack-shaped coil end portion is widely cut, the load factor inside the winding is equalized. I am letting. Thus, it is possible to obtain a superconducting coil in which the current density is changed along the current path direction which cannot be realized by a general coil wound with a long wire.

図７は、本発明の第５の実施の形態の超電導コイルの構成を示す説明図で、（ａ）はこの積層手順を示す平面図、（ｂ）はこの正面図である。   7A and 7B are explanatory views showing the configuration of the superconducting coil according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 7A is a plan view showing the stacking procedure, and FIG. 7B is a front view thereof.

本実施の形態は、第１の実施の形態の外形の異なる高温超電導薄膜線材プレート１をコイル軸方向に積層して形成するものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   In the present embodiment, the high-temperature superconducting thin film wire plate 1 having a different outer shape as in the first embodiment is formed by laminating in the coil axis direction, and the same or similar parts as in the first embodiment are included. Duplicate description is omitted by attaching common reference numerals.

本図に示すように、高温超電導コイルは、例えば、コイル軸方向に外形の異なる高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃ、・・・を積層して形成される。プレート１ａ、１ｂ、１ｃ、・・・の一部は切断されてスリット部２が形成されている。また、プレート１ａ、１ｂ、１ｃ、・・・の中央部にはボア８が形成されている。   As shown in the figure, the high-temperature superconducting coil is formed, for example, by laminating high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, 1c,. A part of the plates 1a, 1b, 1c,... Is cut to form a slit portion 2. Further, a bore 8 is formed at the center of the plates 1a, 1b, 1c,.

本実施の形態によれば、コイル軸方向に外形の異なる高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃ、・・・を積層して形成することにより、多極コイルを構成する際にコイル同士の間隙を少なくするような断面形状を得ることができ、多極コイルとしての磁場発生効率を高めることができる。   According to the present embodiment, the high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, 1c,... Having different outer shapes in the coil axial direction are laminated to form a gap between the coils when forming a multipolar coil. Can be obtained, and the efficiency of magnetic field generation as a multipolar coil can be increased.

図８は、本発明の第６の実施の形態の超電導コイルの構成を示す説明図で、（ａ）はこの積層手順を示す平面図、（ｂ）はこの正面図である。   8A and 8B are explanatory views showing the configuration of the superconducting coil according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 8A is a plan view showing the stacking procedure, and FIG. 8B is a front view thereof.

本実施の形態は、第５の実施の形態の外形の異なる高温超電導薄膜線材プレート１のコイル断面が鞍型に形成されたものであり、第５の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   In the present embodiment, the coil cross section of the high-temperature superconducting thin film wire plate 1 having a different external shape from that of the fifth embodiment is formed in a saddle shape, and the same or similar parts as those of the fifth embodiment are included. Duplicate description is omitted by attaching common reference numerals.

本図に示すように、高温超電導コイルは、例えば、コイル軸方向に外形の異なる高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃを積層して形成される。しかも、この高温超電導薄膜線材プレート１は、厚み方向に歪を加えてフラットワイズ曲げ方向に曲げ加工されている。このフラットワイズ曲げ方向に曲げ加工された高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃを積層することによりコイル断面が鞍型に整形された超電導コイルを得ることができる。   As shown in this figure, the high-temperature superconducting coil is formed, for example, by laminating high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, and 1c having different outer shapes in the coil axial direction. Moreover, the high-temperature superconducting thin film wire plate 1 is bent in the flatwise bending direction by applying strain in the thickness direction. By superposing the high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, and 1c bent in the flatwise bending direction, a superconducting coil having a coil cross-section shaped into a bowl shape can be obtained.

本実施の形態によれば、フラットワイズ曲げ方向に曲げ加工された高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃを積層して形成することにより、鞍型コイル形状に整形することができ、多極コイルとしての磁場発生効率を高めることができる。   According to the present embodiment, the high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, and 1c bent in the flatwise bending direction can be stacked to form a saddle type coil shape, and a multipolar coil As a result, the magnetic field generation efficiency can be increased.

また、内径側にフラットワイズ方向に巻線されたテープ線材に対して、鞍型コイル形状を有する超電導コイルではコイル磁場が平行方向に加わるように作用する。一般的にＹＢＣＯ等の薄膜線材はテープ面に垂直方向の磁場成分に対する超電導特性の低下が顕著であるため、本実施の形態により経験磁場による超電導促成の低下が抑制される。   In addition, a superconducting coil having a saddle type coil shape acts on a tape wire wound in a flatwise direction on the inner diameter side so that a coil magnetic field is applied in a parallel direction. In general, since thin film wires such as YBCO have a remarkable decrease in superconducting characteristics with respect to a magnetic field component perpendicular to the tape surface, this embodiment suppresses a decrease in superconductivity due to an empirical magnetic field.

図９は、本発明の第７の実施の形態の超電導コイルの構成を示す斜視図である。   FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the superconducting coil according to the seventh embodiment of the present invention.

本実施の形態は、第１の実施の形態の高温超電導薄膜線材プレート１をフラットワイズ曲げ方向に曲げ加工されて形成された内層側コイル９と高温超電導薄膜線材プレートを切り出して形成された外層側コイル１０とから構成されるものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   In the present embodiment, the inner layer side coil 9 formed by bending the high temperature superconducting thin film wire plate 1 of the first embodiment in the flatwise bending direction and the outer layer side formed by cutting out the high temperature superconducting thin film wire plate. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本図に示すように、高温超電導コイルは、内層側コイル９とこの内層側コイル９の外側で、しかも曲げ方向中立軸上に外層側コイル１０を配置して構成される。この内層側コイル９は、高温超電導薄膜線材プレート１をフラットワイズ曲げ方向に曲げ加工されて形成される。この内層側コイル９は、単独で使用される場合もあるし、この内層側コイル９の曲げ方向中立軸上に外層側コイル１０を配置して構成される。   As shown in this figure, the high-temperature superconducting coil is configured by disposing an inner layer side coil 9 and an outer layer side coil 10 outside the inner layer side coil 9 and on the neutral axis in the bending direction. The inner layer side coil 9 is formed by bending the high temperature superconducting thin film wire plate 1 in a flatwise bending direction. The inner layer side coil 9 may be used alone, or is configured by disposing the outer layer side coil 10 on the neutral axis in the bending direction of the inner layer side coil 9.

上記の外層側コイル１０は、高温超電導薄膜線材プレート１を切り出して形成される。または、図１２に示す丸断面形状又は角型断面形状の超電導線材１２を巻回して形成される。   The outer layer side coil 10 is formed by cutting out the high temperature superconducting thin film wire plate 1. Alternatively, it is formed by winding the superconducting wire 12 having a round cross section or a square cross section shown in FIG.

本実施の形態によれば、内層側コイル９は、高温超電導薄膜線材プレート１をフラットワイズ曲げ方向に曲げ加工して形成されているので、コイルの発生する磁力線に沿うようにテープ線材を配置できる。このため、テープ面に対して垂直方向の磁場成分を低減させることが可能になる。   According to the present embodiment, since the inner layer side coil 9 is formed by bending the high-temperature superconducting thin film wire plate 1 in the flatwise bending direction, the tape wire can be disposed along the magnetic field lines generated by the coil. . For this reason, it becomes possible to reduce the magnetic field component perpendicular to the tape surface.

図１０は、本発明の第８の実施の形態の超電導コイルの積層手順を示す平面図である。   FIG. 10 is a plan view showing a procedure for stacking superconducting coils according to the eighth embodiment of the present invention.

本実施の形態は、第１の実施の形態の高温超電導薄膜線材を切り出し積層して、しかも超電導閉回路を有するように構成されたものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   In this embodiment, the high-temperature superconducting thin film wire of the first embodiment is cut out and laminated, and the superconducting closed circuit is provided, and the same or similar part as the first embodiment A common reference numeral is assigned to each to omit redundant description.

本図に示すように、超電導コイルは高温超電導薄膜線材プレート１を打ち抜き又は切り出し等の加工により製作される。しかも、この切り抜きされた高温超電導薄膜線材プレート１を積層して超電導閉回路を有するように構成される。さらに、ヒーター加熱等の方法によりコイルの一部を常電導状態にされる。すなわち、高温超電導薄膜線材の一部を加熱して熱的又は磁気的な常電導転移機構が設けられている。   As shown in this figure, the superconducting coil is manufactured by punching or cutting out the high-temperature superconducting thin film wire plate 1. Moreover, the cut out high temperature superconducting thin film wire plate 1 is laminated to have a superconducting closed circuit. Further, a part of the coil is brought into a normal conducting state by a method such as heating with a heater. That is, a part of the high-temperature superconducting thin film wire is heated to provide a thermal or magnetic normal conduction transition mechanism.

本実施の形態によれば、個々の高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃは超電導閉ループを形成している。さらに、加熱等の方法でコイルの一部を常電導状態にして外部磁場を与え、この磁場中で極低温に冷却することにより、接続抵抗等において常電導抵抗成分を含まない永久電流コイルの作製が可能となる。   According to the present embodiment, the individual high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, 1c form a superconducting closed loop. Furthermore, a permanent current coil that does not contain a normal conductive resistance component in connection resistance, etc. is obtained by applying an external magnetic field to a part of the coil in a normal conductive state by heating or the like, and cooling to a very low temperature in this magnetic field. Is possible.

図１１は、本発明の第９の実施の形態の超電導コイルの積層手順を示す平面図である。   FIG. 11 is a plan view showing a procedure for stacking superconducting coils according to the ninth embodiment of the present invention.

本実施の形態は、第１の実施の形態の高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃを複数巻き状に切り出し積層して形成されたものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   This embodiment is formed by cutting out and stacking a plurality of high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, and 1c of the first embodiment into a plurality of windings, and is the same as or similar to the first embodiment. Parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

本図に示すように、例えば、超電導コイルは高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃを複数巻き状に切り出し積層して形成される。この積層された高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃの間には、絶縁材としての絶縁材シート６ａ、６ｂが介在している。   As shown in the figure, for example, the superconducting coil is formed by cutting out and laminating a plurality of high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, 1c into a plurality of turns. Between the laminated high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, and 1c, insulating material sheets 6a and 6b as insulating materials are interposed.

本実施の形態によれば、個々の高温超電導薄膜線材プレート１ａ、１ｂ、１ｃは複数巻き状に切り出し積層して形成されているので、多極コイルとしての磁場発生効率をさらに高めることができる。   According to the present embodiment, each of the high-temperature superconducting thin film wire plates 1a, 1b, 1c is formed by cutting out and laminating into a plurality of windings, so that the magnetic field generation efficiency as a multipolar coil can be further increased.

さらに、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、高温超電導薄膜線材プレートの基板である超電導相をスパッタリングにより製造してもよく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the superconducting phase that is the substrate of the high-temperature superconducting thin film wire plate may be manufactured by sputtering without departing from the gist of the present invention. Various modifications can be made within the range.

本発明の第１の実施の形態の超電導コイルを形成するプレートの構成を示す説明図で、（ａ）はこの平面図、（ｂ）はこの正面図。It is explanatory drawing which shows the structure of the plate which forms the superconducting coil of the 1st Embodiment of this invention, (a) is this top view, (b) is this front view. 本発明の第１の実施の形態の超電導コイルの電流経路を示す斜視図。The perspective view which shows the electric current path | route of the superconducting coil of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の超電導コイルの電流経路を示す正面図。The front view which shows the electric current path | route of the superconducting coil of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態の超電導コイルの電流経路を示す正面図。The front view which shows the electric current path of the superconducting coil of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態の超電導コイルの構成を示す平面図。The top view which shows the structure of the superconducting coil of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態の超電導コイルを形成するプレートの構成を示す平面図。The top view which shows the structure of the plate which forms the superconducting coil of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態の超電導コイルの構成を示す説明図で、（ａ）はこの積層手順を示す平面図、（ｂ）はこの正面図。It is explanatory drawing which shows the structure of the superconducting coil of the 5th Embodiment of this invention, (a) is a top view which shows this lamination | stacking procedure, (b) is this front view. 本発明の第６の実施の形態の超電導コイルの構成を示す説明図で、（ａ）はこの積層手順を示す平面図、（ｂ）はこの正面図。It is explanatory drawing which shows the structure of the superconducting coil of the 6th Embodiment of this invention, (a) is a top view which shows this lamination | stacking procedure, (b) is this front view. 本発明の第７の実施の形態の超電導コイルの構成を示す鳥瞰図。The bird's-eye view which shows the structure of the superconducting coil of the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８の実施の形態の超電導コイルの積層手順を示す平面図。The top view which shows the lamination | stacking procedure of the superconducting coil of the 8th Embodiment of this invention. 本発明の第９の実施例にかかる超電導プレートの構成例を示す概略図。Schematic which shows the structural example of the superconducting plate concerning the 9th Example of this invention. 従来の超電導コイルの基本的な構成を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the basic composition of the conventional superconducting coil. 従来の超電導多極コイルの基本的な構成を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the basic composition of the conventional superconducting multipolar coil.

符号の説明Explanation of symbols

１，１ａ，１ｂ，１ｃ, １ｄ…高温超電導薄膜線材プレート、２…スリット部、３…高温超電導薄膜層、４…金属基板、５…安定化金属層、６，６ａ，６ｂ…絶縁シート、７，７ａ，７ｂ，７ｃ, ７ｄ…電流経路、８…ボア。   1, 1a, 1b, 1c, 1d ... high temperature superconducting thin film wire plate, 2 ... slit, 3 ... high temperature superconducting thin film layer, 4 ... metal substrate, 5 ... stabilized metal layer, 6,6a, 6b ... insulating sheet, 7 , 7a, 7b, 7c, 7d ... current path, 8 ... bore.

Claims (11)

金属基板と、
この金属基板上に形成された高温超電導薄膜と、
この高温超電導薄膜上に形成された安定化金属層と、
を含む高温超電導薄膜線材を具備し、
この高温超電導薄膜線材を面内２次元方向にスリット部を含むループ状の電流経路を有する形状に加工してなるプレートを複数接続しながら積層して構成され、
前記積層されたプレートは、径の異なるプレートをそれぞれ積層して複数のコイルを構成し、これらのコイルを面内同心軸上に配置し、コイル径方向内側の電流経路の幅が外側の電流経路の幅よりも広いプレートから構成されることを特徴とする高温超電導コイル。 A metal substrate;
A high-temperature superconducting thin film formed on the metal substrate;
A stabilizing metal layer formed on the high-temperature superconducting thin film;
Comprising a high-temperature superconducting thin film wire containing
The high-temperature superconducting thin film wire is configured by laminating while connecting a plurality of plates formed into a shape having a loop-shaped current path including a slit portion in a two-dimensional direction in the plane ,
The stacked plates are formed by laminating plates having different diameters to form a plurality of coils, and these coils are arranged on the in-plane concentric axis, and the current path width in the coil radial direction is the outer current path. high-temperature superconducting coil, wherein Rukoto consists broader plate than the width. 前記積層されたプレートは、１枚毎に裏表を変えて前記安定化金属層が接続されることを特徴とする請求項１に記載の高温超電導コイル。   2. The high-temperature superconducting coil according to claim 1, wherein the stacked metal plates are connected to the stabilizing metal layer by changing the front and back sides. 前記積層されたプレートは、前記電流経路に沿って位相をずらして前記スリット部において接続されることを特徴とする請求項１又は２記載の高温超電導コイル。   3. The high-temperature superconducting coil according to claim 1, wherein the stacked plates are connected at the slit portion with a phase shifted along the current path. 4. 前記積層されたプレートは、前記電流経路の幅が電流経路に沿って変化させた形状から構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高温超電導コイル。 The high-temperature superconducting coil according to any one of claims 1 to 3 , wherein the stacked plates are configured to have a shape in which a width of the current path is changed along the current path . 前記積層されたプレートは、コイル軸方向に外形の異なるプレートを積層して構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の高温超電導コイル。 5. The high-temperature superconducting coil according to claim 1, wherein the stacked plates are configured by stacking plates having different outer shapes in a coil axial direction . 金属基板と、
この金属基板上に形成された高温超電導薄膜と、
この高温超電導薄膜上に形成された安定化金属層と、
を含む高温超電導薄膜線材を具備し、
この高温超電導薄膜線材からなるプレートを複数積層しフラットワイズ曲げ方向に曲げ加工して構成され、
前記積層されたプレートは、径の異なるプレートをそれぞれ積層して複数のコイルを構成し、これらのコイルを面内同心軸上に配置し、コイル径方向内側の電流経路の幅が外側の電流経路の幅よりも広いプレートから構成されることを特徴とする高温超電導コイル。 A metal substrate;
A high-temperature superconducting thin film formed on the metal substrate;
A stabilizing metal layer formed on the high-temperature superconducting thin film;
Comprising a high-temperature superconducting thin film wire containing
It is constructed by laminating a plurality of plates made of this high-temperature superconducting thin film wire and bending them in the flatwise bending direction,
The stacked plates are formed by laminating plates having different diameters to form a plurality of coils, and these coils are arranged on the in-plane concentric axis, and the current path width in the coil radial direction is the outer current path. A high-temperature superconducting coil comprising a plate wider than the width of the coil. 前記フラットワイズ曲げ方向に曲げ加工された高温超電導薄膜線材を含む内層側コイルと、この内層側コイルの外側に設けられ前記高温超電導薄膜線材を面内２次元方向に電流経路を有する形状に加工してなるプレートを複数接続しながら積層して構成された外層側コイルと、を有することを特徴とする請求項６記載の高温超電導コイル。 An inner layer side coil including a high temperature superconducting thin film wire bent in the flatwise bending direction and the high temperature superconducting thin film wire provided outside the inner layer side coil are processed into a shape having a current path in a two-dimensional direction in the plane. The high-temperature superconducting coil according to claim 6, further comprising: an outer layer side coil configured by laminating a plurality of plates formed in a connected manner . 前記フラットワイズ曲げ方向に曲げ加工された高温超電導薄膜線材を含む内層側コイルと、この内層側コイルの外側に設けられ丸型断面形状又は角型断面形状の超電導線材を巻回して構成された外層側コイルと、を有することを特徴とする請求項６記載の高温超電導コイル。 An inner layer coil including a high-temperature superconducting thin film wire bent in the flatwise bending direction and an outer layer formed by winding a superconducting wire having a round cross section or a square cross section provided outside the inner layer coil. The high-temperature superconducting coil according to claim 6, further comprising a side coil . 前記積層されたプレートは、コイル断面が鞍型に整形されて構成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の高温超電導コイル。 The high-temperature superconducting coil according to any one of claims 1 to 8, wherein the stacked plates are configured such that a coil cross-section is shaped into a bowl shape . 金属基板と、
この金属基板上に形成された高温超電導薄膜と、
この高温超電導薄膜上に形成された安定化金属層と、
を含む高温超電導薄膜線材を具備し、
この高温超電導薄膜線材を面内２次元方向にループ状の電流経路を有する形状に加工してなるプレートを複数接続しながら積層して構成され、
前記積層されたプレートは、径の異なるプレートをそれぞれ積層して複数のコイルを構成し、これらのコイルを面内同心軸上に配置し、コイル径方向内側の電流経路の幅が外側の電流経路の幅よりも広いプレートから構成されることを特徴とする高温超電導コイル。 A metal substrate;
A high-temperature superconducting thin film formed on the metal substrate;
A stabilizing metal layer formed on the high-temperature superconducting thin film;
Comprising a high-temperature superconducting thin film wire containing
The high-temperature superconducting thin film wire is formed by laminating a plurality of plates formed by processing a shape having a loop-shaped current path in a two-dimensional direction in the plane,
The stacked plates are formed by laminating plates having different diameters to form a plurality of coils, and these coils are arranged on the in-plane concentric axis, and the width of the current path on the inner side in the coil radial direction is the outer current path. A high-temperature superconducting coil comprising a plate wider than the width of the coil. 前記高温超電導薄膜線材の一部を加熱して設けられる熱的又は磁気的な常電導転移機構を有することを特徴とする請求項１０記載の高温超電導コイル。 11. The high temperature superconducting coil according to claim 10, further comprising a thermal or magnetic normal conducting transition mechanism provided by heating a part of the high temperature superconducting thin film wire .
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