JP5675232B2 - Superconducting current lead - Google Patents

Superconducting current lead Download PDF

Info

Publication number
JP5675232B2
JP5675232B2 JP2010200224A JP2010200224A JP5675232B2 JP 5675232 B2 JP5675232 B2 JP 5675232B2 JP 2010200224 A JP2010200224 A JP 2010200224A JP 2010200224 A JP2010200224 A JP 2010200224A JP 5675232 B2 JP5675232 B2 JP 5675232B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superconducting
current lead
layer
wire
support member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010200224A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012059468A (en
Inventor
勉 小泉
勉 小泉
康雄 引地
康雄 引地
高橋 保夫
保夫 高橋
裕治 青木
裕治 青木
隆代 長谷川
隆代 長谷川
克寿 上林
克寿 上林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Original Assignee
SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SWCC Showa Cable Systems Co Ltd filed Critical SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Priority to JP2010200224A priority Critical patent/JP5675232B2/en
Publication of JP2012059468A publication Critical patent/JP2012059468A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5675232B2 publication Critical patent/JP5675232B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Description

本発明は、超電導を応用した低温機器、例えば、超電導マグネットに電源からの電流を供給するための酸化物超電導線材を有する超電導電流リードに関する。   The present invention relates to a superconducting current lead having an oxide superconducting wire for supplying a current from a power source to a superconducting magnet, for example, a superconducting magnet.

従来、超電導応用機器、例えば、超電導マグネットを運転する場合、マグネットを超電導状態とするために極低温に冷却する必要があり、この冷却方法として2つの方式が知られている。   Conventionally, when operating a superconducting application device, for example, a superconducting magnet, it is necessary to cool the magnet to a cryogenic temperature in order to bring the magnet into a superconducting state, and two methods are known as this cooling method.

即ち、液体ヘリウムや液体窒素等の冷媒に浸漬する方式(浸漬冷却方式)と冷凍機や冷媒からの熱伝導を利用する方式(伝導冷却方式)である。冷却したマグネットを励磁するためには、超電導コイルに電流を流さなければならず、電源から電流を供給するための超電導電流リードが必要である。この場合、超電導電流リードは導電体であることが必要であるが、電気抵抗が小さくかつ熱伝導率の大きいCuやAlなどの金属を使用すると、超電導電流リード自体のジュール発熱に加え外部からの熱侵入により超電導マグネットの冷却効率が悪くなり、超電導状態を維持するためには冷却コストが膨大になるという問題があった。特に、冷凍機を用いた伝導冷却方式の場合にこの傾向は顕著であり、冷却が不可能となる場合も生ずる。   That is, a method of immersing in a refrigerant such as liquid helium or liquid nitrogen (immersion cooling method) and a method of utilizing heat conduction from a refrigerator or a refrigerant (conduction cooling method). In order to excite the cooled magnet, a current must be passed through the superconducting coil, and a superconducting current lead for supplying current from the power source is required. In this case, the superconducting current lead needs to be a conductor. However, when a metal such as Cu or Al having a low electric resistance and a high thermal conductivity is used, in addition to the Joule heat generation of the superconducting current lead itself, The cooling efficiency of the superconducting magnet deteriorates due to heat penetration, and there is a problem that the cooling cost becomes enormous in order to maintain the superconducting state. In particular, this tendency is remarkable in the case of a conduction cooling system using a refrigerator, and cooling may be impossible.

この問題を解決するためには、超電導マグネットに用いる超電導電流リードとして、導電性と低熱伝導性を両立させる必要があり、超電導マグネットでは超電導電流リード部分も液体窒素温度以下に冷却される。このため、電気抵抗及び熱伝導率の小さい酸化物超電導体を超電導電流リードとして使用することにより、電流を供給しつつ、熱侵入量を低く抑えることが可能となる。   In order to solve this problem, it is necessary to achieve both conductivity and low thermal conductivity as the superconducting current lead used in the superconducting magnet. In the superconducting magnet, the superconducting current lead portion is also cooled to the liquid nitrogen temperature or lower. For this reason, by using an oxide superconductor having a small electric resistance and thermal conductivity as a superconducting current lead, it is possible to suppress the amount of heat penetration while supplying current.

この場合、超電導電流リードとして、例えば、特許文献1に示すように、金属基板上に形成された中間層と、中間層の上に形成された酸化物超電導層と、酸化物超電導層の上に形成された安定化層を有するテープ状の酸化物超電導線材を用いた超電導電流リードが知られている。   In this case, as a superconducting current lead, for example, as shown in Patent Document 1, an intermediate layer formed on a metal substrate, an oxide superconducting layer formed on the intermediate layer, and an oxide superconducting layer A superconducting current lead using a tape-shaped oxide superconducting wire having a formed stabilization layer is known.

この超電導電流リードでは、支持部材上に、並列に支持部材の延在方向に沿って複数形成された各溝内に、複数の酸化物超電導線材が、それぞれ電気的に並列に分散配置して、支持部材に導電性樹脂によって接着されている。また、酸化物超電導線材の両端部は、支持部材の両端部上で、電極にハンダ接合されている。   In this superconducting current lead, a plurality of oxide superconducting wires are electrically distributed in parallel on each of the grooves formed along the extending direction of the supporting member in parallel on the supporting member, The support member is bonded with a conductive resin. Moreover, both ends of the oxide superconducting wire are soldered to the electrodes on both ends of the support member.

特開2009−211899号公報JP 2009-21118A

しかしながら、従来の超電導電流リードにおける超電導層は、配置状況によって磁場の影響を受けることが知られている。すなわち、従来の超電導電流リードが湾曲して配置されることによって、超電導層では、電流が流れる方向と垂直な磁束の影響を受けることで発熱し、安定した超電導特性(電流供給)を損なう虞がある。   However, it is known that the superconducting layer in the conventional superconducting current lead is affected by the magnetic field depending on the arrangement state. In other words, the conventional superconducting current lead is arranged in a curved shape, so that the superconducting layer may generate heat due to the influence of magnetic flux perpendicular to the direction in which the current flows, impairing stable superconducting characteristics (current supply). is there.

また、従来の超電導電流リードの構成では、湾曲させて超電導装置に設置すると、導電性樹脂により接合された超電導線材と支持部材とが剥離して、互いの接合に用いられた導電性樹脂によって超電導線材の各層或いは支持部材が破損する問題がある。破損の際には、超電導製材は安定した特性を得ることができなくなるという虞がある。特に、冷却による超電導線材の歪み、つまり、支持部材と金属端子との収縮率の違いによって、導電性樹脂による接合が外れるだけでなく、超電導線材が、支持部材または金属端子から外れて、超電導電流リードとして安定した超電導特性を得ることができない。   Also, in the conventional superconducting current lead configuration, when bent and installed in the superconducting device, the superconducting wire joined by the conductive resin and the support member are peeled off, and the superconducting resin is used for the mutual superconductivity. There is a problem that each layer of the wire rod or the support member is damaged. In the case of breakage, the superconducting lumber may not be able to obtain stable characteristics. In particular, due to the distortion of the superconducting wire due to cooling, that is, the difference in shrinkage between the support member and the metal terminal, not only the bonding by the conductive resin is released, but also the superconducting wire is detached from the support member or the metal terminal, Stable superconducting properties cannot be obtained as a lead.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、湾曲した状態で超電導装置に用いても磁場の影響を受けにくく、安定した超電導特性を得ることができる超電導電流リードを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a superconducting current lead that is less affected by a magnetic field even when used in a superconducting device in a curved state and can obtain stable superconducting characteristics. To do.

本発明の超電導電流リードの一つの態様は、極低温容器内に設置された超電導装置に対して、室温環境下に設置された電源から電力を供給する超電導電流リードにおいて、両端のそれぞれに一対の電極端子が接合された電流リード支持材と、前記電流リード支持材の表裏面のうち少なくとも一面上に、それぞれ並行に配置され、且つ、両端部が前記電極端子にそれぞれ接続された複数の超電導線材と、を有し、前記超電導線材は、ReBaCuO(Reは、Y、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbから選択された1又は2種以上の元素を示し)系超電材料からなる酸化物超電導層を備え、前記酸化物超電導層中には、Y,Zr、Sn、Ti、Ceのうち少なくとも一つを含む50nm以下の酸化物粒子が磁束ピンニング点として分散しており前記電極端子は、通電方向と同じ方向に切り欠かれた切り欠き部を備え、前記超電導線材の両端部は、前記切り欠き部に、前記電流リード支持材とともに挿入され、且つ、前記切り欠き部で電気的に接続される構成を採る。 One aspect of the superconducting current lead of the present invention is a superconducting current lead that supplies power from a power source installed in a room temperature environment to a superconducting device installed in a cryogenic container. A plurality of superconducting wires that are arranged in parallel on at least one of the current lead support material to which the electrode terminals are joined and the front and back surfaces of the current lead support material, and whose both ends are connected to the electrode terminals, respectively. And the superconducting wire comprises ReBaCuO ( Re is one or more elements selected from Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb. And an oxide superconducting layer made of a system superconducting material. In the oxide superconducting layer, oxide particles of 50 nm or less containing at least one of Y, Zr, Sn, Ti, and Ce have a magnetic flux. Is dispersed as N'ningu point, the electrode terminal is provided with a notched cut-out portion in the same direction as the flowing direction, both end portions of the superconducting wire, in the notch, inserted together with the current lead support member In addition, a configuration is adopted in which the cutout portions are electrically connected .

本発明によれば、湾曲した状態で超電導装置に設置されても、磁場の影響を受けにくく、安定した超電導特性を発揮できる。   According to the present invention, even when installed in a superconducting device in a curved state, it is hardly affected by a magnetic field and can exhibit stable superconducting characteristics.

本発明の一実施の形態に係る超電導電流リードを用いた超電導磁石装置の一例の模式的構成を示す図The figure which shows the typical structure of an example of the superconducting magnet apparatus using the superconducting current | flow lead which concerns on one embodiment of this invention. 超電導電流リードにおける低温側超電導部を示す斜視図Perspective view showing low temperature side superconducting part in superconducting current lead 図1のP−P線矢視断面図1 is a cross-sectional view taken along line P-P in FIG. 超電導線材の構造を示す図Diagram showing the structure of superconducting wire 超電導層の構成を示す図Diagram showing configuration of superconducting layer 本発明の超電導電流リードで採用される超電導線材の一例である採用例及び不採用例により製造された超電導体の印加磁場に対する臨界電流値の説明に供する図The figure which uses for the explanation of the critical current value with respect to the applied magnetic field of the superconductor manufactured by the adoption example which is an example of the superconducting wire employ | adopted with the superconducting current lead of this invention, and the non-adoption example 本発明の超電導電流リードで採用される超電導線材の一例である採用例及び不採用例により製造された超電導体の磁場印加角度依存性の説明に供する図The figure which uses for the description of the magnetic field application angle dependence of the superconductor manufactured by the adoption example which is an example of the superconducting wire employ | adopted with the superconducting electric current lead of this invention, and the non-adoption example. 超電導線材を有するリード本体の端部を示す斜視図The perspective view which shows the edge part of the lead main body which has a superconducting wire.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係る超電導電流リードを用いた超電導磁石装置の一例の模式的構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a superconducting magnet device using a superconducting current lead according to an embodiment of the present invention.

図1に示す超電導電流リード100は、極低温容器11内に配設された超電導マグネット12に通電する。超電導電流リード100では、一端部の接続端子100aは極低温容器11内で、超電導マグネット12の接続端子12aを介して超電導マグネット12に接続され、他端部の接続端子100bは、極低温容器11の外部で室温環境下に設置された電源に接続されている。これにより超電導電流リード100は、極低温容器11外部の電源から極低温容器11内の超電導マグネット12に電力を供給する。   A superconducting current lead 100 shown in FIG. 1 energizes a superconducting magnet 12 disposed in a cryogenic container 11. In the superconducting current lead 100, the connection terminal 100 a at one end is connected to the superconducting magnet 12 through the connection terminal 12 a of the superconducting magnet 12 in the cryogenic container 11, and the connection terminal 100 b at the other end is connected to the cryogenic container 11. Connected to a power source installed outside the room at room temperature. As a result, the superconducting current lead 100 supplies power to the superconducting magnet 12 in the cryogenic container 11 from the power supply outside the cryogenic container 11.

図1に示す超電導電流リード100は、極低温容器11外に位置する接続端子100bに接続された高温側銅リード部110と、極低温容器11内に位置する接続端子100aに接続された低温側超電導部120とを有する。   The superconducting current lead 100 shown in FIG. 1 includes a high-temperature side copper lead portion 110 connected to a connection terminal 100b located outside the cryogenic vessel 11 and a low-temperature side connected to the connection terminal 100a located inside the cryogenic vessel 11. And a superconducting portion 120.

図2は、超電導電流リード100における低温側超電導部120を示す斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view showing the low temperature side superconducting portion 120 in the superconducting current lead 100.

図2に示すように、低温側超電導部120は、一対の電極(電極端子)131、133と、一対の電極131、133が両端部151、153に接合されたリード本体150とを有する。   As shown in FIG. 2, the low temperature side superconducting portion 120 includes a pair of electrodes (electrode terminals) 131 and 133 and a lead body 150 in which the pair of electrodes 131 and 133 are joined to both end portions 151 and 153.

一対の電極131、133は銅或いは銅合金等の金属で作成され、それぞれ一端面を切り欠くことによって、リード本体150の端部151、153が挿入される凹部(切り欠き部)135が形成されている。   The pair of electrodes 131 and 133 is made of a metal such as copper or copper alloy, and a recess (notch) 135 into which the end portions 151 and 153 of the lead body 150 are inserted is formed by notching one end surface of each. ing.

凹部135は、一対の電極131、133におけるそれぞれの端面に互いに対向するように、つまり、通電方向に互いに開口するように形成されている。これら電極131、133における凹部135内には、リード本体150の端部151、153がそれぞれ端面に対して直交して挿入されて内嵌している。   The recesses 135 are formed so as to face each other end surfaces of the pair of electrodes 131 and 133, that is, open to each other in the energization direction. Ends 151 and 153 of the lead main body 150 are inserted and fitted into the recesses 135 of the electrodes 131 and 133 so as to be orthogonal to the end surfaces, respectively.

リード本体150は、長尺の電流リード支持材(以下「支持部材」という)152と、支持部材(電流リード支持材)152上に支持部材152の延在方向に沿って配置された複数のテープ状の高温超電導線材(以下、「超電導線材」という)160とを有する。   The lead body 150 includes a long current lead support member (hereinafter referred to as “support member”) 152 and a plurality of tapes arranged on the support member (current lead support member) 152 along the extending direction of the support member 152. High-temperature superconducting wire (hereinafter referred to as “superconducting wire”) 160.

図3は、図1のP−P線矢視断面図である。   3 is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG.

図3に示すようにリード本体150では、テープ状の超電導線材160が、支持部材152の表裏面152a、152bのそれぞれに、支持部材152の軸方向に沿って互いに並行に複数配置されている。なお、複数の超電導線材160は、支持部材152の表裏面の一方上にのみ互いに並行に並べて配置された構成としてもよい。また、ここでは複数のテープ状の超電導線材160は、支持部材152の表裏面152a、152b上にそれぞれ配置されているが、これに限らず、支持部材152の表裏面152a、152bのそれぞれに形成された溝内に配置された構成としても良い。なお、この構成の場合の溝は、支持部材152の表裏面152a、152bのそれぞれに、長手方向(通電方向)に並行で、且つ、超電導線材160の幅、厚みと同等の幅、深さの凹部として形成されることが好ましい。   As shown in FIG. 3, in the lead main body 150, a plurality of tape-shaped superconducting wires 160 are arranged on the front and back surfaces 152 a and 152 b of the support member 152 in parallel with each other along the axial direction of the support member 152. The plurality of superconducting wires 160 may be arranged in parallel with each other only on one of the front and back surfaces of the support member 152. Here, the plurality of tape-shaped superconducting wires 160 are disposed on the front and back surfaces 152a and 152b of the support member 152, respectively, but are not limited thereto, and are formed on the front and back surfaces 152a and 152b of the support member 152, respectively. It is good also as a structure arrange | positioned in the groove | channel made. Note that the grooves in this configuration have a width and depth equivalent to the width and thickness of the superconducting wire 160 on the front and back surfaces 152a and 152b of the support member 152 in parallel with the longitudinal direction (energization direction). Preferably, it is formed as a recess.

支持部材152は、常温部からの熱侵入を低減するために低熱伝導性金属材料で製作され、低熱伝導性金属材料としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル合金、チタン合金、FRP等が使用される。   The support member 152 is made of a low heat conductive metal material in order to reduce heat intrusion from the normal temperature portion, and for example, stainless steel, nickel alloy, titanium alloy, FRP or the like is used as the low heat conductive metal material. .

図2に示すように、支持部材152の表裏面152a、152b(図3参照)に上に複数並べて配置された超電導線材160は、支持部材152の両端部152c、152dを電極131、133の凹部135でハンダを介して接合されている。   As shown in FIG. 2, a plurality of superconducting wires 160 arranged side by side on the front and back surfaces 152a, 152b (see FIG. 3) of the support member 152 are arranged so that both ends 152c, 152d of the support member 152 are recessed portions of the electrodes 131, 133. Joined at 135 via solder.

すなわち、これら複数の超電導線材160は、電極131、133の凹部135内でのみ支持部材152に固定されている。ここでは、複数の超電導線材160は、電極131、133の凹部135内でのみ支持部材152にハンダにより固定された構成としたが、接着剤により固定されてもよい。また、超電導線材160は、凹部135内で電極131、133にハンダを介して電気的に接合されている。なお、ここでは、超電導線材160の安定化層が電極131、133にハンダを介して電気的に接続されている。   That is, the plurality of superconducting wires 160 are fixed to the support member 152 only in the recesses 135 of the electrodes 131 and 133. Here, the plurality of superconducting wires 160 are fixed to the support member 152 by solder only in the recesses 135 of the electrodes 131 and 133, but may be fixed by an adhesive. The superconducting wire 160 is electrically joined to the electrodes 131 and 133 in the recess 135 via solder. Here, the stabilization layer of superconducting wire 160 is electrically connected to electrodes 131 and 133 via solder.

図4は、超電導線材160の構造を示す図である。図4に示すように超電導線材160は、テープ状の金属基板161に、中間層162、酸化物超電導層(以下、「超電導層」と称する)163、安定化層164を順に積層されることによって形成される。   FIG. 4 is a view showing the structure of the superconducting wire 160. As shown in FIG. 4, the superconducting wire 160 is formed by sequentially laminating an intermediate layer 162, an oxide superconducting layer (hereinafter referred to as “superconducting layer”) 163, and a stabilization layer 164 on a tape-shaped metal substrate 161. It is formed.

テープ状の金属基板161は、例えば、ニッケル(Ni)、ニッケル合金、ステンレス鋼又は銀(Ag)である。金属基板161は、ここでは、無配向金属基板であり、Ni−Cr系(具体的には、Ni−Cr−Fe−Mo系のハステロイ(登録商標)B、C、X等)、W−Mo系、Fe−Cr系(例えば、オーステナイト系ステンレス)、Fe−Ni系(例えば、非磁性の組成系のもの)等の材料に代表される立方晶系のHv=150以上の非磁性の合金である。金属基板161の厚さは、例えば、50〜200[μm]である。   The tape-shaped metal substrate 161 is, for example, nickel (Ni), nickel alloy, stainless steel, or silver (Ag). Here, the metal substrate 161 is a non-oriented metal substrate, and is Ni-Cr-based (specifically, Ni-Cr-Fe-Mo-based Hastelloy (registered trademark) B, C, X, etc.), W-Mo. Cubic Hv = 150 or more nonmagnetic alloys represented by materials such as Fe-Cr (for example, austenitic stainless steel), Fe-Ni (for example, nonmagnetic compositions), etc. is there. The thickness of the metal substrate 161 is, for example, 50 to 200 [μm].

中間層162は、IBAD法によりテープ状の金属基板161上に、GdZr(GZO)或いはイットリウム安定化ジルコニア(YSZ)等を成膜した第1中間層162−1と、第1中間層162−1上にRF−Sputtering法によりCeOを蒸着して成膜される第2中間層162−2とを有する。 The intermediate layer 162 includes a first intermediate layer 162-1 formed by depositing Gd 2 Zr 2 O 7 (GZO) or yttrium stabilized zirconia (YSZ) on the tape-shaped metal substrate 161 by the IBAD method, and a second intermediate layer 162-2 which is formed by depositing a CeO 2 on the intermediate layer 162-1 by RF-Sputtering method.

第1中間層162−1は、テープ状の金属基板161からの元素が上部に積層される超電導層163に拡散することにより超電導特性の劣化を引き起こすことを防止する拡散防止層として機能する。また、第1中間層162−1は、テープ状の金属基板161上に二軸配向してなるセラミック層として機能する。   The first intermediate layer 162-1 functions as a diffusion preventing layer that prevents deterioration of superconducting characteristics by diffusing elements from the tape-shaped metal substrate 161 into the superconducting layer 163 laminated thereon. The first intermediate layer 162-1 functions as a ceramic layer formed by biaxial orientation on the tape-shaped metal substrate 161.

第2中間層162−2は、超電導層163との格子整合性を高め、第1中間層162−1を構成する元素(Zrなど)拡散を抑制する。第2中間層162−2は、CeO膜、CeOにGdを所定量添加したCe−Gd−O膜、Ceの一部が他の金属原子又は金属イオンで一部置換されたCe−M−O系酸化膜等のような耐酸性の薄膜である。第2中間層162−2は、MOD法(Metal Organic Deposition Processes:金属有機酸塩堆積法)、パルスレーザー蒸着法、スパッタ法またはCVD法のいずれかの方法により成膜することができる。なお、第2中間層162−2をCeO膜にGdを添加したCe−Gd−O膜とした場合、超電導層163としてYBCO超電導層を成膜した際に良好な配向性を得るために、膜中のGd添加量を50at%以下にすることが好ましい。 The second intermediate layer 162-2 improves lattice matching with the superconducting layer 163 and suppresses diffusion of elements (such as Zr) constituting the first intermediate layer 162-1. The second intermediate layer 162-2 includes a CeO 2 film, a Ce—Gd—O film in which a predetermined amount of Gd is added to CeO 2 , and a Ce-M in which part of Ce is partially substituted with another metal atom or metal ion. An acid-resistant thin film such as an -O-based oxide film. The second intermediate layer 162-2 can be formed by any of a MOD method (Metal Organic Deposition Processes), a pulsed laser deposition method, a sputtering method, or a CVD method. When the second intermediate layer 162-2 is a Ce—Gd—O film in which Gd is added to a CeO 2 film, in order to obtain good orientation when a YBCO superconducting layer is formed as the superconducting layer 163, The amount of Gd added in the film is preferably 50 at% or less.

なお、第2中間層162−2は、結晶粒配向性が、その上層である超電導層163の結晶配向性と臨界電流値(Ic)に大きく影響を及ぼす。第2中間層162−2は第1中間層162−1上に、RTR式のRF−magnetron sputtering法により成膜される。このRTR式のRF−magnetron sputtering法は、PLD法と同様に、ターゲットと作製した膜の組成ずれが少なく、精確な成膜が可能である一方、PLD法に比べ、メンテナンスコスト等が安価である。なお、中間層162の厚さは、例えば、1[μm]であり、この中間層162上には超電導層163が成膜されている。   In the second intermediate layer 162-2, the crystal grain orientation greatly affects the crystal orientation and the critical current value (Ic) of the superconducting layer 163, which is the upper layer. The second intermediate layer 162-2 is formed on the first intermediate layer 162-1 by an RTR type RF-magnetron sputtering method. This RTR-type RF-magnetron sputtering method, like the PLD method, has less compositional deviation between the target and the produced film, and enables accurate film formation, but is less expensive to maintain than the PLD method. . The intermediate layer 162 has a thickness of, for example, 1 [μm], and the superconducting layer 163 is formed on the intermediate layer 162.

この超電導層163上には、銀、金、白金等の貴金属、あるいはそれらの合金であり低抵抗の金属である安定化層(キャップ層ともいう)164が設けられている。超電導層163は他の金属と反応しやすい活性な材料により構成されるため、金、銀などの貴金属、あるいはそれらの合金以外の材料と直接的に接触すると反応して性能低下を引き起こす。よって、安定化層164は、超電導層163の直上に形成することにより超電導層163の性能低下を防止する。また、安定化層164は、超電導層163に電流が流れているときに、常電導転移した場合のバイパス回路となる。   On this superconducting layer 163, a stabilizing layer (also referred to as a cap layer) 164, which is a noble metal such as silver, gold, platinum, or an alloy thereof and is a low-resistance metal, is provided. Since the superconducting layer 163 is made of an active material that easily reacts with other metals, it directly reacts with materials other than noble metals such as gold and silver, or alloys thereof, causing a decrease in performance. Therefore, the stabilization layer 164 prevents performance degradation of the superconducting layer 163 by being formed immediately above the superconducting layer 163. In addition, the stabilization layer 164 serves as a bypass circuit when a normal conduction transition occurs when a current flows through the superconducting layer 163.

なお、安定化層164の上に、銅等の抵抗の低い低抵抗金属テープ等で第2安定化層を形成してもよい。第2安定化層は、真鍮、Ni、Ni−Cu合金、ステンレス鋼等の高抵抗の金属テープであってもよい。第2安定化層がCuやNi或いはその合金であれば、ハンダ材料に溶け込みにくいため、超電導線材160としての性能劣化を防止できる。なお、第2安定化層がNi−Cu合金等の高抵抗の金属テープである場合、超電導線材160自体を補強して強度を向上させることができるとともに、超電導線材160が交流に使用された際の損失を減少させることができる。このように第2安定化層は、安定化層164とともに、超電導層163、つまり、超電導線材160としての機械的、化学的、電磁気的および熱的な安定性を確保できる。なお、第2安定化層となるテープの厚さについて、超電導層163が常電導転移した場合のバイパス回路となるような厚さであれば特に限定されないが、50μmから200μm程度が好ましい。第2安定化層を備える場合、超電導線材160の電極131、133への電気的な接続は、第2安定化層と電極131、133とをハンダにより接合することで行われる。   Note that the second stabilization layer may be formed on the stabilization layer 164 using a low-resistance metal tape having a low resistance such as copper. The second stabilization layer may be a high-resistance metal tape such as brass, Ni, Ni—Cu alloy, or stainless steel. If the second stabilizing layer is Cu, Ni, or an alloy thereof, it is difficult to dissolve in the solder material, so that the performance deterioration as the superconducting wire 160 can be prevented. When the second stabilization layer is a high-resistance metal tape such as a Ni-Cu alloy, the superconducting wire 160 itself can be reinforced to improve the strength, and the superconducting wire 160 is used for alternating current. Loss can be reduced. As described above, the second stabilizing layer, together with the stabilizing layer 164, can ensure the mechanical, chemical, electromagnetic and thermal stability of the superconducting layer 163, that is, the superconducting wire 160. The thickness of the tape serving as the second stabilization layer is not particularly limited as long as it is a thickness that can be used as a bypass circuit when the superconducting layer 163 undergoes normal conduction transition, but is preferably about 50 μm to 200 μm. When the second stabilization layer is provided, the electrical connection of the superconducting wire 160 to the electrodes 131 and 133 is performed by joining the second stabilization layer and the electrodes 131 and 133 with solder.

図5は、超電導層163の構成を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the superconducting layer 163.

図5に示す超電導層163は、ReBaCu系(Reは、Y、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbから選択された1又は2種以上の元素を示し、y≦2及びz=6.2〜7である。)の高温超電導薄膜である。ここでは、超電導層163は、イットリウム系酸化物超電導体(RE123)である。また、超電導層163中には、Y,Zr、Sn、Ti、Ceのうち少なくとも一つを含む50nm以下の酸化物粒子が磁束ピンニング点165として分散している。 Superconducting layer 163 shown in FIG. 5, ReBa y Cu 3 O z system (Re is, Y, Nd, Sm, Eu , Gd, Tb, Dy, Ho, Er, 1 or 2 or more selected from Tm and Yb Wherein y ≦ 2 and z = 6.2 to 7.). Here, the superconducting layer 163 is an yttrium oxide superconductor (RE123). In the superconducting layer 163, oxide particles of 50 nm or less containing at least one of Y, Zr, Sn, Ti, and Ce are dispersed as the magnetic flux pinning points 165.

このような超電導層163を用いたRe系の超電導線材160は、基板上に、中間層162を介して原料溶液を塗布した後、仮焼熱処理を施し、次いで超電導体生成の熱処理を施すことによりReBaCu系超電導体を製造する。この方法において、原料溶液として、Re(Re=Y、Nd、Sm、Gd又はEuから選択された1種の金属元素を示す。)、Ba及びCuを含む有機金属錯体溶液とBaと親和性の大きいZr、Ce、Sn又はTiから選択された少なくとも1種以上の金属を含む有機金属錯体溶液からなる混合溶液を用い、Baのモル比をy<2の範囲内とするとともに、超電導体中にZr、Ce、Sn又はTiを含む50nm以下の酸化物粒子を磁束ピンニング点165として分散させることにより製造することができる。 The Re-based superconducting wire 160 using such a superconducting layer 163 is obtained by applying a raw material solution on a substrate via an intermediate layer 162, performing a calcination heat treatment, and then performing a heat treatment for generating a superconductor. producing ReBa y Cu 3 O z based superconductor. In this method, an organometallic complex solution containing Re (represents one kind of metal element selected from Re = Y, Nd, Sm, Gd, or Eu), Ba, and Cu as a raw material solution; Using a mixed solution consisting of an organometallic complex solution containing at least one metal selected from large Zr, Ce, Sn, or Ti, the molar ratio of Ba is in the range of y <2, and in the superconductor It can be manufactured by dispersing 50 nm or less oxide particles containing Zr, Ce, Sn or Ti as magnetic flux pinning points 165.

また、基板上に中間層を介して形成したReBaCu系超電導体において、ReをRe=A1−xの組成とし、A及びBは、それぞれY、Nd、Sm、Gd又はEuから選択されたいずれか1種以上の異なる元素からなり、Baのモル比をy<2の範囲内とするとともに、超電導体中にZrを含む50nm以下の酸化物粒子を磁束ピンニング点165として分散させて形成してもよい。この場合、ReBaCu系超電導体を製造する方法において、原料溶液として、Re(Re=A1−xの組成を有し、A及びBは、それぞれY、Nd、Sm、Gd又はEuから選択されたいずれか1種以上の異なる元素を示す。)、Ba及びCuを含む有機金属錯体溶液とBaと親和性の大きいZr、Ce、Sn又はTiから選択された少なくとも1種以上の金属を含む有機金属錯体溶液からなる混合溶液を用い、Baのモル比をy<2の範囲内とするとともに、前記超電導体中にZr、Ce、Sn又はTiを含む50nm以下の酸化物粒子を磁束ピンニング点165として分散させることにより製造できる。 Further, in ReBa y Cu 3 O z superconductor formed via an intermediate layer on a substrate, the Re and a composition of Re = A 1-x B x , A and B, Y respectively, Nd, Sm, Gd Alternatively, it is made of any one or more different elements selected from Eu, the molar ratio of Ba is in the range of y <2, and oxide particles of 50 nm or less containing Zr in the superconductor are flux pinning points 165 And may be formed as dispersed. In this case, a process for the preparation of ReBa y Cu 3 O z superconductor, as a raw material solution has a composition of Re (Re = A 1-x B x, A and B, Y respectively, Nd, Sm, One or more different elements selected from Gd and Eu are represented.), An organometallic complex solution containing Ba and Cu and at least one selected from Zr, Ce, Sn or Ti having a high affinity with Ba An oxide of 50 nm or less containing Zr, Ce, Sn, or Ti containing a molar ratio of Ba in the range of y <2 using a mixed solution composed of an organometallic complex solution containing the above metal It can be produced by dispersing the particles as flux pinning points 165.

また、Re=A1−xの組成を有するRe系の超電導層では、Re=Y1−xSmの組成とすることが好適する。この場合には、超電導体中にSmを含む酸化物粒子及びZrを含む50nm以下の酸化物粒子を磁束ピンニング点165として分散させることができる。 Further, in the Re-based superconducting layer having a composition of Re = A 1-x B x , suitably be a composition of Re = Y 1-x Sm x . In this case, the oxide particles containing Sm and the oxide particles of 50 nm or less containing Zr in the superconductor can be dispersed as the magnetic flux pinning points 165.

このようなRe系の超電導層163及びその製造方法において、Baのモル比を1.3<y<1.8の範囲内とすることが好ましい。Baのモル比をその標準モル比より小さくすることにより、Baの偏析が抑制され、結晶粒界でのBaベースの不純物の析出が抑制される結果、クラックの発生が抑制されるとともに、結晶粒間の電気的結合性が向上して通電電流によって定義されるJcが向上する。Baのモル比を低減することにより、磁束ピンニング点165であるYCuやCuOが形成され、磁界特性が改善される。 In such a Re-based superconducting layer 163 and its manufacturing method, it is preferable that the molar ratio of Ba is in the range of 1.3 <y <1.8. By making the molar ratio of Ba smaller than the standard molar ratio, segregation of Ba is suppressed, and precipitation of Ba-based impurities at the crystal grain boundaries is suppressed. Thus, the electrical coupling between them is improved, and Jc defined by the energization current is improved. By reducing the molar ratio of Ba, Y 2 Cu 2 O 5 and CuO which are magnetic flux pinning points 165 are formed, and the magnetic field characteristics are improved.

また、超電導層163中に人工的に導入される磁束ピンニング点165として分散するZr、Ce、Sn又はTiを含む酸化物粒子は、50nm以下とされるが、特に、5〜30nmのZrを含む酸化物粒子であることが好ましい。   Further, the oxide particles containing Zr, Ce, Sn, or Ti dispersed as the magnetic flux pinning points 165 artificially introduced into the superconducting layer 163 are 50 nm or less, and particularly contain 5 to 30 nm of Zr. Oxide particles are preferred.

この場合、Y1−xSmの組成を用いた場合には、超電導層163中にlow−Tc相である粒子状のSmーrich相(Sm1+xBa2−xCu)が磁束ピンニング点165として形成される。超電導層163では、磁束ピンニング点165がSmを含む酸化物粒子及び5〜30nmのZrを含む酸化物粒子により形成される結果、著しくピンニング力が向上する。 In this case, when the composition of Y 1-x Sm x is used, a particulate Sm-rich phase (Sm 1 + x Ba 2−x Cu 3 O z ) which is a low-Tc phase is present in the superconducting layer 163 as a magnetic flux. Formed as a pinning point 165. In the superconducting layer 163, the magnetic flux pinning point 165 is formed of oxide particles containing Sm and oxide particles containing 5 to 30 nm of Zr. As a result, the pinning force is remarkably improved.

人工的に導入される磁束ピンニング点165を形成するために添加されるZrの添加量は、金属濃度で0.5〜10モル%であることが好ましく、Zrの添加量が0.5モル%未満の場合、酸化物粒子の密度が十分でないため、高磁場で十分なピンニング力が得られず、一方、10モル%を超えると析出物が粗大化して結晶性を低下させる。特に、金属濃度で0.5〜5モル%の範囲が好ましい。   The amount of Zr added to form the artificially introduced magnetic flux pinning point 165 is preferably 0.5 to 10 mol% in terms of metal concentration, and the amount of Zr added is 0.5 mol%. If it is less than 1, the density of the oxide particles is not sufficient, so that a sufficient pinning force cannot be obtained in a high magnetic field. On the other hand, if it exceeds 10 mol%, the precipitate becomes coarse and crystallinity is lowered. In particular, the metal concentration is preferably in the range of 0.5 to 5 mol%.

超電導線材160における超電導層163は、MOD法、パルスレーザー蒸着法、スパッタ法またはCVD法のいずれかの方法で、中間層162上に成膜される。ここでは、超電導層163は、TFAーMOD法で成膜され、TFAーMOD法によるRe系超電導層に磁束ピンニング点165を導入する手法として、TFAを含む溶液中にBaと親和性の高いZr含有ナフテン酸塩等を混合する手法が採用されている。   The superconducting layer 163 in the superconducting wire 160 is formed on the intermediate layer 162 by any one of the MOD method, the pulse laser deposition method, the sputtering method, and the CVD method. Here, the superconducting layer 163 is formed by the TFA-MOD method, and as a technique for introducing the magnetic flux pinning point 165 into the Re-based superconducting layer by the TFA-MOD method, Zr having a high affinity for Ba in a solution containing TFA. A technique of mixing naphthenic acid salt and the like is employed.

また、その導入量を制御することで、粒界偏析によるJc低下の要因の一つであるBaと結合してBaZrOを形成し、粒内に分散させることにより粒界特性が改善される。さらに、超電導体内に形成されたBaZrO、ZrOが膜面方向だけでなく、膜厚方向にもナノサイズ、ナノ間隔に存在しこれらが磁束を有効にピンニングし、磁場印加角度に対するJcの異方性を著しく改善することが可能となる。また、BaZrO、ZrOのサイズ、密度及び分散を制御するためには、Zr含有ナフテン酸塩等の導入量だけでなく、仮焼熱処理時及び結晶化熱処理時の酸素分圧、水蒸気分圧、焼成温度の制御により可能となり、これらの最適化を行うことにより有効な磁束ピンニング点165の導入が可能となる。 In addition, by controlling the amount of introduction, the grain boundary characteristics are improved by forming BaZrO 3 by combining with Ba, which is one of the causes of Jc lowering due to grain boundary segregation, and dispersing it in the grains. Furthermore, BaZrO 3 and ZrO 2 formed in the superconductor are present not only in the film surface direction but also in the film thickness direction at nano-size and nano-interval, and these effectively pin the magnetic flux, and the difference in Jc with respect to the magnetic field application angle. It is possible to significantly improve the directivity. In order to control the size, density and dispersion of BaZrO 3 and ZrO 2 , not only the amount of Zr-containing naphthenate and the like introduced, but also the oxygen partial pressure and water vapor partial pressure during calcination heat treatment and crystallization heat treatment It becomes possible by controlling the firing temperature, and effective flux pinning point 165 can be introduced by optimizing these.

Ba濃度を低減したRe系超電導層において、超電導体中に人工的にZr含有磁束ピンニング点165を微細分散させることができる。   In the Re-based superconducting layer with a reduced Ba concentration, the Zr-containing magnetic flux pinning points 165 can be finely dispersed artificially in the superconductor.

よって、Jcの磁場印加角度依存性が小さく、かつ、高磁場で高いJcを有する磁場特性を有するとともに、Jcの磁場印加角度依存性(Jc,min/Jc,max)も著しく向上する。このため、あらゆる磁場印加角度方向に対しても有効に磁束をピンニングして、Jc−B−θ特性(図6参照)を向上させることができ、等方的Jc特性が得られる。 Therefore, the magnetic field application angle dependency of Jc is small, and the magnetic field characteristic has a high Jc at a high magnetic field, and the magnetic field application angle dependency (Jc , min / Jc , max ) of Jc is remarkably improved. Therefore, the magnetic flux can be effectively pinned in any magnetic field application angle direction to improve the Jc-B-θ characteristic (see FIG. 6), and an isotropic Jc characteristic can be obtained.

ここで超電導層中に、磁束ピンニング点、特に、Zr含有磁束ピンニング点を備える超電導線材の特性について説明する。   Here, the characteristics of a superconducting wire having a magnetic flux pinning point, in particular, a Zr-containing magnetic flux pinning point, in the superconducting layer will be described.

<磁束ピンニング点を含む超電導層の特性>
<超電導電流リード100に採用する超電導線材の一例であって、磁束ピンニング点を含む超電導層を備える採用例>
採用例では、磁束ピンニング点を含む超電導層が設けられる基板として、ハステロイテープ上にIBAD法によりGdZrから成る第1中間層及びPLD法によりCeOからなる第2中間層を順次形成した複合基板を用いた。この場合の第1中間層及び第2中間層のΔφは、それぞれ14deg.及び4.5deg.であった。
<Characteristics of superconducting layer including magnetic flux pinning point>
<Example of Superconducting Wire Adopted in Superconducting Conductive Lead 100 and Adopting Superconducting Layer Including Superconducting Pinning Point>
In the adopted example, as a substrate on which a superconducting layer including a magnetic flux pinning point is provided, a first intermediate layer made of Gd 2 Zr 2 O 7 by an IBAD method and a second intermediate layer made of CeO 2 by a PLD method are sequentially formed on a Hastelloy tape. The formed composite substrate was used. In this case, Δφ of the first intermediate layer and the second intermediate layer is 14 deg. And 4.5 deg. Met.

一方、Y―TFA塩、Sm−TFA塩、Ba―TFA塩及びCuのナフテン酸塩をY:Sm:Ba:Cuのモル比が0.77:0.23:1.5:3となるように有機溶媒中に混合し、この混合溶液中にZr含有ナフテン酸塩を金属モル比で1%配合して原料溶液を作製した。   On the other hand, the Y: TFA salt, Sm-TFA salt, Ba-TFA salt, and Cu naphthenate salt have a Y: Sm: Ba: Cu molar ratio of 0.77: 0.23: 1.5: 3. Was mixed in an organic solvent, and 1% of the Zr-containing naphthenate was mixed at a metal molar ratio in this mixed solution to prepare a raw material solution.

上記の複合基板の第2中間層上に原料溶液を塗布し、次いで、仮焼熱処理を施した。仮焼熱処理は、水蒸気分圧16Torrの酸素ガス雰囲気中で最高加熱温度(Tmax)500℃まで加熱した後、炉冷することにより施した。   The raw material solution was applied onto the second intermediate layer of the composite substrate, and then calcined heat treatment was performed. The calcination heat treatment was performed by heating to a maximum heating temperature (Tmax) of 500 ° C. in an oxygen gas atmosphere with a water vapor partial pressure of 16 Torr and then cooling the furnace.

以上の仮焼熱処理の後、超電導体生成の熱処理(結晶化熱処理)を施して複合基板上に超電導膜を形成した。この熱処理は、水蒸気分圧76Torr、酸素分圧0.23Torrのアルゴンガス雰囲気中で760°の温度で保持した後、炉冷することにより施した。   After the above calcining heat treatment, heat treatment for generating a superconductor (crystallization heat treatment) was performed to form a superconducting film on the composite substrate. This heat treatment was performed by holding the furnace at 760 ° C. in an argon gas atmosphere having a water vapor partial pressure of 76 Torr and an oxygen partial pressure of 0.23 Torr, and then cooling the furnace.

以上の方法により製造したテープ状Re系超電導体(YSmBCO+BZO)の膜厚は0.8μmであった。   The film thickness of the tape-shaped Re-based superconductor (YSmBCO + BZO) produced by the above method was 0.8 μm.

このようにして得られた超電導膜について、その磁場印加角度依存性、即ち、c軸に平行な方向(ab面に垂直)に外部磁場を印加し、その値を変化させたときのJc(77K)を測定した。その結果を図6に示す。また、この超電導膜について、その磁場印加角度依存性、即ち、1Tの外部磁場を印加し、ab面に対する角度を変化させたときのJc(77K)を測定した。その結果を図7に示す。図7において、Jcの磁場印加角度依存性はJc,min/Jc,max=0.91であった。 With respect to the superconducting film thus obtained, its magnetic field application angle dependency, that is, Jc (77 K) when an external magnetic field is applied in a direction parallel to the c-axis (perpendicular to the ab plane) and the value is changed. ) Was measured. The result is shown in FIG. Further, the magnetic field application angle dependency of this superconducting film, that is, Jc (77K) when an external magnetic field of 1T was applied and the angle with respect to the ab plane was changed, was measured. The result is shown in FIG. In FIG. 7, the dependence of Jc on the magnetic field application angle was Jc , min / Jc , max = 0.91.

このときの磁束ピンニング点は、Sm1+xBay=2−xCu(low−Tc相)、BaZrO及びZrOであり、約20nm(5〜25nm)程度のBaZrO及びZrOが超電導膜の(c軸に平行な)断面内において、おおよそ50nmの間隔でその膜厚方向に均一に分散していることが確認された。 Flux pinning centers at this time, Sm 1 + x Ba y = 2-x Cu 3 O z (low-Tc phase), a BaZrO 3 and ZrO 2, the BaZrO 3 and ZrO 2 of about 20 nm (5 to 25 nm) In the cross section (parallel to the c-axis) of the superconducting film, it was confirmed that it was uniformly dispersed in the film thickness direction at intervals of approximately 50 nm.

<不採用例1>
採用例と同様の複合基板を用い、Y―TFA塩、Sm−TFA塩、Ba―TFA塩及びCuのナフテン酸塩をY:Sm:Ba:Cuのモル比が0.77:0.23:1.5:3となるように有機溶媒中に混合して原料溶液を作製した。上記の複合基板の第2中間層上に原料溶液を塗布し、次いで、採用例と同様にして仮焼熱処理及び超電導体生成の熱処理(結晶化熱処理)を施して複合基板上に超電導膜を形成した。以上の方法により製造したテープ状Re系超電導体(YSmBCO)の膜厚は0.8μmであった。
<Non-adoption example 1>
Using the same composite substrate as that used in the example, the Y: TFA salt, Sm-TFA salt, Ba-TFA salt and Cu naphthenate were mixed at a molar ratio of Y: Sm: Ba: Cu of 0.77: 0.23: It mixed in the organic solvent so that it might be set to 1.5: 3, and the raw material solution was produced. A raw material solution is applied onto the second intermediate layer of the composite substrate, and then a calcination heat treatment and a heat treatment for generating a superconductor (crystallization heat treatment) are performed in the same manner as in the adopted example to form a superconducting film on the composite substrate. did. The film thickness of the tape-shaped Re-based superconductor (YSmBCO) manufactured by the above method was 0.8 μm.

このようにして得られた超電導膜について、そのJcの磁場依存性を採用例と同様にして測定した。その結果を図に示した。また、この超電導膜について、Jcの磁場印加角度依存性を採用例と同様にして測定した。Jcの磁場印加角度依存性はJc,min/Jc,max=0.6であった。このときの磁束ピンニング点は、Sm1+xBay=2−xCu(low−Tc相)であり、約100nm程度であった。
The superconducting film thus obtained was measured for the magnetic field dependence of Jc in the same manner as in the adopted example. The results are shown in Figure 6. For this superconducting film, the magnetic field application angle dependence of Jc was measured in the same manner as in the adopted example. The magnetic field application angle dependence of Jc was Jc , min / Jc , max = 0.6. The magnetic flux pinning point at this time was Sm 1 + x Bay = 2−x Cu 3 O z (low-Tc phase), which was about 100 nm.

<不採用例2>
採用例と同様の複合基板を用い、Y―TFA塩、Ba―TFA塩及びCuのナフテン酸塩をY:Ba:Cuのモル比が1:1.5:3となるように有機溶媒中に混合して原料溶液を作製した。
<Non-employment example 2>
Using the same composite substrate as in the example, Y-TFA salt, Ba-TFA salt, and Cu naphthenate salt were added in an organic solvent so that the molar ratio of Y: Ba: Cu was 1: 1.5: 3. A raw material solution was prepared by mixing.

上記の複合基板の第2中間層上に原料溶液を塗布し、次いで、採用例と同様にして仮焼熱処理及び超電導体生成の熱処理(結晶化熱処理)を施して複合基板上に超電導膜を形成した。以上の方法により製造したテープ状Re系超電導体(YBCO)の膜厚は0.8μmであった。   A raw material solution is applied onto the second intermediate layer of the composite substrate, and then a calcination heat treatment and a heat treatment for generating a superconductor (crystallization heat treatment) are performed in the same manner as in the adopted example to form a superconducting film on the composite substrate. did. The film thickness of the tape-shaped Re-based superconductor (YBCO) manufactured by the above method was 0.8 μm.

このようにして得られた超電導膜について、そのJcの磁場依存性を採用例と同様にして測定した。その結果を図6に示した。また、この超電導膜について、Jcの磁場印加角度依存性を採用例と同様にして測定した。その結果を図7に示した。図7において、Jcの磁場印加角度依存性はJc,min/Jc,max=0.47であった。 The superconducting film thus obtained was measured for the magnetic field dependence of Jc in the same manner as in the adopted example. The results are shown in FIG. For this superconducting film, the magnetic field application angle dependence of Jc was measured in the same manner as in the adopted example. The results are shown in FIG. In FIG. 7, the magnetic field application angle dependency of Jc was Jc , min / Jc , max = 0.47.

以上、図6及び図7に示す採用例及び不採用例の結果から明らかなように、磁束ピンニング点を含む超電導層であるテープ状Re系超電導体(YSmBCO+Zr含有酸化物粒)は、Yの一部をSmに置き換えた不採用例1のテープ状Re系超電導体(YSmBCO)及びBa濃度を標準組成よりも低減した不採用例2のテープ状Re系超電導体(YBCO)と比較してJcの磁場依存性が小さく、かつ、高磁場で高いJcを有する磁場特性を示している。   As is apparent from the results of the adoption examples and non-adoption examples shown in FIGS. 6 and 7, the tape-shaped Re-based superconductor (YSmBCO + Zr-containing oxide particles) which is a superconducting layer including a magnetic flux pinning point is Y In comparison with the tape-shaped Re-based superconductor (YSmBCO) of the non-adopted example 1 in which a part of is replaced with Sm and the tape-shaped Re-based superconductor (YBCO) of the non-adopted example 2 in which the Ba concentration is reduced from the standard composition The magnetic field characteristics of Jc having a small magnetic field dependency and having a high Jc at a high magnetic field are shown.

また、c軸に平行な方向(ab面に垂直)に1Tの外部磁場を印加した場合(77K)、不採用例1の(YSmBCO)は不採用例2の(YBCO)と比較して1.3倍のJcを有するが、採用例の(YSmBCO+Zr含有酸化物粒)は不採用例2の(YBCO)と比較して2.2倍のJcを有する。更に、採用例の(YSmBCO+Zr含有酸化物粒)の磁場印加角度依存性(Jc,min/Jc,max)も、不採用例2のYBCO及び不採用例1のYSmBCOがそれぞれ0.47及び0.6と異方性を示すのに対して0.91と著しく向上する。 Also, when a 1T external magnetic field is applied in a direction parallel to the c-axis (perpendicular to the ab plane) (77K), (YSmBCO) in non-adopted example 1 is 1. Although it has 3 times Jc, the adopted example (YSmBCO + Zr-containing oxide grains) has 2.2 times Jc compared to (YBCO) in the non-adopted example 2. Further, the magnetic field application angle dependency (Jc , min / Jc , max ) of the adopted example (YSmBCO + Zr-containing oxide grains) is 0.47 and YBCO of the non-adopted example 2 and YSmBCO of the non-adopted example 1, respectively. While 0.6 shows anisotropy, it is significantly improved to 0.91.

よって、磁束ピンニング点を含む超電導層163は、図5に示すように、超電導層163と平行な磁場IA(c軸に平行)の発生に加えて、超電導層163に対して垂直(ab面に垂直)な磁場IBが発生しても、ピンニング点165によって影響を受けにくく安定した特性を得ることができる。なお、超電導層163においてZr添加を3wt%とすると好適である。   Therefore, as shown in FIG. 5, the superconducting layer 163 including the magnetic flux pinning point is perpendicular to the superconducting layer 163 (in the ab plane) in addition to the generation of the magnetic field IA parallel to the superconducting layer 163 (parallel to the c-axis). Even if a vertical magnetic field IB is generated, stable characteristics can be obtained that are hardly affected by the pinning point 165. Note that it is preferable to add 3 wt% of Zr in the superconducting layer 163.

図8は、超電導線材160を有するリード本体150の端部を示す斜視図である。   FIG. 8 is a perspective view showing an end portion of the lead body 150 having the superconducting wire 160.

図8に示すように超電導電流リード100は、支持部材152の表裏面に、作成した複数の超電導線材160をそれぞれ配置してリード本体150とする。   As shown in FIG. 8, the superconducting current lead 100 has a plurality of superconducting wires 160 formed on the front and back surfaces of the support member 152 to form a lead body 150.

このように構成したリード本体150の両端部151(153)をそれぞれ電極131(133)の凹部135内に挿入する。なお、リード本体150の端部151(153)を凹部135内に挿入する前に、支持部材152の端部152c(152d)と、超電導線材160の両端部とをハンダ或いは接着剤を介して接合しておく。   The both ends 151 (153) of the lead body 150 configured as described above are inserted into the recesses 135 of the electrodes 131 (133), respectively. Before inserting the end portion 151 (153) of the lead main body 150 into the recess 135, the end portion 152c (152d) of the support member 152 and both ends of the superconducting wire 160 are joined together with solder or an adhesive. Keep it.

次いで、リード本体150を挿入した凹部135内に、凹部135の内壁とリード本体150の両端部151(153)との間にハンダを流すことによって、超電導線材160は電極131、133に電気的に接続されるとともに電極131(133)が支持部材152に接合される。   Next, the superconducting wire 160 is electrically connected to the electrodes 131 and 133 by flowing solder between the inner wall of the recess 135 and both ends 151 (153) of the lead body 150 in the recess 135 into which the lead body 150 is inserted. The electrodes 131 (133) are connected to the support member 152 while being connected.

このように構成された超電導電流リード100において、支持部材152の表裏面に、支持部材152の延在方向に沿って配置された超電導線材160は、その両端部でのみ支持部材152に対して接着されている。さらに、超電導線材160は、電極131、133に対して、凹部135内でのみハンダを介して接続されている。すなわち、超電導電流リード100では、電極131、133、支持部材152及び超電導線材160とは、凹部135とリード本体150との嵌合部分152eでのみ接合されることとなる。   In the superconducting current lead 100 configured as described above, the superconducting wire 160 disposed on the front and back surfaces of the support member 152 along the extending direction of the support member 152 is bonded to the support member 152 only at both ends thereof. Has been. Furthermore, the superconducting wire 160 is connected to the electrodes 131 and 133 only in the recess 135 through solder. That is, in the superconducting current lead 100, the electrodes 131 and 133, the support member 152, and the superconducting wire 160 are joined only at the fitting portion 152 e between the recess 135 and the lead body 150.

これにより超電導電流リード100は、湾曲しても、電極131、133間に介設されるリード本体150では、支持部材152、超電導線材160が各々個別に独立して変形できる。よって、超電導電流リード100を湾曲させて超電導装置に設置した場合でも、従来と異なり、湾曲することによって、支持部材152、超電導線材160の接続部分が剥離することがない。   Thus, even if the superconducting current lead 100 is curved, the support member 152 and the superconducting wire 160 can be independently deformed independently in the lead body 150 interposed between the electrodes 131 and 133. Therefore, even when the superconducting current lead 100 is bent and installed in the superconducting device, unlike the conventional case, the connecting portion of the support member 152 and the superconducting wire 160 does not peel off due to the bending.

これに対して、従来の超電導電流リードでは、支持部材にハンダ付けにより超電導線材が接続されているため、従来の超電導電流リードを湾曲させると、支持部材と超電導線材とが剥がれ、その接合部分のハンダによって、支持部材或いは超電導線材の各層を損傷させてしまい、特性を損傷させてしまう可能性がある。   On the other hand, in the conventional superconducting current lead, since the superconducting wire is connected to the support member by soldering, if the conventional superconducting current lead is bent, the supporting member and the superconducting wire are peeled off, and the joint portion is separated. The solder may damage each layer of the support member or the superconducting wire and may damage the characteristics.

特に、設置された超電導電流リードに冷却によって歪みが発生しても、従来と異なり、本実施の形態の超電導電流リード100では、ハンダ付けによる接合が外れて支持部材152から超電導線材160が剥離することがなく、リード本体150が支持部材152または電極131、133から外れない。   In particular, even if the installed superconducting current lead is distorted by cooling, unlike the conventional case, in the superconducting current lead 100 according to the present embodiment, the joining by soldering is released and the superconducting wire 160 is peeled off from the support member 152. In other words, the lead body 150 cannot be detached from the support member 152 or the electrodes 131 and 133.

すなわち、超電導電流リード100では、電極131、133の凹部135内への挿入によって嵌合するリード本体150の両端部151、153と凹部135との嵌合部分だけで、凹部135内にハンダを流し込むことで、電極131、133と、リード本体150における支持部材152及び超電導線材160との間の接合が行われている。   That is, in the superconducting current lead 100, the solder is poured into the recess 135 only by the fitting portion between the both ends 151 and 153 of the lead body 150 and the recess 135 that are fitted by inserting the electrodes 131 and 133 into the recess 135. As a result, the electrodes 131 and 133 are joined to the support member 152 and the superconducting wire 160 in the lead main body 150.

よって、超電導線材160は、従来の高温超電導線材と比較して支持部材と高温超電導線材とを接合するハンダの量を減少させることができ、製作コストの低廉化を図ることが出来る。   Therefore, the superconducting wire 160 can reduce the amount of solder that joins the support member and the high-temperature superconducting wire as compared with the conventional high-temperature superconducting wire, and can reduce the manufacturing cost.

また、超電導線材160に歪みが生じても、ハンダを介して支持部材152と超電導線材160とが全面的に接合されていないため、接合された両者が剥離する可能性が小さく、超電導電流リード100自体は安定した特性を維持できる。   Further, even if the superconducting wire 160 is distorted, the support member 152 and the superconducting wire 160 are not entirely joined via solder, and therefore, the possibility that both the joined members are peeled off is small. As such, it can maintain stable characteristics.

また、超電導電流リード100は、従来と異なり、支持部材152に超電導線材160がハンダによって全面的に取り付けられていない。このため、ハンダ付けする際の熱の影響を受けにくく、熱による超電導線材160の性能(具体的には超電導層163の性能)の劣化が起こりにくい。   Further, unlike the conventional case, the superconducting current lead 100 does not have the superconducting wire 160 attached to the support member 152 entirely by solder. For this reason, it is hard to receive the influence of the heat at the time of soldering, and deterioration of the performance (specifically, the performance of superconducting layer 163) of superconducting wire 160 by heat does not occur easily.

さらに、湾曲した形状など変形した超電導線材160は、超電導層163にピンニング点165(図5参照)を備えるため、磁場のあるところに設置されても磁場の影響を受けにくく安定した特性を得ることができる。   Further, the deformed superconducting wire 160 has a pinning point 165 (see FIG. 5) in the superconducting layer 163, so that it is not affected by the magnetic field even when it is installed in a magnetic field and obtains stable characteristics. Can do.

さらに、支持部材152と超電導線材160とのハンダによる接合部分が、それぞれの両端部のみであるため、全面的に接合される従来構成と比較して接続抵抗(ハンダ全体の厚み)を小さくできる。   Furthermore, since the joining portion of the support member 152 and the superconducting wire 160 by solder is only at both end portions, the connection resistance (thickness of the entire solder) can be reduced as compared with the conventional configuration in which the entire surface is joined.

このように超電導電流リード100は、湾曲した状態で超電導装置に設置されても、磁場の影響を受けにくく、湾曲していない状態の超電導電流リード100の特性と同等の特性をうることができる。   As described above, even if the superconducting current lead 100 is installed in the superconducting device in a curved state, the superconducting current lead 100 is hardly affected by the magnetic field, and can obtain characteristics equivalent to those of the superconducting current lead 100 in a non-curved state.

<実施例1>
本実施例1では、TFA−MOD法で作製した超電導線材160は、幅が4.5mm、厚さ1.0μmのYBCO超電導層163と、第1中間層162−1をGdZr(GZO)層、第2中間層162−2をCeO層とした厚さ1.5μmの中間層162と、100μm厚のハステロイ(登録商標)であるテープ形状の金属基板161とで構成した。そして、超電導層163の表面には、約20μm厚さの銀層(第1安定化層)164が、熱的安定性、電気的接触の安定性、機械的強度などの向上を目的として蒸着されている。輸送電流は、この銀の第1安定化層164を介して供給される。
<Example 1>
In Example 1, the superconducting wire 160 manufactured by the TFA-MOD method includes a YBCO superconducting layer 163 having a width of 4.5 mm and a thickness of 1.0 μm, and a first intermediate layer 162-1 as Gd 2 Zr 2 O 7. A (GZO) layer, an intermediate layer 162 having a thickness of 1.5 μm in which the second intermediate layer 162-2 is a CeO 2 layer, and a tape-shaped metal substrate 161 that is 100 μm thick Hastelloy (registered trademark). A silver layer (first stabilizing layer) 164 having a thickness of about 20 μm is deposited on the surface of the superconducting layer 163 for the purpose of improving thermal stability, electrical contact stability, mechanical strength, and the like. ing. Transport current is supplied through this silver first stabilization layer 164.

支持部材152は、幅36mm、長さ220mm、板厚3.0mmの形状をしたオーステナイト系ステンレンスの板材とした。このステンレス製板材の両面に12本のYBCO超電導層163を有する超電導線材160を配置、即ち片面に6本ずつ並べることでリード本体150を構成した。   The support member 152 was an austenitic stainless steel plate having a width of 36 mm, a length of 220 mm, and a plate thickness of 3.0 mm. The lead main body 150 was configured by arranging superconducting wires 160 having 12 YBCO superconducting layers 163 on both sides of the stainless steel plate material, that is, arranging 6 superconductors on one side.

リード本体150の両端部は、銅で作製したキャップ状の電圧端子である電極131、133を被せた後、市販されているPb−Snハンダを用いて電極131、133と超電導線材(YBCO線材)160をハンダ接続した。電極131、133は、長さ105mm、幅46mm、板厚30mm、凹部深さ35mmとし、これら電極131、133を使用した超電導電流リード全長360mmとした。   Both ends of the lead body 150 are covered with electrodes 131 and 133 that are cap-shaped voltage terminals made of copper, and then the electrodes 131 and 133 and a superconducting wire (YBCO wire) using a commercially available Pb-Sn solder. 160 was soldered. The electrodes 131 and 133 had a length of 105 mm, a width of 46 mm, a plate thickness of 30 mm, and a recess depth of 35 mm, and a superconducting current lead total length of 360 mm using these electrodes 131 and 133.

ステンレス製の金属基板161は、過電流通電におけるシャントの役割を担い、且つ薄いテープ状のYBCO線材(超電導線材160)における熱収縮を緩和する役割を果たす。一対の電極131、133は、電極間距離を150mmとし、各YBCO線材(超電導線材160)毎に12組設置した。   The metal substrate 161 made of stainless steel plays a role of a shunt in overcurrent energization and plays a role of relaxing thermal contraction in the thin tape-like YBCO wire (superconducting wire 160). The pair of electrodes 131 and 133 was installed at 12 sets for each YBCO wire (superconducting wire 160), with the distance between the electrodes being 150 mm.

すなわち、実施例1の超電導電流リードは、すなわち、図5に示す超電導層163を備える超電導線材160、つまり、磁束ピンニング点165を含む超電導層163を有する超電導線材160と、電極131、133及び支持部材152とを備える。これら電極131、133及び支持部材152は、お互いに凹部135内でのみ接合されている。   That is, the superconducting current lead of Example 1 is a superconducting wire 160 having the superconducting layer 163 shown in FIG. 5, that is, the superconducting wire 160 having the superconducting layer 163 including the magnetic flux pinning point 165, and the electrodes 131 and 133 and the support. Member 152. The electrodes 131 and 133 and the support member 152 are joined to each other only in the recess 135.

このように構成された超電導電流リードを試料として、クライオスタットの液体窒素を寒剤として、湾曲させた状態、具体的には、試料を半径R=10mmの円筒体の外周に沿って湾曲させた状態で浸漬冷却した。この結果を表1で実施例として示す。   With the superconducting current lead configured in this way as a sample, with the liquid nitrogen of the cryostat as a cryogen, in a curved state, specifically, in a state in which the sample is curved along the outer periphery of a cylindrical body having a radius R = 10 mm Immersion cooled. The results are shown in Table 1 as examples.

また、上記実施例1の超電導電流リードにおいて、ピンニング点を含まない超電導線材を有する超電導線材を参考例1とした。すなわち、参考例1は、実施例と同様の超電導電流リード100において、電極131、133、支持部材152及び磁束ピンニング点165を含まない超電導線材同士が凹部135内の部分以外、つまり嵌合部分以外では接着されていない超電導電流リードである。また、比較例1は、実施例1と同様の電極、支持部材と、実施例1の超電導線材において磁束ピンニング点を含まない超電導線材とを有し、支持部材と超電導線材とが全面的にハンダ付けされている超電導電流リードである。なお、線材の臨界電流値(I)は、通常の4端子抵抗法を用いて評価し、1μV/cmの電圧基準を用いて定義した。 In addition, in the superconducting current lead of Example 1 described above, a superconducting wire having a superconducting wire not including a pinning point was used as Reference Example 1. That is, in the reference example 1, the superconducting current lead 100 is the same as in the embodiment, but the superconducting wires that do not include the electrodes 131, 133, the support member 152, and the magnetic flux pinning point 165 are other than the part in the recess 135, that is, other than the fitting part. Is a superconducting current lead that is not bonded. Further, Comparative Example 1 has the same electrode and supporting member as in Example 1, and a superconducting wire that does not include a magnetic flux pinning point in the superconducting wire of Example 1, and the supporting member and the superconducting wire are entirely soldered. It is a superconducting current lead attached. The critical current value (I C ) of the wire was evaluated using a normal four-terminal resistance method and defined using a voltage reference of 1 μV / cm.

Figure 0005675232
Figure 0005675232

表1に示すように電極、支持部材、超電導線材の接合部分でのみ、支持部材及び超電導線材同士がハンダ付けされている実施例1の超電導電流リードでは、湾曲した状態における超電導特性Iは2400Aであり、支持部材と超電導線材との接合外れは見あたらなかった。 Electrode as shown in Table 1, the supporting member, only the junction portion of the superconducting wire, the support member and the superconducting wire between soldering has been that of the superconducting current lead in Example 1, superconducting properties I C in the curved state 2400A Thus, no disconnection between the support member and the superconducting wire was found.

比較例1の超電導電流リードでは、湾曲した状態における超電導特性Iは600Aであり、支持部材と超電導線材との接合外れが見つかった。 The superconducting current lead Comparative Example 1, the superconducting characteristic I C in a state where the curved is 600A, was found joined out of the support member and the superconducting wire.

このように、実施例1と比較例1との比較でみられるように、湾曲させた状態で超電導装置に設置したとしても、本実施の形態の超電導電流リードは、安定した超電導特性を得ることができる。   Thus, as seen in the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the superconducting current lead of this embodiment can obtain stable superconducting characteristics even if it is installed in a superconducting device in a curved state. Can do.

また、参考例1の超電導電流リードでは、湾曲した状態における超電導特性Iは1200Aであり、支持部材と超電導線材との接合外れは見あたらなかった。 Further, in the superconducting current lead in Reference Example 1, superconducting properties I C in the curved state is 1200A, the junction off the support member and the superconducting wire was found.

なお、本実施の形態の超電導電流リードにおいて、複数の超電導線材における磁束ピンニング点を形成するZrの添加度合いは、それぞれの超電導線材で異なっていても良い。   In the superconducting current lead of the present embodiment, the degree of addition of Zr that forms magnetic flux pinning points in a plurality of superconducting wires may be different for each superconducting wire.

例えば、支持部材の表裏面のうち少なくとも一面に複数の超電導線材が長手方向に沿って並べて配置された構成において、支持部材の両端に近い超電導線材におけるZrの含有度合いを最も大きくするようにしてもよい。   For example, in a configuration in which a plurality of superconducting wires are arranged along the longitudinal direction on at least one of the front and back surfaces of the support member, the Zr content in the superconducting wire close to both ends of the support member may be maximized. Good.

例えば、本実施の形態の超電導電流リード100では、6本の超電導線材のうち、支持部材において長手方向に延在する両端側に配置された線材における超電導層に含まれるZrを3wt%とし、これらに隣り合う線材の超電導層のZrを1wt%とする。さらに、1wt%のZrの内側で隣り合う線材の超電導層におけるZrを0wt%とするようにする構成が上げられる。   For example, in the superconducting current lead 100 of the present embodiment, among the six superconducting wires, the Zr contained in the superconducting layer in the wire disposed on both ends extending in the longitudinal direction in the support member is 3 wt%, and these The Zr of the superconducting layer of the wire adjacent to is 1 wt%. Further, there is a configuration in which the Zr in the superconducting layer of the wire adjacent inside 1 wt% Zr is set to 0 wt%.

本発明に係る超電導電流リードは湾曲した状態で超電導装置に設置されても、磁場の影響を受けにくく、安定した超電導特性を発揮できる効果を有し、超電導装置に電流を供給するリードとして有用である。   Even if the superconducting current lead according to the present invention is installed in a superconducting device in a curved state, it has an effect of being able to exhibit stable superconducting characteristics, being hardly affected by a magnetic field, and useful as a lead for supplying current to the superconducting device. is there.

11 極低温容器
12 超電導マグネット
100 超電導電流リード
120 低温側超電導部
131、133 電極
135 凹部
150 リード本体(電流リード支持材)
151、153 端部
152 支持部材
152a 表面
152b 裏面
152c、152d 端部
152e 嵌合部分
160 超電導線材
161 金属基板
162 中間層
163 超電導層
164 安定化層
165 磁束ピンニング点
11 Cryogenic container 12 Superconducting magnet 100 Superconducting current lead 120 Low temperature side superconducting part 131, 133 Electrode 135 Recess 150 Lead body (current lead support material)
151, 153 End portion 152 Support member 152a Front surface 152b Back surface 152c, 152d End portion 152e Fitting portion 160 Superconducting wire 161 Metal substrate 162 Intermediate layer 163 Superconducting layer 164 Stabilization layer 165 Magnetic flux pinning point

Claims (5)

極低温容器内に設置された超電導装置に対して、室温環境下に設置された電源から電力を供給する超電導電流リードにおいて、
両端のそれぞれに一対の電極端子が接合された電流リード支持材と、
前記電流リード支持材の表裏面のうち少なくとも一面上に、それぞれ並行に配置され、且つ、両端部が前記電極端子にそれぞれ接続された複数の超電導線材と、
を有し、
前記超電導線材は、ReBaCuO(Reは、Y、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbから選択された1又は2種以上の元素を示し)系超電材料からなる酸化物超電導層を備え、
前記酸化物超電導層中には、Y,Zr、Sn、Ti、Ceのうち少なくとも一つを含む50nm以下の酸化物粒子が磁束ピンニング点として分散しており
前記電極端子は、通電方向と同じ方向に切り欠かれた切り欠き部を備え、
前記超電導線材の両端部は、前記切り欠き部に、前記電流リード支持材とともに挿入され、且つ、前記切り欠き部で電気的に接続される、
超電導電流リード。
In a superconducting current lead that supplies power from a power source installed in a room temperature environment to a superconducting device installed in a cryogenic container,
A current lead support in which a pair of electrode terminals are joined to each of both ends;
A plurality of superconducting wires arranged in parallel on each of at least one of the front and back surfaces of the current lead support material, and both ends connected to the electrode terminals, respectively,
Have
The superconducting wire is a ReBaCu 2 O ( Re represents one or more elements selected from Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb) series superconducting material Comprising an oxide superconducting layer consisting of
Said in the oxide superconducting layer, Y, Zr, Sn, Ti , is dispersed as magnetic flux pinning points following oxide particles 50nm comprising at least one of Ce,
The electrode terminal includes a cutout portion cut out in the same direction as the energization direction,
Both ends of the superconducting wire are inserted into the notch together with the current lead support material, and are electrically connected at the notch.
Superconducting current lead.
前記超電導線材は、前記電極端子と接続する両端部でのみ、前記電流リード支持材に固定されている、
請求項1記載の超電導電流リード。
The superconducting wire is fixed to the current lead support only at both ends connected to the electrode terminal,
The superconducting current lead according to claim 1.
前記磁束ピンニング点は、Zrを含む酸化物粒子である、
請求項1または2に記載の超電導電流リード。
The magnetic flux pinning point is an oxide particle containing Zr.
The superconducting current lead according to claim 1 or 2 .
前記酸化物超電導層は、ReBaCu(REは、Y、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbから選択された1又は2種以上の元素を示し、y≦2及びz=6.2〜7)系超電導材料からなる、
請求項1からの何れか一項に記載の超電導電流リード。
Said oxide superconducting layer, ReBa y Cu 3 O z ( RE is, Y, Nd, Sm, Eu , Gd, Tb, Dy, Ho, Er, the one or more elements selected from Tm and Yb Y ≦ 2 and z = 6.2-7) based on a superconducting material,
The superconducting current lead according to any one of claims 1 to 3 .
前記酸化物超電導層は、TFA―MOD法により形成されたYBCO系超電導体である、
請求項1からの何れか一項に記載の超電導電流リード。
The oxide superconducting layer is a YBCO-based superconductor formed by a TFA-MOD method.
The superconducting current lead according to any one of claims 1 to 4 .
JP2010200224A 2010-09-07 2010-09-07 Superconducting current lead Active JP5675232B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010200224A JP5675232B2 (en) 2010-09-07 2010-09-07 Superconducting current lead

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010200224A JP5675232B2 (en) 2010-09-07 2010-09-07 Superconducting current lead

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012059468A JP2012059468A (en) 2012-03-22
JP5675232B2 true JP5675232B2 (en) 2015-02-25

Family

ID=46056352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010200224A Active JP5675232B2 (en) 2010-09-07 2010-09-07 Superconducting current lead

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5675232B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014179526A (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Toshiba Corp Current lead
JP6238623B2 (en) * 2013-07-31 2017-11-29 昭和電線ケーブルシステム株式会社 Superconducting current lead
JP5789696B1 (en) * 2014-04-30 2015-10-07 昭和電線ケーブルシステム株式会社 Superconducting current lead and method of manufacturing superconducting current lead
KR102173846B1 (en) * 2020-09-02 2020-11-04 박상서 Apparatus for manufacturing laminated shunt

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4838199B2 (en) * 2007-06-11 2011-12-14 昭和電線ケーブルシステム株式会社 Oxide superconducting current lead
JP5270176B2 (en) * 2008-01-08 2013-08-21 公益財団法人国際超電導産業技術研究センター Re-based oxide superconducting wire and method for producing the same
JP5005582B2 (en) * 2008-03-04 2012-08-22 富士電機株式会社 Superconducting current lead manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012059468A (en) 2012-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2622384C (en) High temperature superconducting wires and coils
US8498680B2 (en) Electrode unit joining structure for superconducting wire, superconducting wire, and superconducting coil
JP6178779B2 (en) Superconducting wire connection structure and manufacturing method of superconducting wire connection structure
JP5548441B2 (en) Superconducting connection structure, superconducting wire connecting method, superconducting coil device
JP5675232B2 (en) Superconducting current lead
US10062488B2 (en) Superconducting current lead, superconducting current lead device, and superconducting magnet device
JP2013175293A (en) Superconductive current lead, current lead device, and superconducting magnet device
JP2012064323A (en) Superconductive current lead
JP5405069B2 (en) Tape-shaped oxide superconductor and substrate used therefor
JP2009230912A (en) Oxide superconductive current lead
JP2018055990A (en) Superconductive current lead and oxide superconducting wire material
JP6707164B1 (en) Superconducting wire connection structure and superconducting wire
JP5882402B2 (en) Superconducting current lead
JP6238623B2 (en) Superconducting current lead
JP5614831B2 (en) Oxide superconducting current lead
JP2002289049A (en) Low-resistance conductor and its manufacturing method, and electric member using them
JP4901585B2 (en) Oxide superconducting current lead
JP2012253128A (en) Oxide superconducting coil and manufacturing method thereof
JP6404556B2 (en) Oxide superconducting conductor and manufacturing method thereof
JP2014022228A (en) Oxide superconductive conductor and production method of oxide superconductive conductor, and superconduction device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130426

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140314

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140401

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141224

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5675232

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350