JPH011209A - 超電導体磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、酸化物超電導体を利用した起電０体６８石に
関するものである。

［従来の技術］ 極低温において電気抵抗かゼロになる超電導体を利用し
たマグネット（電磁石）は、極めて強力な６ｎ場を発生
することができるので、核融合実験装置、６丑気浮上装
置その他に用いられている。゛現在超電導体マグネット
のための超電導線にはＮｂＴｊ、Ｎｂ３Ｓｎ、Ｎｂ３Ｇ
ｅなどニオブ（Ｎｂ）系合金化合物超−／電導体が最も
多く用いられている。しかしこれらＮｂ系超電導体の臨
界温度は２０に付近であり、液体ヘリウムで冷却しなけ
れば使用できない。その別−めに超Ｎ’Ｓ体マグネット
の使用は簡便でなく、それらの応用および普及が限定さ
れてしまうという間コ点かあった。また、資源か少なく
高価なヘリウムを冷コのために使用しなければならない
という間厘点があった。

最近、Ｎｂ系超電導体よりも高１温で超電ｑ状態となり
、しかも臨界磁場の大きな物質が次々に発見された。例
えは、組成式（Ｌａ＋−ｘｓｒｘ）２ｃＬＩ０４−ｙて
表わされる超７ｒＬ導材では、超電導臨界温度は５０Ｋ
を示す。また（ＹＸＢａ、）　ａｃｕ２０７は液体窒素
温度７７にで超電導状態となる。しかし、これら一連の
酸化物超電導材は、化合物の粉末を焼結して作られるた
め、線材化か困難であり、従って酸化物超電導体を使用
した超電導体マグネットの製作は極めて困“維である。

［発明か解決しようとする問題点］ 上述した事情のために、高い臨界温度を有する鍬化物超
電導体を使用した超電導体マグネットは未た実現してい
ない。

本発明は３０Ｋを越える高温で超電導性を有する酸化物
超電導体を用いた超電導体マグネットを提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明はそれぞれ複
数の同心円状の酸化物超電導体が表面に設けられている
複数の絶縁基板が、同心円が同一中心線に位置するよう
に配設、積層されて積層体を構成し、積層体を酸化物超
電導体の臨界温度以上で磁界中に浸し、その状態で温度
を臨界温度以下に下げ、磁界を除去することによって、
複数の同心円状の酸化物超電導体の全てに同一方向の電
流が流れつづけていることを特徴とする。

［作　用］ 本発明によれば、マグネット導体に臨界温度の高い酸化
物超電導体を用いているので、比較的高温において、強
力な磁場を発生させることかできる。

［実施例］ 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の磁石を構成する酸化物超電導体が表面
に設けられた基板の実施例の平面図、第２図は基板の積
層状態を説明する断面図である。

両図において、１はアルミナ、ジルコニア、複合セラミ
ックスなどからなる基板、２は基板１の表面に設けられ
た同心円状の酸化物超電導体である５　３は５ｉ（ｈな
どからなる絶縁層である。

基板上に、同心円状の酸化物超電導体を形成するには、
基板を回転させながら、溶媒に分散させた酸化物超電導
体粉末をノズルから吹きつけて付着させ、ノズルの位置
を穆して、次々に同心円状の酸化物超電導体層を形成す
る方法１回転する基板とプラズマスプレィを併用する方
法、基板上にマスクを設けて酸化物超電導体をスパッタ
させる方法、　ＣＶＤ法による方法、あるいは基板に複
数条の同心円状の溝を設け、溝の中に酸化物超電導体粉
末を充填し、焼結する方法などが可能である。

超電導体層を形成した後、スパッタその他の方法によっ
て絶縁層３を形成する。超電導体層および絶縁層を基板
の両面に形成することも可能である。基板は円板状であ
って゛も、円環状であっても、さらに他の任意の形状で
あってもよい。

酸化物超電導体の幅および厚さはそれぞれ１ｍｍから１
Ｏｖｎおよび１μｍから　１００μｍの範囲で任意に＋
Ｉｉ！Ｉギ卸でざる。

酸化物超電導体層および絶縁層を形成した基板を積層し
、必要があればガラス含浸などによって第３図に示すよ
うに一体化する。５はモールドである。このようにして
得られた積層体を酸化物超電導体の臨界温度以上の温度
で永久磁石または電磁石による磁界中に挿入する。磁束
の方向は同心円の中心軸線と平行な方向であり、磁場の
強さは１テスラ以上が望ましい。この状態で温度を臨界
温度以下に下げ、磁界を除去すると、酸化物超電導体中
−には、６ｎ界を保存する方向の電流が誘起される。す
なわち各同心円の円周方向同一方向の電流が流れ、この
電流は積層体か酸化物超電導体の臨界温度以下に置かれ
る限りは流れつつける。この電流によって、積層体の中
心軸線方向に沿って磁界か発生し、積層体は６茸石とな
る。基板１が中心部に穴を持たない円板状であれは、こ
の積層体は通常の棒磁石と同様に作用し、基板が円環状
であれば、空心コイルからなる直流電磁石と同様に作用
する。

本発明の原理は１個の円環状酸化物磁り体を用いて実現
可ｆ指であるが、発生する磁場の強さを増すために複数
条の同心円状酸化物磁性体を設けた基板を複数積層する
のが良い。各基板に設ける同心円状酸化物超電導体の条
数および積層する基板の枚数は必要とする磁場の強さに
よって任意に定められる。なお、各酸化物超電導体層は
厳密な円状でなく、楕円状、多角形状であってもよく、
独立に閉回路を形成すればよい。

酸化物超電導体としては、（ＹＢａ）　Ｃｕ２Ｏ３，（
ＳｙＬａ）ＣｕＯ，＋−ｙその他任意の酸化物超電導体
を用いることかできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれはマグネット導体に
臨界温度の高い酸化物超電導体を用いているので、比較
的高温において、強力な磁場を発生させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の平面図、 第２図は積層体の構造を説明するための断面図、 第３図は酸化物超電導体磁石の実施例の断面図である。 １・・・基板、 ２・・・酸化物超電導体、 ３・・・絶縁層、 ４・・・導体コイル、 ５・・・モールド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　それぞれ複数の同心円状の酸化物超電導体が表面に設
   けられている複数の絶縁基板が、前記同心円が同一中心
   線に位置するように配設，積層されて積層体を構成し、
   該積層体を前記酸化物超電導体の臨界温度以上で磁界中
   に浸し、その状態で温度を前記臨界温度以下に下げ、前
   記磁界を除去することによって、前記複数の同心円状の
   酸化物超電導体の全てに同一方向の電流が流れつづけて
   いることを特徴とする超電導体磁石。