JPH01316906A - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
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- JPH01316906A JPH01316906A JP63148939A JP14893988A JPH01316906A JP H01316906 A JPH01316906 A JP H01316906A JP 63148939 A JP63148939 A JP 63148939A JP 14893988 A JP14893988 A JP 14893988A JP H01316906 A JPH01316906 A JP H01316906A
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は任意の形状のコイルに、ビスマス、ストロンチ
ウム、カルシウム、Ir4及び酸素系の超電導物質の薄
膜を化学気相析出法によりコーティングさせた超電導コ
イルに関するものである。
ウム、カルシウム、Ir4及び酸素系の超電導物質の薄
膜を化学気相析出法によりコーティングさせた超電導コ
イルに関するものである。
(従来の技術と本発明が解決しようとする課題)酸化物
系超電導体Bi−(Sr、Ca) −Cu−0は、液体
窒素温度以上の臨界温度を有する高温超電導体でありそ
の冷却源として液体窒素を用いることができるので、電
力システム、新エネルギー開発−1強磁界応用分野、セ
ンサエレクトロニスク等への応用が検討されている。特
に超電導コイルは上記応用の実現には不可欠である。こ
れらの分野における応用を実用化するためには、超電導
体層−(Sr、Ca)〜Cu−0をコイル状に加工製造
する技術が必要である。
系超電導体Bi−(Sr、Ca) −Cu−0は、液体
窒素温度以上の臨界温度を有する高温超電導体でありそ
の冷却源として液体窒素を用いることができるので、電
力システム、新エネルギー開発−1強磁界応用分野、セ
ンサエレクトロニスク等への応用が検討されている。特
に超電導コイルは上記応用の実現には不可欠である。こ
れらの分野における応用を実用化するためには、超電導
体層−(Sr、Ca)〜Cu−0をコイル状に加工製造
する技術が必要である。
一般にコイル化は粉末原料を出発原料とした固相反応法
あるいは、スパッタ法、電子ビーム蒸着法などでは達成
が困難である。
あるいは、スパッタ法、電子ビーム蒸着法などでは達成
が困難である。
それ故に、本発明は蒸着速度が早くコイルのような複雑
形状な物へ、ビスマス、ストロンチウム、カルシウム、
銅及び酸素系の超電導物質をコーティングさせた任意の
形状の超電導コイルを提供することを解決すべき課題と
する。
形状な物へ、ビスマス、ストロンチウム、カルシウム、
銅及び酸素系の超電導物質をコーティングさせた任意の
形状の超電導コイルを提供することを解決すべき課題と
する。
(課題を解決するための手段)
本発明は、前述した課題を解決するために、ビスマス、
ストロンチウム、カルシウム及び銅を少くとも含む蒸発
源の原料を用いた化学気相析出法により基体上に超電導
体の薄膜を形成する手段を採用する。
ストロンチウム、カルシウム及び銅を少くとも含む蒸発
源の原料を用いた化学気相析出法により基体上に超電導
体の薄膜を形成する手段を採用する。
より具体的には、本発明の製造方法は、ビスマス、スト
ロンチウム、カルシウムおよび銅のアルコキシド又はβ
−ジケトン錯体を原料とする。これら4成分の原料をそ
れらの蒸気圧が得られる温度まで加熱し、アルゴンガス
の如き不活性ガスをキャリアガスとして反応容器内に導
入する。キャリアガスはN等でもよい。上記原料とは別
の経路で酸素ガスあるいは酸素を含むガスを反応容器内
に導入する。反応容器内に膜を析出させるための基体を
置き、さらにこの基体を加熱する。基体の加熱は反応容
器内に加熱器を置き基体を加熱するか或いは反応容器の
外部から加熱器により加熱する。さらに高周波加熱等の
方法を用いてもよい。
ロンチウム、カルシウムおよび銅のアルコキシド又はβ
−ジケトン錯体を原料とする。これら4成分の原料をそ
れらの蒸気圧が得られる温度まで加熱し、アルゴンガス
の如き不活性ガスをキャリアガスとして反応容器内に導
入する。キャリアガスはN等でもよい。上記原料とは別
の経路で酸素ガスあるいは酸素を含むガスを反応容器内
に導入する。反応容器内に膜を析出させるための基体を
置き、さらにこの基体を加熱する。基体の加熱は反応容
器内に加熱器を置き基体を加熱するか或いは反応容器の
外部から加熱器により加熱する。さらに高周波加熱等の
方法を用いてもよい。
いずれかの方法により加熱した基体上に酸素ガス及び各
組成元素を含む原料蒸気を含んだ不活性ガスを導入する
。基体の加熱温度は原料であるアルコキシド又はβ−ジ
ケトン錯体が十分に分解重合する温度以上であり、基体
が変化しない温度である。好ましくは700〜900℃
である。
組成元素を含む原料蒸気を含んだ不活性ガスを導入する
。基体の加熱温度は原料であるアルコキシド又はβ−ジ
ケトン錯体が十分に分解重合する温度以上であり、基体
が変化しない温度である。好ましくは700〜900℃
である。
反応容器内の圧力は減圧である。膜厚は析出時間、析出
温度、原料加熱温度、ガス圧、キャリアガス流量などの
諸条件により任意に制御することができる。また超電導
体の組成も、原料加熱温度、析出温度、ガス圧、キャリ
アガス流量などの諸条件により制御できる。超電導体の
酸素量の調整や熱処理が必要な場合には、酸素導入量の
調整による酸素分圧の制御により調節でき、さらに、空
気中、酸素中、あるいは不活性ガス中での熱処理を行っ
てもよい。また超電導体を析出後の冷却過程中に熱処理
を行ってもよい。使用する基体は任意の形状をなしたコ
イルであり、その材質は銅、アルミニウム、タングステ
ン、ジルコニア、グラファイト、カーボンその他の金属
系及びセラミックスなどコイルを形成しえるものであれ
ばいかなるものも使用可能でありコイルが酸化に対し弱
い材質である場合は、炭化ケイ素等などでコイルを常法
によりコーティングしたものを使用する。さらに超電導
体と基体との界面で拡散反応してしまう場合も同様であ
る。
温度、原料加熱温度、ガス圧、キャリアガス流量などの
諸条件により任意に制御することができる。また超電導
体の組成も、原料加熱温度、析出温度、ガス圧、キャリ
アガス流量などの諸条件により制御できる。超電導体の
酸素量の調整や熱処理が必要な場合には、酸素導入量の
調整による酸素分圧の制御により調節でき、さらに、空
気中、酸素中、あるいは不活性ガス中での熱処理を行っ
てもよい。また超電導体を析出後の冷却過程中に熱処理
を行ってもよい。使用する基体は任意の形状をなしたコ
イルであり、その材質は銅、アルミニウム、タングステ
ン、ジルコニア、グラファイト、カーボンその他の金属
系及びセラミックスなどコイルを形成しえるものであれ
ばいかなるものも使用可能でありコイルが酸化に対し弱
い材質である場合は、炭化ケイ素等などでコイルを常法
によりコーティングしたものを使用する。さらに超電導
体と基体との界面で拡散反応してしまう場合も同様であ
る。
以上のような製造方法により作られた超電導体のコイル
は原料であるアルコキシド又はβ−ジケトン錯体の加熱
温度、ガス圧、析出温度及びキャリアガス流量で組成制
御ができ、かつ熱処理も同一の反応容器内で行うことが
でき、さらに大型複雑形状のコイルの上に析出させるこ
とができる。
は原料であるアルコキシド又はβ−ジケトン錯体の加熱
温度、ガス圧、析出温度及びキャリアガス流量で組成制
御ができ、かつ熱処理も同一の反応容器内で行うことが
でき、さらに大型複雑形状のコイルの上に析出させるこ
とができる。
(実施例)
第1図〜第5図を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明における製造方法の一例である。
ビスマス、ストロンチウム、カルシウム、銅のアルコキ
シド又はβ−ジケトン錯体、 Bi(OCzHsh、5
rccllu19oz)2 、Ca(CzH+qOz)
z 、Cu(CzH+qOz)zを各々1.2.3.4
の原料容器内に入れ、ヒーター5により加熱する。容器
1のビスマスのアルコキシドは135℃、容器2のスト
ロンチウムのβ−ジケトン錯体は220℃、容器3のカ
ルシウムのβ−ジケトン錯体は180°C,tPJのβ
−ジケトン錯体は130°Cに加熱する。各原料容器部
1.2.3.4には不活性ガス導入口6からキャリアガ
スとしてアルゴンガスが60mff/min導入される
。又酸素ガス導入ロアから反応容器内へ100mE /
m1ni人される。各組成元素を含んだ原料の蒸気はキ
ャリアガスにより反応容器内8に導入され、酸素ガスと
反応容器内8で混合され、コイル9上に導入される。コ
イル9はコイル加熱用ヒータlOにより820〜830
”cに加熱される。反応容器内は減圧であり圧力はl
Torrである。以上のようにしてジルコニアコイル
上に1時間析出させた。得られた膜の厚さは3〜511
である。第2図にはコイルの近傍に置いたジルコニア基
板上のXvA回折パターンを示す。また第3図にはコイ
ル上の膜の抵抗率温度依存性を示す。膜は正方晶C軸3
0.71人の相からなり、わずかにCuO、未同定相が
含まれるが、100にで抵抗が急激に低下して35にで
抵抗値ゼロとなり超電導体となっている。
シド又はβ−ジケトン錯体、 Bi(OCzHsh、5
rccllu19oz)2 、Ca(CzH+qOz)
z 、Cu(CzH+qOz)zを各々1.2.3.4
の原料容器内に入れ、ヒーター5により加熱する。容器
1のビスマスのアルコキシドは135℃、容器2のスト
ロンチウムのβ−ジケトン錯体は220℃、容器3のカ
ルシウムのβ−ジケトン錯体は180°C,tPJのβ
−ジケトン錯体は130°Cに加熱する。各原料容器部
1.2.3.4には不活性ガス導入口6からキャリアガ
スとしてアルゴンガスが60mff/min導入される
。又酸素ガス導入ロアから反応容器内へ100mE /
m1ni人される。各組成元素を含んだ原料の蒸気はキ
ャリアガスにより反応容器内8に導入され、酸素ガスと
反応容器内8で混合され、コイル9上に導入される。コ
イル9はコイル加熱用ヒータlOにより820〜830
”cに加熱される。反応容器内は減圧であり圧力はl
Torrである。以上のようにしてジルコニアコイル
上に1時間析出させた。得られた膜の厚さは3〜511
である。第2図にはコイルの近傍に置いたジルコニア基
板上のXvA回折パターンを示す。また第3図にはコイ
ル上の膜の抵抗率温度依存性を示す。膜は正方晶C軸3
0.71人の相からなり、わずかにCuO、未同定相が
含まれるが、100にで抵抗が急激に低下して35にで
抵抗値ゼロとなり超電導体となっている。
第2の実施例は第1の実施例と同様な方法で反応容器内
圧力I Torr、基板加熱温度900°C〜910℃
としてマグネシアコイル上に1時間析出させた。第1の
実施例と同様にコイルの近傍に置いたMgO基板上の膜
のX線回折パターンを第4図に、コイル上の膜の抵抗率
温度依存性を第5図に示す。膜は超電導体の相を示し、
ll0Kで抵抗が低下し78にで抵抗値ゼロとなり、超
電導体となっている。
圧力I Torr、基板加熱温度900°C〜910℃
としてマグネシアコイル上に1時間析出させた。第1の
実施例と同様にコイルの近傍に置いたMgO基板上の膜
のX線回折パターンを第4図に、コイル上の膜の抵抗率
温度依存性を第5図に示す。膜は超電導体の相を示し、
ll0Kで抵抗が低下し78にで抵抗値ゼロとなり、超
電導体となっている。
(効果)
本発明によりえられた任意の形状で任意の材質のコイル
上に超電導物質Bi−(Sr、Ca) −Cu−0をコ
ーティングした超電導コイルは、簡単な操作で得られ、
その応用範囲は広い。
上に超電導物質Bi−(Sr、Ca) −Cu−0をコ
ーティングした超電導コイルは、簡単な操作で得られ、
その応用範囲は広い。
第1図は、本発明の製造方法に使用可能な装置の断面図
、第2図及び第4図は実施例による膜のX線回折パター
ンの図、第3図及び第5図は実施例による膜の抵抗率温
度依存性の図である。 図中:1.2.3.4・・・原料容器、5・・・ヒータ
、6・・・不活性ガス導入口、 7・・・酸素ガス導入
口、8・・・反応容器内、9・・・コイル、10・・・
コイル加熱ヒータ。
、第2図及び第4図は実施例による膜のX線回折パター
ンの図、第3図及び第5図は実施例による膜の抵抗率温
度依存性の図である。 図中:1.2.3.4・・・原料容器、5・・・ヒータ
、6・・・不活性ガス導入口、 7・・・酸素ガス導入
口、8・・・反応容器内、9・・・コイル、10・・・
コイル加熱ヒータ。
Claims (2)
- (1)任意の形状のコイル状基体に、ビスマス、ストロ
ンチウム、カルシウム、銅及び酸素系の超電導物質の薄
膜を化学気相析出法によりコーティングさせたことを特
徴とする超電導コイル。 - (2)基体及び超電導物質との間に第2相を析出させた
ことを特徴とする請求項(1)の超電導コイル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63148939A JPH01316906A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63148939A JPH01316906A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 超電導コイル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01316906A true JPH01316906A (ja) | 1989-12-21 |
Family
ID=15464040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63148939A Pending JPH01316906A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 超電導コイル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01316906A (ja) |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP63148939A patent/JPH01316906A/ja active Pending
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