JPH01711A - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
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- JPH01711A JPH01711A JP63-72855A JP7285588A JPH01711A JP H01711 A JPH01711 A JP H01711A JP 7285588 A JP7285588 A JP 7285588A JP H01711 A JPH01711 A JP H01711A
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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。
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］
この発明は、超電導マグネットなどに用いられる超電導
コイルに関するものであり、特に巻付けられる超電導線
の構造が改良された超電導コイルに関するものである。
コイルに関するものであり、特に巻付けられる超電導線
の構造が改良された超電導コイルに関するものである。
［従来の技術および発明が解決しようとする課題］従来
の超電導コイルは、銅やアルミニウムなどのマトリック
ス合金中に埋め込まれたＮｂＴ ｉやＮｂ、Ｓｎなどの
超電導材料を用いた超電導線が使用されている。これら
の超電導線、特にＮｂＴｉは、延性に優れ、優れた加工
性を有しているため、超電導線の連続性を損うことなく
、所定の形状に巻付けて超電導コイルとすることができ
る。
の超電導コイルは、銅やアルミニウムなどのマトリック
ス合金中に埋め込まれたＮｂＴ ｉやＮｂ、Ｓｎなどの
超電導材料を用いた超電導線が使用されている。これら
の超電導線、特にＮｂＴｉは、延性に優れ、優れた加工
性を有しているため、超電導線の連続性を損うことなく
、所定の形状に巻付けて超電導コイルとすることができ
る。
ところで、最近高い超電導臨界温度を有する酸化物セラ
ミックス系の超電導材料が開発され注目を浴びている。
ミックス系の超電導材料が開発され注目を浴びている。
これらの酸化物セラミックス系超電導材料の中には、液
体窒素の温度で超電導状態となるものがある。
体窒素の温度で超電導状態となるものがある。
しかしながら、これらの酸化物セラミックス系超電導材
料は、一般に延性に劣り、加工性が悪いため、従来Ｎｂ
Ｔ ｔなどの超電導材料と同様にして超電導コイルにす
ることができない。すなわち、これらの酸化物セラミッ
クス系超電導材料は、特に引張応力１ミ対して弱いため
、従来と同様にして巻付けて超電導コイルにすると、製
造工程やあるいは使用の際に、超電導体にクラックを生
じ、超電導線の連続性が破壊される。
料は、一般に延性に劣り、加工性が悪いため、従来Ｎｂ
Ｔ ｔなどの超電導材料と同様にして超電導コイルにす
ることができない。すなわち、これらの酸化物セラミッ
クス系超電導材料は、特に引張応力１ミ対して弱いため
、従来と同様にして巻付けて超電導コイルにすると、製
造工程やあるいは使用の際に、超電導体にクラックを生
じ、超電導線の連続性が破壊される。
この発明の目的は、延性等の加工性に劣る超電導材料で
も超電導線として使用することができるように、超電導
線のクラック発生が有効に防止され得る超電導コイルの
構造を提供することにある。
も超電導線として使用することができるように、超電導
線のクラック発生が有効に防止され得る超電導コイルの
構造を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
二の発明の超電導コイルでは、テープ状の補強体と、該
テープ状の補強体上に設けられた超電導体とを有する超
電導線を、テープ状の補強体が外側に、超電導体が内側
になるように巻付けている。
テープ状の補強体上に設けられた超電導体とを有する超
電導線を、テープ状の補強体が外側に、超電導体が内側
になるように巻付けている。
この発明において超電導体として用いられる超電導材料
は、特に限定されるものではないが、酸化物セラミック
ス系超電導材料のような延性等の加工性に劣る超電導材
料を用いれば、この発明の効果が大きい。従来知られて
いる酸化物セラミックス系超電導材料としては、Ｌａ−
Ｂａ−Ｃｕ系の酸化物、Ｌａ−３ｒ−Ｃｕ系の酸化物お
よびＢａ−Ｙ−Ｃｕ系の酸化物などが知られている。し
かし、この発明は将来開発されるセラミックス系超電導
材料に対しても応用し得るものである。また、従来から
のＮｂ、Ｓｎ等の化合物系超電導材料にも当然のことな
がら応用することができる。
は、特に限定されるものではないが、酸化物セラミック
ス系超電導材料のような延性等の加工性に劣る超電導材
料を用いれば、この発明の効果が大きい。従来知られて
いる酸化物セラミックス系超電導材料としては、Ｌａ−
Ｂａ−Ｃｕ系の酸化物、Ｌａ−３ｒ−Ｃｕ系の酸化物お
よびＢａ−Ｙ−Ｃｕ系の酸化物などが知られている。し
かし、この発明は将来開発されるセラミックス系超電導
材料に対しても応用し得るものである。また、従来から
のＮｂ、Ｓｎ等の化合物系超電導材料にも当然のことな
がら応用することができる。
この発明に用いる補強体の材質としては、銅、アルミニ
ウム、ステンレスおよびＦＲＰなどが挙げられる。また
、銅やアルミニウムなどのような常電導金属を補強体の
材質として用いれば、補強体を安定化材として機能させ
ることもできる。
ウム、ステンレスおよびＦＲＰなどが挙げられる。また
、銅やアルミニウムなどのような常電導金属を補強体の
材質として用いれば、補強体を安定化材として機能させ
ることもできる。
この発明に従う１つの好適な実施態様では、超電導体を
テープ状に成形し、このテープ状の超電導体にテープ状
の補強体を重ね合わせて超電導線とし、この超電導線を
補強体が外側に、超電導体が内側になるように曲げて構
成される。
テープ状に成形し、このテープ状の超電導体にテープ状
の補強体を重ね合わせて超電導線とし、この超電導線を
補強体が外側に、超電導体が内側になるように曲げて構
成される。
この実施態様の超電導線の製造方法は、たとえば銅など
の補強体の上に既に超電導材料の組成となった粉末を載
せて、熱間加工して、テープ状に形成される。また、補
強体の上に粉末を載せる方法としては、電着などの方法
を使用してもよい。
の補強体の上に既に超電導材料の組成となった粉末を載
せて、熱間加工して、テープ状に形成される。また、補
強体の上に粉末を載せる方法としては、電着などの方法
を使用してもよい。
また、別の方法としては、超電導材料のみを予めテープ
状に成形しておき、このテープ状の超電導体をテープ状
の補強体に重ね合わせて超電導線としてもよい。
状に成形しておき、このテープ状の超電導体をテープ状
の補強体に重ね合わせて超電導線としてもよい。
この発明に従う他の好適な実施態様では、テープ状の補
強体の上に、長手方向に連続した複数の超電導体を間隙
を介して設けて超電導線とし、補強体が外側に超電導体
が内側に位置するよう該超電導線を巻付ける。
強体の上に、長手方向に連続した複数の超電導体を間隙
を介して設けて超電導線とし、補強体が外側に超電導体
が内側に位置するよう該超電導線を巻付ける。
この第２の実施態様の超電導線の製造方法は、たとえば
、銅からなる補強体の上に既に超電導材料の組成となっ
た粉末を載せて熱間加工して、長手方向に連続した複数
の超電導体を間隙を介して配置する。超電導体は、間隙
を介して設けられているため、超電導体の間の溝も長手
方向に延びた形状で形成される。
、銅からなる補強体の上に既に超電導材料の組成となっ
た粉末を載せて熱間加工して、長手方向に連続した複数
の超電導体を間隙を介して配置する。超電導体は、間隙
を介して設けられているため、超電導体の間の溝も長手
方向に延びた形状で形成される。
さらに、別の方法としては、予め長尺体に形成した超電
導材料を、テープ状の補強体の上に間隙を介して配置し
超電導線としてもよい。
導材料を、テープ状の補強体の上に間隙を介して配置し
超電導線としてもよい。
［発明の作用効果コ
この発明の超電導コイルでは、上述のような補強体と超
電導体からなる超電導線を、補強体が外側に超電導体が
内側になるように巻付けているので、内側に位置する超
電導体には巻付けの際引張応力がほとんどかからない。
電導体からなる超電導線を、補強体が外側に超電導体が
内側になるように巻付けているので、内側に位置する超
電導体には巻付けの際引張応力がほとんどかからない。
したがって、この発明では、超電導体のクラック発生を
有効に防止することができる。なお、巻付けの際超電導
体には圧縮応力がかかるが、一般に酸化物セラミックス
系超電導材料は圧縮応力に対しては強度を有しているの
で、破壊やクラック発生等に至らない。
有効に防止することができる。なお、巻付けの際超電導
体には圧縮応力がかかるが、一般に酸化物セラミックス
系超電導材料は圧縮応力に対しては強度を有しているの
で、破壊やクラック発生等に至らない。
また、この発明に用いる超電導線は、簡易な構造である
ため、低価格で製造することができ、ひいては超電導コ
イル全体を経済的なものにすることができる。
ため、低価格で製造することができ、ひいては超電導コ
イル全体を経済的なものにすることができる。
また、上述の第２の実施態様の超電導コイルでは、間隙
を介して複数の超電導体が設けられているので、この間
隙に冷却材を通せば、超電導コイルの冷却特性を向上さ
せることができ、大電流の通電が可能になる。
を介して複数の超電導体が設けられているので、この間
隙に冷却材を通せば、超電導コイルの冷却特性を向上さ
せることができ、大電流の通電が可能になる。
さらに、複数の超電導体が設けられてるいため、１回の
超電導線の巻付けで複数の超電導体を巻付けることがで
き、超電導コイルの製造工程を大幅に短縮化することが
できるで、経済的である。また、超電導線自体の製造も
、従来に比べその製造工程が短縮化される。
超電導線の巻付けで複数の超電導体を巻付けることがで
き、超電導コイルの製造工程を大幅に短縮化することが
できるで、経済的である。また、超電導線自体の製造も
、従来に比べその製造工程が短縮化される。
［実施例コ
第１図は、この発明の一実施例に用いられる超電導線を
示す一部破断斜視図である。第１図において、１は超電
導体、２は補強体、３は超電導線を示す。たとえば、補
強体としてＣｕを用い、超電導体としてＢａ−Ｙ−Ｃｕ
系の酸化物を用いる場合には、テープ状に成形されたＣ
ｕからなる補強体の上に、既に超電導材料の組成となっ
た粉末を所定の厚みで載せ、これを熱間加工する。熱間
加工により、テープ状に成形される。
示す一部破断斜視図である。第１図において、１は超電
導体、２は補強体、３は超電導線を示す。たとえば、補
強体としてＣｕを用い、超電導体としてＢａ−Ｙ−Ｃｕ
系の酸化物を用いる場合には、テープ状に成形されたＣ
ｕからなる補強体の上に、既に超電導材料の組成となっ
た粉末を所定の厚みで載せ、これを熱間加工する。熱間
加工により、テープ状に成形される。
必要により、成形後あるいはコイル巻後、熱処理が施さ
れる。
れる。
第２図は、この発明の一実施例を示す断面図であり、第
１図に示す超電導線を４０ターン巻付けた超電導コイル
を示すものである。第２図に示されるように、超電導体
１はコイル内側に位置し、補強体２はコイル外側に位置
するように順次巻付ける。第２図に示す超電導コイルで
は、各超電導線の間を隙間なく巻付けているが、各超電
導線の間に適当な間隔を設けて巻付けてもよい。このよ
うにして形成された隙間は、超電導線を冷却するための
冷媒の通路として用いることができる。
１図に示す超電導線を４０ターン巻付けた超電導コイル
を示すものである。第２図に示されるように、超電導体
１はコイル内側に位置し、補強体２はコイル外側に位置
するように順次巻付ける。第２図に示す超電導コイルで
は、各超電導線の間を隙間なく巻付けているが、各超電
導線の間に適当な間隔を設けて巻付けてもよい。このよ
うにして形成された隙間は、超電導線を冷却するための
冷媒の通路として用いることができる。
なお、補強体の構造としては、たとえば銅とステンレス
等を重ね合わせ２層構造としたものを用いてもよい。
等を重ね合わせ２層構造としたものを用いてもよい。
第３図は、この発明の他の実施例に用いられる超電導線
を示す一部破断斜視図である。第３図において、４は超
電導体、５は補強体、６は超電導線を示す。たとえば、
補強体として、Ｃｕを用い、超電導体としてＢａ−Ｙ−
Ｃｕ系の酸化物を用いる場合には、テープ状に成形され
たＣｕからなる補強体の上に、既に超電導材料の組成と
なった粉末を複数本長手方向に延びるように間隙を介し
て載せる。この粉末を載せる方法としては、圧粉、押出
および電管などの方法を用いることができる。
を示す一部破断斜視図である。第３図において、４は超
電導体、５は補強体、６は超電導線を示す。たとえば、
補強体として、Ｃｕを用い、超電導体としてＢａ−Ｙ−
Ｃｕ系の酸化物を用いる場合には、テープ状に成形され
たＣｕからなる補強体の上に、既に超電導材料の組成と
なった粉末を複数本長手方向に延びるように間隙を介し
て載せる。この粉末を載せる方法としては、圧粉、押出
および電管などの方法を用いることができる。
このようにして粉末を載せたテープ状の銅を熱間加工す
ることにより、第３図に示すような超電導線を得ること
ができる。
ることにより、第３図に示すような超電導線を得ること
ができる。
第４図は、この発明の他の実施例を示す断面図であり、
第３図に示す超電導線を巻付けた超電導コイルを示すも
のである。第４図に示されるように、超電導体４はコイ
ル内側に位置し、補強体５はコイル外側に位置するよう
に順次巻付ける。各超電導線の超電導体４の間には間隙
が形成されており、この間隙には超電導コイルを冷却す
るため□の冷却材を通すことができる。
第３図に示す超電導線を巻付けた超電導コイルを示すも
のである。第４図に示されるように、超電導体４はコイ
ル内側に位置し、補強体５はコイル外側に位置するよう
に順次巻付ける。各超電導線の超電導体４の間には間隙
が形成されており、この間隙には超電導コイルを冷却す
るため□の冷却材を通すことができる。
なお、補強体の構造としては、たとえば銅とステンレス
等を重ね合わせたような２層構造としたものを用いても
よい。
等を重ね合わせたような２層構造としたものを用いても
よい。
第１図は、この発明の一実施例に用いられる超電導線を
示す一部破断斜視図である。第２図は、この発明の一実
施例を示す断面図である。第３図は、この発明の他の実
施例に用いられる超電導線を示す一部破断斜視図である
。第４図は、この発明の他の実施例を示す断面図である
。 図において、１．４は超電導体、２，５は補強体、３，
６は超電導線を示す。 第１図 第２図 第３図
示す一部破断斜視図である。第２図は、この発明の一実
施例を示す断面図である。第３図は、この発明の他の実
施例に用いられる超電導線を示す一部破断斜視図である
。第４図は、この発明の他の実施例を示す断面図である
。 図において、１．４は超電導体、２，５は補強体、３，
６は超電導線を示す。 第１図 第２図 第３図
Claims (7)
- （１）テープ状の補強体と、前記テープ状の補強体上に
設けられた超電導体とを有する超電導線を巻付けた超電
導コイルであって、 前記テープ状の補強体が外側に、前記超電導体が内側に
位置するように前記超電導線が巻付けられている、超電
導コイル。 - （２）前記超電導体がテープ状の超電導体である、請求
項１記載の超電導コイル。 - （３）前記超電導体が粉末から成形されたセラミックス
超電導体である、請求項２記載の超電導コイル。 - （４）前記セラミックス超電導体が、バリウム−イット
リウム−銅系の酸化物である、請求項３記載の超電導コ
イル。 - （５）前記テープ状の補強体上に、複数の前記超電導体
が間隙を介して長手方向に設けられる、請求項１記載の
超電導コイル。 - （６）前記超電導体が粉末から成形されたセラミックス
超電導体である、請求項５記載の超電導コイル。 - （７）前記セラミックス超電導体が、バリウム−イット
リウム−銅系の酸化物である、請求項６記載の超電導コ
イル。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7328587 | 1987-03-26 | ||
| JP62-73285 | 1987-03-26 | ||
| JP62-75421 | 1987-03-27 | ||
| JP7542187 | 1987-03-27 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01711A true JPH01711A (ja) | 1989-01-05 |
| JPS64711A JPS64711A (en) | 1989-01-05 |
| JP2645721B2 JP2645721B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=26414440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63072855A Expired - Lifetime JP2645721B2 (ja) | 1987-03-26 | 1988-03-25 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2645721B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3824042A1 (de) * | 1988-07-15 | 1990-01-18 | Bruker Analytische Messtechnik | Wicklungsanordnung fuer einen kryomagneten |
| JP2902003B2 (ja) * | 1989-08-22 | 1999-06-07 | 三菱重工業株式会社 | 超電導コイル構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59146906U (ja) * | 1983-03-18 | 1984-10-01 | 株式会社フジクラ | 超電導コイル |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63072855A patent/JP2645721B2/ja not_active Expired - Lifetime
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