JPH02250402A - 超電導キャビティの製造方法 - Google Patents
超電導キャビティの製造方法Info
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- JPH02250402A JPH02250402A JP1071465A JP7146589A JPH02250402A JP H02250402 A JPH02250402 A JP H02250402A JP 1071465 A JP1071465 A JP 1071465A JP 7146589 A JP7146589 A JP 7146589A JP H02250402 A JPH02250402 A JP H02250402A
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Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
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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〕
本発明は、粒子加速器に用いられる超電導空洞共振器（
超電導キャビティ）の製造方法に関するものである。
超電導キャビティ）の製造方法に関するものである。
従来超電導キャビティの製造方法としては、例えば次の
如き工程により製造されている。すなわちＮｂ板をスピ
ニング加工、絞゛り加工または切削加工などにより第３
図に示すようにキャビティ（５）部とフランジ（６）を
構成する部品を作り、この部品を互いに電子ビーム溶接
法により溶接し、その内面をフン酸と硫酸の混酸で電解
研摩を行ない内面を平滑にすると共に不純物を除去し、
その外周面に熱伝導を良好にするためＣｕ被覆層（４）
をメツキなどにより設けて超電導キャビティとしたもの
である。
如き工程により製造されている。すなわちＮｂ板をスピ
ニング加工、絞゛り加工または切削加工などにより第３
図に示すようにキャビティ（５）部とフランジ（６）を
構成する部品を作り、この部品を互いに電子ビーム溶接
法により溶接し、その内面をフン酸と硫酸の混酸で電解
研摩を行ない内面を平滑にすると共に不純物を除去し、
その外周面に熱伝導を良好にするためＣｕ被覆層（４）
をメツキなどにより設けて超電導キャビティとしたもの
である。
なお上記の溶接は内面の平滑性を向上させるために内面
より電子ビームをあて溶接するものである。
より電子ビームをあて溶接するものである。
ところで上記のＮｂキャビティは液圧バルジ加工法によ
り拡管するものであるが、−度に必要な形状に拡管する
ことが出来ないため、その途中において真空焼鈍を行な
いながら少しずつ拡げなりればならない。この焼鈍と加
工に長時間を要し必熱的に高価なものになる難点があっ
た。
り拡管するものであるが、−度に必要な形状に拡管する
ことが出来ないため、その途中において真空焼鈍を行な
いながら少しずつ拡げなりればならない。この焼鈍と加
工に長時間を要し必熱的に高価なものになる難点があっ
た。
またＮｂの焼鈍、溶接を行なうに際しては、酸化および
脆化を防止するため真空焼鈍、電子ビーム溶接を必要と
するもので、この面においてもコストアップの要因とな
っていた。さらにＮｂの加工中に、その表面から不純物
が入り超電導状態を破壊することもあるため上記のよう
に表面をフッ酸と硫酸との混酸により電解研摩を必要と
するが、この電解研摩は危険性を伴うと共に工程の複雑
なことから生産性を向上することができないなどの問題
があった。
脆化を防止するため真空焼鈍、電子ビーム溶接を必要と
するもので、この面においてもコストアップの要因とな
っていた。さらにＮｂの加工中に、その表面から不純物
が入り超電導状態を破壊することもあるため上記のよう
に表面をフッ酸と硫酸との混酸により電解研摩を必要と
するが、この電解研摩は危険性を伴うと共に工程の複雑
なことから生産性を向上することができないなどの問題
があった。
超電導キャビティの他の製造方法として、加工性のよい
アルミニウムを空洞部に成形し、この外周面にＣｕＳＮ
ｂ、Ｃｕを順次メツキによりそれぞれの層を形成し、最
後にアルミニウムを溶解除去してキャビティを得る方法
がある。しかしこの方法においてもＮｂは耐食性に優れ
ているため、メツキ膜が薄くかつ高品位のＮｂ１ｌｌを
得ることは困難であった。
アルミニウムを空洞部に成形し、この外周面にＣｕＳＮ
ｂ、Ｃｕを順次メツキによりそれぞれの層を形成し、最
後にアルミニウムを溶解除去してキャビティを得る方法
がある。しかしこの方法においてもＮｂは耐食性に優れ
ているため、メツキ膜が薄くかつ高品位のＮｂ１ｌｌを
得ることは困難であった。
本発明は上記の問題について検討の結果、Ｎｂ膜が極め
て薄く、高品位の膜を外面から電気的な操作によって設
けることができる超電導キャビティの製造方法を開発し
たものである。
て薄く、高品位の膜を外面から電気的な操作によって設
けることができる超電導キャビティの製造方法を開発し
たものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、Ｃ
ｕまたはＣｕ合金により外側寸法と所望の超電導キャビ
ティの内側寸法と同一に成型した芯金の外周面にＮｂの
薄膜を密着せしめ、該芯金を２５０°Ｃ以上に加熱して
Ｓｎの薄膜を設け、次にＳｎＮを除去した上でさらにＮ
ｂの薄膜を設は次にＣｕの被覆層を設けてキャビティの
形状とした後、上記のＣｕまたはＣｕ合金の芯金を熔解
せしめることを特徴とする超電導キャビティの製造方法
である。
ｕまたはＣｕ合金により外側寸法と所望の超電導キャビ
ティの内側寸法と同一に成型した芯金の外周面にＮｂの
薄膜を密着せしめ、該芯金を２５０°Ｃ以上に加熱して
Ｓｎの薄膜を設け、次にＳｎＮを除去した上でさらにＮ
ｂの薄膜を設は次にＣｕの被覆層を設けてキャビティの
形状とした後、上記のＣｕまたはＣｕ合金の芯金を熔解
せしめることを特徴とする超電導キャビティの製造方法
である。
すなわち本発明は加工性の良いＣｕまたはＣｕ合金を液
圧バルジ加工法などの方法によりキャビティの形に成形
し、この芯金の外周面にＮｂの薄膜を設け、上記の芯金
を２５０°Ｃ以上に加熱してＳｎの薄膜を設け、この表
面にＣｕの被覆層を設けた後、芯金を溶解除去してキャ
ビティを得るものである。
圧バルジ加工法などの方法によりキャビティの形に成形
し、この芯金の外周面にＮｂの薄膜を設け、上記の芯金
を２５０°Ｃ以上に加熱してＳｎの薄膜を設け、この表
面にＣｕの被覆層を設けた後、芯金を溶解除去してキャ
ビティを得るものである。
しかして本発明において上記のＮｂおよびＳｎの被覆層
を設ける際にはＰＶＤ法、ＣＶＤ法などの方法により行
な・うことか必要であり、この方法によれば不純物の混
入が少なく、かつ適切な厚さの薄膜が膜の良否を判定し
ながら設けることができる。
を設ける際にはＰＶＤ法、ＣＶＤ法などの方法により行
な・うことか必要であり、この方法によれば不純物の混
入が少なく、かつ適切な厚さの薄膜が膜の良否を判定し
ながら設けることができる。
またＳｎ被覆の際に芯金を２５０ ’Ｃ以上に加熱する
のは、ＳｎとＮｂの拡散およびＳｎを欠陥に浸透せしめ
る為で７５０℃位までが好ましい。またＳｎをイオンブ
レーティングなどにより設けた後大気中で加熱してＳｎ
を融体にし、ふき取ることが好ましい、これはＮｂとＳ
ｎは反応して金属間化合物を形成しＮｂ膜のピンホール
を埋めるが余分のＳｎは除去することが好ましいからで
ある。
のは、ＳｎとＮｂの拡散およびＳｎを欠陥に浸透せしめ
る為で７５０℃位までが好ましい。またＳｎをイオンブ
レーティングなどにより設けた後大気中で加熱してＳｎ
を融体にし、ふき取ることが好ましい、これはＮｂとＳ
ｎは反応して金属間化合物を形成しＮｂ膜のピンホール
を埋めるが余分のＳｎは除去することが好ましいからで
ある。
上記のＮｂ１１５Ｉの厚さは５〜１０−の範囲が経済上
好ましく、またＳｎ膜の厚さは５−程度が適当である。
好ましく、またＳｎ膜の厚さは５−程度が適当である。
〔実施例］
以下に本発明の一実施例について説明する。
第１図に示すように製造しようとする超電導キャビティ
の内側寸法と同一外側寸法からなるＣｕ芯金（１）の外
周面にＮｂをイオンブレーティングにより厚さ１０μの
Ｎｂ膜（２）を形成する。上記のＣＵ芯金を温度７５０
°Ｃに保ち、イオンブレーティングにより厚さ５−のＳ
ｎ膜（３）を設けた。次に大気中で３００″Ｃに加熱し
てＳｎを融体にし、ふき取った。さらに約３μＮｂ膜を
ポリッシングで除去した。この芯金を電気メツキ法によ
り、Ｓｎｌ膜上に厚さ２閣以上、好ましくは２〜３閣の
Ｃｕ被覆１１１（４）を設けた。そして最終工程として
Ｃｕ芯金を硝酸で溶解し、キャビティ（５）を得た。
の内側寸法と同一外側寸法からなるＣｕ芯金（１）の外
周面にＮｂをイオンブレーティングにより厚さ１０μの
Ｎｂ膜（２）を形成する。上記のＣＵ芯金を温度７５０
°Ｃに保ち、イオンブレーティングにより厚さ５−のＳ
ｎ膜（３）を設けた。次に大気中で３００″Ｃに加熱し
てＳｎを融体にし、ふき取った。さらに約３μＮｂ膜を
ポリッシングで除去した。この芯金を電気メツキ法によ
り、Ｓｎｌ膜上に厚さ２閣以上、好ましくは２〜３閣の
Ｃｕ被覆１１１（４）を設けた。そして最終工程として
Ｃｕ芯金を硝酸で溶解し、キャビティ（５）を得た。
（効果）
以上に説明したように本発明によればＮｂのような高価
な超電導材料を厚さ５〜ＩｏＪｎＡのように薄膜として
使用するためキャビティを安価に製造することができる
。また外面より超電導材料をＰＶＤ、ＣＶＤ法により加
工するため超電導部分の良否を容易に判定し得るため優
れたＮｂ１ｌｆｉを設けることができ、かつ熱電導性の
よいＣｕ材料を構造材として用いるため超電導特性の破
壊が生じ難く、キャビティとしての特性が向上するなど
工業上顕著な効果を奏するものである。
な超電導材料を厚さ５〜ＩｏＪｎＡのように薄膜として
使用するためキャビティを安価に製造することができる
。また外面より超電導材料をＰＶＤ、ＣＶＤ法により加
工するため超電導部分の良否を容易に判定し得るため優
れたＮｂ１ｌｆｉを設けることができ、かつ熱電導性の
よいＣｕ材料を構造材として用いるため超電導特性の破
壊が生じ難く、キャビティとしての特性が向上するなど
工業上顕著な効果を奏するものである。
第１図は本発明の一実施例に係るＣｕ芯金溶解前のキャ
ビティの断面図、第２図は第１図のＣｕ芯金溶解後のキ
ャビティの断面図、第３図は従来のキャビティの断面図
である。 １・・・Ｃｕ芯金、 ２・・・Ｎｂ膜、 ３・・・Ｓｎ
膜、４・・・Ｃｕ被覆層、 ５・・・キャビティ、 ６
・・・フランジ部。
ビティの断面図、第２図は第１図のＣｕ芯金溶解後のキ
ャビティの断面図、第３図は従来のキャビティの断面図
である。 １・・・Ｃｕ芯金、 ２・・・Ｎｂ膜、 ３・・・Ｓｎ
膜、４・・・Ｃｕ被覆層、 ５・・・キャビティ、 ６
・・・フランジ部。
Claims (2)
- （１）ＣｕまたはＣｕ合金によりその外側寸法を、所望
の超電導キャビティの内側寸法と同一に成型した芯金の
外周面にＮｂの薄膜を密着せしめ、該芯金を２５０℃以
上に加熱してＳｎの薄膜を設け、次にＳｎ層を除去して
さらにそのＮｂの薄膜を設け、次にＣｕの被覆層を設け
てキャビティの形状とした後、上記ＣｕまたはＣｕ合金
の芯金を溶解せしめることを特徴とする超電導キャビテ
ィの製造方法。 - （２）ＮｂおよびＳｎの薄膜をＰＶＤ、ＣＶＤにより設
けることを特徴とする請求項１記載の超電導キャビティ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071465A JPH02250402A (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 超電導キャビティの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071465A JPH02250402A (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 超電導キャビティの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02250402A true JPH02250402A (ja) | 1990-10-08 |
Family
ID=13461370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071465A Pending JPH02250402A (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 超電導キャビティの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02250402A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113388872A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-14 | 中国科学院近代物理研究所 | 复合结构超导谐振加速腔的制备方法及超导谐振加速腔 |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP1071465A patent/JPH02250402A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113388872A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-14 | 中国科学院近代物理研究所 | 复合结构超导谐振加速腔的制备方法及超导谐振加速腔 |
| CN113388872B (zh) * | 2021-06-10 | 2022-11-15 | 中国科学院近代物理研究所 | 复合结构超导谐振加速腔的制备方法及超导谐振加速腔 |
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