JPH02250403A - 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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- JPH02250403A JPH02250403A JP1071466A JP7146689A JPH02250403A JP H02250403 A JPH02250403 A JP H02250403A JP 1071466 A JP1071466 A JP 1071466A JP 7146689 A JP7146689 A JP 7146689A JP H02250403 A JPH02250403 A JP H02250403A
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Landscapes
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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
ピンニング加工、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（６）部とフランジ部（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、その内面をフッ酸と硫酸の混酸で
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
（５）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。
の如き工程により製造されている。すなわちＮｂ板をス
ピンニング加工、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（６）部とフランジ部（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、その内面をフッ酸と硫酸の混酸で
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
（５）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一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げればならない。この焼鈍と加工
に長時間を要し必然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一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げればならない。この焼鈍と加工
に長時間を要し必然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Ｃｕ、、
Ｎｂ、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熔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Ｎｂ膜を
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Ｃｕ、、
Ｎｂ、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熔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Ｎｂ膜を
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。
（課題を解決するめたの手段および作用〕本発明は、Ｃ
ｕ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Ａ
ｌの薄膜を形成し、その上にＮｌの薄膜を形成し、次に
Ｎｂの薄膜を密着せしめた後、該Ｎｂ薄膜の外表面に陽
極酸化処理を施し、その外側にＣｕの薄膜を介してＣｕ
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合金芯金、Ａｌ薄膜およびＮｉｌ膜を順次溶解せ
しめることを特徴とする超電導キャビティの製造方法で
ある。
ｕ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Ａ
ｌの薄膜を形成し、その上にＮｌの薄膜を形成し、次に
Ｎｂの薄膜を密着せしめた後、該Ｎｂ薄膜の外表面に陽
極酸化処理を施し、その外側にＣｕの薄膜を介してＣｕ
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合金芯金、Ａｌ薄膜およびＮｉｌ膜を順次溶解せ
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Ｎｂ１ｉのピンホール封孔のた
めＡｎの薄膜を設け、その上ニＮ ｉ （ＤＦＲＭヲ形
成シ、コノ上ニＮｂ）Ｔｇｌｒｍを密着させた後、この
Ｎｂ薄膜の外表面に陽極酸化処理を施し、その外側にＣ
ｕの薄膜を介してＣｕ被覆層を設けてキャビティの形状
とした後、ＣｕまたはＣｕ合金芯金、Ａｌ薄膜、Ｎｉｌ
膜を順次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Ｎｂ１ｉのピンホール封孔のた
めＡｎの薄膜を設け、その上ニＮ ｉ （ＤＦＲＭヲ形
成シ、コノ上ニＮｂ）Ｔｇｌｒｍを密着させた後、この
Ｎｂ薄膜の外表面に陽極酸化処理を施し、その外側にＣ
ｕの薄膜を介してＣｕ被覆層を設けてキャビティの形状
とした後、ＣｕまたはＣｕ合金芯金、Ａｌ薄膜、Ｎｉｌ
膜を順次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Ａｆｆｉ、ＮｉおよびＮ
ｂの薄膜を設ける際にはＰＶＤ法、ＣＶＤ法などの方法
により行なうことが必要であり、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ｙｉ膜を膜の良否
を判定しながら設けることができる。
ｂの薄膜を設ける際にはＰＶＤ法、ＣＶＤ法などの方法
により行なうことが必要であり、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ｙｉ膜を膜の良否
を判定しながら設けることができる。
またＮｂ薄膜の外表面に陽極酸化処理を施す理由は、Ｎ
ｂ膜の欠陥を下地／１ｍ膜に生成させるアルマイト層で
封孔する為である。
ｂ膜の欠陥を下地／１ｍ膜に生成させるアルマイト層で
封孔する為である。
さらに上記の陽極酸化膜にＣｕの薄膜を介してＣｕ被覆
層を設けるのは、直接Ｃｕの被覆層を設けるとＮｂ″Ｆ
ｉ膜とＣｕ被覆層が密着しないので、Ｃｕのｆ！ｌ膜を
介することによりＮｂｔＨｌｌの厚さは５〜１０−の範
囲が経済上好まし４、またＣｕ薄膜は５〜６ＪＭ程度、
Ｃｕ被覆層は２〜３閣程度が適当である。
層を設けるのは、直接Ｃｕの被覆層を設けるとＮｂ″Ｆ
ｉ膜とＣｕ被覆層が密着しないので、Ｃｕのｆ！ｌ膜を
介することによりＮｂｔＨｌｌの厚さは５〜１０−の範
囲が経済上好まし４、またＣｕ薄膜は５〜６ＪＭ程度、
Ｃｕ被覆層は２〜３閣程度が適当である。
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
の内側寸法と同一の外側寸法からなるＣＵ芯金（１）の
外周面に、イオンブレーティングにより厚さ１０μのＡ
ｊ２薄膜（２）を設け、次にＮｉを厚さ２−イオンブレ
ーティングしてＮｉ薄膜（３）を設け、次にＮｂを同様
にして厚さ１０−のＮｂ薄膜（４）を設け、この外表面
に陽極酸化処理を施しく図示せず）その外側にＣｕをス
パッタリングまたはフラッシュメツキにより厚さ５．ｍ
のＣｕ薄膜を形成し、さらにその表面に電気メツキによ
り３−のＣｕ被覆層（５）を設けた。そして最終工程と
して前記のＣｕ芯金を硝酸で溶解し、次にＡｎ薄膜を塩
酸で熔解し、さらにＮｉ薄膜を有機酸で溶解して第２図
に示すようなキャビティ（６）を得た。
の内側寸法と同一の外側寸法からなるＣＵ芯金（１）の
外周面に、イオンブレーティングにより厚さ１０μのＡ
ｊ２薄膜（２）を設け、次にＮｉを厚さ２−イオンブレ
ーティングしてＮｉ薄膜（３）を設け、次にＮｂを同様
にして厚さ１０−のＮｂ薄膜（４）を設け、この外表面
に陽極酸化処理を施しく図示せず）その外側にＣｕをス
パッタリングまたはフラッシュメツキにより厚さ５．ｍ
のＣｕ薄膜を形成し、さらにその表面に電気メツキによ
り３−のＣｕ被覆層（５）を設けた。そして最終工程と
して前記のＣｕ芯金を硝酸で溶解し、次にＡｎ薄膜を塩
酸で熔解し、さらにＮｉ薄膜を有機酸で溶解して第２図
に示すようなキャビティ（６）を得た。
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５〜１０−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
Ｎｂ被膜を受けることができ、かつ熱伝導性のよい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５〜１０−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
Ｎｂ被膜を受けることができ、かつ熱伝導性のよい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・・・Ａ２薄膜、 ３・・・Ｎ
ｉ薄膜、 ４・・・Ｎｂ薄膜、 ５・・・Ｃｕ被覆層、
６・・・キャビティ、 ７・・・フランジ部。 特許出願人 古河電気工、業株式会社第２図 第３図
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・・・Ａ２薄膜、 ３・・・Ｎ
ｉ薄膜、 ４・・・Ｎｂ薄膜、 ５・・・Ｃｕ被覆層、
６・・・キャビティ、 ７・・・フランジ部。 特許出願人 古河電気工、業株式会社第２図 第３図
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Ａｌの薄膜を形成し、その上にＮｉの薄膜を形
成し、次にＮｂの薄膜を密着せしめた後、該Ｎｂ薄膜の
外表面に陽極酸化処理を施し、その外側にＣｕの薄膜を
介してＣｕ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、Ａｌ薄膜およびＮｉ薄膜
を順次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）Ａｌ、ＮｉおよびＮｂ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 |
|---|---|---|---|
| JP1071466A JPH02250403A (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 |
|---|---|---|---|
| JP1071466A JPH02250403A (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 |
|---|---|
| JPH02250403A true JPH02250403A (ja) | 1990-10-08 |
Family
ID=13461400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071466A Pending JPH02250403A (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) | JPH02250403A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002100133A3 (en) * | 2001-06-06 | 2003-02-20 | Cornell Res Foundation Inc | Superconductor accelerator cavity with multiple layer metal films |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP1071466A patent/JPH02250403A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002100133A3 (en) * | 2001-06-06 | 2003-02-20 | Cornell Res Foundation Inc | Superconductor accelerator cavity with multiple layer metal films |
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