JPH02265661A - 超電導体微粒子の精製装置 - 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、臨界温度、臨界磁場等が異なる超電導体、常
電導体、絶縁体等からなる異なる粒径を有する微粒子の
混合物の中から所望の超電導体微粒子のみを分級、精製
する装置に関する。

［従来の技術１ 近年、セラミックス材料をある一定の組成で焼結するこ
とにより、７７に以上、場合によっては室温付近におい
て超電導性を示す焼結体が得られることが見い出されて
いる。しかしこれらの超電導体の結晶構造、相図は、ま
だ十分に解明されておらず、超電導を示さない結晶相が
共存している場合がほとんどである。

しかし、超電導性を示さない結晶相が共存する場合、そ
れらを超電導性を示す結晶相と分離することは極めて困
難である。更に、熱処理条件を制御することにより、超
電導結晶相のみを作製する技術も確立していない、また
、最近のセラミックス超電導体の場合には、異なる臨界
温度或いは臨界磁場を有する複数の超電導体結晶相が共
存していることも多く、その中から所望の瀉界温度範囲
或いは臨界磁場範囲を有する超電導結晶相のみを分離す
る方法も、従来知られていない。

更には、超電導性を有する焼結体は、通常、微結晶の集
合体であり、その超電導特性は、結晶粒界の状態によっ
て大きく左右されるため、特性の安定した焼結体を得る
には、その結晶粒界を揃える必要がある６ そこで、粒径の揃った超電導体微粒子を再焼結すること
により、結晶粒界の揃った超電導焼結体を得る提案もな
されたが、そのような粒径の揃った超電導体微粒子を分
級する適当な方法も見い出されておらず、粉体工学ハン
ドブック（井伊谷鋼−編集、朝倉書店）に記載されてい
るような一般的な粒子の分級方法を、超電導体微粒子に
応用する以外に方法がなかった。

従来の一般的な粒子の分級方法としては、目開きの違う
網を眼径の大きい方から順次積み重ねて分級する、いわ
ゆるふるい分は法や、流体中を沈降する粒子の終末沈降
速度を利用して分級する、いわゆる沈降法などが知られ
ている。

しかしながら、例えばふるい分は法においては、数μｍ
以下のふるい目開きは製造不可能なので、極小粒径の分
級はできない。更には、ふるい目を通過させるために、
微粒子に圧力を加えることが多く、その場合はより高精
度な分級の一手段としての、真空中での分級を行なうこ
とができないなどの問題を生じ、また沈降法においては
、沈降速度が粒径だけでなくその比重にも依存するので
、厳密な分級ができない、また液相沈降法を用いる場合
は、液体と微粒子の分離に手間がかかり、沈降速度も一
般に遅いので分級に時間がかかる。また当然のことなが
ら、真空中では実施できないなどの問題点を有している
。

［発明が解決しようとする課題１ 本発明の目的は、超電導体微粒子を含む被精製粉体の中
から、超電導体微粒子のみを分離し、精製できる超電導
体微粒子の精製装置を提供することにある。

更に本発明の目的は、粒径及び臨界温度、温容磁場など
の特性の異なる複数の超電導体微粒子が共存しでいる被
精製粉体の中から、所望の特性を有する超電導体微粒子
のみを分級、精製できる超電導体微粒子の精製装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的は、以下の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、 超電導体微粒子を含む粉体の流れを形成するための手段
と、該粉体の流れに磁場を印加するための手段とを有す
ることを特徴とする超電導体微粒子の精製装置、 及び、超電導体微粒子を含む粉体の流れを形成するため
の手段と、該粉体の流路内にあって、１つ又は複数のス
リットを有する仕切手段と、該粉体の流れに磁場を印加
するための手段とを有することを特徴とする特徴とする
超電導体微粒子の精製装置、 及び、超電導体微粒子を含む粉体の流れを形成するため
の手段と、該粉体の流れに沿って、強度の異なる複数の
磁場を形成するための手段とを有する超電導体微粒子の
精製装置である。

本発明は、超電導体特有の磁気的性質であるマイスナー
効果を利用することに基づく。

マイスナー効果とは、超電導体微粒子が超電導性を示す
温度下において、その微粒子に磁場を印加すると、その
微粒子が完全反磁性を示すという効果である。すなわち
、上記の温度下において、超電導体微粒子を含む粉体に
磁石により磁場を印加すると、その粒径が約０．０１μ
ｍ以上のものについてはマイスター効果により磁石に対
する反発力が生じる。一方、粒径がそれ未満のもの、及
び常電導体や絶縁体等の微粒子についてはマイスナー効
果が発生しないので反発力が生じない。

この原理を利用することにより、まず常電導体や絶縁体
等が混入している粉体の中から超電導体微粒子のみを精
度よく分離し、精製することができる。

例えば、常電導体や絶縁体等が混入している被精製粉体
の流れを形成し、その被精製粉体中の超電導体微粒子が
その超電導性を示す程度の温度下において、その超電導
性を有効に利用できる程度の磁場を被精製粉体に印加し
、その結果生じるマイスナー効果による反発力で、被精
製粉体中の超電導体微粒子の流れとそれ以外の微粒子の
流れとを位置的に分離することにより、精製することが
できる。

またマイスナー効果により変化する超電導体微粒子の流
れの軌跡はその微粒子中に含まれる超電導体の割合に依
存する。なぜならば、超電導体微粒子を移動させる力は
、マイスナー効果つまり印加された磁束を粒子内から粒
子の外部に追い出す時の反発力により生じるからである
。つまり同じ粒径であっても超電導体の存在比が小さい
、つまり純度が低い場合、反発力は小さくなりこの結果
粉体の流れの軌跡の変化は小さくなる。

例えば下から上に向かって磁束密度が小さくなってゆく
ような分布を持つ磁場を印加する場合、超電導体の存在
比が小さい粒子はマイスナー効果が小さくこの結果浮上
の高さが小さくなる。

逆に超電導体の存在比が大きな粒子は高く浮上する。浮
上する高さは、粒子の重さとマイスナー効果の大きさの
釣り合いで決定される。

このように浮上した超電導体微粒子のある高さの部分を
選択的に収集することにより、所望の純度つまり超電導
体の存在比が所望の値を有する超電導体微粒子のみを取
り出すことができる。

ここで、本発明の装置に於て、粉体の流れを形成する手
段はどの様なものであっても良いが、例えば、粉体に直
接キャリアーガスを吹きつける手段や、粉体をＨｅガス
、液体窒素等の流体中を自然落下させる手段等が挙げら
れる。

本発明の装置に使用するキャリアーガスとしては、例え
ばＨｅガス等を挙げることができる。また、超電導体の
臨界温度よりも十分な低温においても液化しないガスが
好ましい。

また、上記粉体の流れに磁場を印加する手段は、例えば
、永久磁石や電磁石等であり、その磁石の形状は、超電
導体微粒子がその飛翔起動を偏向するような磁場な印加
可能であればどのような形状でもよい、したがって、例
えば板状、柱状、凹状等の磁石、あるいはそれら磁石の
複数を配設したものであってもよい、なお、粉体の流れ
を自然落下により形成する場合には、その落下軌道を偏
向するような磁場を印加できる磁石の形状や配設位置に
すれば良い。

また、所望の粒径あるいは粒度分布を得たい場合は、そ
の所望とする粒径の範囲によって各種の分級手段を組み
合わせて用いることもできるが、通常、粒径が０．０１
μｍ以上の超電導体微粒子について精製に有効なマイス
ナー効果を得ることができるので、従来の分級方法では
困難であった超電導体の粒径が約０．旧μｍ以上の微粒
子とそれ以下の粒径の微粒子を容易に分級できる。

また、それ以外の所望の粒径の分級を行なうことも可能
である。つまり、比重が揃っている粉体を本発明の装置
に用いれば、例えば、キャリアーガスによる粉体の飛翔
距離、或は浮上の高さの違い、自然落下による終末速度
の違いはその粒径に依存するので、それらを部位選択的
に収集することにより、粒径が０．０１μｍ以上の超電
導体微粒子のうちの所望の粒径範囲の超電導体微粒子の
分級も可能となる。

なお、重さが同じで比重の異なる超電導体微粒子は、そ
の沈降速度が異なるので、液体中を沈降させることによ
り、比重に応じて分離することができる。

なお、本発明の装置に於て、上記の如く、粉体の分級を
より精度良く行うためには、１個又は複数個のスリット
を有する仕切手段を、同一装置内に併有していることが
好ましい６ 更に、本発明の装置は、臨界温度（超電導転移温度）或
は臨界磁場（超電導転移磁場）が、それぞれ異なる複数
の超電導体微粒子が共存ｌノでいる粉体の中から、所望
の臨界温度範囲或は臨界磁場範囲を有する超電導体微粒
子を得ることもできる。

例えば、上記の精製装置に於て、所望の臨界温度範囲を
有する超電導体微粒子を得たい場合は、粉体貯蔵庫、キ
ャリアーガス及び粉体流路等の温度を、所望の臨界温度
範囲により適宜選定しっつ、上記の精製装置を運転すれ
ば良い。

また、例えば、所望の臨界磁場範囲を有する超電導体微
粒子を得たい場合は、被精製粉体に印加する磁場を所望
の臨界磁場範囲により適宜選定しつつ、上記の精製装置
を運転すれば良い。

更に、本発明の装置は、上記の如く、超電導体微粒子の
精製、分級はもちろんのこと、所望の比重の粉体のみを
得ることも可能である。

即ち、粉体の粒径が揃っている場合には、キャリアーガ
スによる粉体の飛翔距離、或は浮上の高さの違い、自然
落下による終末速度の違いや磁場印加による超電導体微
粒子の流れ方向の変化の度合は、その比重に依存するの
で、それらを部位選択的に収集することにより、所望の
比重の超電導体微粒子のみを分離することもできる。

以下、本発明の上記、超電導体微粒子の精製装置を、好
ましい幾つかの態様を挙げて説明する。

まず、本発明装置の第１の態様は、超電導体微粒子を含
む粉体を水平方向に噴出し、粉体の流れを形成する手段
と、噴出口からある特定の距離の位置に１個又は複数個
のスリットを有し、水□平に設けられた仕切手段、及び
スリットの下方に設けられ、該粉体の流れに対して垂直
方向に磁場を印加するための手段を有することを特徴と
している。

本態様によれば、その中に含まれる超電導体微粒子が、
十分にその超電導性を発現し得る温度に保持された被精
製粉体を、キャリアーガスと共に、ノズル等から水平に
放出させると、被精製粉体中の粒径が大きく重い粉体粒
子は前記ノズルに近い位置で落下し始め、粒径が小さく
軽い粉体粒子は前記ノズルから遠い位置で落下し始める
ので、その落下する粉体粒子群は水平方向に粒度分布を
形成する。それらを、ノズルから適当な距離の位置に、
１個又は複数個のスリットを有する水平に設けられた仕
切手段によって選択的に分離することによって、分級す
ることができる。尚、上述のキャリアーガスの種類、流
動速度、流動量、スリットのスリット幅などの種々の条
件は、所望の粒径範囲により適宜選定すればよい。

更に、前記温度下において、精製するのに十分な広さ及
び形状を有し、垂直または垂直よりもやや傾けた状態（
被精製粉体が板状磁石上に堆積しない程度の角度範囲が
好ましい）で、前記スリットの下方に設けられた板状磁
石によって、上記の如く分級されスリットを通過し、そ
の板状磁石の近傍に落下してきた被精製粉体に、先に述
べた温度下において、先に述べた磁場を印加し、被精製
粉体中の超電導体微粒子の落下軌跡を変化させ、その超
電導体微粒子の落下位置及びそれ以外の微粒子の落下位
置に各々設けた捕集手段により捕集し、超電導体微粒子
のみを分離することもでき、本態様の装置によって精製
と分級な同時に行うことが可能である。

なお、上記装置に於て、磁場印加手段は、永久磁石、電
磁石のいずれでも良く、その形状についても特に限定さ
れるものではないが、例えば、上記の１枚の板状磁石が
複数個の電磁石で構成され、粉体の落下方向に向けて順
次、ある特定の周期でオン−オフを繰り返すような磁場
の印加手段である場合には、超電導体微粒子の落下軌跡
を効率良く変化させることができ、精製工程の短縮化な
どに於て有利となる。又、この精製工程のより一層の短
縮化をはかるために、磁石表面に非磁性体材の板を設け
、これを振動させることにより、粉体の流れを円滑にす
ることができる。

次に、本発明装置の第２の態様は、超電導体微粒子を含
む粉体な、キャリアーガス流路中に浮上させるための手
段と、該手段によって形成されたキャリアーガスの流れ
に対して垂直方向に超電導体微粒子を移動させるような
磁場を印加するた°めの手段、及び該磁場印加手段と相
対する位置に１個又は複数個のスリットを有し、垂直に
設けられた仕切手段とを有することを特徴としている。

本態様によれば、浮上手段により超電導体微粒子を含む
粉体なキャリアーガスで浮上させるので、その粉体の粒
径が揃っている場合には、比重の小さい粉体は高く浮上
し、比重の大きい粉体は低い位置までしか浮上しない。

したがって、その浮上粉体に磁−場を印加し、マイスナ
ー効果による反発力で、その粉体の中から超電導体微粒
子のみを１個又は複数個のスリットを設けた仕切板を介
してその高さに応じて部位選択的にキャリアーガス流外
に分離し、キャリアーガス流外に設けられた捕集手段に
より捕集し、精製と分離を同時に行うことが可能である
。

ここで、浮上手段は、粉体なキャリアーガスにより浮上
させることができる手段であればどのような手段でもよ
く、例えば、粉体に直接キャリアーガスを吹きつける手
段、振動している容器中に粉体な入れてその容器内にキ
ャリアーガスを導入する手段、粉体な容器より落下させ
てその落下する粉体にキャリアーガスを吹きつける手段
或は、磁場を印加する手段の方向より吸引する手段など
を挙げることができる。

また、磁場印加手段は、本態様に於ても永久磁石、電磁
石のいずれでも良く、その形状についても特に限定され
るものではないが、例えば、電磁石からなり、粉体の浮
上手段に同期して、ある特定の周期でオン−オフを繰り
返すような磁場印加手段である場合には、より精度の良
い分級が可能である。

この場合には、例えば第２８図に示すような制御系で電
気的に制御され、各部の周期がとられる。１ｏ１は制御
用コンピュータ、１０２は粉体を吹き上げるためのキャ
リアーガスの注入口を開閉するシャッター（後述する実
施例装置第１４図、第１５図に例示するＡ位置）、１０
３は所定の浮上した微粒子のうち、マイスナー効果によ
る反発力で、キャリアーガスの流路から排除された超電
導体微粒子を取り込む、取り込み口に取り付けられたシ
シャッター（後述する実施例装置第１４図、第１５図に
例示するＢ位置）、１０４は電磁石用電源、１０５は電
磁石（後述する実施例装置第１４図、第１５図に例示す
るＭ位置）で、マイスナー効果による超電導体微粒子の
精製に必要な磁場を発生する。

上記のシャッター、磁石は第２９図のように同期をとっ
て駆動される。横軸は時間、縦軸はシャッター１０２．
１０３の動作については駆動パルスを示し、磁石１０５
については通電される電流を示す。シャッター１０２．
１０３はパルスの立上がりで「開」となり立下りで「閉
」となる。

まず、シャッター１０２が「開」となりキャリアーガス
とともに粉体粒子をキャリアーガス流路・に浮上させる
。時間ｔ１が経過し、各粒径ごとに浮上位置が定まった
ところで、シャッター１３が「開」となり同時に磁石は
「オン」となる。この後、時間ｔ２の間に超電導体微粒
子はキャリアーガス流路から取り込み口を通って排除さ
れる。その後シャッター１０２．１０３が「閉」となり
磁石は「オフ」となる０時間ｔｓが経過してキャリアー
ガス流路に残った非超電導体粉末が落下した後、シャッ
ター１０２が再び「開」となり上記の動作がくり返され
る。

さらに、非超電導体補集手段を備えた場合（後述する実
施例装置第１５図に例示）には、その入口を開閉するた
めのシャッター１０６（第１５図Ｃ位置）を具備する。

その場合の制御系のブロック図及びタイムチャートを第
３０図及び第３１図に示す。作用は上述の場合と同じで
ある。

１０６がシャッター（第１５図Ｃ位置）で、シャッター
１０２が「開」のときシャッター１０６は「閉」、シャ
ッターＡが「閉」のときシャッターＣは「開」となるよ
うに動作する。

なお、上記装置において、キャリアーガスの種類、流動
速度、流動量、スリットのスリット幅などの種々の条件
は、所望の粒径範囲により適宜選定すればよい。

更に、本発明装置の第３の態様は、ヘリウムガス或は、
液体窒素等の流体を充満した容器と、該容器中で超電導
体微粒子を含む粉体な落下させる手段と、該流体と該粉
体な所望の超電導体の超電導転移温度以下に保持する手
段と、該粉体の落下経路内にあって、一部にスリットを
有する一枚又は複数枚の水平仕切手段と、該粉体の落下
方向に直交する面内で相対する２つの方向に勾配を有す
る磁場を適当な周期で交互に印加する手段を具備し、前
記スリットを適当に配置し、あるいは開閉し、ないしは
移動させることにより特定の沈降速度を有する超電導体
微粒子のみを、スリットを通過させることにより、所望
の粒径を有する超電導体微粒子のみを選択的に取りだす
、超電導体微粒子の精製・分級装置、である。

本態様によれば、ヘリウムガス、液体窒素等の流体中を
、臨界温度Ｔｃ以下の温度に保った被精製粉体を落下さ
せ、所望の粒径の微粉末が終末沈降速度に達した領域に
おいて、互いに逆方向の勾配を持った磁場が、交互に、
適当な周期で、上記領域を沈降しつつある微粉末に印加
されるようにし、この結果、マイスナー効果による反発
力により、超電導状態にある微粉末のみが、ジグザグの
沈降軌路を描くようにし、かつ上記領域に適当な数の仕
切板を配置し、その仕切板の一部に、微粉末を通過させ
るためのスリットを設け、このスリットを適当に配置す
ることにより、あるいはスリットを適当な周期で開閉す
ることにより、またはスリットを移動させることにより
、特定の沈降速度を持つ超電導微粉末のみを通過させる
ことにより、精製、分級を同時に行なうことが可能であ
る。

尚、上記装置に於て、磁場印加手段は、永久磁石、電磁
石のいずれでも良く、その形状についても特に限定され
るものではない。

これらのノズル、及びスリットのシャッターの開閉、電
磁石のオン−オフなどは例えば次のように電気的に制御
され、同期をとる６ 第３２図に制御系のブロック図を示す（図示例では後述
する第１７図、第１８図示例装置を前提とした）。１０
７は制御用コンピュータ、１０８はノズルを開閉するシ
ャッター（第１７図Ｎ位置）、１０９は電磁石用電源、
１１０は第１の磁場印加用電磁石（第１７図Ｍ、位置）
、１１１は第２の磁場印加用電磁石（第１７図Ｍ２位置
）である、さらに、粉体落下の経路が２つ存在する場合
（第１８図示例装置）には、第１の経路に属するスリッ
ト（Ｓ＋、Ｓ’＋、Ｓ′°１・・・位置）の開閉を行う
シャッター１１２、第２の経路に属するスリット（Ｓ２
　、Ｓ’２・・・位置）の開閉を行うシャッター１１３
が付は加えられる。

上記のシャッター及び電磁石は、例えば第３３図に示す
ようなタイムチャートに従って駆動され、全体の同期を
とる。横軸は時間である。各シャッターについては駆動
パルスを示し、パルスの立上がりで「開」、立下がりで
「閉」となる。

電磁石については通電する電流を示す。

シャッター、電磁石の駆動の周期Ｔｏは、所望の超電導
微粒子の終末沈降速度Ｖ、及び仕切板の間隔βと次の関
係にある。

ｓ ただし、この関係は超電導微粒子の落下軌跡が、直線か
らあまりズレない場合に正確に成り立つもので、実際に
は若干の経験的な補正が必要である。

ノズルのシャッターの開閉と、他の部分の駆動のタイミ
ングのズレＴ６は、被精製粉体がノズルから放出されて
から、精製の行われる領域に達するまでの時間又はその
時間からＴｏの整数倍をさし引いた残りの時間であって
、精製後補果される超電導微粒子の量が最大となるよう
に、経験的に求められる。

また、本発明装置の第４の態様は、非磁性体材料を壁材
としてこの壁材を振動させて粉体の流れを円滑にするた
めの手段を設けた粉体用通路と流通路内に超電導体微粒
子を含む粉体の流れを形成する手段、及び、該粉体の流
れに対して垂直方向に磁場を印加するための手段とを有
することを特徴としている。

本態様によれば、磁場印加手段として、例えば、その印
加磁場の強さが弱い磁石から強い磁石を順番に、振動通
路の途中に多段階設置する。すると、通路内を流れる超
電導体微粒子を含む粉体は、ます印加磁場が弱い磁石に
より、その粉体流に対して弱い磁場が印加される。そし
て、その粉体流の中の粒径が大きい超電導体微粒子は、
その飛翔軌道を大きく偏向する。しかし、粒径が小さい
超電導体微粒子は、その飛翔起動は全く偏向しないか、
少ししか偏向しない。なぜならば、磁場侵入深さが同じ
場合には、粒径の大きな超電導体微粒子の方が、マイス
ナー効果による反発力が大きいからである。その際に偏
向しなかった、あるいは少ししか偏向しなかった超電導
体微粒子を、通路の後部分に設けた強い磁石による印加
磁場で偏向し及び精製できる。

このようにして粒径が小さく軽い超電導体微粒子を偏向
することによって、粒径が０．２μｍ以下の超電導体微
粒子のうちの所望の粒径範囲の超電導体微粒子の分級及
び精製が可能となる。

尚、上記装置に於て、粉体流形成手段は、振動通路内に
粉体の流れを形成できるものであればどのようなもので
もよく、例えば、粉体に直接キャリアーガスを吹きつけ
る手段や、振動通路を垂直、又は傾けて重力により粉体
を落下させる手段等である９重力により粉体を落下させ
る場合には、振動通路内に適当な液体を充填し、その液
体中で粉体な沈降させてもよい。

又、粉体の通路は、振動が可能な非磁性材を壁材とする
ものであれば特に限定されるものではない、非磁性材と
しては、例えばガラス、セラミックス、Ａβ等を挙げる
ことができる。その形状は、パイプ状、またはその内部
が空洞であるＶ字形状１箱状、平板状等、種々の形状が
可能である。また、該粉体用通路は必ずしも密閉された
通路でなくてもよいが、外部の風、空気流等の影響を受
けずに精密な精製、分級な行なうという点においては、
密閉された通路であることが好ましい、また例えば、両
脇に収集用ダクトを備え、内部が空洞であるＶ字形試の
平板の形状を有し、傾角が６０＠〜７０°であるように
傾けて配設された振動通路などを好ましい態様として挙
げることができる。

そのような通路に振動発生手段を接続して、本態様の装
置の振動通路を構成することができる。

なお、その振動は、必ずしも通路全体に必要なのではな
く、磁場印加手段による磁場が印加される部分の通路が
振動できれば良い。

振動の周波数は、特に限定されないが一般的には１）１
ｚ〜２０ｋＨｚ程度であり振動発生手段とじては、モー
ターとカムを用いた機械的手段あるいは圧電材料（Ｚ、
、Ｏ，ＡＪ２Ｎ、ＰＺＴ等）を用いた超音波発振子など
通路を振動できるものであれば何でも良い６ 尚、先述した如く、本発明の第１の態様に於て、磁石表
面に設けられる超音波振動板とは、本態様の如くもので
ある。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明の装置を用いれば、そ
の被精製粉体の中から所望の純度、粒径及び臨界温度、
臨界磁場範囲を有する超電導体微粒子の精製、分級、分
離を同時かつ容易に実施でき、その方法に使用する装置
は小型で簡易なものであり、その経過を目視できる。更
には低圧下において実施可能であり、しかも、被精製粉
体の流れを形成しつつ、上記工程を行うものであるから
、多量の粉体の高速で高精度な精製ができる。

また本発明の装置は、不純物を含む超電導性焼結体の純
度を高めることにおいて、非常に有用である。つまり本
発明によれば、精製及び分級がμｍ単位でも実施可能な
ので、その一つの微粒子内に超電導性部分と不純物部分
が共存することが無い程度まで、焼結体を非常に細かく
粉砕して、精製することができる。その結果として、高
純度の超電導性粉末が得られるのである。

また、更には、本発明の装置においては、比重の揃った
超電導体微粒子を得ることができるので、異なる組成の
超電導体の混入が少ない超電導体を得ることができる。

［実施例］ 以下に、具体的な実施例を挙げ、更に、図面を参照して
本発明の詳細な説明する。

実施例１ 第１図は本発明装置の一例を示す、９は比較的粒径の大
きな超電導体微粒子、ｌＯは粒径が約０．１ｕｍ以下の
比較的粒径の小さな超電導体微粒子、７及び８は粒径が
比較的大きい非超電導体微粒子及び粒径が比較的小さな
非超電導体微粒子である。本実施例では分級・精製すべ
き超電導材料はＹＢａｚＣｕｓＯｔ−ａ　　（０，ｌ　
＜δ＜　０．２）である。

ＹｚＯｓ、　ＢａＣＯ５，ＣｕＯをＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝１
　：　２　：　３となるように混合し、これを大気中９
５０℃で２時間熱処理した。この時のＸ線回折パターン
を第２図に示す。図中、目的とする超電導体ＹＢａ＊Ｃ
ｕ５Ｏｔ−ｊのピークをＳ“で表示しである。この図か
ら明らかなようにこの試料は非超電導体を含んでいる。

乳鉢で粉砕後、トルエン中で沈降速度を測定すると、粒
径により沈降速度は異なるが、全体としては同一粒径は
ほぼ同じ速度で沈降した。従って、超電導体と不純物で
ある非超電導体の比重はほぼ同じであると考えられる。

まず、超電導体微粒子を含む粉体と臨界温度以下のキャ
リアーガス（例えばＨｅガス）を混合し混合粉体１とす
る。これを窓２より噴出させる。この時の噴出速度は、
粉体の比重や所望とする粒径範囲により選定する。仕切
板３のスリットｌｌａ。

Ｈｂの位置は可動とし、またそのスリット幅は所望とす
る粒径範囲により選定する６粒径の大きな微粒子は窓２
の近くに、小さな微粒子は遠くまでキャリアーガスによ
ってはこばれる０粒径の揃った粉体はスリットを通過後
重力によって落下するが、このとき板状永久磁石５ａに
より比較的大きな粒径の超電導体微粒子９は、磁石面よ
りはなれ、仕切板４ａをこえて落下する。しかし常電導
体や絶縁体、つまり非超電導体微粒子７は、マイスナー
効果を示さないので仕切板４ａをこえることはない、仕
切板４ａをこえた超電導体微粒子は捕集容器６ａによっ
て回収される。同様に比較的粒径の小さな超電導微粒子
１０も永久磁石５ｂ、仕切板４ｂにより非超電導体微粒
子８と分離されて捕集容器６ｂに集められる。

本実施例での分級・精製条件は以下のとおりである、第
１図において、窓２よりＨｅガスからなるキャリアーガ
スを用いて約２００ｍβ／ｍｉｎの流速で混合粉体ｌを
噴出させる。Ｈｅガスの温度は不図示の装置により７０
に以下に冷却しである。スリット１１ａの間隔は３ｍｍ
ｘスリットｌｌｂは４ｍｍである。

窓２からスリットｌｌａまでの距離は５０ｃｍ、窓２か
らスリットＩｌｂまでは１５０ｃｍである。永久磁石は
すべてＳｍ−Ｃｏで、温度７７Ｋに不図示の装置で冷却
しである。仕切板４ａ、　４ｂは、磁石５ａ、　５ｂの
裏面より４ｍｍ突出している。以上の寸うな実施条件で
５ｇ程度の原料粉体より捕集容器６ａには２．５ｇ程度
、捕集容器６ｂには２ｇ程度の超電導体が捕集できた。

この捕集容器中の粉体のＸ線回折図形は第３図のように
なり第２図中の非超電導体の回折ピークはすべて消失し
本装置により超電導体の精製ができることが確認できた
。また電子顕微鏡により捕集容器６ａには１００〜２０
０μｍφ、容器６ｂには】Ｏ〜５０μｍφ程度の粒径の
超電導体が捕集されており分級の効果も確認できた。

実施例２ 超電導体微粒子を含む粉体の粒径分布が大きくかつ約１
００μｍ以上の大きな粒子を含む場合には第１図の窓２
をノズル状にし、キャリアーガスの圧力差がノズル状窓
２の通過前後で１桁以上になるように粉体流をノズル状
窓２より噴出させる。

このことにより、粒径が１００μｍ程度以上のものを含
む粉体であっても実施例１と同様に効率よく超電導体微
粒子を分級できる。

実施例３ ＹＢａｚＣｕｓＯｘ　　（ｘ　＝　６．００〜？、ＯＯ
）　、Ｂｉｚ（Ｓｒ、ＣａｂｓＣａ　Ｏ＋□−、（ｘ＞
Ｏ）といった組成をもつセラミックスでは同一条件で焼
結させると異なる臨界温度をもつ超電導体相が共存する
ことが多い。このような場合には、第４図に示すような
機能を有する装置を用いる。

この図において７８は粒径の比較的大きな非超電導体微
粒子、８ａは粒径の比較的小さな非超電導体微粒子、　
９ａ、　９ｂ、　１０ａ及び１０ｂはいずれも超電導体
微粒子であり、９の方がＩＯより臨界温度が高く、ａは
粒径が比較的大きいもの、ｂは粒径が比較的小さいもの
である。

本発明の試料として用いた超電導体の電気抵抗の温度依
存性を第５図に示す０図から分るように１０７に以下で
超電導を示す結晶相が存在する。

原料の粉体約１０ｇを乳鉢で粉砕し、これを６０に程度
に冷却したＨｅガスをキャリアーガスにして約３００ｍ
Ｉ２／ｍｉｎの流量で直径５ｍｍの窓２より噴出させる
、上段の（Ｓｍ−Ｃｏ　）磁石５ａ、　５ｂは不図示の
冷却器により５０Ｋに冷却し、下段のＳｍ−Ｃｏ１１ｉ
ｉ石５ｃ、　５ｄは同様に９０Ｋに冷却しである。上段
の仕切板４ａ。

４ｂは磁石表面より４ｍｍ突出し、下段の仕切板４ｃ。

４ｄは３ｍｍの高さまで突出している。この結果一方の
捕集容器６ａには、粒径が１００〜４００μｍ程度、他
方の捕集容器６ｂには粒径が３０〜５０μｍ程度の超電
導体（臨界温度１０７Ｋ）が、それぞれ０．０５ｇ。

ｏ、　０８ｇ捕集された。また仕切板４ｃ、　４ｄ上に
は臨界温度８０にの超電導体がそれぞれ３ｇ、５ｇ程度
捕集された。なお、スリットｌｌａ、　ｌｌｂの幅はと
もに５ｍｍであり、窓２からの距離はスリットｌｌａが
７０ｃｍ、スリットＩｌｂが２００ｃ＋ｎである。

実施例４ 実施例１〜３において磁石とそ、の下部の仕切板、例え
ば第１図の磁石５ａ、　５ｂと仕切板４ａ、　４ｂにお
いて仕切板４ａ、　４ｂの形状は平板状であった。この
仕切板４ａ、　４ｂの形状を第６図に示すように両端に
エツジを取り付け、場合によってはこの仕切板をベルト
コンベア式に連続的に移動可能にする。

このことにより多量の粉体の分離が可能になる。

実施例５ 実施例１〜４に於て超電導体微粒子を含む粉体の粒度が
比較的均一で、かつこれ以上粒度な分級する必要のない
場合にはキャリアーガスは必要なく、第７図に示すよう
に磁石５の上に粉体を落下させることによって超電導体
微粒子を分離できる。

つまり、超電導体微粒子を含む粉体を入れた容器１２よ
り粉体な落下させ、粉体の粒径により磁石５の垂直から
の傾きを適当に選ぶことにより、粉体は磁石５の表面を
滑り落ち、マイスナー効果により磁石表面よりはなれた
超電導体９のみが仕切板をこえて捕集客器６に回収され
る。

実施例６ 第８図に示すように超電導体９を含む粉体な入れた容器
１２より粉体を落下させ、すべり板１３上で落下する粉
体のみかけの形状を薄板上にし、これにガス導入管１４
を通してキャリアーガスをふきつける。このようにして
粉体を輸送する以外は実施例１と同様にして超電導体微
粒子の分級な行なうことができる。

実施例７ 実施例１〜５に於て、第９図に示すように磁場を印加す
る手段を、複数個の電磁石５Ｉ、５ｒｌ。

５■、・・・、５ｎによって構成し、磁場の印加をコン
トロールするための手段（不図示）によって前記電磁石
が粉体の落下方向５Ｉ−＊５ｎに向けて順次、適当な周
期でオン−オフを繰り返す（５Ｉ→５１１−５ｍｍ・・
・・→５ｎ→５Ｉ）ようにする、このことにより、精製
工程の短縮化をはかれ、多量の粉体の分離が可能となる
。磁場のオン−オフの周期は、粉体の流れの速度により
選定すれば良く、また５Ｉ−５ｎに向けて順次磁場の強
さを大きくしていっても良い。

実施例８ 実施例１〜５．７に於て、第１０図に示すように、磁石
５の表面に不図示の超音波発振子により超音波振動する
振動板１６を設ける。このことにより被精製粉体の磁石
上への堆積を防止でき、精製工程の効率化がはかれ、多
量の粉体の分離が可能となる。

実施例９ 超電導体微粒子を含む粉体の粒度が比較的均一で、これ
以上粒度な分級する必要のない場合、或は、実施例１と
同様の分級、精製の後に、第１１図に示す捕集手段を設
けることによって、超電導体微粒子を比重の違いによっ
て分離することができる。

なお、１９ａは比較的比重の重い超電導体微粒子、１９
ｂは比較的比重の軽い超電導体微粒子、７は非超電導体
微粒子であり、各微粒子の粒径はほぼ同一である。

本実施例の捕集手段は通路１８ａ、　１８ｂ及び超電導
体用捕集容器６ａ、　６ｂから成り、精製ずべき粉体が
磁石５の斜面上に落下し、その粉体のうちの非超電導体
微粒子７は斜面と接しつつ不純物用容器１７にすべり落
ちる構成になっている。

また、比較的比重の軽い超電導体微粒子１９ｂは、印加
される磁場により磁石５から大きく離れ、比較的比重の
重い超電導体微粒子＋９ａはあまり離れず、比重に応じ
た流れの分布を形成できる構成になっている。

また、その分布における超電導体微粒子１９ａ。

１９ｂの各々を、通路！８ａ、　＋８ｂを介して、超電
導体用捕集容器６ａ、　６ｂにより収集できる構成にな
っている。

この装置における通路＋８ａ、　１８ｂの磁石５からの
距離、及び磁石５の傾きは、所望とする粒径、比重によ
り適宜最適な値を選定すればよい。

更に、粒径、比重の精密な分級分離を行なうには、通路
１８ａ、　＋８ｂの幅を狭ぐし、かつ通路の数を多くす
ればよい。

実施例１Ｏ またスリットの間隔が広くなってくると例えば第１図に
おいて、非超電導体が仕切板４ａ、４ｂをこえて捕集容
器に混入することも考えられる。この場合には第１２図
のように、粉体のまわり込み防止装置１５（例えば邪魔
板等）を設けることによって、分級・精製の精度を、向
上することができる。

実施例ＩＩ 第１３図に示される装置は、容器２０、隔壁２１、仕切
板３、ノズル１、ロウト２３より成る。容器の内部は約
７０Ｋに保たれており、下半には液体窒素が充たされて
いる。上半はノズルから試料粉末とともに吹き込まれた
ヘリウムガスが充満している。

ノズルから吹き出された試料粉末は、それぞれの粒径に
応じた仕切板３のスリット部１１ａ、　ｌｌｂ。

１１ｃから落下し、液体窒素中に入る。粉末の落下起動
の近くに磁石５ａ、　５ｂ、　５ｃが設けられており、
超電導体粉末はマイスナー効果による反発力で軌道が曲
がり、受は皿６ａ、　６ｂ、　６ｃに集められる。非超
電導体は磁石の近くを真直に落下し超電導体と選別され
る。

本実施例においては、液体の熱容量が気体よりもはるか
に大きいために、液体中に落下した試料は、す早く液体
と同じ温度となる。このため、精製時の温度の精度が良
いのが特徴である。

以上の実施例においては、全て永久磁石を用いたが、電
磁石を用いて磁場を粉体に印加しても全く同様の効果が
得られる。さらに仕切板３に設置したスリットは３か所
であるが、粒径の精密な分別をする場合には、このスリ
ットの幅を狭くし、かつスリットの数を多くすれば良い
。スリットの幅、数には何の制限もない、また、スリッ
トの代わりにベルトコンベア等により移動できる容器を
用い、これを例えば第１３図の紙面に対して垂直方向に
移動させ、その後磁石部に落下させることも可能である
。

更に、超電導体と非超電導体の比重に大きな差があって
も、捕集容器６に回収される超電導体微粒子の粒径分布
には何ら影響がないことは言うまでもない。

実施例１２ 第１４図は、本発明の装置の別の実施例を示す概略図で
ある。なお、３８ａは比較的粒径の大きな超電導体微粒
子、３８ｂは粒径が約０．Ｉｌ、Ｌｍ以上であるが比較
的粒径の小さな超電導体微粒子、３７ａ３７ｂは非超電
導体微粒子である。

この実施例の浮上手段は粉体容器３１、窓３２および不
図示のキャリアーガス噴出器である。磁場印加手段は磁
石３６である。

この装置においては、粉体容器３１内の精製すべき粉体
が、キャリアーガスにより、粉体容器３１から垂直通路
３３へ、窓３２を介して、浮上できる構成になっている
。垂直通゛路３ｊ′内に浮上した粉体のうちの、比較的
粒径の大きな微粒子３７ａ、　３８ａは低い位置までし
か浮上しないが、比較的粒径の小さな超電導微粒子３７
ｂ、　３８ｂは高い位置にまで浮上する。なお、本図に
おいては、全ての超電導体微粒子と非超電導体微粒子の
比重がほぼ一定であるものとした。この時の噴出速度は
、粉体の比重や所望とする粒径範囲により選定すればよ
い、また、垂直通路３３、水平通路３４ａ、　３４ｂの
位置１幅、数は、所望とする比重や粒径により選定すれ
ばよい。

更に、粒径に応じて異なる高さに浮上した垂直通路３３
の内部の粉体に対し、磁石３６により磁場を印加すると
、マイスナー効果により生じる反発力により、各々の超
電導体微粒子３８ａ、　３８ｂが各々の水平通路３４ａ
、　３４ｂに移動し、各々の超電導体用捕集容器３５ａ
、　３５ｂに捕集される構成になっている。

また、垂直通路３３の内部に留まった非超電導体微粒子
３７ａ、　３７ｂは、キャリアーガスの噴出を止めたり
、弱めたりすることにより粉体容器３１の中に落下する
構成になっている。

この装置を用いることにより、キャリアーガスを用いて
粉体な浮上させることによる粒径及び／または比重に応
じた分級分離と、該粉体に磁場を印加することによる精
製とを同時にかつ容易に行なうことができる。

キャリアーガスの流量及び第２９図に示す前述の駆動タ
イミングｔ’＋　、ｊｚ　、ｔｓは、例えば分級される
べき超伝導体微粒子が１〜３μｍ程度の微細な粒子まで
含まれる場合は、流量が３００ｍ１毎分、ｔｌが２０秒
、ｔｓが５秒、ｔ３が１分である。

また、粒径が１０〜３０μｍ程度の比較的大きな粒子を
分級する場合には、流量が１４毎分、ｔｌが２０秒、ｔ
ｚが５秒、ｔ３が２０秒程度が典型的な値である。

実施例１３ 第１５図は、第１４図に示した装置に、不純物用捕集容
器３９と、開閉とびら４０とを設け、窓３２を水平方向
に配置した装置を示す概略図である。

この装置においては、垂直通路３３の内部に留まった非
超電導体微粒子３７．３８を、キャリアーガスの噴出を
止めたり、弱めたりすることにより落下させる際に、開
閉とびら４０を開ければ、それらが不純物用捕集容器３
９内に落下する構成になっているので、非超電導体微粒
子３７．３８が粉体容器３１内に戻ることなく、効率の
良い精製が可能である。更に、粉体を含むキャリアーガ
スの流れる方向が大きく変化するので、垂直通路３３の
内部で粉体の分布が均一になり易い。

キャリアーガスの流量及びｔ＋　、ｔｚ　、ｔ３の値は
、実施例１２の場合と同じである。

実施例１４ 超電導体微粒子を含む粉体の粒径分布が大きくかつ約１
００μｍ以上の大きな粒子を含む場合には第１４図や第
１５図に示した装置の窓２をノズル状にし、央ヤリアー
ガスの圧力差がノズル状窓２の通過前後で１桁以上にな
るように粉体流をノズル状窓２より噴出させる。このこ
とにより、粒径が１００μｍ程度以上のものを含む粉体
であっても実施例１と同様に効率よく超電導微粒子を分
級できる。

実施例１５ 第１６図は、第１４図、第１５図に示した装置の水平通
路３４ａ、　３４ｂの底面にそれぞれ超音波振動板４１
ａ。

４１ｂを設けた装置である。この装置においては、垂直
通路３３から水平通路３４ａ、　３４ｂに移動してきた
超電導体微粒子と水平通路３４ａ、　３４ｂの底面との
摩擦抵抗が無いために、超電導体微粒子は水平通路３４
ａ、　３４ｂの途中で停留してしまうことがなく効率的
に捕集容器３５ａ、　３５ｔ＋まで運ばれる。

実施例１６ 第１４図、第１５図、第１６図に示された装置に於て、
磁石３６を電磁石で構成し、磁場の印加をコントロール
するための手段（不図示）によって、前記電磁石が粉体
の浮上手段に同期して、ある特定の周期で、オン−オフ
を繰り返すようにした。すなわち、キャリアーガスの噴
出から、垂直通路３３内の鉛直方向に形成される粉体の
粒度分布が定常状態となるまでの適当な時間経過の後に
磁場が印加されるようにし、更にこの動作を特定の周期
で繰り返すように制御した。

この様な装置を用いることにより、超電導体微粒子の分
級の精度が更に向上する。

なお、第１４図に示した装置を用い、実施例１と同様の
方法にて得た超電導体微粒子を含む粉体（第２図と同様
のＸ線回折図形を示す）５ｇ程度と、臨界温度以下のキ
ャリアーガス（Ｈｅガス、７０に以下）の流れの中に加
えて、これを窓３２より２００ｍＪ２　／ｍｉｎ程度の
流速で噴出させた。また、水平通路３４ａの幅は４ｍｍ
５水平通路３４ｂの幅は３ｍｍとした。また、窓３２か
ら水平通路３４ａ迄の距離は５ｃｍ、水平通路３４ｂ迄
の距離は１０ｃｍとした。

また、磁石３６には、永久磁石（Ｓｍ−Ｇｏ　）を用い
、装置内は不図示の冷却手段により７７Ｋに冷却して行
なった。

以上のようにして５ｇ程度の原料粉体に対して本発明の
方法を実施したところ、捕集容器５ａには２．５ｇ程度
の超電導体微粒子が捕集でき、捕集容器５ｂには１．３
ｇ程度の超電導体微粒子が捕集できた。

この捕集容器中３５ａ、　３５ｂ内の超電導体微粒子の
Ｘ線回折図形は第３図と同様のものとなった。この結果
から、本発明の装置によれば精度の良い超電導体の精製
が可能であることが確認できた。

また、捕集容器中３５ａ、　３５ｂ内の超電導体微粒子
を電子顕微鏡で観察したところ、捕集容器３５ａ内の微
粒子の粒径は１００〜２００μｍφ程度であり、捕集容
器３５ｂ内の微粒子の粒径は１０〜５０μｍφ程度であ
った。この結果から、本発明の装置によれば微小粒径の
超電導体の分級が可能であることが確認できた。

実施例１７ 第１７図は本発明装置の別の実施例の原理説明のための
断面図である。この図においてヘリウムガス槽４１は内
部に適当な圧力でＴｃ以下の温度に保持したヘリウムガ
スが充満されている。ヘリウムガス槽４】の上部に下端
部にノズル４３を備えた粉体槽４２が配設され、粉体槽
４２内にはＴｃ以下の温度の被精製粒体が保持される。

ノズル４３は後述するマグネットのオン−オフの周期に
合わせて開閉し、被精製粉体を落下させる。ヘリウムガ
ス槽４１の内部には上下に間隔を置いて複数段に配置さ
れた仕切板４４が配置され、再下段の仕切板４４の下部
に受は皿４７が配設される。各仕切板４４には交互にず
らせて設けられたスリット４４ａ、　４４ｂ、　４４ｃ
、・・・が形成される。ヘリウムガス槽４１の両性側に
は第１マグネツト４５および第２マグネツト４６が互に
対向して設置される。

第１７図において、粉体槽４２内の被精製粉体は第１お
よび第２のマグネット４５．４６のオン−オフの周期に
合わせて開閉するノズル４３から落下される。粉体がヘ
リウムガス槽４１内をある程度落下すると、その速度は
粒径によって定まる終末沈降速度に達する。その後粉体
は交互にスリットを持つ仕切板４４に接近する。このと
き、まず第１マグネツト４５が励磁され、超電導微粉末
は、マイスナー効果による反発力を受け、落下軌跡を曲
げられて、第１のスリット４４ａを通過する。当然、超
電導状態にない粉体は、スリットを通ることが出来ない
。続いて第１マグネツト４５が降磁された後、第、２マ
グネツト４６が励磁され超電導微粉末は反対側に曲げら
れ、次のスリット４４ｂを通過する。このとき、磁場の
印加をコントロールするための手段（不図示）により両
方のマグネット４５゜４６のオン−オフの周期を適当に
選ぶことによって、特定の沈降速度の粉末のみが次々と
スリット４４ａ、　４４ｂ、　４４ｃ、・・・を通るこ
とが出来る。なお、同じ沈降速度を持ちながら、超電導
相と不純物相が合体している粉末については、その質量
に比べて、マイスナー効果による反発力が小さいために
、横方向の移動距離が小さくなる。このため、スリット
４４ａ、　４４ｂ、　４４ｃ、・・・の位置を適当に選
べば、このような粉末も除くことが出来る。

このようにして、最終的には精製・分級された超電導微
粉末が受は皿４７の中に集められる。

この実施例では、機械的駆動部は粉体な落下させるため
のノズル４３のみであり、極めて単純な構造で目的を達
することができる。

仕切板の間隔及び第３３図に示す前述のＴ。、Ｔ、の値
は、例えば粒径５μｍの超電導微粒子を得る場合に、間
隔が５ｃｍの場合にＴｏが４４５秒、Ｔ６が１．３秒で
あった。

実施例１８ 第１８図は第１７図の本発明装置における仕切板４４を
変更したもので、各仕切板４４に２ヶ宛設けたスリット
４４ｐ、　４４ｑにシャッター４８を設けたものである
。このシャッター４８を適当に開閉することにより、沈
降経路４９を通る粉末と、もう一つの沈降経路５０を通
る粉末を両方通過させることが出来る。

第１７図では、マグネット４５．４６のオン−オフ周期
１回に対して、ノズルを１回しか開くことができなかっ
たが、この実施例によれば２回開くことが出来、処理能
力が２倍となる。

仕切板の間隔及びＴｏ、Ｔａの値は、実施例１７と同じ
である。

実施例１９ 第１９図は実施例１７．１８に於て、−個の開孔４４ａ
を有する障壁４４を円盤状にし、電磁石ではなく永久磁
石５Ｉを取り付けたもので、両者を共通の回転軸５２に
より、適当な周期で回転させるものである。この場合に
は粉体な連続的に落下させ精製、分級することが出来る
。

実施例２０ 本実施例の動作は実施例１７と同様にする。装置の内部
は約７０Ｋに保たれており、その上半はヘリウムガスで
、下半は液体窒素で充たされている。

粉体槽４２の中におかれた試料はノズル４３を開くと液
体窒素中に落下し、それぞれの粒子の粒径に応じた終末
沈降速度で沈降する。この沈降中の粒子に適当な周期で
、互いに反対方向の勾配を有する磁場を交互に印加する
ことにより、所望の粒径の超電導体微粒子のみを、仕切
板４４に設けられたスリット４４ａ、　４４ｂ、　４４
ｃを通過させ、受は皿４７に集めることが出来る。

気体のみを用いた場合と比べて、装置が小型になること
、及び比較的大きな粒径の粉末まで使用出来ることが特
徴である。

実施例２１ 第２１図は、本発明の装置の更に別の実施例を示す斜視
図および側面図であり、第２２図はそのＡ−Ａ断面図で
あり、第２３図はそのＢ−８断面図である。

本実施例の装置において、振動通路は、傾角が６０″′
〜７０°であるように傾けて配設されたＶ字形フレーム
６４、およびそれに接続された超音波発振子６３である
。また磁場印加手段は、フレーム６４の途中に設置され
た磁石６５である。

次に、本実施例の装置の操作手順の一例を説明する。

まず、フィードポンプ７２により、超電導体微粒子を含
む粉体（粒径約０．１μｍ以上）を、粉体貯蔵庫（不図
示）から、輸送用バイブロ１を介して、フレーム６４に
輸送する。

フレーム６４は、超音波発振子６３により超音波振動を
しているので、フレーム６４内に輸送された粉体は、第
２５図に示すようにフレーム６４の内壁との摩擦抵抗を
ほとんど受けることなく落下する。

その粉体がフレーム６４の途中に設置された磁石６５の
部分にさしかかると、その粉体に磁場が印加されて、第
２３図に示すように、超電導体微粒子６７のみの落下軌
道が偏向され、第２１図に示すように、ダクト６６内に
導入され、収集される。

なお第２４図に、その重量がｍｇである超電導体微粒子
６７が、傾きθに配置された磁石６５に沿って、ｇ　’
　ｃｏｓθの重力加速を受げて偏向されている状態を示
す（ｇ：重力加速度）、なお、これは、フレーム６４を
垂直に立てた場合である。

超電導体微粒子６７以外の不純物微粒子７１は、磁場が
印加されても偏向しないので、第２１図に示すように不
純物貯蔵庫７０に落下し、収集される。

以上のようにして、本実施例の装置を用いて超電導体微
粒子の精製が可能となる。

なお、本実施例においては、磁石乃として電磁石を用い
、所望の粒径に応じてその印加磁場の強さを制御するこ
とによって、所望の粒径の超電導体微粒子の分級も可能
である。

なお、この装置を用いて、以下の条件にて、Ｙ−Ｂａ−
Ｃｕ−０系焼結体の粉砕後の粉末から超電導体を良好に
精製することができた。

フレームの大きさ　１００ｍｍＸ　３００ｍｍ　、印加
磁場１５００ガウス、粉体流密度１　ｃｃ／分、平板間
の間隔３闘、液体窒素温度下。

実施例２２ 第２６図は実施例２１に於て、複数個の磁石を設けた場
合の実施例を示す模式図であり、第２７図はそのＣ−Ｃ
断面図である。

本実施例の装置において、振動通路は、平板フレーム６
４、およびそれに接続された超音波発振子６３である。

また、磁場印加手段は、フレーム６４の途中に設置され
た３つの磁石６５ａ、　６５ｂ、　６５ｃである。その
３つの磁石の印加磁場の強さは６５ａ＜６５ｂ　＜６５
ｃの順である。

次に、本実施例の装置の操作手順の一例を説明する。

まず、実施例２１の装置と同様にして、超電導体微粒子
を含む粉体（粒径的０．ＩＩＬｍ以上）を、輸送用バイ
ブロ１を介して、フレーム６４に輸送する。

フレーム６４は、超音波発振子６３により超音波振動を
しているので、フレーム６４内に輸送された粉体は、フ
レーム６４の内壁との摩擦抵抗をほとんど受けることな
く落下する。

その粉体がフレーム６４の途中に設置された磁石６５ａ
の部分にさしかかると、粉体に弱い磁場が印加されて、
粒径の比較的大きな超電導体微粒子６７ａの落下軌道の
みが偏向し、収集される。次いで、同様にして磁石６５
ｂ、　６５ｃの印加磁場の大きさに対応した粒径の超電
導体微粒子６７ｂ、　６７ｃが順次偏向し、収集される
。

なお、超電導体微粒子６７ａ、　６７ｂ、　６７ｃ以外
の微粒子７１は、磁場が印加されても偏向しないので、
不純物貯蔵庫７０に落下し、収集される。

以上のようにして、本実施例の装置を用いて超電導体微
粒子の分級が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図、第７図、第１２図、第１３図、第１４
図、第１５図、第１６図、第１７図、第２０図、第２１
図、第２２図、第２３図、第２６図及び第２７図は、本
発明に係る超電導体微粒子の精製装置の実施例の概略構
成図、 第２図は、不純物を含む超電導体のＸ線回折図形を示す
図、 第３図は、精製した超電導体のＸ線回折図形を示す図、 第５図は、ビスマスを含む超電導体の電気抵抗の温度依
存性を示す図、 第６図は、本発明装置の磁石及び仕切板部の別の例を示
す構成図、 第８図は、本発明装置の粉体供給手段の別の例を示す構
成図、 第９図、第１Ｏ図及び第１９図は、本発明装置の磁場印
加手段の別の例を示す構成図、 第１１図は、本発明装置の粉体捕集手段の別の例を示す
構成図、 第１８図は、本発明装置の仕切手段の別の例を示す構成
図、 第２４図及び第２５図は、本発明装置の超電伝導体微粒
子の偏向状態を示す図、 第２８図、第３０図及び第３２図は、本発明装置の制御
系の例を示すブロック図、 第２９図、第３１図及び第３３図は、本発明装置の制御
系のタイムチャートを示す図である。 ５・・・磁石 ７．８・・・非超電導体微粒子 ９、ｌＯ・・・超電導体微粒子 ３６・・・磁石 ３７・・・非超電導体微粒子 ３８・・・超電導体微粒子 ６５・・・磁石 ６７・・・超電導体微粒子 ７１・・・非超電導体微粒子 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）超電導体微粒子を含む粉体の流れを形成するため
   の手段と、該粉体の流れに磁場を印加するための手段と
   を有することを特徴とする超電導体微粒子の精製装置。
2. （２）超電導体微粒子を含む粉体の流れを形成するため
   の手段と、該粉体の流路内にあって、１つ又は複数のス
   リットを有する仕切手段と、該粉体の流れに磁場を印加
   するための手段とを有することを特徴とする特徴とする
   超電導体微粒子の精製装置。
3. 　（３）超電導体微粒子を含む粉体の流れを形成するた
   めの手段と、該粉体の流れに沿って、強度の異なる複数
   の磁場を形成するための手段とを有する超電導体微粒子
   の精製装置。