JPH02276180A - 超電導線の接続方法 - 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］ この発明は、超電導線の接続方法、特に、超電導線の接
続部分を相互に重ね合わせて接続する超電導線の接続方
法に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は、例えば、特公昭５９−３６８０７号公報に記
載されている従来の超電導線の接続方法を示す斜視図で
ある。

図において、符号（ｌａ）、（ｌｂ）は接続すべき超電
導線、（２ａ）、（２ｂ）は超電導線（ｌａ）　、　（
ｌｂ）を構成するマトリックス、（３ａ）　、　（３ｂ
）はマトリックス（２ａ）（２ｂ）の超電導芯線、（１
０）はハンダであって、超電導線（１ａ）及び（１ｂ）
を互いに電気的に接続している。

また、マトリックス°（２ａ）及び（２ｂ）中に超電導
芯線（３ａ）　、　（３ｂ）が埋設された構造になって
いる。

代表的な超電導線（ｌａ）　、　（ｌｂ）であるＮｂ、
Ｓｎ超電導線では、マトリックス（２ａ）　、　（２ｂ
）は通常Ｓｎを含むＣｕ合金、あるいは、Ｓｎを含むＣ
ｕ合金及びＣｕである。

Ｎｂ＊Ｓｎ超電導芯線は、熱処理前においてはＮｂであ
り、通常高温（一般的には５００〜８００’Ｃ）で熱処
理してマトリックス中のＳｎ成分との拡散反応によって
生成させている。

次に、動作によって説明する。

超電導線（１ａ）及び（１ｂ）は互いにハンダ（１０）
で接続されているので、例えば、超電導線（１ａ）がら
超電導線（ｌｂ）に流れ込もうとする電流は、超電導芯
線（３ａ）から７トリツクス（２ａ）、ハンダ（１０）
、マトリックス（２ｂ）を通じて、超電導芯線（３ｂ）
へ流れ込むことになる。

しかし、マトリックス（２ａ）　、　（２ｂ）及びハン
ダは。

通常、超電導線（ｌａ）　、　（ｌｂ）が使用される条
件下では超電導性を示さないので、大きな電気抵抗を持
ち、従って、流れる電流によって、大きな発熱が生じる
。例えば、このように接続されている超電導線を有する
超電導コイルは、上記のような接続部があると、超電導
破壊を起こし、超電導コイルの安定性を損なう。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の超電導線の接続方法は、以上のように構成されて
いたので、接続部に大きな電気抵抗が生じ、従って、電
流によって大きな発熱を生じ、その結果、超電導破壊を
起こして超電導コイルの安定性を損なうという問題点が
あり、このような問題点を解決したいという課題を有し
ていた。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、接続部の電気抵抗を極めて小さくする超電導
線の接続方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る超電導線の接続方法は、接続する双方の
超電導線を重ね合わせることによって構成する超電導線
の接続部の再起電導線間を含む周囲の少なくとも一部に
、熱処理によって超電導体を構成する成分元素の少なく
とも一つを有する超電導組成物を介在させ、次いで、上
記超電導組成物を介在させた接続部を熱処理することに
よって超電導体からなる超電導層に形成するものである
。

［作　用］ この発明は、上記のように構成されるので、熱処理する
ことによって、接続部の一部に介在させている成分元素
を有する超電導組成物は超電導体となり、従って、この
超電導組成物も雨月電導線と同一条件で超電導状態とな
る超電導層となり、その結果、接続部も低電気抵抗とな
って、超電導線からなる機器を安定化する。

［実施例］ 以下、この発明をその一実施例を示す代表的な化合物超
電導線であるＮｂ３Ｓｎ超電導線について説明する。

第１図は接続のための熱処理前の接続部の構成を示して
おり、（１ｍ）　、　（ｌｂ）は超電導線、（２ａ）　
、　（２ｂ）は７１−リックスでこの場合は例えば（ｕ
−Ｓｎ合金である。　（：ｌａ）、（３ｂ）は超電導芯
線でこの場合はＮｂ、Ｓｎである。（４）は後に施され
る熱処理によって超電導体を形成する超電導組成物の層
で、この場合はＮｂとＳｎからなる層である。

第２図は接続のための熱処理後の接続部の構成を示して
おり、（５）は接続部に介在させた超電導組成物（４）
を熱処理することによって超電導体を形成させた超電導
層で、この場合はＮ　ｂ　、　Ｓ　ｎである。

次にその接続方法を説明する。

まず、超電導線（ｌａ）　、　（ｌｂ）を、接続面にＮ
ｂとＳｎを含む超電導組成物（４）の層を挟んで重ね合
わせ、更にこの接続部分の周囲にＮｂとＳｎを含む超電
導組成物（４）の層を設け、後の熱処理によって超電導
体を形成する超電導組成物（４）の層として配置した。

ここで、ＮｂとＳｎとを含む超電導組成物（４）の層は
、ＮｂテープとＳｎとＣｕ合金テープを重ね合わせるこ
とによって構成した。

次に、これを熱処理することによって、ＮｂとＳｎを含
む超電導組成物（４）の層は、Ｎｂ：＋Ｓｎからなる超
電導層（５）になる。

この接続のための熱処理温度は、熱拡散反応によって超
電導体が形成される温度が必要で、Ｎｂ。

Ｓｎの場合には５５０〜９５０℃が望ましい。

このようにして得られた接続部を含む超電導線の接続抵
抗を液体ヘリウム中で測定した。その結果、接続部に発
生した電気抵抗はＩＱ−＋）ΩｃＩ１１以下と極めて小
さく、従来の方法に比べ約１７１００以下であった。こ
れは、双方の超電導線（ｌａ）　、　（ｌｂ）が超電導
層（５）となった接続部を介して接続されているためで
ある。

次に、第３図に示すような外周部にＣｕで代表される安
定化材（６）とＮｂで代表される拡散障壁（７）とを持
っている超電導線（ｔａ）　、　（ｌｂ）の接続の場合
には、接続部分の安定化材を化学的に除去して表面にＮ
ｂからなる拡散障壁（７）を露出させた後、接続部に超
電導体を構成する他の元素、この場合は５ｎＣｕ合金を
有する超電導組成物（８）を配置し、更に接続部の周囲
にＣｕからなるスリブ（９）を配置した。これを熱処理
することによって、第４図に示すように、接続部に配置
した超電導組成物（８）を超電導体であるＮｂ５Ｓｎの
超電導層（５）に形成する。従って、超電導線（１ａ）
（１ｂ）は超電導層（５）を介して接続されるので、上
記実施例と同様に、超電導線の接続抵抗は極めて小さく
なる。

上記の実施例では、接続前の超電導線として、超電導芯
線が既に超電導体であるＮｂ、Ｓｎの場合について述べ
たが、内部の超電導芯線がＮｂである超電導線の接続の
場合には、上記実施例と同様に接続部を構成した後に、
接続のための熱処理を施すことによって、超電導芯線Ｎ
ｂとマトリックスに含まれているＳ　ｎとの熱拡散反応
によって超電導芯線Ｎｂを超電導体であるＮＪＳｎに変
換することができる。

なお、超電導線には実施例で示したＮｂｚ、Ｓｎの他に
、ＶｐＧａ、Ｎｂｚ＾１で代表される金属間化合物超電
導線、または、それぞれにＩｎ、Ｔｉ、Ｔａなどの元素
を添加したものなど数多くあるが、いずれの場合にも適
用でき、その効果も上記実施例と同じである。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、超電導線の接続にお
いて、接続する双方の超電導線を重ね合わせることによ
って構成する超電導線の接続部の両超電導線間を含む周
囲の少なくとも一部に、超電導体を構成する成分元素の
少なくとも一つ分有する超電導組成物を介在させ、次い
で、上記超電導組成物を介在させた接続部を熱処理する
ことによって超電導体からなる超電導層に形成するよう
にしたので、接続抵抗が極めて小さくなり、従って、通
電時、超電導破壊を起こすこともなく、安定な超電導コ
イル等超電導線が組み込まれている機器が得られる超電
導線の接続方法が得られる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の熱処理前の超電導組成物
を設けた状態を示す説明斜視図、第２図は第１図の接続
部を熱処理して超電導組成物を超電導体とした超電導層
を有する状態の説明斜視図、第３図は他の実施例の熱処
理前の超電導組成物を設けた状態を示す説明斜視図、第
４図は第３図の接続部を熱処理して超電導組成物を超電
導体とした超電導層を有する状態の説明斜視図、第５図
は従来の超電導線の接続方法を示す説明斜視図である。 （ｌａ）、（ｌｂ）　　・・超電導線、（２ａ）、（２
ｂ）　　・−７１へワックス、（３ａ）、（３ｂ）　　
”超電導芯線、（４）　、　（８）超電導組成物、（５
）・・超電導層、（６）・安定化材、（７）・・拡散障
壁、（９）・・スリーブ。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 ５　超ｔ４層 ７：Ｔｌｉ：、蚊埠壁 ８：８を導＃ｌ床物 ９　、　スリーγ Ｗ）５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超電導線同志の接続において、双方の超電導線を重ね合
   わせることによって構成する超電導線の接続部の両超電
   導線間を含む周囲の少なくとも一部に、熱処理によって
   超電導体を構成する成分元素の少なくとも一つを有する
   超電導組成物を介在させ、次いで、上記超電導組成物を
   介在させた接続部を熱処理することによって超電導体か
   らなる超電導層に形成することを特徴とする超電導線の
   接続方法。