JPH03163713A - 超電導成形撚線の製造方法 - Google Patents
超電導成形撚線の製造方法Info
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- JPH03163713A JPH03163713A JP1323787A JP32378789A JPH03163713A JP H03163713 A JPH03163713 A JP H03163713A JP 1323787 A JP1323787 A JP 1323787A JP 32378789 A JP32378789 A JP 32378789A JP H03163713 A JPH03163713 A JP H03163713A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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】
本発明は、断面形状がキーストン形の超電導成形撚線の
製造方法に関するものである.〔従来技術〕 粒子加速器用のダイボールマグネットには通常、内径5
0〜200 mm+程度の超電導マグネットが使用され
ており、この超電導マグネットは、図−2に示すような
、断面形状がキーストン形の超電導成形128線11を
壱回することによって構威されている.この超電導成形
l2!i線l1は多数本の超電導素線l2を撚り合わせ
たものをロール等により断面形状がキーストン形になる
ように圧縮成形してなるものである。個々の超電導素線
12は例えばCuなどの安定化金属中に超電導体である
多数のNbTiフィラメントが埋め込まれた構造となっ
ている.上下面の角度αをキーストン角という. 従来、このような超電導成形撚線は次のようにして製造
されていた.すなわち図−3に示すように、F!線機l
3のサブライボビン14から引き出された所要本数の超
電導素線l2を、目板l5で等間隔にその直後に上下面
と両側面を規制する四方ロール17により断面キースト
ン形に圧縮成形するという方法である.得られた超電導
成形t=線l1は引取機18により引き取られ、巻取機
19で巻き取られて、次工程に移される. 〔課題〕 しかし従来の製造方法では超電導成形撚線のキーストン
角αをある程度以上に大きくすることができないという
問題がある。従来の製造方法で成形可能な範囲は、超電
導成形Jfi線l1の厚肉側の厚さをt1Illl1,
薄肉側の厚さをtellts、超電導素線12の成形前
の直径をdとし、パラメータa,bをa=t+/2d,
b=tz/2dと定めたとき、(a − b)の値が0
.30以下である.これより (a−b)の値が大きく
なるように(キーストン角が大きくなるように)加工し
ようとすると、心金上に整列した超電導素線を一気に局
所的に強加工することになり、心金上の素線配置にムラ
が生じたり、個々の超電導素線に伸びの差が生じたりし
て、超電導成形撚線に撚りムラ、クロス、落ち込み等の
欠陥が発生する結果となる。
製造方法に関するものである.〔従来技術〕 粒子加速器用のダイボールマグネットには通常、内径5
0〜200 mm+程度の超電導マグネットが使用され
ており、この超電導マグネットは、図−2に示すような
、断面形状がキーストン形の超電導成形128線11を
壱回することによって構威されている.この超電導成形
l2!i線l1は多数本の超電導素線l2を撚り合わせ
たものをロール等により断面形状がキーストン形になる
ように圧縮成形してなるものである。個々の超電導素線
12は例えばCuなどの安定化金属中に超電導体である
多数のNbTiフィラメントが埋め込まれた構造となっ
ている.上下面の角度αをキーストン角という. 従来、このような超電導成形撚線は次のようにして製造
されていた.すなわち図−3に示すように、F!線機l
3のサブライボビン14から引き出された所要本数の超
電導素線l2を、目板l5で等間隔にその直後に上下面
と両側面を規制する四方ロール17により断面キースト
ン形に圧縮成形するという方法である.得られた超電導
成形t=線l1は引取機18により引き取られ、巻取機
19で巻き取られて、次工程に移される. 〔課題〕 しかし従来の製造方法では超電導成形撚線のキーストン
角αをある程度以上に大きくすることができないという
問題がある。従来の製造方法で成形可能な範囲は、超電
導成形Jfi線l1の厚肉側の厚さをt1Illl1,
薄肉側の厚さをtellts、超電導素線12の成形前
の直径をdとし、パラメータa,bをa=t+/2d,
b=tz/2dと定めたとき、(a − b)の値が0
.30以下である.これより (a−b)の値が大きく
なるように(キーストン角が大きくなるように)加工し
ようとすると、心金上に整列した超電導素線を一気に局
所的に強加工することになり、心金上の素線配置にムラ
が生じたり、個々の超電導素線に伸びの差が生じたりし
て、超電導成形撚線に撚りムラ、クロス、落ち込み等の
欠陥が発生する結果となる。
しかし一方では超電導成形撚線のキーストン角を大きく
したいという要求がある。すなわち従来の超電導成形撚
線はキーストン角が小さいため、これを巻回して超電導
マグネットを構戒する場合には、図−4のように超電導
素線l1を数Wi巻回する毎にキーストン角の大きいス
ベーサ21を介在させて超電導成形撚線の角度不足を補
うという方法がとられている. その結果、超電導マグネット22は超電導素線l1数層
おきにスペーサ21が挿入された不均質な構造となり、
X軸、Y軸方向のバランスが悪く、外部から十分な締付
けを行えないため、熱膨張・収縮等に基づく応力により
素線相互間のズレが生じやすくなる。また超電導素線1
1には電磁力が作用するが、スベーサ2lには電磁力が
作用しないため、超電導素線1lとスペーサ21間のズ
レも生じやすい。
したいという要求がある。すなわち従来の超電導成形撚
線はキーストン角が小さいため、これを巻回して超電導
マグネットを構戒する場合には、図−4のように超電導
素線l1を数Wi巻回する毎にキーストン角の大きいス
ベーサ21を介在させて超電導成形撚線の角度不足を補
うという方法がとられている. その結果、超電導マグネット22は超電導素線l1数層
おきにスペーサ21が挿入された不均質な構造となり、
X軸、Y軸方向のバランスが悪く、外部から十分な締付
けを行えないため、熱膨張・収縮等に基づく応力により
素線相互間のズレが生じやすくなる。また超電導素線1
1には電磁力が作用するが、スベーサ2lには電磁力が
作用しないため、超電導素線1lとスペーサ21間のズ
レも生じやすい。
このため通電時に超電導素線の移動が生じて所期の磁界
分布が得られなくなるとか、移動による摩擦熱で常電導
への転移が起きやすくなり、高い磁界が得られなくなる
等の問題が生じている.このようなことからキーストン
角の大きい超電導成形撚線が望まれている。
分布が得られなくなるとか、移動による摩擦熱で常電導
への転移が起きやすくなり、高い磁界が得られなくなる
等の問題が生じている.このようなことからキーストン
角の大きい超電導成形撚線が望まれている。
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑み、キースト
ン角の大きい超電導成形撚線を製造する方法を提供する
もので、その方法は、直径damの超電導素線を所要本
数撚り合わせたものを成形加工して、断面形状がキース
トン形で、厚肉側の厚さがtllmllls Fil肉
側の厚さがt2mmの超電導成形撚線を製造する場合に
おいて、パラメータa,bを、a = t+/2 d
, b = tt/2 dと定めたとき、超電導素線を
撚り合わせた直後に、1段目の四方ロールで(a −
b)の値が0.25以下となるように成形加工し、その
後2段目の四方ロールで(a − b)の値が0.25
より大きくなるように成形加工することを特徴とするも
のである. 従来は四方ロールの1段加工により成形を行っていたが
、本発明では、これを2段加工とし、1?(a−b)の
値が0,25以下となるように軽く成形し、その後2段
目の四方ロールで(a−b)の値が0.25より大きく
なるように成形加工することにより、超電導素線の撚り
ムラ、クロス、落ち込みを防止し、従来より大きなキー
ストン角を有する超電導成形撚線を製造できるようにし
たものである. ここで、1段目の加工による(a−b)の値を0.25
以下にした理由は、これ以上にすると超電導素線の撚リ
ムラ、クロス、落ち込みが生じるためである. なお1段目の成形加工と2段目の成形加工は連続して行
ってもよいし、分離して行ってもよい■.また1段目の
成形加工の後に、超電導成形撚線の焼鈍工程を入れ、そ
の後2段目の成形加工を行うようにすると、2段目の成
形加工のときに安定化金If(通常はCu)が軟化して
いるので、加工後のスプリングバンクが少なく、スプリ
ングバンクを見込んで余分な圧縮量を加える必要がなく
なるる。
ン角の大きい超電導成形撚線を製造する方法を提供する
もので、その方法は、直径damの超電導素線を所要本
数撚り合わせたものを成形加工して、断面形状がキース
トン形で、厚肉側の厚さがtllmllls Fil肉
側の厚さがt2mmの超電導成形撚線を製造する場合に
おいて、パラメータa,bを、a = t+/2 d
, b = tt/2 dと定めたとき、超電導素線を
撚り合わせた直後に、1段目の四方ロールで(a −
b)の値が0.25以下となるように成形加工し、その
後2段目の四方ロールで(a − b)の値が0.25
より大きくなるように成形加工することを特徴とするも
のである. 従来は四方ロールの1段加工により成形を行っていたが
、本発明では、これを2段加工とし、1?(a−b)の
値が0,25以下となるように軽く成形し、その後2段
目の四方ロールで(a−b)の値が0.25より大きく
なるように成形加工することにより、超電導素線の撚り
ムラ、クロス、落ち込みを防止し、従来より大きなキー
ストン角を有する超電導成形撚線を製造できるようにし
たものである. ここで、1段目の加工による(a−b)の値を0.25
以下にした理由は、これ以上にすると超電導素線の撚リ
ムラ、クロス、落ち込みが生じるためである. なお1段目の成形加工と2段目の成形加工は連続して行
ってもよいし、分離して行ってもよい■.また1段目の
成形加工の後に、超電導成形撚線の焼鈍工程を入れ、そ
の後2段目の成形加工を行うようにすると、2段目の成
形加工のときに安定化金If(通常はCu)が軟化して
いるので、加工後のスプリングバンクが少なく、スプリ
ングバンクを見込んで余分な圧縮量を加える必要がなく
なるる。
以下、本発明の実施例を説明する。
図−1は本発明に係る超電導成形撚線の製造方法の一例
を示す。この方法は、撚線機13のサブライボビンl4
から引き出された所要本数の超電導素線l2を、目板l
5で等間隔に配列した後、心金16上に1層撚りで撚り
合わせ、その直後にl段目の四方ロール17Aにより断
面形状がキーストン形になるように軽く圧縮成形し、次
いで2段目の四方ロール17Bによりキーストン角がさ
らに大きくなるように圧縮成形するものである.成形さ
れた超電導成形撚線l1は従来同様、引取[18で引き
取られ、巻取機l9で巻き取られる. このような方法で各種の超電導成形撚線を製造した結果
を以下に示す。
を示す。この方法は、撚線機13のサブライボビンl4
から引き出された所要本数の超電導素線l2を、目板l
5で等間隔に配列した後、心金16上に1層撚りで撚り
合わせ、その直後にl段目の四方ロール17Aにより断
面形状がキーストン形になるように軽く圧縮成形し、次
いで2段目の四方ロール17Bによりキーストン角がさ
らに大きくなるように圧縮成形するものである.成形さ
れた超電導成形撚線l1は従来同様、引取[18で引き
取られ、巻取機l9で巻き取られる. このような方法で各種の超電導成形撚線を製造した結果
を以下に示す。
実施例1
超電導素線として、外径0.808 amのCu/Nb
Ti線(Cu比1.5)を用いた.この超電導素線23
本を撚り合わせ、まずl段目の四方ロールで、厚肉側の
厚さt+=1.747 mm,薄肉側の厚さt. =
1.465開、幅W =9.180 ma+、キースト
ン角α=1.8”( a − b ) ”0.174の
断面形状に成形加工し、次いで2段目の四方ロールで、
t+ = 1.635 mm, Lx =1.145m
+*Sw−9.280mm,α=3” (a−b)
=0.303の断面形状に成形加工した。得られた超電
導成形撚線は、撚りムラ、クロス等のないものであった
.また臨界電流値は、成形加工前590A(5T)に対
し、成形加工後560A (5T)と、その劣化率は1
0%以下で良好であった。
Ti線(Cu比1.5)を用いた.この超電導素線23
本を撚り合わせ、まずl段目の四方ロールで、厚肉側の
厚さt+=1.747 mm,薄肉側の厚さt. =
1.465開、幅W =9.180 ma+、キースト
ン角α=1.8”( a − b ) ”0.174の
断面形状に成形加工し、次いで2段目の四方ロールで、
t+ = 1.635 mm, Lx =1.145m
+*Sw−9.280mm,α=3” (a−b)
=0.303の断面形状に成形加工した。得られた超電
導成形撚線は、撚りムラ、クロス等のないものであった
.また臨界電流値は、成形加工前590A(5T)に対
し、成形加工後560A (5T)と、その劣化率は1
0%以下で良好であった。
実施例2
超電導素線として外径1.850m+++のCu/Nb
Ti線(Cu比1.4)を用いた。この超電導素線l9
本を撚り合わせ、まず1段目の四方ロールで、1+=4
.095mm, tz=3.230+++a, w=1
6.5mm、α=3.0”( a − b ) =0.
234の断面形状に成形加工し、そのままドラムに巻き
取った.次いで、この超電導成形撚線に200℃×10
hの焼鈍を施した後、2段目の四方ローノレで、t+
−4.089 mm、tt”2.360問、w=17.
0+++m%α=5.8’ (a−b)=0.467
の断面形状に成形加工した.得られた超t導成形撚線は
、撚りムラ、クロス等のないものであった。
Ti線(Cu比1.4)を用いた。この超電導素線l9
本を撚り合わせ、まず1段目の四方ロールで、1+=4
.095mm, tz=3.230+++a, w=1
6.5mm、α=3.0”( a − b ) =0.
234の断面形状に成形加工し、そのままドラムに巻き
取った.次いで、この超電導成形撚線に200℃×10
hの焼鈍を施した後、2段目の四方ローノレで、t+
−4.089 mm、tt”2.360問、w=17.
0+++m%α=5.8’ (a−b)=0.467
の断面形状に成形加工した.得られた超t導成形撚線は
、撚りムラ、クロス等のないものであった。
また臨界電流値は、成形加工前1850A (5T)に
対し、成形加工後で165OA (5T)以上に保持す
ることができ、その劣化率は10%程度と良好であった
。
対し、成形加工後で165OA (5T)以上に保持す
ることができ、その劣化率は10%程度と良好であった
。
実施例3
超電導素線として外径0.871++++++のCu/
NbTi線(Cu比2.1)を用いた。この超電導素線
39本を撚り合わせ、まず1段目の四方ロールで、t+
=1.700問、h=1.500 mm, w=16.
7su++,α= 0.686”( a − b )
=0.115の断面形状に成形加工し、次いで2段目ノ
四方ロールテ、tt=1.740 +wm, t.=1
.200 am、w=17.0ms, α=1.82’
(a − b)=0.310の断面形状に成形加
工した。得られた超電導成形撚線は、撚りムラ、クロス
等のないものであった.また臨界電流値は、成形加工前
480 A(5T)に対し、成形加工後445A (5
T)と、その劣化率は10%以下で良好であった。
NbTi線(Cu比2.1)を用いた。この超電導素線
39本を撚り合わせ、まず1段目の四方ロールで、t+
=1.700問、h=1.500 mm, w=16.
7su++,α= 0.686”( a − b )
=0.115の断面形状に成形加工し、次いで2段目ノ
四方ロールテ、tt=1.740 +wm, t.=1
.200 am、w=17.0ms, α=1.82’
(a − b)=0.310の断面形状に成形加
工した。得られた超電導成形撚線は、撚りムラ、クロス
等のないものであった.また臨界電流値は、成形加工前
480 A(5T)に対し、成形加工後445A (5
T)と、その劣化率は10%以下で良好であった。
比較例l
実施例1と同し超電導素線を同じ本数撚り合わせ、1段
だけの四方ロール加工で、t+ = 1.717lIl
m,h−1.035mmS w=9.290mm,
α=4.20” (a −b) =0.420
の断面形状に成形加工した。得られた超電導成形撚線は
、素線のクロスはないが、中程度の撚リムラが生じてい
た。
だけの四方ロール加工で、t+ = 1.717lIl
m,h−1.035mmS w=9.290mm,
α=4.20” (a −b) =0.420
の断面形状に成形加工した。得られた超電導成形撚線は
、素線のクロスはないが、中程度の撚リムラが生じてい
た。
比較例2
実施例2と同じ超電導素線を同じ本数撚り合わせ、1段
だけの四方ロール加工で、L =4.09m+w、tt
−2.36mms w=17.0mm,α=5.82°
(a − b)=0.472の断面形状に成形加工
した。得られた超電導成形撚線は、素線のクロスはない
が、大きな燃リムラが生じていた。
だけの四方ロール加工で、L =4.09m+w、tt
−2.36mms w=17.0mm,α=5.82°
(a − b)=0.472の断面形状に成形加工
した。得られた超電導成形撚線は、素線のクロスはない
が、大きな燃リムラが生じていた。
比較例3
実施例3と同じ超電導素線を同じ本数撚り合わせ、1段
だけの四方ロール加工で、t+=1.740mm,h
= 1.200m+w, w − 17.0mm,α=
1.82” (a −b) =0.310の断面形
状に成形加工した。得られた超電導成形撚線は、大きな
撚りムラがあり、かつl個/mの素線クロスが生じてい
た。
だけの四方ロール加工で、t+=1.740mm,h
= 1.200m+w, w − 17.0mm,α=
1.82” (a −b) =0.310の断面形
状に成形加工した。得られた超電導成形撚線は、大きな
撚りムラがあり、かつl個/mの素線クロスが生じてい
た。
以上説明したように本発明によれば、従来より大きなキ
ーストン角を有する超電導成形撚線を製造することがで
き、超t導マグネットの性能向上に大きく貢献できるも
のである.
ーストン角を有する超電導成形撚線を製造することがで
き、超t導マグネットの性能向上に大きく貢献できるも
のである.
図一lは本発明に係る超電導成形撚線の製造方法の一実
施例を示す説明図、図−2は超電導成形撚線の一例を示
す断面図、図−3は従来の超電導成形撚線の製造方法を
示す説明図、図−4は従来の超電導成形I28線を使用
した超電導マグネットの部分断面図である. l1:超電導成形撚線 12:超電導素線13:撚線機
工4:ボビン 15F目板 16:心金17A:1段
目の四方ロール 17B=2段目の四方ロール 18:引取機 l9:巻取機 図−3 3 図−4
施例を示す説明図、図−2は超電導成形撚線の一例を示
す断面図、図−3は従来の超電導成形撚線の製造方法を
示す説明図、図−4は従来の超電導成形I28線を使用
した超電導マグネットの部分断面図である. l1:超電導成形撚線 12:超電導素線13:撚線機
工4:ボビン 15F目板 16:心金17A:1段
目の四方ロール 17B=2段目の四方ロール 18:引取機 l9:巻取機 図−3 3 図−4
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、直径dmmの超電導素線を所要本数撚り合わせたも
のを成形加工して、断面形状がキーストン形で、厚肉側
の厚さがt_1mm、薄肉側の厚さがt_2mmの超電
導成形撚線を製造する方法において、パラメータa、b
をa=t_1/2d、b=t_2/2dと定めたとき、
超電導素線を撚り合わせた直後に、1段目の四方ロール
で(a−b)の値が0.25以下となるように成形加工
し、その後2段目の四方ロールで(a−b)の値が0.
25より大きくなるように成形加工することを特徴とす
る超電導成形撚線の製造方法。 2、請求項1記載の製造方法であって、1段目の四方ロ
ールによる成形加工と2段目の四方ロールによる成形加
工の間で、超電導成形撚線の焼鈍を行うことを特徴とす
るもの。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1323787A JP2930994B2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-12-15 | 超電導成形撚線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22340189 | 1989-08-30 | ||
JP1-223401 | 1989-08-30 | ||
JP1323787A JP2930994B2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-12-15 | 超電導成形撚線の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03163713A true JPH03163713A (ja) | 1991-07-15 |
JP2930994B2 JP2930994B2 (ja) | 1999-08-09 |
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ID=26525452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1323787A Expired - Lifetime JP2930994B2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-12-15 | 超電導成形撚線の製造方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2930994B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996037002A1 (en) * | 1995-05-16 | 1996-11-21 | Teledyne Industries, Inc. | Method and apparatus for making superconductor wires |
US5706571A (en) * | 1995-09-14 | 1998-01-13 | Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite | Method of manufacturing a sheathed twisted superconductor having a high critical temperature |
Families Citing this family (1)
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KR101119223B1 (ko) | 2011-07-29 | 2012-03-21 | (주)대성기업디에스 | 로프꼬임장치 |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP1323787A patent/JP2930994B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996037002A1 (en) * | 1995-05-16 | 1996-11-21 | Teledyne Industries, Inc. | Method and apparatus for making superconductor wires |
US5706571A (en) * | 1995-09-14 | 1998-01-13 | Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite | Method of manufacturing a sheathed twisted superconductor having a high critical temperature |
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Publication number | Publication date |
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JP2930994B2 (ja) | 1999-08-09 |
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