JPH04274113A - 永久電流閉ループ用超電導線 - Google Patents
永久電流閉ループ用超電導線Info
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- JPH04274113A JPH04274113A JP3035767A JP3576791A JPH04274113A JP H04274113 A JPH04274113 A JP H04274113A JP 3035767 A JP3035767 A JP 3035767A JP 3576791 A JP3576791 A JP 3576791A JP H04274113 A JPH04274113 A JP H04274113A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、永久電流閉ループ用超
電導線に関するものである。
電導線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ３ Ｓｎ系のＰＣＳ線（永久電流ス
イッチ用超電導線）としては、図３に示されているマル
チフィラメント型超電導線の安定化銅１を図４に示され
ているように比抵抗値の高いＣｕ−１０重量％Ｎｉ合金
やＣｕ−３０重量％Ｎｉ合金２に置き換えた構造として
いる。なおこれらの図において３はＮｂバリア、４はＣ
ｕ−Ｓｎ合金、５はＮｂフィラメントである。
イッチ用超電導線）としては、図３に示されているマル
チフィラメント型超電導線の安定化銅１を図４に示され
ているように比抵抗値の高いＣｕ−１０重量％Ｎｉ合金
やＣｕ−３０重量％Ｎｉ合金２に置き換えた構造として
いる。なおこれらの図において３はＮｂバリア、４はＣ
ｕ−Ｓｎ合金、５はＮｂフィラメントである。
【０００３】この構造を持つＮｂ３ 系Ｓｎ系のＰＣＳ
線は所定の超電導特性と常伝導時抵抗の両方を満足させ
るために、本線（超電導コイル用超電導線）の断面寸法
とＰＣＳ線の断面寸法は異なる。超電導コイルとＰＣＳ
線から永久電流閉ループシステムを形成するためには、
図５に示されているように本線６とＰＣＳ線７の超電導
接続が必要となるが、異サイズ間の接続には接続すべき
線材６、７のどちらか一方にスリーブ８を入れ、他方の
線材の断面寸法と同一として超電導接続を行なう。なお
、同図において９は金属パイプである。
線は所定の超電導特性と常伝導時抵抗の両方を満足させ
るために、本線（超電導コイル用超電導線）の断面寸法
とＰＣＳ線の断面寸法は異なる。超電導コイルとＰＣＳ
線から永久電流閉ループシステムを形成するためには、
図５に示されているように本線６とＰＣＳ線７の超電導
接続が必要となるが、異サイズ間の接続には接続すべき
線材６、７のどちらか一方にスリーブ８を入れ、他方の
線材の断面寸法と同一として超電導接続を行なう。なお
、同図において９は金属パイプである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は次に述
べるような問題があった。
べるような問題があった。
【０００５】（１）永久電流間閉ループシステムを形成
するためには、断面構成の違う本線とＰＣＳ線を準備す
る必要がある。
するためには、断面構成の違う本線とＰＣＳ線を準備す
る必要がある。
【０００６】（２）本線とＰＣＳ線の断面寸法を同一と
して、ＰＣＳ線の常伝導時抵抗を保つためには、抵抗率
の低いＣｕ−Ｓｎ合金断面積を減少させ、抵抗率の高い
キュプロニッケル合金断面積を増加させなければならな
いため、ＰＣＳ線の超電導特性が低下する。
して、ＰＣＳ線の常伝導時抵抗を保つためには、抵抗率
の低いＣｕ−Ｓｎ合金断面積を減少させ、抵抗率の高い
キュプロニッケル合金断面積を増加させなければならな
いため、ＰＣＳ線の超電導特性が低下する。
【０００７】（３）逆にＰＣＳ線の超電導特性を保つた
めにＣｕ−Ｓｎ合金断面積を確保した場合には、ＰＣＳ
線全体の常伝導時抵抗は抵抗率の低いＣｕ−Ｓｎ合金に
より決まるため、ＰＣＳ線全体の断面寸法を小さくする
必要がある。このため、本線とＰＣＳ線の超電導接続は
異サイズ同志の接続となり、線材端面にスリーブ等を挿
入して同サイズ同志の接続となるようにしなければなら
ない。
めにＣｕ−Ｓｎ合金断面積を確保した場合には、ＰＣＳ
線全体の常伝導時抵抗は抵抗率の低いＣｕ−Ｓｎ合金に
より決まるため、ＰＣＳ線全体の断面寸法を小さくする
必要がある。このため、本線とＰＣＳ線の超電導接続は
異サイズ同志の接続となり、線材端面にスリーブ等を挿
入して同サイズ同志の接続となるようにしなければなら
ない。
【０００８】（４）さらに、線材の断面形状が円形と矩
形のような場合の接続はスリーブの形状が複雑となり、
安定した超電導接続が困難となる。
形のような場合の接続はスリーブの形状が複雑となり、
安定した超電導接続が困難となる。
【０００９】（５）また、サイズや断面形状が違う線材
の接続では超電導接続にまったく寄与しない超電導部分
が生じる。
の接続では超電導接続にまったく寄与しない超電導部分
が生じる。
【００１０】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
り、ＰＣＳ線と本線との接続が容易に、かつ確実に実施
できると共に、ＰＣＳ線が本線から容易に製作できるこ
とを可能とした永久電流閉ループ用超電導線を提供する
ことを目的とするものである。
り、ＰＣＳ線と本線との接続が容易に、かつ確実に実施
できると共に、ＰＣＳ線が本線から容易に製作できるこ
とを可能とした永久電流閉ループ用超電導線を提供する
ことを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、前記超電導
コイルに使用する超電導コイル用超電導線の断面構造を
、Ｃｕ−Ｓｎ合金中にＮｂフィラメントを埋め込みＣｕ
−Ｓｎ合金全体をＮｂバリアで被覆し、この被覆した外
側を安定化銅で被覆したものとし、前記永久電流スイッ
チに使用する永久電流スイッチ用超電導線は、上記超電
導コイル用超電導線の安定化銅を除去したものとするこ
とにより、達成される。
コイルに使用する超電導コイル用超電導線の断面構造を
、Ｃｕ−Ｓｎ合金中にＮｂフィラメントを埋め込みＣｕ
−Ｓｎ合金全体をＮｂバリアで被覆し、この被覆した外
側を安定化銅で被覆したものとし、前記永久電流スイッ
チに使用する永久電流スイッチ用超電導線は、上記超電
導コイル用超電導線の安定化銅を除去したものとするこ
とにより、達成される。
【００１２】
【作用】上記手段を設けたので、本線の安定化銅を除去
すればＰＣＳ線が製作でき、この本線の安定化銅を除去
するときに両端部の安定化銅を残せば本線の端部とＰＣ
Ｓ線の端部とが同一寸法となる。
すればＰＣＳ線が製作でき、この本線の安定化銅を除去
するときに両端部の安定化銅を残せば本線の端部とＰＣ
Ｓ線の端部とが同一寸法となる。
【００１３】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
。
。
【００１４】〔実施例１〕図１には本発明の一実施例が
示されている。なお従来と同じ部品には同じ符号を付し
たので説明を省略する。本実施例では超電導コイルに使
用する超電導コイル用超電導線（本線）６ａの断面構造
を、Ｃｕ−Ｓｎ合金４中にＮｂフィラメント５を埋め込
みＣｕ−Ｓｎ合金４全体をＮｂバリア３で被覆し、この
被覆した外側を安定化銅１で被覆したものとし、永久電
流スイッチに使用する永久電流スイッチ用超電導線は、
超電導コイル用超電導線６ａの安定化銅１を除去したも
のとした。
示されている。なお従来と同じ部品には同じ符号を付し
たので説明を省略する。本実施例では超電導コイルに使
用する超電導コイル用超電導線（本線）６ａの断面構造
を、Ｃｕ−Ｓｎ合金４中にＮｂフィラメント５を埋め込
みＣｕ−Ｓｎ合金４全体をＮｂバリア３で被覆し、この
被覆した外側を安定化銅１で被覆したものとし、永久電
流スイッチに使用する永久電流スイッチ用超電導線は、
超電導コイル用超電導線６ａの安定化銅１を除去したも
のとした。
【００１５】このようにすることにより、本線６ａの安
定化銅１を除去すればＰＣＳ線が製作でき、この本線６
ａの安定化銅１を除去するときに両端部の安定化銅１を
残せば本線６ａの端部とＰＣＳ線の端部とが同一寸法と
なって、ＰＣＳ線と本線６ａとの接続が容易に、かつ確
実に実施できると共に、ＰＣＳ線が本線６ａから容易に
製作できることを可能とした永久電流閉ループ用超電導
線を得ることができる。
定化銅１を除去すればＰＣＳ線が製作でき、この本線６
ａの安定化銅１を除去するときに両端部の安定化銅１を
残せば本線６ａの端部とＰＣＳ線の端部とが同一寸法と
なって、ＰＣＳ線と本線６ａとの接続が容易に、かつ確
実に実施できると共に、ＰＣＳ線が本線６ａから容易に
製作できることを可能とした永久電流閉ループ用超電導
線を得ることができる。
【００１６】すなわち図２に示されているように、超電
導コイルとＰＣＳからなる永久電流閉ループ全体は液体
ヘリウム１０の中にある。永久電流閉ループを形成する
には、ヒータ１１によりＰＣＳ線７ａを加熱し、ＰＣＳ
線７ａを超電導状態から常伝導状態とする。次に電源１
２により超電導コイル１３を励磁する。この時、ＰＣＳ
線７ａは常伝導状態となっているため、励磁電流はＰＣ
Ｓ線７ａにほとんど流れず、超電導コイル１３に流れる
。超電導コイル１３を所定の値に励磁した後、ヒータ１
１を切ってＰＣＳ線７ａを超電導状態とする。その後電
源１２の電流を下げる。
導コイルとＰＣＳからなる永久電流閉ループ全体は液体
ヘリウム１０の中にある。永久電流閉ループを形成する
には、ヒータ１１によりＰＣＳ線７ａを加熱し、ＰＣＳ
線７ａを超電導状態から常伝導状態とする。次に電源１
２により超電導コイル１３を励磁する。この時、ＰＣＳ
線７ａは常伝導状態となっているため、励磁電流はＰＣ
Ｓ線７ａにほとんど流れず、超電導コイル１３に流れる
。超電導コイル１３を所定の値に励磁した後、ヒータ１
１を切ってＰＣＳ線７ａを超電導状態とする。その後電
源１２の電流を下げる。
【００１７】以上の操作により超電導コイル１３に流れ
ていた電流がＰＣＳ線７ａに流れ出し、ＰＣＳ線７ａと
超電導コイル１３の間で永久電流閉ループが形成される
。この時、超電導コイル１３の本線とＰＣＳ線７ａの接
続部が超電導接続部１３でなければならない。この永久
電流閉ループを形成するのが、上述の図１の本線６ａで
ある。
ていた電流がＰＣＳ線７ａに流れ出し、ＰＣＳ線７ａと
超電導コイル１３の間で永久電流閉ループが形成される
。この時、超電導コイル１３の本線とＰＣＳ線７ａの接
続部が超電導接続部１３でなければならない。この永久
電流閉ループを形成するのが、上述の図１の本線６ａで
ある。
【００１８】ＰＣＳ線７ａは本線６ａの安定化銅１を硝
酸で除去することにより得られる。ＰＣＳ線７ａの両端
は安定化銅１を除去せずにおくため、ＰＣＳ線７ａの両
端と超電導コイル用線材すなわち本線６ａは全く同一サ
イズ、同一断面構造となる。ＰＣＳ線６ａと超電導コイ
ル用線材の超電導接続は、接続すべき線材の端面を傾斜
加工して、傾斜面同志を金属スリーブ中で合わせ、金属
スリーブごと加熱圧縮する。
酸で除去することにより得られる。ＰＣＳ線７ａの両端
は安定化銅１を除去せずにおくため、ＰＣＳ線７ａの両
端と超電導コイル用線材すなわち本線６ａは全く同一サ
イズ、同一断面構造となる。ＰＣＳ線６ａと超電導コイ
ル用線材の超電導接続は、接続すべき線材の端面を傾斜
加工して、傾斜面同志を金属スリーブ中で合わせ、金属
スリーブごと加熱圧縮する。
【００１９】この線材を使用したＰＣＳの超電導特性は
２Ｔの外部磁場で１８０Ａの臨界電流値を示した。また
、本線とＰＣＳ線の接続特性は２Ｔの外部磁場で５００
Ａの臨界電流値を示した。
２Ｔの外部磁場で１８０Ａの臨界電流値を示した。また
、本線とＰＣＳ線の接続特性は２Ｔの外部磁場で５００
Ａの臨界電流値を示した。
【００２０】このように本実施例によれば次に述べるよ
うな効果を奏することができる。
うな効果を奏することができる。
【００２１】（１）本線とＰＣＳ線が同一の線材で実施
できるため、線材の製作工程が半減した。
できるため、線材の製作工程が半減した。
【００２２】（２）本線とＰＣＳ線の超電導接続が同サ
イズ、同断面構成のため、接続が容易で、原理的にロス
がなく、接続特性の良好なものが得られた。
イズ、同断面構成のため、接続が容易で、原理的にロス
がなく、接続特性の良好なものが得られた。
【００２３】なお、Ｃｕ−Ｓｎ合金はＮｂフィラメント
へＳｎを供給してＮｂ３Ｓｎ化合物超電導体を形成する
役目と、ＰＣＳの常伝導時抵抗体として作用する役目が
ある。化合物超電導体形成には１０重量％Ｓｎ以上が必
要であり、常伝導時抵抗体として使用するには、４重量
％Ｓｎ以上が必要である。両者の特性を満足するには１
０重量％Ｓｎが必要である。
へＳｎを供給してＮｂ３Ｓｎ化合物超電導体を形成する
役目と、ＰＣＳの常伝導時抵抗体として作用する役目が
ある。化合物超電導体形成には１０重量％Ｓｎ以上が必
要であり、常伝導時抵抗体として使用するには、４重量
％Ｓｎ以上が必要である。両者の特性を満足するには１
０重量％Ｓｎが必要である。
【００２４】
【発明の効果】上述のように本発明は、超電導コイルに
使用する超電導コイル用超電導線の断面構造を、Ｃｕ−
Ｓｎ合金中にＮｂフィラメントを埋め込みＣｕ−Ｓｎ合
金全体をＮｂバリアで被覆し、この被覆した外側を安定
化銅で被覆したものとし、永久電流スイッチに使用する
永久電流スイッチ用超電導線は、超電導コイル用超電導
線の安定化銅を除去したものとしたので、本線の安定化
銅を除去すればＰＣＳ線が製作でき、この本線の安定化
銅を除去するときに両端部の安定化銅を残せば本線の端
部とＰＣＳ線の端部とが同一寸法となって、ＰＣＳ線と
本線との接続が容易に、かつ確実に実施できると共に、
ＰＣＳ線が本線から容易に製作できることを可能とした
永久電流閉ループ用超電導線を得ることができる。
使用する超電導コイル用超電導線の断面構造を、Ｃｕ−
Ｓｎ合金中にＮｂフィラメントを埋め込みＣｕ−Ｓｎ合
金全体をＮｂバリアで被覆し、この被覆した外側を安定
化銅で被覆したものとし、永久電流スイッチに使用する
永久電流スイッチ用超電導線は、超電導コイル用超電導
線の安定化銅を除去したものとしたので、本線の安定化
銅を除去すればＰＣＳ線が製作でき、この本線の安定化
銅を除去するときに両端部の安定化銅を残せば本線の端
部とＰＣＳ線の端部とが同一寸法となって、ＰＣＳ線と
本線との接続が容易に、かつ確実に実施できると共に、
ＰＣＳ線が本線から容易に製作できることを可能とした
永久電流閉ループ用超電導線を得ることができる。
【図１】本発明の永久電流閉ループ用超電導線の一実施
例の縦断側面図である。
例の縦断側面図である。
【図２】同じく一実施例の永久電流閉ループの説明図で
ある。
ある。
【図３】従来のマルチフィラメント型超電導線の平面図
である。
である。
【図４】従来の永久電流スイッチ用超電導線の平面図で
ある。
ある。
【図５】従来の永久電流閉ループ用超電導線による超電
導接続を示すもので（ａ）はＰＣＳ線にスリーブを入れ
た状態を示す正面図、（ｂ）は接続時の状態を示す縦断
側面図である。
導接続を示すもので（ａ）はＰＣＳ線にスリーブを入れ
た状態を示す正面図、（ｂ）は接続時の状態を示す縦断
側面図である。
１ 安定化銅
３ Ｎｂバリア
４ Ｃｕ−Ｓｎ合金
５ Ｎｂフィラメント
６ａ 本線（超電導コイル用超電導線）７ａ ＰＣ
Ｓ線（永久電流スイッチ用超電導線）１３ 超電導コ
イル
Ｓ線（永久電流スイッチ用超電導線）１３ 超電導コ
イル
Claims (2)
- 【請求項１】Ｎｂ３ Ｓｎ系超電導線を使用した超電導
コイルの熱式永久電流スイッチに使用される永久電流閉
ループ用超電導線において、前記超電導コイルに使用す
る超電導コイル用超電導線の断面構造を、Ｃｕ−Ｓｎ合
金中にＮｂフィラメントを埋め込みＣｕ−Ｓｎ合金全体
をＮｂバリアで被覆し、この被覆した外側を安定化銅で
被覆したものとし、前記永久電流スイッチに使用する永
久電流スイッチ用超電導線は、上記超電導コイル用超電
導線の安定化銅を除去したものであることを特徴とする
永久電流閉ループ用超電導線。 - 【請求項２】前記永久電流スイッチ用超電導線が、その
軸方向の両端部の安定化銅が残され、両端部以外の安定
化銅が除去されたものである請求項１記載の永久電流閉
ループ用超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035767A JP2959145B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 永久電流閉ループ用超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035767A JP2959145B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 永久電流閉ループ用超電導線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04274113A true JPH04274113A (ja) | 1992-09-30 |
| JP2959145B2 JP2959145B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=12451018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3035767A Expired - Lifetime JP2959145B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 永久電流閉ループ用超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2959145B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108257729A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-07-06 | 无锡友方电工股份有限公司 | 磁共振磁体mri月牙形超导基体、超导线及制造方法 |
| WO2021171872A1 (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 株式会社日立製作所 | 超電導マグネット、超電導線材および超電導マグネットの生産方法 |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3035767A patent/JP2959145B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108257729A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-07-06 | 无锡友方电工股份有限公司 | 磁共振磁体mri月牙形超导基体、超导线及制造方法 |
| WO2021171872A1 (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 株式会社日立製作所 | 超電導マグネット、超電導線材および超電導マグネットの生産方法 |
| JP2021136341A (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-13 | 株式会社日立製作所 | 超電導マグネット、超電導線材および超電導マグネットの生産方法 |
| CN114365243A (zh) * | 2020-02-27 | 2022-04-15 | 株式会社日立制作所 | 超导磁体、超导线材及超导磁体的生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2959145B2 (ja) | 1999-10-06 |
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