JPH0574508A - 超電導線の接続方法 - Google Patents
超電導線の接続方法Info
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- JPH0574508A JPH0574508A JP23453291A JP23453291A JPH0574508A JP H0574508 A JPH0574508 A JP H0574508A JP 23453291 A JP23453291 A JP 23453291A JP 23453291 A JP23453291 A JP 23453291A JP H0574508 A JPH0574508 A JP H0574508A
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】Ａ3 Ｂ型化合物超電導線同士の接続部の抵抗値
を十分に小さくする。 【構成】Ａ3 Ｂ型化合物超電導線同士を接続する方法に
おいて、接続部の超電導フィラメントをそれぞれ露出さ
せた後、それらフィラメントを銅、銅合金、Ａ3 Ｂ型化
合物を構成するＢの内から選択される金属（以下、金属
Ｂと称す）又はその合金からなるリングに挿入し、更に
前記リングを圧縮して前記超電導フィラメント同士を圧
着固定する工程と、前記超電導フィラメント及びリング
を前記金属Ｂ又はその合金で被覆した後、熱処理により
外部拡散接合させる工程とを具備する。
を十分に小さくする。 【構成】Ａ3 Ｂ型化合物超電導線同士を接続する方法に
おいて、接続部の超電導フィラメントをそれぞれ露出さ
せた後、それらフィラメントを銅、銅合金、Ａ3 Ｂ型化
合物を構成するＢの内から選択される金属（以下、金属
Ｂと称す）又はその合金からなるリングに挿入し、更に
前記リングを圧縮して前記超電導フィラメント同士を圧
着固定する工程と、前記超電導フィラメント及びリング
を前記金属Ｂ又はその合金で被覆した後、熱処理により
外部拡散接合させる工程とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導線の接続方法に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術及び課題】従来の超電導線の接続方法とし
ては、超電導線の接続面に半田を介して接続する方法
（特開平２−６５０８２号、特開平２−２１７１５７
号）、超電導線の重ね合わせ面に超電導物質を含む組成
物を介在させる方法（特開平２−２７６１８０号、特開
平３−１６９６６号）、超電導線のフィラメント同士を
圧着接続又は溶接する方法（特開平１−５２３９１号、
特開平１−２６０７７６号、特開平２−２９７８７３
号）などが知られている。
ては、超電導線の接続面に半田を介して接続する方法
（特開平２−６５０８２号、特開平２−２１７１５７
号）、超電導線の重ね合わせ面に超電導物質を含む組成
物を介在させる方法（特開平２−２７６１８０号、特開
平３−１６９６６号）、超電導線のフィラメント同士を
圧着接続又は溶接する方法（特開平１−５２３９１号、
特開平１−２６０７７６号、特開平２−２９７８７３
号）などが知られている。
【０００３】ところで、超電導線では、超電導状態にお
いて電流の流れが外皮の安定化材、マトリックス材、超
電導フィラメントの順に移行して立ち上がり、大電流が
流れる。
いて電流の流れが外皮の安定化材、マトリックス材、超
電導フィラメントの順に移行して立ち上がり、大電流が
流れる。
【０００４】しかしながら、Ａ3 Ｂ型化合物超電導線同
士を半田付けにより接続した超電導線では、この接続部
の抵抗値が比較的高いため発熱を生じ、これがクエンチ
発生の原因となって輸送電流が制限されたりする。
士を半田付けにより接続した超電導線では、この接続部
の抵抗値が比較的高いため発熱を生じ、これがクエンチ
発生の原因となって輸送電流が制限されたりする。
【０００５】また、上述した従来の半田付け以外の方法
によってＡ3 Ｂ型化合物超電導線同士を接続した場合に
おいても、この接続部の抵抗値をクエンチ発生を十分に
防止し得る程度まで小さくすることができなかった。
によってＡ3 Ｂ型化合物超電導線同士を接続した場合に
おいても、この接続部の抵抗値をクエンチ発生を十分に
防止し得る程度まで小さくすることができなかった。
【０００６】本発明は、従来の問題点を解決するために
なされたもので、Ａ3 Ｂ型化合物超電導線同士の接続部
の抵抗値を十分に小さくすることが可能な超電導線の接
続方法を提供しようとするものである。
なされたもので、Ａ3 Ｂ型化合物超電導線同士の接続部
の抵抗値を十分に小さくすることが可能な超電導線の接
続方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ａ3 Ｂ型化合
物超電導線同士を接続する方法において、接続部の超電
導フィラメントをそれぞれ露出させた後、それらフィラ
メントを銅、銅合金、Ａ3 Ｂ型化合物を構成するＢの内
から選択される金属（以下、金属Ｂと称す）又はその合
金からなるリングに挿入し、更に前記リングを圧縮して
前記超電導フィラメント同士を圧着固定する工程と、前
記超電導フィラメント及びリングを前記金属Ｂ又はその
合金で被覆した後、熱処理により外部拡散接合させる工
程とを具備することを特徴とする超電導線の接続方法で
ある。
物超電導線同士を接続する方法において、接続部の超電
導フィラメントをそれぞれ露出させた後、それらフィラ
メントを銅、銅合金、Ａ3 Ｂ型化合物を構成するＢの内
から選択される金属（以下、金属Ｂと称す）又はその合
金からなるリングに挿入し、更に前記リングを圧縮して
前記超電導フィラメント同士を圧着固定する工程と、前
記超電導フィラメント及びリングを前記金属Ｂ又はその
合金で被覆した後、熱処理により外部拡散接合させる工
程とを具備することを特徴とする超電導線の接続方法で
ある。
【０００８】前記Ａ3 Ｂ型化合物超電導線の超電導材と
なるＡ3Ｂ型化合物としては、Ｎｂ3 Ｓｎ、Ｖ3 Ｇａ、
Ｎｂ3 Ａｌ、Ｎｂ3 （Ａｌ，Ｓｎ）、Ｎｂ3 Ｓｉ、Ｎｂ
3 Ｇｅ、Ｎｂ3 （Ａｌ，Ｇｅ）などが挙げられる。
なるＡ3Ｂ型化合物としては、Ｎｂ3 Ｓｎ、Ｖ3 Ｇａ、
Ｎｂ3 Ａｌ、Ｎｂ3 （Ａｌ，Ｓｎ）、Ｎｂ3 Ｓｉ、Ｎｂ
3 Ｇｅ、Ｎｂ3 （Ａｌ，Ｇｅ）などが挙げられる。
【０００９】本発明の接続方法において、超電導線の接
続部の抵抗値をより確実に小さくする観点から、超電導
フィラメントを露出させた後、該フィラメントをリング
に挿入する前に、超電導フィラメント表面にメッキ処理
等により銅被膜を形成することが望ましい。
続部の抵抗値をより確実に小さくする観点から、超電導
フィラメントを露出させた後、該フィラメントをリング
に挿入する前に、超電導フィラメント表面にメッキ処理
等により銅被膜を形成することが望ましい。
【００１０】また、本発明の接続方法において、超電導
線の接続部を補強する観点から、前記超電導フィラメン
ト及びリングを金属Ｂ又はその合金で被覆した後、熱処
理する前に、前記金属Ｂ又はその合金を被覆するように
金属スリーブを配置することが望ましい。かかるスリー
ブは、例えば銅、銅合金、Ｓｎ合金、Ｈｆ、ステンレス
などから形成される。
線の接続部を補強する観点から、前記超電導フィラメン
ト及びリングを金属Ｂ又はその合金で被覆した後、熱処
理する前に、前記金属Ｂ又はその合金を被覆するように
金属スリーブを配置することが望ましい。かかるスリー
ブは、例えば銅、銅合金、Ｓｎ合金、Ｈｆ、ステンレス
などから形成される。
【００１１】
【作用】本発明の超電導線の接続方法は、まず、Ａ3 Ｂ
型化合物超電導線の接続部の超電導フィラメントをそれ
ぞれ露出させた後、それらフィラメントを銅、銅合金、
金属Ｂ又はその合金からなるリングに挿入し、更に前記
リングを圧縮して前記超電導フィラメント同士を圧着固
定する。つづいて、前記超電導フィラメントを前記リン
グにより圧着固定した状態で金属Ｂ又はその合金で被覆
した後、熱処理により外部拡散接合させる。これによ
り、Ｎｂ、Ｖ等から形成されている前記超電導フィラメ
ントの界面にその周囲の金属Ｂ又はその合金の金属Ｂ成
分が拡散してＡ3 Ｂ型化合物が生成されるため、前記超
電導フィラメント間の接続性を高めることができ、接続
部の抵抗値を十分に小さくすることができる。こうした
超電導線の接続において、前記リングが銅又は銅合金か
らなる場合には、該リングの銅成分が媒体となってその
周囲の金属Ｂ又はその合金の金属Ｂ成分が超電導フィラ
メントに拡散するのを助長する作用が発揮される。ま
た、前記リングが金属Ｂ又はその合金からなる場合に
は、該リングの金属Ｂ成分が超電導フィラメントに拡散
する。
型化合物超電導線の接続部の超電導フィラメントをそれ
ぞれ露出させた後、それらフィラメントを銅、銅合金、
金属Ｂ又はその合金からなるリングに挿入し、更に前記
リングを圧縮して前記超電導フィラメント同士を圧着固
定する。つづいて、前記超電導フィラメントを前記リン
グにより圧着固定した状態で金属Ｂ又はその合金で被覆
した後、熱処理により外部拡散接合させる。これによ
り、Ｎｂ、Ｖ等から形成されている前記超電導フィラメ
ントの界面にその周囲の金属Ｂ又はその合金の金属Ｂ成
分が拡散してＡ3 Ｂ型化合物が生成されるため、前記超
電導フィラメント間の接続性を高めることができ、接続
部の抵抗値を十分に小さくすることができる。こうした
超電導線の接続において、前記リングが銅又は銅合金か
らなる場合には、該リングの銅成分が媒体となってその
周囲の金属Ｂ又はその合金の金属Ｂ成分が超電導フィラ
メントに拡散するのを助長する作用が発揮される。ま
た、前記リングが金属Ｂ又はその合金からなる場合に
は、該リングの金属Ｂ成分が超電導フィラメントに拡散
する。
【００１２】更に、超電導フィラメントを露出させた
後、該フィラメントをリングに挿入する前に、超電導フ
ィラメント表面にメッキ処理等により銅被膜を形成すれ
ば、この銅被膜の銅成分が媒体となってその周囲の金属
Ｂ又はその合金の金属Ｂ成分が超電導フィラメントに拡
散するのを助長する作用が発揮されるため、外部拡散接
合をより良好に行なうことができ、超電導線の接続部の
抵抗値をより確実に小さくできる。
後、該フィラメントをリングに挿入する前に、超電導フ
ィラメント表面にメッキ処理等により銅被膜を形成すれ
ば、この銅被膜の銅成分が媒体となってその周囲の金属
Ｂ又はその合金の金属Ｂ成分が超電導フィラメントに拡
散するのを助長する作用が発揮されるため、外部拡散接
合をより良好に行なうことができ、超電導線の接続部の
抵抗値をより確実に小さくできる。
【００１３】また、前記超電導フィラメント及びリング
を金属Ｂ又はその合金で被覆した後、熱処理する前に、
前記金属Ｂ又はその合金を被覆するように金属スリーブ
を配置すれば、接続部の超電導フィラメントに加わる歪
みが金属スリーブにより低減されると共に、熱処理によ
って金属スリーブと金属Ｂ又はその合金とが金属間接合
されるため超電導線の接続部を十分に補強できる。
を金属Ｂ又はその合金で被覆した後、熱処理する前に、
前記金属Ｂ又はその合金を被覆するように金属スリーブ
を配置すれば、接続部の超電導フィラメントに加わる歪
みが金属スリーブにより低減されると共に、熱処理によ
って金属スリーブと金属Ｂ又はその合金とが金属間接合
されるため超電導線の接続部を十分に補強できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００１５】実施例１ まず、図１に示すような直径１ｍｍのＮｂ3 Ｓｎ化合物
超電導線１を製造した。前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線
１は、外皮の安定化材２内に拡散バリア３を介してブロ
ンズ（Ｃｕ−Ｓｎ合金）からなるマトリックス材４を配
置した構成となっている。前記拡散バリア３は、通常Ｎ
ｂ又はＴａから形成されている。前記マトリックス材４
には、Ｎｂフィラメント５が複数本挿入されている。前
記Ｎｂフィラメント５の前記マトリックス材４との界面
には、該マトリックス材４からのＳｎの拡散によってＮ
ｂ3 Ｓｎが生成されている。
超電導線１を製造した。前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線
１は、外皮の安定化材２内に拡散バリア３を介してブロ
ンズ（Ｃｕ−Ｓｎ合金）からなるマトリックス材４を配
置した構成となっている。前記拡散バリア３は、通常Ｎ
ｂ又はＴａから形成されている。前記マトリックス材４
には、Ｎｂフィラメント５が複数本挿入されている。前
記Ｎｂフィラメント５の前記マトリックス材４との界面
には、該マトリックス材４からのＳｎの拡散によってＮ
ｂ3 Ｓｎが生成されている。
【００１６】次いで、前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１
両端の接続部に対して、前記安定化材２及びマトリック
ス材４を酸処理により除去し、かつ前記拡散バリア３を
削除することによって図２（ａ）に示すようにＮｂフィ
ラメント５を露出させ、更にこのＮｂフィラメント５に
メッキ処理を施して厚さ２〜３μｍの銅被膜６を形成し
た。つづいて、図２（ｂ）に示すように前記Ｎｂ3Ｓｎ
化合物超電導線１両端の接続部のＮｂフィラメント５を
銅リング７にその両側からそれぞれ挿入し、前記リング
７を圧縮して前記Ｎｂフィラメント５同士を圧着固定し
た。ひきつづき、前記Ｎｂフィラメント５を図２（ｃ）
に示すようにＳｎ８で被覆した。次いで、図２（ｄ）に
示すように前記Ｓｎ８を被覆し、かつ該Ｓｎ８の余剰分
を除去して表面を線材形状にならすように予めＮｂ3Ｓ
ｎ化合物超電導線１に通しておいた銅スリーブ９を移動
させて、該銅スリーブ９を接続部の補強材及び安定化材
として配置した。この後、この線材に７００℃で２４時
間熱処理を施すことにより、前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電
導線１両端の接続部同士を接合した直径５０ｍｍの１タ
ーンコイルを製作した。
両端の接続部に対して、前記安定化材２及びマトリック
ス材４を酸処理により除去し、かつ前記拡散バリア３を
削除することによって図２（ａ）に示すようにＮｂフィ
ラメント５を露出させ、更にこのＮｂフィラメント５に
メッキ処理を施して厚さ２〜３μｍの銅被膜６を形成し
た。つづいて、図２（ｂ）に示すように前記Ｎｂ3Ｓｎ
化合物超電導線１両端の接続部のＮｂフィラメント５を
銅リング７にその両側からそれぞれ挿入し、前記リング
７を圧縮して前記Ｎｂフィラメント５同士を圧着固定し
た。ひきつづき、前記Ｎｂフィラメント５を図２（ｃ）
に示すようにＳｎ８で被覆した。次いで、図２（ｄ）に
示すように前記Ｓｎ８を被覆し、かつ該Ｓｎ８の余剰分
を除去して表面を線材形状にならすように予めＮｂ3Ｓ
ｎ化合物超電導線１に通しておいた銅スリーブ９を移動
させて、該銅スリーブ９を接続部の補強材及び安定化材
として配置した。この後、この線材に７００℃で２４時
間熱処理を施すことにより、前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電
導線１両端の接続部同士を接合した直径５０ｍｍの１タ
ーンコイルを製作した。
【００１７】得られた１ターンコイルについて、接続部
の抵抗値の測定を試みたところ発生電圧を検知できなか
った。また、永久電流モードにおいて、１００Ａの通電
電流の１割減衰（９０Ａ）時間を測定したところ、３０
時間であった。この結果より、この１ターンコイルのイ
ンダクタンスＬは１×１０-7Ｈであり、抵抗値は１×１
０-13 Ωであることを算出し、超電導線として実用的に
全く問題のない低抵抗値であることを確認した。更に、
同様の１ターンコイルを複数個製作し、それらの抵抗値
を求めたところ、いずれも１×１０-13 Ω程度であり、
抵抗値のバラツキも小さいことが確認された。なお、比
較例として前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１両端の接続
部同士を従来の各種方法により接合して同様の１ターン
コイルを製作したところ、その抵抗値は最小１×１０
-11 Ωであった。
の抵抗値の測定を試みたところ発生電圧を検知できなか
った。また、永久電流モードにおいて、１００Ａの通電
電流の１割減衰（９０Ａ）時間を測定したところ、３０
時間であった。この結果より、この１ターンコイルのイ
ンダクタンスＬは１×１０-7Ｈであり、抵抗値は１×１
０-13 Ωであることを算出し、超電導線として実用的に
全く問題のない低抵抗値であることを確認した。更に、
同様の１ターンコイルを複数個製作し、それらの抵抗値
を求めたところ、いずれも１×１０-13 Ω程度であり、
抵抗値のバラツキも小さいことが確認された。なお、比
較例として前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１両端の接続
部同士を従来の各種方法により接合して同様の１ターン
コイルを製作したところ、その抵抗値は最小１×１０
-11 Ωであった。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明に係る超電導
線の接続方法よればＡ3 Ｂ型化合物超電導線同士をバラ
ツキが小さく、かつ低抵抗値で接続でき、ひいては接続
部での発熱を抑制してクエンチ発生を防止できる等顕著
な効果を奏する。
線の接続方法よればＡ3 Ｂ型化合物超電導線同士をバラ
ツキが小さく、かつ低抵抗値で接続でき、ひいては接続
部での発熱を抑制してクエンチ発生を防止できる等顕著
な効果を奏する。
【図１】実施例１で用いたＮｂ3 Ｓｎ化合物超電導線を
示す断面図
示す断面図
【図２】実施例１のＮｂ3 Ｓｎ化合物超電導線の接続工
程を示す説明図
程を示す説明図
１…Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線、５…Ｎｂフィラメン
ト、６…銅被膜、７…銅リング、８…Ｓｎ、９…銅スリ
ーブ。
ト、６…銅被膜、７…銅リング、８…Ｓｎ、９…銅スリ
ーブ。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ａ3 Ｂ型化合物超電導線同士を接続する
方法において、接続部の超電導フィラメントをそれぞれ
露出させた後、それらフィラメントを銅、銅合金、Ａ3
Ｂ型化合物を構成するＢの内から選択される金属（以
下、金属Ｂと称す）又はその合金からなるリングに挿入
し、更に前記リングを圧縮して前記超電導フィラメント
同士を圧着固定する工程と、前記超電導フィラメント及
びリングを前記金属Ｂ又はその合金で被覆した後、熱処
理により外部拡散接合させる工程とを具備することを特
徴とする超電導線の接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23453291A JPH0574508A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 超電導線の接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23453291A JPH0574508A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 超電導線の接続方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574508A true JPH0574508A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16972507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23453291A Pending JPH0574508A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 超電導線の接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574508A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100440621C (zh) * | 2004-03-04 | 2008-12-03 | 住友电气工业株式会社 | 超导电缆的接线部 |
| US7976552B2 (en) | 2003-07-02 | 2011-07-12 | Olympus Corporation | Ligation apparatus |
| GB2487926A (en) * | 2011-02-08 | 2012-08-15 | Siemens Plc | Very low resistance joints between superconducting wires |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP23453291A patent/JPH0574508A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7976552B2 (en) | 2003-07-02 | 2011-07-12 | Olympus Corporation | Ligation apparatus |
| CN100440621C (zh) * | 2004-03-04 | 2008-12-03 | 住友电气工业株式会社 | 超导电缆的接线部 |
| GB2487926A (en) * | 2011-02-08 | 2012-08-15 | Siemens Plc | Very low resistance joints between superconducting wires |
| GB2487926B (en) * | 2011-02-08 | 2013-06-19 | Siemens Plc | Joints with very low resistance between superconducting wires and methods for making such joints |
| US8838194B2 (en) | 2011-02-08 | 2014-09-16 | Siemens Plc | Joints with very low resistance between superconducting wires and methods for making such joints |
| US8914087B1 (en) | 2011-02-08 | 2014-12-16 | Siemens Plc | Joints with very low resistance between superconducting wires and methods for making such joints |
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