JPH0653559A - 酸化物超電導膜を用いた限流導体 - Google Patents
酸化物超電導膜を用いた限流導体Info
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-
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 適用限界電圧の高い酸化物超電導膜を用いた
限流導体を得る。 【構成】 １は基材、２は基材１上に成膜された酸化物
超電導膜、３は酸化物超電導膜２の両端に設けられた金
属膜の電流導入端子、４は酸化物超電導膜２上に設けら
れたダイヤモンドの電気絶縁膜、８はインジウムを用い
た半田７で電流導入端子３に接続された電流リードであ
る。
限流導体を得る。 【構成】 １は基材、２は基材１上に成膜された酸化物
超電導膜、３は酸化物超電導膜２の両端に設けられた金
属膜の電流導入端子、４は酸化物超電導膜２上に設けら
れたダイヤモンドの電気絶縁膜、８はインジウムを用い
た半田７で電流導入端子３に接続された電流リードであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、短絡電流等の過大電
流を限流することの可能な酸化物超電導体を用いた限流
導体に関するものである。
流を限流することの可能な酸化物超電導体を用いた限流
導体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７７は例えば公開平２−２８１７６５
号公報に示された従来の酸化物超電導膜を用いた限流導
体を示す図である。図において、１は基材、２は基材１
上に設けられた酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜
２の導電路、５は導電路２ａと並列に設けられた電気抵
抗を有する常電導体の金、銀あるいは銅の金属膜であ
り、前記酸化物超電導膜２と並列に設けられた金属膜５
の電気抵抗値は酸化物超電導膜２の導電路２ａの常電導
抵抗値より小さい。７は半田、８は限流導体１０の両端
に半田７で接続された電流リードである。限流導体１０
は酸化物超電導膜２と金属膜５で構成されている。
号公報に示された従来の酸化物超電導膜を用いた限流導
体を示す図である。図において、１は基材、２は基材１
上に設けられた酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜
２の導電路、５は導電路２ａと並列に設けられた電気抵
抗を有する常電導体の金、銀あるいは銅の金属膜であ
り、前記酸化物超電導膜２と並列に設けられた金属膜５
の電気抵抗値は酸化物超電導膜２の導電路２ａの常電導
抵抗値より小さい。７は半田、８は限流導体１０の両端
に半田７で接続された電流リードである。限流導体１０
は酸化物超電導膜２と金属膜５で構成されている。
【０００３】次に、動作について説明する。限流導体１
０は酸化物超電導膜２が超電導状態となるよう冷媒で冷
却されている。酸化物超電導膜２の導電路２ａと並列に
金属膜５が設けられているが、酸化物超電導膜２の臨界
電流以下の電流を流すと、全ての電流が超電導状態にあ
る導電路２ａを流れる。しかし、限流導体１０に酸化物
超電導膜２の臨界電流を越える電流を流すと、導電路２
ａは常電導遷移（以下クエンチという）をおこし、金属
膜５の抵抗値は導電路２ａの常電導抵抗値よりも小さく
構成されているので、その抵抗値が金属膜５の抵抗値よ
りも大きくなる。このためクエンチ後限流導体１０を流
れる電流の大半は金属膜５を流れ、常電導状態時に限流
導体１０に発生した抵抗により導電路２ａを流れる電流
が抑えられ、限流効果を示す。
０は酸化物超電導膜２が超電導状態となるよう冷媒で冷
却されている。酸化物超電導膜２の導電路２ａと並列に
金属膜５が設けられているが、酸化物超電導膜２の臨界
電流以下の電流を流すと、全ての電流が超電導状態にあ
る導電路２ａを流れる。しかし、限流導体１０に酸化物
超電導膜２の臨界電流を越える電流を流すと、導電路２
ａは常電導遷移（以下クエンチという）をおこし、金属
膜５の抵抗値は導電路２ａの常電導抵抗値よりも小さく
構成されているので、その抵抗値が金属膜５の抵抗値よ
りも大きくなる。このためクエンチ後限流導体１０を流
れる電流の大半は金属膜５を流れ、常電導状態時に限流
導体１０に発生した抵抗により導電路２ａを流れる電流
が抑えられ、限流効果を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の限流導体は以上
説明したように、酸化物超電導膜２の導電路２ａと並列
に金属膜５を設けた構成となっているので、限流動作期
間の限流効果は導電路２ａに発生した抵抗と金属膜５の
抵抗の合成抵抗で決まる。限流動作期間の合成抵抗を高
くするには、金属膜５の膜厚を薄くすることが考えられ
るが、分流可能な電流容量が少なくなり、限流導体１０
の局所的な過度の温度上昇がおこり溶断する。したがっ
て、限流導体１０の性能を表す指標の一つである適用限
界電圧が低くなり、特性の良い限流導体が得られないと
いう問題があった。反対に、金属膜５の膜厚を厚くする
と金属膜５の抵抗は低くなり、それにともない合成抵抗
も低くなる。したがって、限流動作期間に流れる続流が
増加し、限流性能が低下してしまうという問題があっ
た。また、電力回路への応用においても適用限界電圧の
さらなる向上が望まれている。
説明したように、酸化物超電導膜２の導電路２ａと並列
に金属膜５を設けた構成となっているので、限流動作期
間の限流効果は導電路２ａに発生した抵抗と金属膜５の
抵抗の合成抵抗で決まる。限流動作期間の合成抵抗を高
くするには、金属膜５の膜厚を薄くすることが考えられ
るが、分流可能な電流容量が少なくなり、限流導体１０
の局所的な過度の温度上昇がおこり溶断する。したがっ
て、限流導体１０の性能を表す指標の一つである適用限
界電圧が低くなり、特性の良い限流導体が得られないと
いう問題があった。反対に、金属膜５の膜厚を厚くする
と金属膜５の抵抗は低くなり、それにともない合成抵抗
も低くなる。したがって、限流動作期間に流れる続流が
増加し、限流性能が低下してしまうという問題があっ
た。また、電力回路への応用においても適用限界電圧の
さらなる向上が望まれている。
【０００５】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、酸化物超電導膜のクエンチ伝播
の促進、熱伝播の促進、限流導体の放熱特性の改善、局
所的な発熱の防止、過度の温度上昇の抑制、溶断の防
止、接続抵抗の低減などを行い、限流性能を低下させる
ことなく適用限界電圧の高い酸化物超電導膜を用いた限
流導体を得ることを目的とする。
ためになされたもので、酸化物超電導膜のクエンチ伝播
の促進、熱伝播の促進、限流導体の放熱特性の改善、局
所的な発熱の防止、過度の温度上昇の抑制、溶断の防
止、接続抵抗の低減などを行い、限流性能を低下させる
ことなく適用限界電圧の高い酸化物超電導膜を用いた限
流導体を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る酸
化物超電導膜を用いた限流導体は、酸化物超電導膜上に
電気絶縁膜を形成したものである。
化物超電導膜を用いた限流導体は、酸化物超電導膜上に
電気絶縁膜を形成したものである。
【０００７】請求項２の発明に係る酸化物超電導膜を用
いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜、
前記酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その導電
路は隣合う導電路を有するものにおいて、前記隣合う導
電路を渡るようにその一部または全体に電気絶縁膜を設
けたものである。
いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜、
前記酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その導電
路は隣合う導電路を有するものにおいて、前記隣合う導
電路を渡るようにその一部または全体に電気絶縁膜を設
けたものである。
【０００８】請求項３の発明に係る酸化物超電導膜を用
いた限流導体は、第２項記載の限流導体において、隣合
う導電路を渡るようにその一部または全体に設けた電気
絶縁膜上にその一部または全体に金属膜を設けたもので
ある。
いた限流導体は、第２項記載の限流導体において、隣合
う導電路を渡るようにその一部または全体に設けた電気
絶縁膜上にその一部または全体に金属膜を設けたもので
ある。
【０００９】請求項４の発明に係る酸化物超電導膜を用
いた限流導体は、第１項記載の限流導体において、酸化
物超電導膜上に形成した電気絶縁膜上に、さらに金属膜
を設けたものである。
いた限流導体は、第１項記載の限流導体において、酸化
物超電導膜上に形成した電気絶縁膜上に、さらに金属膜
を設けたものである。
【００１０】請求項５の発明に係る酸化物超電導膜を用
いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜、
前記酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その導電
路表面の少なくとも一部に金属膜が配置され、その導電
路は隣合う導電路を有するものにおいて、さらにその上
に前記隣合う導電路を渡るようにその一部または全体に
電気絶縁膜を設けたものである。
いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜、
前記酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その導電
路表面の少なくとも一部に金属膜が配置され、その導電
路は隣合う導電路を有するものにおいて、さらにその上
に前記隣合う導電路を渡るようにその一部または全体に
電気絶縁膜を設けたものである。
【００１１】請求項６の発明に係る酸化物超電導膜を用
いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜、
前記酸化物超電導膜の上に金属膜あるいは電気絶縁膜の
少なくとも一方が配置された限流導体において、前記酸
化物超電導膜の上に設けた金属膜あるいは電気絶縁膜の
表面に凹凸部を設けたものである。
いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜、
前記酸化物超電導膜の上に金属膜あるいは電気絶縁膜の
少なくとも一方が配置された限流導体において、前記酸
化物超電導膜の上に設けた金属膜あるいは電気絶縁膜の
表面に凹凸部を設けたものである。
【００１２】請求項７の発明に係る酸化物超電導膜を用
いた限流導体の製造方法は、上記請求項６に記載の限流
導体において、酸化物超電導膜の上に金属膜、電気絶縁
膜または金属膜と電気絶縁膜の両方を成膜した後、前記
金属膜あるいは電気絶縁膜の表面をスパッタリングする
ことによって、前記表面に凹凸部を設けたものである。
いた限流導体の製造方法は、上記請求項６に記載の限流
導体において、酸化物超電導膜の上に金属膜、電気絶縁
膜または金属膜と電気絶縁膜の両方を成膜した後、前記
金属膜あるいは電気絶縁膜の表面をスパッタリングする
ことによって、前記表面に凹凸部を設けたものである。
【００１３】請求項８の発明に係る酸化物超電導膜を用
いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜、
前記酸化物超電導膜の表面に凹凸部を設け、さらにその
上に金属膜あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方を配置
したものである。
いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜、
前記酸化物超電導膜の表面に凹凸部を設け、さらにその
上に金属膜あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方を配置
したものである。
【００１４】請求項９の発明に係る酸化物超電導膜を用
いた限流導体の製造方法は、上記請求項８に記載の限流
導体において、酸化物超電導膜を成膜後、スパッタリン
グ法によって前記酸化物超電導膜の表面に凹凸部を設け
たものである。
いた限流導体の製造方法は、上記請求項８に記載の限流
導体において、酸化物超電導膜を成膜後、スパッタリン
グ法によって前記酸化物超電導膜の表面に凹凸部を設け
たものである。
【００１５】請求項１０の発明に係る酸化物超電導膜を
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜
を用いた限流導体において、少なくとも限流導体と接す
る基材部分の基材表面に凹凸部を設けたものである。
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜
を用いた限流導体において、少なくとも限流導体と接す
る基材部分の基材表面に凹凸部を設けたものである。
【００１６】請求項１１の発明に係る酸化物超電導膜を
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導
膜、前記酸化物超電導膜上の表面に電気絶縁膜が配置さ
れた限流導体において、酸化物超電導膜と電気絶縁膜を
一対の層として、少なくとも二対以上積層したものであ
る。
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導
膜、前記酸化物超電導膜上の表面に電気絶縁膜が配置さ
れた限流導体において、酸化物超電導膜と電気絶縁膜を
一対の層として、少なくとも二対以上積層したものであ
る。
【００１７】請求項１２の発明に係る酸化物超電導膜を
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜
を用いた限流導体、前記限流導体には酸化物超電導膜に
よる導電路が設けられ、その導電路は隣合う導電路を有
するものにおいて、その隣合う導電路の間の基材表面に
凹部、凸部あるいは凹凸部の少なくとも１つ以上を設け
たものである。
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜
を用いた限流導体、前記限流導体には酸化物超電導膜に
よる導電路が設けられ、その導電路は隣合う導電路を有
するものにおいて、その隣合う導電路の間の基材表面に
凹部、凸部あるいは凹凸部の少なくとも１つ以上を設け
たものである。
【００１８】請求項１３の発明に係る酸化物超電導膜を
用いた限流導体の製造方法は、請求項１２の限流導体に
おいて、基材上に酸化物超電導膜を成膜後、あるいはさ
らにその上に金属膜または電気絶縁膜の少なくとも一方
を成膜後、同一の工程で基材上に成膜された膜と基材を
削り所望の限流導体形状と基材に凹部を設けたものであ
る。
用いた限流導体の製造方法は、請求項１２の限流導体に
おいて、基材上に酸化物超電導膜を成膜後、あるいはさ
らにその上に金属膜または電気絶縁膜の少なくとも一方
を成膜後、同一の工程で基材上に成膜された膜と基材を
削り所望の限流導体形状と基材に凹部を設けたものであ
る。
【００１９】請求項１４の発明に係る酸化物超電導膜を
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜
を用いた限流導体において、前記酸化物超電導膜による
導電路が設けられ、その導電路は隣合う導電路を有する
ものにおいて、その隣合う導電路の間に電気絶縁物の凸
部を設け、さらにその凸部の一部と接して導電路側に出
っ張る、または導電路を覆う電気絶縁物を設けたもので
ある。
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導膜
を用いた限流導体において、前記酸化物超電導膜による
導電路が設けられ、その導電路は隣合う導電路を有する
ものにおいて、その隣合う導電路の間に電気絶縁物の凸
部を設け、さらにその凸部の一部と接して導電路側に出
っ張る、または導電路を覆う電気絶縁物を設けたもので
ある。
【００２０】請求項１５の発明に係る酸化物超電導膜を
用いた限流導体は、限流導体による導電路が設けられ、
その導電路は隣合う導電路を有する限流導体において、
前もって基材に導電路の形状に合わせた凹部を設け、そ
の凹部の底に限流導体を設けたものである。
用いた限流導体は、限流導体による導電路が設けられ、
その導電路は隣合う導電路を有する限流導体において、
前もって基材に導電路の形状に合わせた凹部を設け、そ
の凹部の底に限流導体を設けたものである。
【００２１】請求項１６の発明に係る酸化物超電導膜を
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導
膜、酸化物超電導膜の上に金属膜あるいは電気絶縁膜の
少なくとも一方が配置され、前記酸化物超電導膜と前記
酸化物超電導膜の上に配置された金属膜、電気絶縁膜あ
るいは金属膜と電気絶縁膜とを一対の層として、少なく
とも二対以上積層した限流導体において、電流導入部に
段差を設けて各層の酸化物超電導膜と直接あるいは電流
導入端子を介して電流リードを接続した構造としたもの
である。
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導
膜、酸化物超電導膜の上に金属膜あるいは電気絶縁膜の
少なくとも一方が配置され、前記酸化物超電導膜と前記
酸化物超電導膜の上に配置された金属膜、電気絶縁膜あ
るいは金属膜と電気絶縁膜とを一対の層として、少なく
とも二対以上積層した限流導体において、電流導入部に
段差を設けて各層の酸化物超電導膜と直接あるいは電流
導入端子を介して電流リードを接続した構造としたもの
である。
【００２２】請求項１７の発明に係る酸化物超電導膜を
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導
膜、酸化物超電導膜の上に金属膜あるいは電気絶縁膜の
少なくとも一方が配置され、前記酸化物超電導膜と前記
酸化物超電導膜の上に配置された金属膜、電気絶縁膜あ
るいは金属膜と電気絶縁膜とを一対の層として、少なく
とも二対以上積層した限流導体において、電流導入部を
酸化物超電導膜で構成し、前記酸化物超電導膜で構成し
た電流導入部と直接あるいは電流導入端子を介して電流
リードを接続したものである。
用いた限流導体は、基材上に配置された酸化物超電導
膜、酸化物超電導膜の上に金属膜あるいは電気絶縁膜の
少なくとも一方が配置され、前記酸化物超電導膜と前記
酸化物超電導膜の上に配置された金属膜、電気絶縁膜あ
るいは金属膜と電気絶縁膜とを一対の層として、少なく
とも二対以上積層した限流導体において、電流導入部を
酸化物超電導膜で構成し、前記酸化物超電導膜で構成し
た電流導入部と直接あるいは電流導入端子を介して電流
リードを接続したものである。
【００２３】
【作用】請求項１の発明においては、酸化物超電導膜上
に電気絶縁膜を形成した構成とすることにより、常電導
状態における著しい抵抗の低下を起こすことなく、限流
導体の安定した動作が可能となる。すなわち、超電導膜
全体の放熱特性の改善と局所的な発熱の抑制が電気絶縁
膜を形成することにより可能となる。また、絶縁耐力を
高められる。これらの結果、限流動作後の続流を増やす
ことなく適用限界電圧の高い限流導体が実現できる。
に電気絶縁膜を形成した構成とすることにより、常電導
状態における著しい抵抗の低下を起こすことなく、限流
導体の安定した動作が可能となる。すなわち、超電導膜
全体の放熱特性の改善と局所的な発熱の抑制が電気絶縁
膜を形成することにより可能となる。また、絶縁耐力を
高められる。これらの結果、限流動作後の続流を増やす
ことなく適用限界電圧の高い限流導体が実現できる。
【００２４】また、請求項２の発明においては、基材上
に配置された酸化物超電導膜の隣合う導電路を渡るよう
に電気絶縁膜を設けたことにより、常電導状態における
著しい抵抗の低下を起こすことなく、限流導体の安定し
た動作が可能となる。電気絶縁膜を設けたことにより隣
合う導電路への熱伝達がなされ、酸化物超電導膜全体へ
の熱伝達も素早くなされる。したがって、素早く酸化物
超電導膜全体へクエンチを伝播することができるととも
に、局所的な過度の温度上昇を抑制でき溶断を防止でき
る。また、隣り合う導電路間の絶縁耐力を高められる。
これらの結果、限流動作後の続流を増やすことなく適用
限界電圧の高い限流導体が実現できる。
に配置された酸化物超電導膜の隣合う導電路を渡るよう
に電気絶縁膜を設けたことにより、常電導状態における
著しい抵抗の低下を起こすことなく、限流導体の安定し
た動作が可能となる。電気絶縁膜を設けたことにより隣
合う導電路への熱伝達がなされ、酸化物超電導膜全体へ
の熱伝達も素早くなされる。したがって、素早く酸化物
超電導膜全体へクエンチを伝播することができるととも
に、局所的な過度の温度上昇を抑制でき溶断を防止でき
る。また、隣り合う導電路間の絶縁耐力を高められる。
これらの結果、限流動作後の続流を増やすことなく適用
限界電圧の高い限流導体が実現できる。
【００２５】また、請求項３の発明においては、上記請
求項２の隣合う導電路を渡るように設けた電気絶縁膜上
にその一部または全体に金属膜を設けたことにより、よ
り一層の放熱効果と隣合う導電路への熱伝達効果があ
る。したがって、素早く酸化物超電導膜全体へクエンチ
を伝播することができるとともに、局所的な過度の温度
上昇を抑制でき溶断を防止できる。これらの結果、限流
動作後の続流を増やすことなく適用限界電圧の高い限流
導体が実現できる。
求項２の隣合う導電路を渡るように設けた電気絶縁膜上
にその一部または全体に金属膜を設けたことにより、よ
り一層の放熱効果と隣合う導電路への熱伝達効果があ
る。したがって、素早く酸化物超電導膜全体へクエンチ
を伝播することができるとともに、局所的な過度の温度
上昇を抑制でき溶断を防止できる。これらの結果、限流
動作後の続流を増やすことなく適用限界電圧の高い限流
導体が実現できる。
【００２６】また、請求項４の発明においては、請求項
１の酸化物超電導膜上に形成した電気絶縁膜上に、さら
に金属膜を設けたことにより、常電導状態における著し
い抵抗の低下を起こすことなく、限流導体の安定した動
作が可能となる。この構成により、酸化物超電導膜全体
へ熱伝達がなされ、素早く酸化物超電導膜全体へクエン
チを伝播することができるとともに、局所的な過度の温
度上昇を抑制でき溶断を防止できる。これらの結果、限
流動作後の続流を増やすことなく適用限界電圧の高い限
流導体が実現できる。
１の酸化物超電導膜上に形成した電気絶縁膜上に、さら
に金属膜を設けたことにより、常電導状態における著し
い抵抗の低下を起こすことなく、限流導体の安定した動
作が可能となる。この構成により、酸化物超電導膜全体
へ熱伝達がなされ、素早く酸化物超電導膜全体へクエン
チを伝播することができるとともに、局所的な過度の温
度上昇を抑制でき溶断を防止できる。これらの結果、限
流動作後の続流を増やすことなく適用限界電圧の高い限
流導体が実現できる。
【００２７】また、請求項５の発明においては、酸化物
超電導膜の導電路表面の少なくとも一部に金属膜が配置
されたものにおいて、さらにその上に隣合う導電路を渡
るようにその一部または全体に電気絶縁膜を設けたこと
により、常電導状態における著しい抵抗の低下を起こす
ことなく、限流導体の安定した動作が可能となる。また
この構成により、隣合う導電路への熱伝達がなされ、酸
化物超電導膜全体への熱伝達も素早くなされる。したが
って、素早く酸化物超電導膜全体へクエンチを伝播する
ことができるとともに、局所的な過度の温度上昇を抑制
でき溶断を防止できる。また、隣り合う導電路間の絶縁
耐力を高められる。これらの結果、限流動作後の続流を
著しく増大させることなく適用限界電圧の高い限流導体
が実現できる。
超電導膜の導電路表面の少なくとも一部に金属膜が配置
されたものにおいて、さらにその上に隣合う導電路を渡
るようにその一部または全体に電気絶縁膜を設けたこと
により、常電導状態における著しい抵抗の低下を起こす
ことなく、限流導体の安定した動作が可能となる。また
この構成により、隣合う導電路への熱伝達がなされ、酸
化物超電導膜全体への熱伝達も素早くなされる。したが
って、素早く酸化物超電導膜全体へクエンチを伝播する
ことができるとともに、局所的な過度の温度上昇を抑制
でき溶断を防止できる。また、隣り合う導電路間の絶縁
耐力を高められる。これらの結果、限流動作後の続流を
著しく増大させることなく適用限界電圧の高い限流導体
が実現できる。
【００２８】また、請求項６の発明においては、基材上
に配置された酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜の上
に金属膜あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置さ
れた限流導体において、前記酸化物超電導膜の上に設け
た金属膜、電気絶縁膜または金属膜と電気絶縁膜の表面
に凹凸部を設け表面積を増大したことにより、放熱効果
が向上し、局所的な過度の温度上昇を抑制でき溶断を防
止できる。これらの結果、限流動作後の続流を著しく増
大させることなく適用限界電圧の高い限流導体が実現で
きる。
に配置された酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜の上
に金属膜あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置さ
れた限流導体において、前記酸化物超電導膜の上に設け
た金属膜、電気絶縁膜または金属膜と電気絶縁膜の表面
に凹凸部を設け表面積を増大したことにより、放熱効果
が向上し、局所的な過度の温度上昇を抑制でき溶断を防
止できる。これらの結果、限流動作後の続流を著しく増
大させることなく適用限界電圧の高い限流導体が実現で
きる。
【００２９】また、請求項７の発明においては、上記請
求項６に記載の限流導体において、酸化物超電導膜の上
に金属膜、電気絶縁膜または金属膜と電気絶縁膜の両方
を成膜した後、前記金属膜あるいは電気絶縁膜の表面を
スパッタリングすることによって、前記表面に凹凸部を
設けて表面積を増大する酸化物超電導膜を用いた限流導
体の製造方法により、限流導体を破損することなく、適
用限界電圧の高い限流導体を製造できる。
求項６に記載の限流導体において、酸化物超電導膜の上
に金属膜、電気絶縁膜または金属膜と電気絶縁膜の両方
を成膜した後、前記金属膜あるいは電気絶縁膜の表面を
スパッタリングすることによって、前記表面に凹凸部を
設けて表面積を増大する酸化物超電導膜を用いた限流導
体の製造方法により、限流導体を破損することなく、適
用限界電圧の高い限流導体を製造できる。
【００３０】また、請求項８の発明においては、基材上
に配置された酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜の表
面に凹凸部を設け表面積を増大し、その上に金属膜ある
いは電気絶縁膜の少なくとも一方を配置したことによ
り、酸化物超電導膜からその上に配置した金属膜、電気
絶縁膜あるいは金属膜と電気絶縁膜への熱伝達が向上
し、素早く酸化物超電導膜全体へクエンチを伝播するこ
とができるとともに、局所的な過度の温度上昇を抑制で
き溶断を防止できる。したがって、適用限界電圧の高い
限流導体が実現できる。
に配置された酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜の表
面に凹凸部を設け表面積を増大し、その上に金属膜ある
いは電気絶縁膜の少なくとも一方を配置したことによ
り、酸化物超電導膜からその上に配置した金属膜、電気
絶縁膜あるいは金属膜と電気絶縁膜への熱伝達が向上
し、素早く酸化物超電導膜全体へクエンチを伝播するこ
とができるとともに、局所的な過度の温度上昇を抑制で
き溶断を防止できる。したがって、適用限界電圧の高い
限流導体が実現できる。
【００３１】また、請求項９の発明においては、請求項
８に記載の限流導体において、酸化物超電導膜を成膜
後、スパッタリングすることによって酸化物超電導膜表
面に凹凸部を設け表面積を増大したことにより、限流導
体を破損することなく、適用限界電圧の高い限流導体を
製造できる。
８に記載の限流導体において、酸化物超電導膜を成膜
後、スパッタリングすることによって酸化物超電導膜表
面に凹凸部を設け表面積を増大したことにより、限流導
体を破損することなく、適用限界電圧の高い限流導体を
製造できる。
【００３２】また、請求項１０の発明においては、基材
上に配置された酸化物超電導膜を用いた限流導体におい
て、少なくとも限流導体と接する基材部分の基材表面に
凹凸部を設けたことにより、限流導体の基材への放熱効
果が向上し、局所的な過度の温度上昇を抑制して溶断を
防止でき、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる。
上に配置された酸化物超電導膜を用いた限流導体におい
て、少なくとも限流導体と接する基材部分の基材表面に
凹凸部を設けたことにより、限流導体の基材への放熱効
果が向上し、局所的な過度の温度上昇を抑制して溶断を
防止でき、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる。
【００３３】また、請求項１１の発明においては、基材
上に配置された酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜上
の表面に電気絶縁膜が配置された限流導体において、酸
化物超電導膜と電気絶縁膜を一対の層として、少なくと
も二対以上積層したことにより、放熱効果の向上と、そ
の層及び他の層への熱伝達がなされ、素早く酸化物超電
導膜全体へクエンチを伝播することができるとともに、
局所的な過度の温度上昇を抑制でき溶断を防止できる。
したがって、適用限界電圧の高い限流導体が実現でき
る。
上に配置された酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜上
の表面に電気絶縁膜が配置された限流導体において、酸
化物超電導膜と電気絶縁膜を一対の層として、少なくと
も二対以上積層したことにより、放熱効果の向上と、そ
の層及び他の層への熱伝達がなされ、素早く酸化物超電
導膜全体へクエンチを伝播することができるとともに、
局所的な過度の温度上昇を抑制でき溶断を防止できる。
したがって、適用限界電圧の高い限流導体が実現でき
る。
【００３４】また、請求項１２の発明においては、基材
上に配置された酸化物超電導膜を用いた限流導体、前記
限流導体には酸化物超電導膜による導電路が設けられ、
その導電路は隣合う導電路を有するものにおいて、その
隣合う導電路の間の基材表面に凹部、凸部あるいは凹凸
部の少なくとも１つ以上を設けたことにより、隣合う導
電路の間の沿面距離が長くなり、絶縁耐力が向上する。
したがって、適用限界電圧の高い限流導体が実現でき
る。
上に配置された酸化物超電導膜を用いた限流導体、前記
限流導体には酸化物超電導膜による導電路が設けられ、
その導電路は隣合う導電路を有するものにおいて、その
隣合う導電路の間の基材表面に凹部、凸部あるいは凹凸
部の少なくとも１つ以上を設けたことにより、隣合う導
電路の間の沿面距離が長くなり、絶縁耐力が向上する。
したがって、適用限界電圧の高い限流導体が実現でき
る。
【００３５】また、請求項１３の発明においては、請求
項１２の限流導体において、基材上に酸化物超電導膜を
成膜後、あるいはさらにその上に金属膜または電気絶縁
膜の少なくとも一方を成膜後、同一の工程で基材上に成
膜された膜と基材を削り所望の限流導体形状と基材に凹
部を設けたことにより、加工工程を簡略化できる適用限
界電圧の高い限流導体が実現できる。
項１２の限流導体において、基材上に酸化物超電導膜を
成膜後、あるいはさらにその上に金属膜または電気絶縁
膜の少なくとも一方を成膜後、同一の工程で基材上に成
膜された膜と基材を削り所望の限流導体形状と基材に凹
部を設けたことにより、加工工程を簡略化できる適用限
界電圧の高い限流導体が実現できる。
【００３６】また、請求項１４の発明においては、基材
上に配置された酸化物超電導膜を用いた限流導体におい
て、前記酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その
導電路は隣合う導電路を有するものにおいて、その隣合
う導電路の間に電気絶縁物の凸部を設け、さらにその凸
部の一部と接して導電路側に出っ張る、または導電路を
覆う電気絶縁物を設けたことによって、隣合う導電路の
間の沿面距離が長くなり絶縁耐力が向上する。したがっ
て、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる。
上に配置された酸化物超電導膜を用いた限流導体におい
て、前記酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その
導電路は隣合う導電路を有するものにおいて、その隣合
う導電路の間に電気絶縁物の凸部を設け、さらにその凸
部の一部と接して導電路側に出っ張る、または導電路を
覆う電気絶縁物を設けたことによって、隣合う導電路の
間の沿面距離が長くなり絶縁耐力が向上する。したがっ
て、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる。
【００３７】また、請求項１５の発明においては、基材
上に配置された酸化物超電導膜を用いた限流導体、前記
限流導体による導電路が設けられ、その導電路は隣合う
導電路を有する限流導体において、前もって基材に導電
路の形状に合わせた溝状の凹部を設け、限流導体をその
凹部の底に設けたことによって、隣合う導電路の間の沿
面距離が長くなり絶縁耐力が向上する。したがって、適
用限界電圧の高い限流導体が実現できる。
上に配置された酸化物超電導膜を用いた限流導体、前記
限流導体による導電路が設けられ、その導電路は隣合う
導電路を有する限流導体において、前もって基材に導電
路の形状に合わせた溝状の凹部を設け、限流導体をその
凹部の底に設けたことによって、隣合う導電路の間の沿
面距離が長くなり絶縁耐力が向上する。したがって、適
用限界電圧の高い限流導体が実現できる。
【００３８】また、請求項１６の発明においては、基材
上に配置された酸化物超電導膜、酸化物超電導膜の上に
金属膜あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置さ
れ、前記酸化物超電導膜と前記酸化物超電導膜の上に配
置された金属膜、電気絶縁膜あるいは金属膜と電気絶縁
膜とを一対の層として、少なくとも二対以上積層した限
流導体において、電流導入部を階段状にして各層の酸化
物超電導膜と直接あるいは電流導入端子を介して電流リ
ードを接続した構造としたことにより、電流導入部にお
ける接続抵抗を低減し発熱を抑え、導通不良を低減でき
る。したがって、適用限界電圧の高い限流導体が実現で
きる。
上に配置された酸化物超電導膜、酸化物超電導膜の上に
金属膜あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置さ
れ、前記酸化物超電導膜と前記酸化物超電導膜の上に配
置された金属膜、電気絶縁膜あるいは金属膜と電気絶縁
膜とを一対の層として、少なくとも二対以上積層した限
流導体において、電流導入部を階段状にして各層の酸化
物超電導膜と直接あるいは電流導入端子を介して電流リ
ードを接続した構造としたことにより、電流導入部にお
ける接続抵抗を低減し発熱を抑え、導通不良を低減でき
る。したがって、適用限界電圧の高い限流導体が実現で
きる。
【００３９】さらに請求項１７の発明においては、基材
上に配置された酸化物超電導膜、酸化物超電導膜の上に
金属膜あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置さ
れ、前記酸化物超電導膜と前記酸化物超電導膜の上に配
置された金属膜、電気絶縁膜あるいは金属膜と電気絶縁
膜とを一対の層として、少なくとも二対以上積層した限
流導体において、電流導入部を酸化物超電導膜で構成
し、前記酸化物超電導膜で構成した電流導入部と直接あ
るいは電流導入端子を介して電流リードを接続したこと
により、電流導入部における接続抵抗を低減し発熱を抑
え、導通不良を低減できる。したがって、適用限界電圧
の高い限流導体が実現できる。
上に配置された酸化物超電導膜、酸化物超電導膜の上に
金属膜あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置さ
れ、前記酸化物超電導膜と前記酸化物超電導膜の上に配
置された金属膜、電気絶縁膜あるいは金属膜と電気絶縁
膜とを一対の層として、少なくとも二対以上積層した限
流導体において、電流導入部を酸化物超電導膜で構成
し、前記酸化物超電導膜で構成した電流導入部と直接あ
るいは電流導入端子を介して電流リードを接続したこと
により、電流導入部における接続抵抗を低減し発熱を抑
え、導通不良を低減できる。したがって、適用限界電圧
の高い限流導体が実現できる。
【００４０】
【実施例】実施例１−１．以下に請求項１に関する発明
の一実施例を図をもとに説明する。図１は本発明の一実
施例による酸化物超電導膜を用いた限流導体の外観を示
す斜視図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面を示す。図に
おいて、１は基材、２は基材１上に成膜された酸化物超
電導膜、３は酸化物超電導膜２の両端に設けられた金属
膜の電流導入端子、４は酸化物超電導膜２上に設けられ
た熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜、８はイン
ジウムを用いた半田７で電流導入端子３に接続された電
流リードである。この酸化物超電導膜を用いた限流導体
は、酸化物超電導膜が超電導状態となる温度以下に冷却
され使用される。
の一実施例を図をもとに説明する。図１は本発明の一実
施例による酸化物超電導膜を用いた限流導体の外観を示
す斜視図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面を示す。図に
おいて、１は基材、２は基材１上に成膜された酸化物超
電導膜、３は酸化物超電導膜２の両端に設けられた金属
膜の電流導入端子、４は酸化物超電導膜２上に設けられ
た熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜、８はイン
ジウムを用いた半田７で電流導入端子３に接続された電
流リードである。この酸化物超電導膜を用いた限流導体
は、酸化物超電導膜が超電導状態となる温度以下に冷却
され使用される。
【００４１】上記のような酸化物超電導膜を用いた限流
導体は例えば次のようにして作製される。厚さ１ｍｍ、
大きさ１０ｍｍ角の単結晶チタン酸ストロンチウムを基
材１として、この基材１上にスパッタリング法により、
基材温度６５０℃、圧力５０ｍＴｏｒｒにおいて、膜厚
０．３μｍのｃ軸配向したＹ系酸化物超電導膜２を形成
した。また、成膜後に写真製版と湿式エッチングによ
り、幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍの折り返し型超電導パター
ンを形成した。次に、酸化物超電導膜２の両端に厚さ５
００オングストロームの金を真空蒸着法により蒸着し電
流導入端子３を形成した。この酸化物超電導膜２の臨界
温度は９０Ｋ、臨界電流は８Ａであった。酸化物超電導
膜２のみの常電導遷移後の抵抗は７９Ωであった。次
に、その電流導入端子３を白金製のマスクでカバーし、
電流導入端子３以外の全面に熱伝導率の高いダイヤモン
ドの電気絶縁膜４を形成した。ダイヤモンドの電気絶縁
膜４はＤＣプラズマＣＶＤ法により、メチルアルコール
蒸気５％を含む水素ガスを原料とし、原料ガス流量５０
ｃｃ／分、基材温度４００℃、圧力５Ｔｏｒｒで１０分
間成膜した。熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜
４の膜厚は約５００オングストロームであった。
導体は例えば次のようにして作製される。厚さ１ｍｍ、
大きさ１０ｍｍ角の単結晶チタン酸ストロンチウムを基
材１として、この基材１上にスパッタリング法により、
基材温度６５０℃、圧力５０ｍＴｏｒｒにおいて、膜厚
０．３μｍのｃ軸配向したＹ系酸化物超電導膜２を形成
した。また、成膜後に写真製版と湿式エッチングによ
り、幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍの折り返し型超電導パター
ンを形成した。次に、酸化物超電導膜２の両端に厚さ５
００オングストロームの金を真空蒸着法により蒸着し電
流導入端子３を形成した。この酸化物超電導膜２の臨界
温度は９０Ｋ、臨界電流は８Ａであった。酸化物超電導
膜２のみの常電導遷移後の抵抗は７９Ωであった。次
に、その電流導入端子３を白金製のマスクでカバーし、
電流導入端子３以外の全面に熱伝導率の高いダイヤモン
ドの電気絶縁膜４を形成した。ダイヤモンドの電気絶縁
膜４はＤＣプラズマＣＶＤ法により、メチルアルコール
蒸気５％を含む水素ガスを原料とし、原料ガス流量５０
ｃｃ／分、基材温度４００℃、圧力５Ｔｏｒｒで１０分
間成膜した。熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜
４の膜厚は約５００オングストロームであった。
【００４２】次に動作について説明する。酸化物超電導
膜２の臨界電流以下の電流が流れるときは、酸化物超電
導膜２は超電導状態にあり、電流は酸化物超電導膜２を
流れる。臨界電流を越える過電流が流れると、酸化物超
電導膜２の一部がクエンチし抵抗を発生する。この抵抗
によって、電流は抑制され、限流が開始されるととも
に、ジュール発熱が起こる。限流期間において、酸化物
超電導膜２上に設けた電気絶縁膜４は、酸化物超電導膜
２に発生する熱を周囲の冷媒に放出する。また、電気絶
縁膜４に伝わった熱は周囲の電気絶縁膜４に熱伝播し、
電気絶縁膜４と接する周囲のクエンチしていない酸化物
超電導膜２の温度を高めクエンチさせる。このようにし
て酸化物超電導膜２はクエンチ伝播し全体が常電導状態
となる。
膜２の臨界電流以下の電流が流れるときは、酸化物超電
導膜２は超電導状態にあり、電流は酸化物超電導膜２を
流れる。臨界電流を越える過電流が流れると、酸化物超
電導膜２の一部がクエンチし抵抗を発生する。この抵抗
によって、電流は抑制され、限流が開始されるととも
に、ジュール発熱が起こる。限流期間において、酸化物
超電導膜２上に設けた電気絶縁膜４は、酸化物超電導膜
２に発生する熱を周囲の冷媒に放出する。また、電気絶
縁膜４に伝わった熱は周囲の電気絶縁膜４に熱伝播し、
電気絶縁膜４と接する周囲のクエンチしていない酸化物
超電導膜２の温度を高めクエンチさせる。このようにし
て酸化物超電導膜２はクエンチ伝播し全体が常電導状態
となる。
【００４３】比較のため、酸化物超電導膜２上に何も設
けない限流導体と、酸化物超電導膜２上に金属膜として
５００オングストーロムの金をスパッタリング法により
形成した限流導体を作製し、その限流特性として続流と
適用限界電圧をそれぞれ測定し比較した。ここで限流特
性としては、続流は小さく適用限界電圧は大きい方が望
ましい。測定では、５０Ｈｚの電圧を半サイクルの間、
０．５Ωの回路抵抗を介して液体窒素で冷却された限流
導体に印加した。また、印加電圧は５Ｖから５Ｖづつ増
加した。酸化物超電導膜２上に金属膜を設けたものは適
用限界電圧が５０Ｖ、続流が１．５Ａであった。また、
酸化物超電導膜２上に何も設けないものは適用限界電圧
が１０Ｖ、続流が０．６Ａであった。これに対して、こ
の実施例による限流導体の適用限界電圧は６５Ｖと高
く、しかも続流は０．５Ａと小さかった。これは本発明
による酸化物超電導膜２上に設けた電気絶縁膜４の方
が、金属膜よりも放熱特性が優れているうえに、電気絶
縁膜４であるため常電導状態での抵抗が低くならないと
考えられる。
けない限流導体と、酸化物超電導膜２上に金属膜として
５００オングストーロムの金をスパッタリング法により
形成した限流導体を作製し、その限流特性として続流と
適用限界電圧をそれぞれ測定し比較した。ここで限流特
性としては、続流は小さく適用限界電圧は大きい方が望
ましい。測定では、５０Ｈｚの電圧を半サイクルの間、
０．５Ωの回路抵抗を介して液体窒素で冷却された限流
導体に印加した。また、印加電圧は５Ｖから５Ｖづつ増
加した。酸化物超電導膜２上に金属膜を設けたものは適
用限界電圧が５０Ｖ、続流が１．５Ａであった。また、
酸化物超電導膜２上に何も設けないものは適用限界電圧
が１０Ｖ、続流が０．６Ａであった。これに対して、こ
の実施例による限流導体の適用限界電圧は６５Ｖと高
く、しかも続流は０．５Ａと小さかった。これは本発明
による酸化物超電導膜２上に設けた電気絶縁膜４の方
が、金属膜よりも放熱特性が優れているうえに、電気絶
縁膜４であるため常電導状態での抵抗が低くならないと
考えられる。
【００４４】図２（ｂ）と図２（ｃ）は、酸化物超電導
膜２を覆うように電気絶縁膜４が設けられた図２（ａ）
の他の実施例を示す断面図であり、同様の効果が得ら
れ、さらに絶縁耐力が高められる。また、図２（ｄ）
は、酸化物超電導膜２の一部に電気絶縁膜４を設けた他
の実施例を示すもので同様の効果が得られる。
膜２を覆うように電気絶縁膜４が設けられた図２（ａ）
の他の実施例を示す断面図であり、同様の効果が得ら
れ、さらに絶縁耐力が高められる。また、図２（ｄ）
は、酸化物超電導膜２の一部に電気絶縁膜４を設けた他
の実施例を示すもので同様の効果が得られる。
【００４５】実施例２−１．以下に請求項２に関する発
明の一実施例を図をもとに説明する。図３はこの発明の
一実施例による限流導体の図である。図４は図３のＡ−
Ａ断面を示す。図において、１は基材、２は基材１上に
成膜された酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で
形成された導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成
された電流導入端子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜で
ある。酸化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを有し、
電気絶縁膜４は導電路２ａを渡るように全体に設けられ
ている。この発明における酸化物超電導膜を用いた限流
導体は、例えば実施例１−１と同様の方法で作製され
る。この限流導体は、厚さ１ｍｍ、大きさ１０ｍｍ角の
単結晶チタン酸ストロンチウムの基材１上に、膜圧０．
３μｍ、幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍのつづら折り状の導電
路２ａが形成され、酸化物超電導膜２の両端に厚さ５０
０オングストロームの電流導入端子３が設けられ、隣合
う導電路２ａを渡るように全体に膜厚約５００オングス
トロームの熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜４
が形成されたものである。この酸化物超電導膜２の臨界
温度は９１Ｋ、臨界電流は７．８Ａであった。
明の一実施例を図をもとに説明する。図３はこの発明の
一実施例による限流導体の図である。図４は図３のＡ−
Ａ断面を示す。図において、１は基材、２は基材１上に
成膜された酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で
形成された導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成
された電流導入端子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜で
ある。酸化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを有し、
電気絶縁膜４は導電路２ａを渡るように全体に設けられ
ている。この発明における酸化物超電導膜を用いた限流
導体は、例えば実施例１−１と同様の方法で作製され
る。この限流導体は、厚さ１ｍｍ、大きさ１０ｍｍ角の
単結晶チタン酸ストロンチウムの基材１上に、膜圧０．
３μｍ、幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍのつづら折り状の導電
路２ａが形成され、酸化物超電導膜２の両端に厚さ５０
０オングストロームの電流導入端子３が設けられ、隣合
う導電路２ａを渡るように全体に膜厚約５００オングス
トロームの熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜４
が形成されたものである。この酸化物超電導膜２の臨界
温度は９１Ｋ、臨界電流は７．８Ａであった。
【００４６】動作については、ほぼ実施例１−１と同様
であるが、この実施例では電気絶縁膜４に伝わった熱が
周囲の電気絶縁膜４に熱伝播し、電気絶縁膜４と接する
隣り合うの導電路２ａの温度を高めクエンチさせること
が異なる。したがって、酸化物超電導膜２全体へのクエ
ンチ伝播が促進される。また、この構造においは、隣り
合う導電路２ａ間の絶縁耐力を向上する効果がある。請
求項１の実施例１−１と同様に、続流と適用限界電圧を
測定した。この実施例による限流導体の適用限界電圧は
７０Ｖと高く、しかも続流は０．６Ａと小さかった。こ
れはこの発明による限流導体に形成した熱伝導率の高い
電気絶縁膜４によって放熱特性が向上したため、また酸
化物超電導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高い電
気絶縁膜４を介して近傍の酸化物超電導膜２および隣合
う導電路２ａをクエンチさせ、酸化物超電導膜２全体を
素早く超電導状態から常電導状態に遷移させたためと考
えられる。
であるが、この実施例では電気絶縁膜４に伝わった熱が
周囲の電気絶縁膜４に熱伝播し、電気絶縁膜４と接する
隣り合うの導電路２ａの温度を高めクエンチさせること
が異なる。したがって、酸化物超電導膜２全体へのクエ
ンチ伝播が促進される。また、この構造においは、隣り
合う導電路２ａ間の絶縁耐力を向上する効果がある。請
求項１の実施例１−１と同様に、続流と適用限界電圧を
測定した。この実施例による限流導体の適用限界電圧は
７０Ｖと高く、しかも続流は０．６Ａと小さかった。こ
れはこの発明による限流導体に形成した熱伝導率の高い
電気絶縁膜４によって放熱特性が向上したため、また酸
化物超電導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高い電
気絶縁膜４を介して近傍の酸化物超電導膜２および隣合
う導電路２ａをクエンチさせ、酸化物超電導膜２全体を
素早く超電導状態から常電導状態に遷移させたためと考
えられる。
【００４７】実施例２−２．図５は、請求項２に関する
発明の他の実施例を示す限流導体を示す。図６は図５の
Ａ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、２
は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成され
た導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成された電
流導入端子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜である。酸
化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを有し、電気絶縁
膜４は導電路２ａを部分的に渡るように設けられてい
る。この発明における酸化物超電導膜を用いた限流導体
は、例えば実施例２−１と同様の方法で作製される。各
寸法及び膜厚は同等とした。ただし、熱伝導率の高いダ
イヤモンドの電気絶縁膜４は、図５に示すように部分的
に隣合う導電路２ａを渡るように形成した。この酸化物
超電導膜２の臨界温度は９２Ｋ、臨界電流は７．６Ａで
あった。動作については、実施例２−１と同様である。
請求項１の実施例１−１と同様に、続流と適用限界電圧
を測定した。この実施例による限流導体の適用限界電圧
は６５Ｖと高く、しかも続流は０．８Ａと小さかった。
これはこの発明による限流導体に形成した熱伝導率の高
い電気絶縁膜４によって放熱特性が向上したため、また
酸化物超電導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高い
電気絶縁膜４を介して近傍の酸化物超電導膜２および隣
合う導電路２ａをクエンチさせ、酸化物超電導膜２全体
を素早く超電導状態から常電導状態に遷移させたためと
考えられる。
発明の他の実施例を示す限流導体を示す。図６は図５の
Ａ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、２
は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成され
た導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成された電
流導入端子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜である。酸
化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを有し、電気絶縁
膜４は導電路２ａを部分的に渡るように設けられてい
る。この発明における酸化物超電導膜を用いた限流導体
は、例えば実施例２−１と同様の方法で作製される。各
寸法及び膜厚は同等とした。ただし、熱伝導率の高いダ
イヤモンドの電気絶縁膜４は、図５に示すように部分的
に隣合う導電路２ａを渡るように形成した。この酸化物
超電導膜２の臨界温度は９２Ｋ、臨界電流は７．６Ａで
あった。動作については、実施例２−１と同様である。
請求項１の実施例１−１と同様に、続流と適用限界電圧
を測定した。この実施例による限流導体の適用限界電圧
は６５Ｖと高く、しかも続流は０．８Ａと小さかった。
これはこの発明による限流導体に形成した熱伝導率の高
い電気絶縁膜４によって放熱特性が向上したため、また
酸化物超電導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高い
電気絶縁膜４を介して近傍の酸化物超電導膜２および隣
合う導電路２ａをクエンチさせ、酸化物超電導膜２全体
を素早く超電導状態から常電導状態に遷移させたためと
考えられる。
【００４８】図７、図８、図９は、図５において部分的
に設けた熱伝導率の高い電気絶縁膜４の配置を変えた他
の実施例を示すものである。図７は、図に示すように導
電路２ａ全部を渡るように熱伝導率の高い電気絶縁膜４
を３つ設けたもので、同様の効果がある。図８は、図７
の電気絶縁膜４の数を増やしたもので、同様の効果があ
る。また、図９は図５の中ほどに設けた熱伝導率の高い
電気絶縁膜４を変えたもので、上記実施例と同様の効果
がある。電気絶縁膜４は少なくとも部分的に１つあれば
よく、いくつあってもよい。
に設けた熱伝導率の高い電気絶縁膜４の配置を変えた他
の実施例を示すものである。図７は、図に示すように導
電路２ａ全部を渡るように熱伝導率の高い電気絶縁膜４
を３つ設けたもので、同様の効果がある。図８は、図７
の電気絶縁膜４の数を増やしたもので、同様の効果があ
る。また、図９は図５の中ほどに設けた熱伝導率の高い
電気絶縁膜４を変えたもので、上記実施例と同様の効果
がある。電気絶縁膜４は少なくとも部分的に１つあれば
よく、いくつあってもよい。
【００４９】実施例３−１．以下に請求項３に関する発
明の一実施例を図をもとに説明する。図１０はこの発明
の一実施例による限流導体の図である。図１１は図１０
のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、
２は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成さ
れた導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成された
電流導入端子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜、５は金
属膜である。酸化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを
有し、電気絶縁膜４が導電路２ａ全体を渡るように設け
られ、さらにその上に金属膜５が設けられている。この
発明における酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例え
ばまず実施例２−１で示した同様の方法で、厚さ１ｍ
ｍ、大きさ１０ｍｍ角の単結晶チタン酸ストロンチウム
の基材１上に膜圧０．３μｍ、幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍ
のつづら折り状の導電路２ａ、酸化物超電導膜２の両端
に厚さ５００オングストロームの電流導入端子３、隣合
う導電路２ａを渡るように全体に膜厚約３００オングス
トロームの熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜４
が形成され、さらに、ダイヤモンドで形成した熱伝導率
の高い電気絶縁膜４の上に厚さ約３００オングストロー
ムの銀をスパッタ法にて成膜されて作製される。この酸
化物超電導膜２の臨界温度は９１Ｋ、臨界電流は８．０
Ａであった。
明の一実施例を図をもとに説明する。図１０はこの発明
の一実施例による限流導体の図である。図１１は図１０
のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、
２は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成さ
れた導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成された
電流導入端子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜、５は金
属膜である。酸化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを
有し、電気絶縁膜４が導電路２ａ全体を渡るように設け
られ、さらにその上に金属膜５が設けられている。この
発明における酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例え
ばまず実施例２−１で示した同様の方法で、厚さ１ｍ
ｍ、大きさ１０ｍｍ角の単結晶チタン酸ストロンチウム
の基材１上に膜圧０．３μｍ、幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍ
のつづら折り状の導電路２ａ、酸化物超電導膜２の両端
に厚さ５００オングストロームの電流導入端子３、隣合
う導電路２ａを渡るように全体に膜厚約３００オングス
トロームの熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜４
が形成され、さらに、ダイヤモンドで形成した熱伝導率
の高い電気絶縁膜４の上に厚さ約３００オングストロー
ムの銀をスパッタ法にて成膜されて作製される。この酸
化物超電導膜２の臨界温度は９１Ｋ、臨界電流は８．０
Ａであった。
【００５０】次に動作について説明する。この実施例で
は、限流期間において発生した熱が酸化物超電導膜２上
に設けた熱伝導率の高い電気絶縁膜４を伝わり、さらに
その熱は電気絶縁膜４上に設けた金属膜５に伝わり周囲
の冷媒に熱を放出する。電気絶縁膜４と金属膜５に伝わ
った熱は周囲の電気絶縁膜４と金属膜５に熱伝播し、電
気絶縁膜４と接する周囲及び隣合う導電路２ａの温度を
高めクエンチさせる。このようにして、導電路２ａはク
エンチ伝播する。また、この構造においは、隣り合う導
電路２ａ間の絶縁耐力を向上する効果がある。請求項１
の実施例１−１と同様に、続流と適用限界電圧を測定し
た。この実施例による限流導体の適用限界電圧は７５Ｖ
と高く、しかも続流は０．６Ａと小さかった。これはこ
の発明による限流導体に形成した熱伝導率の高い電気絶
縁膜４と金属膜５によって放熱特性が向上したため、ま
た酸化物超電導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高
い電気絶縁膜４と金属膜５によって素早く熱が伝播し、
近傍の酸化物超電導膜２および隣合う導電路２ａをクエ
ンチさせ、酸化物超電導膜２全体を素早く超電導状態か
ら常電導状態に転移させたためと考えられる。
は、限流期間において発生した熱が酸化物超電導膜２上
に設けた熱伝導率の高い電気絶縁膜４を伝わり、さらに
その熱は電気絶縁膜４上に設けた金属膜５に伝わり周囲
の冷媒に熱を放出する。電気絶縁膜４と金属膜５に伝わ
った熱は周囲の電気絶縁膜４と金属膜５に熱伝播し、電
気絶縁膜４と接する周囲及び隣合う導電路２ａの温度を
高めクエンチさせる。このようにして、導電路２ａはク
エンチ伝播する。また、この構造においは、隣り合う導
電路２ａ間の絶縁耐力を向上する効果がある。請求項１
の実施例１−１と同様に、続流と適用限界電圧を測定し
た。この実施例による限流導体の適用限界電圧は７５Ｖ
と高く、しかも続流は０．６Ａと小さかった。これはこ
の発明による限流導体に形成した熱伝導率の高い電気絶
縁膜４と金属膜５によって放熱特性が向上したため、ま
た酸化物超電導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高
い電気絶縁膜４と金属膜５によって素早く熱が伝播し、
近傍の酸化物超電導膜２および隣合う導電路２ａをクエ
ンチさせ、酸化物超電導膜２全体を素早く超電導状態か
ら常電導状態に転移させたためと考えられる。
【００５１】実施例３−２．図１２に、請求項３に関す
る発明の限流導体の他の実施例を示す。図１３は図１２
のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、
２は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成さ
れた導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成された
電流導入端子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜、５は金
属膜である。酸化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを
有し、電気絶縁膜４が導電路２ａを部分的に渡るように
設けられ、さらにその上に金属膜５が設けられている。
この発明における酸化物超電導膜を用いた限流導体は、
例えば実施例３−１と同様にして作製される。チタン酸
ストロンチウムの基材１上に形成した膜圧０．３μｍの
Ｙ系酸化物超電導膜２（幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍのつづ
ら折り状）の臨界温度は９０Ｋ、臨界電流は７．８Ａで
あった。図１２に示すように部分的に隣合う導電路２ａ
を渡るように熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜
４を形成した。ダイヤモンド膜は実施例３−１と同様の
方法で成膜し、この熱伝導率の高い電気絶縁膜４の膜厚
は約３００オングストロームであった。さらに、ダイヤ
モンドで形成した熱伝導率の高い電気絶縁膜４の上に厚
さ約３００オングストロームの銀をスパッタ法にて図１
２に示すように成膜した。動作は、実施例３−１と同様
である。次に、請求項１の実施例１−１と同様に、続流
と適用限界電圧を測定した。この実施例による限流導体
の適用限界電圧は７０Ｖと高く、しかも続流は０．６Ａ
と小さかった。これはこの発明による限流導体に形成し
た熱伝導率の高い電気絶縁膜４と金属膜５によって放熱
特性が向上したため、また酸化物超電導膜２のクエンチ
部の発熱が熱伝導率の高い電気絶縁膜４と金属膜５によ
って素早く熱が伝播し、近傍の酸化物超電導膜２および
隣合う導電路２ａをクエンチさせ、酸化物超電導膜２全
体を素早く超電導状態から常電導状態に転移させたため
と考えられる。
る発明の限流導体の他の実施例を示す。図１３は図１２
のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、
２は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成さ
れた導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成された
電流導入端子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜、５は金
属膜である。酸化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを
有し、電気絶縁膜４が導電路２ａを部分的に渡るように
設けられ、さらにその上に金属膜５が設けられている。
この発明における酸化物超電導膜を用いた限流導体は、
例えば実施例３−１と同様にして作製される。チタン酸
ストロンチウムの基材１上に形成した膜圧０．３μｍの
Ｙ系酸化物超電導膜２（幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍのつづ
ら折り状）の臨界温度は９０Ｋ、臨界電流は７．８Ａで
あった。図１２に示すように部分的に隣合う導電路２ａ
を渡るように熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜
４を形成した。ダイヤモンド膜は実施例３−１と同様の
方法で成膜し、この熱伝導率の高い電気絶縁膜４の膜厚
は約３００オングストロームであった。さらに、ダイヤ
モンドで形成した熱伝導率の高い電気絶縁膜４の上に厚
さ約３００オングストロームの銀をスパッタ法にて図１
２に示すように成膜した。動作は、実施例３−１と同様
である。次に、請求項１の実施例１−１と同様に、続流
と適用限界電圧を測定した。この実施例による限流導体
の適用限界電圧は７０Ｖと高く、しかも続流は０．６Ａ
と小さかった。これはこの発明による限流導体に形成し
た熱伝導率の高い電気絶縁膜４と金属膜５によって放熱
特性が向上したため、また酸化物超電導膜２のクエンチ
部の発熱が熱伝導率の高い電気絶縁膜４と金属膜５によ
って素早く熱が伝播し、近傍の酸化物超電導膜２および
隣合う導電路２ａをクエンチさせ、酸化物超電導膜２全
体を素早く超電導状態から常電導状態に転移させたため
と考えられる。
【００５２】図１２に示す部分的に設けた電気絶縁膜４
とその上に設けた金属膜５の配置を変えた他の実施例を
図１４、図１５、図１６に示す。図１４は図において上
中下と導電路２ａを渡る３つの電気絶縁膜４とその上に
設けた金属膜５の配置を示すもので、同様の効果があ
る。図１５は図１４の部分的に導電路２ａを渡るように
設けた電気絶縁膜４とその上に設けた金属膜５を６つに
分割したもので、同様の効果がある。図１６は図１２の
中ほどに設けた電気絶縁膜４とその上に設けた金属膜５
を図のように４つ設けたもので、同様の効果がある。図
１４、図１５、図１６においては、電気絶縁膜４がその
上に設けた金属膜５と重なって下にあるため、図中では
見えない。
とその上に設けた金属膜５の配置を変えた他の実施例を
図１４、図１５、図１６に示す。図１４は図において上
中下と導電路２ａを渡る３つの電気絶縁膜４とその上に
設けた金属膜５の配置を示すもので、同様の効果があ
る。図１５は図１４の部分的に導電路２ａを渡るように
設けた電気絶縁膜４とその上に設けた金属膜５を６つに
分割したもので、同様の効果がある。図１６は図１２の
中ほどに設けた電気絶縁膜４とその上に設けた金属膜５
を図のように４つ設けたもので、同様の効果がある。図
１４、図１５、図１６においては、電気絶縁膜４がその
上に設けた金属膜５と重なって下にあるため、図中では
見えない。
【００５３】上記各実施例３−１から実施例３−２の説
明において、電気絶縁膜４上に設けた金属膜５は電気絶
縁膜４上の全面に設けたものを示したが、部分的に設け
ても同様の効果がある。
明において、電気絶縁膜４上に設けた金属膜５は電気絶
縁膜４上の全面に設けたものを示したが、部分的に設け
ても同様の効果がある。
【００５４】実施例４−１．以下に請求項４に関する発
明の一実施例を図をもとに説明する。図１７はこの発明
の一実施例による限流導体の図である。図１８は図１７
のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、
２は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成さ
れた導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成された
電流導入端子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜、５は金
属膜である。酸化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを
有し、電気絶縁膜４が導電路２ａに沿ってそれを覆うよ
うに設けられ、さらに金属膜５が導電路２ａを覆うよう
に設けられた熱伝導率の高い電気絶縁膜４上に隣り合う
導電路２ａを渡るように配置されている。この発明にお
ける酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例えば次のよ
うにして作製される。まず実施例１−１の方法と同様に
して、厚さ１ｍｍ、大きさ１０ｍｍ角の単結晶チタン酸
ストロンチウムの基材１上に、膜圧０．３μｍ、幅１ｍ
ｍ、長さ４０ｍｍのつづら折り状の酸化物超電導膜２、
酸化物超電導膜２の両端に厚さ５００オングストローム
の金の電流導入端子３、導電路２ａにに沿ってそれを覆
うように熱伝導率の高い膜厚３００オングストロームの
ダイヤモンドの電気絶縁膜４を形成した。さらに、熱伝
導率の高い電気絶縁膜４を成膜した導電路２ａ全体を覆
うように厚さ３００オングストロームの銀をスパッタ法
にて成形した。この酸化物超電導膜２の臨界温度は９１
Ｋ、臨界電流は７．８Ａであった。
明の一実施例を図をもとに説明する。図１７はこの発明
の一実施例による限流導体の図である。図１８は図１７
のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、
２は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成さ
れた導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成された
電流導入端子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜、５は金
属膜である。酸化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを
有し、電気絶縁膜４が導電路２ａに沿ってそれを覆うよ
うに設けられ、さらに金属膜５が導電路２ａを覆うよう
に設けられた熱伝導率の高い電気絶縁膜４上に隣り合う
導電路２ａを渡るように配置されている。この発明にお
ける酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例えば次のよ
うにして作製される。まず実施例１−１の方法と同様に
して、厚さ１ｍｍ、大きさ１０ｍｍ角の単結晶チタン酸
ストロンチウムの基材１上に、膜圧０．３μｍ、幅１ｍ
ｍ、長さ４０ｍｍのつづら折り状の酸化物超電導膜２、
酸化物超電導膜２の両端に厚さ５００オングストローム
の金の電流導入端子３、導電路２ａにに沿ってそれを覆
うように熱伝導率の高い膜厚３００オングストロームの
ダイヤモンドの電気絶縁膜４を形成した。さらに、熱伝
導率の高い電気絶縁膜４を成膜した導電路２ａ全体を覆
うように厚さ３００オングストロームの銀をスパッタ法
にて成形した。この酸化物超電導膜２の臨界温度は９１
Ｋ、臨界電流は７．８Ａであった。
【００５５】次に動作について説明する。限流期間にお
いて、ジュール発熱によって生じた熱が酸化物超電導膜
２上に設けた熱伝導率の高い電気絶縁膜４に伝わり、電
気絶縁膜４を熱伝播し、電気絶縁膜４と接する導電路２
ａの温度を高めクエンチさせる。電気絶縁膜４上に設け
た金属膜５は、電気絶縁膜４から熱が伝わりその熱を冷
媒に放出する。また、熱は金属膜５を熱伝播し、隣合う
導電路２ａ上に設けた電気絶縁膜４へ熱を伝達し、その
電気絶縁膜４と接する導電路２ａの温度を高めクエンチ
させる。このようにして、導電路２ａのクエンチが伝播
する。請求項１の実施例１−１と同様に、続流と適用限
界電圧を測定した。この実施例による限流導体の適用限
界電圧は７０Ｖと高く、しかも続流は０．６Ａと小さか
った。これはこの発明による限流導体に形成した熱伝導
率の高い電気絶縁膜４と金属膜５によって放熱特性が向
上したため、また酸化物超電導膜２のクエンチ部の発熱
が熱伝導率の高い電気絶縁膜４と金属膜５を介して近傍
の酸化物超電導膜２および隣合う導電路２ａをクエンチ
させ、酸化物超電導膜２全体を素早く超電導状態から常
電導状態に転移させたためと考えられる。
いて、ジュール発熱によって生じた熱が酸化物超電導膜
２上に設けた熱伝導率の高い電気絶縁膜４に伝わり、電
気絶縁膜４を熱伝播し、電気絶縁膜４と接する導電路２
ａの温度を高めクエンチさせる。電気絶縁膜４上に設け
た金属膜５は、電気絶縁膜４から熱が伝わりその熱を冷
媒に放出する。また、熱は金属膜５を熱伝播し、隣合う
導電路２ａ上に設けた電気絶縁膜４へ熱を伝達し、その
電気絶縁膜４と接する導電路２ａの温度を高めクエンチ
させる。このようにして、導電路２ａのクエンチが伝播
する。請求項１の実施例１−１と同様に、続流と適用限
界電圧を測定した。この実施例による限流導体の適用限
界電圧は７０Ｖと高く、しかも続流は０．６Ａと小さか
った。これはこの発明による限流導体に形成した熱伝導
率の高い電気絶縁膜４と金属膜５によって放熱特性が向
上したため、また酸化物超電導膜２のクエンチ部の発熱
が熱伝導率の高い電気絶縁膜４と金属膜５を介して近傍
の酸化物超電導膜２および隣合う導電路２ａをクエンチ
させ、酸化物超電導膜２全体を素早く超電導状態から常
電導状態に転移させたためと考えられる。
【００５６】実施例４−２．請求項４に関する発明の他
の実施例を図１９に示す。図２０は図１９のＡ−Ａ断面
を示す図である。図において、１は基材、２は酸化物超
電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成された導電路、
３は酸化物超電導膜２の両端に形成された電流導入端
子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜、５は金属膜であ
る。酸化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを有し、電
気絶縁膜４が導電路２ａに沿ってそれを覆うように設け
られ、さらに金属膜５が隣り合う導電路２ａを部分的に
渡るように導電路２ａを覆うように設けられた熱伝導率
の高い電気絶縁膜４上に設けられている。この発明にお
ける酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例えば実施例
４−１と同様の方法で作製される。チタン酸ストロンチ
ウムの単結晶基材１上に成膜された膜圧０．３μｍのＹ
系酸化物超電導膜２（幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍのつづら
折り状）の臨界温度は９０Ｋ、臨界電流は７．９Ａであ
った。図２０に示すように導電路２ａに沿ってそれを覆
うように熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜４を
形成されている。熱伝導率の高い電気絶縁膜４の膜厚は
約３００オングストロームであった。さらに、熱伝導率
の高い電気絶縁膜４を成膜した導電路２ａを部分的に渡
るように厚さ３００オングストロームの銀の金属膜５が
スパッタ法にて図１９に示すように形成されている。動
作については、実施例４−１と同様である。請求項１の
実施例１−１と同様に、続流と適用限界電圧を測定し
た。この実施例による限流導体の適用限界電圧は７０Ｖ
と高く、しかも続流は０．６Ａと小さかった。これはこ
の発明による限流導体に形成した熱伝導率の高い電気絶
縁膜４と金属膜５によって放熱特性が向上したため、ま
た酸化物超電導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高
い電気絶縁膜４と金属膜５を介して近傍の酸化物超電導
膜２および隣合う導電路２ａをクエンチさせ、酸化物超
電導膜２全体を素早く超電導状態から常電導状態に転移
させたためと考えられる。図１９では、部分的に設けた
金属膜５が５つのものについて説明したが、少なくとも
１つ以上あればよく、多数設けても同様の効果が得られ
る。。
の実施例を図１９に示す。図２０は図１９のＡ−Ａ断面
を示す図である。図において、１は基材、２は酸化物超
電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成された導電路、
３は酸化物超電導膜２の両端に形成された電流導入端
子、４は熱伝導率の高い電気絶縁膜、５は金属膜であ
る。酸化物超電導膜２は隣り合う導電路２ａを有し、電
気絶縁膜４が導電路２ａに沿ってそれを覆うように設け
られ、さらに金属膜５が隣り合う導電路２ａを部分的に
渡るように導電路２ａを覆うように設けられた熱伝導率
の高い電気絶縁膜４上に設けられている。この発明にお
ける酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例えば実施例
４−１と同様の方法で作製される。チタン酸ストロンチ
ウムの単結晶基材１上に成膜された膜圧０．３μｍのＹ
系酸化物超電導膜２（幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍのつづら
折り状）の臨界温度は９０Ｋ、臨界電流は７．９Ａであ
った。図２０に示すように導電路２ａに沿ってそれを覆
うように熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜４を
形成されている。熱伝導率の高い電気絶縁膜４の膜厚は
約３００オングストロームであった。さらに、熱伝導率
の高い電気絶縁膜４を成膜した導電路２ａを部分的に渡
るように厚さ３００オングストロームの銀の金属膜５が
スパッタ法にて図１９に示すように形成されている。動
作については、実施例４−１と同様である。請求項１の
実施例１−１と同様に、続流と適用限界電圧を測定し
た。この実施例による限流導体の適用限界電圧は７０Ｖ
と高く、しかも続流は０．６Ａと小さかった。これはこ
の発明による限流導体に形成した熱伝導率の高い電気絶
縁膜４と金属膜５によって放熱特性が向上したため、ま
た酸化物超電導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高
い電気絶縁膜４と金属膜５を介して近傍の酸化物超電導
膜２および隣合う導電路２ａをクエンチさせ、酸化物超
電導膜２全体を素早く超電導状態から常電導状態に転移
させたためと考えられる。図１９では、部分的に設けた
金属膜５が５つのものについて説明したが、少なくとも
１つ以上あればよく、多数設けても同様の効果が得られ
る。。
【００５７】上記実施例４−１と実施例４−２の説明に
おいて、金属膜５は隣合う導電路２ａを渡るように設け
られているが、導電路２ａに沿って導電路２ａ上に設け
られた電気絶縁膜４上に金属膜５を設けてもよい。ま
た、導電路２ａは、隣合う導電路２ａを持つものについ
て説明を行ったが、隣合う導電路２ａを持たないもので
もよい。
おいて、金属膜５は隣合う導電路２ａを渡るように設け
られているが、導電路２ａに沿って導電路２ａ上に設け
られた電気絶縁膜４上に金属膜５を設けてもよい。ま
た、導電路２ａは、隣合う導電路２ａを持つものについ
て説明を行ったが、隣合う導電路２ａを持たないもので
もよい。
【００５８】実施例５−１．以下に請求項５に関する発
明の一実施例を図をもとに説明する。図２１はこの発明
の一実施例による限流導体の図である。図２２は図２１
のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、
２は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成さ
れた導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成された
電流導入端子、５は導電路２ａ上に配置された金属膜、
４は熱伝導率の高い電気絶縁膜である。酸化物超電導膜
２は隣り合う導電路２ａを有し、電気絶縁膜４は金属膜
５上に配置され導電路２ａを渡るように設けられてい
る。この発明における酸化物超電導膜を用いた限流導体
は、例えば次のようにして作製される。実施例１−１と
同様に、厚さ１ｍｍ、大きさ１０ｍｍ角の単結晶チタン
酸ストロンチウムの基材１上に膜圧０．３μｍ、幅１ｍ
ｍ、長さ４０ｍｍのつづら折り状に導電路２ａを形成
し、酸化物超電導膜２の両端に厚さ５００オングストロ
ームの金の電流導入端子３を形成する。次に、白金製の
マスクを使用し酸化物超電導膜２上に導電路２ａに沿っ
て膜厚５００オングストロームの金を蒸着した。それか
ら実施例１−１と同様に、図２１と図２２に示すように
導電路２ａを渡るよう全体に熱伝導率の高い膜厚３００
オングストロームのダイヤモンドの電気絶縁膜４を形成
した。この酸化物超電導膜２の臨界温度は９０Ｋ、臨界
電流は７．８Ａであった。
明の一実施例を図をもとに説明する。図２１はこの発明
の一実施例による限流導体の図である。図２２は図２１
のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、
２は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形成さ
れた導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成された
電流導入端子、５は導電路２ａ上に配置された金属膜、
４は熱伝導率の高い電気絶縁膜である。酸化物超電導膜
２は隣り合う導電路２ａを有し、電気絶縁膜４は金属膜
５上に配置され導電路２ａを渡るように設けられてい
る。この発明における酸化物超電導膜を用いた限流導体
は、例えば次のようにして作製される。実施例１−１と
同様に、厚さ１ｍｍ、大きさ１０ｍｍ角の単結晶チタン
酸ストロンチウムの基材１上に膜圧０．３μｍ、幅１ｍ
ｍ、長さ４０ｍｍのつづら折り状に導電路２ａを形成
し、酸化物超電導膜２の両端に厚さ５００オングストロ
ームの金の電流導入端子３を形成する。次に、白金製の
マスクを使用し酸化物超電導膜２上に導電路２ａに沿っ
て膜厚５００オングストロームの金を蒸着した。それか
ら実施例１−１と同様に、図２１と図２２に示すように
導電路２ａを渡るよう全体に熱伝導率の高い膜厚３００
オングストロームのダイヤモンドの電気絶縁膜４を形成
した。この酸化物超電導膜２の臨界温度は９０Ｋ、臨界
電流は７．８Ａであった。
【００５９】次に動作について説明する。臨界電流を越
える過電流が流れると、酸化物超電導膜２の導電路２ａ
の一部がクエンチし抵抗を発生し、電流は金属膜５に分
流される。限流期間中においては、導電路２ａに生じた
抵抗と金属膜５の抵抗の合成抵抗によって、電流は限流
される。この限流期間において、導電路２ａ上に設けた
金属膜５は、電流を分流するとともに、導電路２ａがク
エンチした部分と金属膜５を流れる電流によって生じる
ジュール発熱の熱を伝播する。金属膜５を伝播した熱
は、周囲の導電路２ａの温度を高めクエンチさせる。金
属膜５上に設けた電気絶縁膜４は、金属膜５から熱を伝
達され、周囲の冷媒に熱を放出する。また、熱は周囲の
電気絶縁膜４に熱伝播し、隣合う導電路２ａ上に設けら
れた金属膜５に熱を伝え、それに接する導電路２ａをク
エンチさせる。このようにして、導電路２ａのクエンチ
が伝播する。請求項１の実施例１−１と同様に、続流と
適用限界電圧を測定した。この実施例による限流導体の
適用限界電圧は６５Ｖと高かった。続流は、１．５Ａで
あった。適用限界電圧が高くなったのは、この発明によ
る限流導体の金属膜５上に形成した熱伝導率の高い電気
絶縁膜４によって放熱特性が向上したため、また酸化物
超電導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高い電気絶
縁膜４によって近傍の酸化物超電導膜２および隣合う導
電路２ａのクエンチを促進させ、酸化物超電導膜２全体
を素早く超電導状態から常電導状態に遷移させたためと
考えられる。
える過電流が流れると、酸化物超電導膜２の導電路２ａ
の一部がクエンチし抵抗を発生し、電流は金属膜５に分
流される。限流期間中においては、導電路２ａに生じた
抵抗と金属膜５の抵抗の合成抵抗によって、電流は限流
される。この限流期間において、導電路２ａ上に設けた
金属膜５は、電流を分流するとともに、導電路２ａがク
エンチした部分と金属膜５を流れる電流によって生じる
ジュール発熱の熱を伝播する。金属膜５を伝播した熱
は、周囲の導電路２ａの温度を高めクエンチさせる。金
属膜５上に設けた電気絶縁膜４は、金属膜５から熱を伝
達され、周囲の冷媒に熱を放出する。また、熱は周囲の
電気絶縁膜４に熱伝播し、隣合う導電路２ａ上に設けら
れた金属膜５に熱を伝え、それに接する導電路２ａをク
エンチさせる。このようにして、導電路２ａのクエンチ
が伝播する。請求項１の実施例１−１と同様に、続流と
適用限界電圧を測定した。この実施例による限流導体の
適用限界電圧は６５Ｖと高かった。続流は、１．５Ａで
あった。適用限界電圧が高くなったのは、この発明によ
る限流導体の金属膜５上に形成した熱伝導率の高い電気
絶縁膜４によって放熱特性が向上したため、また酸化物
超電導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高い電気絶
縁膜４によって近傍の酸化物超電導膜２および隣合う導
電路２ａのクエンチを促進させ、酸化物超電導膜２全体
を素早く超電導状態から常電導状態に遷移させたためと
考えられる。
【００６０】実施例５−２．以下に請求項５に関する発
明の他の実施例を図をもとに説明する。図２３はこの発
明の他の実施例による限流導体の図である。図２４は図
２３のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基
材、２は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形
成された導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成さ
れた電流導入端子、５は導電路２ａ上に配置された金属
膜、４は金属膜５上に導電路２ａを渡るように部分的に
配置された熱伝導率の高い絶縁膜である。この発明にお
ける酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例えば実施例
５−１と同様の方法で作製される。チタン酸ストロンチ
ウム単結晶の基材１上に成膜された膜圧０．３μｍのＹ
系酸化物超電導膜２（幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍのつづら
折り状）の臨界温度は８８Ｋ、臨界電流は７．７Ａであ
った。白金製のマスクで導電路２ａ以外をカバーし、図
２３と図２４に示すように導電路２ａを部分的に渡るよ
う熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜４を形成し
ている。熱伝導率の高い電気絶縁膜４の膜厚は約３００
オングストロームであった。動作は実施例５−１と同様
である。請求項１の実施例１−１と同様に、続流と適用
限界電圧を測定した。この実施例による限流導体の適用
限界電圧は６０Ｖと高かった。続流は、１．５Ａであっ
た。適用限界電圧が高くなったのは、この発明による限
流導体の金属膜５上に形成した熱伝導率の高い電気絶縁
膜４によって放熱特性が向上したため、また酸化物超電
導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高い電気絶縁膜
４によって近傍の酸化物超電導膜２および隣合う導電路
２ａのクエンチを促進させ、酸化物超電導膜２全体を素
早く超電導状態から常電導状態に遷移させたためと考え
られる。図２３において、部分的に設けた電気絶縁膜４
を５つ設けたもので説明を行ったが、少なくとも１つ以
上であればよく、また、多数であってもよい。
明の他の実施例を図をもとに説明する。図２３はこの発
明の他の実施例による限流導体の図である。図２４は図
２３のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１は基
材、２は酸化物超電導膜、２ａは酸化物超電導膜２で形
成された導電路、３は酸化物超電導膜２の両端に形成さ
れた電流導入端子、５は導電路２ａ上に配置された金属
膜、４は金属膜５上に導電路２ａを渡るように部分的に
配置された熱伝導率の高い絶縁膜である。この発明にお
ける酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例えば実施例
５−１と同様の方法で作製される。チタン酸ストロンチ
ウム単結晶の基材１上に成膜された膜圧０．３μｍのＹ
系酸化物超電導膜２（幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍのつづら
折り状）の臨界温度は８８Ｋ、臨界電流は７．７Ａであ
った。白金製のマスクで導電路２ａ以外をカバーし、図
２３と図２４に示すように導電路２ａを部分的に渡るよ
う熱伝導率の高いダイヤモンドの電気絶縁膜４を形成し
ている。熱伝導率の高い電気絶縁膜４の膜厚は約３００
オングストロームであった。動作は実施例５−１と同様
である。請求項１の実施例１−１と同様に、続流と適用
限界電圧を測定した。この実施例による限流導体の適用
限界電圧は６０Ｖと高かった。続流は、１．５Ａであっ
た。適用限界電圧が高くなったのは、この発明による限
流導体の金属膜５上に形成した熱伝導率の高い電気絶縁
膜４によって放熱特性が向上したため、また酸化物超電
導膜２のクエンチ部の発熱が熱伝導率の高い電気絶縁膜
４によって近傍の酸化物超電導膜２および隣合う導電路
２ａのクエンチを促進させ、酸化物超電導膜２全体を素
早く超電導状態から常電導状態に遷移させたためと考え
られる。図２３において、部分的に設けた電気絶縁膜４
を５つ設けたもので説明を行ったが、少なくとも１つ以
上であればよく、また、多数であってもよい。
【００６１】実施例５−１と実施例５−２の説明におい
て、金属膜５は導電路２ａの全長に渡って設けられてい
たが、少なくとも一部に設けられていてもよい。この場
合、電気絶縁膜４は、金属膜５のあるなしに関係なく、
隣り合う導電路２ａを渡るように設けられていてもよ
い。例えば電気絶縁膜４が、金属膜５と金属膜５のない
導電路２ａにかかるように設けられたり、金属膜５のな
い導電路２ａにのみ設けられるなど。また、金属膜５は
導電路２ａ表面を覆うように設けられているが、導電路
２ａ表面の少なくとも一部に設けられていてもよい。
て、金属膜５は導電路２ａの全長に渡って設けられてい
たが、少なくとも一部に設けられていてもよい。この場
合、電気絶縁膜４は、金属膜５のあるなしに関係なく、
隣り合う導電路２ａを渡るように設けられていてもよ
い。例えば電気絶縁膜４が、金属膜５と金属膜５のない
導電路２ａにかかるように設けられたり、金属膜５のな
い導電路２ａにのみ設けられるなど。また、金属膜５は
導電路２ａ表面を覆うように設けられているが、導電路
２ａ表面の少なくとも一部に設けられていてもよい。
【００６２】実施例６−１．図２５は、請求項６に関す
る発明の一実施例を示す酸化物超電導膜を用いた限流導
体の図である。図２６は、図２５の要部を示す断面図で
ある。図において、１は基材、２は基材１上に成膜され
た酸化物超電導膜、５は酸化物超電導膜２上に設けられ
た例えば金、銀、銅、白金のような金属膜、金属膜５の
表面には凹凸部５ｂが設けられている。７はインジウム
を用いた半田、８は電流リードである。この酸化物超電
導膜を用いた限流導体は、酸化物超電導膜が超電導状態
となる温度以下に冷却され使用される。次に動作につい
て説明する。過大電流が流れると酸化物超電導膜２はク
エンチして常電導体となり抵抗を発生する。このとき、
電流は金属膜５にも分流される。酸化物超電導膜２に発
生した抵抗と金属膜５の抵抗で電流は抑制され限流効果
を示す。このとき、酸化物超電導膜２上に設けた金属膜
５の表面に凹凸部５ｂを設け表面積を拡大していること
から周囲の冷媒への放熱効果が増大し、限流導体のジュ
ール発熱による温度上昇を緩和する。局所的な温度上昇
が抑えられている間に限流導体全体にクエンチが伝播し
限流効果も上がる。したがって、限流導体の溶断を防止
でき、限流導体の適用限界電圧が上昇する。
る発明の一実施例を示す酸化物超電導膜を用いた限流導
体の図である。図２６は、図２５の要部を示す断面図で
ある。図において、１は基材、２は基材１上に成膜され
た酸化物超電導膜、５は酸化物超電導膜２上に設けられ
た例えば金、銀、銅、白金のような金属膜、金属膜５の
表面には凹凸部５ｂが設けられている。７はインジウム
を用いた半田、８は電流リードである。この酸化物超電
導膜を用いた限流導体は、酸化物超電導膜が超電導状態
となる温度以下に冷却され使用される。次に動作につい
て説明する。過大電流が流れると酸化物超電導膜２はク
エンチして常電導体となり抵抗を発生する。このとき、
電流は金属膜５にも分流される。酸化物超電導膜２に発
生した抵抗と金属膜５の抵抗で電流は抑制され限流効果
を示す。このとき、酸化物超電導膜２上に設けた金属膜
５の表面に凹凸部５ｂを設け表面積を拡大していること
から周囲の冷媒への放熱効果が増大し、限流導体のジュ
ール発熱による温度上昇を緩和する。局所的な温度上昇
が抑えられている間に限流導体全体にクエンチが伝播し
限流効果も上がる。したがって、限流導体の溶断を防止
でき、限流導体の適用限界電圧が上昇する。
【００６３】逆スパッタをして金属膜５の表面に凹凸部
５ｂを設けない金属膜５を形成した限流導体を作成し、
適用限界電圧を比較した。限流導体の寸法、形状、材
料、膜厚については、実施例７−１に示す。金属膜５の
抵抗は、両方とも同程度の抵抗となるようにした。この
発明による表面に凹凸部５ｂを持つ銀の金属膜５を有す
る限流導体の適用限界電圧は７０Ｖと高い値を示したの
に対して、逆スパッタ処理をしない銀の金属膜５を有す
るものは４０Ｖと明らかに低い値となった。これは、こ
の発明の実施例に示す逆スパッタ処理を金属膜５の表面
にした方が、逆スパッタ処理をしない金属膜５よりも放
熱特性が優れていることによると考えられる。なお、上
記実施例では酸化物超電導膜２上に金属膜５を設けたも
のを示したが、電気絶縁膜あるいは実施例６−１に示し
たような金属膜５と電気絶縁膜が用いられた構造のもの
においても同様の効果が得られる。
５ｂを設けない金属膜５を形成した限流導体を作成し、
適用限界電圧を比較した。限流導体の寸法、形状、材
料、膜厚については、実施例７−１に示す。金属膜５の
抵抗は、両方とも同程度の抵抗となるようにした。この
発明による表面に凹凸部５ｂを持つ銀の金属膜５を有す
る限流導体の適用限界電圧は７０Ｖと高い値を示したの
に対して、逆スパッタ処理をしない銀の金属膜５を有す
るものは４０Ｖと明らかに低い値となった。これは、こ
の発明の実施例に示す逆スパッタ処理を金属膜５の表面
にした方が、逆スパッタ処理をしない金属膜５よりも放
熱特性が優れていることによると考えられる。なお、上
記実施例では酸化物超電導膜２上に金属膜５を設けたも
のを示したが、電気絶縁膜あるいは実施例６−１に示し
たような金属膜５と電気絶縁膜が用いられた構造のもの
においても同様の効果が得られる。
【００６４】実施例７−１．請求項７に関する発明とし
て図２５に示す一実施例の製造方法を以下に述べる。こ
の発明に係る酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例え
ば次のようにして製作される。厚さ１ｍｍ、大きさ８ｍ
ｍ角の単結晶チタン酸ストロンチウムの基材１上に、ス
パッタリング法にて、基材温度６５０℃、圧力５０ｍＴ
ｏｒｒにおいて、膜圧０．３μｍのｃ軸配向したＹ系酸
化物超電導膜２を形成した。また、成膜時に白金製のマ
スクを使用し、酸化物超電導膜２を幅１ｍｍ、長さ３５
ｍｍのパターンとした。この酸化物超電導膜２の臨界温
度は９１Ｋ、臨界電流は８．０Ａであった。酸化物超電
導膜２のみの超電導遷移直後の抵抗は０Ωであった。次
に、同一の白金製のマスクを使用し基材加熱を行わず、
酸化物超電導膜２上に膜厚８００オングストロームの銀
を高純度アルゴンガス中でスパツタ法により金属膜５を
形成した。引き続きそのままの状態で、成膜に要した時
間の半分程度の時間逆スパッタを行い、金属膜５の表面
に凹凸部５ｂを設けた。また、金属膜５のみの電気抵抗
を調べるために、上記同様の方法で金属膜５のみを形成
した。金属膜５のみ液体窒素中での抵抗は、８０Ωであ
った。一例として、この実施例の製造方法で作製した限
流導体の適用限界電圧を実施例６−１に示した。
て図２５に示す一実施例の製造方法を以下に述べる。こ
の発明に係る酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例え
ば次のようにして製作される。厚さ１ｍｍ、大きさ８ｍ
ｍ角の単結晶チタン酸ストロンチウムの基材１上に、ス
パッタリング法にて、基材温度６５０℃、圧力５０ｍＴ
ｏｒｒにおいて、膜圧０．３μｍのｃ軸配向したＹ系酸
化物超電導膜２を形成した。また、成膜時に白金製のマ
スクを使用し、酸化物超電導膜２を幅１ｍｍ、長さ３５
ｍｍのパターンとした。この酸化物超電導膜２の臨界温
度は９１Ｋ、臨界電流は８．０Ａであった。酸化物超電
導膜２のみの超電導遷移直後の抵抗は０Ωであった。次
に、同一の白金製のマスクを使用し基材加熱を行わず、
酸化物超電導膜２上に膜厚８００オングストロームの銀
を高純度アルゴンガス中でスパツタ法により金属膜５を
形成した。引き続きそのままの状態で、成膜に要した時
間の半分程度の時間逆スパッタを行い、金属膜５の表面
に凹凸部５ｂを設けた。また、金属膜５のみの電気抵抗
を調べるために、上記同様の方法で金属膜５のみを形成
した。金属膜５のみ液体窒素中での抵抗は、８０Ωであ
った。一例として、この実施例の製造方法で作製した限
流導体の適用限界電圧を実施例６−１に示した。
【００６５】酸化物超電導膜に金属膜５を成膜後、金属
膜５の表面に凹凸部５ｂを設ける方法として、ショット
ブラスト法があるが、金属膜５の膜厚が薄いため、均一
に金属膜５の表面に凹凸部５ｂを設けることができず、
酸化物超電導膜２を破損してしまう。したがって、上記
逆スパッタ法が適している。金属膜５の抵抗値は形成時
の膜厚と逆スパッタの時間により変えることができ、上
記実施例に示した値に限らず金属膜５の抵抗が、常電導
へ遷移した後の酸化物超電導膜２の抵抗と同程度かある
いはそれ以上の値であることが望ましい。また、金属膜
５を電気絶縁膜としてもよく、両方を用いたものであっ
てもよい。なお、この実施例の製造方法では、酸化物超
電導膜上への金属膜５や電気絶縁膜の成膜法としてスパ
ッタ法が用いられたがスパッタ法以外に、真空蒸着法、
ＣＶＤ法など一般的な金属膜５や電気絶縁膜が形成でき
れるならばその他の方法でもよい。
膜５の表面に凹凸部５ｂを設ける方法として、ショット
ブラスト法があるが、金属膜５の膜厚が薄いため、均一
に金属膜５の表面に凹凸部５ｂを設けることができず、
酸化物超電導膜２を破損してしまう。したがって、上記
逆スパッタ法が適している。金属膜５の抵抗値は形成時
の膜厚と逆スパッタの時間により変えることができ、上
記実施例に示した値に限らず金属膜５の抵抗が、常電導
へ遷移した後の酸化物超電導膜２の抵抗と同程度かある
いはそれ以上の値であることが望ましい。また、金属膜
５を電気絶縁膜としてもよく、両方を用いたものであっ
てもよい。なお、この実施例の製造方法では、酸化物超
電導膜上への金属膜５や電気絶縁膜の成膜法としてスパ
ッタ法が用いられたがスパッタ法以外に、真空蒸着法、
ＣＶＤ法など一般的な金属膜５や電気絶縁膜が形成でき
れるならばその他の方法でもよい。
【００６６】実施例８−１．図２７に、請求項８に関す
る発明の一実施例を示す。図２８は、図２７のＡ−Ａの
部分断面図である。図において、１は基材、２は基材１
上に成膜された酸化物超電導膜、５は酸化物超電導膜２
上に設けられた例えば金、銀、銅、白金などのような金
属膜、酸化物超電導膜２の表面には金属膜５を成膜する
前に凹凸部２ｂが設けられている。この酸化物超電導膜
を用いた限流導体は、酸化物超電導膜が超電導状態とな
る温度以下に冷却され使用される。次に、動作について
説明する。過大電流が流れると酸化物超電導膜２はクエ
ンチして常電導体となり抵抗を発生する。このとき、電
流は金属膜５にも分流される。酸化物超電導膜２に発生
した抵抗と金属膜５の抵抗で電流は抑制され限流効果を
示す。このとき、酸化物超電導膜２表面に設けた凹凸部
２ｂによって表面積を拡大して金属膜５への放熱効果を
増大していることから、酸化物超電導膜２のジュール発
熱による熱を金属膜５に素早く伝え局部的な温度上昇を
抑えられるとともに、その局所的な温度上昇が抑えられ
ている間に金属膜５を介して熱がクエンチしていない酸
化物超電導膜２に伝わり、酸化物超電導膜２全体のクエ
ンチ伝播を促進できる。したがって、限流導体の局所的
な溶断を防止でき、限流導体の適用限界電圧が上昇す
る。
る発明の一実施例を示す。図２８は、図２７のＡ−Ａの
部分断面図である。図において、１は基材、２は基材１
上に成膜された酸化物超電導膜、５は酸化物超電導膜２
上に設けられた例えば金、銀、銅、白金などのような金
属膜、酸化物超電導膜２の表面には金属膜５を成膜する
前に凹凸部２ｂが設けられている。この酸化物超電導膜
を用いた限流導体は、酸化物超電導膜が超電導状態とな
る温度以下に冷却され使用される。次に、動作について
説明する。過大電流が流れると酸化物超電導膜２はクエ
ンチして常電導体となり抵抗を発生する。このとき、電
流は金属膜５にも分流される。酸化物超電導膜２に発生
した抵抗と金属膜５の抵抗で電流は抑制され限流効果を
示す。このとき、酸化物超電導膜２表面に設けた凹凸部
２ｂによって表面積を拡大して金属膜５への放熱効果を
増大していることから、酸化物超電導膜２のジュール発
熱による熱を金属膜５に素早く伝え局部的な温度上昇を
抑えられるとともに、その局所的な温度上昇が抑えられ
ている間に金属膜５を介して熱がクエンチしていない酸
化物超電導膜２に伝わり、酸化物超電導膜２全体のクエ
ンチ伝播を促進できる。したがって、限流導体の局所的
な溶断を防止でき、限流導体の適用限界電圧が上昇す
る。
【００６７】酸化物超電導膜２の表面に凹凸部２ｂを設
けない限流導体を作製し、適用限界電圧を比較した。限
流導体の寸法、形状、材料、膜厚については、実施例９
−１に示す。酸化物超電導膜２の表面に凹凸部２ｂを持
たない限流導体の適用限界電圧は４０Ｖであるのに対し
て、この発明による酸化物超電導膜２の表面に凹凸部２
ｂを持つ限流導体の適用限界電圧は６０Ｖと明らかに高
い値を示した。これは、この発明の実施例に示す酸化物
超電導膜２の表面に凹凸部２ｂを持つ限流導体の方が、
凹凸部２ｂを持たない限流導体よりも放熱特性が優れて
いることによると考えられる。
けない限流導体を作製し、適用限界電圧を比較した。限
流導体の寸法、形状、材料、膜厚については、実施例９
−１に示す。酸化物超電導膜２の表面に凹凸部２ｂを持
たない限流導体の適用限界電圧は４０Ｖであるのに対し
て、この発明による酸化物超電導膜２の表面に凹凸部２
ｂを持つ限流導体の適用限界電圧は６０Ｖと明らかに高
い値を示した。これは、この発明の実施例に示す酸化物
超電導膜２の表面に凹凸部２ｂを持つ限流導体の方が、
凹凸部２ｂを持たない限流導体よりも放熱特性が優れて
いることによると考えられる。
【００６８】実施例９−１．請求項９に関する発明とし
て図２７の実施例の製造方法を以下に述べる。この発明
に係る酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例えば次の
ようにして製作される。厚さ１ｍｍ、大きさ８ｍｍ角の
単結晶チタン酸ストロンチウムの基材１上に、スパッタ
リング法にて、基材温度６５０℃、圧力５０ｍＴｏｒｒ
において、膜厚０．３３μｍのｃ軸配向したＹ系酸化物
超電導膜２を形成した。また、成膜時に白金製のマスク
を使用し、酸化物超電導膜２を幅１ｍｍ、長さ３５ｍｍ
のパターンとした。引き続きそのままの状態で、平均膜
厚０．３μｍとなるように逆スパッタを行い、酸化物超
電導膜２の表面に凹凸部２ｂを設けた。この酸化物超電
導膜２の臨界温度は９０Ｋ、臨界電流は７．８Ａであっ
た。次に、同一の白金製のマスクを使用し基材加熱を行
わず、酸化物超電導膜２上に膜厚５００オングストロー
ムの銀の金属膜５を高純度アルゴンガス中でスパツタ法
により形成した。一例として、この実施例の製造方法で
作製した限流導体の適用限界電圧を実施例８−１に示し
た。酸化物超電導膜２の表面に凹凸部２ｂを設ける方法
として、ショットブラスト法が考えられるが、酸化物超
電導膜２の膜厚が薄いため、ショットブラスト法では酸
化物超電導膜２を破損してしまう。したがって、逆スパ
ッタ法が適している。なお、この発明の一実施例の製造
方法では、酸化物超電導膜上への金属膜５や電気絶縁膜
の成膜法としてスパッタ法が用いられたがスパッタ法以
外に、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法、ＣＶＤ法など
一般的な金属膜５や電気絶縁膜が形成できればその他の
方法でもよい。
て図２７の実施例の製造方法を以下に述べる。この発明
に係る酸化物超電導膜を用いた限流導体は、例えば次の
ようにして製作される。厚さ１ｍｍ、大きさ８ｍｍ角の
単結晶チタン酸ストロンチウムの基材１上に、スパッタ
リング法にて、基材温度６５０℃、圧力５０ｍＴｏｒｒ
において、膜厚０．３３μｍのｃ軸配向したＹ系酸化物
超電導膜２を形成した。また、成膜時に白金製のマスク
を使用し、酸化物超電導膜２を幅１ｍｍ、長さ３５ｍｍ
のパターンとした。引き続きそのままの状態で、平均膜
厚０．３μｍとなるように逆スパッタを行い、酸化物超
電導膜２の表面に凹凸部２ｂを設けた。この酸化物超電
導膜２の臨界温度は９０Ｋ、臨界電流は７．８Ａであっ
た。次に、同一の白金製のマスクを使用し基材加熱を行
わず、酸化物超電導膜２上に膜厚５００オングストロー
ムの銀の金属膜５を高純度アルゴンガス中でスパツタ法
により形成した。一例として、この実施例の製造方法で
作製した限流導体の適用限界電圧を実施例８−１に示し
た。酸化物超電導膜２の表面に凹凸部２ｂを設ける方法
として、ショットブラスト法が考えられるが、酸化物超
電導膜２の膜厚が薄いため、ショットブラスト法では酸
化物超電導膜２を破損してしまう。したがって、逆スパ
ッタ法が適している。なお、この発明の一実施例の製造
方法では、酸化物超電導膜上への金属膜５や電気絶縁膜
の成膜法としてスパッタ法が用いられたがスパッタ法以
外に、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法、ＣＶＤ法など
一般的な金属膜５や電気絶縁膜が形成できればその他の
方法でもよい。
【００６９】実施例１０−１．図２９に請求項１０に関
する発明の一実施例を示す。図３０は、図２９のＡ−Ａ
断面図である。図３１は、図２９のＢ−Ｂ断面図であ
る。図において、１はチタン酸ストロンチウムの単結晶
基材、２は基材１上に成膜されたＹ系の酸化物超電導
膜、３は酸化物超電導膜２の両端に設けられた金の電流
導入端子である。基材１は、酸化物超電導膜２を成膜す
る前に表面をホーニング処理し、凹凸部１ｂが設けられ
ている。酸化物超電導膜２は、平均膜厚０．３μｍ、幅
１ｍｍ、長さ１０ｍｍに形成され、臨界温度は９０Ｋ、
臨界電流は６．５Ａであった。次に動作について説明す
る。過大電流が流れると酸化物超電導膜２はクエンチし
て常電導状態となり抵抗を発生する。このとき、酸化物
超電導膜２のクエンチは全長に渡って同時には起こら
ず、ある一部がクエンチする。クエンチした部分に流れ
る電流によってジュール発熱が起こり、熱伝達によって
全長に渡ってクエンチは伝播する。しかし、この発明で
は基材１に設けた凹凸部１ｂによって表面積を拡大し、
酸化物超電導膜２から基材１への放熱効果を増大してい
ることから、酸化物超電導膜２の温度上昇を抑えられる
ので、限流導体の適用限界電圧が上昇する。
する発明の一実施例を示す。図３０は、図２９のＡ−Ａ
断面図である。図３１は、図２９のＢ−Ｂ断面図であ
る。図において、１はチタン酸ストロンチウムの単結晶
基材、２は基材１上に成膜されたＹ系の酸化物超電導
膜、３は酸化物超電導膜２の両端に設けられた金の電流
導入端子である。基材１は、酸化物超電導膜２を成膜す
る前に表面をホーニング処理し、凹凸部１ｂが設けられ
ている。酸化物超電導膜２は、平均膜厚０．３μｍ、幅
１ｍｍ、長さ１０ｍｍに形成され、臨界温度は９０Ｋ、
臨界電流は６．５Ａであった。次に動作について説明す
る。過大電流が流れると酸化物超電導膜２はクエンチし
て常電導状態となり抵抗を発生する。このとき、酸化物
超電導膜２のクエンチは全長に渡って同時には起こら
ず、ある一部がクエンチする。クエンチした部分に流れ
る電流によってジュール発熱が起こり、熱伝達によって
全長に渡ってクエンチは伝播する。しかし、この発明で
は基材１に設けた凹凸部１ｂによって表面積を拡大し、
酸化物超電導膜２から基材１への放熱効果を増大してい
ることから、酸化物超電導膜２の温度上昇を抑えられる
ので、限流導体の適用限界電圧が上昇する。
【００７０】基材１の表面に凹凸部１ｂを設けない限流
導体を同様に作製し、適用限界電圧を比較した。凹凸部
１ｂを持たない限流導体の適用限界電圧は１０Ｖである
のに対して、この発明による基材１の表面に凹凸部１ｂ
を持つ限流導体の適用限界電圧は２０Ｖと明らかに高い
値を示した。これは、この発明の実施例に示した基材１
の表面に凹凸部１ｂを設けた限流導体の方が、凹凸部１
ｂを持たない限流導体よりも放熱特性が優れていること
によると考えられる。上記実施例において、基材１の表
面全体に凹凸部１ｂを設けたが、酸化物超電導膜２との
接する面のみに凹凸部１ｂを設けても、同様の効果が得
られる。また、基材１の表面に凹凸部１ｂを設ける方法
としてホーニング法を用いたが、例えばスパッタ法、レ
ーザ照射法、ビーム照射法のような他の方法を用いても
よい。
導体を同様に作製し、適用限界電圧を比較した。凹凸部
１ｂを持たない限流導体の適用限界電圧は１０Ｖである
のに対して、この発明による基材１の表面に凹凸部１ｂ
を持つ限流導体の適用限界電圧は２０Ｖと明らかに高い
値を示した。これは、この発明の実施例に示した基材１
の表面に凹凸部１ｂを設けた限流導体の方が、凹凸部１
ｂを持たない限流導体よりも放熱特性が優れていること
によると考えられる。上記実施例において、基材１の表
面全体に凹凸部１ｂを設けたが、酸化物超電導膜２との
接する面のみに凹凸部１ｂを設けても、同様の効果が得
られる。また、基材１の表面に凹凸部１ｂを設ける方法
としてホーニング法を用いたが、例えばスパッタ法、レ
ーザ照射法、ビーム照射法のような他の方法を用いても
よい。
【００７１】実施例１１−１．図３２は、請求項１１に
関する発明の一実施例による限流導体の図である。図３
３は図３２の一方の電流導入部付近を示す。図におい
て、１は基材、２は酸化物超電導膜、３は電流導入端
子、４は酸化物超電導膜２上に配置された熱伝導率の高
い電気絶縁膜、７は半田、８は電流導入端子３に半田７
で取付けられた電流リードである。１０は主に酸化物超
電導膜２と電気絶縁膜４を基本構成要素とした限流導体
であり、実施例１−１で示した限流導体の酸化物超電導
膜２と電気絶縁膜４とを一対とした層を二対積層したも
のである。この発明における酸化物超電導膜を用いた限
流導体は、例えば厚さ１ｍｍ、大きさ１０ｍｍ角の単結
晶チタン酸ストロンチウムの基材１上に、実施例１−１
の方法で膜圧０．１５μｍ、幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍの
酸化物超電導膜２、厚さ２５０オングストロームの金の
電流導入端子３、膜厚２５０オングストロームのダイヤ
モンドの電気絶縁膜４を作製し、さらにこの工程を繰り
返し、酸化物超電導膜２と電気絶縁膜４とを一対とした
層を二対積層したものである。
関する発明の一実施例による限流導体の図である。図３
３は図３２の一方の電流導入部付近を示す。図におい
て、１は基材、２は酸化物超電導膜、３は電流導入端
子、４は酸化物超電導膜２上に配置された熱伝導率の高
い電気絶縁膜、７は半田、８は電流導入端子３に半田７
で取付けられた電流リードである。１０は主に酸化物超
電導膜２と電気絶縁膜４を基本構成要素とした限流導体
であり、実施例１−１で示した限流導体の酸化物超電導
膜２と電気絶縁膜４とを一対とした層を二対積層したも
のである。この発明における酸化物超電導膜を用いた限
流導体は、例えば厚さ１ｍｍ、大きさ１０ｍｍ角の単結
晶チタン酸ストロンチウムの基材１上に、実施例１−１
の方法で膜圧０．１５μｍ、幅１ｍｍ、長さ４０ｍｍの
酸化物超電導膜２、厚さ２５０オングストロームの金の
電流導入端子３、膜厚２５０オングストロームのダイヤ
モンドの電気絶縁膜４を作製し、さらにこの工程を繰り
返し、酸化物超電導膜２と電気絶縁膜４とを一対とした
層を二対積層したものである。
【００７２】次に動作について説明する。過大電流が流
れると酸化物超電導膜２はクエンチして常電導状態とな
り抵抗を発生する。このとき、酸化物超電導膜２のクエ
ンチは全長に渡って同時には起こらず、積層した二対の
層の内の一対の層のある一部がクエンチする。このと
き、他の層の酸化物超電導膜２に流れる電流が増大し、
臨界電流を越える電流が流れるとクエンチする。酸化物
超電導膜２の抵抗を有する部分を流れる電流によってジ
ュール発熱が起こる。この熱は、熱伝導率の高い電気絶
縁膜４に伝わりその電気絶縁膜４を熱伝播し、電気絶縁
膜４と接している超電導状態の酸化物超電導膜２をクエ
ンチさせ、限流導体１０の全長へとクエンチ伝播する。
同様の方法で積層しない限流導体（酸化物超電導膜２の
膜厚０．３μｍ、ダイヤモンドの電気絶縁膜４の膜厚５
００オングストローム、同一形状）を作製し、適用限界
電圧を比較した。積層しない限流導体の適用限界電圧は
６５Ｖであるのに対して、この発明の実施例１１−１に
よる酸化物超電導膜２と電気絶縁膜４を一対の層として
二対積層した限流導体の適用限界電圧は８０Ｖと高い値
を示した。これは、この発明の実施例１１−１に示した
酸化物超電導膜２と電気絶縁膜４を一対の層とした積層
構造の限流導体の方が、積層しない限流導体よりも熱伝
播が優れており、酸化物超電導膜２のクエンチの伝播を
促進することによると考えられる。
れると酸化物超電導膜２はクエンチして常電導状態とな
り抵抗を発生する。このとき、酸化物超電導膜２のクエ
ンチは全長に渡って同時には起こらず、積層した二対の
層の内の一対の層のある一部がクエンチする。このと
き、他の層の酸化物超電導膜２に流れる電流が増大し、
臨界電流を越える電流が流れるとクエンチする。酸化物
超電導膜２の抵抗を有する部分を流れる電流によってジ
ュール発熱が起こる。この熱は、熱伝導率の高い電気絶
縁膜４に伝わりその電気絶縁膜４を熱伝播し、電気絶縁
膜４と接している超電導状態の酸化物超電導膜２をクエ
ンチさせ、限流導体１０の全長へとクエンチ伝播する。
同様の方法で積層しない限流導体（酸化物超電導膜２の
膜厚０．３μｍ、ダイヤモンドの電気絶縁膜４の膜厚５
００オングストローム、同一形状）を作製し、適用限界
電圧を比較した。積層しない限流導体の適用限界電圧は
６５Ｖであるのに対して、この発明の実施例１１−１に
よる酸化物超電導膜２と電気絶縁膜４を一対の層として
二対積層した限流導体の適用限界電圧は８０Ｖと高い値
を示した。これは、この発明の実施例１１−１に示した
酸化物超電導膜２と電気絶縁膜４を一対の層とした積層
構造の限流導体の方が、積層しない限流導体よりも熱伝
播が優れており、酸化物超電導膜２のクエンチの伝播を
促進することによると考えられる。
【００７３】上記実施例１１−１では、酸化物超電導膜
２と電気絶縁膜４を一対の層として二対積層した限流導
体について説明したが、例えば図３４に示すように四対
の層とするように、二対あるいは四対以上積層しても同
様の効果が得られる。また、積層構造したことにより大
電流の通電が可能となる。図３５および図３６は、図３
３、図３４の酸化物超電導膜２の両側面も電気絶縁膜４
で覆った構造である。この場合同様の効果がえられる
が、さらにより一層の放熱効果と、側面の電気絶縁膜４
を介して他層にも熱伝播し酸化物超電導膜２をクエンチ
させる効果が期待できる。また、絶縁強度も向上する。
図３５には酸化物超電導膜２の両側面を電気絶縁膜４で
覆った構造を示してが、片側であってもよい。
２と電気絶縁膜４を一対の層として二対積層した限流導
体について説明したが、例えば図３４に示すように四対
の層とするように、二対あるいは四対以上積層しても同
様の効果が得られる。また、積層構造したことにより大
電流の通電が可能となる。図３５および図３６は、図３
３、図３４の酸化物超電導膜２の両側面も電気絶縁膜４
で覆った構造である。この場合同様の効果がえられる
が、さらにより一層の放熱効果と、側面の電気絶縁膜４
を介して他層にも熱伝播し酸化物超電導膜２をクエンチ
させる効果が期待できる。また、絶縁強度も向上する。
図３５には酸化物超電導膜２の両側面を電気絶縁膜４で
覆った構造を示してが、片側であってもよい。
【００７４】実施例１２−１．図３７は、請求項１２に
関する発明の一実施例による酸化物超電導膜を用いた限
流導体の図である。図３８は図３７のＡ−Ａ断面を示す
図である。図において、１は基材で、１０は基材１上に
配置された酸化物超電導膜を用いた限流導体であり、そ
の両端に電流導入端子３が設けられている。限流導体１
０は隣合う導電路１０ａを有し、隣合う導電路１０ａ間
の基材１上に電気絶縁物の凸部１ｃを設けている。次に
動作について説明する。過大電流が流れると酸化物超電
導膜はクエンチして常電導状態となり抵抗を発生し、限
流動作が行われる。このとき、イ−ロ間に電圧がかか
る。この実施例では、隣合う導電路１０ａ間に電気絶縁
物の凸部１ｃを設けたことにより、隣合う導電路１０ａ
間の絶縁耐力を高めることができる。従って、適用限界
電圧の高い限流導体が実現できる。図３８において、限
流導体１０と基材１の凸部１ｃとの高さを同じにしてい
るが、図３９に示すように基材１の凸部１ｃの高さを限
流導体１０より低く、あるいは図４０に示すように基材
１の凸部１ｃの高さを限流導体１０より高くしても同様
の効果がある。また、図４１に示すように、基材１の凸
部１ｃの高さを限流導体１０より高くし、限流導体１０
と基材１の凸部１ｃとの側面が接触していても同様の効
果が得られる。
関する発明の一実施例による酸化物超電導膜を用いた限
流導体の図である。図３８は図３７のＡ−Ａ断面を示す
図である。図において、１は基材で、１０は基材１上に
配置された酸化物超電導膜を用いた限流導体であり、そ
の両端に電流導入端子３が設けられている。限流導体１
０は隣合う導電路１０ａを有し、隣合う導電路１０ａ間
の基材１上に電気絶縁物の凸部１ｃを設けている。次に
動作について説明する。過大電流が流れると酸化物超電
導膜はクエンチして常電導状態となり抵抗を発生し、限
流動作が行われる。このとき、イ−ロ間に電圧がかか
る。この実施例では、隣合う導電路１０ａ間に電気絶縁
物の凸部１ｃを設けたことにより、隣合う導電路１０ａ
間の絶縁耐力を高めることができる。従って、適用限界
電圧の高い限流導体が実現できる。図３８において、限
流導体１０と基材１の凸部１ｃとの高さを同じにしてい
るが、図３９に示すように基材１の凸部１ｃの高さを限
流導体１０より低く、あるいは図４０に示すように基材
１の凸部１ｃの高さを限流導体１０より高くしても同様
の効果がある。また、図４１に示すように、基材１の凸
部１ｃの高さを限流導体１０より高くし、限流導体１０
と基材１の凸部１ｃとの側面が接触していても同様の効
果が得られる。
【００７５】基材１上に設けた電気絶縁物の凸部１ｃの
材料は、ガラス、セラミクス材料、ダイヤモンド膜ある
いは基材１と同じ材料などが考えられ、耐電圧を向上さ
せることのできる電気絶縁物なら何でもよい。また、凸
部１ｃの形成方法については、電気絶縁物を基材１上に
堆積させたり、張り付けたり、基材１を削ったり、基材
を型に入れて作る方法などが考えられる。これらのうち
堆積させる方法として、例えばスパッタ法、プラズマＣ
ＶＤ法、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法などが用いら
れる。
材料は、ガラス、セラミクス材料、ダイヤモンド膜ある
いは基材１と同じ材料などが考えられ、耐電圧を向上さ
せることのできる電気絶縁物なら何でもよい。また、凸
部１ｃの形成方法については、電気絶縁物を基材１上に
堆積させたり、張り付けたり、基材１を削ったり、基材
を型に入れて作る方法などが考えられる。これらのうち
堆積させる方法として、例えばスパッタ法、プラズマＣ
ＶＤ法、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法などが用いら
れる。
【００７６】実施例１２−２．図４２は、請求項１２に
関する発明の他の実施例を示す。図４３は図４２のＡ−
Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、３は電
流導入端子、１０は酸化物超電導膜を用いた限流導体で
ある。限流導体１０は隣合う導電路１０ａを有し、１ｄ
は隣合う導電路１０ａ間に設けられた凹部である。この
実施例においても、隣合う導電路１０ａ間に凹部１ｄを
設けたことにより、実施例１２−１と同様に隣合う導電
路１０ａ間の絶縁耐力を高めることができる。従って、
適用限界電圧の高い限流導体が実現できる。実施例１２
−２において、基材１の表面に凹部１ｄを設ける方法と
して、例えばショットブラスト法、ホーニング法、スパ
ッタ法、レーザ照射法、ビーム照射法、あるいはウォー
タカッタやダイヤモンドカッタなどによる加工方法、基
材１を型に入れて作る方法、基材を張り合わせる方法な
どが用いられる。
関する発明の他の実施例を示す。図４３は図４２のＡ−
Ａ断面を示す図である。図において、１は基材、３は電
流導入端子、１０は酸化物超電導膜を用いた限流導体で
ある。限流導体１０は隣合う導電路１０ａを有し、１ｄ
は隣合う導電路１０ａ間に設けられた凹部である。この
実施例においても、隣合う導電路１０ａ間に凹部１ｄを
設けたことにより、実施例１２−１と同様に隣合う導電
路１０ａ間の絶縁耐力を高めることができる。従って、
適用限界電圧の高い限流導体が実現できる。実施例１２
−２において、基材１の表面に凹部１ｄを設ける方法と
して、例えばショットブラスト法、ホーニング法、スパ
ッタ法、レーザ照射法、ビーム照射法、あるいはウォー
タカッタやダイヤモンドカッタなどによる加工方法、基
材１を型に入れて作る方法、基材を張り合わせる方法な
どが用いられる。
【００７７】実施例１２−３．図４４は、請求項１２に
関する発明の他の実施例を示す。図４５は図４４のＡ−
Ａ断面を示す図である。図４６は図４４のＢ−Ｂ断面図
である。図において、１は基材、３は電流導入端子、１
０は酸化物超電導膜を用いた限流導体であり隣合う導電
路１０ａを有し、１ｂは隣合う導電路１０ａ間に設けら
れた凹凸部である。この実施例においても、隣合う導電
路１０ａ間に凹凸部１ｂを設けたことにより、実施例１
２−１と同様に隣合う導電路１０ａ間の絶縁耐力を高め
ることができる。従って、適用限界電圧の高い限流導体
が実現できる。実施例１２−３において、基材１の表面
に凹凸部１ｂを設ける方法として、ホーニング法、スパ
ッタ法、レーザ照射法、ビーム照射法などが用いられ
る。
関する発明の他の実施例を示す。図４５は図４４のＡ−
Ａ断面を示す図である。図４６は図４４のＢ−Ｂ断面図
である。図において、１は基材、３は電流導入端子、１
０は酸化物超電導膜を用いた限流導体であり隣合う導電
路１０ａを有し、１ｂは隣合う導電路１０ａ間に設けら
れた凹凸部である。この実施例においても、隣合う導電
路１０ａ間に凹凸部１ｂを設けたことにより、実施例１
２−１と同様に隣合う導電路１０ａ間の絶縁耐力を高め
ることができる。従って、適用限界電圧の高い限流導体
が実現できる。実施例１２−３において、基材１の表面
に凹凸部１ｂを設ける方法として、ホーニング法、スパ
ッタ法、レーザ照射法、ビーム照射法などが用いられ
る。
【００７８】実施例１３−１．図４７は、請求項１３に
関する発明によって作製された一実施例を示す。図４８
は図４７のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１
は基材、３は電流導入端子、１０は酸化物超電導膜上に
金属膜を設けた限流導体である。１ｄは基材１に設けた
凹部である。この発明における酸化物超電導膜を用いた
限流導体は、例えば次のようにして製作される。厚さ１
ｍｍ、大きさ８ｍｍ角の単結晶チタン酸ストロンチウム
の基材１上に、スパッタリング法にて、基材温度６５０
℃、圧力５０ｍＴｏｒｒにおいて、膜圧０．３μｍのｃ
軸配向したＹ系酸化物超電導膜を成膜した。次に、成膜
した酸化物超電導膜上に膜厚５００オングストロームの
金を蒸着し金属膜を形成した。その後、ダイヤモンドカ
ッタで、幅１ｍｍ、長さ３０ｍｍの限流導体を形成する
とともに、同時に基材１に凹部１ｄの溝を形成した。一
般的には、実施例１−１に示された製法例のように酸化
物超電導膜を成膜後、写真製版と湿式エッチングにより
所望の形状に加工し、その形状に合わせた電気絶縁膜と
酸化物超電導膜の両端に電流導入端子を蒸着する。しか
し、実施例１３−１の製法によれば、工程を削減でき、
限流導体の作製効率をはかることができる。
関する発明によって作製された一実施例を示す。図４８
は図４７のＡ−Ａ断面を示す図である。図において、１
は基材、３は電流導入端子、１０は酸化物超電導膜上に
金属膜を設けた限流導体である。１ｄは基材１に設けた
凹部である。この発明における酸化物超電導膜を用いた
限流導体は、例えば次のようにして製作される。厚さ１
ｍｍ、大きさ８ｍｍ角の単結晶チタン酸ストロンチウム
の基材１上に、スパッタリング法にて、基材温度６５０
℃、圧力５０ｍＴｏｒｒにおいて、膜圧０．３μｍのｃ
軸配向したＹ系酸化物超電導膜を成膜した。次に、成膜
した酸化物超電導膜上に膜厚５００オングストロームの
金を蒸着し金属膜を形成した。その後、ダイヤモンドカ
ッタで、幅１ｍｍ、長さ３０ｍｍの限流導体を形成する
とともに、同時に基材１に凹部１ｄの溝を形成した。一
般的には、実施例１−１に示された製法例のように酸化
物超電導膜を成膜後、写真製版と湿式エッチングにより
所望の形状に加工し、その形状に合わせた電気絶縁膜と
酸化物超電導膜の両端に電流導入端子を蒸着する。しか
し、実施例１３−１の製法によれば、工程を削減でき、
限流導体の作製効率をはかることができる。
【００７９】図４７に示すように実施例１３−１では、
限流導体の周囲のみを加工したものについて記載した
が、 図４９とそのＡ−Ａ断面を示す図５０に示される
ように限流導体として必要な部分以外を同一工程で削除
してもよい。また、上記実施例では、酸化物超電導膜上
に金属膜を設けた限流導体について説明したが、電気絶
縁膜あるいは電気絶縁膜と金属膜の双方を設けた限流導
体であってもよい。また、酸化物超電導膜を用いた他の
限流導体であってもよい。上記、実施例１３−１の製法
例においては、ダイヤモンドカッタを用いて幅１ｍｍ、
長さ３０ｍｍの限流導体と基材１の凹部１ｄの溝を形成
したが、方法として他にホーニング法、スパッタ法、レ
ーザ照射法、ビーム照射法などが用いられる。
限流導体の周囲のみを加工したものについて記載した
が、 図４９とそのＡ−Ａ断面を示す図５０に示される
ように限流導体として必要な部分以外を同一工程で削除
してもよい。また、上記実施例では、酸化物超電導膜上
に金属膜を設けた限流導体について説明したが、電気絶
縁膜あるいは電気絶縁膜と金属膜の双方を設けた限流導
体であってもよい。また、酸化物超電導膜を用いた他の
限流導体であってもよい。上記、実施例１３−１の製法
例においては、ダイヤモンドカッタを用いて幅１ｍｍ、
長さ３０ｍｍの限流導体と基材１の凹部１ｄの溝を形成
したが、方法として他にホーニング法、スパッタ法、レ
ーザ照射法、ビーム照射法などが用いられる。
【００８０】実施例１４−１．図５１は、請求項１４に
関する発明の一実施例を示す。図５２は図５１のＡ−Ａ
断面を示す。図において、１は基材、３は電流導入端
子、１０は酸化物超電導膜を用いた限流導体であり隣合
う導電路１０ａを有し、１ｃは隣合う導電路１０ａ間に
設けられた電気絶縁物の凸部、１１ａは電気絶縁物の凸
部１ｃの上部と接して設けられた電気絶縁物の覆いであ
る。この実施例１４−１においては、実施例１２−１に
示した隣合う導電路１０ａ間に電気絶縁物の凸部を設
け、さらに電気絶縁物の凸部１ｃの上部と接して電気絶
縁物の覆い１１ａを設けたことにより、隣合う導電路１
０ａ間の絶縁耐力を向上できる。従って、適用限界電圧
の高い限流導体が実現できる。実施例１４−１に示され
た図５２では、限流導体１０の側面や上面が電気絶縁物
の凸部１ｃや電気絶縁物の覆い１１ａに接していない構
造を示したが、図５３（ａ），（ｂ）に示されるよう
に、限流導体１０の側面や上面が電気絶縁物の凸部１ｃ
や電気絶縁物の覆い１１ａに接する構造であっても同様
の効果がある。また、電気絶縁物の覆い１１ａの上に凹
凸を設けると実施例６−１と同様の効果も得られる。
関する発明の一実施例を示す。図５２は図５１のＡ−Ａ
断面を示す。図において、１は基材、３は電流導入端
子、１０は酸化物超電導膜を用いた限流導体であり隣合
う導電路１０ａを有し、１ｃは隣合う導電路１０ａ間に
設けられた電気絶縁物の凸部、１１ａは電気絶縁物の凸
部１ｃの上部と接して設けられた電気絶縁物の覆いであ
る。この実施例１４−１においては、実施例１２−１に
示した隣合う導電路１０ａ間に電気絶縁物の凸部を設
け、さらに電気絶縁物の凸部１ｃの上部と接して電気絶
縁物の覆い１１ａを設けたことにより、隣合う導電路１
０ａ間の絶縁耐力を向上できる。従って、適用限界電圧
の高い限流導体が実現できる。実施例１４−１に示され
た図５２では、限流導体１０の側面や上面が電気絶縁物
の凸部１ｃや電気絶縁物の覆い１１ａに接していない構
造を示したが、図５３（ａ），（ｂ）に示されるよう
に、限流導体１０の側面や上面が電気絶縁物の凸部１ｃ
や電気絶縁物の覆い１１ａに接する構造であっても同様
の効果がある。また、電気絶縁物の覆い１１ａの上に凹
凸を設けると実施例６−１と同様の効果も得られる。
【００８１】上記実施例では、電気絶縁物の凸部１ｃの
上部と接して電気絶縁物の覆い１１ａを設けたものにつ
いて説明したが、図５４の（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示される部分断面図ように電
気絶縁物の凸部１ｃの上部または側部などの一部と接し
て電気絶縁物の覆い１１ａあるいは電気絶縁物の出っ張
り１１ｂを設けてもよい。基材１上に設けた電気絶縁物
の覆い１１ａあるいは出っ張り１１ｂの材料としては、
例えば、ガラス、セラミクス材料、ダイヤモンド膜など
が用いられる。また、電気絶縁物の覆い１１ａあるいは
出っ張り１１ｂの製造方法については、一般的には電気
絶縁物を張り付ける方法が用いられるが、図５３（ｂ）
の実施例ではこの方法のほかに、スパッタ法、プラズマ
ＣＶＤ法、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法が用いられ
る。
上部と接して電気絶縁物の覆い１１ａを設けたものにつ
いて説明したが、図５４の（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示される部分断面図ように電
気絶縁物の凸部１ｃの上部または側部などの一部と接し
て電気絶縁物の覆い１１ａあるいは電気絶縁物の出っ張
り１１ｂを設けてもよい。基材１上に設けた電気絶縁物
の覆い１１ａあるいは出っ張り１１ｂの材料としては、
例えば、ガラス、セラミクス材料、ダイヤモンド膜など
が用いられる。また、電気絶縁物の覆い１１ａあるいは
出っ張り１１ｂの製造方法については、一般的には電気
絶縁物を張り付ける方法が用いられるが、図５３（ｂ）
の実施例ではこの方法のほかに、スパッタ法、プラズマ
ＣＶＤ法、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法が用いられ
る。
【００８２】実施例１５−１．図５５は、請求項１５に
関する発明の一実施例による酸化物超電導膜を用いた限
流導体を示す。図５６は図５５のＡ−Ａ断面を示す図で
ある。図において、１は基材、３は電流導入端子、１０
は酸化物超電導膜を用いた限流導体であり隣合う導電路
１０ａを有する。１ｄは基材１に設けられた凹部であ
り、凹部１ｄの底部に限流導体１０は形成されてい
る。。この実施例においては、基材１に凹部１ｄを設け
た底部に限流導体１０を形成することにより、実施例１
２−１と同様に隣合う導電路１０ａ間の絶縁耐力を高め
ることができる。従って、適用限界電圧の高い限流導体
が実現できる。実施例１５−１に示された図５６では、
限流導体１０の上面が凹部１ｄより低く設けてあるが、
図５６に示すように限流導体１０の側面が凹部１ｄに接
していなければ、上面が凹部１ｄと同じもしくはそれ以
上の高さがあっても実施例１５−１と同様の効果があ
る。また、図５７の断面図に示すように限流導体１０の
側面が凹部１ｄに接する場合は、限流導体１０の上面を
凹部１ｄより低く設けるならば実施例１５−１と同様の
効果がある。
関する発明の一実施例による酸化物超電導膜を用いた限
流導体を示す。図５６は図５５のＡ−Ａ断面を示す図で
ある。図において、１は基材、３は電流導入端子、１０
は酸化物超電導膜を用いた限流導体であり隣合う導電路
１０ａを有する。１ｄは基材１に設けられた凹部であ
り、凹部１ｄの底部に限流導体１０は形成されてい
る。。この実施例においては、基材１に凹部１ｄを設け
た底部に限流導体１０を形成することにより、実施例１
２−１と同様に隣合う導電路１０ａ間の絶縁耐力を高め
ることができる。従って、適用限界電圧の高い限流導体
が実現できる。実施例１５−１に示された図５６では、
限流導体１０の上面が凹部１ｄより低く設けてあるが、
図５６に示すように限流導体１０の側面が凹部１ｄに接
していなければ、上面が凹部１ｄと同じもしくはそれ以
上の高さがあっても実施例１５−１と同様の効果があ
る。また、図５７の断面図に示すように限流導体１０の
側面が凹部１ｄに接する場合は、限流導体１０の上面を
凹部１ｄより低く設けるならば実施例１５−１と同様の
効果がある。
【００８３】実施例１５−１において、基材１の表面に
凹部１ｄを設ける方法として、ショットブラスト法、ホ
ーニング法、スパッタ法、レーザ照射法、ビーム照射
法、あるいはウォータカッタやダイヤモンドカッタなど
の加工方法、張り付ける方法、基材を型に入れて作る方
法などが用いられる。
凹部１ｄを設ける方法として、ショットブラスト法、ホ
ーニング法、スパッタ法、レーザ照射法、ビーム照射
法、あるいはウォータカッタやダイヤモンドカッタなど
の加工方法、張り付ける方法、基材を型に入れて作る方
法などが用いられる。
【００８４】酸化物超電導膜２を用いた限流導体の形状
については、図５８（ａ），（ｂ）に示すように渦巻き
状に形成したものを、請求項１から請求項１５の発明に
あてはめても同様の効果が得られる。また、図５９
（ｂ）は、限流導体にエッジ部がないので、エッジ部に
おける電界強度が緩和され適用限界電圧が高くなる。ま
た、請求項１から請求項１６の発明については、平板の
基材１を用いた実施例について説明したが、図５９に示
すように円柱状の基材１であってもよく、その他の柱
状、パイプ状、中空状であってもよい。この場合、限流
導体は例えば図５９に示すようにらせん状に形成されて
もよい。
については、図５８（ａ），（ｂ）に示すように渦巻き
状に形成したものを、請求項１から請求項１５の発明に
あてはめても同様の効果が得られる。また、図５９
（ｂ）は、限流導体にエッジ部がないので、エッジ部に
おける電界強度が緩和され適用限界電圧が高くなる。ま
た、請求項１から請求項１６の発明については、平板の
基材１を用いた実施例について説明したが、図５９に示
すように円柱状の基材１であってもよく、その他の柱
状、パイプ状、中空状であってもよい。この場合、限流
導体は例えば図５９に示すようにらせん状に形成されて
もよい。
【００８５】実施例１６−１．図６０は、請求項１６に
関する発明の一実施例を示す三対の積層構造の酸化物超
電導膜を用いた限流導体の一端の電流導入部である。図
において、１は基材、２は酸化物超電導膜、３は酸化物
超電導膜２の端部に設けられた電流導入端子、５は酸化
物超電導膜２の上に設けられた金属膜、７は半田、８は
一端を電流導入端子３に半田７で接続され他端では互い
に接続された電流リードである。限流導体１０は基材１
上に酸化物超電導膜２と金属膜５を一対の層として三対
積層されている。ここで、基材１に近い層から順に第一
対の層、第二対の層、第三対の層とする。三対の積層構
造の酸化物超電導膜を用いた限流導体１０の端部の電流
導入部において、酸化物超電導膜に第一対の層が一番長
く、第三対の層が一番短いといった階段状の段差を設け
ている。電流導入端子３はその階段状に形成した酸化物
超電導膜２の露出部の上に設けられている。
関する発明の一実施例を示す三対の積層構造の酸化物超
電導膜を用いた限流導体の一端の電流導入部である。図
において、１は基材、２は酸化物超電導膜、３は酸化物
超電導膜２の端部に設けられた電流導入端子、５は酸化
物超電導膜２の上に設けられた金属膜、７は半田、８は
一端を電流導入端子３に半田７で接続され他端では互い
に接続された電流リードである。限流導体１０は基材１
上に酸化物超電導膜２と金属膜５を一対の層として三対
積層されている。ここで、基材１に近い層から順に第一
対の層、第二対の層、第三対の層とする。三対の積層構
造の酸化物超電導膜を用いた限流導体１０の端部の電流
導入部において、酸化物超電導膜に第一対の層が一番長
く、第三対の層が一番短いといった階段状の段差を設け
ている。電流導入端子３はその階段状に形成した酸化物
超電導膜２の露出部の上に設けられている。
【００８６】積層構造を有する酸化物超電導膜を用いた
限流導体の一端の電流導入部は、請求項１１の一実施例
として実施例１１−１に示した。その一端の電流導入部
は、図３３のように構成されている。図３３の電流導入
部の構造では電流リード８が最上層の電流導入端子３に
のみ半田７で接続されているため、流れる電流はこの部
分に集中する。また、酸化物超電導膜２に挾まれた下層
の電流導入端子３自身の抵抗とその接触抵抗のため二対
の層に流れる電流がアンバランスになる。電圧が高くな
ると、限流電流が増大し、電流導入部の発熱が多くな
り、接続部の不良を起こしやすくなるが、この実施例の
図６０に示す構造のものでは、各層の電流はバランスよ
く流れ、電流導入部における発熱が抑えられ、限流動作
期間における接続部の不良が起こりにくくなる。したが
って、適用限界電圧が向上できる。
限流導体の一端の電流導入部は、請求項１１の一実施例
として実施例１１−１に示した。その一端の電流導入部
は、図３３のように構成されている。図３３の電流導入
部の構造では電流リード８が最上層の電流導入端子３に
のみ半田７で接続されているため、流れる電流はこの部
分に集中する。また、酸化物超電導膜２に挾まれた下層
の電流導入端子３自身の抵抗とその接触抵抗のため二対
の層に流れる電流がアンバランスになる。電圧が高くな
ると、限流電流が増大し、電流導入部の発熱が多くな
り、接続部の不良を起こしやすくなるが、この実施例の
図６０に示す構造のものでは、各層の電流はバランスよ
く流れ、電流導入部における発熱が抑えられ、限流動作
期間における接続部の不良が起こりにくくなる。したが
って、適用限界電圧が向上できる。
【００８７】図６１は、この発明の他の実施例を示すも
ので、図６０に示す実施例に対し、各層の金属膜５を同
じ長さに成膜し、下層の電流導入端子３の長さを長くし
たもので同様の効果が得られる。図６０、図６１の積層
構造の酸化物超電導膜を用いた限流導体において、酸化
物超電導膜２上に設けた金属膜５を電気絶縁膜４として
も同様の効果が得られる。また、図６０、図６１に示し
た積層構造の酸化物超電導膜を用いた限流導体におい
て、金属膜５と電流導入端子３を同じ材料としても同様
の効果が得られる。さらに、図６２に示す積層構造の酸
化物超電導膜を用いた限流導体のように、金属膜５を成
膜する際に、電流導入端子３の部分も金属膜５で形成し
ても同様の効果が得られる。この場合、電流導入端子３
を形成する工程が不必要となり、製造工程を削減でき
る。たとえば実施例７−１の製造方法で限流導体を作製
すると、電流導入端子３を形成する工程が省略でき、使
用するマスクも削減できる。
ので、図６０に示す実施例に対し、各層の金属膜５を同
じ長さに成膜し、下層の電流導入端子３の長さを長くし
たもので同様の効果が得られる。図６０、図６１の積層
構造の酸化物超電導膜を用いた限流導体において、酸化
物超電導膜２上に設けた金属膜５を電気絶縁膜４として
も同様の効果が得られる。また、図６０、図６１に示し
た積層構造の酸化物超電導膜を用いた限流導体におい
て、金属膜５と電流導入端子３を同じ材料としても同様
の効果が得られる。さらに、図６２に示す積層構造の酸
化物超電導膜を用いた限流導体のように、金属膜５を成
膜する際に、電流導入端子３の部分も金属膜５で形成し
ても同様の効果が得られる。この場合、電流導入端子３
を形成する工程が不必要となり、製造工程を削減でき
る。たとえば実施例７−１の製造方法で限流導体を作製
すると、電流導入端子３を形成する工程が省略でき、使
用するマスクも削減できる。
【００８８】実施例１６−２．図６３は、請求項１６に
関する発明の他の実施例を示す三対の積層構造の酸化物
超電導膜を用いた限流導体の一端の電流導入部を示す。
図において、１は基材、２は酸化物超電導膜、３は酸化
物超電導膜２の端部に設けられた電流導入端子、５は酸
化物超電導膜２の上に設けられた金属膜、７は半田、８
は電流導入端子３に半田７で接続された電流リードであ
る。限流導体１０は基材１上に酸化物超電導膜２と金属
膜５を一対の層として三対積層されている。ここで、基
材１に近い層から順に第一対の層、第二対の層、第三対
の層とする。三対の積層構造の酸化物超電導膜を用いた
限流導体１０の端部の電流導入部において、酸化物超電
導膜に第一対の層の幅が一番長く、第三対の層の幅が一
番短いといった階段状の段差を設けている。電流導入端
子３はその階段状に形成した酸化物超電導膜２の露出部
の上に設けられている。
関する発明の他の実施例を示す三対の積層構造の酸化物
超電導膜を用いた限流導体の一端の電流導入部を示す。
図において、１は基材、２は酸化物超電導膜、３は酸化
物超電導膜２の端部に設けられた電流導入端子、５は酸
化物超電導膜２の上に設けられた金属膜、７は半田、８
は電流導入端子３に半田７で接続された電流リードであ
る。限流導体１０は基材１上に酸化物超電導膜２と金属
膜５を一対の層として三対積層されている。ここで、基
材１に近い層から順に第一対の層、第二対の層、第三対
の層とする。三対の積層構造の酸化物超電導膜を用いた
限流導体１０の端部の電流導入部において、酸化物超電
導膜に第一対の層の幅が一番長く、第三対の層の幅が一
番短いといった階段状の段差を設けている。電流導入端
子３はその階段状に形成した酸化物超電導膜２の露出部
の上に設けられている。
【００８９】図６３に示す積層構造のものにおいても、
実施例１６−１と同様に電流導入部における発熱が抑え
られ、適用限界電圧が向上できる効果が得られる。図６
４は、図６３に対し三対の積層構造の酸化物超電導膜を
用いた限流導体１０の各層の金属膜５を同じ長さに形成
し、下層の電流導入端子３の幅を広くしたもので同様の
効果が得られる。図６５は、酸化物超電導膜２の階段状
の部分以外にも電流導入端子３を形成したもので同様の
効果が得られる。図６３、図６４、図６５の積層構造の
酸化物超電導膜を用いた限流導体において、酸化物超電
導膜２上に設けた金属膜５を電気絶縁膜４としても同様
の効果が得られる。また、図６３、図６４、図６５に示
した積層構造の酸化物超電導膜を用いた限流導体におい
て、金属膜５と電流導入端子３を同じ材料としても同様
の効果が得られる。さらに、図６６に示す積層構造の酸
化物超電導膜を用いた限流導体のように、金属膜５を成
膜する際に、電流導入端子３の部分も金属膜５で形成し
ても同様の効果が得られるとともに、実施例１６−１の
図６２で示した同様の効果も得られる。図６７はこの実
施例の一変形例を示す他の実施例であり、同様の効果が
得られる。
実施例１６−１と同様に電流導入部における発熱が抑え
られ、適用限界電圧が向上できる効果が得られる。図６
４は、図６３に対し三対の積層構造の酸化物超電導膜を
用いた限流導体１０の各層の金属膜５を同じ長さに形成
し、下層の電流導入端子３の幅を広くしたもので同様の
効果が得られる。図６５は、酸化物超電導膜２の階段状
の部分以外にも電流導入端子３を形成したもので同様の
効果が得られる。図６３、図６４、図６５の積層構造の
酸化物超電導膜を用いた限流導体において、酸化物超電
導膜２上に設けた金属膜５を電気絶縁膜４としても同様
の効果が得られる。また、図６３、図６４、図６５に示
した積層構造の酸化物超電導膜を用いた限流導体におい
て、金属膜５と電流導入端子３を同じ材料としても同様
の効果が得られる。さらに、図６６に示す積層構造の酸
化物超電導膜を用いた限流導体のように、金属膜５を成
膜する際に、電流導入端子３の部分も金属膜５で形成し
ても同様の効果が得られるとともに、実施例１６−１の
図６２で示した同様の効果も得られる。図６７はこの実
施例の一変形例を示す他の実施例であり、同様の効果が
得られる。
【００９０】実施例１６−３．図６８は、請求項１６に
関する発明の他の実施例を示す三対の積層構造の酸化物
超電導膜を用いた限流導体の一端の電流導入部を示す。
図において、１は基材、２は酸化物超電導膜、３は酸化
物超電導膜２の端部に設けられた電流導入端子、５は酸
化物超電導膜２の上に設けられた金属膜、７は半田、８
は電流導入端子３に半田７で接続された電流リードであ
る。限流導体１０は基材１上に酸化物超電導膜２と金属
膜５を一対の層として三対積層されている。ここで、基
材１に近い層から順に第一対の層、第二対の層、第三対
の層とする。三対の積層構造の酸化物超電導膜を用いた
限流導体１０の端部の電流導入部において、酸化物超電
導膜に第一対の層の幅が一番長く、第三対の層の幅が一
番短いといった段差を設けている。電流導入端子３はそ
の段差を設けた酸化物超電導膜２の露出部の上に設けら
れている。
関する発明の他の実施例を示す三対の積層構造の酸化物
超電導膜を用いた限流導体の一端の電流導入部を示す。
図において、１は基材、２は酸化物超電導膜、３は酸化
物超電導膜２の端部に設けられた電流導入端子、５は酸
化物超電導膜２の上に設けられた金属膜、７は半田、８
は電流導入端子３に半田７で接続された電流リードであ
る。限流導体１０は基材１上に酸化物超電導膜２と金属
膜５を一対の層として三対積層されている。ここで、基
材１に近い層から順に第一対の層、第二対の層、第三対
の層とする。三対の積層構造の酸化物超電導膜を用いた
限流導体１０の端部の電流導入部において、酸化物超電
導膜に第一対の層の幅が一番長く、第三対の層の幅が一
番短いといった段差を設けている。電流導入端子３はそ
の段差を設けた酸化物超電導膜２の露出部の上に設けら
れている。
【００９１】図６８に示す積層構造のものにおいても、
実施例１６−１と同様に電流導入部における発熱が抑え
られ、適用限界電圧が向上できる効果が得られる。図６
９は、図６８の電流導入端子３の幅を少し広くしたもの
で、同様の効果が得られる。図７０は、図６８の各層の
電気絶縁膜４を同じ長さに形成し、電流導入端子３の幅
を図６９よりさらに広くしたもので、同様の効果が得ら
れる。図７１は、図７０の電流導入端子３を長くしたも
ので、同様の効果が得られる。図６８、図６９、図７
０、図７１においては、各層の金属膜５を電気絶縁膜４
としても同様の効果が得られる。また、図６８、図６
９、図７０、図７１に示す電流導入端子３と金属膜５を
同じ材料としても同様の効果が得られる。さらに、図７
２に示す限流導体のように、金属膜５を成膜する際に、
電流導入端子３の部分も金属膜５で形成しても同様の効
果が得られるとともに、実施例１６−１の図６２で示し
た同様の効果も得られる。
実施例１６−１と同様に電流導入部における発熱が抑え
られ、適用限界電圧が向上できる効果が得られる。図６
９は、図６８の電流導入端子３の幅を少し広くしたもの
で、同様の効果が得られる。図７０は、図６８の各層の
電気絶縁膜４を同じ長さに形成し、電流導入端子３の幅
を図６９よりさらに広くしたもので、同様の効果が得ら
れる。図７１は、図７０の電流導入端子３を長くしたも
ので、同様の効果が得られる。図６８、図６９、図７
０、図７１においては、各層の金属膜５を電気絶縁膜４
としても同様の効果が得られる。また、図６８、図６
９、図７０、図７１に示す電流導入端子３と金属膜５を
同じ材料としても同様の効果が得られる。さらに、図７
２に示す限流導体のように、金属膜５を成膜する際に、
電流導入端子３の部分も金属膜５で形成しても同様の効
果が得られるとともに、実施例１６−１の図６２で示し
た同様の効果も得られる。
【００９２】請求項１６の各実施例では、電流導入部に
おいて電流リード８は酸化物超電導膜２上に設けた電流
導入端子３を介して接続したが、直接酸化物超電導膜２
に接続してもよい。接続方法としては、圧着する方法や
超音波を用いて半田付けする方法などが用いられる。
おいて電流リード８は酸化物超電導膜２上に設けた電流
導入端子３を介して接続したが、直接酸化物超電導膜２
に接続してもよい。接続方法としては、圧着する方法や
超音波を用いて半田付けする方法などが用いられる。
【００９３】実施例１７−１．図７３は、請求項１７に
関する発明の一実施例を示す三対の積層構造の酸化物超
電導膜を用いた限流導体の一端の電流導入部を示す。図
において、１は基材、２は酸化物超電導膜、５は酸化物
超電導膜２の上に設けられた金属膜、７は半田、８は酸
化物超電導膜２に直接インジウムの半田７を用いて圧着
された電流リードである。限流導体１０は基材１上に酸
化物超電導膜２と金属膜５を一対の層として三対積層さ
れている。ここで、基材１に近い層から順に第一対の
層、第二対の層、第三対の層とする。酸化物超電導膜２
は、端部において電流導入部２ｃに接続されている。図
７３は、図３３で示された下層の酸化物超電導膜２に挾
まれた電流導入端子３と酸化物超電導膜２との接触抵抗
による発熱がなく、各層の電流はバランスよく流れる。
したがって、電流導入部における発熱が抑えられ、限流
期間における接続部の不良が起こりにくくなり、適用限
界電圧を向上できる。図７３における電流リード８を電
流導入部２ｃの側面に設けても同様の効果が得られる。
また、金属膜５を電気絶縁膜４としても同様の効果が得
られる。
関する発明の一実施例を示す三対の積層構造の酸化物超
電導膜を用いた限流導体の一端の電流導入部を示す。図
において、１は基材、２は酸化物超電導膜、５は酸化物
超電導膜２の上に設けられた金属膜、７は半田、８は酸
化物超電導膜２に直接インジウムの半田７を用いて圧着
された電流リードである。限流導体１０は基材１上に酸
化物超電導膜２と金属膜５を一対の層として三対積層さ
れている。ここで、基材１に近い層から順に第一対の
層、第二対の層、第三対の層とする。酸化物超電導膜２
は、端部において電流導入部２ｃに接続されている。図
７３は、図３３で示された下層の酸化物超電導膜２に挾
まれた電流導入端子３と酸化物超電導膜２との接触抵抗
による発熱がなく、各層の電流はバランスよく流れる。
したがって、電流導入部における発熱が抑えられ、限流
期間における接続部の不良が起こりにくくなり、適用限
界電圧を向上できる。図７３における電流リード８を電
流導入部２ｃの側面に設けても同様の効果が得られる。
また、金属膜５を電気絶縁膜４としても同様の効果が得
られる。
【００９４】実施例１７−２．図７４は、実施例１７−
１で示した図７３の電流導入部２ｃに電流導入端子３を
設け、電流リード８が電流導入端子３に半田７で接続さ
れたものである。図７４に示す積層構造においても、実
施例１７−１と同様の効果が得られるとともに、さらに
接続抵抗を低減でき電流導入部における発熱が抑えら
れ、適用限界電圧を向上できる。図７４における金属膜
５を電気絶縁膜４としても同様の効果が得られる。ま
た、電流導入端子３の材料を金属膜５と同じ材料にして
もよい。さらに、図７５に示すように、金属膜５を成膜
する際に電流導入端子３の部分も金属膜５で形成しても
同様の効果が得られる。この場合、電流導入端子３を形
成する工程が不必要となり、製造工程を削減できる。た
とえば実施例７−１の製造方法で限流導体を作製する
と、電流導入端子３を形成する工程が省略でき、使用す
るマスクも削減できる。
１で示した図７３の電流導入部２ｃに電流導入端子３を
設け、電流リード８が電流導入端子３に半田７で接続さ
れたものである。図７４に示す積層構造においても、実
施例１７−１と同様の効果が得られるとともに、さらに
接続抵抗を低減でき電流導入部における発熱が抑えら
れ、適用限界電圧を向上できる。図７４における金属膜
５を電気絶縁膜４としても同様の効果が得られる。ま
た、電流導入端子３の材料を金属膜５と同じ材料にして
もよい。さらに、図７５に示すように、金属膜５を成膜
する際に電流導入端子３の部分も金属膜５で形成しても
同様の効果が得られる。この場合、電流導入端子３を形
成する工程が不必要となり、製造工程を削減できる。た
とえば実施例７−１の製造方法で限流導体を作製する
と、電流導入端子３を形成する工程が省略でき、使用す
るマスクも削減できる。
【００９５】図７６は、図７４の電流導入端子３を電流
導入部２ｃの側面の一部にも延長した他の実施例を示す
もので同様の効果が得られるとともに、さらに接続抵抗
を低減でき電流導入部における発熱が抑えられ、適用限
界電圧を向上できる。図７６における金属膜５を電気絶
縁膜４としても同様の効果が得られる。また、電流導入
端子３の材料を金属膜５と同じ材料にしてもよい。さら
に、金属膜５を成膜する際に電流導入端子３の部分も金
属膜５で形成しても同様の効果が得られ、図７５に示し
た同様の効果も得られる。なお、電流導入端子３は電流
導入部２ｃの全側面を覆ってもよい。
導入部２ｃの側面の一部にも延長した他の実施例を示す
もので同様の効果が得られるとともに、さらに接続抵抗
を低減でき電流導入部における発熱が抑えられ、適用限
界電圧を向上できる。図７６における金属膜５を電気絶
縁膜４としても同様の効果が得られる。また、電流導入
端子３の材料を金属膜５と同じ材料にしてもよい。さら
に、金属膜５を成膜する際に電流導入端子３の部分も金
属膜５で形成しても同様の効果が得られ、図７５に示し
た同様の効果も得られる。なお、電流導入端子３は電流
導入部２ｃの全側面を覆ってもよい。
【００９６】請求項１６と請求項１７に関する各実施例
において、三対の積層構造のものについて説明したが、
二対または四対以上の積層構造であっても同様の効果が
得られる。なお、請求項１から請求項１７の発明の各実
施例で用いる熱伝導率の高い電気絶縁膜４としては、ダ
イヤモンド（熱伝導率２０００Ｗ／ｍＫ）、マグネシア
（熱伝導率４２Ｗ／ｍＫ）、窒化アルミ（熱伝導率２６
０Ｗ／ｍＫ）、ベリリア添加シリコンカーバイト（熱伝
導率２７０Ｗ／ｍＫ）などが可能である。また、電気絶
縁膜４の成膜方法としては、プラズマＣＶＤ法、スパッ
タリング法、イオンビーム蒸着法などが可能である。
において、三対の積層構造のものについて説明したが、
二対または四対以上の積層構造であっても同様の効果が
得られる。なお、請求項１から請求項１７の発明の各実
施例で用いる熱伝導率の高い電気絶縁膜４としては、ダ
イヤモンド（熱伝導率２０００Ｗ／ｍＫ）、マグネシア
（熱伝導率４２Ｗ／ｍＫ）、窒化アルミ（熱伝導率２６
０Ｗ／ｍＫ）、ベリリア添加シリコンカーバイト（熱伝
導率２７０Ｗ／ｍＫ）などが可能である。また、電気絶
縁膜４の成膜方法としては、プラズマＣＶＤ法、スパッ
タリング法、イオンビーム蒸着法などが可能である。
【００９７】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、酸化物超電導膜上に電気絶縁膜を形成したので、限
流期間中の続流が小さくできるとともに、絶縁耐力を高
められ、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる効果
がある。
ば、酸化物超電導膜上に電気絶縁膜を形成したので、限
流期間中の続流が小さくできるとともに、絶縁耐力を高
められ、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる効果
がある。
【００９８】請求項２の発明によれば、基材上に配置さ
れた酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜による導電路
が設けられ、その導電路は隣合う導電路を有するものに
おいて、前記隣合う導電路を渡るようにその一部または
全体に電気絶縁膜を設けたので、限流期間中の続流が小
さくできるとともに、隣り合う導電路間の絶縁耐力を高
められ、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる効果
がある。
れた酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜による導電路
が設けられ、その導電路は隣合う導電路を有するものに
おいて、前記隣合う導電路を渡るようにその一部または
全体に電気絶縁膜を設けたので、限流期間中の続流が小
さくできるとともに、隣り合う導電路間の絶縁耐力を高
められ、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる効果
がある。
【００９９】請求項３の発明によれば、さらに上記請求
項２の隣合う導電路を渡るようにその一部または全体に
設けた電気絶縁膜上に、その一部または全体に金属膜を
設けたので、限流期間中の続流が小さくでき、適用限界
電圧の高い限流導体が実現できる効果がある。
項２の隣合う導電路を渡るようにその一部または全体に
設けた電気絶縁膜上に、その一部または全体に金属膜を
設けたので、限流期間中の続流が小さくでき、適用限界
電圧の高い限流導体が実現できる効果がある。
【０１００】請求項４の発明によれば、基材上に配置さ
れた酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜上に電気絶縁
膜を設け、さらにその上に金属膜を設けたので、限流期
間中の続流が小さくでき、適用限界電圧の高い限流導体
が実現できる効果がある。
れた酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜上に電気絶縁
膜を設け、さらにその上に金属膜を設けたので、限流期
間中の続流が小さくでき、適用限界電圧の高い限流導体
が実現できる効果がある。
【０１０１】請求項５の発明によれば、基材上に配置さ
れた酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜による導電路
が設けられ、その導電路表面の少なくとも一部に金属膜
が配置され、その導電路は隣合う導電路を有するものに
おいて、その上に前記隣合う導電路を渡るようにその一
部または全体に電気絶縁膜を設けたので、絶縁耐力を高
められるとともに、限流期間中の続流を大きくすること
なく、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる効果が
ある。
れた酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜による導電路
が設けられ、その導電路表面の少なくとも一部に金属膜
が配置され、その導電路は隣合う導電路を有するものに
おいて、その上に前記隣合う導電路を渡るようにその一
部または全体に電気絶縁膜を設けたので、絶縁耐力を高
められるとともに、限流期間中の続流を大きくすること
なく、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる効果が
ある。
【０１０２】請求項６の発明によれば、基材上に配置さ
れた酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜の上に金属膜
あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置された限流
導体において、前記酸化物超電導膜の上に設けた金属膜
あるいは電気絶縁膜の表面に凹凸部を設けたことによ
り、放熱効果が向上し、適用限界電圧の高い限流導体が
実現できる効果がある。
れた酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜の上に金属膜
あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置された限流
導体において、前記酸化物超電導膜の上に設けた金属膜
あるいは電気絶縁膜の表面に凹凸部を設けたことによ
り、放熱効果が向上し、適用限界電圧の高い限流導体が
実現できる効果がある。
【０１０３】請求項７の発明によれば、上記請求項６に
記載の限流導体において、酸化物超電導膜の上に金属
膜、電気絶縁膜または金属膜と電気絶縁膜の両方を成膜
した後、前記金属膜あるいは電気絶縁膜の表面をスパッ
タリングすることによって、前記表面に凹凸部を設けた
ことを特徴とする酸化物超電導膜を用いた限流導体の製
造方法により、限流導体を破損することなく、適用限界
電圧の高い限流導体を製造できる効果がある。
記載の限流導体において、酸化物超電導膜の上に金属
膜、電気絶縁膜または金属膜と電気絶縁膜の両方を成膜
した後、前記金属膜あるいは電気絶縁膜の表面をスパッ
タリングすることによって、前記表面に凹凸部を設けた
ことを特徴とする酸化物超電導膜を用いた限流導体の製
造方法により、限流導体を破損することなく、適用限界
電圧の高い限流導体を製造できる効果がある。
【０１０４】請求項８の発明によれば、基材上に配置さ
れた酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜の表面に凹凸
部を設け、さらにその上に金属膜あるいは電気絶縁膜の
少なくとも一方を配置したことにより、酸化物超電導体
から金属膜、電気絶縁膜または金属膜と電気絶縁膜への
熱伝達が向上し、局所的な過度の温度上昇を抑制して溶
断を防止できるとともに、素早く酸化物超電導膜全体へ
クエンチを伝播することができる。したがって、適用限
界電圧の高い限流導体が実現できる効果がある。
れた酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜の表面に凹凸
部を設け、さらにその上に金属膜あるいは電気絶縁膜の
少なくとも一方を配置したことにより、酸化物超電導体
から金属膜、電気絶縁膜または金属膜と電気絶縁膜への
熱伝達が向上し、局所的な過度の温度上昇を抑制して溶
断を防止できるとともに、素早く酸化物超電導膜全体へ
クエンチを伝播することができる。したがって、適用限
界電圧の高い限流導体が実現できる効果がある。
【０１０５】請求項９の発明によれば、請求項８に記載
の限流導体において、酸化物超電導膜を成膜後、スパッ
タリング法によって前記酸化物超電導膜の表面に凹凸部
を設けたことにより、限流導体を破損することなく、適
用限界電圧の高い限流導体を製造できる効果がある。
の限流導体において、酸化物超電導膜を成膜後、スパッ
タリング法によって前記酸化物超電導膜の表面に凹凸部
を設けたことにより、限流導体を破損することなく、適
用限界電圧の高い限流導体を製造できる効果がある。
【０１０６】請求項１０の発明によれば、基材上に配置
された酸化物超電導膜を用いた限流導体において、少な
くとも限流導体と接する基材部分の基材表面に凹凸部を
設けたことにより、限流導体の基材への放熱効果が向上
し、局所的な過度の温度上昇を抑制して溶断を防止で
き、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる効果があ
る。
された酸化物超電導膜を用いた限流導体において、少な
くとも限流導体と接する基材部分の基材表面に凹凸部を
設けたことにより、限流導体の基材への放熱効果が向上
し、局所的な過度の温度上昇を抑制して溶断を防止で
き、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる効果があ
る。
【０１０７】請求項１１の発明によれば、基材上に配置
された酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜上の表面に
電気絶縁膜が配置された限流導体において、酸化物超電
導膜と電気絶縁膜を一対の層として、少なくとも二対以
上積層したことにより、熱伝播がよくなり、酸化物超電
導体のクエンチの伝播が促進され、適用限界電圧の高い
限流導体が実現できる効果がある。
された酸化物超電導膜、前記酸化物超電導膜上の表面に
電気絶縁膜が配置された限流導体において、酸化物超電
導膜と電気絶縁膜を一対の層として、少なくとも二対以
上積層したことにより、熱伝播がよくなり、酸化物超電
導体のクエンチの伝播が促進され、適用限界電圧の高い
限流導体が実現できる効果がある。
【０１０８】請求項１２の発明によれば、基材上に配置
された酸化物超電導膜を用いた限流導体、前記限流導体
には酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その導電
路は隣合う導電路を有するものにおいて、その隣合う導
電路の間の基材表面に凹部、凸部あるいは凹凸部の少な
くとも１つ以上を設けたことにより、隣合う導電路の間
の絶縁耐力が向上し、適用限界電圧の高い限流導体が実
現できる効果がある。
された酸化物超電導膜を用いた限流導体、前記限流導体
には酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その導電
路は隣合う導電路を有するものにおいて、その隣合う導
電路の間の基材表面に凹部、凸部あるいは凹凸部の少な
くとも１つ以上を設けたことにより、隣合う導電路の間
の絶縁耐力が向上し、適用限界電圧の高い限流導体が実
現できる効果がある。
【０１０９】請求項１３の発明によれば、請求項１２の
限流導体において、基材上に酸化物超電導膜を成膜後、
あるいはさらにその上に金属膜または電気絶縁膜の少な
くとも一方を成膜後、同一の工程で基材上に成膜された
膜と基材を削り所望の限流導体形状と基材に凹部を設け
たことにより、加工工程を簡略化できる適用限界電圧の
高い限流導体の製造方法が得られる効果がある。
限流導体において、基材上に酸化物超電導膜を成膜後、
あるいはさらにその上に金属膜または電気絶縁膜の少な
くとも一方を成膜後、同一の工程で基材上に成膜された
膜と基材を削り所望の限流導体形状と基材に凹部を設け
たことにより、加工工程を簡略化できる適用限界電圧の
高い限流導体の製造方法が得られる効果がある。
【０１１０】請求項１４の発明によれば、基材上に配置
された酸化物超電導膜を用いた限流導体において、前記
酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その導電路は
隣合う導電路を有するものにおいて、その隣合う導電路
の間に電気絶縁物の凸部を設け、さらにその凸部の一部
と接して導電路側に出っ張る、または導電路を覆う電気
絶縁物を設けたことによって、隣合う導電路の間の絶縁
耐力が向上し、適用限界電圧の高い限流導体が実現でき
る効果がある。
された酸化物超電導膜を用いた限流導体において、前記
酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その導電路は
隣合う導電路を有するものにおいて、その隣合う導電路
の間に電気絶縁物の凸部を設け、さらにその凸部の一部
と接して導電路側に出っ張る、または導電路を覆う電気
絶縁物を設けたことによって、隣合う導電路の間の絶縁
耐力が向上し、適用限界電圧の高い限流導体が実現でき
る効果がある。
【０１１１】請求項１５の発明によれば、基材上に配置
された酸化物超電導膜を用いた限流導体、前記限流導体
による導電路が設けられ、その導電路は隣合う導電路を
有する限流導体において、前もって基材に導電路の形状
に合わせた溝状の凹部を設け、限流導体をその凹部の底
に設けたことによって、隣合う導電路の間の絶縁耐力が
向上し、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる効果
がある。
された酸化物超電導膜を用いた限流導体、前記限流導体
による導電路が設けられ、その導電路は隣合う導電路を
有する限流導体において、前もって基材に導電路の形状
に合わせた溝状の凹部を設け、限流導体をその凹部の底
に設けたことによって、隣合う導電路の間の絶縁耐力が
向上し、適用限界電圧の高い限流導体が実現できる効果
がある。
【０１１２】請求項１６の発明によれば、基材上に配置
された酸化物超電導膜、酸化物超電導膜の上に金属膜あ
るいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置され、前記酸
化物超電導膜と前記酸化物超電導膜の上に配置された金
属膜、電気絶縁膜あるいは金属膜と電気絶縁膜とを一対
の層として、少なくとも二対以上積層した限流導体にお
いて、電流導入部に段差を設けて各層の酸化物超電導膜
と直接あるいは電流導入端子を介して電流リードを接続
した構造としたことにより、電流導入部の接続抵抗や接
触抵抗を低減し、電流導入部での発熱を抑え、導通不良
を低減できるので、適用限界電圧の高い限流導体が実現
できる効果がある。
された酸化物超電導膜、酸化物超電導膜の上に金属膜あ
るいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置され、前記酸
化物超電導膜と前記酸化物超電導膜の上に配置された金
属膜、電気絶縁膜あるいは金属膜と電気絶縁膜とを一対
の層として、少なくとも二対以上積層した限流導体にお
いて、電流導入部に段差を設けて各層の酸化物超電導膜
と直接あるいは電流導入端子を介して電流リードを接続
した構造としたことにより、電流導入部の接続抵抗や接
触抵抗を低減し、電流導入部での発熱を抑え、導通不良
を低減できるので、適用限界電圧の高い限流導体が実現
できる効果がある。
【０１１３】請求項１７の発明によれば、基材上に配置
された酸化物超電導膜、酸化物超電導膜の上に金属膜あ
るいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置され、前記酸
化物超電導膜と前記酸化物超電導膜の上に配置された金
属膜、電気絶縁膜あるいは金属膜と電気絶縁膜とを一対
の層として、少なくとも二対以上積層した限流導体にお
いて、電流導入部を酸化物超電導膜で構成し、前記酸化
物超電導膜で構成した電流導入部と直接あるいは電流導
入端子を介して電流リードを接続したことにより、電流
導入部の接続抵抗や接触抵抗を低減し、電流導入部での
発熱を抑え、導通不良を低減できるので、適用限界電圧
の高い限流導体が実現できる効果がある。
された酸化物超電導膜、酸化物超電導膜の上に金属膜あ
るいは電気絶縁膜の少なくとも一方が配置され、前記酸
化物超電導膜と前記酸化物超電導膜の上に配置された金
属膜、電気絶縁膜あるいは金属膜と電気絶縁膜とを一対
の層として、少なくとも二対以上積層した限流導体にお
いて、電流導入部を酸化物超電導膜で構成し、前記酸化
物超電導膜で構成した電流導入部と直接あるいは電流導
入端子を介して電流リードを接続したことにより、電流
導入部の接続抵抗や接触抵抗を低減し、電流導入部での
発熱を抑え、導通不良を低減できるので、適用限界電圧
の高い限流導体が実現できる効果がある。
【図１】請求項１の発明の一実施例による実施例１−１
に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の外観を示す
斜視図である。
に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の外観を示す
斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面と他の実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】請求項２の発明の一実施例による実施例２−１
に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図であ
る。
に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図であ
る。
【図４】図３のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図５】請求項２の発明の他の実施例による実施例２−
２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図で
ある。
２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図で
ある。
【図６】図５のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図７】実施例２−２に示した酸化物超電導膜を用いた
限流導体の他の実施例を示す図である。
限流導体の他の実施例を示す図である。
【図８】実施例２−２に示した酸化物超電導膜を用いた
限流導体の他の実施例を示す図である。
限流導体の他の実施例を示す図である。
【図９】実施例２−２に示した酸化物超電導膜を用いた
限流導体の他の実施例を示す図である。
限流導体の他の実施例を示す図である。
【図１０】請求項３の発明の一実施例による実施例３−
１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図で
ある。
１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図で
ある。
【図１１】図１０のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図１２】請求項３の発明の他の実施例による実施例３
−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図
である。
−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図
である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図１４】実施例３−２に示した酸化物超電導膜を用い
た限流導体の他の実施例を示す図である。
た限流導体の他の実施例を示す図である。
【図１５】実施例３−２に示した酸化物超電導膜を用い
た限流導体の他の実施例を示す図である。
た限流導体の他の実施例を示す図である。
【図１６】実施例３−２に示した酸化物超電導膜を用い
た限流導体の他の実施例を示す図である。
た限流導体の他の実施例を示す図である。
【図１７】請求項４の発明の一実施例による実施例４−
１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図で
ある。
１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図で
ある。
【図１８】図１７のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図１９】請求項４の発明の他の実施例による実施例４
−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図
である。
−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図
である。
【図２０】図１９のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図２１】請求項５の発明の一実施例による実施例５−
１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図で
ある。
１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図で
ある。
【図２２】図２１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図２３】請求項５の発明の他の実施例による実施例５
−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図
である。
−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図
である。
【図２４】図２３のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図２５】請求項６の発明の一実施例による実施例６−
１および請求項７の発明の一実施例による実施例７−１
に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図であ
る。
１および請求項７の発明の一実施例による実施例７−１
に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図であ
る。
【図２６】図２５のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図２７】請求項８の発明の一実施例による実施例８−
１および請求項９の発明の一実施例による実施例９−１
に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図であ
る。
１および請求項９の発明の一実施例による実施例９−１
に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す図であ
る。
【図２８】図２７のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図２９】請求項１０の発明の一実施例による実施例１
０−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
０−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
【図３０】図２９のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３１】図２９のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図３２】請求項１１の発明の一実施例による実施例１
１−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
１−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
【図３３】図３２の一端の電流導入部付近を示す図であ
る。
る。
【図３４】実施例１１−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
【図３５】実施例１１−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
【図３６】実施例１１−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
【図３７】請求項１２の発明の一実施例による実施例１
２−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
２−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
【図３８】図３７のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３９】実施例１２−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
【図４０】実施例１２−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
【図４１】実施例１２−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
【図４２】請求項１２の発明の他の実施例による実施例
１２−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示
す図である。
１２−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示
す図である。
【図４３】図４２のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４４】請求項１２の発明の他の実施例による実施例
１２−３に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示
す図である。
１２−３に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示
す図である。
【図４５】図４４のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４６】図４４のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図４７】請求項１３の発明の一実施例による実施例１
３−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
３−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
【図４８】図４７のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４９】実施例１３−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の他の実施例を示す図である。
いた限流導体の他の実施例を示す図である。
【図５０】図４９のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図５１】請求項１４の発明の一実施例による実施例１
４−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
４−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
【図５２】図５１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図５３】実施例１４−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
【図５４】実施例１４−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の他の実施例を示す部分断面図である。
いた限流導体の他の実施例を示す部分断面図である。
【図５５】請求項１５の発明の一実施例による実施例１
５−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
５−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示す
図である。
【図５６】図５５のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図５７】実施例１５−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
いた限流導体の他の実施例を示す断面図である。
【図５８】請求項１から請求項１５の他の実施例として
あてはめられる渦巻き状の酸化物超電導膜を用いた限流
導体を示す図である。
あてはめられる渦巻き状の酸化物超電導膜を用いた限流
導体を示す図である。
【図５９】請求項１から請求項１５の他の実施例として
あてはめられる円柱状の基材にらせん状形成された酸化
物超電導膜を用いた限流導体を示す図である。
あてはめられる円柱状の基材にらせん状形成された酸化
物超電導膜を用いた限流導体を示す図である。
【図６０】請求項１６の発明の一実施例による実施例１
６−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の一端
の電流導入部を示す斜視図である。
６−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の一端
の電流導入部を示す斜視図である。
【図６１】実施例１６−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図６２】実施例１６−１に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図６３】請求項１６の発明の他の実施例による実施例
１６−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の一
端の電流導入部を示す斜視図である。
１６−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の一
端の電流導入部を示す斜視図である。
【図６４】実施例１６−２に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図６５】実施例１６−２に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図６６】実施例１６−２に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図６７】実施例１６−２に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図６８】請求項１６の発明の他の実施例による実施例
１６−３に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の一
端の電流導入部を示す斜視図である。
１６−３に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の一
端の電流導入部を示す斜視図である。
【図６９】実施例１６−３に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図７０】実施例１６−３に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図７１】実施例１６−３に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図７２】実施例１６−３に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図７３】請求項１７の発明の一実施例による実施例１
７−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の一端
の電流導入部を示す斜視図である。
７−１に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の一端
の電流導入部を示す斜視図である。
【図７４】請求項１７の発明の他の実施例による実施例
１７−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の一
端の電流導入部を示す斜視図である。
１７−２に記載の酸化物超電導膜を用いた限流導体の一
端の電流導入部を示す斜視図である。
【図７５】実施例１７−２に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図７６】実施例１７−２に示した酸化物超電導膜を用
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
いた限流導体の一端の電流導入部の他の実施例を示す斜
視図である。
【図７７】従来の酸化物超電導膜を用いた限流導体を示
す斜視図である。
す斜視図である。
１ 基材 １ｂ 凹凸部 １ｃ 凸部 １ｄ 凹部 ２ 酸化物超電導膜 ２ａ 導電路（酸化物超電導膜の） ２ｂ 凹凸部（酸化物超電導膜の） ２ｃ 電流導入部（酸化物超電導膜の） ３ 電流導入端子 ４ 電気絶縁膜 ５ 金属膜 ７ 半田 ８ 電流リード １０ 限流導体（酸化物超電導膜を用いた） １０ａ 導電路（限流導体の） １１ａ 電気絶縁物の覆い １１ｂ 電気絶縁物の出っ張り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木ノ内 伸一 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社材料研究所内 (72)発明者 内川 英興 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社材料研究所内
Claims (17)
- 【請求項１】 基材上に配置された酸化物超電導膜、前
記酸化物超電導膜上に電気絶縁膜を形成した酸化物超電
導膜を用いた限流導体。 - 【請求項２】 基材上に配置された酸化物超電導膜、前
記酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その導電路
は隣合う導電路を有するものにおいて、前記隣合う導電
路を渡るようにその一部または全体に電気絶縁膜を設け
たことを特徴とする酸化物超電導膜を用いた限流導体。 - 【請求項３】 第２項記載の限流導体において、隣合う
導電路を渡るように設けた電気絶縁膜上にその一部また
は全体に金属膜を設けたことを特徴とする酸化物超電導
膜を用いた限流導体。 - 【請求項４】 第１項記載の限流導体において、酸化物
超電導膜上に形成した電気絶縁膜上に、さらに金属膜を
設けたことを特徴とする酸化物超電導膜を用いた限流導
体。 - 【請求項５】 基材上に配置された酸化物超電導膜、前
記酸化物超電導膜による導電路が設けられ、その導電路
表面の少なくとも一部に金属膜が配置され、その導電路
は隣合う導電路を有するものにおいて、さらにその上に
前記隣合う導電路を渡るようにその一部または全体に電
気絶縁膜を設けたことを特徴とする限流導体。 - 【請求項６】 基材上に配置された酸化物超電導膜、前
記酸化物超電導膜の上に金属膜あるいは電気絶縁膜の少
なくとも一方が配置された限流導体において、前記酸化
物超電導膜の上に設けた金属膜あるいは電気絶縁膜の表
面に凹凸部を設けたことを特徴とする酸化物超電導膜を
用いた限流導体。 - 【請求項７】 請求項６に記載の限流導体において、酸
化物超電導膜の上に金属膜、電気絶縁膜または金属膜と
電気絶縁膜の両方を成膜した後、前記金属膜あるいは電
気絶縁膜の表面をスパッタリングすることによって、前
記表面に凹凸部を設けたことを特徴とする酸化物超電導
膜を用いた限流導体の製造方法。 - 【請求項８】 基材上に配置された酸化物超電導膜、前
記酸化物超電導膜の表面に凹凸部を設け、さらにその上
に金属膜あるいは電気絶縁膜の少なくとも一方を配置し
たことを特徴とする酸化物超電導膜を用いた限流導体。 - 【請求項９】 請求項８に記載の限流導体において、酸
化物超電導膜を成膜後、スパッタリング法によって前記
酸化物超電導膜の表面に凹凸部を設けたことを特徴とす
る酸化物超電導膜を用いた限流導体の製造方法。 - 【請求項１０】 基材上に配置された酸化物超電導膜
を用いた限流導体において、少なくとも限流導体と接す
る基材部分の基材表面に凹凸部を設けたことを特徴とす
る酸化物超電導膜を用いた限流導体。 - 【請求項１１】 基材上に配置された酸化物超電導膜、
前記酸化物超電導膜上の表面に電気絶縁膜が配置された
限流導体において、酸化物超電導膜と電気絶縁膜を一対
の層として、少なくとも二対以上積層したことを特徴と
する酸化物超電導膜を用いた限流導体。 - 【請求項１２】 基材上に配置された酸化物超電導膜を
用いた限流導体、前記限流導体には酸化物超電導膜によ
る導電路が設けられ、その導電路は隣合う導電路を有す
るものにおいて、その隣合う導電路の間の基材表面に凹
部、凸部あるいは凹凸部の少なくとも１つ以上を設けた
ことを特徴とする酸化物超電導膜を用いた限流導体。 - 【請求項１３】 請求項１２の限流導体において、基材
上に酸化物超電導膜を成膜後、あるいはさらにその上に
金属膜または電気絶縁膜の少なくとも一方を成膜後、同
一の工程で基材上に成膜された膜と基材を削り所望の限
流導体形状と基材に凹部を設けたことを特徴とする酸化
物超電導膜を用いた限流導体の製造方法。 - 【請求項１４】 基材上に配置された酸化物超電導膜を
用いた限流導体において、前記酸化物超電導膜による導
電路が設けられ、その導電路は隣合う導電路を有するも
のにおいて、その隣合う導電路の間に電気絶縁物の凸部
を設け、さらにその凸部の一部と接して導電路側に出っ
張る、または導電路を覆う電気絶縁物を設けたことを特
徴とする酸化物超電導膜を用いた限流導体。 - 【請求項１５】 基材上に配置された酸化物超電導膜を
用いた限流導体、前記限流導体による導電路が設けら
れ、その導電路は隣合う導電路を有する限流導体におい
て、前もって基材に導電路の形状に合わせた溝状の凹部
を設け、限流導体をその凹部の底に設けたことを特徴と
する酸化物超電導膜を用いた限流導体。 - 【請求項１６】 基材上に配置された酸化物超電導膜、
酸化物超電導膜の上に金属膜あるいは電気絶縁膜の少な
くとも一方が配置され、前記酸化物超電導膜と前記酸化
物超電導膜の上に配置された金属膜、電気絶縁膜あるい
は金属膜と電気絶縁膜とを一対の層として、少なくとも
二対以上積層した限流導体において、電流導入部に段差
を設けて各層の酸化物超電導膜と直接あるいは電流導入
端子を介して電流リードを接続したことを特徴とする酸
化物超電導膜を用いた限流導体。 - 【請求項１７】 基材上に配置された酸化物超電導膜、
酸化物超電導膜の上に金属膜あるいは電気絶縁膜の少な
くとも一方が配置され、前記酸化物超電導膜と前記酸化
物超電導膜の上に配置された金属膜、電気絶縁膜あるい
は金属膜と電気絶縁膜とを一対の層として、少なくとも
二対以上積層した限流導体において、電流導入部を酸化
物超電導膜で構成し、前記酸化物超電導膜で構成した電
流導入部と直接あるいは電流導入端子を介して電流リー
ドを接続したことを特徴とする酸化物超電導膜を用いた
限流導体。
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|---|---|---|---|
| JP03973193A JP3254788B2 (ja) | 1992-03-04 | 1993-03-01 | 酸化物超電導膜を用いた限流導体およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP4-46773 | 1992-03-04 | ||
| JP4-46772 | 1992-03-04 | ||
| JP4677292 | 1992-03-04 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653559A true JPH0653559A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3254788B2 JP3254788B2 (ja) | 2002-02-12 |
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ID=27290249
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|---|---|---|---|
| JP03973193A Expired - Fee Related JP3254788B2 (ja) | 1992-03-04 | 1993-03-01 | 酸化物超電導膜を用いた限流導体およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3254788B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996038864A1 (de) * | 1995-06-01 | 1996-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | RESISTIVE STROMBEGRENZUNGSEINRICHTUNG UNTER VERWENDUNG VON HOCH-Tc-SUPRALEITERMATERIAL |
| US5828078A (en) * | 1995-07-24 | 1998-10-27 | Hughes Electronics | Electrostatic discharge protection using high temperature superconductors |
| JP2009016257A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材および超電導線材の製造方法 |
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| JP2013030661A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Fujikura Ltd | 超電導コイル |
-
1993
- 1993-03-01 JP JP03973193A patent/JP3254788B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3254788B2 (ja) | 2002-02-12 |
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