JPH065414A - 超電導マグネット - Google Patents
超電導マグネットInfo
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- JPH065414A JPH065414A JP16157792A JP16157792A JPH065414A JP H065414 A JPH065414 A JP H065414A JP 16157792 A JP16157792 A JP 16157792A JP 16157792 A JP16157792 A JP 16157792A JP H065414 A JPH065414 A JP H065414A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 臨界電流密度及び臨界磁場が大幅に改善した
超電導動マグネットを提供する事を目的とする。 【構成】 臨界電流密度の外部磁場依存性に異方性を有
する超電導線材を巻いた巻き線を用いて中央部で発生す
る磁場の向きに平行な軸に対して、超電導線材中の超電
導体の結晶方位を高い電流密度を示す結晶方位に揃え、
且つ端部における内径が中央部における内径よりも大き
くなっている超電導マグネットである。
超電導動マグネットを提供する事を目的とする。 【構成】 臨界電流密度の外部磁場依存性に異方性を有
する超電導線材を巻いた巻き線を用いて中央部で発生す
る磁場の向きに平行な軸に対して、超電導線材中の超電
導体の結晶方位を高い電流密度を示す結晶方位に揃え、
且つ端部における内径が中央部における内径よりも大き
くなっている超電導マグネットである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導テープ線
材を用いて形成した超電導マグネットに関する。
材を用いて形成した超電導マグネットに関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物超電導体を線材化する方法とし
て、金属シース法が有望視されている。この方法では、
酸化物超電導体の粉末を、銀などの金属パイプ内に充填
した後、引き抜き、圧延、プレス等の加工と熱処理を繰
り返し行うことによって、高い臨界電流密度を有する超
電導テープ線材が得られている。この様な金属シース法
により作製された超電導テープ線材は、超電導体の結晶
のｃ軸がテープ面に垂直に揃っており、臨界電流密度の
外部磁場依存性が非常に大きな異方性を持つ。磁場がテ
ープ面に平行に印加されている場合は、臨界電流密度の
低下が小さいが、磁場がテープ面に垂直に印加されてい
る場合は、臨界電流密度が急激に低下してしまうのであ
る。上記した超電導線材を利用して超電導マグネットを
作成したものに特開平１−２４６８０１公報に示される
ものがある。図７はこの様な超電導テープ線材を用いて
形成した従来のソレノイド型のマグネットの断面図であ
る。
て、金属シース法が有望視されている。この方法では、
酸化物超電導体の粉末を、銀などの金属パイプ内に充填
した後、引き抜き、圧延、プレス等の加工と熱処理を繰
り返し行うことによって、高い臨界電流密度を有する超
電導テープ線材が得られている。この様な金属シース法
により作製された超電導テープ線材は、超電導体の結晶
のｃ軸がテープ面に垂直に揃っており、臨界電流密度の
外部磁場依存性が非常に大きな異方性を持つ。磁場がテ
ープ面に平行に印加されている場合は、臨界電流密度の
低下が小さいが、磁場がテープ面に垂直に印加されてい
る場合は、臨界電流密度が急激に低下してしまうのであ
る。上記した超電導線材を利用して超電導マグネットを
作成したものに特開平１−２４６８０１公報に示される
ものがある。図７はこの様な超電導テープ線材を用いて
形成した従来のソレノイド型のマグネットの断面図であ
る。
【０００３】端部において超電導線材を、高い臨界電流
密度を示す結晶方向が磁場の曲がり具合に沿うように巻
くことにより超電導線材に垂直にかかる磁場をなくす事
によって、臨界電流密度の低下を防ぐ事ができる。しか
し、テープ状の超電導線材を図７に示す構造に巻くと、
線材に大きな歪が発生し超電導線材中の超電導体の結晶
方位が崩れ臨界電流密度を大きく低下させるという問題
点があった。従って超電導線材の持つ高い臨界電流密度
を十分に引き出す事のできる超電導マグネットを提供す
る事ができなかった。これに伴い従来の超電導マグネッ
ト臨界磁場は低いものとなっていた。
密度を示す結晶方向が磁場の曲がり具合に沿うように巻
くことにより超電導線材に垂直にかかる磁場をなくす事
によって、臨界電流密度の低下を防ぐ事ができる。しか
し、テープ状の超電導線材を図７に示す構造に巻くと、
線材に大きな歪が発生し超電導線材中の超電導体の結晶
方位が崩れ臨界電流密度を大きく低下させるという問題
点があった。従って超電導線材の持つ高い臨界電流密度
を十分に引き出す事のできる超電導マグネットを提供す
る事ができなかった。これに伴い従来の超電導マグネッ
ト臨界磁場は低いものとなっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように結晶異
方性を有する超電導線材を、端部で結晶方位が発生する
磁場に沿うように巻こうとすると、線材に大きな歪が生
じ超電導線材中の超電導体の結晶方位が崩れ臨界電流密
度を大きく低下させるという問題点があった。
方性を有する超電導線材を、端部で結晶方位が発生する
磁場に沿うように巻こうとすると、線材に大きな歪が生
じ超電導線材中の超電導体の結晶方位が崩れ臨界電流密
度を大きく低下させるという問題点があった。
【０００５】そこで、本発明は上記問題点を解決し端部
における磁場の影響がなくしかも臨界電流密度及び臨界
磁場が大幅に改善した超電導マグネットを提供する事を
目的とする。
における磁場の影響がなくしかも臨界電流密度及び臨界
磁場が大幅に改善した超電導マグネットを提供する事を
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、高い臨界電流密度を示す結晶面が通電方向
に優先的に配向した超電導線材が巻回されたコイルを具
備する超電導マグネットにおいて、前記コイルの内径
が、コイル中央部に比べ端部の方が大きくなっている事
を特徴とする超電導マグネットを提供するものである。
に本発明は、高い臨界電流密度を示す結晶面が通電方向
に優先的に配向した超電導線材が巻回されたコイルを具
備する超電導マグネットにおいて、前記コイルの内径
が、コイル中央部に比べ端部の方が大きくなっている事
を特徴とする超電導マグネットを提供するものである。
【０００７】超電導線材を構成する超電導体としては臨
界電流密度に結晶異方性を有するものを用い、この様な
超電導体としては多数のものが知られている。例えば、
希土類元素含有のペロブスカイト型の酸化物超電導体
や、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導体、Ｔ
１−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導体などが適用
される。希土類元素を含有しペロブスカイト型構造を有
する酸化物超電導体は、超電導状態を実現できるもので
あればよく、例えば、ＲｅＭ2 Ｃｕ3 Ｏ7-d 系（Ｒｅは
Ｙ，Ｌａ，Ｓｃ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈ
ｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕなどの希土類元素から選ば
れた少なくとも１種の元素を、ＭはＢａ，Ｓｒ，Ｃａか
ら選ばれた少なくとも１種の元素を、ｄは酸素欠陥を表
し通常１以下の数、Ｃｕの一部はＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍ
ｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎなどで置換可能）の酸化物
などが例示される。なお、希土類元素は広義の定義と
し、Ｓｃ，ＹおよびＬａ系を含むものとする。また、Ｂ
ｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の酸化物超電導体は、 化学式：Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx （１） ：Ｂｉ2 （Ｓｒ，Ｃａ）3 Ｃｕ2 Ｏx （２） （式中、Ｂｉの一部はＰｂなどで置換可能）などで表さ
れるものであり、Ｔ１−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の酸化
物超電導体は、 化学式：Ｔ１2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx （３） ：Ｔ１2 （Ｂａ，Ｃａ）3 Ｃｕ2 Ｏx （４） などで表されるものである。
界電流密度に結晶異方性を有するものを用い、この様な
超電導体としては多数のものが知られている。例えば、
希土類元素含有のペロブスカイト型の酸化物超電導体
や、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導体、Ｔ
１−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導体などが適用
される。希土類元素を含有しペロブスカイト型構造を有
する酸化物超電導体は、超電導状態を実現できるもので
あればよく、例えば、ＲｅＭ2 Ｃｕ3 Ｏ7-d 系（Ｒｅは
Ｙ，Ｌａ，Ｓｃ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈ
ｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕなどの希土類元素から選ば
れた少なくとも１種の元素を、ＭはＢａ，Ｓｒ，Ｃａか
ら選ばれた少なくとも１種の元素を、ｄは酸素欠陥を表
し通常１以下の数、Ｃｕの一部はＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍ
ｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎなどで置換可能）の酸化物
などが例示される。なお、希土類元素は広義の定義と
し、Ｓｃ，ＹおよびＬａ系を含むものとする。また、Ｂ
ｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の酸化物超電導体は、 化学式：Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx （１） ：Ｂｉ2 （Ｓｒ，Ｃａ）3 Ｃｕ2 Ｏx （２） （式中、Ｂｉの一部はＰｂなどで置換可能）などで表さ
れるものであり、Ｔ１−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の酸化
物超電導体は、 化学式：Ｔ１2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx （３） ：Ｔ１2 （Ｂａ，Ｃａ）3 Ｃｕ2 Ｏx （４） などで表されるものである。
【０００８】
【作用】コイルの内径を中央部より端部において大きく
する事によって、端部における磁場は、中央部における
磁場より小さくする事ができる。このため、端部での磁
場が超電導線材のテープ面に平行からずれた方向にかか
っていても、内径が同じ場合に比べテープ面垂直方向に
かかる磁場成分を低減できるので超電導線材の臨界電流
密度の低下を免れる事が可能となり、超電導線材の持つ
最大臨界電流密度を十分に利用し、強い磁場を発生する
事が可能となる。また、超電導線材は全て一つの軸に対
して平行に揃えて巻かれる事になるので特開平１−２４
６８０１号公報に記載されたような巻回による歪での超
電導体の結晶方位の乱れを防ぐ事ができる。
する事によって、端部における磁場は、中央部における
磁場より小さくする事ができる。このため、端部での磁
場が超電導線材のテープ面に平行からずれた方向にかか
っていても、内径が同じ場合に比べテープ面垂直方向に
かかる磁場成分を低減できるので超電導線材の臨界電流
密度の低下を免れる事が可能となり、超電導線材の持つ
最大臨界電流密度を十分に利用し、強い磁場を発生する
事が可能となる。また、超電導線材は全て一つの軸に対
して平行に揃えて巻かれる事になるので特開平１−２４
６８０１号公報に記載されたような巻回による歪での超
電導体の結晶方位の乱れを防ぐ事ができる。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
【００１０】図１は、本発明の第１の実施例に系る超電
導マグネットの断面図である。１は臨界電流密度の外部
磁場依存性に異方性を有する超電導線材であり、中央部
で発生する磁場の向きにテープ面が平行になるように向
きが揃っている。こうする事によって中央部では十分に
大きい磁場を発生させる事ができる。また一方で中央部
での内径Ｒ１より端部での内径Ｒ２が大きくなるように
巻かれている。端部では、超電導線材に面垂直方向にか
かる磁場成分を低く抑える事が可能となり、本実施例に
おける超電導マグネットの臨界電流密度および臨界磁場
を向上する事ができる。また、超電導線材は無理に巻回
方向を変えていないので歪による結晶方向の乱れはな
い。上記構成の超電導マグネットは以下に示す方法で作
製した。
導マグネットの断面図である。１は臨界電流密度の外部
磁場依存性に異方性を有する超電導線材であり、中央部
で発生する磁場の向きにテープ面が平行になるように向
きが揃っている。こうする事によって中央部では十分に
大きい磁場を発生させる事ができる。また一方で中央部
での内径Ｒ１より端部での内径Ｒ２が大きくなるように
巻かれている。端部では、超電導線材に面垂直方向にか
かる磁場成分を低く抑える事が可能となり、本実施例に
おける超電導マグネットの臨界電流密度および臨界磁場
を向上する事ができる。また、超電導線材は無理に巻回
方向を変えていないので歪による結晶方向の乱れはな
い。上記構成の超電導マグネットは以下に示す方法で作
製した。
【００１１】まず、Ｂｉ2 Ｏ3 ，ＳｒＣＯ3 ，ＣａＣＯ
3 ，ＰｂＯおよび、ＣｕＯの各粉末を、各金属元素の比
率が上記（１）式の組成を満足するように所定量秤量
し、これを十分に混合した後に、この混合粉を空気中で
８００℃×４８時間の条件で焼成し、この焼成物をボー
ルミルで粉砕、混合を繰り返し行い、組成が上記（１）
を満足するＢｉ系酸化物超電導体粉末を作製した。
3 ，ＰｂＯおよび、ＣｕＯの各粉末を、各金属元素の比
率が上記（１）式の組成を満足するように所定量秤量
し、これを十分に混合した後に、この混合粉を空気中で
８００℃×４８時間の条件で焼成し、この焼成物をボー
ルミルで粉砕、混合を繰り返し行い、組成が上記（１）
を満足するＢｉ系酸化物超電導体粉末を作製した。
【００１２】次に、このＢｉ系酸化物超電導体粉末を用
いて、超電導線材を作製した。まず、外径２０mm×内径
１５mm×長さ３００mmの銀管中にＢｉ系酸化物超電導体
粉末を充填し、これに減面加工を施して外径１．５mmの
線材を作製した。ついで、この線材に圧延加工を施し
て、断面形状が幅３mm×厚さ０．２mmのテープ状線材を
作製した。
いて、超電導線材を作製した。まず、外径２０mm×内径
１５mm×長さ３００mmの銀管中にＢｉ系酸化物超電導体
粉末を充填し、これに減面加工を施して外径１．５mmの
線材を作製した。ついで、この線材に圧延加工を施し
て、断面形状が幅３mm×厚さ０．２mmのテープ状線材を
作製した。
【００１３】このテープ状線材に対して、酸化性雰囲気
中において、８００〜８５０℃×４８時間の条件で熱処
理を施した後、この超電導線材の超電導特性の測定を行
ったところ、臨界温度は１０８Ｋで、７７Ｋにおける臨
界電流密度は５００００Ａ／cm2 であった。
中において、８００〜８５０℃×４８時間の条件で熱処
理を施した後、この超電導線材の超電導特性の測定を行
ったところ、臨界温度は１０８Ｋで、７７Ｋにおける臨
界電流密度は５００００Ａ／cm2 であった。
【００１４】この後、この超電導線材を、図２の断面図
が示すように、両端が太くなっている巻き治具にいちば
ん細い部分から順番に段差を埋めるように巻いて内径５
０mmの超電導マグネットを作製した。この巻き治具は、
両端での外径が中央での外径１．５倍以上になるよう
に、全長Ｌのうち両端からＬ／２０以上Ｌ／２以下のと
ころから、階段状にしだいに太くなっている。
が示すように、両端が太くなっている巻き治具にいちば
ん細い部分から順番に段差を埋めるように巻いて内径５
０mmの超電導マグネットを作製した。この巻き治具は、
両端での外径が中央での外径１．５倍以上になるよう
に、全長Ｌのうち両端からＬ／２０以上Ｌ／２以下のと
ころから、階段状にしだいに太くなっている。
【００１５】この様にして得た超電導マグネットの超電
導特性を測定したところ、臨界電流密度は７７Ｋで１０
０００Ａ／cm2 を示し、マグネット内において３０００
ガウスの磁場を発生した。
導特性を測定したところ、臨界電流密度は７７Ｋで１０
０００Ａ／cm2 を示し、マグネット内において３０００
ガウスの磁場を発生した。
【００１６】第１の実施例の比較例として、上記第１の
実施例で作成した超電導線材１を、長さは上記実施例と
同じで、外径は５０mmで一定である巻き治具に巻いて超
電導マグネットを作製した。このようにして作製した超
電導マグネットの超電導特性を測定したところ、臨界電
流密度は１０００Ａ／cm2 と低く、発生磁場は３００ガ
ウスと、第１の実施例の発生磁場の１／１０に激減し
た。
実施例で作成した超電導線材１を、長さは上記実施例と
同じで、外径は５０mmで一定である巻き治具に巻いて超
電導マグネットを作製した。このようにして作製した超
電導マグネットの超電導特性を測定したところ、臨界電
流密度は１０００Ａ／cm2 と低く、発生磁場は３００ガ
ウスと、第１の実施例の発生磁場の１／１０に激減し
た。
【００１７】この様に本実施例によれば高い磁場を発生
させる事が可能となった。また、超電導線材の向きを変
えていないので超電導体の結晶方位の乱れは全て観測さ
れず、結晶方向の乱れに起因する臨界電流の低下および
臨界磁場の低下は皆無であった。また、必要に応じて巻
回後に熱処理、例えば酸素含有雰囲気中でのアニーリン
グを行っても良い。次に、本発明の第２の実施例を説明
する。
させる事が可能となった。また、超電導線材の向きを変
えていないので超電導体の結晶方位の乱れは全て観測さ
れず、結晶方向の乱れに起因する臨界電流の低下および
臨界磁場の低下は皆無であった。また、必要に応じて巻
回後に熱処理、例えば酸素含有雰囲気中でのアニーリン
グを行っても良い。次に、本発明の第２の実施例を説明
する。
【００１８】第１の実施例と同じ条件でテープ状超電導
線材を作製した。この線材の超電導特性は図３に示すも
のであった。このテープ状線材を図４の断面図が示すよ
うに、両端が太くなっている巻き治具に巻いて内径が１
８mmの超電導マグネットを作製した。この巻き治具は全
長５００mmで、中央付近の外径は２０mmであり、両端か
ら２３０mmのところから階段状に太くなっており、両端
での外径は６０mmになっている。巻き方は中央部のいち
ばん細い部分から巻き始め順番に段差を埋めるように巻
いていく方法を取った。
線材を作製した。この線材の超電導特性は図３に示すも
のであった。このテープ状線材を図４の断面図が示すよ
うに、両端が太くなっている巻き治具に巻いて内径が１
８mmの超電導マグネットを作製した。この巻き治具は全
長５００mmで、中央付近の外径は２０mmであり、両端か
ら２３０mmのところから階段状に太くなっており、両端
での外径は６０mmになっている。巻き方は中央部のいち
ばん細い部分から巻き始め順番に段差を埋めるように巻
いていく方法を取った。
【００１９】この様にして得た超電導マグネットの超電
導特性を測定したところ、臨界電流密度は７７Ｋで１０
０００Ａ／cm2 を示し、コイル中央付近において２５０
０ガウスの磁場を発生した。
導特性を測定したところ、臨界電流密度は７７Ｋで１０
０００Ａ／cm2 を示し、コイル中央付近において２５０
０ガウスの磁場を発生した。
【００２０】マグネットの両端らか２３０mm付近では、
超電導線材には２５００ガウスの磁場がテープ面から約
５度傾いてかかっている。しかしこの場合、テープ面に
垂直方向の磁場成分は２５０ガウス程度であり、図３の
特性が示す様に、１００００Ａ／cm2 の臨界電流密度を
保つ事が可能になっている事がわかる。ところで、マグ
ネット端部では磁場がかなり広がり５度以上の角度でテ
ープ面にかかっていることが考えられる。しかし内径が
３倍になっており、この部分での磁場は中央部の磁場の
１／９すなわち２７８ガウス程度になっており、仮に磁
場が６０度の角度でテープ面にかかっているとしても１
００００Ａ／cm2 の臨界電流密度を保てることが可能で
あることがわかる。この様に図３に示す超電導線材の特
性を利用して超電導マグネットを設計する事が可能であ
り、超電導線材の特性を十分に引き出す事ができる。
超電導線材には２５００ガウスの磁場がテープ面から約
５度傾いてかかっている。しかしこの場合、テープ面に
垂直方向の磁場成分は２５０ガウス程度であり、図３の
特性が示す様に、１００００Ａ／cm2 の臨界電流密度を
保つ事が可能になっている事がわかる。ところで、マグ
ネット端部では磁場がかなり広がり５度以上の角度でテ
ープ面にかかっていることが考えられる。しかし内径が
３倍になっており、この部分での磁場は中央部の磁場の
１／９すなわち２７８ガウス程度になっており、仮に磁
場が６０度の角度でテープ面にかかっているとしても１
００００Ａ／cm2 の臨界電流密度を保てることが可能で
あることがわかる。この様に図３に示す超電導線材の特
性を利用して超電導マグネットを設計する事が可能であ
り、超電導線材の特性を十分に引き出す事ができる。
【００２１】第２の実施例の比較例として、上記第２の
実施例で作成した超電導線材を、長さは上記実施例と同
じで、外形は２０mmで一定である巻き治具に巻いて超電
導マグネットを作製した。この様にして作製した超電導
マグネットの超電導特性を測定したところ、臨界電流密
度は１０００Ａ／cm2 と低く、発生磁場は２００ガウス
と、本実施例の発生磁場の１／１０以下に激減した。こ
の様に本実施例によると高い磁場を発生させる事が可能
となった。また、超電導線材の向きを変えていないので
結晶性の乱れは全く観測されず、結晶方位の乱れに起因
する臨界電流の低下及び臨界磁場の低下は皆無であっ
た。またリードの取り出し位置も重要であり図５（ｂ）
に示すようにコイル中央部から取出す事が好ましい。
実施例で作成した超電導線材を、長さは上記実施例と同
じで、外形は２０mmで一定である巻き治具に巻いて超電
導マグネットを作製した。この様にして作製した超電導
マグネットの超電導特性を測定したところ、臨界電流密
度は１０００Ａ／cm2 と低く、発生磁場は２００ガウス
と、本実施例の発生磁場の１／１０以下に激減した。こ
の様に本実施例によると高い磁場を発生させる事が可能
となった。また、超電導線材の向きを変えていないので
結晶性の乱れは全く観測されず、結晶方位の乱れに起因
する臨界電流の低下及び臨界磁場の低下は皆無であっ
た。またリードの取り出し位置も重要であり図５（ｂ）
に示すようにコイル中央部から取出す事が好ましい。
【００２２】図５（ｂ）において５１は臨界電流密度の
外部磁場依存性を有する超電導線材であり、パワーリー
ド部５２，５３がコイル中央部付近になるように巻き治
具５４の中央付近から巻き始め中央付近で巻き終わって
いる。
外部磁場依存性を有する超電導線材であり、パワーリー
ド部５２，５３がコイル中央部付近になるように巻き治
具５４の中央付近から巻き始め中央付近で巻き終わって
いる。
【００２３】外部に漏れている磁場の大きさは、マグネ
ットの端部においてより、コイル側面中央部付近におい
ての方が小さくなっている。このため、パワーリード部
５２，５３において、磁場がテープ面に平行からずれた
方向にかかっていても、漏れ磁場が弱いために、この部
分での超電導線材の臨界電流密度の低下は小さくなる。
このため、パワーリード部での臨界電流密度の低下を防
止する事が可能となり、超電導線材の持つ最大臨界電流
密度を十分に利用し、強い磁場を発生する事が可能とな
る。
ットの端部においてより、コイル側面中央部付近におい
ての方が小さくなっている。このため、パワーリード部
５２，５３において、磁場がテープ面に平行からずれた
方向にかかっていても、漏れ磁場が弱いために、この部
分での超電導線材の臨界電流密度の低下は小さくなる。
このため、パワーリード部での臨界電流密度の低下を防
止する事が可能となり、超電導線材の持つ最大臨界電流
密度を十分に利用し、強い磁場を発生する事が可能とな
る。
【００２４】図５（ａ）に示すように従来どおりコイル
端部からパワーリード部を取り出した超電導マグネット
に比べ数倍から１０倍程度の臨界電流密度及び発生磁場
の改善ができる。
端部からパワーリード部を取り出した超電導マグネット
に比べ数倍から１０倍程度の臨界電流密度及び発生磁場
の改善ができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の超電導マ
グネットは、コイルの中央部の内径より、コイルの端部
の内径を大きくすることにより、コイル端部で広がった
磁場の強さを抑える事が可能となり、コイル端部で全体
の臨界電流密度が決定されることなく、超電導線材が持
つ、磁場がテープ面に平行の場合における臨界電流密度
を生かして高磁場を発生させる事が可能となるなど、超
電導マグネットの臨界電流密度及び臨界磁場の向上を図
る事ができる。
グネットは、コイルの中央部の内径より、コイルの端部
の内径を大きくすることにより、コイル端部で広がった
磁場の強さを抑える事が可能となり、コイル端部で全体
の臨界電流密度が決定されることなく、超電導線材が持
つ、磁場がテープ面に平行の場合における臨界電流密度
を生かして高磁場を発生させる事が可能となるなど、超
電導マグネットの臨界電流密度及び臨界磁場の向上を図
る事ができる。
【図１】 本発明の第１の実施例に系る超電導マグネッ
トの断面図。
トの断面図。
【図２】 第１の実施例で用いる巻き治具の断面図。
【図３】 本発明の第２の実施例に係る超電導マグネッ
トに用いた酸化物超電導テープ線材の臨界電流密度の外
部磁場依存性を表す図。
トに用いた酸化物超電導テープ線材の臨界電流密度の外
部磁場依存性を表す図。
【図４】 第２の実施例で用いる巻き治具の断面図。
【図５】 本発明の実施例と従来例に係る超電導コイル
の斜視図。
の斜視図。
【図６】 臨界電流密度の外部磁場依存性に異方性を有
する酸化物超電導テープ線材の臨界電流密度の外部磁場
依存性を表す図。
する酸化物超電導テープ線材の臨界電流密度の外部磁場
依存性を表す図。
【図７】 従来の超電導マグネットの断面図。
１……超電導線材
Claims (1)
- 【請求項１】 高い臨界電流密度を示す結晶面が通電方
向に優先的に配向した超電導線材が巻回されたコイルを
具備する超電導マグネットにおいて、前記コイルの内径
が、コイル中央部に比べ端部の方が大きくなっているこ
とを特徴とする超電導マグネット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16157792A JP3340152B2 (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 超電導マグネット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16157792A JP3340152B2 (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 超電導マグネット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065414A true JPH065414A (ja) | 1994-01-14 |
| JP3340152B2 JP3340152B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=15737769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16157792A Expired - Fee Related JP3340152B2 (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 超電導マグネット |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3340152B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-06-22 JP JP16157792A patent/JP3340152B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JP3340152B2 (ja) | 2002-11-05 |
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