JPH07105258B2 - 超電導線の接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、超電導線の接続方法に関し、さらに詳しく
言うと、互いに接続される接続部分を超電導体にて接続
するようにした超電導線の接続方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 第４図は例えば特公昭59−36807号公報に記載された従
来の超電導線の接続状態を示す斜視図である。

図において、（1a），（1b）は互いに接続される第１お
よび第２の超電導線を示し、この第１および第２の超電
導線（1a），（1B）は、夫々安定化金属基材（2a），
（2b）の中に超電導芯線（3a），（3b）が複数本埋設さ
れている。（８）はハンダであり、第１の超電導線（1
a）と第２の超電導線（1a）とは、ハンダ（８）によっ
て電気的に接続される。

上記のような構成の第１および第２の超電導線（1a），
（1b）は、代表的には金属間化合物系のNb₃Snで構成さ
れる。安定化金属基材（2a），（2b）は通常Snを含む銅
合金であり、安定化金属基材（2a），（2b）に埋設され
た超電導芯線（3a），（3b）は、熱処理前ではNbからな
り、通常高温（一般には500〜800℃）で熱処理すること
により安定化金属基材（2a），（2b）中のSn成分と拡散
反応し、Nbの超電導芯線（3a），（3b）がNb₃Snの超電
導芯線として生成される。

このように生成された第１および第２の超電導線（1
a），（1b）は前記のようにハンダ（８）によって接続
されているので、第１の超電導線（1a）から第２の超電
導線（1b）に流れ込もうとする電流は、第１の超電導線
（1a）の超電導芯線（3a）から安定化金属基材（2a）、
そして接続用のハンダ（８）を通り、第２の超電導線
（1b）の安定化金属基材（2b）を通り超電導芯線（3b）
へと流れる。

［発明を解決しようとする課題］ 上記のような従来のハンダによる超電導線の接続方法で
は、互いに接続される第１および第２の超電導線（1
a），（1b）の安定化金属基材（2a），（2b）およびハ
ンダ（８）は超電導体ではないので、接続部分は大きな
電気抵抗となる。その結果、超電導コイルを永久電流モ
ードで運転する場合に流れている電流が減衰してしま
い、例えば磁気共鳴イメージング用の長時間にわたる安
定な磁場が必要とされる超電導マグネットにおいて、磁
場減衰が生じる等の問題点あった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、接続部分およびその周囲の少なくとも一部
に熱処理により超電導体からなる層を形成し、接続部分
の電気的抵抗を極めて小さくするとともに、接続部分に
機械的強度を付与する超電導線の接続方法を得ることを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る超電導線の接続方法は、互いに接続され
る第１および第２の超電導線の接続部分にある安定化金
属基材を除去して複数本の超電導芯線を表出し、この表
出された前記超電導芯線同士を重ね合せ接続するに際
し、この重ね合わせた超電導芯線の接続部分に、熱処理
を行なうことにより前記超電導芯線が超電導体となるに
必要な少なくとも１つの超電導体元素を有するスリーブ
を覆せ、圧着して後、熱処理を行なうようにしたもので
ある。

［作 用］ この発明における超電導線の接続方法は、超電導体元素
を有するスリーブを超電導芯線の重ね合せ接続部分に覆
せ、圧着して後、、熱処理を行なうことにより、超電導
芯線の超電導体元素とスリーブの超電導体元素とが融合
し接続部分の超電導芯線が超電導化され、接続部分の電
気的抵抗が極力小さくなる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す説明図であり、第４図と
同一または相当部分は同一符号を付し、その説明は省略
する。

図において、（４）はスリーブで、第１または第２の超
電導線（1a），（1b）の接続部分に、化学的エッチング
等によって安定化金属基材（2a），（2b）が除去されて
表出しされた超電導芯線（3a），（3b）がスリーブ
（４）の中で重ね合される。このスリーブ（４）は、超
電導体を構成する少なくとも一つの元素たとえばSnを含
む銅合金で構成される。

上記のように第１および第２の超電導線（1a），（1b）
の接続部分をスリーブ（４）で覆い、その後スリーブ
（４）を図の矢印で示すように圧着し、超電導芯線（3
a），（3b）とスリーブ（４）とを密着させることによ
り、接続部分が機械的強さを付与して、第１の超電導線
（1a）と第２の超電導線（1b）とが接続される。次い
で、前記接続部分を含み、互いに接続された第１および
第２の超電導線（1a），（1b）を熱処理することによ
り、超電導芯線（3a），（3b）は超電導体化される。つ
まり、接続部分においては、超電導芯線（3a），（3b）
とスリーブ（４）とが金属間融合によりNb₃Snが生成さ
れ、第１および第２の超電導線（1a），（1b）は超電導
体を介して接続されることになる。

なお、上記実施例において、金属間化合物系超電導線と
してNb₃Snからなるものを用いたが、これに限定される
ものでなく、例えば、Nb₃Ge、Nb₃AlやV₃Ga等であつても
よく、またNbSnを含むこれらにTi,InやTaなどの第３元
素を添加したものなどいずれの場合にも適用できる。

第２図はこの発明の他の実施例を示すものであり、前記
Snを含む銅合金のスリーブ（４）の代りに、Sn膜（６）
をメッキ等により内壁のみに設けたCu材からなるスリー
ブ（５）を用いた例である。この場合も第１図と同様に
スリーブ（５）を圧着し、次いで熱処理することにより
超電導芯線（3a），（3b）のNbと前記スリーブ（５）の
内壁に設けられたSn膜（６）とにより超電導体Nb₃Snが
生成される。この場合、圧着時には、スリーブ（５）自
体はCuであり、Snを含む銅合金よりも軟らかいので圧着
を行ないやすい利点がある。

第３図はこの発明のさらに他の実施例を示し、このもの
の場合には、超電導芯線（3a），（3b）の接続部分のま
わりにSn箔等の超電導体を生成するに必要な元素を素材
とする物質（７）で覆い、その上をスリーブ（14）で覆
った上で、圧着した後熱処理をして第１の超電導線（1
a）と第２の超電導線（1b）とが接続される。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の超電導線の接続方法に
よれば、超電導芯線の接続部分に、熱処理により超電導
体を生成するに必要な少なくとも１つの元素を伴うスリ
ーブを覆い、圧着した後に熱処理を行って、接続部分に
超電導体を生成したので、その部分の抵抗を極力小さく
できる効果がある。

また、スリーブによって機械的強度の大きい超電導線の
接続を行なうことができる効果もある。

さらに、１種類のスリーブで複数種類の超電導芯線に対
応することができ、作業管理上有利であるという効果も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による説明図、第２図、第
３図は他の実施例をそれぞれ示す説明図、第４図は従来
の超電導線の接続方法を示す説明図である。 （1a），（1b）……第１および第２の超電導線、（2
a），（2b）……安定化金属基材、（3a），（3b）……
超電導芯線、（４），（５），（14）……スリーブ、
（５）……銅製スリーブ、（６）……Sn膜、（７）……
Sn箔。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｒ 4/68

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超電導元素を少なくとも１つ含む安定化金
   属基材の中に、熱処理によって前記安定化金属基材の超
   電導元素と融合して超電導体となる複数本の超電導芯線
   を有する超電導線の接続方法において、互いに接続され
   る第１および第２の超電導線の接続部分にある前記安定
   化金属基材を除去して複数本の前記超電導芯線を表出
   し、この表出された前記超電導芯線同士を重ね合せ接続
   する際、この重ね合せた超電導芯線の接続部分に、熱処
   理を行なうことにより前記超電導芯線が超電導体となる
   に必要な少なくとも１つの超電導体元素を有するスリー
   ブを覆せ、このスリーブを圧着して後、熱処理を行なう
   ようにしたことを特徴とする超電導線の接続方法。