JPH07312309A - Superconducting device - Google Patents

Superconducting device

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JPH07312309A
JPH07312309A JP7047896A JP4789695A JPH07312309A JP H07312309 A JPH07312309 A JP H07312309A JP 7047896 A JP7047896 A JP 7047896A JP 4789695 A JP4789695 A JP 4789695A JP H07312309 A JPH07312309 A JP H07312309A
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superconducting
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Abstract

PURPOSE:To avoid electric discharge near current lead fixtures, without adding any special device, by disposing anti-discharging structures between current leads and current leads fixtures disposed at a low temp. vessel. CONSTITUTION:Antidischarging structures A are each composed of an insulation and conductive layers 11 and 12 and other two insulation layers and every two conductive layers laminated The potential of the conductive layers alternately laminated on insulation materials are equal to that of a low temp. vessel 2 or independently grounded to avoid discharge between the insulators and vessel. A magnetic material is preferably used for, at least, a part of the material for forming the layer 12. Thus, the conductor of current leads 1 can be shielded from noises such as external leaking magnetic fields and hence the superconducing device can be operated stably.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超電導マグネットやジ
ョセフソン素子等を利用した各種超電導機器を低温容器
内に収納した超電導装置に関し、特に、各種超電導機器
に外部電源から電力を供給する電流リード周辺での耐電
圧の改善及び各種の電磁ノイズを遮断し得る超電導装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting device in which various superconducting devices using a superconducting magnet, a Josephson element, etc. are housed in a low temperature container, and in particular, current leads for supplying electric power from various external superconducting devices. The present invention relates to a superconducting device capable of improving withstand voltage in the periphery and blocking various electromagnetic noises.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超電導装置の1例として、超電導
マグネットを低温容器に収納した場合の図を図16に示
す。この図において、3は超電導コイル、1は電流リー
ドであり、該電流リード1は取り付けフランジ5によっ
て低温容器2に取り付けられている。取り付けフランジ
5は通常金属製であり、絶縁体10を介して低温容器2
に取り付けられる。4は超電導コイル3を冷却するため
の冷却物質である。通常は、液体ヘリウムが冷却物質4
として使用され、蒸発したヘリウムガスが電流リード1
の導体を冷却し、ガス出口9より低温容器の外に排出さ
れ様になっている。図15は、電流リード1の構造の1
例を示すものである。この図では、電流リード1は、超
電導コイル3に通電する為の導体27が、絶縁体25が
取り付けられている中空管24に内挿される形態になっ
ている。尚、図15(A)は電流リードの断面構造を示
す図であり、(B)は(A)のCC’部での平面図であ
る。
2. Description of the Related Art As an example of a conventional superconducting device, FIG. 16 shows a case where a superconducting magnet is housed in a cryogenic container. In this figure, 3 is a superconducting coil, 1 is a current lead, and the current lead 1 is attached to a cryogenic container 2 by an attachment flange 5. The mounting flange 5 is usually made of metal, and the cryocontainer 2 is connected via the insulator 10.
Attached to. Reference numeral 4 is a cooling substance for cooling the superconducting coil 3. Normally, liquid helium is the cooling substance 4.
The vaporized helium gas used as the current lead 1
The conductor is cooled and discharged from the gas outlet 9 to the outside of the cryogenic container. FIG. 15 shows the structure 1 of the current lead 1.
An example is shown. In this figure, the current lead 1 has a form in which a conductor 27 for energizing the superconducting coil 3 is inserted into a hollow tube 24 to which an insulator 25 is attached. Note that FIG. 15A is a diagram showing a cross-sectional structure of the current lead, and FIG. 15B is a plan view of the CC ′ portion of FIG.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した様な従来の超
電導装置では、図16に示した様に、電流リード1の取
り付け部に空間6があり、この部分には蒸発したヘリウ
ムガスが充満している。超電導コイル3に、不図示の外
部電源から電流リード1を介して電力を供給すると、特
に、交流通電の場合には取り付けフランジ5近傍に高電
界が生じる。ヘリウムガスの絶縁性能は空気等に比べて
非常に低い為に、空間部6を中心に電流リード1と取り
付けフランジ5との間で容易に放電を生じる可能性があ
る。この放電を避ける為には、電流リード1と取り付け
フランジ5の絶縁距離を大きくする必要がある。この結
果、超電導装置を安定に稼働させる為には電流リード1
を取り付ける低温容器2を大きくする必要があり、低温
容器2を含めた超電導装置の小型化は困難であった。
In the conventional superconducting device as described above, as shown in FIG. 16, there is a space 6 in the mounting portion of the current lead 1, and this portion is filled with vaporized helium gas. ing. When electric power is supplied to the superconducting coil 3 from an external power source (not shown) through the current lead 1, a high electric field is generated in the vicinity of the mounting flange 5 especially when alternating current is applied. Since the insulating performance of helium gas is much lower than that of air or the like, there is a possibility that electric discharge may easily occur between the current lead 1 and the mounting flange 5 centering on the space 6. In order to avoid this discharge, it is necessary to increase the insulation distance between the current lead 1 and the mounting flange 5. As a result, in order to operate the superconducting device stably, the current lead 1
It was necessary to increase the size of the cryogenic container 2 for mounting the superconducting device, and it was difficult to downsize the superconducting device including the cryogenic container 2.

【0004】又、図15に示す様に、電流リード1で
は、導体27の外周に絶縁体25が設けられているが、
この絶縁体25の厚さを薄くして空間部6を小さくする
ことが考えられるが、電流リード1は必要に応じて着脱
される為、着脱の際の操作性を考えると絶縁体25の厚
さには自ずから限界があり、電流リードの絶縁体の厚み
だけでは空間部6をさほど小さくすることは出来ない。
電流リードの取り付け部分を小型化する提案が、特開平
04−320305号公報に示されている。この提案で
は、電流リードの取り付け部分に絶縁性のよい気体、例
えば、乾燥空気や窒素等を流す空間を設けることによ
り、電流リードの取り付け部分を小型にして絶縁耐圧を
改善する。しかし、この方法ではガスを流す為の装置が
必要となり、又、ガス中の水分を除去する必要もある。
この為に、低温容器2の電流リード取り付け部を小型化
できたとしても、ガスを流す為の装置が必須となり、装
置全体としての小型化は達成することが出来ない。
Further, as shown in FIG. 15, in the current lead 1, the insulator 25 is provided on the outer periphery of the conductor 27.
Although it is conceivable to reduce the thickness of the insulator 25 to reduce the space portion 6, the current lead 1 is attached and detached as necessary. Therefore, considering the operability when attaching and detaching, the thickness of the insulator 25 is small. However, the space 6 is naturally limited, and the space 6 cannot be made so small only by the thickness of the insulator of the current lead.
A proposal for reducing the size of the mounting portion of the current lead is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-320305. In this proposal, the mounting portion of the current lead is provided with a space in which a gas having a good insulating property, for example, dry air or nitrogen is allowed to flow, so that the mounting portion of the current lead is downsized to improve the dielectric strength. However, this method requires a device for flowing the gas, and also needs to remove water in the gas.
For this reason, even if the current lead mounting portion of the cryogenic container 2 can be miniaturized, a device for flowing gas is indispensable, and the miniaturization of the entire device cannot be achieved.

【0005】又、電流リードでは、外部電源からの電力
を供給するだけでなく、外部からの熱侵入を防止する必
要があるが、一般には電流リードの導体には導電性金属
が使用される為、電力だけでなく外部からの熱も超電導
機器に伝えてしまう。この為に、熱伝導度係数が小さく
て電気抵抗がゼロになる酸化物超電導体を、電流リード
導体として使用することが提案されている。例えば、特
開平03−283678号公報では機械的強度に優れた
金属芯材に酸化物超電導体を取り付けており、又、特開
平04−369875号公報では、銅等と酸化物超電導
体を接続して導体としている。酸化物超電導体の熱伝導
度係数は小さいので、これらで開示されている電流リー
ドは外部からの熱侵入を防止するには有効である。
Further, in the current lead, it is necessary not only to supply electric power from an external power source but also to prevent heat invasion from the outside, but generally, a conductive metal is used for the conductor of the current lead. , Not only electric power but also heat from the outside is transmitted to the superconducting device. For this reason, it has been proposed to use an oxide superconductor having a small coefficient of thermal conductivity and zero electric resistance as a current lead conductor. For example, in JP-A-03-283678, an oxide superconductor is attached to a metal core material having excellent mechanical strength, and in JP-A-04-369875, copper or the like is connected to an oxide superconductor. Is used as a conductor. Since the oxide superconductor has a low coefficient of thermal conductivity, the current leads disclosed therein are effective for preventing heat intrusion from the outside.

【0006】しかし、酸化物超電導体では、外部からの
磁場により超電導体中を流れる電流量が大幅に低下する
という問題がある(図17参照)。尚、一般に超電導マ
グネット等の用途には、10,000A/cm2 程度以
上の電流密度が必要である。この為に、酸化物超電導体
を導体として使用した電流リードでは熱侵入を防止する
ことはできても、外部からの磁場により超電導機器に供
給する電流量が変動し、場合によっては超伝導状態が破
れてしまう可能性もある。特に、超電導機器が超電導マ
グネットである場合には、該マグネットからの漏洩磁場
は深刻な問題である。
However, the oxide superconductor has a problem that the amount of current flowing in the superconductor is greatly reduced by the magnetic field from the outside (see FIG. 17). Generally, a current density of about 10,000 A / cm 2 or more is required for applications such as superconducting magnets. For this reason, although the current lead using the oxide superconductor as a conductor can prevent heat intrusion, the amount of current supplied to the superconducting device fluctuates due to the magnetic field from the outside, and in some cases the superconducting state is There is also the possibility of breaking. In particular, when the superconducting device is a superconducting magnet, the leakage magnetic field from the magnet is a serious problem.

【0007】図16に示した超電導装置が正常に作動す
る為には、超電導機器をはじめとした装置の構成要素の
信頼性も重要であるが、超伝導機器を作動させることに
より生ずる電流リード取り付け部近傍での放電防止対策
や電磁ノイズ対策も極めて重要である。しかし、従来の
超電導装置では、上記した様に、放電防止には特別な装
置を必要としたり、ノイズ対策も十分とはいえなかっ
た。更に、超電導マグネット等の場合には電流量が大き
い為に、電流リード部分での異常は、超電導機器が動作
しないことと同じである。又、従来は、電流リードの異
常、特に通電時の異常は、導体の両端に生ずる電圧を検
出し判断することが一般的に行われているが、この方法
は、電流リードと低温容器との間で放電が発生した場合
には効果がない。従って、本発明の目的は、上記した従
来技術の問題を解決する為に、特別な装置を追加するこ
となく、電流リード取り付け部付近の放電を防止するこ
とが出来、更には、電流リードを安定に作動させる為の
ノイズ対策をも施した小型の超電導装置を提供すること
にある。
In order for the superconducting device shown in FIG. 16 to operate normally, the reliability of the components of the device including the superconducting device is also important, but the current lead attachment caused by operating the superconducting device is important. It is extremely important to take measures to prevent discharge and electromagnetic noise near the parts. However, in the conventional superconducting device, as described above, a special device is required to prevent discharge, and it cannot be said that noise countermeasures are sufficient. Further, in the case of a superconducting magnet or the like, since the amount of current is large, an abnormality in the current lead portion is the same as that of the superconducting device not operating. Further, conventionally, the abnormality of the current lead, especially the abnormality at the time of energization, is generally judged by detecting the voltage generated at both ends of the conductor. There is no effect if a discharge occurs between them. Therefore, it is an object of the present invention to prevent the discharge near the current lead mounting portion without adding a special device in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and further to stabilize the current lead. An object of the present invention is to provide a small-sized superconducting device which is also provided with a noise countermeasure for operating.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成される。即ち、本発明は、低温容器
と、該低温容器内に収納された超伝導機器と、低温容器
に取り付けられ超伝導機器に接続されている電流リード
とからなる超電導装置において、該電流リードと低温容
器に設けられている電流リード取り付け部との間に放電
防止の為の構造体が配置されていることを特徴とする超
電導装置である。
The above objects can be achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides a superconducting device comprising a cryocontainer, a superconducting device housed in the cryocontainer, and a current lead attached to the cryocontainer and connected to the superconducting device. The superconducting device is characterized in that a structure for preventing discharge is arranged between a current lead mounting portion provided in the container.

【0009】[0009]

【作用】本発明では、超電導機器、該超電導機器を収納
する低温容器、及びフランジを介して該低温容器に取り
付けられ、且つ超電導機器に接続されて超電導機器に外
部電源から電力を導入する為の電流リードを有する超電
導機器において、低温容器の電流リード取り付け部と該
電流リードとの間に放電防止機能、更には電磁ノイズシ
ールド機能をも有する構造体を設けることによって、超
電導装置の電流リード近傍での放電発生確率を大幅に低
減する。又、回復型絶縁材料を使用することにより、万
一、放電が発生したとしても放電の沈静後には絶縁特性
が回復して自己復帰が可能となる為、装置の小型化と部
品の交換回数を大幅に低減することが出来る。又、本発
明では、漏洩磁場の様な各種ノイズから電流リードを保
護することも出来、更には、導体の構成部材に光透過性
材料を使用することによって、導体自身の異常を電磁ノ
イズに左右されない光学的手段で検出することも可能で
ある為、導体のクエンチ等の異常に容易に且つ迅速に対
処することが可能となる。
In the present invention, a superconducting device, a cryogenic container for accommodating the superconducting device, and a superconducting device attached to the cryocontainer via a flange and connected to the superconducting device for introducing electric power from an external power source to the superconducting device In a superconducting device having a current lead, by providing a structure having a discharge prevention function and an electromagnetic noise shield function between the current lead attachment part of the cryogenic container and the current lead, the vicinity of the current lead of the superconducting device is provided. The discharge occurrence probability of is greatly reduced. Also, by using a recovery-type insulation material, even if a discharge should occur, the insulation characteristics will be restored and self-recovery will be possible after the discharge has settled down, so it is possible to reduce the size of the device and replace parts. It can be greatly reduced. Further, according to the present invention, the current lead can be protected from various noises such as a leakage magnetic field. Furthermore, by using a light-transmissive material for the constituent members of the conductor, the abnormality of the conductor itself is affected by electromagnetic noise. Since it is also possible to detect it by an optical means that is not performed, it becomes possible to easily and promptly deal with abnormality such as quenching of the conductor.

【0010】[0010]

【好ましい実施態様】本発明の好ましい実施態様を挙げ
て本発明を更に詳細に説明する。本発明の超電導装置
は、低温容器と、該低温容器内に収納された超伝導機器
と、低温容器に取り付けられ超伝導機器に接続されてい
る電流リードとからなる超電導装置において、該電流リ
ードと低温容器に設けられている電流リード取り付け部
との間に放電防止の為の構造体が配置されていることを
特徴とする。本発明の超電導装置の好ましい実施態様を
図1に示したが、本発明の超電導装置の構成は基本的に
図16と同様であるから、図1には1対の電流リードの
うち一方の取り付け部分付近のみを示した。図1中、1
は電流リード、5は絶縁フランジ10を介して低温容器
2に電流リード1を取り付ける為のフランジである。
又、Aは、放電防止の為の構造体であり、図1では、絶
縁層11及び導電層12からなり、更に、この図ではこ
れら絶縁層及び導電層が夫々2層ずつ積層されている。
尚、図中のLは、電流リード1と低温容器2の最短距離
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. The superconducting device of the present invention is a superconducting device comprising a cryogenic container, a superconducting device housed in the cryogenic container, and a current lead attached to the cryogenic container and connected to the superconducting device. It is characterized in that a structure for preventing discharge is arranged between the current lead mounting portion provided in the cryogenic container. A preferred embodiment of the superconducting device of the present invention is shown in FIG. 1. Since the structure of the superconducting device of the present invention is basically the same as that of FIG. 16, one of the pair of current leads is attached to FIG. Only the vicinity of the part is shown. 1 in FIG.
Is a current lead, and 5 is a flange for attaching the current lead 1 to the cryogenic container 2 via the insulating flange 10.
A is a structure for preventing discharge, which is composed of an insulating layer 11 and a conductive layer 12 in FIG. 1, and two insulating layers and two conductive layers are further laminated in this figure.
In addition, L in the drawing is the shortest distance between the current lead 1 and the cryogenic container 2.

【0011】本発明において、超電導装置を構成する放
電防止の為の構造体Aは、低温容器2に設けられている
電流リード取り付け部付近の放電を有効に防止しし得る
ものであればいかなるものでもよいが、好ましくは、構
造体Aを、絶縁層及び導電層からなる積層体で構成す
る。更に好ましくは、図1に示した様に、絶縁層及び導
電層を夫々2層以上有する積層体を使用し、より放電防
止効果を大きくする。この様に構成することによって、
特別な装置を使用することなく電流リード取り付け部付
近の放電を有効に防止することが出来る。
In the present invention, the structure A for preventing discharge which constitutes the superconducting device may be any structure as long as it can effectively prevent discharge in the vicinity of the current lead mounting portion provided in the cryogenic container 2. However, preferably, the structure A is formed of a laminated body including an insulating layer and a conductive layer. More preferably, as shown in FIG. 1, a laminate having two or more insulating layers and two or more conductive layers is used to further enhance the discharge prevention effect. By configuring in this way,
It is possible to effectively prevent the discharge near the current lead attachment portion without using a special device.

【0012】又、本発明においては、絶縁層を形成する
絶縁性材料に、所謂、回復型絶縁材料を用いるのが好ま
しい。絶縁体には、一旦絶縁破壊が発生すると絶縁特性
が失われたり或いは大幅に絶縁特性が低下してしまう非
回復型絶縁材料と、絶縁特性が再び回復する回復型絶縁
材料の2種類がある。前者の非回復型絶縁材料は、一般
に耐電圧が高いが、材料内部に電流が流れてしまうと、
その後は絶縁特性が失われる為に、材料を交換しない限
りは当初の性能を発揮することは出来ない。これに対し
て、後者の回復型絶縁材料は、非回復型絶縁材料よりも
耐電圧は低いが、絶縁破壊が生じても絶縁破壊状態が長
時間持続しなければ絶縁特性を回復するという特徴があ
る。そこで、本発明では、絶縁体の一部又は全てを回復
型絶縁材料で構成とすることによって、万一、放電が発
生しても絶縁特性が回復する様にして事故復帰させ絶縁
体の交換を不要にする。
Further, in the present invention, it is preferable to use a so-called recovery type insulating material as the insulating material forming the insulating layer. There are two types of insulators, a non-recoverable insulating material in which the insulating property is lost or the insulating property is significantly deteriorated once a dielectric breakdown occurs, and a recoverable insulating material in which the insulating property is restored again. The former non-recoverable insulating material generally has a high withstand voltage, but if an electric current flows inside the material,
After that, the insulating properties will be lost and the original performance cannot be achieved unless the material is replaced. On the other hand, the latter recovery-type insulating material has a lower withstand voltage than the non-recoverable-type insulating material, but has the characteristic that even if a dielectric breakdown occurs, if the dielectric breakdown state does not last for a long time, the insulating characteristics are restored. is there. Therefore, in the present invention, a part or all of the insulator is made of a recovery-type insulating material, so that even if a discharge occurs, the insulation characteristics are restored and the accident is recovered to replace the insulator. Make it unnecessary.

【0013】上記した回復型絶縁材料としては、例え
ば、酸化イットリウム(Y23) が挙げられ、非回復型
絶縁材料としてはアルミナ(Al23)がその代表的な
ものとして挙げられるが、本発明の超電導装置を構成す
る構造体の絶縁層を形成する為に用いられる絶縁材料
は、これらに限定されるものではない。又、ジョセフソ
ン素子を使用した超電導機器の様に、消費電力の少ない
装置の場合には回復型絶縁材料のみを使用してもよい
が、交流用超電導マグネット等を用いる大型機器の場合
には使用する電力も大きくなる為、絶縁材料として回復
型絶縁材料だけでなく、非回復型絶縁材料も併用するの
が望ましい。更に併用する場合は、これらを交互に積層
してもよいし、混合物として使用してもよい。
The recovery type insulating material mentioned above includes, for example, yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and the non-recoverable type insulating material includes alumina (Al 2 O 3 ) as a typical one. The insulating material used for forming the insulating layer of the structure constituting the superconducting device of the present invention is not limited to these. Also, only recovery type insulating material may be used for equipment with low power consumption such as superconducting equipment using Josephson element, but use for large equipment using AC superconducting magnet etc. Since the electric power to be applied becomes large, it is desirable to use not only the recovery type insulating material but also the non-recoverable type insulating material as the insulating material. When they are used in combination, they may be laminated alternately or may be used as a mixture.

【0014】本発明の超電導装置を構成する構造体A
を、絶縁層及び導電層からなる積層体で構成する場合、
積層構造を2層以上有する場合であっても、複数電流リ
ード1側に絶縁層11が配置され、低温容器2の電流リ
ード取り付け部に導電層12が配置される様にするのが
好ましい。そして、本発明では、絶縁材料と交互に積層
されている導電層の電位を低温容器2の電位と等しくす
るか、或いは独立に接地することによって、絶縁体と低
温容器との間の放電を防止する。更に、本発明では、導
電層12の形成材料の少なくとも一部にに磁性体を用い
ることが好ましい。この様にすれば、電流リード1の導
体を外部からの漏洩磁場等のノイズから遮断することが
できる為に、本発明の超電導装置を安定に動作させるこ
とが出来る。。電流リード1と低温容器2との放電は、
電流リード1と近距離に存在している導電性部分との間
で起こる確率が最も高いが、本発明では上記した様に電
流リード1と対面している部分は、全て絶縁材料で構成
されている。従って、万一放電が発生したとしても、そ
の放電は全て絶縁体の表面から生じることになる為に、
放電開始電圧を高くすることが出来る。
Structure A constituting the superconducting device of the present invention
When is constituted by a laminated body composed of an insulating layer and a conductive layer,
Even when the laminated structure has two or more layers, it is preferable that the insulating layer 11 is arranged on the side of the plurality of current leads 1 and the conductive layer 12 is arranged on the current lead attachment portion of the cryogenic container 2. Then, in the present invention, the electric potential of the conductive layer alternately laminated with the insulating material is made equal to the electric potential of the cryogenic container 2 or is grounded independently to prevent discharge between the insulator and the cryogenic container. To do. Further, in the present invention, it is preferable to use a magnetic material as at least a part of the material forming the conductive layer 12. By doing so, the conductor of the current lead 1 can be shielded from noise such as a leakage magnetic field from the outside, so that the superconducting device of the present invention can be stably operated. . The discharge between the current lead 1 and the cryocontainer 2 is
Although the probability of occurring between the current lead 1 and a conductive portion existing at a short distance is the highest, in the present invention, the portion facing the current lead 1 is made of an insulating material as described above. There is. Therefore, even if a discharge should occur, all the discharge will occur from the surface of the insulator,
The discharge starting voltage can be increased.

【0015】本発明の超電導装置を構成する構造体Aを
形成している導電層は、導電性を有するものであればい
かなるものでもよいが、導電性材料と磁性体材料の少な
くとも1種から形成されるのが好ましい。これらの材料
には特に制限はないが、例えば、本発明で使用する導電
性材料としては、ステンレス、銅、パーマロイ及び各種
超電導体等が挙げられる。又、上記した様な導電性材料
等で形成される導電層と前記した様な絶縁層は、これら
からなる積層構造の構造体Aが、通常の取扱において破
損しない程度の機械的強度があればよく、その製造方法
や大きさにはなんら制限がないが、使用する各種材料や
装置の特性に応じて下記に述べる様な形態とするのが好
ましい。
The conductive layer forming the structure A constituting the superconducting device of the present invention may be any one having conductivity, but is formed of at least one of a conductive material and a magnetic material. Preferably. Although these materials are not particularly limited, examples of the conductive material used in the present invention include stainless steel, copper, permalloy and various superconductors. Further, the conductive layer formed of a conductive material or the like as described above and the insulating layer as described above are so long as the structure A having a laminated structure composed of these has such a mechanical strength as not to be damaged during normal handling. Well, there is no limitation on the manufacturing method and the size, but it is preferable to adopt the form described below according to the characteristics of various materials and devices used.

【0016】電流リード1の導体には、例えば、Bi系
と呼ばれる液体窒素の沸点よりも高い温度で超電導性を
示す酸化物超電導材料が使用されることがある。これら
の酸化物超電導体は、熱伝導率が銅等の金属よりも小さ
い為に超電導機器への熱浸入を大幅に低減することが出
来る。しかし、酸化物超伝導材料は、外部からの磁場に
より通電出来る電流量が変化することが知られており、
Bi系では約30K以上になると通電量が大幅に低下す
る(図17)。本発明においてはこの様な場合に、導電
層と絶縁層の積層体から成る構造体を、図10に示した
様に、電流リードの導体を包囲する様に配置させて、導
電層12を電磁ノイズシールド材としても機能させるの
が好ましい。
The conductor of the current lead 1 may be made of, for example, an oxide superconducting material which is called Bi system and exhibits superconductivity at a temperature higher than the boiling point of liquid nitrogen. Since these oxide superconductors have a thermal conductivity smaller than that of a metal such as copper, it is possible to greatly reduce heat infiltration into the superconducting device. However, it is known that the amount of current that can be applied to an oxide superconducting material changes due to a magnetic field from the outside.
In the case of Bi system, the amount of energization drops drastically when the temperature exceeds about 30K (Fig. 17). In the present invention, in such a case, the structure composed of the laminated body of the conductive layer and the insulating layer is arranged so as to surround the conductor of the current lead as shown in FIG. It is preferable that it also functions as a noise shield material.

【0017】更に、本発明では、超電導マグネット装置
の様に大電流を使用するような場合において、電流リー
ドに発生する通電時の異常や放電等による影響による異
常を検出することが出来る導体を提供し得る。図13に
この様な導体の基本構成断面図を示したが、導体の1部
又は全てを、図13に示す様に光透過性材料に超電導体
を取り付けた構成のものを使用する。この結果、電流が
流れる超電導体に外部からの磁場や機械的変形等が作用
すると光透過材料が変形する。そこで、光透過材料に光
を必要により入射させると、光透過材料の機械的変形に
よって、例えば、光の透過量が変化することから導体の
異常を検出することが出来る。即ち、上記の様な装置で
は、光学的な手段で異常を検出することが出来るから、
放電等の電気的現象に影響を受けずに正確に導体の異常
を検出することが可能となる。
Further, the present invention provides a conductor capable of detecting an abnormality in the current lead at the time of energization or an abnormality due to discharge or the like when a large current is used like a superconducting magnet device. You can FIG. 13 shows a sectional view of the basic structure of such a conductor, but one or all of the conductors having a structure in which a superconductor is attached to a light transmissive material as shown in FIG. 13 are used. As a result, when a magnetic field or mechanical deformation from the outside acts on the superconductor in which the current flows, the light transmissive material is deformed. Therefore, when light is incident on the light transmissive material as needed, for example, the mechanical deformation of the light transmissive material causes a change in the amount of light transmitted, whereby an abnormality in the conductor can be detected. That is, in the above device, since it is possible to detect an abnormality by an optical means,
It is possible to accurately detect a conductor abnormality without being affected by an electrical phenomenon such as discharge.

【0018】[0018]

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。尚、以下の実施例では、回復型絶縁材料として酸化
イットリウム、非回復型絶縁材料としてアルミナを使用
する場合について主として説明するが、本発明はこれに
限定されるものではないことはいうまでもない。実施例1 図1は、本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部
分付近の構成原理図である。超電導装置の基本構成は、
図16の従来装置と同様に、外部電源からの電力を供給
する為の電流リード1と超電導機器3、それを収納する
低温容器2、超電導機器3を冷却する冷却物質4とから
成っている。必要により、例えば、電流リード1の両端
や、超電導機器3が超電導マグネットの場合にはマグネ
ットの両端に電圧リード等の計測装置を取り付けてもよ
いし、低温容器2内に複数の超電導機器3を収納しても
よい。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. In the following examples, the case where yttrium oxide is used as the recoverable insulating material and alumina is used as the non-recoverable insulating material will be mainly described, but it goes without saying that the present invention is not limited to this. . Example 1 FIG. 1 is a structural principle diagram in the vicinity of a current lead attachment portion of a superconducting device of this example. The basic configuration of the superconducting device is
Similar to the conventional device of FIG. 16, it comprises a current lead 1 for supplying electric power from an external power source, a superconducting device 3, a cryogenic container 2 containing the same, and a cooling substance 4 for cooling the superconducting device 3. If necessary, for example, a measuring device such as a voltage lead may be attached to both ends of the current lead 1 or both ends of the magnet when the superconducting device 3 is a superconducting magnet. May be stored.

【0019】図1において、1は電流リード、5は絶縁
フランジ10を介して低温容器2に電流リード1を取り
付ける為のフランジである。本実施例においては、絶縁
層11を形成する絶縁材料は、Al23 100gに対
してY23を10gの割合で混合し、冷間静水圧(CI
P)法で加圧成形した後、空気中で500℃で5時間熱
処理したものである。導電層12は、上記の様な絶縁層
11の外周に溶射法で取り付けられた金属Cuからな
り、低温容器2に取り付けた場合には、Cu層12は低
温容器2と直接接触している。本実施例では、絶縁層1
1と導電層12の形態は、電流リード1に近い層ほど長
く、且つ絶縁層11の方を導電層12よりも長くしてあ
る。更に、電流リード1に対面する絶縁層11の端部
が、超電導機器側の電流リード1の端部よりも下方にな
る様に絶縁層11の長さが設定されている。尚、図1に
おいて、低温容器に電流リードや積層構造の構造体等を
固定する為のボルト等の部品は省略してある。以上の様
に、本実施例の装置では、低温容器2と電流リード1と
の間に絶縁層11と導電層12からなる積層体Aを配置
することにより、電流リード1からの放電の可能性が高
い部分には全て絶縁材料からなる絶縁層11が対面する
ことになる為、放電を発生しにくくすることが出来る。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a current lead, and 5 is a flange for attaching the current lead 1 to the cryogenic container 2 via an insulating flange 10. In the present embodiment, the insulating material forming the insulating layer 11, a Y 2 O 3 were mixed at a ratio of 10g against Al 2 O 3 100 g, cold isostatic (CI
After being pressure-molded by method P), it was heat-treated in air at 500 ° C. for 5 hours. The conductive layer 12 is made of metal Cu attached to the outer periphery of the insulating layer 11 by the thermal spraying method as described above, and when attached to the cryogenic container 2, the Cu layer 12 is in direct contact with the cryogenic container 2. In this embodiment, the insulating layer 1
1 and the conductive layer 12, the layers closer to the current lead 1 are longer, and the insulating layer 11 is longer than the conductive layer 12. Furthermore, the length of the insulating layer 11 is set so that the end of the insulating layer 11 facing the current lead 1 is located below the end of the current lead 1 on the superconducting device side. In FIG. 1, parts such as bolts for fixing the current leads and the laminated structure to the cryogenic container are omitted. As described above, in the device of the present embodiment, the possibility of discharge from the current lead 1 is obtained by disposing the laminated body A including the insulating layer 11 and the conductive layer 12 between the cryogenic container 2 and the current lead 1. Since the insulating layer 11 made of an insulating material faces all the high portions, it is possible to prevent discharge from occurring.

【0020】又、本実施例では絶縁層11に回復型絶縁
材料であるY23を含有させて使用しているが、回復型
絶縁材料はAl23 の様な非回復型絶縁材料よりも絶
縁耐圧が低い為に、万一放電が発生したとしても絶縁破
壊は回復型絶縁材料に集中する。そして、放電で流れた
電流は導電層12から低温容器2に取り付けられたアー
ス(不図示)により放出される。一般に、放電は極めて
短時間であるから、1回絶縁破壊した回復型絶縁材料は
再び絶縁機能を回復する。
Further, in this embodiment, the insulating layer 11 is used by containing Y 2 O 3 which is a recovery type insulating material, but the recovery type insulating material is a non-recoverable type insulating material such as Al 2 O 3 . Since the withstand voltage is lower than that, even if a discharge occurs, the dielectric breakdown concentrates on the recovery type insulating material. Then, the electric current flowing by the discharge is emitted from the conductive layer 12 by the ground (not shown) attached to the low temperature container 2. Generally, since the discharge is extremely short, the recoverable insulating material that has once undergone dielectric breakdown restores its insulating function.

【0021】上記の様な積層構造を有する放電防止の為
の構造体の有効性を図5の様な装置で調べた。図中、1
1及び12は、夫々絶縁材料からなる絶縁層と導電性材
料からなる導電層であり、各1層とした。又、絶縁層1
1の厚さは、図1の装置では1 mmとしたが、ここでは
放電特性を調べる為に、図1の装置の場合と同じ方法で
作成したものを50μmに研磨して使用した。又、導電
層12であるCu板の厚さは、70μmと図1と同じで
ある。構造体の大きさは、幅5mm、長さ20mmの長
方形である。この図5では省略したが、Cu層12は接
地してある。13は幅が15mmのタングステン板であ
り、放電し易い様に先端を細くしてある。この13に電
源14より、10kVまでの電圧を印加して放電前後で
の絶縁層11の電気抵抗を調べた。テスターによる測定
では、放電前には全く導通しなかった。
The effectiveness of the structure having the above-mentioned laminated structure for preventing discharge was examined by using a device as shown in FIG. 1 in the figure
Reference numerals 1 and 12 respectively denote an insulating layer made of an insulating material and a conductive layer made of a conductive material, each of which is one layer. Insulating layer 1
The thickness of No. 1 was 1 mm in the apparatus of FIG. 1, but here, in order to investigate the discharge characteristics, the one prepared by the same method as that of the apparatus of FIG. 1 was polished to 50 μm and used. Further, the thickness of the Cu plate which is the conductive layer 12 is 70 μm, which is the same as in FIG. The size of the structure is a rectangle having a width of 5 mm and a length of 20 mm. Although omitted in FIG. 5, the Cu layer 12 is grounded. Reference numeral 13 is a tungsten plate having a width of 15 mm, and its tip is thin so that it can be easily discharged. A voltage of up to 10 kV was applied to this 13 from a power source 14 to examine the electric resistance of the insulating layer 11 before and after discharge. According to the measurement by the tester, there was no continuity before the discharge.

【0022】絶縁層11とタングステン板13の距離を
0.5mmとして、ヘリウムガス中で強制的に放電させ
た。放電時間は0.1秒であり、0.2秒間隔で5回放
電を繰り返した。そして、図6に示した様な放電領域を
含む絶縁層11の表面部分について、放電後の導通試験
をテスターにより行った。放電部分15内で導通を調べ
たが、放電前と同様に全く導通しなかった。これに対
し、非回復型絶縁材料であるアルミナのみを使用して放
電防止の為の構造体を形成し、同様の放電を行うったと
ころ、放電前には導通しなかったが、放電後には約1k
Ωの抵抗となり、明らかに放電により電気抵抗の低下が
認められた。
The distance between the insulating layer 11 and the tungsten plate 13 was set to 0.5 mm, and the discharge was forcibly performed in helium gas. The discharge time was 0.1 seconds, and the discharge was repeated 5 times at intervals of 0.2 seconds. Then, with respect to the surface portion of the insulating layer 11 including the discharge region as shown in FIG. 6, a continuity test after discharge was conducted by a tester. Conduction was examined in the discharge part 15, but no conduction was observed as before the discharge. On the other hand, when a structure for discharge prevention was formed using only non-recoverable insulating material alumina and the same discharge was performed, it did not conduct before discharge, but after discharge About 1k
It became a resistance of Ω, and it was clearly observed that the electric resistance decreased due to discharge.

【0023】実施例2 図2に、本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図を示した。導電層12は厚さが2mm
のステンレス板からなり、これに溶射法で、Y23とA
23 をAl:Y=100:20となる様に100μ
mの厚さで、絶縁層11を形成した。この様な積層構造
体を2個重ね、且つ図2の様に構造体の底面部にも同じ
様に上記絶縁層を形成し、本実施例で使用する構造体A
とした。ステンレス板12は低温容器2と接触してい
る。この様に本実施例では、構造体Aの底面部にも絶縁
層11が形成されている為に、電流リード1と対面する
部分に導電性材料が露出することがなく、放電開始電圧
が高くなる。
Embodiment 2 FIG. 2 shows a structural principle diagram in the vicinity of the current lead mounting portion of the superconducting device of this embodiment. The conductive layer 12 has a thickness of 2 mm
Consists of a stainless steel plate, in which the spraying method, Y 2 O 3 and A
l 2 O 3 is 100μ so that Al: Y = 100: 20.
The insulating layer 11 was formed with a thickness of m. Two such laminated structures are stacked, and the insulating layer is similarly formed on the bottom surface of the structure as shown in FIG. 2, and the structure A used in this embodiment is used.
And The stainless plate 12 is in contact with the cryogenic container 2. As described above, in this embodiment, since the insulating layer 11 is also formed on the bottom surface of the structure A, the conductive material is not exposed at the portion facing the current lead 1, and the discharge start voltage is high. Become.

【0024】上記した様な本実施例で使用した構造体A
について、図7の様な方法で放電開始電圧を調べた。図
7(A)は、図2に示した本実施例の装置における構造
体AのPで示した部分の放電特性を調べる場合の測定装
置を示す図であり、図7(B)は底面に絶縁層11を形
成していない構造体の場合に対する放電特性を調べる場
合の測定装置を示す。(A)及び(B)の場合とも、放
電電極となるタングステン板13は、ステンレス板12
の底面と同一直線上に並ぶ様に配置してある。測定の結
果、図7(B)の場合には、室温のヘリウムガス中で、
タングステン板13と絶縁層11の表面との距離が0.
5mmの時に、電流リード1〜3kVの電圧で容易に放
電してしまった。一方、図7(A)では、5kV以下の
電圧では放電が全く観測されなかった。又、図7(B)
において、タングステン板13側の絶縁層がない状態で
同様の測定を行ったところ、この場合には100V程度
の電圧でも放電が生じた。従って、図7(B)に示す底
面に絶縁層11を形成していない構造体の場合でも放電
開始電圧が改善されるが、図7(A)では、より一層の
改善がなされることが確認された。
Structure A used in this embodiment as described above
The discharge starting voltage was examined by the method shown in FIG. FIG. 7 (A) is a diagram showing a measuring device for examining the discharge characteristic of the portion indicated by P of the structure A in the device of this embodiment shown in FIG. 2, and FIG. 7 (B) is a bottom view. 2 shows a measuring device for examining discharge characteristics for a structure having no insulating layer 11. In both cases (A) and (B), the tungsten plate 13 serving as the discharge electrode is the stainless steel plate 12.
It is arranged so as to be aligned with the bottom surface of the. As a result of the measurement, in the case of FIG. 7B, in helium gas at room temperature,
The distance between the tungsten plate 13 and the surface of the insulating layer 11 is 0.
When it was 5 mm, it was easily discharged by the voltage of the current lead of 1 to 3 kV. On the other hand, in FIG. 7 (A), no discharge was observed at a voltage of 5 kV or less. Also, FIG. 7 (B)
In the above, when the same measurement was performed without the insulating layer on the tungsten plate 13 side, in this case, discharge occurred even at a voltage of about 100V. Therefore, it is confirmed that the discharge start voltage is improved even in the case of the structure body in which the insulating layer 11 is not formed on the bottom surface shown in FIG. 7B, but is further improved in FIG. 7A. Was done.

【0025】実施例3 図3に、本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図を示した。本実施例においては、絶縁
層11を形成する絶縁材料に、Al23 100gに対し
てY23を10gの割合で混合したものを用い、型枠と
予め機械加工した銅からなる導電層12との間に該絶縁
材料を充填して、図3の様な断面形状になる様に冷間静
水圧(CIP)法で加圧成形した後、空気中で500℃
で5時間熱処理して構造体Aを作成した。この結果得ら
れた絶縁層11は、最も厚い部分が7mmで、最も薄い
部分が1mmであり、導電層12は、最も厚い部分が3
mmで、最も薄い部分が1.5mmの膜厚分布を有する
ものであった。
Embodiment 3 FIG. 3 shows a structural principle diagram in the vicinity of the current lead mounting portion of the superconducting device of this embodiment. In this embodiment, as the insulating material forming the insulating layer 11, a mixture of Y 2 O 3 of 10 g with respect to 100 g of Al 2 O 3 is used, and a conductive material composed of a mold and pre-machined copper is used. The insulating material is filled between the layer 12 and the layer 12, and the mixture is pressure-molded by a cold isostatic pressure (CIP) method so as to have a cross-sectional shape as shown in FIG.
Then, the structure A was prepared by heat treatment for 5 hours. The resulting insulating layer 11 has a thickest portion of 7 mm and a thinnest portion of 1 mm, and the conductive layer 12 has a thickest portion of 3 mm.
In mm, the thinnest part had a film thickness distribution of 1.5 mm.

【0026】上記の様な構造を有する本実施例で使用し
た放電防止の為の構造体Aの有効性を調べる為に、図5
の方法で放電特性を調べた。本実施例では、上記した様
に絶縁層11と導電層12の厚さが異なるので、複数の
場所で30kVまでの電圧で、0.05〜0.1秒間の
放電を0.3秒間隔で5回繰り返し、放電前後における
抵抗の変化を調べた。テスターでの測定では、導通は放
電前及び放電後のいずれにおいても認められなかった。
尚、本実施例で、導電層12の断面厚さを変化させてい
るのは、外部からの熱浸入を防止する為である。即ち、
導電性材料は熱の良導体でもあるから、低温容器からの
熱を超電導機器の近傍まで伝えてしまうことになる。大
型の超電導機器を使用した場合には、この熱浸入により
冷却物質の使用量が大幅に増加することが容易に予想さ
れる。そこで、本実施例の様に、導電層12に厚さの薄
い部分を設けることにより、外部からの熱浸入を薄い部
分で防止する。本実施例の場合では、下方ほど導電層1
2の厚さを厚くしているので冷却され易くなり、外部か
らの熱浸入を有効に低減することが出来る。
In order to examine the effectiveness of the structure A for preventing discharge, which is used in this embodiment having the above structure, FIG.
The discharge characteristics were examined by the method. In this embodiment, since the thicknesses of the insulating layer 11 and the conductive layer 12 are different as described above, 0.05 to 0.1 second discharge is performed at 0.3 second intervals at a voltage of up to 30 kV at a plurality of locations. The change in resistance before and after discharge was examined 5 times. When measured with a tester, conduction was not observed before or after discharge.
In the present embodiment, the cross-sectional thickness of the conductive layer 12 is changed in order to prevent heat intrusion from the outside. That is,
Since the conductive material is also a good conductor of heat, the heat from the cryogenic container is transmitted to the vicinity of the superconducting device. When a large-sized superconducting device is used, it is easily expected that the amount of the cooling substance used will greatly increase due to this heat infiltration. Therefore, as in the present embodiment, by providing the conductive layer 12 with a thin portion, heat intrusion from the outside is prevented in the thin portion. In the case of the present embodiment, the conductive layer 1 is located downward.
Since the thickness of 2 is increased, cooling is facilitated, and heat intrusion from the outside can be effectively reduced.

【0027】実施例4 図4に本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部付
近の構成図を示す。本実施例では、絶縁層11と導電層
12とからなる構造体Aは、電流リード1に接触して取
り付けられている。この構造体Aは、電流リード1、低
温容器2及び電流リードの取り付けフランジ10等と一
体化してもよいが、この図では独立した部品として示し
てある。本実施例では、導電層12はステンレス板から
なり、この上にAl23 を真空蒸着法により形成し、
次にY23を同様に形成して絶縁層11とする。この
際、厚さ1μmのY23を4層、厚さ1.5μm のAl
23 を5層交互に形成し、図に示す様にこの導電層1
2と絶縁層11からなる積層体を2個重ね、更に底面部
にも絶縁層11を形成して、図4の断面形状になる様に
した。その後、この構造体を酸素中で熱処理した。
Embodiment 4 FIG. 4 is a block diagram showing the vicinity of the current lead mounting portion of the superconducting device of this embodiment. In this embodiment, the structure A including the insulating layer 11 and the conductive layer 12 is attached in contact with the current lead 1. This structure A may be integrated with the current lead 1, the cryogenic container 2, the mounting flange 10 of the current lead, etc., but is shown as a separate part in this figure. In this embodiment, the conductive layer 12 is made of a stainless steel plate, on which Al 2 O 3 is formed by a vacuum evaporation method,
Next, Y 2 O 3 is similarly formed to form the insulating layer 11. At this time, 4 layers of 1 μm thick Y 2 O 3 and 1.5 μm thick Al
5 layers of 2 O 3 are formed alternately, and as shown in the figure, this conductive layer 1
Two laminated bodies composed of 2 and the insulating layer 11 were stacked, and the insulating layer 11 was further formed on the bottom surface so that the cross-sectional shape of FIG. 4 was obtained. Then, this structure was heat-treated in oxygen.

【0028】絶縁層としてAl23 のみを11.5μ
mの厚さに形成した場合と、上記の本実施例の超電導装
置で使用する構造体Aの放電特性を図7の装置で調べ
た。図7では、図4と同じ断面構成となる様に、幅25
mm、長さ50mmの積層構造体を作製して放電特性を
調べた。この結果、Al23 のみを使用した場合に
は、放電後には約700Ωの抵抗がテスター測定で観測
されたが、本実施例で使用する構造体Aでは、放電後に
おいても導通は認められなかった。又、絶縁材料とし
て、Y23のみを使用した場合には、放電開始電圧は上
記の場合に対して10〜15%低くなった。更に、本実
施例の構造体Aを使用せずに、構造体の位置に銅板を配
置した場合には、放電発生率は1/10,000以下で
あった。
Al 2 O 3 alone is used as an insulating layer for 11.5 μm.
The discharge characteristics of the structure A used in the superconducting device of the present embodiment and the case of forming it to a thickness of m were examined with the device of FIG. In FIG. 7, the width 25
mm, and a length of 50 mm, a laminated structure was prepared and discharge characteristics were examined. As a result, when only Al 2 O 3 was used, a resistance of about 700Ω was observed in the tester measurement after discharge, but in the structure A used in this example, continuity was recognized even after discharge. There wasn't. Further, when only Y 2 O 3 was used as the insulating material, the discharge starting voltage was 10 to 15% lower than that in the above case. Further, when the copper plate was placed at the position of the structure without using the structure A of this example, the discharge occurrence rate was 1 / 10,000 or less.

【0029】実施例5 図8に本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部付
近の構成図を示した。1は電流リード、5は低温容器2
への取り付けフランジ、10は絶縁フランジ、、16は
電流リードと超電導機器(不図示)を接続するリード
線、17は蒸発した冷却ガスが電流リード1を冷却する
為に流れ込む口、18は外部電源(不図示)からのリー
ド線19と電流リード1を接続する端子である。絶縁層
11を形成する絶縁材料には、Y23を30g、Al2
3 を70gの割合で混合したものを用い、導電層12
は、12−1の酸化物超電導体、12−2の銀板からな
る。上記の絶縁材料11、12−1用の酸化物超電導体
の粉末及び12−2の銀板を所定の型枠に入れて、図8
の断面構造になる様に加圧成形し、その後、酸素中、5
50℃で1 時間熱処理して、構造体Aとした。又、17
の部分には、銀線表面に酸化物超電導体薄膜を形成した
網を複数枚重ねた物を充填した。酸化物超電導体として
は、本実施例ではBi2Sr2Ca2Cu3yを用いた
が、蒸発した冷却物質により超伝導状態になる物質であ
ればいかなるものでもよい。
Embodiment 5 FIG. 8 shows a configuration diagram of the vicinity of the current lead mounting portion of the superconducting device of this embodiment. 1 is a current lead, 5 is a cryogenic container 2
Mounting flange, 10 is an insulating flange, 16 is a lead wire for connecting a current lead and a superconducting device (not shown), 17 is a port through which evaporated cooling gas flows to cool the current lead 1, and 18 is an external power supply It is a terminal for connecting the lead wire 19 (not shown) and the current lead 1. As the insulating material forming the insulating layer 11, 30 g of Y 2 O 3 and Al 2
Using a mixture of O 3 at a ratio of 70 g, the conductive layer 12
Is composed of an oxide superconductor 12-1 and a silver plate 12-2. The oxide superconductor powder for the insulating materials 11 and 12-1 and the silver plate 12-2 described above were put in a predetermined form,
Pressure-molded to obtain the cross-sectional structure of
Heat treatment was performed at 50 ° C. for 1 hour to obtain a structure A. Also, 17
The part of was filled with a plurality of nets each having an oxide superconductor thin film formed on the surface of the silver wire. As the oxide superconductor, Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O y was used in this embodiment, but any substance can be used as long as it becomes a superconducting state by the evaporated cooling substance.

【0030】11、12−1及び12−2からなる放電
防止の為の構造体Aは、絶縁フランジ10を介して取り
付けフランジ5に取り付けられ、更に、低温容器2とは
独立に12−2からのリード線20により接地されてい
る。本実施例の構造体Aの有効性を調べる為に、同じ方
法で製造した板状の構造体について図5の方法で放電特
性を調べた。20kVまでの電圧で0.05〜0.1秒
間の放電を0.3秒間隔で5回繰り返して、放電前後に
おける抵抗の変化を調べた。尚、電極13と絶縁材料の
間隔は0.2mmとし、冷却したヘリウムガスで12−
1を超伝導状態に冷却しながら、放電を行った。テスタ
ーでの測定では、導通は放電前及び放電後においても認
められなかった。
The structure A for preventing discharge comprising 11, 12-1 and 12-2 is mounted on the mounting flange 5 via the insulating flange 10, and further from 12-2 independently of the cryogenic container 2. It is grounded by the lead wire 20 of. In order to examine the effectiveness of the structure A of this example, the discharge characteristics of the plate-shaped structure manufactured by the same method were examined by the method of FIG. Discharge for 0.05 to 0.1 seconds at a voltage up to 20 kV was repeated 5 times at intervals of 0.3 seconds to examine the change in resistance before and after the discharge. The distance between the electrode 13 and the insulating material was 0.2 mm, and 12-
While cooling 1 to the superconducting state, discharge was performed. In the tester measurement, no continuity was observed before and after discharge.

【0031】又、本実施例における構造体Aの磁気シー
ルド効果を調べる為に、図9に示す装置により実験を行
った。図9において、21は直径2mmのBi2Sr2
2Cu3yを丸棒状に加工した物であり、22は電磁
石である。液体窒素の中に21をいれて、超伝導状態と
し、この状態で電源23により21に電流を流す。この
結果、電磁石22を動作させないときには、40,00
0A/cm2 の電流を流すことが出来た。本実施例で使
用した構造体Aを図9に示した様に配置し、構造体Aを
約10Kに冷却すると、電磁石22により1.0テスラ
の磁場を21に印加させても34,000A/cm2
電流を流すことが出来た。これに対し、構造体Aを使用
しない場合は、電磁石22により0.05テスラの磁場
を21に印加させると、21に流せる電流は1,500
A/cm2 に低下した。上記した図5及び図9の装置に
よる実験結果は、電流リード1付近での放電防止にも、
又、外部磁場からの磁気シールドにも本実施例に使用し
た構造体Aが有効に作用していることを示している。
Further, in order to examine the magnetic shield effect of the structure A in this embodiment, an experiment was conducted by the device shown in FIG. In FIG. 9, 21 is Bi 2 Sr 2 C having a diameter of 2 mm.
It is a product obtained by processing a 2 Cu 3 O y into a round bar shape, and 22 is an electromagnet. 21 is put in liquid nitrogen to be in a superconducting state, and in this state, an electric current is passed through 21 by a power source 23. As a result, when the electromagnet 22 is not operated, 40,00
A current of 0 A / cm 2 could be passed. When the structure A used in this example is arranged as shown in FIG. 9 and the structure A is cooled to about 10 K, even if a magnetic field of 1.0 Tesla is applied to the structure 21 by the electromagnet 22, 34,000 A / A current of cm 2 could be passed. On the other hand, when the structure A is not used, when a 0.05 Tesla magnetic field is applied to the 21 by the electromagnet 22, the current that can be passed through the 21 is 1,500.
It fell to A / cm 2 . The above-mentioned experimental results obtained by the devices shown in FIGS. 5 and 9 show that the discharge can be prevented near the current lead 1.
Further, it is shown that the structure A used in this example also effectively acts on the magnetic shield from the external magnetic field.

【0032】実施例6 図10に本実施例の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構造を示した。1は電流リードであり、その断面
構造を図13に示した。図13に示した様に、24はス
テンレスの中空管であり、その外周にテフロン製の絶縁
体25が取り付けられている。27´はBi2Sr2Ca
2Cu3yにCaCuOを分散させた酸化物超電導体で
あり、7は銀、銀合金、銅、銅合金、ステンレス、マン
ガン合金等の導電性材料であり、必要により、27´と
7の中間にMgO等の中間層を設けてもよい。この27
´と7の複合体が電流リードの導体を形成している。本
実施例の装置に使用される電流リード1の導体27とし
ては、図13の(A)及び(B)のいずれのものを用い
てもよく、又、併用してもよい。
Embodiment 6 FIG. 10 shows the structure in the vicinity of the current lead mounting portion of the superconducting device of this embodiment. Reference numeral 1 is a current lead, the cross-sectional structure of which is shown in FIG. As shown in FIG. 13, 24 is a stainless steel hollow tube, and an insulator 25 made of Teflon is attached to the outer circumference thereof. 27 'is Bi 2 Sr 2 Ca
2 is an oxide superconductor in which CaCuO is dispersed in 2 Cu 3 O y , 7 is a conductive material such as silver, silver alloy, copper, copper alloy, stainless steel, manganese alloy, etc. An intermediate layer such as MgO may be provided in the middle. This 27
The composite of'and 7 form the conductor of the current lead. As the conductor 27 of the current lead 1 used in the device of the present embodiment, either of (A) and (B) of FIG. 13 may be used, or they may be used in combination.

【0033】図10に示した様に、本実施例における導
電層12は、酸化物超電導体であるYBa2Cu3x
2BaCuOzを分散させた材料を用い、これを円筒形
状に加工してある。そして、その表面に、Y23を重量
比で5%分散させたテフロン樹脂をコーテイングして絶
縁層11を形成している。導電層12は、表面を絶縁加
工されたリード線20により低温容器2とは独立に接地
されている。
As shown in FIG. 10, the conductive layer 12 in this embodiment is made of a material in which Y 2 BaCuO z is dispersed in YBa 2 Cu 3 O x which is an oxide superconductor, and is made into a cylindrical shape. It has been processed. Then, a Teflon resin having Y 2 O 3 dispersed in a weight ratio of 5% is coated on the surface thereof to form the insulating layer 11. The conductive layer 12 is grounded independently of the cryogenic container 2 by a lead wire 20 whose surface is insulated.

【0034】絶縁層11及び導電層12からなる本実施
例における構造体Aの効果を調べる為に、該構造体Aを
使用した場合と取り外した場合において、電流リード1
の導体に外部から磁場を印加した。この結果、磁場が印
加されないときには、電流リード1には、約50,00
0A/cm2 の電流が流せた。本実施例における構造体
Aを取り付けると、0.5テスラの磁場を印加しても通
電量には全く変化が見られなかったが、該構造体Aを使
用しない場合には、0.5テスラの磁場を印加すると
1,100A/cm2 の電流しか通電できなかった。
尚、構造体Aは、約15Kに冷却した状態で通電を行っ
た。これらの結果は、本実施例の構造体Aがない場合に
は、超電導装置等からの漏洩磁場により電流リード1の
通電量が低下し、この結果、超電導装置の事実上の性能
が電流リード1によって制限され得ることを示してい
る。更に、電流リード1に印加された漏洩磁場が変動す
る場合には、該電流リード1への通電量も変動し、超電
導装置の信頼性や安定性にも影響を及ぼすことを示して
いる。本実施例では、構造体Aを構成する導電層12が
超伝導状態で使用される為に、マイスナー効果により外
部からの磁場を遮断することが出来、又、超伝導状態で
あるから電気抵抗がゼロの導電体でもある為に絶縁体1
1に蓄積された不要電荷をリード線20により放出する
ことも出来る。
In order to investigate the effect of the structure A including the insulating layer 11 and the conductive layer 12 in this embodiment, the current lead 1 is used when the structure A is used and when it is removed.
A magnetic field was externally applied to the conductor. As a result, when no magnetic field is applied, the current lead 1 has about 50000
A current of 0 A / cm 2 could be passed. When the structure A of this example was attached, no change was observed in the energization amount even when a magnetic field of 0.5 Tesla was applied, but when the structure A was not used, 0.5 Tesla was used. When a magnetic field of 1 was applied, only a current of 1,100 A / cm 2 could be passed.
In addition, the structure A was energized while being cooled to about 15K. These results indicate that in the absence of the structure A of this example, the leakage magnetic field from the superconducting device or the like reduces the energization amount of the current lead 1, and as a result, the actual performance of the superconducting device is reduced. It can be restricted by Furthermore, it is shown that when the leakage magnetic field applied to the current lead 1 fluctuates, the energization amount to the current lead 1 also fluctuates, which affects the reliability and stability of the superconducting device. In this example, since the conductive layer 12 constituting the structure A is used in a superconducting state, it is possible to block a magnetic field from the outside by the Meissner effect, and the superconducting state causes an electric resistance. Insulator 1 because it is also a zero conductor
It is also possible to discharge the unnecessary electric charge accumulated in 1 through the lead wire 20.

【0035】実施例7 図11に、本実施例の超電導装置の電流リード取り付け
部付近の構成図を示した。電流リード1及び構造体Aを
構成する導電層12に使用した材料は、実施例6の場合
と同じである。絶縁層11はエポキシ樹脂で形成され、
その断面形状が図11に示した様に導電層12の表面を
覆う様に形成されて、電流リード1の取り付けフランジ
5と低温容器2の絶縁フランジの役割をも果たす。本実
施例においては、電流リード1には約46,000A/
cm2 の電流が流せるが、構造体Aの温度を50K以下
に冷却することにより、外部から0.5テスラの磁場を
印加しても通電量には全く変化が見られなかった。しか
し、構造体Aを構成する導電層12を取り除いた場合に
は、約0.4テスラの外部磁場により、通電量は1,2
00A/cm2 に低下した。
Embodiment 7 FIG. 11 shows a block diagram of the vicinity of the current lead mounting portion of the superconducting device of this embodiment. The materials used for the current lead 1 and the conductive layer 12 forming the structure A are the same as in the case of the sixth embodiment. The insulating layer 11 is made of epoxy resin,
Its cross-sectional shape is formed so as to cover the surface of the conductive layer 12 as shown in FIG. 11, and also functions as a mounting flange 5 for the current lead 1 and an insulating flange for the cryogenic container 2. In the present embodiment, the current lead 1 has approximately 46,000 A /
Although a current of cm 2 can be passed, by cooling the temperature of the structure A to 50 K or less, no change was observed in the energization amount even when a magnetic field of 0.5 Tesla was applied from the outside. However, when the conductive layer 12 constituting the structure A is removed, the energization amount is 1, 2 due to the external magnetic field of about 0.4 Tesla.
It decreased to 00 A / cm 2 .

【0036】実施例8 図12に、本実施例の電流リード取り付け部付近の構成
図を示した。電流リード1の構造及び材料は実施例7の
場合と同じである。本実施例では、図12に示した様
に、直径の異なるパーマロイ12−2の円筒の間に酸化
物超電導体12−1の粉末を充填し、パーマロイと酸化
物超電導体が交互になる様に加圧成形した物に絶縁層1
1を取り付けた。絶縁層11は、ポリエチレン100g
に酸化イットリウムを5gの割合で練り込んだシートで
ある。電流リード1に50,000A/cm2 の電流を
流して、外部から1テスラの磁場を不図示の電磁石によ
り印加させたが、本実施例の超電導装置では、通電量に
なんらの変化も認められなかった。しかし、絶縁層11
及び導電層12からなる本実施例の構造体Aを取り外し
た場合には、1テスラの磁場により、電流リード1には
100A/cm2 以上の電流を流すことはできなかっ
た。
Embodiment 8 FIG. 12 is a block diagram showing the vicinity of the current lead mounting portion of this embodiment. The structure and material of the current lead 1 are the same as in the case of Example 7. In this embodiment, as shown in FIG. 12, powder of oxide superconductor 12-1 is filled between cylinders of permalloy 12-2 having different diameters so that the permalloy and the oxide superconductor alternate. Insulation layer 1 on pressure molded product
I installed 1. Insulating layer 11 is 100 g polyethylene
It is a sheet in which yttrium oxide is kneaded in a ratio of 5 g. A current of 50,000 A / cm 2 was passed through the current lead 1 and a magnetic field of 1 Tesla was applied from the outside by an electromagnet (not shown). However, in the superconducting device of this example, no change was observed in the energization amount. There wasn't. However, the insulating layer 11
When the structure A of this example including the conductive layer 12 and the conductive layer 12 was removed, a current of 100 A / cm 2 or more could not be applied to the current lead 1 due to the magnetic field of 1 Tesla.

【0037】実施例9 本実施例では、実施例8と同様に構成し、電流リード1
に、図14に示す様な断面構造を有する電流リード1を
用いた。図14において、8はアルミニウム中空管であ
り、その外周に酸化物超電導体からなる導体27を複数
本取り付けた物である。導体27は、酸化物超電導体そ
のものでもよいし、図13に示した様な酸化物超電導体
27´と導電性材料7との複合体であってもよい。この
様な構造を有する導体27を使用することにより、通電
時の導体27の機械的変形を検出することが出来る。即
ち、酸化物超電導体を使用した導体は、作製時の何らか
の問題により、導体材料に不均一な部分が存在すると、
通電時にその部分で通電電流密度が低下している為に発
熱する。上記の構成を有する電流リードでは、この発熱
によりアルミニウム管が変形することになる。アルミニ
ウム管8は中空で内部に光を通すことが出来ることか
ら、この様なアルミニウム管の変形は、光透過材が変形
したと同様である。尚、この機械的変形は、外部からの
ノイズにより導体の通電電流密度が部分的に変化した場
合にも同じ様に発生する。
Embodiment 9 In this embodiment, the current lead 1 is constructed similarly to the embodiment 8.
The current lead 1 having the sectional structure as shown in FIG. In FIG. 14, reference numeral 8 is an aluminum hollow tube having a plurality of conductors 27 made of an oxide superconductor attached to the outer periphery thereof. The conductor 27 may be the oxide superconductor itself or a composite of the oxide superconductor 27 'and the conductive material 7 as shown in FIG. By using the conductor 27 having such a structure, it is possible to detect mechanical deformation of the conductor 27 during energization. That is, a conductor using an oxide superconductor has a non-uniform portion in the conductor material due to some problem during production.
When energized, heat is generated because the energized current density is reduced in that part. In the current lead having the above structure, this heat generation causes the aluminum tube to be deformed. Since the aluminum tube 8 is hollow and allows light to pass therethrough, such deformation of the aluminum tube is similar to deformation of the light transmitting material. It should be noted that this mechanical deformation also occurs when the current density of the conductor is partially changed by noise from the outside.

【0038】そこで、このアルミニウム管8に外部から
光を入射させ、何らかの原因で発生した機械的変形部分
からの反射光あるいは透過光の強度変化を測定すれば、
該機械的変形を高感度に検出することが出来る。一般
に、導体の機械的変形は、導体の切断につながる危険性
も高い。これに対し、本実施例の導体では、機械的変形
を早期に発見できる為に、通電量の一時的低減、或いは
冷却能力を上げて導体をより低温に冷却する等の迅速な
処置を施すことにより、超電導装置全体の安全性を確保
することが出来る。
Therefore, when light is incident on the aluminum tube 8 from the outside and the intensity change of the reflected light or the transmitted light from the mechanically deformed portion generated for some reason is measured,
The mechanical deformation can be detected with high sensitivity. In general, mechanical deformation of the conductor also has a high risk of cutting the conductor. On the other hand, in the conductor of this embodiment, since mechanical deformation can be detected at an early stage, it is necessary to take a quick measure such as temporarily reducing the amount of electricity or increasing the cooling capacity to cool the conductor to a lower temperature. As a result, the safety of the entire superconducting device can be ensured.

【0039】尚、8の材料としては、上記のアルミニウ
ム管の代わりに形状記憶合金や石英ガラスの棒や管、或
いはポリイミド樹脂等でもよく、更に一端から光を入射
させたときに多端からの透過光を検出できる程度の光透
過率を有する材料を用いてもよい。又、8に当てる光
も、材料中に光を透過させる様にするだけでなく、中空
部を反射しながら伝搬させてもよいし、屈折率の異なる
材料を積層して形成した導波部を通過させるものでもよ
い。一般的にこの条件を満たす材料は、1m当たりの光
の透過率が1%以上であればよい。又、図14では、ア
ルミニウム管8に8本の超電導体27を取り付けてある
が、この本数にも制限はない。又、超電導体の代わりに
銅等の導電性材料を同時に使用してもよい。8と27の
相対配置にも制限はなく、27と8が接触しているなら
ば、図14の形状に限定されるものではない。
The material of 8 may be a rod or tube of shape memory alloy or quartz glass, or a polyimide resin or the like instead of the above aluminum tube. Further, when light is incident from one end, it is transmitted from multiple ends. A material having a light transmittance that allows light to be detected may be used. Further, the light applied to 8 may not only be transmitted through the material, but may also be propagated while being reflected in the hollow portion, or the waveguide formed by laminating materials having different refractive indexes may be used. It may be passed. Generally, a material satisfying this condition may have a light transmittance of 1% or more per 1 m. Further, in FIG. 14, eight superconductors 27 are attached to the aluminum tube 8, but the number is not limited. Also, instead of the superconductor, a conductive material such as copper may be used at the same time. The relative arrangement of 8 and 27 is not limited, and if 27 and 8 are in contact with each other, the shape is not limited to the shape of FIG.

【0040】本実施例の装置の電流リード1に47,0
00A/cm2 の電流を流して、外部から1 テスラの磁
場を不図示の電磁石により印加させたが、本実施例の超
電導装置では、通電量になんら変化が求められなかっ
た。しかし、絶縁層11及び導電層12からなる本実施
例の構造体Aを取り外した場合には、1テスラの磁場に
より、電流リードには80A/cm2 の電流しか流すこ
とはできなかった。又、構造体Aを取り外した状態で、
図14の8に不図示の光源と光検出器等を用いて、8に
一端から光を入射させ、多端から出てきた透過光の強度
を測定したところ、外部から磁場を印加しない時の透過
光の強度を100として、磁場を印加したときの強度を
測定すると、磁場印加後、透過光の強度は約0.1秒間
で20〜30%低下した。通電量を80A/cm2
し、導体27の温度が磁場印加前に回復すると、透過率
は約98%となった。以上のことは、磁場印加により導
体を流れる電流密度が低下した為に、導体が発熱して8
に機械的変形を発生させ、その後、通電量を低減させて
温度も安定すると当初の形状にほぼ復帰したことを示し
ている。従って、本実施例の構造体Aと8とを利用する
ことにより、導体のクエンチ等の異常を容易に且つ迅速
検出することが出来る。
The current lead 1 of the device of this embodiment has 47,0 in the current lead 1.
A current of 00 A / cm 2 was passed and a magnetic field of 1 Tesla was externally applied by an electromagnet (not shown), but the superconducting device of this example did not require any change in the energization amount. However, when the structure A of the present example including the insulating layer 11 and the conductive layer 12 was removed, only a current of 80 A / cm 2 could be passed through the current lead due to the magnetic field of 1 Tesla. Also, with the structure A removed,
Using a light source and a photodetector (not shown) in FIG. 14, the intensity of the transmitted light emitted from the other end was measured by making the light incident on 8 from one end, and the transmission without a magnetic field from the outside was observed. When the intensity of the light was measured when the intensity of the light was set to 100, the intensity of the transmitted light was reduced by 20 to 30% in about 0.1 seconds after the application of the magnetic field. When the energization amount was set to 80 A / cm 2 and the temperature of the conductor 27 was recovered before the magnetic field was applied, the transmittance became about 98%. The above is because the current density flowing through the conductor is reduced by the magnetic field application, and the conductor heats up.
It is shown that when the mechanical deformation was generated, the energization amount was reduced, and the temperature was stabilized, the shape returned to the initial shape. Therefore, by using the structures A and 8 of this embodiment, it is possible to easily and quickly detect an abnormality such as quenching of the conductor.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上、説明した様に、本発明によれば、
超電導装置の電流リード近傍での放電発生確率を大幅に
低減することが出来ると共に、万一、放電が発生したと
しても放電の沈静後には絶縁特性が回復する為に、装置
の小型化と部品の交換回数を大幅に低減することが出来
る。又、本発明によれば、漏洩磁場の様な各種ノイズか
ら電流リードを保護することが出来る。更に、導体の構
成部材に光透過性材料を使用することによって、導体自
身の異常を電磁ノイズに左右されない光学的手段で検出
することも可能となる。
As described above, according to the present invention,
The probability of occurrence of discharge near the current lead of a superconducting device can be significantly reduced, and even if a discharge should occur, the insulation characteristics will be restored after the discharge has settled down. The number of replacements can be greatly reduced. Further, according to the present invention, the current lead can be protected from various noises such as a leakage magnetic field. Furthermore, by using a light-transmissive material for the constituent members of the conductor, it becomes possible to detect abnormality of the conductor itself by an optical means that is not affected by electromagnetic noise.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図である。
FIG. 1 is a structural principle diagram in the vicinity of a current lead mounting portion of a superconducting device of Example 1.

【図2】実施例2の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図である。
FIG. 2 is a structural principle diagram in the vicinity of a current lead mounting portion of a superconducting device of Example 2.

【図3】実施例3の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図である。
FIG. 3 is a structural principle diagram in the vicinity of a current lead mounting portion of the superconducting device of Example 3;

【図4】実施例4の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図である。
FIG. 4 is a structural principle diagram in the vicinity of a current lead mounting portion of a superconducting device of Example 4.

【図5】本発明の有効性を調べる実験の原理図である。FIG. 5 is a principle diagram of an experiment for examining the effectiveness of the present invention.

【図6】本発明の有効性を調べる実験の原理図である。FIG. 6 is a principle diagram of an experiment for examining the effectiveness of the present invention.

【図7】本発明の有効性を調べる実験の原理図である。FIG. 7 is a principle diagram of an experiment for examining the effectiveness of the present invention.

【図8】実施例5の超電導装置の電流リード取り付け部
付近の構成原理図である。
FIG. 8 is a structural principle diagram in the vicinity of a current lead mounting portion of the superconducting device of Example 5;

【図9】本発明の有効性を調べる実験の原理図である。FIG. 9 is a principle diagram of an experiment for examining the effectiveness of the present invention.

【図10】実施例6の超電導装置の電流リード取り付け
部付近の構成原理図である。
FIG. 10 is a structural principle diagram in the vicinity of a current lead mounting portion of the superconducting device of Example 6;

【図11】実施例7の超電導装置の電流リード取り付け
部付近の構成原理図である。
FIG. 11 is a structural principle diagram in the vicinity of a current lead mounting portion of the superconducting device of Example 7.

【図12】実施例8の超電導装置の電流リード取り付け
部付近の構成原理図である。
FIG. 12 is a structural principle diagram in the vicinity of a current lead mounting portion of the superconducting device of Example 8.

【図13】本発明の超電導装置で使用する電流リードの
断面構成図である。
FIG. 13 is a cross-sectional configuration diagram of a current lead used in the superconducting device of the present invention.

【図14】本発明の超電導装置で使用する電流リードの
断面構成図である。
FIG. 14 is a cross-sectional configuration diagram of a current lead used in the superconducting device of the present invention.

【図15】従来の電流リードの断面構成図である。FIG. 15 is a cross-sectional configuration diagram of a conventional current lead.

【図16】従来の超電導装置の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a conventional superconducting device.

【図17】酸化物超電導体の磁気特性を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing magnetic characteristics of an oxide superconductor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:電流リード 2:低温容器 3:超電導機器 4:冷却物質 5:取り付けフランジ 6:空間 7:導電性材料 8:光透過材 9:ガス出口 10:絶縁フランジ 11:絶縁層 12:導電層 13:電極 14:電源 15:放電領域 16:リード線 17:ガス入口 18:端子 19:リード線 20:アース 21:超電導体 22:電磁石 23:電源 24:中空管 25:絶縁体 26:空間 27:導体 1: Current lead 2: Low temperature container 3: Superconducting device 4: Cooling material 5: Mounting flange 6: Space 7: Conductive material 8: Light transmitting material 9: Gas outlet 10: Insulating flange 11: Insulating layer 12: Conductive layer 13 : Electrode 14: Power supply 15: Discharge area 16: Lead wire 17: Gas inlet 18: Terminal 19: Lead wire 20: Earth 21: Superconductor 22: Electromagnet 23: Power supply 24: Hollow tube 25: Insulator 26: Space 27 :conductor

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 低温容器と、該低温容器内に収納された
超伝導機器と、低温容器に取り付けられ超伝導機器に接
続されている電流リードとからなる超電導装置におい
て、該電流リードと低温容器に設けられている電流リー
ド取り付け部との間に放電防止の為の構造体が配置され
ていることを特徴とする超電導装置。
1. A superconducting device comprising a cryogenic container, a superconducting device housed in the cryogenic container, and a current lead attached to the cryogenic container and connected to the superconducting device. A superconducting device, wherein a structure for preventing discharge is arranged between the structure and a current lead mounting portion provided on the superconducting device.
【請求項2】 放電防止の為の構造体が、導電層と絶縁
層との積層体で構成されている請求項1に記載の超電導
装置。
2. The superconducting device according to claim 1, wherein the structure for preventing discharge is composed of a laminated body of a conductive layer and an insulating layer.
【請求項3】 導電層と絶縁層との積層構造を少なくと
も2層有する請求項2に記載の超電導装置。
3. The superconducting device according to claim 2, which has at least two laminated structures of a conductive layer and an insulating layer.
【請求項4】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
が、電気リード側に配置されている絶縁層と、低温容器
の電流リード取り付け部側に配置されている導電層とを
有する請求項2に記載の超電導装置。
4. A laminated body forming a structure for preventing discharge has an insulating layer arranged on the electric lead side and a conductive layer arranged on the current lead mounting portion side of the cryogenic container. Item 2. The superconducting device according to Item 2.
【請求項5】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の導電層の電位が低温容器と同電位とされている請求項
2に記載の超電導装置。
5. The superconducting device according to claim 2, wherein the electric potential of the conductive layer of the laminated body forming the structure for preventing discharge is the same as that of the cryogenic container.
【請求項6】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の導電層が接地されている請求項2に記載の超電導装
置。
6. The superconducting device according to claim 2, wherein the conductive layer of the laminated body constituting the structure for preventing discharge is grounded.
【請求項7】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の導電層が膜厚分布を有する請求項2に記載の超電導装
置。
7. The superconducting device according to claim 2, wherein the conductive layer of the laminate forming the structure for preventing discharge has a film thickness distribution.
【請求項8】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の絶縁層に回復型絶縁材料が含有されている請求項2に
記載の超電導装置。
8. The superconducting device according to claim 2, wherein the insulating layer of the laminate constituting the structure for preventing discharge contains a recovery type insulating material.
【請求項9】 放電防止の為の構造体を構成する積層体
の導電層に磁性体が含有されている請求項2に記載の超
電導装置。
9. The superconducting device according to claim 2, wherein a magnetic material is contained in the conductive layer of the laminated body constituting the structure for preventing discharge.
【請求項10】 放電防止の為の構造体を構成する積層
体の導電層に超電導材料が含有されている請求項2に記
載の超電導装置。
10. The superconducting device according to claim 2, wherein a superconducting material is contained in the conductive layer of the laminate constituting the structure for preventing discharge.
【請求項11】 放電防止の為の構造体が、電磁ノイズ
シールド機能をも併せ持つものである請求項1に記載の
超電導装置。
11. The superconducting device according to claim 1, wherein the structure for preventing discharge also has an electromagnetic noise shielding function.
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