JPH0795406B2 - 化合物複合超電導導体 - Google Patents
化合物複合超電導導体Info
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- JPH0795406B2 JPH0795406B2 JP60241476A JP24147685A JPH0795406B2 JP H0795406 B2 JPH0795406 B2 JP H0795406B2 JP 60241476 A JP60241476 A JP 60241476A JP 24147685 A JP24147685 A JP 24147685A JP H0795406 B2 JPH0795406 B2 JP H0795406B2
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- composite superconducting
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49014—Superconductor
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は化合物複合超電導導体に係り、特に、熱拡散反
応により超電導部を形成し、高磁界用超電導コイル等に
使用するに好適な化合物複合超電導導体に関する。
応により超電導部を形成し、高磁界用超電導コイル等に
使用するに好適な化合物複合超電導導体に関する。
核融合装置に使用される超電導コイルは、高磁界を発生
する必要性から、線材としては高磁界特性に優れている
化合物複合超電導導体を使用する。
する必要性から、線材としては高磁界特性に優れている
化合物複合超電導導体を使用する。
第３図〜第７図に従来の化合物複合超電導線材の例を示
す。
す。
第３図は化合物複合超電導線材の最も一般的な構造を示
すもので、該図において、化合物複合超電導線材１は多
数のフイラメント２がマトリツクス３中に均一に分散内
蔵されている。このフイラメント２は、フイラメント２
内の元素とマトリツクス３内の元素とが高温熱処理で拡
散反応させられた、例えばニオブ３錫（Nb3Sn）等の超
電導化合物を有している。マトリツクス３の周囲には、
拡散障壁４が設けられており、熱拡散反応時においてマ
トリツクス３中の超電導化合物形成元素の一部が安定化
材５中に拡散しないようにしてある。
すもので、該図において、化合物複合超電導線材１は多
数のフイラメント２がマトリツクス３中に均一に分散内
蔵されている。このフイラメント２は、フイラメント２
内の元素とマトリツクス３内の元素とが高温熱処理で拡
散反応させられた、例えばニオブ３錫（Nb3Sn）等の超
電導化合物を有している。マトリツクス３の周囲には、
拡散障壁４が設けられており、熱拡散反応時においてマ
トリツクス３中の超電導化合物形成元素の一部が安定化
材５中に拡散しないようにしてある。
第４図及び第５図に示したものは、第３図とは異なる構
造の化合物複合超電導線材の例である。第４図に示した
化合物複合超電導線材１は、安定化材５中に配置した拡
散障壁４が単一である例であり、第５図に示した化合物
複合超電導線材１は、個々のフイラメント２がそれぞれ
独立して拡散障壁４により囲まれた構成となつている例
である。
造の化合物複合超電導線材の例である。第４図に示した
化合物複合超電導線材１は、安定化材５中に配置した拡
散障壁４が単一である例であり、第５図に示した化合物
複合超電導線材１は、個々のフイラメント２がそれぞれ
独立して拡散障壁４により囲まれた構成となつている例
である。
以上に示したそれぞれの化合物複合超電導線材１は、比
較的電流の小さなコイルに用いられるものである。
較的電流の小さなコイルに用いられるものである。
ところが、核融合炉用超電導コイルに用いられる超電導
導体は、10kA,10T以上の高磁界大電流導体が必要とさ
れ、第３図〜第５図に示したような化合物複合超電導線
材１を複数本用いて構成される。高磁界大電流導体の一
例を第６図に示し、その線材の例を第７図に示す。
導体は、10kA,10T以上の高磁界大電流導体が必要とさ
れ、第３図〜第５図に示したような化合物複合超電導線
材１を複数本用いて構成される。高磁界大電流導体の一
例を第６図に示し、その線材の例を第７図に示す。
一般に、高磁界大電流導体は、第３図〜第５図に示した
様な化合物複合超電導線材１を複数本撚線したものを高
強度構造材からなるコンジツト６の中に配置された構成
となつており、冷媒はコンジエツト６内の複数本の撚線
の間の空間を通つて導体を冷却する構造となつている。
このように、高磁界大電流導体としては、化合物複合超
電導線材１を複数本撚り合わして、コンジツト６に納め
た構造をしているため、化合物複合超電導線材１間に誘
超される結合電流により、大きな交流損失が発生するこ
とになる。従来の合金系複合超電導線材、例えばNbTi複
合超電導線材では高温熱処理の必要がないため、線材表
面に有機絶縁を施し、交流損失を抑えることが可能であ
つたが、化合物複合超電導線材１を用いた高磁界大電流
導体では高温熱処理を行うため、線材表面に有機絶縁を
施すことが難しく、従つて交流損失を下げるということ
ができないという欠点を有している。尚、熱処理して超
電導部を形成する化合物複合超電導線材に関しては、特
開昭59−191208号公報、特開昭59−191213号公報等に開
示されている。
様な化合物複合超電導線材１を複数本撚線したものを高
強度構造材からなるコンジツト６の中に配置された構成
となつており、冷媒はコンジエツト６内の複数本の撚線
の間の空間を通つて導体を冷却する構造となつている。
このように、高磁界大電流導体としては、化合物複合超
電導線材１を複数本撚り合わして、コンジツト６に納め
た構造をしているため、化合物複合超電導線材１間に誘
超される結合電流により、大きな交流損失が発生するこ
とになる。従来の合金系複合超電導線材、例えばNbTi複
合超電導線材では高温熱処理の必要がないため、線材表
面に有機絶縁を施し、交流損失を抑えることが可能であ
つたが、化合物複合超電導線材１を用いた高磁界大電流
導体では高温熱処理を行うため、線材表面に有機絶縁を
施すことが難しく、従つて交流損失を下げるということ
ができないという欠点を有している。尚、熱処理して超
電導部を形成する化合物複合超電導線材に関しては、特
開昭59−191208号公報、特開昭59−191213号公報等に開
示されている。
本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、熱処理を行つて超電導部を形成する化合物
複合超電導線材を使用したものであつても、交流損失の
少い化合物複合超電導導体を提供することにある。
るところは、熱処理を行つて超電導部を形成する化合物
複合超電導線材を使用したものであつても、交流損失の
少い化合物複合超電導導体を提供することにある。
本発明は周囲のマトリツクスと拡散反応により形成した
超電導化合物を有する複数のフイラメントと、前記マト
リツクスの周囲を覆う安定化材と、該安定化材と前記マ
トリツクスとの間に介在され、前記拡散反応時に前記マ
トリツクス中の超電導化合物形成元素の安定化材中への
拡散を防止する拡散障壁とからなる素線が複数本配置さ
れて構成される化合物複合超電導導体であって、前記各
素線の最外周に高融点高抵抗金属層を設けることによ
り、所期の目的を達成するように成したものである。
超電導化合物を有する複数のフイラメントと、前記マト
リツクスの周囲を覆う安定化材と、該安定化材と前記マ
トリツクスとの間に介在され、前記拡散反応時に前記マ
トリツクス中の超電導化合物形成元素の安定化材中への
拡散を防止する拡散障壁とからなる素線が複数本配置さ
れて構成される化合物複合超電導導体であって、前記各
素線の最外周に高融点高抵抗金属層を設けることによ
り、所期の目的を達成するように成したものである。
以下、図面の実施例に基づいて本発明を説明する。尚、
符号は従来と同一のものは同符号を使用する。
符号は従来と同一のものは同符号を使用する。
第１図に本発明の一実施例を示す。該図の如く、本実施
例では安定化材５中に拡散障壁４で囲まれた複数本のフ
イラメント２とマトリツクス３からなる超電導部材が分
散され、その安定化材５の最外周に高融点高抵抗金属層
７を設けている。この高融点高抵抗金属層７の材質とし
ては、化合物超電導線材の熱処理時に安定化材５中に拡
散し、安定化材を汚染しないような金属、例えばニオブ
（Nb）、タンタル（Ta），バナジウム（Ｖ），クロム
（Cr），モリブデン（Mo），タングステン（Ｗ）及びこ
れら金属を含む合金等がある。
例では安定化材５中に拡散障壁４で囲まれた複数本のフ
イラメント２とマトリツクス３からなる超電導部材が分
散され、その安定化材５の最外周に高融点高抵抗金属層
７を設けている。この高融点高抵抗金属層７の材質とし
ては、化合物超電導線材の熱処理時に安定化材５中に拡
散し、安定化材を汚染しないような金属、例えばニオブ
（Nb）、タンタル（Ta），バナジウム（Ｖ），クロム
（Cr），モリブデン（Mo），タングステン（Ｗ）及びこ
れら金属を含む合金等がある。
このようにすることにより、拡散反応させるために高温
熱処理しても高抵抗金属層であるため絶縁可能であり、
この高抵抗金属層で化合物超電導線材間に誘起される結
合電流を小さくすることができ、交流損失を抑えること
ができる。
熱処理しても高抵抗金属層であるため絶縁可能であり、
この高抵抗金属層で化合物超電導線材間に誘起される結
合電流を小さくすることができ、交流損失を抑えること
ができる。
第２図に本発明の他の実施例を示す。該図の実施例は、
第１図に示した実施例による化合物複合超電導線材１の
更に外周に安定化材８を配置し、該安定化材８の外表面
を化学処理を行い、電気絶縁層９を形成したものであ
る。外周に用いる安定化材８の材料としては、超電導線
の伸線時に加工性の容易な銅、又はアルミニウム等が考
えられる。安定化材８の表面の化学処理としては酸化、
又は硫化処理を行い酸化物CuO、Al2O3、又は硫化物CuS
等を形成することが考えられる。
第１図に示した実施例による化合物複合超電導線材１の
更に外周に安定化材８を配置し、該安定化材８の外表面
を化学処理を行い、電気絶縁層９を形成したものであ
る。外周に用いる安定化材８の材料としては、超電導線
の伸線時に加工性の容易な銅、又はアルミニウム等が考
えられる。安定化材８の表面の化学処理としては酸化、
又は硫化処理を行い酸化物CuO、Al2O3、又は硫化物CuS
等を形成することが考えられる。
これらにより一層化合物複合超電導導体の交流損失を低
減でき、安定化された高磁界大電流化合物複合超電導導
体を得ることができる。従つて、従来不可能であつた高
磁界大電流、及び大きな磁界変動でも安定な大型化合物
超電導コイルを製作することができる。その結果、高価
な液体ヘリウムの使用量を大巾に減少でき、経済的に極
めて優れている。
減でき、安定化された高磁界大電流化合物複合超電導導
体を得ることができる。従つて、従来不可能であつた高
磁界大電流、及び大きな磁界変動でも安定な大型化合物
超電導コイルを製作することができる。その結果、高価
な液体ヘリウムの使用量を大巾に減少でき、経済的に極
めて優れている。
以上説明した本発明の化合物複合超電導導体によれば、
周囲のマトリツクスと拡散反応により形成した超電導化
合物を有する複数のフイラメントと、前記マトリツクス
の周囲を覆う安定化材と、該安定化材と前記マトリツク
スとの間に介在され、前記拡散反応時に前記マトリツク
ス中の超電導化合物形成元素の安定化材中への拡散を防
止する拡散障壁とからなる素線の最外周に高融点高抵抗
金属層を設けたものであるから、高抵抗金属層により化
合物超電導素線間に誘起される結合電流を小さくするこ
とができ、熱処理して超電導部を形成するものであつて
もそれが可能となるため交流損失が少なくなり、此種化
合物複合超電導導体には非常に有効である。
周囲のマトリツクスと拡散反応により形成した超電導化
合物を有する複数のフイラメントと、前記マトリツクス
の周囲を覆う安定化材と、該安定化材と前記マトリツク
スとの間に介在され、前記拡散反応時に前記マトリツク
ス中の超電導化合物形成元素の安定化材中への拡散を防
止する拡散障壁とからなる素線の最外周に高融点高抵抗
金属層を設けたものであるから、高抵抗金属層により化
合物超電導素線間に誘起される結合電流を小さくするこ
とができ、熱処理して超電導部を形成するものであつて
もそれが可能となるため交流損失が少なくなり、此種化
合物複合超電導導体には非常に有効である。
第１図は本発明の化合物複合超電導導体の一実施例を一
部破断して示す図、第２図は本発明の他の実施例を一部
破断して示す図、第３図〜第７図は従来例を示し、第３
図は化合物複合超電導線材（素線）の一般的構造を一部
破断して示す図、第４図は拡散障壁が単一の化合物複合
超電導線材を一部破断して示す図、第５図は個々の化合
物超電導フイラメントが拡散障壁により囲まれている化
合物複合超電導線材を一部破断して示す図、第６図は複
数本の化合物複合超電導線材（素線）を撚線にしてコン
ジツトの中に納めた化合物複合超電導導体の断面図、第
７図は第６図の素線を拡大して示す一部破断図である。 １……化合物複合超電導線材、２……フイラメント、３
……マトリツクス、４……拡散障壁、5,8……安定化
材、６……超電導導体コンジツト、７……高融点高抵抗
金属層、９……電気抵抗層、10……導体絶縁層、11……
化合物複合超電導導体。
部破断して示す図、第２図は本発明の他の実施例を一部
破断して示す図、第３図〜第７図は従来例を示し、第３
図は化合物複合超電導線材（素線）の一般的構造を一部
破断して示す図、第４図は拡散障壁が単一の化合物複合
超電導線材を一部破断して示す図、第５図は個々の化合
物超電導フイラメントが拡散障壁により囲まれている化
合物複合超電導線材を一部破断して示す図、第６図は複
数本の化合物複合超電導線材（素線）を撚線にしてコン
ジツトの中に納めた化合物複合超電導導体の断面図、第
７図は第６図の素線を拡大して示す一部破断図である。 １……化合物複合超電導線材、２……フイラメント、３
……マトリツクス、４……拡散障壁、5,8……安定化
材、６……超電導導体コンジツト、７……高融点高抵抗
金属層、９……電気抵抗層、10……導体絶縁層、11……
化合物複合超電導導体。
Claims (2)
- 【請求項１】周囲のマトリックスと拡散反応により形成
した超電導化合物を有する複数のフィラメントと、前記
マトリックスの周囲を覆う安定化材と、該安定化材と前
記マトリックスとの間に介在され前記拡散反応時に前記
マトリックス中の超電導化合物形成元素の安定化材中へ
の拡散を防止する拡散障壁とからなる素線が複数本配置
されて構成される化合物複合超電導導体であって、前記
各素線の最外周に高融点高抵抗金属層を配置したことを
特徴とする化合物複合超電導導体。 - 【請求項２】前記高融点高抵抗金属層の外周に更に安定
化材の層を設け、該安定化材の層を化学処理して電気絶
縁層を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の化合物複合超電導導体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241476A JPH0795406B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 化合物複合超電導導体 |
| SU864028474A SU1498403A3 (ru) | 1985-10-30 | 1986-10-29 | Композиционный сверхпроводник на основе интерметаллического соединени |
| EP86115083A EP0220738B1 (en) | 1985-10-30 | 1986-10-30 | Intermetallic compound-based, composite superconductor |
| US06/924,772 US4752654A (en) | 1985-10-30 | 1986-10-30 | Intermetallic compound-based, composite superconductor |
| DE8686115083T DE3668253D1 (de) | 1985-10-30 | 1986-10-30 | Zusammengesetzter supraleiter auf der basis einer intermetallischen verbindung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241476A JPH0795406B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 化合物複合超電導導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62103913A JPS62103913A (ja) | 1987-05-14 |
| JPH0795406B2 true JPH0795406B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=17074880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60241476A Expired - Fee Related JPH0795406B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 化合物複合超電導導体 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4752654A (ja) |
| EP (1) | EP0220738B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0795406B2 (ja) |
| DE (1) | DE3668253D1 (ja) |
| SU (1) | SU1498403A3 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0283313B1 (en) * | 1987-03-20 | 1994-02-23 | Fujikura Ltd. | Method of producing oxide superconducting wire and oxide superconducting wire produced by this method |
| DE3871022D1 (de) * | 1987-07-28 | 1992-06-17 | Sumitomo Electric Industries | Verfahren zur herstellung eines gestreckten gesinterten gegenstandes. |
| US4965249A (en) * | 1987-10-02 | 1990-10-23 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a superconducting wire |
| JP2918566B2 (ja) * | 1988-06-09 | 1999-07-12 | 株式会社東芝 | 化合物超電導体および化合物超電導体の製造方法 |
| US4927985A (en) * | 1988-08-12 | 1990-05-22 | Westinghouse Electric Corp. | Cryogenic conductor |
| US5021401A (en) * | 1989-04-03 | 1991-06-04 | Westinghouse Electric Corp. | Integrated production of superconductor insulation for chemical vapor deposition of nickel carbonyl |
| DE69023403T2 (de) * | 1989-07-21 | 1996-07-11 | Hitachi Ltd | Aluminiumstabilisierter Supraleiter und supraleitende Spule und Verfahren zur Herstellung des Supraleiters. |
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| JP2693255B2 (ja) * | 1990-05-11 | 1997-12-24 | 日立電線株式会社 | Ｎｂ▲下３▼Ａｌ系超電導線材の製造方法並びに製造装置 |
| US5182176A (en) * | 1990-05-17 | 1993-01-26 | Composite Materials Technology, Inc. | Extruded wires having layers of superconducting alloy and refractory meal encased in a normal metal sheath |
| US5116429A (en) * | 1990-05-17 | 1992-05-26 | Composite Materials Technology, Inc. | Superconducting wire |
| US5139893A (en) * | 1990-05-17 | 1992-08-18 | Composite Materials Technology, Inc. | Superconducting alloy core circumscribed by multiple layers of NbTi and refractory metal barrier layer having a normal metal sheath |
| US5364709A (en) * | 1992-11-24 | 1994-11-15 | Composite Materials Technology, Inc. | Insulation for superconductors |
| WO1998047186A1 (en) * | 1997-04-11 | 1998-10-22 | Houston Advanced Research Center | High-speed superconducting persistent switch |
| RU2460175C1 (ru) * | 2011-05-12 | 2012-08-27 | Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | Сверхпроводящий композиционный материал на основе втсп соединений и способ его получения |
| RU2558117C1 (ru) * | 2014-09-18 | 2015-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Комбинированный сверхпроводник |
| KR102473163B1 (ko) * | 2016-09-06 | 2022-12-02 | 한국전기연구원 | 낮은 안정화 모재 비율을 갖는 저온 초전도 선재, 이를 포함하는 초전도 코일 |
| US20180122544A1 (en) * | 2016-11-03 | 2018-05-03 | Mevion Medical Systems, Inc. | Superconducting coil configuration |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1394724A (en) * | 1972-08-04 | 1975-05-21 | Atomic Energy Authority Uk | Superconducting members and methods of mahufacture thereof |
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| US4205119A (en) * | 1978-06-29 | 1980-05-27 | Airco, Inc. | Wrapped tantalum diffusion barrier |
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| JPS59191213A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-30 | 昭和電線電纜株式会社 | 化合物複合超電導体の製造方法 |
| JPS59219805A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-11 | 株式会社東芝 | 複合多芯超電導線 |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP60241476A patent/JPH0795406B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-10-29 SU SU864028474A patent/SU1498403A3/ru active
- 1986-10-30 EP EP86115083A patent/EP0220738B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1986-10-30 US US06/924,772 patent/US4752654A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4752654A (en) | 1988-06-21 |
| DE3668253D1 (de) | 1990-02-15 |
| SU1498403A3 (ru) | 1989-07-30 |
| EP0220738B1 (en) | 1990-01-10 |
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