JPH08106826A - Manufacture of superconductive wire - Google Patents

Manufacture of superconductive wire

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JPH08106826A
JPH08106826A JP6259627A JP25962794A JPH08106826A JP H08106826 A JPH08106826 A JP H08106826A JP 6259627 A JP6259627 A JP 6259627A JP 25962794 A JP25962794 A JP 25962794A JP H08106826 A JPH08106826 A JP H08106826A
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superconducting wire
center
case
filament
electron emission
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典夫 金子
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Abstract

PURPOSE: To reliably manufacture a superconductive wire in high speed under an oxidation atmosphere by setting an included angle to θin an intersection point between a straight line that links the center of a supply window and the center of the base body, and a line that links an electron emission filament and the center of a draw grid so as to satisfy 40 deg.<θ<=90 deg.. CONSTITUTION: An evaporation container 5 heats so as to evaporate a material consisting of a superconductive wire and is provided with a supply window 7 for supplying the evaporation substance to a base body 6 around an ionization part of a manufacture device for a conductive wire. An electron from this filament 3 is drawn from a draw grid 2 in an electron emission filament 3. Or an acceleration electrode 1 accelerates the evaporation substance which is ionized by the drawn electron. When the included angle of an intersection point between a straight line 8 that links the center of the supply window 7 and the center of the base body 6, and a line 9 that links the electron emission filament 3 and the center of the draw grid 2 is set to θ, the grid 2 and the filament 3 are so arranged as to satisfy 40 deg.<θ<=90 deg. and the superconductive wire is manufactured in high speed under an oxidation atmosphere.

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、超伝導マグネット、超
伝導エネルギー貯蔵装置、超伝導変圧器等各種超伝導機
器に用いられる超伝導線の製造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting wire manufacturing apparatus used in various superconducting devices such as superconducting magnets, superconducting energy storage devices, and superconducting transformers.

【0002】[0002]

【従来の技術】超伝導線には、金属パイプの中に超伝導
体を挿入した金属シース線、芯材に超伝導体を取り付け
たもの、テープ上の基体に超伝導体を積層したもの等、
多様な形態がある。金属シース線を製造する為には、金
属板を金属パイプ状に加工しながら超伝導体を内部に供
給し、これを圧延やダイスを利用した塑性加工により所
望の形状に成形することが行われており、これらについ
ては、例えば、特開昭63−264820号公報に連続
的に超伝導線を製造する方法と、それに使用される製造
装置の概要が示されている。又、芯材に超伝導体を取り
付けるものとしては、例えば、特開昭63−24182
6号公報では薄膜作成装置であるスパッタ装置を使用し
ている。テープ状の基体に超伝導体を積層する場合に
も、スパッタ装置やレーザー蒸着法等の薄膜作成装置を
使用することが出来ることは容易に推定することが出来
る。そして、イオンビームスパッタ法等、イオンビーム
を応用した薄膜作成法でも優れた特性の薄膜が得られる
ことが知られている。しかし、この方法で酸化物薄膜を
作成する為には、イオン化部の耐酸化性が課題となって
いる。
2. Description of the Related Art As a superconducting wire, a metal sheath wire in which a superconductor is inserted in a metal pipe, a superconductor attached to a core material, a superconductor laminated on a base body on a tape, etc. ,
There are various forms. In order to manufacture a metal sheath wire, a metal plate is processed into a metal pipe shape, a superconductor is supplied to the inside, and this is formed into a desired shape by rolling or plastic working using a die. For these, for example, JP-A-63-264820 discloses a method for continuously producing a superconducting wire and an outline of a production apparatus used for the method. Further, as a device for attaching a superconductor to a core material, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-24182 is used.
In JP-A-6, a sputtering device, which is a thin film forming device, is used. It can be easily estimated that a thin film forming apparatus such as a sputtering apparatus or a laser vapor deposition method can be used also when laminating a superconductor on a tape-shaped substrate. It is known that a thin film having excellent characteristics can be obtained by a thin film forming method using an ion beam such as an ion beam sputtering method. However, in order to form an oxide thin film by this method, the oxidation resistance of the ionized part is a problem.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
63−241826号公報に示されている塑性加工装置
を使用した場合には、超伝導体に臨界温度の高い酸化物
超伝導体を使用すると、シース材である金属の材料が限
定されてしまうという欠点がある。これは、酸化物超伝
導体では材料中の酸素が脱離すると超伝導特性が低下
し、場合によっては超伝導性を失ってしまう為である。
従って、シース材として、高温で酸素の透過性があり酸
素と反応しにくい銀が使用されている。この為、銀の融
点よりも高い温度では超伝導線を製造することが出来
ず、現実に、使用することの出来る超伝導体は、Bi2
212や2223構造の超伝導体等に限定されてしまう
という問題がある。又、特開昭63−241826号公
報に示されている様に、薄膜形成装置を使用する場合に
は、上記の場合と異なり材料の制約は少ないが、酸化物
超伝導体の様に構成金属元素の種類が多いと、超伝導体
の場合には薄膜の形成速度が遅くなってしまうという欠
点がある。現状では、薄膜形成速度は通常、0.6 〜18nm
/min程度、形成速度が速いレーザー蒸着法でも30nm
/min程度であり、産業用に使用する超伝導線を製造
する為には、更に速い薄膜形成速度での薄膜作成が要望
され、且つ酸化雰囲気中でも安定に動作する装置が必要
である。
However, when the plastic working apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-241826 is used, if an oxide superconductor having a high critical temperature is used as the superconductor. However, there is a drawback that the metal material that is the sheath material is limited. This is because in the oxide superconductor, when oxygen in the material is desorbed, the superconducting property is deteriorated and the superconductivity is lost in some cases.
Therefore, silver is used as the sheath material because it has high oxygen permeability and does not easily react with oxygen at high temperatures. Therefore, a superconducting wire cannot be manufactured at a temperature higher than the melting point of silver, and in reality, a superconductor that can be used is Bi2.
There is a problem that it is limited to superconductors having a 212 or 2223 structure. Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-241826, when a thin film forming apparatus is used, unlike the above case, there are few restrictions on materials, but a constituent metal such as an oxide superconductor is used. If there are many kinds of elements, there is a drawback that the formation rate of a thin film becomes slow in the case of a superconductor. At present, the thin film formation rate is usually 0.6-18 nm.
30 nm even with the laser deposition method, which has a high formation speed of about 10 / min.
In order to manufacture a superconducting wire for industrial use, it is required to form a thin film at a higher thin film forming speed, and an apparatus that operates stably even in an oxidizing atmosphere is required.

【0004】従って、本発明の目的は、テープ、芯材等
の基体に超伝導体を形成した超伝導線を従来の2倍以上
の高速で、酸化雰囲気中でも信頼性よく製造することが
可能な優れた超伝導線の製造装置を提供することにあ
る。
Therefore, it is an object of the present invention to manufacture a superconducting wire in which a superconductor is formed on a substrate such as a tape or a core material at a speed twice as fast as that of the conventional one and with high reliability even in an oxidizing atmosphere. It is to provide an excellent superconducting wire manufacturing apparatus.

【0005】[0005]

【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、超伝導線を
構成する各種材料の構成金属元素を含む物質を蒸発させ
構成金属元素の少なくとも1種をイオン化、加速して基
体上に形成する超伝導線の製造装置において、イオン化
部に設けられた電子引き出し用グリッドが電子放出フィ
ラメントから放出された電子の通過を可能とするスリッ
トを有し、且つ、該フィラメントの中心及び前記スリッ
トの中心点を通る直線と蒸発物質供給窓の中心と蒸発物
質を付着させる基体の中心を結ぶ線との交点における挟
角θが、下記の関係を満足していることを特徴とする超
伝導線の製造装置である。 40°<θ≦90°
The above objects can be achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides a superconducting wire manufacturing apparatus for forming a substance on a substrate by evaporating a substance containing a constituent metal element of various materials constituting a superconducting wire to ionize and accelerate at least one of the constituent metal elements, An electron extraction grid provided in the ionization section has a slit that allows passage of electrons emitted from an electron emission filament, and a straight line passing through the center of the filament and the center point of the slit and an evaporation material supply window. The superconducting wire manufacturing apparatus is characterized in that the included angle θ at the intersection of the center of the core and the line connecting the center of the substrate to which the vaporized substance is attached satisfies the following relationship. 40 ° <θ ≦ 90 °

【0006】[0006]

【作用】本発明によれば、超伝導線の各種形成材料を構
成する金属元素をイオン化する部分の各種部品の配置と
構成を特定の関係とした超伝導線の製造装置を用い、超
伝導線を形成する材料、例えば、酸化物超伝導材料、芯
材と超伝導体の間に設けるバファー層、保護層等の材料
を構成する金属元素の少なくとも一種をイオン化、加速
して各種材料の薄膜を基体上に連続的に形成することに
よって、使用する材料が制限されることなく、しかも各
材料の特性を低下させることなく、超伝導線の製造を可
能となる。
According to the present invention, the superconducting wire manufacturing apparatus using the superconducting wire manufacturing apparatus in which the arrangement and structure of the various parts of the portion for ionizing the metal elements constituting the various materials for forming the superconducting wire have a specific relationship , For example, an oxide superconducting material, a buffer layer provided between a core material and a superconductor, at least one kind of a metal element constituting a material such as a protective layer is ionized and accelerated to form a thin film of various materials. By continuously forming it on the substrate, it is possible to manufacture a superconducting wire without limiting the materials used and without deteriorating the characteristics of each material.

【0007】[0007]

【好ましい実施態様】次に、本発明の好ましい実施態様
を挙げて本発明を詳細に説明する。図1に本発明の超伝
導線の製造方法で使用する製造装置の特徴部分であるイ
オン化部周辺の構成原理を示した。5は超伝導線を構成
する材料を加熱蒸発させる蒸発容器であり、蒸発物質を
基体6に供給する為の供給窓7が設けられている。3は
電子放出フィラメント、2は3からの電子を引き出す為
の引き出しグリッド、1は2から引き出された電子によ
りイオン化された蒸発物質を加速する為の加速電極であ
る。本発明で使用する超伝導線の製造装置は、上記の超
伝導線の形成材料を構成する金属元素をイオン化する部
分の各種部品の配置を、先ず、供給窓7の中心と基体6
の中心を結ぶ直線8と、電子放出フィラメント3と引き
出しグリッド2の中心を結ぶ線9との交点における挟角
をθとし、θが下記式の関係を満足する様に、2と3と
を配置する。 40°<θ≦90° (1) 又、電子放出フィラメント3の周辺に囲い4を配置する
のも好ましい態様である。この場合には、電子引き出し
グリッド2に設けられているスリットの大きさをD2
囲い4に設けられているスリットの大きさをD1(ここ
では、スリットは角型であり、その高さをD1、D2
し、それぞれの幅をW1、W2とした)とする時、下記の
関係を満足する様に2と3のスリットの大きさを設定す
る。 0<D1 ≦3.00D2、 W1≦W2 (2) 尚、スリットの形状は上記の角型に限定されるものでは
なく、楕円形でも円形でもよい。この場合、楕円形の場
合は、長軸をW1 及びW2、短軸をD1 及びD2、円形の
場合は、直径をD1 及びD2とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention. FIG. 1 shows the configuration principle around the ionization part, which is a characteristic part of the manufacturing apparatus used in the method for manufacturing a superconducting wire of the present invention. Reference numeral 5 is an evaporation container for heating and evaporating the material forming the superconducting wire, and is provided with a supply window 7 for supplying the evaporation substance to the substrate 6. Reference numeral 3 is an electron emission filament, 2 is an extraction grid for extracting electrons from 3, and 1 is an accelerating electrode for accelerating an evaporated substance ionized by the electrons extracted from 2. In the superconducting wire manufacturing apparatus used in the present invention, the arrangement of various parts in the portion for ionizing the metal element constituting the material for forming the superconducting wire is first set in the center of the supply window 7 and the substrate 6.
The angle between the straight line 8 connecting the centers of the two and the line 9 connecting the electron emitting filament 3 and the center of the extraction grid 2 is θ, and 2 and 3 are arranged so that θ satisfies the following equation. To do. 40 ° <θ ≦ 90 ° (1) Further, it is also a preferred embodiment to arrange the enclosure 4 around the electron emission filament 3. In this case, the size of the slit provided in the electron extraction grid 2 is D 2 ,
The size of the slits provided in the enclosure 4 is D 1 (here, the slits are rectangular and the heights thereof are D 1 and D 2, and the widths thereof are W 1 and W 2 , respectively). At this time, the sizes of the slits 2 and 3 are set so as to satisfy the following relationship. 0 <D 1 ≦ 3.00 D 2 , W 1 ≦ W 2 (2) The shape of the slit is not limited to the above rectangular shape, and may be elliptical or circular. In this case, in the case of an elliptical shape, the major axis is W 1 and W 2 , the minor axis is D 1 and D 2 , and in the case of a circular shape, the diameter is D 1 and D 2 .

【0008】この様な構造にしたイオン化部を有する製
造装置を使用すると、蒸発物質は3からの電子により一
部分がイオン化され、このイオンのもつエネルギーを利
用して基体6上に緻密で優れた特性の薄膜を形成するこ
とが出来る。又、蒸発容器5に供給窓7が設けられてい
る為に、蒸発物質が高密度の状態で基体6に到達し、薄
膜の形成速度を速くすることが可能となる。更に、囲い
4に負の電圧を印加すると、電子放出フィラメント3か
らの電子を、効率よく電子引き出しグリッド2により引
き出すことが出来るから、蒸発物質のイオン化率を各物
質の最適値に制御することが出来る。
When a manufacturing apparatus having an ionization section having such a structure is used, a part of the evaporated substance is ionized by electrons from 3, and the energy of this ion is utilized to form a dense and excellent characteristic on the substrate 6. Can be formed into a thin film. Further, since the evaporation container 5 is provided with the supply window 7, the evaporation material reaches the substrate 6 in a high density state, and the thin film formation speed can be increased. Further, when a negative voltage is applied to the enclosure 4, the electrons from the electron emission filament 3 can be efficiently extracted by the electron extraction grid 2, so that the ionization rate of the evaporated substance can be controlled to the optimum value for each substance. I can.

【0009】即ち、上記(1)の条件を満足することに
より、電子放出フィラメント3は、蒸発物質が付着する
ことによる電子放出効率や電子放出の安定性の低下が生
じにくくなる為、長時間にわたって安定な薄膜作成が可
能となる。又、(2)の条件を追加することにより、安
定成膜はより確かなものとなる。これに対し、(1)及
び(2)以外の条件で装置の構成部品を配置、構成する
と、蒸発物質が電子放出フィラメント3に付着し易くな
り、フィラメント材料と蒸発物質が反応したり、フィラ
メントの表面に絶縁性の物質が付着したりする結果、薄
膜の作成条件が製造中に変化し、基体上に形成される薄
膜の各種特性が変動し、得られる超伝導線の特性が劣る
という問題がある。
That is, by satisfying the above condition (1), the electron emission filament 3 is less likely to deteriorate the electron emission efficiency and the stability of the electron emission due to the deposition of the vaporized substance, so that the electron emission filament 3 can be maintained for a long time. A stable thin film can be formed. Further, by adding the condition (2), stable film formation becomes more reliable. On the other hand, when the components of the apparatus are arranged and configured under the conditions other than (1) and (2), the vaporized substance easily adheres to the electron emission filament 3, and the filament material reacts with the vaporized substance, and As a result of the deposition of an insulating substance on the surface, the conditions for forming the thin film change during manufacturing, various characteristics of the thin film formed on the substrate change, and the resulting superconducting wire has poor characteristics. is there.

【0010】供給窓7から基体6に供給される蒸発物質
は、図2に示す様に基体に到達するまでにある程度の広
がりを持つ。この為に、蒸発物質を均一にイオン化する
為には電子引き出しグリッド2と蒸発物質の拡がりの関
係も重要である。従って本発明では、好ましくは、蒸発
物質の拡がり角θ1 と電子引き出しグリッド2の拡がり
角θ2 を下記の関係を満足する様に構成する。 0<θ2 ≦1.5θ1 (3) 即ち、この条件の範囲内では、電子放出フィラメント3
から放出された電子がほぼ均一に蒸発物質に照射される
為に、イオン化された蒸発物質の基体6上での分布も均
一になる。これに対し、(3)以外の条件で構成した場
合には、蒸発物質のイオン分布が不均一になったり、イ
オン化効率が低下してしまうという問題がある。尚、一
般的には、0<θ2≦1.5θ1 の関係を満足する様に
θ1 とθ2を設定すればよいが、例えば、酸化マグネシ
ウムの薄膜を形成する場合にはθ2=(1.05〜1.
50)θ1 とし、Y−Ba−Cu−O超伝導体の薄膜を
形成する場合にはθ2 =(1.00〜1.40)θ1
し、ポリエチレンの薄膜を形成する場合にはθ2
(0.5〜1.5)θ1に設定する等、形成材料に応
じ、最も好ましい状態となる様にθ1 とθ2 を適宜に設
定すればよい。
The evaporation material supplied from the supply window 7 to the substrate 6 spreads to some extent before reaching the substrate as shown in FIG. Therefore, in order to uniformly ionize the vaporized substance, the relationship between the electron extraction grid 2 and the spread of the vaporized substance is important. Accordingly the present invention preferably constitutes a divergence angle theta 1 and divergence angle theta 2 of the electron extraction grid 2 of evaporated material so as to satisfy the following relationship. 0 <θ 2 ≦ 1.5 θ 1 (3) That is, within the range of this condition, the electron emission filament 3
Since the electrons emitted from the substrate irradiate the vaporized substance almost uniformly, the ionized vaporized substance is also uniformly distributed on the substrate 6. On the other hand, when the conditions other than (3) are adopted, there are problems that the ion distribution of the evaporated substance becomes non-uniform and the ionization efficiency decreases. Incidentally, in general, 0 <θ 2 ≦ 1.5θ may be set theta 1 and theta 2 so as to satisfy one of the relations. For example, in the case of forming a thin film of magnesium oxide theta 2 = (1.05-1.
50) θ 1 and θ 2 = (1.00 to 1.40) θ 1 when forming a thin film of a Y—Ba—Cu—O superconductor, and θ 2 when forming a polyethylene thin film. 2 =
For example, the value may be set to (0.5 to 1.5) θ 1 , and θ 1 and θ 2 may be appropriately set depending on the forming material so that the most preferable state is obtained.

【0011】本発明は、上述した様な特定の構成のイオ
ン化部を有する装置を使用し、基体上に連続して超伝導
線を構成する各種材料を形成するものである。例えば、
金属線の外周に、酸化物層、酸化物超伝導層、絶縁層を
順次形成した超伝導線を製造する場合には、図3に示し
た様に、金属線6を供給するローラー10、酸化物を形
成する装置16、酸化物超伝導層を形成する装置17、
絶縁層を形成する装置18を夫々空間13、14及び1
5に設けて、巻取りローラー11により超伝導線19を
巻取る。超伝導線を構成する材料が変化した場合には、
その材料の種類によって装置16、17及び18の数を
変化させればよい。この際、図1、2に示した様なイオ
ン化部は、16、17及び18の全てに使用してもよい
し、必要によりいずれかのものを省略してもよい。
The present invention uses an apparatus having an ionization section having a specific structure as described above, and forms various materials for continuously forming a superconducting wire on a substrate. For example,
When manufacturing a superconducting wire in which an oxide layer, an oxide superconducting layer, and an insulating layer are sequentially formed on the outer periphery of the metal wire, as shown in FIG. A device 16 for forming an object, a device 17 for forming an oxide superconducting layer,
A device 18 for forming an insulating layer is provided in the spaces 13, 14 and 1 respectively.
5, the superconducting wire 19 is wound by the winding roller 11. If the material that makes up the superconducting wire changes,
The number of devices 16, 17 and 18 may be changed depending on the type of the material. At this time, the ionization section as shown in FIGS. 1 and 2 may be used for all of 16, 17, and 18, or any one of them may be omitted if necessary.

【0012】又、例えば、超伝導体Y−Ba−Cu−O
の様な複数の金属元素を含む材料を使用する場合には、
夫々の元素を独立した装置によりイオン化、加速しても
よい。又、各材料を蒸発させる手段には制限はなく、電
気ヒーターによる加熱、電子銃、レーザー等を利用した
加熱、高周波加熱等どの様な手段でもよい。蒸発させる
物質は、個体物質であっても有機金属物質であってもよ
く制限はなく、蒸発させる手段等によって選択すればよ
い。
Further, for example, the superconductor Y-Ba-Cu-O
When using a material containing multiple metal elements such as
Each element may be ionized and accelerated by an independent device. The means for evaporating each material is not limited, and any means such as heating with an electric heater, heating using an electron gun, a laser, or high frequency heating may be used. The substance to be evaporated may be a solid substance or an organometallic substance, and there is no limitation, and it may be selected by a means for evaporating.

【0013】蒸発物質の供給窓7は、どの様な形状のも
のでもよいが、金属線6の大きさにより適宜決定すれば
よい。例えば、小さな穴を複数個配置したもの、1つの
穴、或いは蒸発物質が大きく拡がらない様にノズルの様
にしたものでもよい。又、超伝導線の構成により、図3
の構成を適宜に変化させることが出来ることは言うまで
もない。
The evaporation material supply window 7 may have any shape, but it may be appropriately determined according to the size of the metal wire 6. For example, a plurality of small holes may be arranged, one hole may be formed, or a nozzle may be formed so that the evaporated substance does not spread greatly. In addition, due to the structure of the superconducting wire,
It goes without saying that the configuration of can be changed appropriately.

【0014】[0014]

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を更に
詳細に説明する。尚、超伝導線の構成と形成材料につい
ては、銀線に、酸化マグネシウム、Y−Ba−Cu−O
超伝導体、ポリエチレン樹脂を順次形成した場合を例に
挙げて説明するが、本発明の構成も使用する材料もこれ
に限定されるものではないことは言うまでもない。又、
各種酸化物膜を形成する場合、酸化剤として酸素ガスを
使用するが、これも本発明を限定するされるものではな
く、酸素ガス以外の、例えば、オゾン、活性酸素、酸化
窒素ガス等を使用してもよい。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to specific examples. Regarding the structure and forming material of the superconducting wire, silver wire, magnesium oxide, Y-Ba-Cu-O can be used.
The case where the superconductor and the polyethylene resin are sequentially formed will be described as an example, but it goes without saying that the structure of the present invention and the material used are not limited to this. or,
When forming various oxide films, oxygen gas is used as an oxidant, but the present invention is not limited to this, and other than oxygen gas, for example, ozone, active oxygen, nitric oxide gas, etc. are used. You may.

【0015】実施例1 図3に本実施例で使用した装置の構成原理図を示す。装
置は、基体となる銀線6を供給する供給ローラー10と
超伝導線19を巻取る巻取りローラー11、各種材料を
基体上に形成する装置16、17及び18から構成され
ている。16、17及び18の基体周辺部は、図4に示
した様な断面構成をしている。即ち、イオン化部20
は、銀線6に均一に各材料が付着することが出来る様に
4ヵ所に設けられており、ヒーター21によって銀線を
必要な温度に加熱することが出来る。不図示の加熱手段
により蒸発物質が装置16、17及び18に供給され、
供給窓7より空間13、14及び15に送り出される。
Example 1 FIG. 3 shows a structural principle of the apparatus used in this example. The apparatus comprises a supply roller 10 for supplying a silver wire 6 as a base, a winding roller 11 for winding a superconducting wire 19, and apparatuses 16, 17, and 18 for forming various materials on the base. The peripheral portions of the bases 16, 17 and 18 have the cross-sectional structure as shown in FIG. That is, the ionization unit 20
Are provided at four places so that the respective materials can be uniformly attached to the silver wire 6, and the silver wire can be heated to a required temperature by the heater 21. The evaporation material is supplied to the devices 16, 17 and 18 by a heating means (not shown),
It is sent out from the supply window 7 to the spaces 13, 14 and 15.

【0016】図1にイオン化部20の構造を示した。加
速電極1は、最大+10kVまでの電圧(Va)を印加す
ることが出来、銀線6はアース電位である。又、電子放
出フィラメント3、引き出しグリッド2は、いずれもタ
ングステンを使用し、3には最大500mAまでの電流
(Ii) を、2には最大+2kVまでの電圧(Vg)を印
加することが出来る。囲い4には、最大−3kVまでの
電圧(Vr)を印加することが出来る。酸化マグネシウム
及びY−Ba−Cu−O超伝導体を形成する際には、酸
素ガスを蒸発物質と一緒に供給窓7から導入した。尚、
酸素の導入には不図示のステンレス管を用いた。供給窓
7は1mm×200mmの四角形で、長辺と銀線の長手
方向が平行である。又、図1のθは75°、引き出しグ
リッド2と囲い4のスリットは、長辺が210mmの四
角形であり、D1=2.0D2(D1=10mm)の関係
を有している。加速電極1と銀線6までの距離は100
mm である。
FIG. 1 shows the structure of the ionization section 20. The acceleration electrode 1 can apply a voltage (Va) of up to +10 kV, and the silver wire 6 is at ground potential. Further, tungsten is used for both the electron emission filament 3 and the extraction grid 2, and a current (Ii) of up to 500 mA can be applied to 3 and a voltage (Vg) up to +2 kV can be applied to 2. A voltage (Vr) of up to -3 kV can be applied to the enclosure 4. When forming the magnesium oxide and the Y—Ba—Cu—O superconductor, oxygen gas was introduced through the supply window 7 together with the evaporation material. still,
A stainless steel tube (not shown) was used to introduce oxygen. The supply window 7 is a square of 1 mm × 200 mm, and the long side and the longitudinal direction of the silver wire are parallel. Further, θ in FIG. 1 is 75 °, and the slits of the extraction grid 2 and the enclosure 4 are quadrangles with long sides of 210 mm, and have a relationship of D 1 = 2.0D 2 (D 1 = 10 mm). The distance between the acceleration electrode 1 and the silver wire 6 is 100.
mm.

【0017】以上の様な装置を用いて、超伝導線を以下
の条件で作成した。空間13、14及び15の真空度は
2×10-6Torrであり、16及び17に電子銃によ
り蒸発させられた酸化マグネシウムとY−Ba−Cu−
O超伝導体が、Y:Ba:Cu=1:2:3の組成で5
×10-5Torrまで供給され、更に、酸素ガスを50
ml/secの割合で導入して供給窓7より供給した。
酸化マグネシウムの場合には、Va=2.0kV、Ii
=150mA、Vg=0.5kV、Vr=1.0kV
で、超伝導体の場合には、Va=0.5kV、Ii=3
0mA、Vg=0.5kV、Vr=0.0kVで蒸発物
質をイオン化、加速した。
A superconducting wire was prepared under the following conditions using the above apparatus. The vacuum degree of the spaces 13, 14 and 15 is 2 × 10 −6 Torr, and magnesium oxide and Y—Ba—Cu— evaporated in the electron guns in 16 and 17 are used.
O superconductor has a composition of Y: Ba: Cu = 1: 2: 3 and is 5
It is supplied up to × 10 -5 Torr and further oxygen gas is supplied to 50
It was introduced at a rate of ml / sec and supplied through the supply window 7.
In the case of magnesium oxide, Va = 2.0 kV, Ii
= 150 mA, Vg = 0.5 kV, Vr = 1.0 kV
In the case of a superconductor, Va = 0.5 kV and Ii = 3
The evaporated substance was ionized and accelerated at 0 mA, Vg = 0.5 kV, and Vr = 0.0 kV.

【0018】又、ポリエチレンは、電気ヒーターで加熱
し、Va=1.5kV、Ii=100mA、Vg=1.
0kV、Vr=0.4kVとした。銀線6は、酸化マグ
ネシウムを形成する時は350℃、超伝導体を形成する
時は600℃に加熱した。ポリエチレンを形成する時
は、空間14から15に銀線が移動する間に窒素ガスを
吹き付け(図3では省略)、60℃以下に冷却してから
ポリエチレン膜を形成した。この様な条件で作成され、
且つ巻取りローラー11で2m/minの速度で超伝導線を巻
取ることが出来た。得られた超伝導線からポリエチレン
を除去して電気抵抗の温度依存性を直流4端子法で測定
すると、図7の様であった。臨界温度は90Kであり、
臨界電流は77Kにおいて2×105A/cm2程度であ
った。本発明の装置によって1000m程度の長さの超
伝導線を製造することが出来た。
Polyethylene is heated by an electric heater, Va = 1.5 kV, Ii = 100 mA, Vg = 1.
It was set to 0 kV and Vr = 0.4 kV. The silver wire 6 was heated to 350 ° C. when forming magnesium oxide and 600 ° C. when forming a superconductor. At the time of forming polyethylene, nitrogen gas was blown while the silver wire moved from the spaces 14 to 15 (not shown in FIG. 3) and cooled to 60 ° C. or lower before forming the polyethylene film. Created under such conditions,
Moreover, the winding roller 11 was able to wind the superconducting wire at a speed of 2 m / min. When polyethylene was removed from the obtained superconducting wire and the temperature dependence of the electric resistance was measured by the DC 4-terminal method, it was as shown in FIG. The critical temperature is 90K,
The critical current was about 2 × 10 5 A / cm 2 at 77K. With the apparatus of the present invention, a superconducting wire having a length of about 1000 m could be manufactured.

【0019】これに対し、図1において、引き出しグリ
ッド2をスリットを有する壁から格子状の金属線にし、
又、囲い4を使用しないで超伝導線を製造すると、電子
放出フィラメント3が断線したり、得られた超伝導線の
臨界温度や臨界電流密度が時間とともに大きく変化し
た。例えば、上記の製造条件において、全てのVrを
0.0kVとして200mの超伝導線を製造した場合、
本発明で製造した超伝導線の両端部における臨界温度は
90Kと変化しなかったが、本発明で使用する装置を使
用しない場合には、電子放出フィラメント3が断線する
ことが多く、断線しない場合でも、巻取り開始時点では
90Kであった臨界温度が最終端部では63Kとなり超
伝導特性が大きく変化してしまった。これは、本発明の
方法では、超伝導線が製造されるに際し、引き出しグリ
ッド2や囲い4によって、電子放出フィラメント3に対
する蒸発物質の付着が防止されている為であると考えら
れる。
On the other hand, in FIG. 1, the extraction grid 2 is formed from a wall having slits into a grid-like metal wire,
When the superconducting wire was manufactured without using the enclosure 4, the electron emitting filament 3 was broken, and the critical temperature and the critical current density of the obtained superconducting wire changed greatly with time. For example, under the above manufacturing conditions, when a superconducting wire of 200 m is manufactured with all Vr being 0.0 kV,
Although the critical temperature at both ends of the superconducting wire manufactured by the present invention did not change to 90K, the electron-emission filament 3 often breaks when the device used in the present invention is not used, and when it does not break. However, the critical temperature, which was 90K at the start of winding, became 63K at the final end, and the superconducting properties changed significantly. This is considered to be because, in the method of the present invention, when the superconducting wire is manufactured, the extraction grid 2 and the enclosure 4 prevent the evaporation substance from adhering to the electron emission filament 3.

【0020】実施例2 実施例1で使用した装置において、囲い4を取り外した
以外は同様とする装置を使用し、同様の材料を用いて超
伝導線を作成した。但し、酸化マグネシウムはVa=
3.0kV、Ii=150mA、Vg=1.0kVで、
超伝導体はVa=0.5kV、Ii=30mA、Vg=
0.5kVで夫々蒸発物質をイオン化、加速した。この
様に、作成条件を変化させることにより、囲い4を取り
外した本実施例の装置によっても、実施例1の超伝導線
と同様の優れた特性の超伝導線を製造することが出来
た。尚、本実施例の場合は、均一な特性の超伝導線が得
られる長さは、800m程度以下である。
Example 2 A superconducting wire was prepared by using the same device as used in Example 1 except that the enclosure 4 was removed, and using the same material. However, for magnesium oxide, Va =
At 3.0 kV, Ii = 150 mA, Vg = 1.0 kV,
The superconductor has Va = 0.5 kV, Ii = 30 mA, Vg =
The vaporized substances were ionized and accelerated at 0.5 kV, respectively. As described above, by changing the production conditions, it was possible to manufacture a superconducting wire having excellent characteristics similar to those of the superconducting wire of Example 1 even with the apparatus of this example in which the enclosure 4 was removed. In the case of this embodiment, the length at which a superconducting wire with uniform characteristics can be obtained is about 800 m or less.

【0021】実施例3 実施例1で使用した装置において、酸化マグネシウムと
Y−Ba−Cu−O超伝導体を形成する場合の供給窓7
を、2mm×200mmとし、更に、酸素の導入口
(0.5mm×198mm)を供給窓から7mm離れた
線8上に配置して、蒸発物質と酸素を一緒に供給窓から
導入する以外は、実施例1と同様の装置を使用した。該
装置を使用し、実施例1と同じ製造条件で超伝導線を製
造すると、実施例1と同様に、優れた超伝導特性を有す
る超伝導線を5m/minの速度で製造することが出来
た。尚、図3では各材料を蒸発させる為の装置を夫々1
台ずつ使用したが、超伝導線を構成する材料によって、
各材料の膜厚により装置の台数を変化させることも出来
る。
Example 3 In the apparatus used in Example 1, the supply window 7 for forming a Y-Ba-Cu-O superconductor with magnesium oxide.
Is set to 2 mm × 200 mm, and an oxygen inlet (0.5 mm × 198 mm) is placed on the line 8 that is 7 mm away from the supply window to introduce the evaporated substance and oxygen together from the supply window. The same apparatus as in Example 1 was used. When a superconducting wire is manufactured using the apparatus under the same manufacturing conditions as in Example 1, a superconducting wire having excellent superconducting properties can be manufactured at a speed of 5 m / min, as in Example 1. It was In addition, in FIG. 3, one device for evaporating each material is provided.
I used them one by one, but depending on the materials that make up the superconducting wire,
The number of devices can be changed depending on the film thickness of each material.

【0022】実施例4 図5に本実施例の製造装置の構成概念図を示す。芯材で
ある銀線6の外周に超伝導線を構成する各材料を形成す
る装置の数を、酸化マグネシウムでは2台、超伝導体Y
−Ba−Cu−Oでは4台、ポリエチレンでは3台とし
た。16、17及び18の銀線6周辺の断面構造図を図
4に示した。図5と図4では、ヒーター21の配置が異
なるが、図5ではヒーターの1部分しか図示していない
為である。又、図4ではイオン化部20を4箇所に配置
しているが、本発明では銀線6に対して均一な厚さで各
材料が形成されればよいので、例えば、16において
は、イオン化部を2ヵ所に配置し、銀線6の巻取り方向
に対して1台目と2台目とでイオン化部の配置を90°
ずらした位置に配置にしてもよい。
Embodiment 4 FIG. 5 shows a conceptual diagram of the construction of the manufacturing apparatus of this embodiment. The number of devices for forming each material forming the superconducting wire on the outer circumference of the silver wire 6 as the core material is two for magnesium oxide, and the superconductor Y
The number of —Ba—Cu—O was 4, and the number of polyethylene was 3. FIG. 4 shows a cross-sectional structure diagram around the silver wire 6 of 16, 17, and 18. This is because the arrangement of the heater 21 is different between FIG. 5 and FIG. 4, but only one part of the heater is shown in FIG. Further, although the ionization parts 20 are arranged at four places in FIG. 4, in the present invention, since each material may be formed with a uniform thickness with respect to the silver wire 6, for example, in the case of 16, the ionization parts 20 are formed. Are arranged at two positions, and the ionization parts are arranged at 90 ° with respect to the winding direction of the silver wire 6 on the first and second units.
You may arrange | position in the shifted position.

【0023】イオン化部の構造原理図を図2に示した。
蒸発物質の拡がり角θ1 は、厳密に決定することが難し
いが、本実施例では、銀線6の位置に平板を置き、この
平板上に蒸発物質を蒸着して付着部分の面積からθ1
算出した。この方法により、角θ1 は±30%程度の精
度で決定することが出来るものと考えられる。又、蒸発
物質の供給窓7が長方形であるが、通常は長辺、短辺方
向ともにθ1 はほぼ同じであることが多いので、平均値
を採用すればよい。しかし、約10°以上拡がり角が異
なる場合には、引き出しグリッドの拡がり角θ2 を方向
により変化させた方がよい。一般的には、0<θ2 ≦1.5
θ1 の関係を満足する様にθ1 とθ2を設定すればよい
が、本発明では、酸化マグネシウムを形成する場合には
θ2=1.16θ1、Y−Ba−Cu−O超伝導体の場合
にはθ2=1.02θ1、ポリエチレンを形成する場合で
はθ2=1.20θ1に設定した。
FIG. 2 shows the structural principle of the ionization section.
Although it is difficult to determine the spread angle θ 1 of the vaporized substance strictly, in the present embodiment, a flat plate is placed at the position of the silver wire 6, the vaporized substance is vapor-deposited on the flat plate, and θ 1 is calculated from the area of the adhered portion. Was calculated. By this method, it is considered that the angle θ 1 can be determined with an accuracy of about ± 30%. Further, although the evaporation material supply window 7 has a rectangular shape, in general, θ 1 is often almost the same in both the long side direction and the short side direction, so an average value may be adopted. However, when the divergence angle is different by about 10 ° or more, it is better to change the divergence angle θ 2 of the extraction grid depending on the direction. Generally, 0 <θ 2 ≦ 1.5
Although θ 1 and θ 2 may be set so as to satisfy the relationship of θ 1 , in the present invention, in the case of forming magnesium oxide, θ 2 = 1.16 θ 1 , Y-Ba-Cu-O superconductivity. In the case of a body, θ 2 = 1.02θ 1 , and in the case of forming polyethylene, θ 2 = 1.20θ 1 .

【0024】加速電極1は、最大+8kVまでの電圧
(Va)を印加することが出来、銀線6はアース電位で
ある。又、電子放出フィラメント3及び引き出しグリッ
ド2は、いずれもタングステンを使用し、3には最大5
00mAまでの電流(Ii)、2には最大+5kVまでの
電圧(Vg)が印加出来る。囲い4には、最大−2kVま
での電圧(Vr)が印加することが出来る。酸化マグネ
シウム及びY−Ba−Cu−O超伝導体を形成する時に
は、酸素ガスを蒸発物質と一緒に供給窓から導入した。
酸素の導入には、不図示のステンレス管を用いた。供給
窓7は、1mm×150mmの四角形で長辺と銀線の長
手方向が平行である。又、引き出しグリッド2と囲い4
のスリットは長辺が160mmであり、短辺の長さは、
引き出しグリッドが7mm、囲いが12mmとした。加
速電極1と銀線6までの距離(加速電極の作る平面と銀
線から下ろした垂線の長さ)は110mmである。
The acceleration electrode 1 can apply a voltage (Va) of up to +8 kV, and the silver wire 6 is at ground potential. Further, both the electron emission filament 3 and the extraction grid 2 use tungsten, and 3 has a maximum of 5
A current (Ii) of up to 00 mA and a voltage (Vg) of up to +5 kV can be applied to 2. A voltage (Vr) of up to −2 kV can be applied to the enclosure 4. When forming the magnesium oxide and Y-Ba-Cu-O superconductor, oxygen gas was introduced through the feed window together with the vaporized material.
A stainless steel tube (not shown) was used to introduce oxygen. The supply window 7 is a quadrangle of 1 mm × 150 mm, and the long side is parallel to the longitudinal direction of the silver wire. Also, drawer grid 2 and enclosure 4
The slit has a long side of 160 mm, and the short side has a length of
The extraction grid was 7 mm and the enclosure was 12 mm. The distance between the accelerating electrode 1 and the silver wire 6 (the length of the plane formed by the accelerating electrode and the perpendicular drawn from the silver wire) is 110 mm.

【0025】以上の様な装置を用いて、超伝導線を以下
の条件で作成した。空間13、14及び15の真空度
は、2×10-6Torrであり、16及び17に電子銃
により蒸発させられた酸化マグネシウムとY−Ba−C
u−O超伝導体が、Y:Ba:Cu=1:2:3の組成
で4×10-4Torrまで供給され、更に、酸素ガスを
50ml/secの割合で空間13、14に導入した。
酸化マグネシウムの場合には、Va=2.0kV、Ii
=100mA、Vg=1.0kV、Vr=1.0kV
で、超伝導体の場合には、Va=0.5kV、Ii=3
0mA 、Vg=0.5kV、Vr=0.0kVで蒸発
物質を夫々イオン化、加速した。又、ポリエチレンは、
電気ヒーターで加熱し、Va=1.5kV、Ii=50
mA、Vg=1.0kV、Vr=0.3kVとした。銀
線は、酸化マグネシウムを形成する時は350℃、超伝
導体を形成する時は600℃に加熱した。ポリエチレン
を形成する時は、空間14から15に銀線が移動する間
に12から窒素ガスを吹き付け、60℃以下に冷却して
からポリエチレン膜を形成した。
A superconducting wire was prepared under the following conditions using the above apparatus. The vacuum degree of the spaces 13, 14 and 15 is 2 × 10 -6 Torr, and magnesium oxide and Y-Ba-C evaporated in 16 and 17 by an electron gun are used.
The u—O superconductor was supplied to a composition of Y: Ba: Cu = 1: 2: 3 up to 4 × 10 −4 Torr, and oxygen gas was introduced into the spaces 13 and 14 at a rate of 50 ml / sec. .
In the case of magnesium oxide, Va = 2.0 kV, Ii
= 100 mA, Vg = 1.0 kV, Vr = 1.0 kV
In the case of a superconductor, Va = 0.5 kV and Ii = 3
The evaporated substance was ionized and accelerated at 0 mA, Vg = 0.5 kV, and Vr = 0.0 kV, respectively. Also, polyethylene is
Heated by electric heater, Va = 1.5kV, Ii = 50
mA, Vg = 1.0 kV, and Vr = 0.3 kV. The silver wire was heated to 350 ° C. when forming magnesium oxide and 600 ° C. when forming a superconductor. At the time of forming polyethylene, nitrogen gas was blown from 12 while the silver wire moved to the spaces 14 to 15 and cooled to 60 ° C. or lower before forming the polyethylene film.

【0026】以上の様な条件により巻取りローラー11
で8m/minの速度で超伝導線を巻取ることが出来
た。この超伝導線からポリエチレンを除去して電気抵抗
の温度依存性を直流4端子法で測定すると、臨界温度は
90Kであり、臨界電流は77Kにおいて4×105
/cm2程度であった。又、本実施例によって、100
0m 程度の長さの超伝導線を製造出来た。これに対し、
図2において、引き出しグリッドをスリットを有する壁
から垂直な格子状の金属線にし、又、囲いを使用しない
で超伝導線を製造すると、電子放出フィラメントが断線
したり、超伝導線の臨界温度や臨界電流密度が時間とと
もに大きく変化した。例えば、上述の製造条件におい
て、全てのVrを0.0kVとして1000mの超伝導
線を製造した場合、本実施例で得られる超伝導線の両端
部における臨界温度は、90Kと変化しなかったが、本
発明で使用する特定の構成を有する製造装置を使用しな
い場合には、電子放出フィラメントが断線したり、断線
しない場合でも、巻取り開始時点では臨界温度が90K
であったが最終端部では67Kとなり超伝導特性が大き
く変化してしまった。これは、本発明においては電子放
出フィラメント3が、θ1とθ2の特定の関係や囲い4の
存在により蒸発物質の付着が防止されており、各材料の
形成においてイオン化、加速条件が安定に制御されてい
る為であると考えられる。
Under the above conditions, the winding roller 11
It was possible to wind the superconducting wire at a speed of 8 m / min. When polyethylene was removed from this superconducting wire and the temperature dependence of the electrical resistance was measured by the DC 4-terminal method, the critical temperature was 90K and the critical current was 4 × 10 5 A at 77K.
/ Cm 2 . Also, according to this embodiment, 100
A superconducting wire with a length of about 0 m could be manufactured. In contrast,
In FIG. 2, when the extraction grid is a vertical grid-like metal wire from a wall having slits, and when a superconducting wire is manufactured without using an enclosure, the electron-emission filament is broken, and the critical temperature of the superconducting wire The critical current density changed greatly with time. For example, under the above manufacturing conditions, when a superconducting wire of 1000 m was manufactured with all Vr set to 0.0 kV, the critical temperature at both ends of the superconducting wire obtained in this example did not change to 90K. In the case where the manufacturing apparatus having the specific configuration used in the present invention is not used, the critical temperature is 90K at the start of winding even if the electron emission filament is broken or is not broken.
However, at the final end, the superconducting property was significantly changed to 67K. This is because in the present invention, the electron emission filament 3 is prevented from adhering the vaporized substance due to the specific relationship between θ 1 and θ 2 and the presence of the enclosure 4, and the ionization and acceleration conditions are stable in the formation of each material. It is thought that this is because it is controlled.

【0027】実施例5 本実施例では、図5に示した構成の装置を使用し、イオ
ン化部周辺の構造が図6に示したものを使用し、超伝導
線を作成した。尚、電子の引き出しグリッド2は、金属
棒を、3mm間隔で縦に配置した格子により構成してあ
る。又、22はステンレス製の防着板である。この様に
して製造された超伝導線は、実施例4と同様に優れた特
性の超伝導線てあった。
Example 5 In this example, a superconducting wire was prepared by using the apparatus having the structure shown in FIG. 5 and the structure around the ionization part shown in FIG. The electron extraction grid 2 is composed of a grid in which metal rods are vertically arranged at 3 mm intervals. Further, 22 is a stainless steel deposition preventive plate. The superconducting wire produced in this manner had superconducting wires with excellent characteristics as in Example 4.

【0028】実施例6 本実施例では、実施例5において使用した装置の囲い4
を取り外した装置を使用し、実施例5と同様にして超伝
導線を作成した。但し、酸化マグネシウムの場合には、
Va=3.0kV、Ii=100mA、Vg=1.0k
Vで、超伝導体の場合には、Va=0.3kV、Ii=
20mA、Vg=0.5kVで蒸発物質を夫々イオン
化、加速した。この様に、作成条件を変化させることに
より、本発明の装置により、実施例5の超伝導線と同じ
特性の超伝導線を製造することが出来た。本実施例にお
いて、均一な特性の超伝導線が得られる長さは600m
程度以下であった。これに対し、防着板を使用せず、
又、グリッドの拡がり角がゼロの場合には、電子放出フ
ィラメント3が断線したり、製造した超伝導線の特性も
大きく変化してしまい、5m以上の長さでは特性の均一
な超伝導線を製造することは出来なかった。
Example 6 In this example, the device enclosure 4 used in Example 5 was used.
A superconducting wire was prepared in the same manner as in Example 5 by using the device from which was removed. However, in the case of magnesium oxide,
Va = 3.0kV, Ii = 100mA, Vg = 1.0k
V, in the case of a superconductor, Va = 0.3 kV, Ii =
Evaporated substances were ionized and accelerated at 20 mA and Vg = 0.5 kV, respectively. Thus, by changing the preparation conditions, the superconducting wire having the same characteristics as the superconducting wire of Example 5 could be manufactured by the apparatus of the present invention. In this embodiment, the length at which a superconducting wire with uniform characteristics can be obtained is 600 m.
It was below the level. On the other hand, without using a deposition prevention plate,
In addition, when the spread angle of the grid is zero, the electron emission filament 3 is broken, and the characteristics of the manufactured superconducting wire change greatly, so that if the length is 5 m or more, a superconducting wire with uniform characteristics is obtained. It could not be manufactured.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、テ
ープ、芯材等の基体に超伝導体を形成して製造する超伝
導線を従来の2倍以上の高速で、且つ酸化雰囲気中でも
信頼性よく製造することが出来る。
As described above, according to the present invention, a superconducting wire produced by forming a superconductor on a substrate such as a tape or a core material is manufactured at a speed twice as fast as a conventional one and in an oxidizing atmosphere. Above all, it can be manufactured with high reliability.

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

【図1】図1は、本発明で使用する装置のイオン化部の
構成原理図である。
FIG. 1 is a structural principle diagram of an ionization section of an apparatus used in the present invention.

【図2】図2は、本発明で使用する装置のイオン化部の
構成原理図である。
FIG. 2 is a structural principle diagram of an ionization section of an apparatus used in the present invention.

【図3】図3は、本発明で使用する製造装置の構成原理
図である。
FIG. 3 is a structural principle diagram of a manufacturing apparatus used in the present invention.

【図4】図4は、本発明で使用する製造装置にセットし
た基体周辺の構成原理図である。
FIG. 4 is a structural principle diagram around a substrate set in a manufacturing apparatus used in the present invention.

【図5】図5は、本発明で使用する製造装置の構成原理
図である。
FIG. 5 is a structural principle diagram of a manufacturing apparatus used in the present invention.

【図6】図6は、本発明で使用する装置のイオン化部の
構成原理図である。
FIG. 6 is a structural principle diagram of an ionization section of an apparatus used in the present invention.

【図7】図7は、本発明で製造した超伝導線の電気抵抗
の温度依存性を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing temperature dependence of electric resistance of the superconducting wire manufactured by the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:加速電極 2:引き出しグリッド 3:電子放出フィラメント 4:囲い 5:蒸発装置 6:基体 7:供給窓 8:供給窓の中心と基体の中心を結ぶ線 9:スリットの中心とフィラメントの中心を結ぶ線 10、11:ローラー 12:ガス供給管 13、14、15:空間 16、17及び18:薄膜製造装置 19:超伝導線 20:イオン化部 21:ヒーター 22:防着板 1: Acceleration electrode 2: Extraction grid 3: Electron emission filament 4: Enclosure 5: Evaporator 6: Base 7: Supply window 8: A line connecting the center of the supply window and the center of the base 9: The center of the slit and the center of the filament Connecting line 10, 11: Roller 12: Gas supply pipe 13, 14, 15: Space 16, 17 and 18: Thin film manufacturing apparatus 19: Superconducting wire 20: Ionization part 21: Heater 22: Anti-stick plate

───────────────────────────────────────────────────── 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 H01B 12/06 ZAA ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01B 12/06 ZAA

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超伝導線を構成する各種材料の構成金属
元素を含む物質を蒸発させ構成金属元素の少なくとも1
種をイオン化、加速して基体上に形成する超伝導線の製
造装置において、イオン化部に設けられた電子引き出し
用グリッドが電子放出フィラメントから放出された電子
の通過を可能とするスリットを有し、且つ、該フィラメ
ントの中心及び前記スリットの中心点を通る直線と蒸発
物質供給窓の中心と蒸発物質を付着させる基体の中心を
結ぶ線との交点における挟角θが、下記の関係を満足し
ていることを特徴とする超伝導線の製造装置。 40°<θ≦90°
1. At least one of the constituent metal elements is obtained by evaporating a substance containing a constituent metal element of various materials forming the superconducting wire.
In a superconducting wire manufacturing apparatus for ionizing and accelerating seeds to form on a substrate, an electron extraction grid provided in an ionization section has a slit that allows passage of electrons emitted from an electron emission filament, In addition, the included angle θ at the intersection of the straight line passing through the center of the filament and the center of the slit and the line connecting the center of the evaporation material supply window and the center of the substrate to which the evaporation material is attached satisfies the following relationship: An apparatus for manufacturing superconducting wires, which is characterized in that 40 ° <θ ≦ 90 °
【請求項2】 電子放出フィラメントの周囲に蒸発物質
の付着を防止する為の囲いが設けられており、該囲いの
電子飛翔側にスリットが設けられており、スリット
(角型の場合は、幅W1、高さD1、楕円形の場合は長軸
1、短軸D1、円形の場合は直径D1)と電子引き出し
用グリッドのスリット(角型の場合は、幅W2、高さ
2、楕円形の場合は、長軸W2、短軸D2、円形の場合
は直径D2)とが下記の関係を満足しており、且つ前記
囲いに負の電圧を印加することが出来る請求項1に記載
の超電導線の製造装置。 0<D1 ≦3.00D2、 W1≦W2
2. A has enclosure is provided for preventing adhesion of evaporated substance around the electron emission filament, and a slit is provided in the electronic flight side of physicians該囲, in the case of the slit (rectangular, Width W 1 , height D 1 , long axis W 1 in the case of an ellipse, short axis D 1 , diameter D 1 in the case of a circle and slits of the electron extraction grid (width W 2 in the case of a square type), The height D 2 , the major axis W 2 and the minor axis D 2 in the case of an ellipse, and the diameter D 2 in the case of a circle satisfy the following relationship, and a negative voltage is applied to the enclosure. The superconducting wire manufacturing apparatus according to claim 1, which is capable of manufacturing. 0 <D 1 ≦ 3.00 D 2 , W 1 ≦ W 2
【請求項3】 超伝導線を構成する各種材料の構成金属
元素を含む物質を蒸発させ構成金属元素の少なくとも1
種をイオン化、加速して基体上に形成する超伝導線の製
造装置において、イオン化部に設けられた電子引き出し
用グリッドが蒸発物質の拡がり角θ1 に対して下記の関
係を満足する拡がり角θ2 で傾斜していることを特徴と
する超電導線の製造装置。 0<θ2 ≦1.5θ1
3. At least one of the constituent metal elements is obtained by evaporating a substance containing a constituent metal element of various materials forming the superconducting wire.
In an apparatus for manufacturing a superconducting wire that ionizes and accelerates seeds to form on a substrate, an electron extraction grid provided in the ionization section has a spread angle θ that satisfies the following relationship with respect to the spread angle θ 1 of the vaporized substance. A superconducting wire manufacturing device characterized by being inclined at 2 . 0 <θ 2 ≦ 1.5 θ 1
【請求項4】 電子引き出しグリッドと蒸発物質の供給
窓の間に該グリッド及び/又は電子放出ファイラメント
への蒸発物質の付着を防止する為の防着板が設けられ、
且つ電子放出フィラメントの周囲に蒸発物質の付着を防
止する為の囲いが設けられていてもよく、且つ該囲いに
負の電圧を印加することが出来る請求項3に記載の超電
導線の製造装置。
4. A deposition preventive plate is provided between the electron extraction grid and the evaporation material supply window to prevent the evaporation material from adhering to the grid and / or the electron emission filament.
The superconducting wire manufacturing apparatus according to claim 3, wherein an enclosure for preventing deposition of an evaporated substance may be provided around the electron emission filament, and a negative voltage can be applied to the enclosure.
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