JPH08279413A - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
- Publication number
- JPH08279413A JPH08279413A JP8269995A JP8269995A JPH08279413A JP H08279413 A JPH08279413 A JP H08279413A JP 8269995 A JP8269995 A JP 8269995A JP 8269995 A JP8269995 A JP 8269995A JP H08279413 A JPH08279413 A JP H08279413A
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- insulating
- superconducting
- superconducting coil
- coil
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高磁界で大型のコイルに適用できる高信頼の絶
縁構成を有する。 【構成】超電導導体１をディスクに埋め込んで構成され
るディスク型の超電導コイルにおいて、ディスクの表面
に、アルミナ膜３等の絶縁性セラミックスを成膜する。
縁構成を有する。 【構成】超電導導体１をディスクに埋め込んで構成され
るディスク型の超電導コイルにおいて、ディスクの表面
に、アルミナ膜３等の絶縁性セラミックスを成膜する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導コイルに係り、
特に高磁界で大型のコイルに適用できる高信頼の絶縁構
成を有する超電導コイルに関するものである。
特に高磁界で大型のコイルに適用できる高信頼の絶縁構
成を有する超電導コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、この種の従来のダブルパンケー
キ構成のディスク型の超電導コイルの構成例を示す横断
面模式図である。図３において、超電導導体１は、絶縁
テープ１０で絶縁され、ディスク１１ａに設けた溝５に
嵌め込まれている。
キ構成のディスク型の超電導コイルの構成例を示す横断
面模式図である。図３において、超電導導体１は、絶縁
テープ１０で絶縁され、ディスク１１ａに設けた溝５に
嵌め込まれている。
【０００３】この場合、絶縁テープ１０を痛めないよう
にするためや、超電導導体１と溝５との嵌め込みギャッ
プを調整するために、溝５には絶縁シート１２を敷い
て、超電導導体１の嵌め込み作業が為される。
にするためや、超電導導体１と溝５との嵌め込みギャッ
プを調整するために、溝５には絶縁シート１２を敷い
て、超電導導体１の嵌め込み作業が為される。
【０００４】その後、ディスク１１ｂ，１１ｃが組み込
まれ、ディスク絶縁１３を施して、ディスク型の超電導
コイルが作られる。なお、高磁界のコイルでは、このよ
うなディスク型の超電導コイルを必要枚数だけ重ね、全
体をエポキシ等を真空含浸し、一体化して構成される。
まれ、ディスク絶縁１３を施して、ディスク型の超電導
コイルが作られる。なお、高磁界のコイルでは、このよ
うなディスク型の超電導コイルを必要枚数だけ重ね、全
体をエポキシ等を真空含浸し、一体化して構成される。
【０００５】ところで、上記のようなディスク型の超電
導コイルにおいては、超電導導体１として、Ｎｂ3 Ｓｎ
やＮｂ3 Ａｌを用いた場合、これら化合物を作るための
高温での熱処理が必要である。
導コイルにおいては、超電導導体１として、Ｎｂ3 Ｓｎ
やＮｂ3 Ａｌを用いた場合、これら化合物を作るための
高温での熱処理が必要である。
【０００６】しかしながら、Ｎｂ3 ＳｎやＮｂ3 Ａｌの
超電導特性は、機械的な歪みに対して劣化し易いことか
ら、熱処理後、すなわちＮｂ3 ＳｎやＮｂ3 Ａｌを生成
後の巻線は望ましくなく、多くの場合、巻線後熱処理の
方法が採用されている。そして、この場合には、当然の
ことながら、熱処理に耐える導体絶縁構成が必要とな
る。
超電導特性は、機械的な歪みに対して劣化し易いことか
ら、熱処理後、すなわちＮｂ3 ＳｎやＮｂ3 Ａｌを生成
後の巻線は望ましくなく、多くの場合、巻線後熱処理の
方法が採用されている。そして、この場合には、当然の
ことながら、熱処理に耐える導体絶縁構成が必要とな
る。
【０００７】そこで、このような熱処理に耐える絶縁構
成として、セラミックテープで裏打ちしたマイカテープ
を用いたものが提案されてきている。しかしながら、こ
のような絶縁構成では、次のような問題点がある。
成として、セラミックテープで裏打ちしたマイカテープ
を用いたものが提案されてきている。しかしながら、こ
のような絶縁構成では、次のような問題点がある。
【０００８】（ａ）マイカは、せん断強度が小さく、し
たがってコイル全体のせん断強度を高めることができな
い。 （ｂ）通常、マイカテープ自身のバインダ材や裏打ち用
バインダ材には、有機材が使用されており、高温での熱
処理時に不都合なガスが発生し、テープ間の接着強度に
も劣化が生じて、電気的絶縁の信頼性が損なわれる。
たがってコイル全体のせん断強度を高めることができな
い。 （ｂ）通常、マイカテープ自身のバインダ材や裏打ち用
バインダ材には、有機材が使用されており、高温での熱
処理時に不都合なガスが発生し、テープ間の接着強度に
も劣化が生じて、電気的絶縁の信頼性が損なわれる。
【０００９】このため、このような絶縁構成を有する超
電導コイルを、例えば核融合装置の磁場コイルのように
強大な電磁力が作用する高磁界で大型のコイルに適用す
ることは困難である。
電導コイルを、例えば核融合装置の磁場コイルのように
強大な電磁力が作用する高磁界で大型のコイルに適用す
ることは困難である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
絶縁構成を有する超電導コイルにおいては、高磁界で大
型のコイルに適用することが困難であるという問題があ
った。本発明の目的は、高磁界で大型のコイルに適用す
ることが可能な高信頼の絶縁構成を有する超電導コイル
を提供することにある。
絶縁構成を有する超電導コイルにおいては、高磁界で大
型のコイルに適用することが困難であるという問題があ
った。本発明の目的は、高磁界で大型のコイルに適用す
ることが可能な高信頼の絶縁構成を有する超電導コイル
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、請求項１に対応する発明では、超電導導体
をディスクに埋め込んで構成されるディスク型の超電導
コイルにおいて、ディスクの表面に、絶縁性セラミック
スを成膜する。
めに、まず、請求項１に対応する発明では、超電導導体
をディスクに埋め込んで構成されるディスク型の超電導
コイルにおいて、ディスクの表面に、絶縁性セラミック
スを成膜する。
【００１２】ここで、特に上記絶縁性セラミックスとし
て、アルミナ膜を成膜することが望ましい。また、請求
項３に対応する発明では、多数の超電導より線をコンジ
ットに収納して構成される超電導コイルにおいて、コン
ジットの外表面に、絶縁性セラミックスを成膜する。こ
こで、特に上記絶縁性セラミックスとして、窒化珪素膜
を成膜することが望ましい。
て、アルミナ膜を成膜することが望ましい。また、請求
項３に対応する発明では、多数の超電導より線をコンジ
ットに収納して構成される超電導コイルにおいて、コン
ジットの外表面に、絶縁性セラミックスを成膜する。こ
こで、特に上記絶縁性セラミックスとして、窒化珪素膜
を成膜することが望ましい。
【００１３】
【作用】従って、まず、請求項１に対応する発明の超電
導コイルにおいては、ディスクの表面に、アルミナ膜等
の絶縁性セラミックスを成膜して絶縁処理することによ
り、ディスクの表面が強固に固体絶縁されるため、超電
導導体の熱処理に耐えられるばかりでなく、絶縁部のせ
ん断強度も十分に高く、高信頼の電気的絶縁構成を有す
る超電導コイルを得ることができる。
導コイルにおいては、ディスクの表面に、アルミナ膜等
の絶縁性セラミックスを成膜して絶縁処理することによ
り、ディスクの表面が強固に固体絶縁されるため、超電
導導体の熱処理に耐えられるばかりでなく、絶縁部のせ
ん断強度も十分に高く、高信頼の電気的絶縁構成を有す
る超電導コイルを得ることができる。
【００１４】また、請求項３に対応する発明の超電導コ
イルにおいては、コンジットの外表面に、窒化珪素膜等
の絶縁性セラミックスを成膜して絶縁処理することによ
り、コンジットの外表面が強固に固体絶縁されるため、
超電導導体の熱処理に耐えられるばかりでなく、絶縁部
のせん断強度も十分に高く、高信頼の電気的絶縁構成を
有する超電導コイルを得ることができる。
イルにおいては、コンジットの外表面に、窒化珪素膜等
の絶縁性セラミックスを成膜して絶縁処理することによ
り、コンジットの外表面が強固に固体絶縁されるため、
超電導導体の熱処理に耐えられるばかりでなく、絶縁部
のせん断強度も十分に高く、高信頼の電気的絶縁構成を
有する超電導コイルを得ることができる。
【００１５】以上により、例えば核融合装置の磁場コイ
ルのように強大な電磁力が作用する高磁界で大型のコイ
ルに適用することが可能な高信頼の絶縁構成を有するも
のとなる。
ルのように強大な電磁力が作用する高磁界で大型のコイ
ルに適用することが可能な高信頼の絶縁構成を有するも
のとなる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、本実施例によるディスク型の
超電導コイルの構成例を示す横断面模式図であり、図３
と同一要素には同一符号を付して示している。
て詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、本実施例によるディスク型の
超電導コイルの構成例を示す横断面模式図であり、図３
と同一要素には同一符号を付して示している。
【００１７】すなわち、本実施例の超電導コイルは、図
１に示すように、超電導導体１をアルミナテープ２で巻
き、表面に絶縁性セラミックスとしてアルミナ膜３を成
膜したディスク４に設けられた溝５に嵌め込み、エポキ
シ等を真空含浸して構成している。
１に示すように、超電導導体１をアルミナテープ２で巻
き、表面に絶縁性セラミックスとしてアルミナ膜３を成
膜したディスク４に設けられた溝５に嵌め込み、エポキ
シ等を真空含浸して構成している。
【００１８】ここで、アルミナ膜３は、ディスク４の表
面にアルミニウムを付け、これを酸化して成膜する。次
に、以上のように構成した本実施例のディスク型の超電
導コイルにおいては、ディスク４の表面に、絶縁性セラ
ミックスとしてアルミナ膜３を成膜していることによ
り、ディスク４の表面が強固に固体絶縁されるため、超
電導導体１の熱処理に耐えられるばかりでなく、絶縁部
のせん断強度も十分に高く、高信頼の電気的絶縁構成を
有する。
面にアルミニウムを付け、これを酸化して成膜する。次
に、以上のように構成した本実施例のディスク型の超電
導コイルにおいては、ディスク４の表面に、絶縁性セラ
ミックスとしてアルミナ膜３を成膜していることによ
り、ディスク４の表面が強固に固体絶縁されるため、超
電導導体１の熱処理に耐えられるばかりでなく、絶縁部
のせん断強度も十分に高く、高信頼の電気的絶縁構成を
有する。
【００１９】すなわち、アルミナ膜３は、ディスク４に
直接成膜するものであり、アルミナテープ２には、マイ
カ等のせん断強度の小さな絶縁材を用いていないため、
絶縁部のせん断強度は十分に高く、また超電導導体１の
熱処理時に有害なガスの放出の問題もないため、信頼性
も十分に高いものとなる。
直接成膜するものであり、アルミナテープ２には、マイ
カ等のせん断強度の小さな絶縁材を用いていないため、
絶縁部のせん断強度は十分に高く、また超電導導体１の
熱処理時に有害なガスの放出の問題もないため、信頼性
も十分に高いものとなる。
【００２０】上述したように、本実施例のディスク型の
超電導コイルは、超電導導体１をアルミナテープ２で巻
き、表面に絶縁性セラミックスとしてアルミナ膜３を成
膜したディスク４に設けられた溝５に嵌め込み、エポキ
シ等を真空含浸して構成するようにしたものである。
超電導コイルは、超電導導体１をアルミナテープ２で巻
き、表面に絶縁性セラミックスとしてアルミナ膜３を成
膜したディスク４に設けられた溝５に嵌め込み、エポキ
シ等を真空含浸して構成するようにしたものである。
【００２１】従って、ディスク４の表面に、アルミナ膜
３を成膜して絶縁処理しているので、ディスク４の表面
が強固に固体絶縁されるため、超電導導体１の熱処理に
耐えられるばかりでなく、絶縁部のせん断強度も十分に
高く、高信頼の電気的絶縁構成を有する超電導コイルを
得ることが可能となる。
３を成膜して絶縁処理しているので、ディスク４の表面
が強固に固体絶縁されるため、超電導導体１の熱処理に
耐えられるばかりでなく、絶縁部のせん断強度も十分に
高く、高信頼の電気的絶縁構成を有する超電導コイルを
得ることが可能となる。
【００２２】これにより、例えば核融合装置の磁場コイ
ルのように強大な電磁力が作用する高磁界で大型のコイ
ルに適用することが可能な高信頼の絶縁構成を有するも
のとなる。
ルのように強大な電磁力が作用する高磁界で大型のコイ
ルに適用することが可能な高信頼の絶縁構成を有するも
のとなる。
【００２３】（第２の実施例）図２は、本実施例による
超電導コイルの構成例を示す横断面模式図である。すな
わち、本実施例の超電導コイルは、図２に示すように、
多数の超電導より線６を収納するコンジット７の外表面
に、絶縁性セラミックスとして窒化珪素膜８を成膜し、
窒化珪素テープ９を巻き、これを巻き線し、エポキシ等
を真空含浸して構成している。
超電導コイルの構成例を示す横断面模式図である。すな
わち、本実施例の超電導コイルは、図２に示すように、
多数の超電導より線６を収納するコンジット７の外表面
に、絶縁性セラミックスとして窒化珪素膜８を成膜し、
窒化珪素テープ９を巻き、これを巻き線し、エポキシ等
を真空含浸して構成している。
【００２４】ここで、窒化珪素膜８は、コンジット７の
外表面に珪素を付け、これを窒化処理して成膜する。次
に、以上のように構成した本実施例の超電導コイルにお
いては、コンジット７の外表面に、絶縁性セラミックス
として窒化珪素膜８を成膜していることにより、コンジ
ット７の外表面が強固に固体絶縁されるため、超電導導
体１の熱処理に耐えられるばかりでなく、絶縁部のせん
断強度も十分に高く、高信頼の電気的絶縁構成を有す
る。
外表面に珪素を付け、これを窒化処理して成膜する。次
に、以上のように構成した本実施例の超電導コイルにお
いては、コンジット７の外表面に、絶縁性セラミックス
として窒化珪素膜８を成膜していることにより、コンジ
ット７の外表面が強固に固体絶縁されるため、超電導導
体１の熱処理に耐えられるばかりでなく、絶縁部のせん
断強度も十分に高く、高信頼の電気的絶縁構成を有す
る。
【００２５】すなわち、窒化珪素膜８は、コンジット７
に直接成膜するものであり、窒化珪素テープ９には、マ
イカ等のせん断強度の小さな絶縁材を用いていないた
め、絶縁部のせん断強度は十分に高く、また超電導導体
１の熱処理時に有害なガスの放出の問題もないため、信
頼性も十分に高いものとなる。
に直接成膜するものであり、窒化珪素テープ９には、マ
イカ等のせん断強度の小さな絶縁材を用いていないた
め、絶縁部のせん断強度は十分に高く、また超電導導体
１の熱処理時に有害なガスの放出の問題もないため、信
頼性も十分に高いものとなる。
【００２６】上述したように、本実施例のディスク型の
超電導コイルは、多数の超電導より線６を収納するコン
ジット７の外表面に、絶縁性セラミックスとして窒化珪
素膜８を成膜し、窒化珪素テープ９を巻き、これを巻き
線し、エポキシ等を真空含浸して構成するようにしたも
のである。
超電導コイルは、多数の超電導より線６を収納するコン
ジット７の外表面に、絶縁性セラミックスとして窒化珪
素膜８を成膜し、窒化珪素テープ９を巻き、これを巻き
線し、エポキシ等を真空含浸して構成するようにしたも
のである。
【００２７】従って、コンジット７の外表面に、窒化珪
素膜８を成膜して絶縁処理しているので、窒化珪素膜８
の接着力が強く、コンジット７の外表面が強固に固体絶
縁されるため、超電導導体１の熱処理に耐えられるばか
りでなく、絶縁部のせん断強度も十分に高く、高信頼の
電気的絶縁構成を有する超電導コイルを得ることが可能
となる。
素膜８を成膜して絶縁処理しているので、窒化珪素膜８
の接着力が強く、コンジット７の外表面が強固に固体絶
縁されるため、超電導導体１の熱処理に耐えられるばか
りでなく、絶縁部のせん断強度も十分に高く、高信頼の
電気的絶縁構成を有する超電導コイルを得ることが可能
となる。
【００２８】これにより、例えば核融合装置の磁場コイ
ルのように強大な電磁力が作用する高磁界で大型のコイ
ルに適用することが可能な高信頼の絶縁構成を有するも
のとなる。
ルのように強大な電磁力が作用する高磁界で大型のコイ
ルに適用することが可能な高信頼の絶縁構成を有するも
のとなる。
【００２９】尚、本発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、次のようにしても同様に実施できるもので
ある。 （ａ）上記第１の実施例では、ディスク４の表面に、絶
縁性セラミックスとしてアルミナ膜３を成膜する場合に
ついて説明したが、これに限らず、絶縁性セラミックス
として、アルミナ膜以外のものを成膜して絶縁処理する
ようにしてもよい。
のではなく、次のようにしても同様に実施できるもので
ある。 （ａ）上記第１の実施例では、ディスク４の表面に、絶
縁性セラミックスとしてアルミナ膜３を成膜する場合に
ついて説明したが、これに限らず、絶縁性セラミックス
として、アルミナ膜以外のものを成膜して絶縁処理する
ようにしてもよい。
【００３０】（ｂ）上記第２の実施例では、コンジット
７の外表面に、絶縁性セラミックスとして窒化珪素膜８
を成膜する場合について説明したが、これに限らず、絶
縁性セラミックスとして、窒化珪素膜以外のものを成膜
して絶縁処理するようにしてもよい。
７の外表面に、絶縁性セラミックスとして窒化珪素膜８
を成膜する場合について説明したが、これに限らず、絶
縁性セラミックスとして、窒化珪素膜以外のものを成膜
して絶縁処理するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、まず、請求項１に
対応する発明によれば、超電導導体をディスクに埋め込
んで構成されるディスク型の超電導コイルにおいて、デ
ィスクの表面に、アルミナ膜等の絶縁性セラミックスを
成膜するようにしたので、高磁界で大型のコイルに適用
することが可能な高信頼の絶縁構成を有する超電導コイ
ルが提供できる。
対応する発明によれば、超電導導体をディスクに埋め込
んで構成されるディスク型の超電導コイルにおいて、デ
ィスクの表面に、アルミナ膜等の絶縁性セラミックスを
成膜するようにしたので、高磁界で大型のコイルに適用
することが可能な高信頼の絶縁構成を有する超電導コイ
ルが提供できる。
【００３２】また、請求項３に対応する発明によれば、
多数の超電導より線をコンジットに収納して構成される
超電導コイルにおいて、コンジットの外表面に、窒化珪
素膜等の絶縁性セラミックスを成膜するようにしたの
で、高磁界で大型のコイルに適用することが可能な高信
頼の絶縁構成を有する超電導コイルが提供できる。
多数の超電導より線をコンジットに収納して構成される
超電導コイルにおいて、コンジットの外表面に、窒化珪
素膜等の絶縁性セラミックスを成膜するようにしたの
で、高磁界で大型のコイルに適用することが可能な高信
頼の絶縁構成を有する超電導コイルが提供できる。
【図１】本発明による超電導コイルの第１の実施例を示
す横断面模式図。
す横断面模式図。
【図２】本発明による超電導コイルの第２の実施例を示
す横断面模式図。
す横断面模式図。
【図３】従来のディスク型の超電導コイルの構成例を示
す横断面模式図。
す横断面模式図。
１…超電導導体、 ２…アルミナテープ、 ３…アルミナ膜、 ４…ディスク、 ５…溝、 ６…超電導より線、 ７…コンジット、 ８…窒化珪素膜、 ９…窒化珪素テープ、 １０…絶縁テープ、 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ…ディスク、 １２…絶縁シート、 １３…ディスク絶縁。
Claims (4)
- 【請求項１】 超電導導体をディスクに埋め込んで構成
されるディスク型の超電導コイルにおいて、 前記ディスクの表面に、絶縁性セラミックスを成膜した
ことを特徴とする超電導コイル。 - 【請求項２】 前記絶縁性セラミックスとして、アルミ
ナ膜を成膜するようにしたことを特徴とする請求項１に
記載の超電導コイル。 - 【請求項３】 多数の超電導より線をコンジットに収納
して構成される超電導コイルにおいて、 前記コンジットの外表面に、絶縁性セラミックスを成膜
したことを特徴とする超電導コイル。 - 【請求項４】 前記絶縁性セラミックスとして、窒化珪
素膜を成膜するようにしたことを特徴とする請求項３に
記載の超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8269995A JPH08279413A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8269995A JPH08279413A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 超電導コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08279413A true JPH08279413A (ja) | 1996-10-22 |
Family
ID=13781662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8269995A Pending JPH08279413A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08279413A (ja) |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP8269995A patent/JPH08279413A/ja active Pending
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