JPH084044B2 - 超電導シートコイル - Google Patents
超電導シートコイルInfo
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- JPH084044B2 JPH084044B2 JP62221770A JP22177087A JPH084044B2 JP H084044 B2 JPH084044 B2 JP H084044B2 JP 62221770 A JP62221770 A JP 62221770A JP 22177087 A JP22177087 A JP 22177087A JP H084044 B2 JPH084044 B2 JP H084044B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は核磁気共鳴装置用マグネットや粒子加速器用
マグネット等の超電導機器に用いられる超電導シートコ
イルに関する。
マグネット等の超電導機器に用いられる超電導シートコ
イルに関する。
「従来の技術」 近時、常電導状態から超電導状態へ遷移する臨界温度
（Tc）が液体窒素温度以上の高い値を示す酸化物系の超
電導材料が種々発見されつつある。そして、従来、この
種の超電導材料からなる超電導体の中でもＡ−Ｂ−Cu−
Ｏ系（ただし、ＡはY,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Eu,Gd,Tb,Sm,Dy,
Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Sc等の周期律表III a族金属元素を示
し、ＢはBa,Sr,Mg,Ca,Ra,Be等のアルカル土類金属元素
を示す）、Ａ−Ｂ−Cu−Ｏ−Ｘ系（ただし、ＸはF,Cl,
等のハロゲン元素を示す）の超電導体を製造するには、
上記III a族金属元素の化合物粉末と上記アルカリ土類
金属元素の化合物粉末と酸化銅粉末を混合して得た混合
粉末を、所定形状に成形し、更に熱処理を施して超電導
体を得ている。
（Tc）が液体窒素温度以上の高い値を示す酸化物系の超
電導材料が種々発見されつつある。そして、従来、この
種の超電導材料からなる超電導体の中でもＡ−Ｂ−Cu−
Ｏ系（ただし、ＡはY,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Eu,Gd,Tb,Sm,Dy,
Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Sc等の周期律表III a族金属元素を示
し、ＢはBa,Sr,Mg,Ca,Ra,Be等のアルカル土類金属元素
を示す）、Ａ−Ｂ−Cu−Ｏ−Ｘ系（ただし、ＸはF,Cl,
等のハロゲン元素を示す）の超電導体を製造するには、
上記III a族金属元素の化合物粉末と上記アルカリ土類
金属元素の化合物粉末と酸化銅粉末を混合して得た混合
粉末を、所定形状に成形し、更に熱処理を施して超電導
体を得ている。
「発明が解決しようとする問題点」 ところが、上記III a族金属元素の化合物粉末やアル
カリ土類金属元素の化合物粉末等は極めて加工性が悪
く、そのためこれら原料から超電導コイルを得ようとし
ても、断線等のトラブルを生じ易く、上記Ａ−Ｂ−Cu−
Ｏ系やＡ−Ｂ−Cu−Ｏ−Ｘ系の超電導体を用いて超電導
コイルを作成することが困難な問題があった。
カリ土類金属元素の化合物粉末等は極めて加工性が悪
く、そのためこれら原料から超電導コイルを得ようとし
ても、断線等のトラブルを生じ易く、上記Ａ−Ｂ−Cu−
Ｏ系やＡ−Ｂ−Cu−Ｏ−Ｘ系の超電導体を用いて超電導
コイルを作成することが困難な問題があった。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、機械的
強度の優れた酸化物系の超電導シートコイルの提供を目
的としている。
強度の優れた酸化物系の超電導シートコイルの提供を目
的としている。
「問題点を解決するための手段」 本発明は、酸化物超電導体からなる超電導回路を具備
してなる超電導シートコイルであって、少なくとも表面
部分を、Ti,Zr,Hf等の周期律表IV a族金属元素あるいは
V,Nb,Ta等のVa族金属元素のうちから選択される単体金
属またはこれらの各金属を含有する合金で構成し、かつ
その表面に形成すべき回路パターンと同一平面形状の溝
を形成してなる基板の表面に、酸化皮膜が形成され、上
記溝内に酸化物系超電導体からなる超電導回路が形成さ
れた構成とし、問題解決の手段とした。
してなる超電導シートコイルであって、少なくとも表面
部分を、Ti,Zr,Hf等の周期律表IV a族金属元素あるいは
V,Nb,Ta等のVa族金属元素のうちから選択される単体金
属またはこれらの各金属を含有する合金で構成し、かつ
その表面に形成すべき回路パターンと同一平面形状の溝
を形成してなる基板の表面に、酸化皮膜が形成され、上
記溝内に酸化物系超電導体からなる超電導回路が形成さ
れた構成とし、問題解決の手段とした。
「実施例」 第１図および第２図はこの発明による超電導シートコ
イルの一例を示す図であって、符号１は超電導シートコ
イルである。この超電導シートコイル１は、螺旋状の溝
２が形成された基板３の表面に酸化皮膜４が形成され、
かつ基板３の溝２内に、酸化物系超電導体からなる超電
導回路５が形成された構成になっている。
イルの一例を示す図であって、符号１は超電導シートコ
イルである。この超電導シートコイル１は、螺旋状の溝
２が形成された基板３の表面に酸化皮膜４が形成され、
かつ基板３の溝２内に、酸化物系超電導体からなる超電
導回路５が形成された構成になっている。
この基板３の材料としては、Ti,Zr,Hf等の周期律表IV
a族金属元素あるいはV,Nb,Ta等のV a族金属元素のうち
から選択される単体金属またはこれらの各金属を含有す
る合金が使用される。これらの金属材料に共通する性質
としては、高融点であり、酸化されて生じた酸化皮膜が
微細化し易く、また生成された酸化皮膜の化学的安定性
や絶縁性が優れている等の点である。
a族金属元素あるいはV,Nb,Ta等のV a族金属元素のうち
から選択される単体金属またはこれらの各金属を含有す
る合金が使用される。これらの金属材料に共通する性質
としては、高融点であり、酸化されて生じた酸化皮膜が
微細化し易く、また生成された酸化皮膜の化学的安定性
や絶縁性が優れている等の点である。
また、上記酸化物系超電導体としては、Ｙ−Ba−Cu−
Ｏ等のＡ−Ｂ−Cu−Ｏ系（ただし、ＡはY,La,Ce,Pr,Nd,
Pm,Eu,Gd,Tb,Sm,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Sc等の周期律表III
a族金属元素を示し、ＢはBa,Sr,Mg,Ca,Ra,Be等のアル
カリ土類金属元素を示す）、Ａ−Ｂ−Cu−Ｏ−Ｘ系（た
だし、ＸはF,Cl,等のハロゲン元素を示す）等の酸化物
系超電導体が好適に使用される。
Ｏ等のＡ−Ｂ−Cu−Ｏ系（ただし、ＡはY,La,Ce,Pr,Nd,
Pm,Eu,Gd,Tb,Sm,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Sc等の周期律表III
a族金属元素を示し、ＢはBa,Sr,Mg,Ca,Ra,Be等のアル
カリ土類金属元素を示す）、Ａ−Ｂ−Cu−Ｏ−Ｘ系（た
だし、ＸはF,Cl,等のハロゲン元素を示す）等の酸化物
系超電導体が好適に使用される。
基板３に形成する溝２の寸法は超電導シートコイル１
の電気容量によって適宜設定される。また基板３の表面
に形成される酸化皮膜４の厚さは、 0.1〜数十μｍ程度とするのが好ましい。
の電気容量によって適宜設定される。また基板３の表面
に形成される酸化皮膜４の厚さは、 0.1〜数十μｍ程度とするのが好ましい。
この超電導シートコイル１は、次のように製造され
る。まず、表面に渦巻状の溝２が形成された基板３を用
意する。基板３の表面に溝２を形成する方法としては、
機械プレスによる方法、基板３の表面を研摩して溝２を
形成する方法、エッチングによる方法などが好適に用い
られる。なお、この例においては螺旋状の超電導回路を
形成しようとする関係から、上記溝２は螺旋状に形成す
る。
る。まず、表面に渦巻状の溝２が形成された基板３を用
意する。基板３の表面に溝２を形成する方法としては、
機械プレスによる方法、基板３の表面を研摩して溝２を
形成する方法、エッチングによる方法などが好適に用い
られる。なお、この例においては螺旋状の超電導回路を
形成しようとする関係から、上記溝２は螺旋状に形成す
る。
次に、この基板３の溝２内に酸化物系超電導体の原料
粉末を充填する。この原料粉末は、例えば超電導体とし
てＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体を用いる場合、イットリウ
ムの化合物粉末とバリウムの化合物粉末と銅の化合物粉
末の各粉末を所定の比率で均一に混合した混合粉末や、
この混合粉末を焼成した焼成粉末が使用される。また各
元素の化合物としては、各元素の酸化物、塩化物、フッ
化物、硫化物、炭酸化物、臭化物などを用いることがで
き、特に各元素の酸化物が好ましい。
粉末を充填する。この原料粉末は、例えば超電導体とし
てＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体を用いる場合、イットリウ
ムの化合物粉末とバリウムの化合物粉末と銅の化合物粉
末の各粉末を所定の比率で均一に混合した混合粉末や、
この混合粉末を焼成した焼成粉末が使用される。また各
元素の化合物としては、各元素の酸化物、塩化物、フッ
化物、硫化物、炭酸化物、臭化物などを用いることがで
き、特に各元素の酸化物が好ましい。
次に、基板３に熱処理を施して、基板３の溝２内に充
填した超電導体の原料粉末中の各元素間に反応を起こさ
せ、超電導性を有する超電導体を生成させる。この熱処
理の条件は、使用する超電導体の種類によって適宜設定
されるが、例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体を作成する
場合には、800〜1100℃、１〜300時間程度が好適であ
る。また、この熱処理時の雰囲気は、酸素ガスとアルゴ
ンガスなどの不活性ガスとの混合ガスやこの混合ガス中
に塩素ガス、フッ素ガスなどのハロゲンガスを混合した
ガスなどの酸化性雰囲気とすることが好ましい。
填した超電導体の原料粉末中の各元素間に反応を起こさ
せ、超電導性を有する超電導体を生成させる。この熱処
理の条件は、使用する超電導体の種類によって適宜設定
されるが、例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体を作成する
場合には、800〜1100℃、１〜300時間程度が好適であ
る。また、この熱処理時の雰囲気は、酸素ガスとアルゴ
ンガスなどの不活性ガスとの混合ガスやこの混合ガス中
に塩素ガス、フッ素ガスなどのハロゲンガスを混合した
ガスなどの酸化性雰囲気とすることが好ましい。
なお、基板３の溝２内に充填する原料粉末の代わりに
超電導性を有する超電導体の粉末を用いても良い。また
この超電導体の粉末あるいはその原料粉末を溝２内に充
填する場合、これらの粉末をバインダー物質などととも
に混合してペースト状とした材料を溝２内に充填しても
良い。
超電導性を有する超電導体の粉末を用いても良い。また
この超電導体の粉末あるいはその原料粉末を溝２内に充
填する場合、これらの粉末をバインダー物質などととも
に混合してペースト状とした材料を溝２内に充填しても
良い。
また上記酸化皮膜４は、基板３の溝２内に上記粉末を
充填する前に予め形成しておいても良く、例えば溝２が
形成された基板３に、陽極酸化処理や基板３を酸化雰囲
気中で加熱するなどの酸化処理や基板３を過酸化水素水
溶液、硝酸水溶液中に浸漬する化成酸化処理等を施し、
その表面に酸化皮膜４を形成し、次に基板３の溝２内に
超電導体の粉末あるいはその原料粉末を充填し、次に熱
処理を施しても良い。
充填する前に予め形成しておいても良く、例えば溝２が
形成された基板３に、陽極酸化処理や基板３を酸化雰囲
気中で加熱するなどの酸化処理や基板３を過酸化水素水
溶液、硝酸水溶液中に浸漬する化成酸化処理等を施し、
その表面に酸化皮膜４を形成し、次に基板３の溝２内に
超電導体の粉末あるいはその原料粉末を充填し、次に熱
処理を施しても良い。
以上の操作により、第２図に示すように、基板３の表
面に酸化皮膜４が形成されるとともに、螺旋状の酸化物
系超電導体からなる超電導回路５が形成された超電導シ
ートコイル１が製造される。
面に酸化皮膜４が形成されるとともに、螺旋状の酸化物
系超電導体からなる超電導回路５が形成された超電導シ
ートコイル１が製造される。
この超電導シートコイル１は、例えば多数枚を積層
し、各々の超電導回路５を接続することによって超電導
マグネットコイルとして利用される。
し、各々の超電導回路５を接続することによって超電導
マグネットコイルとして利用される。
この超電導シートコイル１は、形成すべき回路パター
ンと同一平面形状の溝２が形成されてなる基板３の表面
に、酸化皮膜４が形成され、上記溝２内に酸化物系超電
導体からなる超電導回路５が形成された構成なので、基
板３の溝２内に超電導体の原料粉末を充填し、熱処理を
施して超電導回路５を生成させることにより、超電導体
に塑性加工を施すことなく超電導シートコイル１を製造
することができ、加工性の悪い酸化物系超電導体の原料
を用いても容易に超電導シートコイル１を製造すること
ができる。
ンと同一平面形状の溝２が形成されてなる基板３の表面
に、酸化皮膜４が形成され、上記溝２内に酸化物系超電
導体からなる超電導回路５が形成された構成なので、基
板３の溝２内に超電導体の原料粉末を充填し、熱処理を
施して超電導回路５を生成させることにより、超電導体
に塑性加工を施すことなく超電導シートコイル１を製造
することができ、加工性の悪い酸化物系超電導体の原料
を用いても容易に超電導シートコイル１を製造すること
ができる。
また、この超電導シートコイル１は、基板２としてT
i,Zr,Hf等の周期律表IV a族金属元素あるいはV,Nb,Ta等
のVa族金属元素のうちから選択される単体金属またはこ
れらの各金属を含有する合金を材料として用いたので、
基板３の表面に形成される酸化皮膜４は微細化し、その
酸化皮膜４上に形成される超電導回路５との密着性が良
好に得られ、超電導回路５の剥離を生じ難くすることが
できる。
i,Zr,Hf等の周期律表IV a族金属元素あるいはV,Nb,Ta等
のVa族金属元素のうちから選択される単体金属またはこ
れらの各金属を含有する合金を材料として用いたので、
基板３の表面に形成される酸化皮膜４は微細化し、その
酸化皮膜４上に形成される超電導回路５との密着性が良
好に得られ、超電導回路５の剥離を生じ難くすることが
できる。
また、この酸化皮膜４は化学的安定性に優れ、超電導
回路５に不純物が拡散することがないので、優れた超電
導特性を有する超電導回路５を生成させることができ
る。
回路５に不純物が拡散することがないので、優れた超電
導特性を有する超電導回路５を生成させることができ
る。
また、この酸化皮膜４は、絶縁性が良好で安定してお
り、基板３と超電導回路５間に均一な絶縁性を得ること
ができる。
り、基板３と超電導回路５間に均一な絶縁性を得ること
ができる。
また、基板３の材料に用いる金属材料は高融点であ
り、超電導回路５を焼結させる熱処理時に高温で熱処理
を施すことができる。またこれらの金属材料は酸素含有
雰囲気中で高温加熱するなど簡単な操作により緻密な酸
化皮膜４を形成することができる。
り、超電導回路５を焼結させる熱処理時に高温で熱処理
を施すことができる。またこれらの金属材料は酸素含有
雰囲気中で高温加熱するなど簡単な操作により緻密な酸
化皮膜４を形成することができる。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明による超電導シートコ
イルは、形成すべき回路パターンと同一平面形状の溝が
形成されてなる基板の表面に、酸化皮膜が形成され、上
記溝内に酸化物系超電導体からなる超電導回路が形成さ
れた構成なので、基板の溝内に超電導体の原料粉末を充
填し、熱処理を施して超電導回路を生成させることによ
り、超電導体に塑性加工を施すとなく超電導シートコイ
ルを製造することができ、加工性の悪い酸化物系超電導
体の原料を用いても容易に超電導シートコイルを製造す
ることができる。
イルは、形成すべき回路パターンと同一平面形状の溝が
形成されてなる基板の表面に、酸化皮膜が形成され、上
記溝内に酸化物系超電導体からなる超電導回路が形成さ
れた構成なので、基板の溝内に超電導体の原料粉末を充
填し、熱処理を施して超電導回路を生成させることによ
り、超電導体に塑性加工を施すとなく超電導シートコイ
ルを製造することができ、加工性の悪い酸化物系超電導
体の原料を用いても容易に超電導シートコイルを製造す
ることができる。
また、この超電導シートコイルは、少なくとも表面部
分をTi,Zr,Hf等の周期律表IV a族金属元素あるいはV,N
b,Ta等のV a族金属元素のうちから選択される単体金属
またはこれらの各金属を含有する合金で構成してなる基
板を用いたので、基板の表面に形成される酸化皮膜は微
細化し、その酸化皮膜上に形成される超電導回路との密
着性が良好に得られ、超電導回路の剥離を生じ難くする
ことができる。
分をTi,Zr,Hf等の周期律表IV a族金属元素あるいはV,N
b,Ta等のV a族金属元素のうちから選択される単体金属
またはこれらの各金属を含有する合金で構成してなる基
板を用いたので、基板の表面に形成される酸化皮膜は微
細化し、その酸化皮膜上に形成される超電導回路との密
着性が良好に得られ、超電導回路の剥離を生じ難くする
ことができる。
また、この酸化皮膜は化学的安定性に優れ、超電導回
路に不純物が拡散することがないので、優れた超電導特
性を有する超電導回路を生成させることができる。
路に不純物が拡散することがないので、優れた超電導特
性を有する超電導回路を生成させることができる。
また、この酸化皮膜は、絶縁性が良好で安定してお
り、基板と超電導回路間に均一な絶縁性を得ることがで
きる。
り、基板と超電導回路間に均一な絶縁性を得ることがで
きる。
また、基板に用いる金属材料は高融点であり、超電導
回路を焼結させる熱処理時に高温で熱処理を施すことが
できる。またこれらの金属材料は酸素含有雰囲気中で高
温加熱するなど簡単な操作により緻密な酸化皮膜を形成
することができる。
回路を焼結させる熱処理時に高温で熱処理を施すことが
できる。またこれらの金属材料は酸素含有雰囲気中で高
温加熱するなど簡単な操作により緻密な酸化皮膜を形成
することができる。
第１図および第２図はこの発明による超電導シートコイ
ルの一例を示す図であって、第１図は超電導シートコイ
ルの側断面図、第２図は超電導シートコイルの斜視図で
ある。 １……超電導シートコイル、２……溝、３……基板、４
……酸化皮膜、５……超電導回路。
ルの一例を示す図であって、第１図は超電導シートコイ
ルの側断面図、第２図は超電導シートコイルの斜視図で
ある。 １……超電導シートコイル、２……溝、３……基板、４
……酸化皮膜、５……超電導回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 宰 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 杉本 優 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 池野 義光 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 定方 信行 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 中川 三紀夫 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】酸化物超電導体からなる超電導回路を具備
してなる超電導シートコイルであって、 少なくとも表面部分を、Ti,Zr,Hf等の周期律表IV a族金
属元素あるいはV,Nb,Ta等のV a族金属元素のうちから選
択される単体金属またはこれらの各金属を含有する合金
で構成し、かつその表面に形成すべき回路パターンと同
一平面形状の溝を形成してなる基板の表面に、酸化皮膜
が形成され、上記溝内に酸化物系超電導体からなる超電
導回路が形成されたことを特徴とする超電導シートコイ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62221770A JPH084044B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | 超電導シートコイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62221770A JPH084044B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | 超電導シートコイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6464304A JPS6464304A (en) | 1989-03-10 |
| JPH084044B2 true JPH084044B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=16771928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62221770A Expired - Lifetime JPH084044B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | 超電導シートコイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084044B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5231078A (en) * | 1991-09-05 | 1993-07-27 | Ael Defense Corp. | Thin film superconducting LC network |
| IT1398934B1 (it) * | 2009-06-18 | 2013-03-28 | Edison Spa | Elemento superconduttivo e relativo procedimento di preparazione |
| JP5516540B2 (ja) * | 2011-10-05 | 2014-06-11 | 株式会社豊田中央研究所 | 超伝導コイル |
| MX2017002939A (es) | 2014-09-05 | 2017-12-07 | Hyperfine Res Inc | Configuracion automatica de un sistema de formacion de imagenes por resonancia magnetica de campo bajo. |
-
1987
- 1987-09-04 JP JP62221770A patent/JPH084044B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6464304A (en) | 1989-03-10 |
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