JPH10116723A - 超電導マグネット - Google Patents
超電導マグネットInfo
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- JPH10116723A JPH10116723A JP26879996A JP26879996A JPH10116723A JP H10116723 A JPH10116723 A JP H10116723A JP 26879996 A JP26879996 A JP 26879996A JP 26879996 A JP26879996 A JP 26879996A JP H10116723 A JPH10116723 A JP H10116723A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クエンチ防止として超電導マグネット製作工
程において樹脂含浸工程を必要とせず、超電導巻線固定
が簡単、かつ、確実で、製作コストが安価な超電導マグ
ネットを提供するものである。 【解決手段】 最外層にエナメル絶縁層３を有した超電
導線材をコイル状に巻き回してなる超電導マグネットに
おいて、上記エナメル絶縁層３の外周に接着層４を形成
したものである。
程において樹脂含浸工程を必要とせず、超電導巻線固定
が簡単、かつ、確実で、製作コストが安価な超電導マグ
ネットを提供するものである。 【解決手段】 最外層にエナメル絶縁層３を有した超電
導線材をコイル状に巻き回してなる超電導マグネットに
おいて、上記エナメル絶縁層３の外周に接着層４を形成
したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超電導マグネット
に係り、特に、超電導線材をコイル状に巻き回してなる
超電導マグネットに関するものである。
に係り、特に、超電導線材をコイル状に巻き回してなる
超電導マグネットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】超電導マグネットは、その運転時におい
て、磁界発生時に生じる電磁力により、超電導巻線が動
いて（以下、ワイヤームーブメントと呼ぶ）摩擦熱が発
生する。その摩擦熱が原因で超電導が部分的に破れて常
電導部（抵抗成分）が発生し、その常電導部が超電導巻
線の長さ方向に伝搬する。やがて、超電導マグネット全
体が常電導に転位する現象が発生することがあり、これ
を超電導マグネットの“クエンチ”と呼んでいる。
て、磁界発生時に生じる電磁力により、超電導巻線が動
いて（以下、ワイヤームーブメントと呼ぶ）摩擦熱が発
生する。その摩擦熱が原因で超電導が部分的に破れて常
電導部（抵抗成分）が発生し、その常電導部が超電導巻
線の長さ方向に伝搬する。やがて、超電導マグネット全
体が常電導に転位する現象が発生することがあり、これ
を超電導マグネットの“クエンチ”と呼んでいる。
【０００３】この“クエンチ”は、超電導マグネットに
とって最も避けなければならない（好ましくない）現象
であり、“クエンチ”の発生は超電導マグネットに蓄積
された磁気的なエネルギーが瞬時に熱に変換されて発生
するため、冷媒（液体ヘリウム）の多量の蒸発を伴う。
とって最も避けなければならない（好ましくない）現象
であり、“クエンチ”の発生は超電導マグネットに蓄積
された磁気的なエネルギーが瞬時に熱に変換されて発生
するため、冷媒（液体ヘリウム）の多量の蒸発を伴う。
【０００４】また、最悪の場合、超電導巻線のジュール
発熱による超電導巻線の焼損または超電導特性の劣化に
よって、超電導マグネットが使用不可能になるおそれが
ある。
発熱による超電導巻線の焼損または超電導特性の劣化に
よって、超電導マグネットが使用不可能になるおそれが
ある。
【０００５】“クエンチ”の発生原因は、そのほとんど
がワイヤームーブメントによるものであり、ワイヤーム
ーブメントを防ぐことが最良のクエンチ防止策となる。
ワイヤームーブメント防止策として、次のような方法が
挙げられる。
がワイヤームーブメントによるものであり、ワイヤーム
ーブメントを防ぐことが最良のクエンチ防止策となる。
ワイヤームーブメント防止策として、次のような方法が
挙げられる。
【０００６】 超電導マグネットの巻線作業時におい
て、巻線張力を高くして強固に超電導線材を巻く。
て、巻線張力を高くして強固に超電導線材を巻く。
【０００７】 巻線後にエポキシ樹脂などを超電導マ
グネットに真空含浸させて、超電導巻線間の隙間を樹脂
で埋める。
グネットに真空含浸させて、超電導巻線間の隙間を樹脂
で埋める。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エポキ
シ樹脂などを真空含浸させる方法は、必然的に、真空含
浸装置を必要とするほか、超電導マグネットの製作工程
が増えて製作コストの上昇を招く。さらに、樹脂含浸後
に、密巻きした超電導巻線間の隙間の全てに樹脂が含浸
されているかどうかを確認することは不可能であり、超
電導マグネット運転時において、時折、樹脂含浸不良に
よる非含浸部が原因で“クエンチ”が発生することがあ
るため、超電導巻線固定の信頼性という観点からも問題
があった。
シ樹脂などを真空含浸させる方法は、必然的に、真空含
浸装置を必要とするほか、超電導マグネットの製作工程
が増えて製作コストの上昇を招く。さらに、樹脂含浸後
に、密巻きした超電導巻線間の隙間の全てに樹脂が含浸
されているかどうかを確認することは不可能であり、超
電導マグネット運転時において、時折、樹脂含浸不良に
よる非含浸部が原因で“クエンチ”が発生することがあ
るため、超電導巻線固定の信頼性という観点からも問題
があった。
【０００９】そこで本発明は、上記課題を解決し、クエ
ンチ防止として超電導マグネット製作工程において樹脂
含浸工程を必要とせず、超電導巻線固定が簡単、かつ、
確実で、製作コストが安価な超電導マグネットを提供す
ることにある。
ンチ防止として超電導マグネット製作工程において樹脂
含浸工程を必要とせず、超電導巻線固定が簡単、かつ、
確実で、製作コストが安価な超電導マグネットを提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、最外層にエナメル絶縁層を有した
超電導線材をコイル状に巻き回してなる超電導マグネッ
トにおいて、上記エナメル絶縁層の外周に接着層を形成
したものである。
に請求項１の発明は、最外層にエナメル絶縁層を有した
超電導線材をコイル状に巻き回してなる超電導マグネッ
トにおいて、上記エナメル絶縁層の外周に接着層を形成
したものである。
【００１１】請求項２の発明は、上記超電導線材をコイ
ル状に巻き回すと共に、その超電導線材の最外層に形成
された上記接着層を融着・固着して、その超電導線材間
に融着・固着部を形成する請求項１記載の超電導マグネ
ットである。
ル状に巻き回すと共に、その超電導線材の最外層に形成
された上記接着層を融着・固着して、その超電導線材間
に融着・固着部を形成する請求項１記載の超電導マグネ
ットである。
【００１２】請求項３の発明は、上記融着・固着が、加
熱またはアルコール融着によるものである請求項２記載
の超電導マグネットである。
熱またはアルコール融着によるものである請求項２記載
の超電導マグネットである。
【００１３】以上の構成によれば、最外層にエナメル絶
縁層を有した超電導線材をコイル状に巻き回してなる超
電導マグネットにおいて、上記エナメル絶縁層の外周に
接着層を形成したため、クエンチ防止として超電導マグ
ネット製作工程において樹脂含浸工程を必要とせず、超
電導巻線固定が簡単、かつ、確実で、製作コストが安価
な超電導マグネットを得ることができる。
縁層を有した超電導線材をコイル状に巻き回してなる超
電導マグネットにおいて、上記エナメル絶縁層の外周に
接着層を形成したため、クエンチ防止として超電導マグ
ネット製作工程において樹脂含浸工程を必要とせず、超
電導巻線固定が簡単、かつ、確実で、製作コストが安価
な超電導マグネットを得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１５】本発明の超電導マグネットを形成する超電
導線材の横断面図を図１に示す。
導線材の横断面図を図１に示す。
【００１６】図１に示すように、超電導線材１は、所定
の径Ｒ1 の超電導素線２の外周に、順次、所定の厚さｔ
1 のエナメル絶縁層３および所定の厚さｔ2 の接着層
（自己融着層）４を形成したものである。
の径Ｒ1 の超電導素線２の外周に、順次、所定の厚さｔ
1 のエナメル絶縁層３および所定の厚さｔ2 の接着層
（自己融着層）４を形成したものである。
【００１７】エナメル絶縁層３の原料としては特に限定
しないが、例えば、ホルマール系、ナイロンエナメル、
ポリウレタンエナメル（ＵＥＷ）、ポリエステルエナメ
ル（ＰＥＷ）、ポリエステルイミドエナメル（ＥＩ
Ｗ）、ポリアミドイミドエナメル（ＡＩＷ）、ポリイミ
ドエナメル（ＩＭＷ）などが挙げられる。
しないが、例えば、ホルマール系、ナイロンエナメル、
ポリウレタンエナメル（ＵＥＷ）、ポリエステルエナメ
ル（ＰＥＷ）、ポリエステルイミドエナメル（ＥＩ
Ｗ）、ポリアミドイミドエナメル（ＡＩＷ）、ポリイミ
ドエナメル（ＩＭＷ）などが挙げられる。
【００１８】接着層４の原料としては特に限定しない
が、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、共重合ナイロ
ンおよびフェノキシ樹脂などが挙げられる。接着層４
は、前述したいずれのエナメル絶縁層３の外周上に形成
することができる。
が、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、共重合ナイロ
ンおよびフェノキシ樹脂などが挙げられる。接着層４
は、前述したいずれのエナメル絶縁層３の外周上に形成
することができる。
【００１９】超電導素線２の種類としては、その外周上
にエナメル絶縁層３を形成することができるものであれ
ば特に限定するものではなく、例えば、Ｎｂ−Ｔｉの外
周にＣｕを被覆したＣｕ／Ｎｂ−Ｔｉ線材、Ｎｂ−Ｔｉ
の外周に、順次、Ｃｕ−Ｎｉ、Ｃｕを被覆したＣｕ／Ｃ
ｕ−Ｎｉ／Ｎｂ−Ｔｉ線材などが挙げられる。
にエナメル絶縁層３を形成することができるものであれ
ば特に限定するものではなく、例えば、Ｎｂ−Ｔｉの外
周にＣｕを被覆したＣｕ／Ｎｂ−Ｔｉ線材、Ｎｂ−Ｔｉ
の外周に、順次、Ｃｕ−Ｎｉ、Ｃｕを被覆したＣｕ／Ｃ
ｕ−Ｎｉ／Ｎｂ−Ｔｉ線材などが挙げられる。
【００２０】巻枠５の材質としては、特に限定するもの
ではなく、例えば、非磁性のステンレスなどが挙げられ
る。
ではなく、例えば、非磁性のステンレスなどが挙げられ
る。
【００２１】次に本発明の作用を説明する。
【００２２】本発明の超電導マグネットの部分破断図を
図２に示す。図２（ａ）は、超電導マグネットの部分破
断図を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）における要部拡
大図を示している。
図２に示す。図２（ａ）は、超電導マグネットの部分破
断図を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）における要部拡
大図を示している。
【００２３】図２（ａ）、（ｂ）に示すように、所定の
内径Ｒ2 、外径Ｒ3 、および高さＨの巻枠（例えば、非
磁性のステンレス製）５に、超電導線材１を張力を掛け
ながら１層当たり所定の数のターンでｎ層巻き付ける。
超電導線材１を巻枠５に巻き付けた後、超電導線材１に
おける接着層４を融着・固着して巻線間に融着・固着部
（図示せず）を形成し、インダクタンスＬの超電導マグ
ネット６を得る。
内径Ｒ2 、外径Ｒ3 、および高さＨの巻枠（例えば、非
磁性のステンレス製）５に、超電導線材１を張力を掛け
ながら１層当たり所定の数のターンでｎ層巻き付ける。
超電導線材１を巻枠５に巻き付けた後、超電導線材１に
おける接着層４を融着・固着して巻線間に融着・固着部
（図示せず）を形成し、インダクタンスＬの超電導マグ
ネット６を得る。
【００２４】すなわち、超電導線材１の最外層に接着層
４を形成しているため、超電導マグネット６の製作工程
においてワイヤームーブメントを防止するための樹脂含
浸工程を必要としないにも関わらず、簡単、かつ、ほぼ
確実に各超電導線材１のワイヤームーブメントを防止す
ることが可能となる。これによって、“クエンチ”を防
止すると共に、安価な超電導マグネット６を作製するこ
とができる。
４を形成しているため、超電導マグネット６の製作工程
においてワイヤームーブメントを防止するための樹脂含
浸工程を必要としないにも関わらず、簡単、かつ、ほぼ
確実に各超電導線材１のワイヤームーブメントを防止す
ることが可能となる。これによって、“クエンチ”を防
止すると共に、安価な超電導マグネット６を作製するこ
とができる。
【００２５】融着・固着の方法として、加熱（炉、通
電、熱風）またはアルコール融着によるものが挙げられ
る。
電、熱風）またはアルコール融着によるものが挙げられ
る。
【００２６】炉による加熱は、一般的な方法として知ら
れており、加熱温度は約１２０〜１５０℃、加熱時間は
３０ｍｉｎ程度が好ましい。
れており、加熱温度は約１２０〜１５０℃、加熱時間は
３０ｍｉｎ程度が好ましい。
【００２７】超電導マグネット６が大形で炉内に収容す
ることができない場合には、超電導線材１に直接通電し
てジュール発熱により融着させる通電加熱を用いたり、
外部から熱風を吹き付けて融着させる熱風加熱を用いる
ことが有効である。
ることができない場合には、超電導線材１に直接通電し
てジュール発熱により融着させる通電加熱を用いたり、
外部から熱風を吹き付けて融着させる熱風加熱を用いる
ことが有効である。
【００２８】通電加熱による方法は、超電導線材１のみ
を均一に加熱することが可能であり、熱風加熱による方
法は、巻線作業時において熱風を吹き付けながら超電導
線材１を巻き付ることができるため、細線の超電導線材
１にも適用することが可能である。
を均一に加熱することが可能であり、熱風加熱による方
法は、巻線作業時において熱風を吹き付けながら超電導
線材１を巻き付ることができるため、細線の超電導線材
１にも適用することが可能である。
【００２９】また、アルコール融着は、アルコールなど
の有機溶剤を用いて接着層４を膨潤させた後、その有機
溶剤を揮散させて、超電導線材１同士間の隙間を固着さ
せるものである。巻枠５および超電導線材１の加熱によ
る熱膨張が問題となる場合には、有機溶剤を用いたアル
コール融着による方法が有効となる。
の有機溶剤を用いて接着層４を膨潤させた後、その有機
溶剤を揮散させて、超電導線材１同士間の隙間を固着さ
せるものである。巻枠５および超電導線材１の加熱によ
る熱膨張が問題となる場合には、有機溶剤を用いたアル
コール融着による方法が有効となる。
【００３０】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。
る。
【００３１】他の実施の形態の超電導マグネットを形成
する超電導撚線の横断面図を図３に示す。図３（ａ）
は、超電導撚線の横断面図を示し、図３（ｂ）は、図３
（ａ）における要部拡大図を示している。尚、図１と同
様の部材には同じ符号を付している。
する超電導撚線の横断面図を図３に示す。図３（ａ）
は、超電導撚線の横断面図を示し、図３（ｂ）は、図３
（ａ）における要部拡大図を示している。尚、図１と同
様の部材には同じ符号を付している。
【００３２】図３（ａ）、（ｂ）に示すように、超電導
撚線１１は、素線部が、例えば、Ｃｕ−Ｎｉからなる素
線８の外周に、順次、エナメル絶縁層３および接着層４
を被覆してなる所定の径の線材７を中央に１本、その線
材７の外周に超電導線材１を所定本数（図中では６本）
配すると共に撚り合わせてなるものであり、線材７およ
び各超電導線材１における接着層４は、互いに融着し合
って融着部（融着・固着部）Ａを形成している。
撚線１１は、素線部が、例えば、Ｃｕ−Ｎｉからなる素
線８の外周に、順次、エナメル絶縁層３および接着層４
を被覆してなる所定の径の線材７を中央に１本、その線
材７の外周に超電導線材１を所定本数（図中では６本）
配すると共に撚り合わせてなるものであり、線材７およ
び各超電導線材１における接着層４は、互いに融着し合
って融着部（融着・固着部）Ａを形成している。
【００３３】本実施の形態においては、超電導撚線１１
の中央部と外周部で、用いる線材７または超電導線材１
が異なっているが、中央部と外周部に同一の超電導線材
１を用いた超電導撚線１１であってもよいことは言うま
でもない。
の中央部と外周部で、用いる線材７または超電導線材１
が異なっているが、中央部と外周部に同一の超電導線材
１を用いた超電導撚線１１であってもよいことは言うま
でもない。
【００３４】
（実施例１）直径が０．２ｍｍで、Ｃｕ／Ｎｂ−Ｔｉか
らなる超電導素線の外周に、厚さ１０μｍのホルマール
絶縁（ＰＶＦ）層（エナメル絶縁層）を被覆し、そのホ
ルマール絶縁層の外周に、厚さ５μｍの接着層を被覆し
て超電導線材を作製する。また、直径が０．２ｍｍで、
Ｃｕ−Ｎｉからなる素線の外周に、厚さ１０μｍのホル
マール絶縁（ＰＶＦ）層（エナメル絶縁層）を被覆し、
そのホルマール絶縁層の外周に、厚さ５μｍの接着層を
被覆して線材を作製する。
らなる超電導素線の外周に、厚さ１０μｍのホルマール
絶縁（ＰＶＦ）層（エナメル絶縁層）を被覆し、そのホ
ルマール絶縁層の外周に、厚さ５μｍの接着層を被覆し
て超電導線材を作製する。また、直径が０．２ｍｍで、
Ｃｕ−Ｎｉからなる素線の外周に、厚さ１０μｍのホル
マール絶縁（ＰＶＦ）層（エナメル絶縁層）を被覆し、
そのホルマール絶縁層の外周に、厚さ５μｍの接着層を
被覆して線材を作製する。
【００３５】線材の外周に６本の超電導線材を配すると
共に撚り合わせて超電導撚線を形成し、この超電導撚線
を、内径Ｒ2 ＝７０ｍｍ、外径Ｒ3 ＝９８．７ｍｍ、高
さＨ＝３００ｍｍである非磁性のステンレス製巻枠に張
力を掛けながら巻線し、超電導撚線を張力を掛けながら
１層当たり５４４ターンで３０層巻き付け（総ターン数
１６，３５０）、インダクタンスＬ＝５．６（Ｈ）の超
電導マグネットを作製する。
共に撚り合わせて超電導撚線を形成し、この超電導撚線
を、内径Ｒ2 ＝７０ｍｍ、外径Ｒ3 ＝９８．７ｍｍ、高
さＨ＝３００ｍｍである非磁性のステンレス製巻枠に張
力を掛けながら巻線し、超電導撚線を張力を掛けながら
１層当たり５４４ターンで３０層巻き付け（総ターン数
１６，３５０）、インダクタンスＬ＝５．６（Ｈ）の超
電導マグネットを作製する。
【００３６】この超電導マグネットごと電気炉内に入れ
て、大気中、１５０℃、３０ｍｉｎの加熱処理を施し、
線材および各超電導線材間を融着する。
て、大気中、１５０℃、３０ｍｉｎの加熱処理を施し、
線材および各超電導線材間を融着する。
【００３７】（比較例１）従来の超電導マグネットを形
成する超電導線材の横断面図を図６に示す。また、図６
における超電導線材を用いて作製した超電導撚線の横断
面図を図７に示す。図７（ａ）は、超電導撚線の横断面
図を示し、図７（ｂ）は、図７（ａ）における要部拡大
図を示している。
成する超電導線材の横断面図を図６に示す。また、図６
における超電導線材を用いて作製した超電導撚線の横断
面図を図７に示す。図７（ａ）は、超電導撚線の横断面
図を示し、図７（ｂ）は、図７（ａ）における要部拡大
図を示している。
【００３８】図６に示すように、直径Ｒ4 が０．２ｍｍ
で、Ｃｕ／Ｎｂ−Ｔｉからなる超電導素線２２の外周
に、厚さｔ3 が１０μｍのホルマール絶縁（ＰＶＦ）層
（エナメル絶縁層）２３を被覆して超電導線材２１を作
製する。また、直径が０．２ｍｍで、Ｃｕ−Ｎｉからな
る素線２２の外周に、厚さ１０μｍのホルマール絶縁
（ＰＶＦ）層（エナメル絶縁層）２３を被覆して線材２
７を作製する。
で、Ｃｕ／Ｎｂ−Ｔｉからなる超電導素線２２の外周
に、厚さｔ3 が１０μｍのホルマール絶縁（ＰＶＦ）層
（エナメル絶縁層）２３を被覆して超電導線材２１を作
製する。また、直径が０．２ｍｍで、Ｃｕ−Ｎｉからな
る素線２２の外周に、厚さ１０μｍのホルマール絶縁
（ＰＶＦ）層（エナメル絶縁層）２３を被覆して線材２
７を作製する。
【００３９】図７に示すように、例えば、Ｃｕ−Ｎｉか
らなる素線２８の外周にホルマール絶縁（ＰＶＦ）層２
３を被覆して所定の径の線材２７を形成し、その線材２
７の外周に６本の超電導線材２１を配すると共に撚り合
わせて超電導撚線３１を形成し、実施例１と同様にして
超電導マグネットを作製する。この超電導マグネット
に、融点５０℃のパラフィンＣを真空含浸させ、線材お
よび各超電導線材間を固着する。
らなる素線２８の外周にホルマール絶縁（ＰＶＦ）層２
３を被覆して所定の径の線材２７を形成し、その線材２
７の外周に６本の超電導線材２１を配すると共に撚り合
わせて超電導撚線３１を形成し、実施例１と同様にして
超電導マグネットを作製する。この超電導マグネット
に、融点５０℃のパラフィンＣを真空含浸させ、線材お
よび各超電導線材間を固着する。
【００４０】実施例１および比較例１の超電導マグネッ
トにおける磁界Ｂと臨界電流ＩC またはマグネット電流
との関係を図４に示す。図４の直線Ｄは、Ｃｕ／Ｎｂ−
Ｔｉ超電導短尺線材の臨界電流特性を示し、直線Ｈは、
Ｃｕ／Ｎｂ−Ｔｉ超電導線材を用いて作製した超電導マ
グネットの負荷特性を示している。
トにおける磁界Ｂと臨界電流ＩC またはマグネット電流
との関係を図４に示す。図４の直線Ｄは、Ｃｕ／Ｎｂ−
Ｔｉ超電導短尺線材の臨界電流特性を示し、直線Ｈは、
Ｃｕ／Ｎｂ−Ｔｉ超電導線材を用いて作製した超電導マ
グネットの負荷特性を示している。
【００４１】図４に示すように、Ｃｕ／Ｎｂ−Ｔｉ超電
導線材を用いて作製した超電導マグネットにおいて、通
電電流１００（Ａ）における中心の磁界Ｂは、７（Ｔ）
を発生する。
導線材を用いて作製した超電導マグネットにおいて、通
電電流１００（Ａ）における中心の磁界Ｂは、７（Ｔ）
を発生する。
【００４２】実施例１の超電導マグネットは、負荷率９
５％、マグネット電流１０２（Ａ）において、最大発生
磁界７．１（Ｔ）を得た。７．１（Ｔ）における実施例
１の超電導マグネットのマグネット電流ＩJ1とＣｕ／Ｎ
ｂ−Ｔｉ超電導短尺線材の臨界電流ＩC との比（ＩJ1／
ＩC ）は０．８４２（８４．２％）であり、Ｃｕ／Ｎｂ
−Ｔｉ超電導短尺線材の性能とほぼ同等の特性が得られ
ている。
５％、マグネット電流１０２（Ａ）において、最大発生
磁界７．１（Ｔ）を得た。７．１（Ｔ）における実施例
１の超電導マグネットのマグネット電流ＩJ1とＣｕ／Ｎ
ｂ−Ｔｉ超電導短尺線材の臨界電流ＩC との比（ＩJ1／
ＩC ）は０．８４２（８４．２％）であり、Ｃｕ／Ｎｂ
−Ｔｉ超電導短尺線材の性能とほぼ同等の特性が得られ
ている。
【００４３】これに対して、比較例１の超電導マグネッ
トは、負荷率９０％、マグネット電流９６（Ａ）におい
て、最大発生磁界６．７（Ｔ）を得た。６．７（Ｔ）に
おける比較例１の超電導マグネットのマグネット電流Ｉ
H1とＣｕ／Ｎｂ−Ｔｉ超電導短尺線材の臨界電流ＩC と
の比（ＩH1／ＩC ）は０．６９（６９％）であり、Ｃｕ
／Ｎｂ−Ｔｉ超電導短尺線材の性能よりかなり劣った特
性しか得られていない。
トは、負荷率９０％、マグネット電流９６（Ａ）におい
て、最大発生磁界６．７（Ｔ）を得た。６．７（Ｔ）に
おける比較例１の超電導マグネットのマグネット電流Ｉ
H1とＣｕ／Ｎｂ−Ｔｉ超電導短尺線材の臨界電流ＩC と
の比（ＩH1／ＩC ）は０．６９（６９％）であり、Ｃｕ
／Ｎｂ−Ｔｉ超電導短尺線材の性能よりかなり劣った特
性しか得られていない。
【００４４】すなわち、実施例１の超電導マグネット
は、線材および各超電導線材の最外層に自己融着層であ
る接着層を形成しているため、パラフィンを含浸させた
比較例１の超電導マグネットよりも高い磁界を発生する
ことができ、また、負荷率も向上させることができる。
は、線材および各超電導線材の最外層に自己融着層であ
る接着層を形成しているため、パラフィンを含浸させた
比較例１の超電導マグネットよりも高い磁界を発生する
ことができ、また、負荷率も向上させることができる。
【００４５】（実施例２）直径が０．２ｍｍで、Ｃｕ／
Ｃｕ−Ｎｉ／Ｎｂ−Ｔｉからなる超電導素線および直径
が０．２ｍｍで、Ｎｂ−Ｔｉからなる素線を用いて、実
施例１と同様にして超電導撚線を作製する。
Ｃｕ−Ｎｉ／Ｎｂ−Ｔｉからなる超電導素線および直径
が０．２ｍｍで、Ｎｂ−Ｔｉからなる素線を用いて、実
施例１と同様にして超電導撚線を作製する。
【００４６】（比較例２）直径が０．２ｍｍで、Ｃｕ／
Ｃｕ−Ｎｉ／Ｎｂ−Ｔｉからなる超電導素線および直径
が０．２ｍｍで、Ｎｂ−Ｔｉからなる素線を用いて、比
較例１と同様にして超電導撚線を作製する。
Ｃｕ−Ｎｉ／Ｎｂ−Ｔｉからなる超電導素線および直径
が０．２ｍｍで、Ｎｂ−Ｔｉからなる素線を用いて、比
較例１と同様にして超電導撚線を作製する。
【００４７】超電導撚線を巻枠に無誘導に巻き付けた無
誘導巻線体の正面図を図５に示す。図５（ａ）は、正面
図を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）における部分拡大
図を示している。尚、図３および図７と同様の部材には
同じ符号を付している。
誘導巻線体の正面図を図５に示す。図５（ａ）は、正面
図を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）における部分拡大
図を示している。尚、図３および図７と同様の部材には
同じ符号を付している。
【００４８】図５に示すように、無誘導巻線体１０，３
０は、実施例２の超電導撚線１１または比較例２の超電
導撚線３１を、円筒形状、かつ、ＧＦＲＰ製の巻枠１５
に張力を掛けて無誘導に巻き付けてなるものである。巻
枠１５の上部には、電流端子である銅ブスバー１６，１
７が設けられる。この銅ブスバー１６，１７に、超電導
撚線１１，３１の両端を接続する。
０は、実施例２の超電導撚線１１または比較例２の超電
導撚線３１を、円筒形状、かつ、ＧＦＲＰ製の巻枠１５
に張力を掛けて無誘導に巻き付けてなるものである。巻
枠１５の上部には、電流端子である銅ブスバー１６，１
７が設けられる。この銅ブスバー１６，１７に、超電導
撚線１１，３１の両端を接続する。
【００４９】実施例２の超電導撚線１１を用いて作製し
た無誘導巻線体１０においては、無誘導巻線体１０ごと
電気炉内に入れて、大気中、１３０℃、３０ｍｉｎの加
熱処理を施し、線材（図示せず）および各超電導線材
（図示せず）間を融着する。
た無誘導巻線体１０においては、無誘導巻線体１０ごと
電気炉内に入れて、大気中、１３０℃、３０ｍｉｎの加
熱処理を施し、線材（図示せず）および各超電導線材
（図示せず）間を融着する。
【００５０】比較例２の超電導撚線３１を用いて作製し
た無誘導巻線体３０においては、無誘導巻線体３０に、
融点５０℃のパラフィンを真空含浸させ、線材（図示せ
ず）および各超電導線材（図示せず）間を固着する。
た無誘導巻線体３０においては、無誘導巻線体３０に、
融点５０℃のパラフィンを真空含浸させ、線材（図示せ
ず）および各超電導線材（図示せず）間を固着する。
【００５１】その後、実施例２および比較例２の無誘導
巻線体１０，３０を液体ヘリウム中に浸漬し、超電導撚
線１１，３１がそれぞれ“クエンチ”するまで周波数５
０Ｈｚの正弦波交流電流を通電した。
巻線体１０，３０を液体ヘリウム中に浸漬し、超電導撚
線１１，３１がそれぞれ“クエンチ”するまで周波数５
０Ｈｚの正弦波交流電流を通電した。
【００５２】実施例２の超電導撚線１１における交流ク
エンチ電流が６５０Ａｒｍｓであるのに対して、比較例
２の超電導撚線３１における交流クエンチ電流は４８０
Ａｒｍｓであった。
エンチ電流が６５０Ａｒｍｓであるのに対して、比較例
２の超電導撚線３１における交流クエンチ電流は４８０
Ａｒｍｓであった。
【００５３】すなわち、実施例２の超電導撚線１１は最
外層に接着層を有し、超電導撚線１１を形成する線材お
よび各超電導線材間が強固に融着しており、ワイヤーム
ーブメントが、ほとんど又は全く無いため、最外層に接
着層を形成していない比較例２の超電導撚線３１と比較
して、クエンチ電流が約１．３５倍に向上している。
外層に接着層を有し、超電導撚線１１を形成する線材お
よび各超電導線材間が強固に融着しており、ワイヤーム
ーブメントが、ほとんど又は全く無いため、最外層に接
着層を形成していない比較例２の超電導撚線３１と比較
して、クエンチ電流が約１．３５倍に向上している。
【００５４】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００５５】（１） 超電導線材の最外層に接着層を形
成しているため、超電導マグネットの製作工程において
ワイヤームーブメントを防止するための樹脂含浸工程を
必要とせず、簡単、かつ、ほぼ確実に各超電導線材のワ
イヤームーブメントを防止することが可能となる。
成しているため、超電導マグネットの製作工程において
ワイヤームーブメントを防止するための樹脂含浸工程を
必要とせず、簡単、かつ、ほぼ確実に各超電導線材のワ
イヤームーブメントを防止することが可能となる。
【００５６】（２） ワイヤームーブメントが、ほとん
ど又は全く無いため、“クエンチ”を防止することがで
きると共に、安価な超電導マグネットを作製することが
できる。
ど又は全く無いため、“クエンチ”を防止することがで
きると共に、安価な超電導マグネットを作製することが
できる。
【図１】本発明の超電導マグネットを形成する超電導線
材の横断面図である。
材の横断面図である。
【図２】本発明の超電導マグネットの部分破断図であ
る。
る。
【図３】他の実施の形態の超電導マグネットを形成する
超電導撚線の横断面図である。
超電導撚線の横断面図である。
【図４】実施例１および比較例１の超電導マグネットに
おける磁界Ｂと臨界電流ＩC またはマグネット電流との
関係を示す図である。
おける磁界Ｂと臨界電流ＩC またはマグネット電流との
関係を示す図である。
【図５】超電導撚線を巻枠に無誘導に巻き付けた無誘導
巻線体の正面図である。
巻線体の正面図である。
【図６】従来の超電導マグネットを形成する超電導線材
の横断面図である。
の横断面図である。
【図７】図６における超電導線材を用いて作製した超電
導撚線の横断面図である。
導撚線の横断面図である。
１ 超電導線材 ３ エナメル絶縁層 ４ 接着層 ６ 超電導マグネット Ａ 融着部（融着・固着部）
Claims (3)
- 【請求項１】 最外層にエナメル絶縁層を有した超電導
線材をコイル状に巻き回してなる超電導マグネットにお
いて、上記エナメル絶縁層の外周に接着層を形成したこ
とを特徴とする超電導マグネット。 - 【請求項２】 上記超電導線材をコイル状に巻き回すと
共に、その超電導線材の最外層に形成された上記接着層
を融着・固着して、その超電導線材間に融着・固着部を
形成する請求項１記載の超電導マグネット。 - 【請求項３】 上記融着・固着が、加熱またはアルコー
ル融着によるものである請求項２記載の超電導マグネッ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26879996A JPH10116723A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 超電導マグネット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26879996A JPH10116723A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 超電導マグネット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10116723A true JPH10116723A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17463436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26879996A Pending JPH10116723A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 超電導マグネット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10116723A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100489268B1 (ko) * | 2003-05-27 | 2005-05-17 | 경상대학교산학협력단 | 22.9ｋＶ급 고온 초전도 케이블의 절연두께 설계방법 |
| JP2014013877A (ja) * | 2012-03-26 | 2014-01-23 | Chubu Electric Power Co Inc | 超電導パンケーキコイル及びその製造方法 |
| WO2015194576A1 (ja) * | 2014-06-18 | 2015-12-23 | 株式会社日立製作所 | 超電導線、超電導コイル及び磁気共鳴イメージング装置 |
-
1996
- 1996-10-09 JP JP26879996A patent/JPH10116723A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100489268B1 (ko) * | 2003-05-27 | 2005-05-17 | 경상대학교산학협력단 | 22.9ｋＶ급 고온 초전도 케이블의 절연두께 설계방법 |
| JP2014013877A (ja) * | 2012-03-26 | 2014-01-23 | Chubu Electric Power Co Inc | 超電導パンケーキコイル及びその製造方法 |
| WO2015194576A1 (ja) * | 2014-06-18 | 2015-12-23 | 株式会社日立製作所 | 超電導線、超電導コイル及び磁気共鳴イメージング装置 |
| CN106463230A (zh) * | 2014-06-18 | 2017-02-22 | 株式会社日立制作所 | 超导导线、超导线圈以及磁共振成像装置 |
| JPWO2015194576A1 (ja) * | 2014-06-18 | 2017-04-20 | 株式会社日立製作所 | 超電導線、超電導コイル及び磁気共鳴イメージング装置 |
| EP3159899A4 (en) * | 2014-06-18 | 2018-03-21 | Hitachi, Ltd. | Super-conducting wire, super-conducting coil, and magnetic resonance imaging device |
| US10424428B2 (en) | 2014-06-18 | 2019-09-24 | Hitachi, Ltd. | Super-conducting wire, super-conducting coil, and magnetic resonance imaging device |
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