JPS599809A - 超電導導体 - Google Patents
超電導導体Info
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- JPS599809A JPS599809A JP57118388A JP11838882A JPS599809A JP S599809 A JPS599809 A JP S599809A JP 57118388 A JP57118388 A JP 57118388A JP 11838882 A JP11838882 A JP 11838882A JP S599809 A JPS599809 A JP S599809A
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- superconducting
- copper
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/20—Permanent superconducting devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
- Y10S505/884—Conductor
- Y10S505/885—Cooling, or feeding, circulating, or distributing fluid; in superconductive apparatus
- Y10S505/886—Cable
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超電導導体に係り、特に大型高磁界マグネット
に使用するに好適な超電導導体に関する。
に使用するに好適な超電導導体に関する。
従来、この種の大容臓用超電導導体（定格電流１０００
Ａ以上）にあっては、第１図にその断面構造を示す如く
、高純度銅１に形成された溝２内にＮｂ−ｑ’ｉ、又は
Ｎ ｂ ａ ３ ｎ等の極細超電導素線を埋込んだモノ
リシック導体３を１本ないし複数本組合わせて収納し、
このモノリシック導体３の表面側溝２内に高純度銅よ構
成る安定化材蓋４を嵌込み、これらを半田６付けによシ
接合して一体化されたものが用いられていた。尚、同図
中７は冷却効果を高めるために高純度銅１０表面をショ
ツトブラスト、切削等により凹凸のある粗面となるよう
に加工された部分を示している。
Ａ以上）にあっては、第１図にその断面構造を示す如く
、高純度銅１に形成された溝２内にＮｂ−ｑ’ｉ、又は
Ｎ ｂ ａ ３ ｎ等の極細超電導素線を埋込んだモノ
リシック導体３を１本ないし複数本組合わせて収納し、
このモノリシック導体３の表面側溝２内に高純度銅よ構
成る安定化材蓋４を嵌込み、これらを半田６付けによシ
接合して一体化されたものが用いられていた。尚、同図
中７は冷却効果を高めるために高純度銅１０表面をショ
ツトブラスト、切削等により凹凸のある粗面となるよう
に加工された部分を示している。
ところで、このように構成された超電導導体を超電導状
態に保つために、冷媒として液体ヘリウムを用いて極低
温（４，２’Ｋ ）に冷却するが、発生よって部分的に
超電導状態が破れて常電導状態に転移する現象が生じる
。大型・高磁界のマグネットにおいては、このような転
移がコイル全体に広がる（クエンチ現象ンと、蓄積エネ
ルギーが大きいために、コイルが焼損したシヘリウム容
器が圧力上昇によシ破壊に至るという危険性がある。こ
のため、通常は完全安定化と称して部分的な常電導状態
が生じてもそれによって発生する熱が液体ヘリウムによ
って冷却される熱量よりも小さくなるように設計する。
態に保つために、冷媒として液体ヘリウムを用いて極低
温（４，２’Ｋ ）に冷却するが、発生よって部分的に
超電導状態が破れて常電導状態に転移する現象が生じる
。大型・高磁界のマグネットにおいては、このような転
移がコイル全体に広がる（クエンチ現象ンと、蓄積エネ
ルギーが大きいために、コイルが焼損したシヘリウム容
器が圧力上昇によシ破壊に至るという危険性がある。こ
のため、通常は完全安定化と称して部分的な常電導状態
が生じてもそれによって発生する熱が液体ヘリウムによ
って冷却される熱量よりも小さくなるように設計する。
部分的に常電導状態が発生した場合、超電導素線（Ｎ
ｂ Ｔ ｓ ｓ又はＮ ｂ ３ Ｓ ｎ等）の電気抵
抗は極めて高くなってしまうために、通常は極低温で抵
抗の低い材料を素線に組合わせて、常電導転移時にはこ
こへ電流をバイパスさせる方式をとっている。これが第
１図に示す高純度銅１に溝２を形成したもので、この低
抵抗材料を超電導線の安定化材といい、上述の如く、通
常は高純度鋼が用いられ、溝２をふさぐ蓋４の役目もし
ている。一方、極低温における体積抵抗率は、高純度ア
ルミニウムは高純度銅に比べて数分の−の値を示し、安
定化材として優れた特性を示すことが知られている。し
かしながら、この高純度アルミニウムを安定化材として
用いモノリシック導体（表面は銅である。）とを半田付
けした場合、アルミニウムは接合面（界面）の良好な接
合が難かしく、界面抵抗が高くなってこの部分の発熱が
多くなシ、十分安定な導体が得られないという問題があ
った。
ｂ Ｔ ｓ ｓ又はＮ ｂ ３ Ｓ ｎ等）の電気抵
抗は極めて高くなってしまうために、通常は極低温で抵
抗の低い材料を素線に組合わせて、常電導転移時にはこ
こへ電流をバイパスさせる方式をとっている。これが第
１図に示す高純度銅１に溝２を形成したもので、この低
抵抗材料を超電導線の安定化材といい、上述の如く、通
常は高純度鋼が用いられ、溝２をふさぐ蓋４の役目もし
ている。一方、極低温における体積抵抗率は、高純度ア
ルミニウムは高純度銅に比べて数分の−の値を示し、安
定化材として優れた特性を示すことが知られている。し
かしながら、この高純度アルミニウムを安定化材として
用いモノリシック導体（表面は銅である。）とを半田付
けした場合、アルミニウムは接合面（界面）の良好な接
合が難かしく、界面抵抗が高くなってこの部分の発熱が
多くなシ、十分安定な導体が得られないという問題があ
った。
ところで、例えば特公昭５６−２４３６１号公報の第４
図の茹＜無酸素銅パイプで高純度アルミニウム棒を被覆
した安定化材を複合超電導線（安定化導体にモノリシッ
ク導体を埋込んだもの）と組合せたものがあるが、この
例のように単に銅被覆アルミニウムと複合超電導線とを
組合せたのみでは、柔かいアルミニウム部が強度的に弱
点部となるために強い電磁力に耐えなければならない高
磁界マグネット用線材どしては不向きである。
図の茹＜無酸素銅パイプで高純度アルミニウム棒を被覆
した安定化材を複合超電導線（安定化導体にモノリシッ
ク導体を埋込んだもの）と組合せたものがあるが、この
例のように単に銅被覆アルミニウムと複合超電導線とを
組合せたのみでは、柔かいアルミニウム部が強度的に弱
点部となるために強い電磁力に耐えなければならない高
磁界マグネット用線材どしては不向きである。
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、安定化材として優れた特性を有する高純度
アルミニウムを用いてたものであっても、モノリシック
導体との接合を容易にして界面抵抗の問題がなくすこと
は勿論、大電流を通流した際に超電導状態を安定に維持
でき、かつ、十分な強度を有する超電導導体を提供する
ことにある。
るところは、安定化材として優れた特性を有する高純度
アルミニウムを用いてたものであっても、モノリシック
導体との接合を容易にして界面抵抗の問題がなくすこと
は勿論、大電流を通流した際に超電導状態を安定に維持
でき、かつ、十分な強度を有する超電導導体を提供する
ことにある。
本発明は半田付けにより銅とアルミニウムを接合する事
が困難である点を考慮し、押出しあるいは引抜きによシ
予め安定化材に使用する高純度アルミニウムの表面に銅
を被覆し、しかる後にモノリシック導体と共に溝を切っ
た安定化導体の中に埋込み半田付接合する事により所期
の目的を達成するように成したものである。
が困難である点を考慮し、押出しあるいは引抜きによシ
予め安定化材に使用する高純度アルミニウムの表面に銅
を被覆し、しかる後にモノリシック導体と共に溝を切っ
た安定化導体の中に埋込み半田付接合する事により所期
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の詳細な説明する
。尚、符号は従来と同一のものは同符号を使用する。
。尚、符号は従来と同一のものは同符号を使用する。
第２図に本発明の一実施例を示す。
第２図における超電導導体は、安定化材である高純度銅
１に形成された溝２内に、１本、又は多数本のモノリシ
ック導体３を挿入した後、溝２に銅１５で被覆された高
純度アルミニウム１４製の安定化材蓋１６を嵌込み、高
純度銅１、モノリシック導体３、及び安定化材蓋１６を
半田６付けによシ一体化することによって形成され、こ
の導体の表面の一部は、ショツトブラスト、切削等によ
シ凹凸のある粗面７となっている。
１に形成された溝２内に、１本、又は多数本のモノリシ
ック導体３を挿入した後、溝２に銅１５で被覆された高
純度アルミニウム１４製の安定化材蓋１６を嵌込み、高
純度銅１、モノリシック導体３、及び安定化材蓋１６を
半田６付けによシ一体化することによって形成され、こ
の導体の表面の一部は、ショツトブラスト、切削等によ
シ凹凸のある粗面７となっている。
このような構成の本実施例の超電導導体において、超電
導状態が破壊されると、モノリシック導体３に流れてい
た電流の多くは安定化材蓋１６の高純度アルミニウム１
４に流れてモノリシック導門３をバイパスする。勿論、
超電導導体の高純度Ｍ１．１５も補助的にバイパス作用
を行う。
導状態が破壊されると、モノリシック導体３に流れてい
た電流の多くは安定化材蓋１６の高純度アルミニウム１
４に流れてモノリシック導門３をバイパスする。勿論、
超電導導体の高純度Ｍ１．１５も補助的にバイパス作用
を行う。
この電流バイパス作用に伴って高純度銅１１及び安定化
材蓋１６が発熱するが、その熱は粗面化された表面部分
によシこれを接する液体ヘリウムのような冷媒に効率良
く放散される。尚、本実施例に係る超電導導体では１１
Ｔｅｓ／ａ（１，ｌＸ１０’ガウス）の磁場で５６０Ｏ
Ａまで安定に通電でき、高純度アルミニウムの断面積は
銅の半分以下であるにもかかわらず銅だけの場合に比べ
て８０％も多く安定に通電できることが実験で確認され
ているし、強度の点でも溝型形状の安定化導体１を加工
硬化させであるため十分なものとなっている。
材蓋１６が発熱するが、その熱は粗面化された表面部分
によシこれを接する液体ヘリウムのような冷媒に効率良
く放散される。尚、本実施例に係る超電導導体では１１
Ｔｅｓ／ａ（１，ｌＸ１０’ガウス）の磁場で５６０Ｏ
Ａまで安定に通電でき、高純度アルミニウムの断面積は
銅の半分以下であるにもかかわらず銅だけの場合に比べ
て８０％も多く安定に通電できることが実験で確認され
ているし、強度の点でも溝型形状の安定化導体１を加工
硬化させであるため十分なものとなっている。
本実施例の超電導導体によれば、モノリシック導体との
接合を容易にし界面抵抗の問題をなくすことは勿論、安
定化材として高純度アルミニウムを有効に用いて抵抗を
下げられるので、大電流まで超電導状態を安定に維持で
き、かつ、強度を十分有する超電導導体が得られる。
接合を容易にし界面抵抗の問題をなくすことは勿論、安
定化材として高純度アルミニウムを有効に用いて抵抗を
下げられるので、大電流まで超電導状態を安定に維持で
き、かつ、強度を十分有する超電導導体が得られる。
第３図は本発明の他の実施例を示し、基材となる安定化
材を上記安定化材蓋４の場合と同様、銅の被覆８を有す
る高純度アルミニウム１１で構成したものである。この
例の場合、強度的には第２図の例に比べて多少劣るが、
超電導破壊時の発熱を少なくすることができる。尚、強
度の問題は、第２図の例の場合も同様であるが、銅の部
分１゜１５、及び８を硬質、または半硬質とすることに
よって向上させることができる。
材を上記安定化材蓋４の場合と同様、銅の被覆８を有す
る高純度アルミニウム１１で構成したものである。この
例の場合、強度的には第２図の例に比べて多少劣るが、
超電導破壊時の発熱を少なくすることができる。尚、強
度の問題は、第２図の例の場合も同様であるが、銅の部
分１゜１５、及び８を硬質、または半硬質とすることに
よって向上させることができる。
第４図は本発明の更に他の実施例を示すものである。こ
の例の場合、溝２の底部にステンレス鋼のような補強材
９を挿入し、第２図の例に対して機械的強度を更に向上
させている。この補強材９は第３図の例の場合も同様に
挿入することができる。
の例の場合、溝２の底部にステンレス鋼のような補強材
９を挿入し、第２図の例に対して機械的強度を更に向上
させている。この補強材９は第３図の例の場合も同様に
挿入することができる。
以上説明した本発明の超電導導体によれば、少なくとも
表面が銅で形成された安定化導体に設けられた溝中に一
本、又は複数本埋込まれるモノリシック導体の表面ａ＋
ｍ内に嵌込まれる安定化材蓋を高純度アルミニウムの表
面に銅を被覆して構成し、この安定化材蓋をモノリシッ
ク導体と共に前記溝中に埋込み半田付は接合したもので
あるから、安定化材とモノリシック導体との接合を容易
にし界面抵抗の問題をなくすことは勿論、安定化材とし
て高純度アルミニウムを有効に用いて抵抗を下げられる
ので、大電流を通流した際でも超電導状態を安定に維持
でき、かつ、強度的にも十分な此橋超電導導体を得るこ
とができる。
表面が銅で形成された安定化導体に設けられた溝中に一
本、又は複数本埋込まれるモノリシック導体の表面ａ＋
ｍ内に嵌込まれる安定化材蓋を高純度アルミニウムの表
面に銅を被覆して構成し、この安定化材蓋をモノリシッ
ク導体と共に前記溝中に埋込み半田付は接合したもので
あるから、安定化材とモノリシック導体との接合を容易
にし界面抵抗の問題をなくすことは勿論、安定化材とし
て高純度アルミニウムを有効に用いて抵抗を下げられる
ので、大電流を通流した際でも超電導状態を安定に維持
でき、かつ、強度的にも十分な此橋超電導導体を得るこ
とができる。
第１図は従来の超電導導体を示す断面図、第２図は本発
明の超電導導体の一実施例を示す断面図、第３図、及び
第４図は夫々本発明の他の実施例を■出 願 人 日立
電線株式会社 東京都千代田区丸の内２丁目１ 番２号
明の超電導導体の一実施例を示す断面図、第３図、及び
第４図は夫々本発明の他の実施例を■出 願 人 日立
電線株式会社 東京都千代田区丸の内２丁目１ 番２号
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも表面が鋼で形成された安定化導体に溝部
を設け、該溝中に一本、又は複数本のモノリシック導体
を埋込むと共に、該モノリシック導体の表面側溝内に安
定化材蓋を嵌込み、かつ、これらを半田付けによシ一体
化して成る超電導導体において、前記安定化材蓋は高純
度アルミニウムの表面に銅を被覆して形成され、この安
定化材蓋を前記モノリシック導体と共に前記溝中に埋込
み半田付は接合したことを特徴とする超電導導体。 ２、前記安定化導体は高純度鋼で形成されていること全
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導導体。 ３、前記安定化導体は高純度アルミニウムに銅が被覆さ
れたものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の超電導導体。 ４、前記安定化導体の溝内に補強材を設けたことは第３
項記載の超電導導体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118388A JPS599809A (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | 超電導導体 |
| US06/511,481 US4490578A (en) | 1982-07-09 | 1983-07-07 | Integrated superconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118388A JPS599809A (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | 超電導導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS599809A true JPS599809A (ja) | 1984-01-19 |
| JPS6262001B2 JPS6262001B2 (ja) | 1987-12-24 |
Family
ID=14735446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57118388A Granted JPS599809A (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | 超電導導体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4490578A (ja) |
| JP (1) | JPS599809A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05182536A (ja) * | 1991-10-30 | 1993-07-23 | Hitachi Cable Ltd | 超電導導体及びこれに用いる安定化材 |
| JPH0636625A (ja) * | 1992-07-20 | 1994-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導導体 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4994633A (en) * | 1988-12-22 | 1991-02-19 | General Atomics | Bend-tolerant superconductor cable |
| US5123586A (en) * | 1990-09-21 | 1992-06-23 | General Atomics | Process for soldering superconducting fibers into a copper channel |
| US5200391A (en) * | 1990-09-24 | 1993-04-06 | General Atomics | Method and apparatus for fabricating a multifilamentary wire |
| JP3176952B2 (ja) * | 1990-11-22 | 2001-06-18 | 株式会社東芝 | 超電導線および超電導線の製造方法 |
| US5907597A (en) * | 1994-08-05 | 1999-05-25 | Smart Tone Authentication, Inc. | Method and system for the secure communication of data |
| GB2440182A (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-23 | Siemens Magnet Technology Ltd | Wire-in-channel superconductor |
| JP6090933B2 (ja) * | 2011-09-06 | 2017-03-08 | 古河電気工業株式会社 | 複合超電導体及び複合超電導体の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840286B2 (ja) * | 1976-01-13 | 1983-09-05 | 工業技術院長 | 高抗張力アルミニウム安定化超電導線の製造方法 |
| US4148129A (en) * | 1976-11-01 | 1979-04-10 | Airco, Inc. | Aluminum-stabilized multifilamentary superconductor and method of its manufacture |
| JPS561411A (en) * | 1979-05-18 | 1981-01-09 | Japan Atomic Energy Res Inst | Large capacity superconductor |
| JPS5671212A (en) * | 1979-11-16 | 1981-06-13 | Hitachi Ltd | Superconductor |
-
1982
- 1982-07-09 JP JP57118388A patent/JPS599809A/ja active Granted
-
1983
- 1983-07-07 US US06/511,481 patent/US4490578A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05182536A (ja) * | 1991-10-30 | 1993-07-23 | Hitachi Cable Ltd | 超電導導体及びこれに用いる安定化材 |
| JPH0636625A (ja) * | 1992-07-20 | 1994-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導導体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4490578A (en) | 1984-12-25 |
| JPS6262001B2 (ja) | 1987-12-24 |
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