JPS61111588A - 超電導線の臨界電流測定装置 - Google Patents
超電導線の臨界電流測定装置Info
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- JPS61111588A JPS61111588A JP59232911A JP23291184A JPS61111588A JP S61111588 A JPS61111588 A JP S61111588A JP 59232911 A JP59232911 A JP 59232911A JP 23291184 A JP23291184 A JP 23291184A JP S61111588 A JPS61111588 A JP S61111588A
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (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】
Ｃ発明の技術分野）
本発明は、超電導線の臨界電流測定装置に係わり、特に
繊維強化プラスチック（以下、ｒＦＲＰＪと呼ぶ）で形
成されたサンプルホルダを備えた測定装置の改良に関す
る。
繊維強化プラスチック（以下、ｒＦＲＰＪと呼ぶ）で形
成されたサンプルホルダを備えた測定装置の改良に関す
る。
近年、各種の産業機器に超電導技術が利用されるように
なり、これに伴って超電導線の技術開発も著しい。この
ような超電導線の評価を示す一つのパラメータとして、
臨界電流値Ｉｃがある。すなわち、この臨界電流値Ｉｃ
が高ければ高い程良質の超電導線とされる。
なり、これに伴って超電導線の技術開発も著しい。この
ような超電導線の評価を示す一つのパラメータとして、
臨界電流値Ｉｃがある。すなわち、この臨界電流値Ｉｃ
が高ければ高い程良質の超電導線とされる。
ところで、従来よりこの臨界電流Ｉｃを測定する方法と
して、いわゆる四端子法が用いられている。この四端子
法は、第４図に示すように、まず、測定プローブの先端
に設けたサンプルホルダ１に供試超電導線２を装着し、
これを液体ヘリウム中で、かつ超電導マグネット３が作
る均−磁場空間中に設置する。そして、上記供試超電導
線２の両端に電気的に接続された電流リード４ａ、 ４
ｂを通じて供試超電導線２に流れる電流により、上記供
試超電導線２の中間位置に発生する電圧の増加を測定リ
ード５ａ、 ５ｂを介して測定し、この電圧値から該供
試超電導線２の臨界電流Ｉｃを判定している。
して、いわゆる四端子法が用いられている。この四端子
法は、第４図に示すように、まず、測定プローブの先端
に設けたサンプルホルダ１に供試超電導線２を装着し、
これを液体ヘリウム中で、かつ超電導マグネット３が作
る均−磁場空間中に設置する。そして、上記供試超電導
線２の両端に電気的に接続された電流リード４ａ、 ４
ｂを通じて供試超電導線２に流れる電流により、上記供
試超電導線２の中間位置に発生する電圧の増加を測定リ
ード５ａ、 ５ｂを介して測定し、この電圧値から該供
試超電導線２の臨界電流Ｉｃを判定している。
ここで使用されるサンプルホルダ１は、通常、極低温状
態で鍬械的強度に優れ、絶縁耐圧の高いＦＲＰが使用さ
れる。そして、このサンプルホルダ２は、超電導マグネ
ット３の円柱状空間部に装着し易いように円柱体のブロ
ックをその先端が円錐状となるように形成し、ざらに円
柱体の径方向線と直交する面および軸心線と直交する面
を保持面として切り出し、上記両面と共通に接する如く
供試超電導線２を図中上下方向から固定し得る構造とな
っている。
態で鍬械的強度に優れ、絶縁耐圧の高いＦＲＰが使用さ
れる。そして、このサンプルホルダ２は、超電導マグネ
ット３の円柱状空間部に装着し易いように円柱体のブロ
ックをその先端が円錐状となるように形成し、ざらに円
柱体の径方向線と直交する面および軸心線と直交する面
を保持面として切り出し、上記両面と共通に接する如く
供試超電導線２を図中上下方向から固定し得る構造とな
っている。
このような円柱構造であれば、供試超電導線２は、超電
導マグネット３の磁界Ｈの向きおよび供試超電導線２に
流れる電流■の向きと直交する向きの力Ｆを受けた場合
に、円柱形状であるが故に円筒形の磁場空間内でサンプ
ルホルダの動きを防ぎ得ることができ、ざらに前記径方
向線と直交する面で上記力Ｆに抗して上記供試超電導線
２を保持することができる。
導マグネット３の磁界Ｈの向きおよび供試超電導線２に
流れる電流■の向きと直交する向きの力Ｆを受けた場合
に、円柱形状であるが故に円筒形の磁場空間内でサンプ
ルホルダの動きを防ぎ得ることができ、ざらに前記径方
向線と直交する面で上記力Ｆに抗して上記供試超電導線
２を保持することができる。
ところが、通常ＦＲＰで円柱体を形成する場合、繊維織
布を巻回して形成するようにしているため、径方向線に
直交する面に現れる繊維織布の積層方向と供試超電導線
の長手方向とが図示のように一致することになる。この
ように、供試超電導線２の向きとサンプルホルダ１の保
持面に現れる繊維織布の積層の向きとが一致すると、Ｆ
ＲＰの熱収縮による影響を最も受け、超電導線に圧縮歪
みが発生することになる。そして、特に化合物系超電導
線などは、その臨界電流値がこのような圧縮歪みに大き
く影響されるので、上記の測定装置では測定値が大きく
ばらつき、その平均値も実際の値よりかなり低い値とな
り、測定の信頼性が極めて低いという問題があった。
布を巻回して形成するようにしているため、径方向線に
直交する面に現れる繊維織布の積層方向と供試超電導線
の長手方向とが図示のように一致することになる。この
ように、供試超電導線２の向きとサンプルホルダ１の保
持面に現れる繊維織布の積層の向きとが一致すると、Ｆ
ＲＰの熱収縮による影響を最も受け、超電導線に圧縮歪
みが発生することになる。そして、特に化合物系超電導
線などは、その臨界電流値がこのような圧縮歪みに大き
く影響されるので、上記の測定装置では測定値が大きく
ばらつき、その平均値も実際の値よりかなり低い値とな
り、測定の信頼性が極めて低いという問題があった。
そこで、繊維織布を積層して形成されたＦＲＰ製の立方
体のサンプルホルダを用い、積層方向に対して平行な面
で、しかも繊維織布積層方向に対して直交する方向で供
試超電導線を設置するようにし、供試超電導線に圧縮歪
みが発生しないように測定を行なうことが一般にはなさ
れていた。これは、第５図にも示すように、ＦＲＰブロ
ック１０の繊維織布積層方向と直交する方向Ａの方が同
積層方向と平行な方向Ｂよりも熱膨張による一機械歪み
を生じ難いことを考慮したことによる。しかしながら、
この場合においても、依然として測定値のばらつきが大
きく、その平均値も少ないという欠点があった。
体のサンプルホルダを用い、積層方向に対して平行な面
で、しかも繊維織布積層方向に対して直交する方向で供
試超電導線を設置するようにし、供試超電導線に圧縮歪
みが発生しないように測定を行なうことが一般にはなさ
れていた。これは、第５図にも示すように、ＦＲＰブロ
ック１０の繊維織布積層方向と直交する方向Ａの方が同
積層方向と平行な方向Ｂよりも熱膨張による一機械歪み
を生じ難いことを考慮したことによる。しかしながら、
この場合においても、依然として測定値のばらつきが大
きく、その平均値も少ないという欠点があった。
本発明はかかる問題に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、測定のばらつきが少なく、信頼性の
高い測定値を得ることができる超電導線の臨界電流測定
装置を提供することにある。
的とするところは、測定のばらつきが少なく、信頼性の
高い測定値を得ることができる超電導線の臨界電流測定
装置を提供することにある。
本発明は、ＦＲＰで形成されたサンプルホルダを具備す
る超電導線の臨界電流測定装置にあって、上記サンプル
ホルダが、ＦＲＰを構成する繊維織布の積層平面で前記
供試超電導線を保持するようにしたことを特徴としてい
る。
る超電導線の臨界電流測定装置にあって、上記サンプル
ホルダが、ＦＲＰを構成する繊維織布の積層平面で前記
供試超電導線を保持するようにしたことを特徴としてい
る。
すなわち、ここでは、第２図（ａ）に示すＦＲＰブロッ
ク１０の繊維織布の積層方向に対して平行な面１１を積
層側面と呼び、同直交する面１２を積層平面と呼ぶ。こ
の場合、サンプルホルダの保持面としては、同図（ｂ）
、（ｃ）、（ｄ＞に示すように、３つの態様が考えられ
る。第１の態様は積層平面を保持面とする態様Ｃ１であ
り、第２の態様は、積層側面のうち特に供試超電導線を
積層方向と直交する形で保持する態様Ｃ２であり、さら
に第３の態様は、積層側面のうち特に供試超電導線を積
層方向と平行に保持する態様Ｃ３である。本発明は上記
３つの態様のうち第１の態様を採用したものである。
ク１０の繊維織布の積層方向に対して平行な面１１を積
層側面と呼び、同直交する面１２を積層平面と呼ぶ。こ
の場合、サンプルホルダの保持面としては、同図（ｂ）
、（ｃ）、（ｄ＞に示すように、３つの態様が考えられ
る。第１の態様は積層平面を保持面とする態様Ｃ１であ
り、第２の態様は、積層側面のうち特に供試超電導線を
積層方向と直交する形で保持する態様Ｃ２であり、さら
に第３の態様は、積層側面のうち特に供試超電導線を積
層方向と平行に保持する態様Ｃ３である。本発明は上記
３つの態様のうち第１の態様を採用したものである。
本発明によれば、従来の装置に較べ、測定値のばらつき
が大きく減少し、その平均値も向上し、信頼性の高い測
定値を得ることができる。これは、後述するように、本
発明者の行なった実験によっても証明された。
が大きく減少し、その平均値も向上し、信頼性の高い測
定値を得ることができる。これは、後述するように、本
発明者の行なった実験によっても証明された。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例について
説明する。
説明する。
第１図は本実施例に係る超電導線の臨界電流測定装置を
示す図である。すなわち、図中１５は例えば真空断熱層
などを介して外部との熱遮断を図り得る構造の液体ヘリ
ウム容器であり、その内部には液体ヘリウム１６が収容
されている。この液体ヘリウム１６には、中心部に均一
磁場を発生させるための超電導マグネット１７が浸漬さ
れている。そして、この超電導マグネット１７の上記中
央部には、本測定装置の測定プローブ旦が挿入されてい
る。
示す図である。すなわち、図中１５は例えば真空断熱層
などを介して外部との熱遮断を図り得る構造の液体ヘリ
ウム容器であり、その内部には液体ヘリウム１６が収容
されている。この液体ヘリウム１６には、中心部に均一
磁場を発生させるための超電導マグネット１７が浸漬さ
れている。そして、この超電導マグネット１７の上記中
央部には、本測定装置の測定プローブ旦が挿入されてい
る。
この測定プローブＵ−は、供試超電導線２を保持するサ
ンプルホルダ１９と、このサンプルホルダ１９上に保持
された供試超電導線２の両端に接続された電流リード２
０ａ 、 ２０ｂと、同中間部に接続された測定リード
２１ａ 、 ２１ｂと、これらを支持するフランジ２２
とで構成されている。電流リード２０ａ。
ンプルホルダ１９と、このサンプルホルダ１９上に保持
された供試超電導線２の両端に接続された電流リード２
０ａ 、 ２０ｂと、同中間部に接続された測定リード
２１ａ 、 ２１ｂと、これらを支持するフランジ２２
とで構成されている。電流リード２０ａ。
２０ｂの各端子２０ｃ 、 ２０ｄには定電流電源２３
が接続され、また測定リード２１ａ 、 ２１ｂの各端
子２１ｃ。
が接続され、また測定リード２１ａ 、 ２１ｂの各端
子２１ｃ。
２１ｄには電圧計２４が接続されている。
サンプルホルダ１９は、例えばＮＥＭＡ規格Ｇ１０゜Ｇ
１１等のＦＲＰで形成されたものであり、前述した第１
の態様を採用し、ＦＲＰブロックの繊維積層方向に対し
て繊維織布の積層平面を保持面２５とするものである。
１１等のＦＲＰで形成されたものであり、前述した第１
の態様を採用し、ＦＲＰブロックの繊維積層方向に対し
て繊維織布の積層平面を保持面２５とするものである。
そして、この保持面２５に前記供試超電導線２を安定に
保持し得るように所定の深さの溝を形成するとともに、
この溝の両端部分に電流リード２０ａ 、 ２０ｂをね
じ２１によって固定し、さらに磁界方向とは直交する方
向に半田付けによって供試超電導線２を固定するものと
なっている。
保持し得るように所定の深さの溝を形成するとともに、
この溝の両端部分に電流リード２０ａ 、 ２０ｂをね
じ２１によって固定し、さらに磁界方向とは直交する方
向に半田付けによって供試超電導線２を固定するものと
なっている。
このように構成された本実施例に係る超電導線の臨界電
流測定装置を用いて供試超電導線の臨界電流値を測定す
るには、先ず、超電導マグネット１７を付勢して供試超
電導線に所定の磁界を与える。
流測定装置を用いて供試超電導線の臨界電流値を測定す
るには、先ず、超電導マグネット１７を付勢して供試超
電導線に所定の磁界を与える。
次に定電流電源２３から供試超電導線２に所定の定電流
を供給し、電圧計２４の測定値を確認しながら、上記超
電導マグネットに流す電流値または供試超電導線２に流
す電流値を徐々に変化させる。そして、電圧計２４の測
定値がμ■またはμμ■のオーダーで急激に上昇した点
の供試超電導線２に流れる電流値が設定磁界における臨
界電流１ｃである。
を供給し、電圧計２４の測定値を確認しながら、上記超
電導マグネットに流す電流値または供試超電導線２に流
す電流値を徐々に変化させる。そして、電圧計２４の測
定値がμ■またはμμ■のオーダーで急激に上昇した点
の供試超電導線２に流れる電流値が設定磁界における臨
界電流１ｃである。
この装置によって得られた臨界電流１ｃの測定値は、第
３図に示すような結果となった。なお、比較例１として
従来採用されてきた第２の態様によるサンプルホルダを
用いた測定値を、また、比較例２として第３の態様によ
るサンプルホルダを用いた測定値をそれぞれ示す。この
結果から明らかなように、本実施例による測定装置を用
いた測定値は、比較例２および比較例３に較べてばらつ
きが極めて少なく、その平均値も高かった。これは、ク
ロス状に編まれた繊維織布の水平、垂直方向に対する機
械歪みの相互保護作用に起因するものと考えられる。
３図に示すような結果となった。なお、比較例１として
従来採用されてきた第２の態様によるサンプルホルダを
用いた測定値を、また、比較例２として第３の態様によ
るサンプルホルダを用いた測定値をそれぞれ示す。この
結果から明らかなように、本実施例による測定装置を用
いた測定値は、比較例２および比較例３に較べてばらつ
きが極めて少なく、その平均値も高かった。これは、ク
ロス状に編まれた繊維織布の水平、垂直方向に対する機
械歪みの相互保護作用に起因するものと考えられる。
このように、本実施例によれば、信頼性の蟲い測定が可
能になることは明らかである。
能になることは明らかである。
第１図は本発明の一実施例に係る超電導線の臨界電流測
定装置を示す図、第２図は本装置におけるサンプルホル
ダの保持面を従来例と比較して説明するための図、第３
図は本装置による臨界電流測定値を比較例と比較して示
す特性図、第４図は従来の超電導線の臨界電流測定装置
を示す図、第５図はＦＲＰブロックの積層側面の各方向
と熱膨張との関係を示す特性図である。 １．１９・・・サンプルホルダ、２・・・供試超電導線
、３．１７−・・超電導マグネット、４ａ、 ４ｂ、
２０ａ 、 ２０ｂ・・・電流リード、５ａ、 ５ｂ、
２１ａ 、 ２１ｂ・・・測定リード、１０・・・Ｆ
ＲＰブロック、１１・・・積層方向と平行な面、１２・
・・繊維織布の積層平面、１５・・・液体ヘリウム層、
１６・・・液体ヘリウム、旦・・・測定プローブ、２２
・・・フランジ、２３・・・定電流電源、２４・・−電
圧計、２５・・・保持面、Ｃ１・・・第１の態様、Ｃ２
・・・第２の態様、Ｃ３・・・第３の態様。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 巾空集）（ヤ２４覆）（牙３４莱） 第４図
定装置を示す図、第２図は本装置におけるサンプルホル
ダの保持面を従来例と比較して説明するための図、第３
図は本装置による臨界電流測定値を比較例と比較して示
す特性図、第４図は従来の超電導線の臨界電流測定装置
を示す図、第５図はＦＲＰブロックの積層側面の各方向
と熱膨張との関係を示す特性図である。 １．１９・・・サンプルホルダ、２・・・供試超電導線
、３．１７−・・超電導マグネット、４ａ、 ４ｂ、
２０ａ 、 ２０ｂ・・・電流リード、５ａ、 ５ｂ、
２１ａ 、 ２１ｂ・・・測定リード、１０・・・Ｆ
ＲＰブロック、１１・・・積層方向と平行な面、１２・
・・繊維織布の積層平面、１５・・・液体ヘリウム層、
１６・・・液体ヘリウム、旦・・・測定プローブ、２２
・・・フランジ、２３・・・定電流電源、２４・・−電
圧計、２５・・・保持面、Ｃ１・・・第１の態様、Ｃ２
・・・第２の態様、Ｃ３・・・第３の態様。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 巾空集）（ヤ２４覆）（牙３４莱） 第４図
Claims (1)
- 極低温の磁場中において供試超電導線を保持する繊維
強化プラスチックで形成されたサンプルホルダと、前記
供試超電導線に電流を供給する電源と、この電源によっ
て前記供試超電導線に流した電流値によつて前記超電導
線に生じる電圧の増加を検出する手段とを具備した超電
導線の臨界電流測定装置において、前記サンプルホルダ
は前記繊維強化プラスチックを構成する繊維織布の積層
平面で前記供試超電導線を保持するようにしたものであ
ることを特徴とする超電導線の臨界電流測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232911A JPS61111588A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 超電導線の臨界電流測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232911A JPS61111588A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 超電導線の臨界電流測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111588A true JPS61111588A (ja) | 1986-05-29 |
Family
ID=16946767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59232911A Pending JPS61111588A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 超電導線の臨界電流測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61111588A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05249213A (ja) * | 1991-06-05 | 1993-09-28 | General Electric Co <Ge> | 超伝導材料用の非破壊評価装置および方法 |
| KR100461875B1 (ko) * | 2002-06-17 | 2004-12-14 | 고려제강 주식회사 | 리노-핀을 이용한 고온초전도 코팅 선재의 특성 측정 장치 |
| JP2015045617A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 株式会社フジクラ | 長尺用超電導線材の臨界電流評価装置および評価方法 |
| EP2908145A4 (en) * | 2012-10-11 | 2016-06-29 | Sumitomo Electric Industries | METHOD FOR EVALUATING CABLE CORE FOR SUPERCONDUCTING CABLE, AND COOLING CONTAINER |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208111A (en) * | 1981-06-17 | 1982-12-21 | Toshiba Corp | Superconductive device |
-
1984
- 1984-11-05 JP JP59232911A patent/JPS61111588A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208111A (en) * | 1981-06-17 | 1982-12-21 | Toshiba Corp | Superconductive device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP2908145A4 (en) * | 2012-10-11 | 2016-06-29 | Sumitomo Electric Industries | METHOD FOR EVALUATING CABLE CORE FOR SUPERCONDUCTING CABLE, AND COOLING CONTAINER |
| JP2015045617A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 株式会社フジクラ | 長尺用超電導線材の臨界電流評価装置および評価方法 |
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