JPS6137764B2 - - Google Patents
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- JPS6137764B2 JPS6137764B2 JP11098380A JP11098380A JPS6137764B2 JP S6137764 B2 JPS6137764 B2 JP S6137764B2 JP 11098380 A JP11098380 A JP 11098380A JP 11098380 A JP11098380 A JP 11098380A JP S6137764 B2 JPS6137764 B2 JP S6137764B2
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- compound superconducting
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は極低温において電気抵抗が零となる性
質を有する金属、いわゆる超電導線のうち化合物
超電導線を巻回して構成する超電導コイルの製造
方法に関する。
質を有する金属、いわゆる超電導線のうち化合物
超電導線を巻回して構成する超電導コイルの製造
方法に関する。
現在、広汎に使用されている超電導線は、ニオ
ブ−チタン合金（Nb−Ti）を主体とするもので
ある。この合金線の実用最大磁界は80kG程度と
いわれており、これ以上の高磁界にはニオブスズ
（Nb3Sn）、バナジウムガリウム（V3Ga）等の化
合物超電導線が使われる。合金線は延性に優れ、
線材加工、巻線等はほぼ一般の銅線並に扱う事が
可能であるが、化合物線は非常に脆く、取扱いが
難かしい。次にその製造方法と性質を説明する。
ブ−チタン合金（Nb−Ti）を主体とするもので
ある。この合金線の実用最大磁界は80kG程度と
いわれており、これ以上の高磁界にはニオブスズ
（Nb3Sn）、バナジウムガリウム（V3Ga）等の化
合物超電導線が使われる。合金線は延性に優れ、
線材加工、巻線等はほぼ一般の銅線並に扱う事が
可能であるが、化合物線は非常に脆く、取扱いが
難かしい。次にその製造方法と性質を説明する。
第１図はニオブスズ（Nb3Sn）から成る化合物
超電導線の押出前の素材であり、例えば外径200
mm、長1000mmのものの横断面図である。第１図中
の１は高純度銅製の外管、２はニオブ製のバリ
ヤ、３は銅−スズ合金棒で多数の軸方向穴を設け
て、これにニオブの棒４を挿入してある。ニオブ
製のバリヤ２は後述の熱処理時に銅−スズ合金棒
３中のスズが高純度銅製の外管１中に拡散するこ
とを防ぐものである。第２図は最終的に必要な化
合物超電導線５の断面形状であり、第１図に示し
た素材を押出し等により成形し、例えば巾５mm、
厚さ1.5mm、長さ4000ｍとしたものである。成形
後のニオブ４の直径は約10μ程度とするのが一般
的である。次にこの成形した素材を700℃で100時
間程度加熱することにより、銅−スズ合金棒３中
のスズとニオブ棒４中のニオブとを化合反応さ
せ、ニオブスズ（Nb3Sn）を析出させる熱処理を
行なう。これによつて化合物超電導線５が出来る
のであるが、この熱処理により、各部分は焼なま
しされ、機械的強度は1/3程度に劣化する。
超電導線の押出前の素材であり、例えば外径200
mm、長1000mmのものの横断面図である。第１図中
の１は高純度銅製の外管、２はニオブ製のバリ
ヤ、３は銅−スズ合金棒で多数の軸方向穴を設け
て、これにニオブの棒４を挿入してある。ニオブ
製のバリヤ２は後述の熱処理時に銅−スズ合金棒
３中のスズが高純度銅製の外管１中に拡散するこ
とを防ぐものである。第２図は最終的に必要な化
合物超電導線５の断面形状であり、第１図に示し
た素材を押出し等により成形し、例えば巾５mm、
厚さ1.5mm、長さ4000ｍとしたものである。成形
後のニオブ４の直径は約10μ程度とするのが一般
的である。次にこの成形した素材を700℃で100時
間程度加熱することにより、銅−スズ合金棒３中
のスズとニオブ棒４中のニオブとを化合反応さ
せ、ニオブスズ（Nb3Sn）を析出させる熱処理を
行なう。これによつて化合物超電導線５が出来る
のであるが、この熱処理により、各部分は焼なま
しされ、機械的強度は1/3程度に劣化する。
その後、第３図のようにハウジング６を化合物
超電導線５の両面にはんだで接着して導体７を作
る。ハウジング６は高純度銅を冷間加工し、機械
強度を高めたもので、化合物超電導線５の補強と
安定化の役目をする。この安定化とは、極低温で
化合物超電導線５に通電中、何らかの原因で化合
物超電導線５の温度が、超電導特性を失なう程に
上昇した際に、電流をハウジング６中にバイパス
させ、ニオブスズ（Nb3Sn）の焼損を防ぐことで
ある。
超電導線５の両面にはんだで接着して導体７を作
る。ハウジング６は高純度銅を冷間加工し、機械
強度を高めたもので、化合物超電導線５の補強と
安定化の役目をする。この安定化とは、極低温で
化合物超電導線５に通電中、何らかの原因で化合
物超電導線５の温度が、超電導特性を失なう程に
上昇した際に、電流をハウジング６中にバイパス
させ、ニオブスズ（Nb3Sn）の焼損を防ぐことで
ある。
第３図中のＷは導体巾、T1は厚さ、T2は化合
物超電導線５の厚さを示す。第４図および第８図
はこの導体７を巻回して製造した双成コイル１０
の平面図および斜視図である。第４図および第８
図中１１はわたり、１２は口出し、R1は最内層
導体の平均曲げ半径である。わたり１１部をＶ矢
の方向に見た要部を第５図に示す。第５図中およ
び第８図中１３は液体ヘリウムの冷却通路、第５
図のR2はわたり１１部の曲げ半径である。尚、
この双成コイルは、電気工学ハンドブツク（昭和
53年４月30日電気学会発行）の第805頁の第８図
ｄに図面を示し（本願第８図と同じ）たように、
円板状に巻いた２個のコイルを内側のわたり１１
部で接続し、間隔片（図面せず）を挟み、冷却通
路１３を隔てて巻いたものである。そしてこの双
成コイルを複数個順次直列に接続して超電導コイ
ルを形成する。一般に化合物超電導線５は、１％
程度の歪により破断し、超電導特性が低下すると
言われている。従つて設計歪を0.5％にすれば双
成コイル１０の最内層導体の平均曲げ半径R1と
化合物超電導線５の厚さT2の間には、T2／R1＜
0.01、わたり１１部の曲げ半径R2と化合物超電導
線５の巾Ｗとの間にはＷ／R2＜0.01の関係がなけ
ればならない。導体７の通電電流値によつて、化
合物超電導線５の断面積T2×Ｗ、コイルの内径
により最内層導体の平均曲げ半径R1が決まる。
例えば通電電流値を5000A、化合物超電導線５の
電流密度を100A／mm３とすれば、化合物超電導
線５の断面積は50mm３になる。コイルの内半径を
250mmとすれば化合物超電導線５の厚さT2は2.5mm
以下、従つてＷ＝５０／２．５＝20mm、R2＞2000mmとな る。わたり１１部の曲げ半径を2000mmとすれば、
ほぼ1/2ターンにわたつて、わたり１１部になつ
てしまい、液体ヘリウムの冷却通路１３をふさ
ぎ、コイルの冷却特性を悪くする。また工作上
も、この様な大半径で曲げることは困難である。
また通常のコイルのように1/10ターン程度でわた
り１１を成形すると、ニオブスズ（Nb3Sn）のう
ち、約80％は破断し、超電導特性は約20％に劣化
してしまう。
物超電導線５の厚さを示す。第４図および第８図
はこの導体７を巻回して製造した双成コイル１０
の平面図および斜視図である。第４図および第８
図中１１はわたり、１２は口出し、R1は最内層
導体の平均曲げ半径である。わたり１１部をＶ矢
の方向に見た要部を第５図に示す。第５図中およ
び第８図中１３は液体ヘリウムの冷却通路、第５
図のR2はわたり１１部の曲げ半径である。尚、
この双成コイルは、電気工学ハンドブツク（昭和
53年４月30日電気学会発行）の第805頁の第８図
ｄに図面を示し（本願第８図と同じ）たように、
円板状に巻いた２個のコイルを内側のわたり１１
部で接続し、間隔片（図面せず）を挟み、冷却通
路１３を隔てて巻いたものである。そしてこの双
成コイルを複数個順次直列に接続して超電導コイ
ルを形成する。一般に化合物超電導線５は、１％
程度の歪により破断し、超電導特性が低下すると
言われている。従つて設計歪を0.5％にすれば双
成コイル１０の最内層導体の平均曲げ半径R1と
化合物超電導線５の厚さT2の間には、T2／R1＜
0.01、わたり１１部の曲げ半径R2と化合物超電導
線５の巾Ｗとの間にはＷ／R2＜0.01の関係がなけ
ればならない。導体７の通電電流値によつて、化
合物超電導線５の断面積T2×Ｗ、コイルの内径
により最内層導体の平均曲げ半径R1が決まる。
例えば通電電流値を5000A、化合物超電導線５の
電流密度を100A／mm３とすれば、化合物超電導
線５の断面積は50mm３になる。コイルの内半径を
250mmとすれば化合物超電導線５の厚さT2は2.5mm
以下、従つてＷ＝５０／２．５＝20mm、R2＞2000mmとな る。わたり１１部の曲げ半径を2000mmとすれば、
ほぼ1/2ターンにわたつて、わたり１１部になつ
てしまい、液体ヘリウムの冷却通路１３をふさ
ぎ、コイルの冷却特性を悪くする。また工作上
も、この様な大半径で曲げることは困難である。
また通常のコイルのように1/10ターン程度でわた
り１１を成形すると、ニオブスズ（Nb3Sn）のう
ち、約80％は破断し、超電導特性は約20％に劣化
してしまう。
本発明は小さな曲げ半径と大きな曲げ半径を有
し、化合物超電導線から成る超電導コイルを高信
頼性のものに製造する方法を提供することを目的
とする。
し、化合物超電導線から成る超電導コイルを高信
頼性のものに製造する方法を提供することを目的
とする。
以下、本発明の一実施例について、第６図およ
び第７図を参照して説明する。尚製造する対象の
超電導コイルは第４図および第５図に示した双成
コイルであり、使用する導体は第１図ないし第３
図に従つて製造したものであるので、これも参照
されたい。
び第７図を参照して説明する。尚製造する対象の
超電導コイルは第４図および第５図に示した双成
コイルであり、使用する導体は第１図ないし第３
図に従つて製造したものであるので、これも参照
されたい。
第６図および第７図は熱処理のための巻枠２１
を示し、２２はわたり成形用溝、R2はわたり１
１部曲げ半径である。第１図および第２図に示
し、かつ説明したように化合物超電導線の原料を
混在させて線状に延ばし、化合物超電導線５の素
材を作り、その中央部を第６図および第７図に示
す巻枠２１の成形用溝２２に納めることにより、
所要の小さな曲げ半径からなるわたり１１部曲げ
半径R2に成形する。残りの超電導線素材はばら
ばらにならないように適当に巻枠２１に巻きつけ
ておき、前記原料を化合させる熱処理を行ない、
化合物超電導線５を製造する。第３図に示したハ
ウジング６も、別の図示しない巻枠にてわたり部
曲げ半径R2に成形し、化合物超電導線５の上下
面にはんだで接着する。この導体７に図示しない
絶縁を施し、さきに成形したわたり１１部を中心
として第６図および第７図のように双成コイル１
０に巻上げる。
を示し、２２はわたり成形用溝、R2はわたり１
１部曲げ半径である。第１図および第２図に示
し、かつ説明したように化合物超電導線の原料を
混在させて線状に延ばし、化合物超電導線５の素
材を作り、その中央部を第６図および第７図に示
す巻枠２１の成形用溝２２に納めることにより、
所要の小さな曲げ半径からなるわたり１１部曲げ
半径R2に成形する。残りの超電導線素材はばら
ばらにならないように適当に巻枠２１に巻きつけ
ておき、前記原料を化合させる熱処理を行ない、
化合物超電導線５を製造する。第３図に示したハ
ウジング６も、別の図示しない巻枠にてわたり部
曲げ半径R2に成形し、化合物超電導線５の上下
面にはんだで接着する。この導体７に図示しない
絶縁を施し、さきに成形したわたり１１部を中心
として第６図および第７図のように双成コイル１
０に巻上げる。
この様にして製造した双成コイルでは、わたり
１１部成形は熱処理前に行なつているため、超電
導特性の劣化はなく、100％の超電導特性を得
る。また化合物超電導線５を用いながらも、小さ
な曲げ半径でわたり１１部を成形したので、冷却
通路１３をふさぐことなく、液体ヘリウムは自由
に流れ、信頼性の高い化合物超電導線による双成
コイルが得られる。
１１部成形は熱処理前に行なつているため、超電
導特性の劣化はなく、100％の超電導特性を得
る。また化合物超電導線５を用いながらも、小さ
な曲げ半径でわたり１１部を成形したので、冷却
通路１３をふさぐことなく、液体ヘリウムは自由
に流れ、信頼性の高い化合物超電導線による双成
コイルが得られる。
尚、本発明は上記し、かつ図面に示した実施例
のみに限定されるものではなく、例えば口出し１
２部もわたり１１部と同様に熱処理前に成形して
もよいし、双成コイルでなく他の形状の超電導コ
イルにしてもよいし、又はニオブスズ（Nb3Sn）
でなく他の化合物超電導線に適用してもよい等、
その要旨を変更しない範囲で、種々変形して実施
できることは勿論である。
のみに限定されるものではなく、例えば口出し１
２部もわたり１１部と同様に熱処理前に成形して
もよいし、双成コイルでなく他の形状の超電導コ
イルにしてもよいし、又はニオブスズ（Nb3Sn）
でなく他の化合物超電導線に適用してもよい等、
その要旨を変更しない範囲で、種々変形して実施
できることは勿論である。
以上説明したように本発明によれば、小さな曲
げ半径部を成形した後に化合用の熱処理をするこ
とにより、化合物超電導線による小さな曲げ半径
を有するにも拘らず高信頼性の超電導コイルを製
造することができる。
げ半径部を成形した後に化合用の熱処理をするこ
とにより、化合物超電導線による小さな曲げ半径
を有するにも拘らず高信頼性の超電導コイルを製
造することができる。
第１図は本発明の超電導コイルの製造方法の一
実施例に用いる化合物超電導線の素材の延伸前の
横断面図、第２図はその延伸後の化合物超電導線
の横断面図、第３図はその超電導コイル用導体の
横断面図、第４図は本発明の一実施例にて巻上げ
た超電導コイルである双成コイルの平面図、第５
図は第４図のＶ矢視部分図、第６図は前記一実施
例にて使用する巻枠の立面図、第７図はその側面
図、第８図は双成コイルを示す斜視図である。 １……外管、２……バリヤ、３……原料である
銅−スズ合金棒、４……原料であるニオブ棒、５
……化合物超電導線、６……ハウジング、７……
導体、１０……双成コイル、１１……わたり、１
２……口出し、１３……液体ヘリウム通路、２１
……巻枠、２２……成形用溝、R2……曲げ半
径。
実施例に用いる化合物超電導線の素材の延伸前の
横断面図、第２図はその延伸後の化合物超電導線
の横断面図、第３図はその超電導コイル用導体の
横断面図、第４図は本発明の一実施例にて巻上げ
た超電導コイルである双成コイルの平面図、第５
図は第４図のＶ矢視部分図、第６図は前記一実施
例にて使用する巻枠の立面図、第７図はその側面
図、第８図は双成コイルを示す斜視図である。 １……外管、２……バリヤ、３……原料である
銅−スズ合金棒、４……原料であるニオブ棒、５
……化合物超電導線、６……ハウジング、７……
導体、１０……双成コイル、１１……わたり、１
２……口出し、１３……液体ヘリウム通路、２１
……巻枠、２２……成形用溝、R2……曲げ半
径。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 小さな曲げ半径および大きな曲げ半径を有し
化合物超電導線から成る超電導コイルの製造方法
において、化合物超電導線の原料を混在させて線
状に延ばし、熱処理によつて前記原料を化合させ
化合物超電導線とする際、コイルの曲げ半径の小
さな部分を成形した後に前記熱処理を行ない、そ
の後絶縁を施してコイルに巻上げることを特徴と
する超電導コイルの製造方法。 ２ 超電導コイルは双成コイルとし、曲げ半径の
小さな部分はわたり部としたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の超電導コイルの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11098380A JPS5736816A (ja) | 1980-08-14 | 1980-08-14 | Chodendokoirunoseizohoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11098380A JPS5736816A (ja) | 1980-08-14 | 1980-08-14 | Chodendokoirunoseizohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5736816A JPS5736816A (ja) | 1982-02-27 |
| JPS6137764B2 true JPS6137764B2 (ja) | 1986-08-26 |
Family
ID=14549423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11098380A Granted JPS5736816A (ja) | 1980-08-14 | 1980-08-14 | Chodendokoirunoseizohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5736816A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005049027A2 (en) | 2003-11-03 | 2005-06-02 | Probiodrug Ag | Combinations useful for the treatment of neuronal disorders |
| WO2005075436A2 (en) | 2004-02-05 | 2005-08-18 | Probiodrug Ag | Novel inhibitors of glutaminyl cyclase |
| WO2008065141A1 (en) | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Probiodrug Ag | Novel inhibitors of glutaminyl cyclase |
| WO2008104580A1 (en) | 2007-03-01 | 2008-09-04 | Probiodrug Ag | New use of glutaminyl cyclase inhibitors |
| WO2011107530A2 (en) | 2010-03-03 | 2011-09-09 | Probiodrug Ag | Novel inhibitors |
| WO2011110613A1 (en) | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Probiodrug Ag | Heterocyclic inhibitors of glutaminyl cyclase (qc, ec 2.3.2.5) |
| WO2011131748A2 (en) | 2010-04-21 | 2011-10-27 | Probiodrug Ag | Novel inhibitors |
| WO2012123563A1 (en) | 2011-03-16 | 2012-09-20 | Probiodrug Ag | Benz imidazole derivatives as inhibitors of glutaminyl cyclase |
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-
1980
- 1980-08-14 JP JP11098380A patent/JPS5736816A/ja active Granted
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