JPS6161277B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔説明の要約〕 ダイオードと、そのダイオードに熱的に接触す
る超電導線とによつて持続性切換スイツチが構成
される。順方向にバイアスを掛けられたダイオー
ドを流れる電流によつて発生される熱が超電導体
の温度を遷移温度以上に上昇する。このスイツチ
のダイオード特性のために、比較的少数の信号導
線により選択を行う回路中に複数のこのようなス
イツチを配置することが出来るようになる。

本発明は超電導装置に関するものであり、詳し
く言えば、超電導回路について持続性モードと非
持続性モードとの間の遷移を行わせるための持続
性切換スイツチに関するものである。

超電導回路について持続性モードと非持続性モ
ード（被駆動モード）との間の遷移は持続性切換
スイツチによつて制御される。このような装置
は、単安定継電器に類似した４端子スイツチ機構
から成るものとして従来普通に知られており、抵
抗性加熱素子を駆動するための２つの（入力）端
子に信号が加えられる。その素子によつて発生さ
れた熱は超電導線の超電導状態を破壊し、その超
電導線はそのスイツチの残りの２つの（出力）端
子を形成している。加熱素子が附勢を解かれる
時、低温槽の内部の液体ヘリウムがその超電導線
を遷移点以下に急速に冷却し、それにより超電導
状態を再び確立する。

持続性切換スイツチに対する入力信号は低温槽
の内部と外部との間に延長する導体を通して送ら
れ、そのために低温槽の内部に通ずる熱の通路を
形成し、低温槽内の冷却材（液体ヘリウム）の沸
騰蒸発速度に有害な作用を及ぼす。例えこのよう
な導体を取外しても、このような導体が導入され
る導管によつて別の熱損失が発生される。沸騰蒸
発速度に対するこの影響を減少する１つの方法
は、このようなスイツチを相互流通配列をなして
配置することによつて複数のｐ個の持続性切換ス
イツチを取扱う制御導線の数ｎを最小にすること
である。その配列中の各持続性切換スイツチは、
スイツチ加熱素子と直列にダイオードを含む。そ
れによりステアリング回路網が実現され、そこで
持続性切換スイツチの任意の所望の１つが低温槽
の外部から導かれる適当な１対の信号導体を励起
することによつて選択される。このような回路は
本特許出願人により本特許出願と同日付にて特許
出願された昭和54年特許願第018560号に係る発明
の要旨を構成するものである。

本発明においては、ダイオードによつて発生さ
れる熱が、それと熱的に接触する超電導線の超電
導状態を破壊するために使用される。そして別の
加熱装置は何も使用されない。

本発明の目的は、同一のこのようなスイツチの
配置と共に使用するための、新規な持続性切換ス
イツチである。

本発明の一特色は、ダイオードの特性を有し、
それによつて複数のｐ個のこのようなスイツチで
形成される回路網が、ｎをｐより小さい数とし
て、ｎ個の作動信号導体に適合せしめられるよう
な、持続性切換スイツチである。

本発明の他の一特色は、順方向にバイアスを掛
けられたダイオードによつて発生される熱を、そ
れと熱的に触する超電導体の超電導状態の遷移を
行わせるために利用することである。

本発明のその他の特色及び利点は、添附図面に
関連して記された以下の詳細な説明を熟読するこ
とにより一層明らかとなるであろう。

ここで第１図を参照すると、本発明の持続性切
換スイツチの一実施例が斜面図で示されている。
絶縁性のスリーブ１０がハウジングを形成し、そ
の内部にダイオード１２が取付けられる。図面を
見易くするために、ここでスリーブ１０が取外さ
れた状態で図示されている。そのダイオードの取
付けは、ハウジング１０全体をエポキシ樹脂１４
（第１図には示されていない）で充填することに
よつて行われるか、又は別の方法として、ハウジ
ング１０の端部分をエポキシ樹脂で充填してダイ
オード１２の端部を取巻くようにし、それにより
ダイオード１２を固着する。

超電導線１６のループが、数ターンのマンガニ
ン線によつてダイオード１２と熱的接触を行うよ
うに保持される。マンガニン線は、ダイオード１
２の銅の導線に比して低い熱伝導度を持つために
好都合である。その他の同じ程度に熱伝導度の低
い線も同様に具合よく働く。好都合な一実施例で
は、超電導線１６をダイオード１２に固着するマ
ンガニン線１８は又、ダイオード１２の一方の端
子からの導線としても使用される。他の１つのマ
ンガニン線１８′はダイオード１２からの残りの
導線を形成するために使用される。ダイオード１
２に接続されたマンガニン線１８及び１８′は、
ダイオード１２からダイオード導線に沿つて周囲
のヘリウム浴へ失われる熱損失を減少するのに役
立つことが解つた。

第１図の装置は第２図に断面図で示されてい
る。

IN5817型シヨツトキー・ダイオードが、好都
合な一実施例について加熱素子として用いられた
が、尤も別のものとしては小型のシリコン・ダイ
オードやゲルマニウム・ダイオードをシヨツトキ
ー・ダイオードの代りに使用してもよい。然しな
がら、このような代替品のシリコン・ダイオード
やゲルマニウム・ダイオードは、液体ヘリウム温
度（4.2°Ｋ）において遥かに高いターン・オン
電圧を示す。

使用されたエポキシ充填材は、エマーソン・ア
ンド・カミング社（Emerson and Cumming）
製のStycast 1090―Catalyst9である。間違いな
く、その他のこのような材料もこの目的に適合し
ているであろう。

本発明の持続性切換スイツチに対する駆動信号
源は、約10オームの電流制限用抵抗と直列に接続
された約1.4ボルトの定電圧源である。然しなが
ら、定電流源を使用してもよい。0.8Vという電
圧降下は上記のシヨツトキー・ダイオードを特徴
づけるものであり、このようにしてこのダイオー
ドが順方向にバイアスを掛けられる時には、
60mAという電流が流れる。

上記の構成は多くの変更を加え得るから、一見
甚だ得るように見える本発明の多数の実施例がそ
の発明の範囲から外れることなく実施できる。上
記の説明に含まれ添附図面に示された総ての事項
は例示的なものであつて限定的な意味を持たない
ものと解釈すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の持続性切換スイツチの斜面
図、そして第２図は第１図のスイツチの断面側面
図である。 １０……ハウジウング、１２……シヨツトキ
ー・ダイオード、１４……エポキシ樹脂、１６…
…超電導線、１８，１８′……マンガニン線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超電導回路において持続性モードと非持続性
   モードとの間の遷移を行うための持続性切換スイ
   ツチであつて、 導線を有するダイオード、 前記ダイオードと熱的接触を行うように配置さ
   れそれ自体が前記スイツチの２つの超電導導線を
   形成する超電導材料、並びに 前記ダイオードのそれぞれの導線に接続された
   ２つの他の導線であつて、前記ダイオードの導線
   よりも低い熱伝導度を示す材料で形成されている
   導線、 を具備するところの持続性切換スイツチ。 ２ 前記他の導線を形成する材料がマンガニンで
   ある処の、特許請求の範囲第１項記載の持続性切
   換スイツチ。 ３ 前記他の導線の少くとも１つは前記超電導材
   料を前記ダイオードと熱的接触状態に固着する処
   の、特許請求の範囲第１項記載の持続性切換スイ
   ツチ。 ４ 前記スイツチが絶縁性スリーブの内部に収容
   され前記スリーブが封止されている処の、特許請
   求の範囲第１項記載の持続性切換スイツチ。 ５ 前記絶縁性スリーブから成る前記収容体の内
   部がエポキシ樹脂を充填されている処の、特許請
   求の範囲第４項記載の持続性切換スイツチ。