JPS62108508A - 超電導マグネツト - Google Patents
超電導マグネツトInfo
- Publication number
- JPS62108508A JPS62108508A JP24697785A JP24697785A JPS62108508A JP S62108508 A JPS62108508 A JP S62108508A JP 24697785 A JP24697785 A JP 24697785A JP 24697785 A JP24697785 A JP 24697785A JP S62108508 A JPS62108508 A JP S62108508A
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- JP
- Japan
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- frp
- superconducting magnet
- superconducting
- spacer
- water absorption
- Prior art date
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- Pending
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive 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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は超電導マグネット特に大屋超電導マグネット
において超電導線材間を電気絶縁するＦＲＰ製スバスペ
ーサ材質を限定して製作した超電導マグネットに関する
。
において超電導線材間を電気絶縁するＦＲＰ製スバスペ
ーサ材質を限定して製作した超電導マグネットに関する
。
一般に超電導マグネット１を製作する場合、第１図に示
すように超電導線２を巻わく３に巻１．Ｎていくが、そ
のときに線材間４の電気絶縁のために絶縁材５を入れて
いる。この絶縁材はスペーサ材５と言われ主に複合材料
の一つである繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰと略す
）が用いられている。ＦＲＰは基材と結合材から成って
いる。基材にはガラス繊維、布ｉ紙等が用いられ結合材
にはエポキシ樹脂フェノール樹脂、シリコーン樹脂。
すように超電導線２を巻わく３に巻１．Ｎていくが、そ
のときに線材間４の電気絶縁のために絶縁材５を入れて
いる。この絶縁材はスペーサ材５と言われ主に複合材料
の一つである繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰと略す
）が用いられている。ＦＲＰは基材と結合材から成って
いる。基材にはガラス繊維、布ｉ紙等が用いられ結合材
にはエポキシ樹脂フェノール樹脂、シリコーン樹脂。
メラミン樹脂等があげられる。ＦＲＰはガラス繊維や紙
等の基材を積層し結合材で含浸し成形したものである。
等の基材を積層し結合材で含浸し成形したものである。
ところでこれらの材料は水分の吸収を起こしやすい。た
とえば第２図に示すように各ＦＲＰの材質によって厚さ
に対する吸湿量に違いが見られる。吸湿した材料は膨張
や収縮等の変形を起こしやすい。実際の超電導マグネッ
トに吸水率の大きい材料ガスペーサ材として用いられた
場合、液体ヘリウム中に存在していた超電導マグネット
が常温に昇温したときに大気の湿気を吸着しスペーサ材
は大量の水に付着される。このときに吸水率の高いスペ
ーサ材たとえば基材が紙で結合材がフェノール樹脂でで
きているＦＲＰ（ＪＩＳ規格ＰＬ−ＰＥＭ）は吸湿によ
って大きな変形を起こしそれにともなって超電導線材に
大きな歪を及ぼマグネットの特性低下を引き起こす。
とえば第２図に示すように各ＦＲＰの材質によって厚さ
に対する吸湿量に違いが見られる。吸湿した材料は膨張
や収縮等の変形を起こしやすい。実際の超電導マグネッ
トに吸水率の大きい材料ガスペーサ材として用いられた
場合、液体ヘリウム中に存在していた超電導マグネット
が常温に昇温したときに大気の湿気を吸着しスペーサ材
は大量の水に付着される。このときに吸水率の高いスペ
ーサ材たとえば基材が紙で結合材がフェノール樹脂でで
きているＦＲＰ（ＪＩＳ規格ＰＬ−ＰＥＭ）は吸湿によ
って大きな変形を起こしそれにともなって超電導線材に
大きな歪を及ぼマグネットの特性低下を引き起こす。
本発明は、超電導マグネットの超電導線材間のＦＲＰ製
電製電気絶バスペーサ材て吸水率の小さい材料を用いる
ことにより信頼性の高い超電導マグネットを提供するも
のである。
電製電気絶バスペーサ材て吸水率の小さい材料を用いる
ことにより信頼性の高い超電導マグネットを提供するも
のである。
本発明はＦＲＰ製スパスペーサ材て用いるときのＦＲＰ
は吸水率が小さい材料（結合材がエポキシ樹脂またはシ
リコン樹脂、基材はガラスクロス）を用いることを特徴
としている。
は吸水率が小さい材料（結合材がエポキシ樹脂またはシ
リコン樹脂、基材はガラスクロス）を用いることを特徴
としている。
本発明による吸水率が小さいＦＲＰをスペーサ材として
超電導マグネットに用いれば、吸湿した材料が極低温に
浸漬されたときに起こる材料の変形を極力押えられるた
め、超電導線材に及ぼす歪は軽減することができるので
超電導マグネットの特性低下は起こらない。
超電導マグネットに用いれば、吸湿した材料が極低温に
浸漬されたときに起こる材料の変形を極力押えられるた
め、超電導線材に及ぼす歪は軽減することができるので
超電導マグネットの特性低下は起こらない。
吸水率の違うスペーサ材が超電導線に及ぼす影響を調べ
た。実験材料として吸水率の高いスペーサ材たとえば基
材が紙詰合材はフェノール樹脂でできているＦＲＰ（Ｊ
ＩＳ規格ＰＬ−ＰＥＭ ）と吸水率の小さいスペーサ材
たとえば基材がガラスクロス、結合材はエポキシ樹脂（
ＪＩＳ規格ＥＬ −ＧＥＭ）を用いた。スペーサ材が線
材に及ぼす影響を模擬するために超電導線の臨界電流（
以下にと略す）測定装置６を用いた。ここでＩｃ測定装
置のホルダー材１３を超電導マグネットのスペーサ材５
とみなした。ホルダー材の材質をＰＬ−ＰＥＭとＥＬ−
ＧＥＭに変えてそれぞれ同一条件で熱処理した超電導線
１２をセットした。それを水中に２４時間漬けた後Ｉｃ
測定し吸水したホルダー材（すなわちスペーサ材）が超
電導線のＩｃに及ぼす影響を調べた。この実験結果を図
４に示す。これによると結合材がエポキシ樹脂で基材が
ガラスクロスであるＦ’ＲＰ （以下ＥＬ−ＧＥＭと略
す）で測定した超電導線の吸水によるＩｃ値の変化は起
こらなかった。しかし結合材がフェノール樹脂で基材が
紙であるＰＲＰ（以下ＰＣ−ＰＢＭと略す）をホルダー
材（すなわちスペーサ材）として測ったＩｃ値はばらつ
きが太き（ＥＬ−ＯＥＭで測ったときよりも約２０％の
Ｉｃ値が低下している。これらの原因はホルダー材によ
って吸水量に大きな差があるためである。それは第５図
に示すように各材料によって吸水量に大きな差が見られ
る。たとえば結合材がシリコーン樹脂やエポキシ樹脂で
基材がガラスクロスの材料は吸水率が厚さ６ｗ当り約０
．３％以下であるのに対し結合材がフェノール樹脂やメ
ラミン樹脂で基材が紙や布でできている材料は、吸水率
が前者と比べ３〜６倍も多い。多量に吸水した材料を極
低温領域で用いると吸水によって起こりつる材料自身の
収縮（または膨張）が超電導線材に大きな歪を及ぼし線
材の特性低下及びマクネットとしての信頼性の低下を引
き起こす。
た。実験材料として吸水率の高いスペーサ材たとえば基
材が紙詰合材はフェノール樹脂でできているＦＲＰ（Ｊ
ＩＳ規格ＰＬ−ＰＥＭ ）と吸水率の小さいスペーサ材
たとえば基材がガラスクロス、結合材はエポキシ樹脂（
ＪＩＳ規格ＥＬ −ＧＥＭ）を用いた。スペーサ材が線
材に及ぼす影響を模擬するために超電導線の臨界電流（
以下にと略す）測定装置６を用いた。ここでＩｃ測定装
置のホルダー材１３を超電導マグネットのスペーサ材５
とみなした。ホルダー材の材質をＰＬ−ＰＥＭとＥＬ−
ＧＥＭに変えてそれぞれ同一条件で熱処理した超電導線
１２をセットした。それを水中に２４時間漬けた後Ｉｃ
測定し吸水したホルダー材（すなわちスペーサ材）が超
電導線のＩｃに及ぼす影響を調べた。この実験結果を図
４に示す。これによると結合材がエポキシ樹脂で基材が
ガラスクロスであるＦ’ＲＰ （以下ＥＬ−ＧＥＭと略
す）で測定した超電導線の吸水によるＩｃ値の変化は起
こらなかった。しかし結合材がフェノール樹脂で基材が
紙であるＰＲＰ（以下ＰＣ−ＰＢＭと略す）をホルダー
材（すなわちスペーサ材）として測ったＩｃ値はばらつ
きが太き（ＥＬ−ＯＥＭで測ったときよりも約２０％の
Ｉｃ値が低下している。これらの原因はホルダー材によ
って吸水量に大きな差があるためである。それは第５図
に示すように各材料によって吸水量に大きな差が見られ
る。たとえば結合材がシリコーン樹脂やエポキシ樹脂で
基材がガラスクロスの材料は吸水率が厚さ６ｗ当り約０
．３％以下であるのに対し結合材がフェノール樹脂やメ
ラミン樹脂で基材が紙や布でできている材料は、吸水率
が前者と比べ３〜６倍も多い。多量に吸水した材料を極
低温領域で用いると吸水によって起こりつる材料自身の
収縮（または膨張）が超電導線材に大きな歪を及ぼし線
材の特性低下及びマクネットとしての信頼性の低下を引
き起こす。
実機の超電導マグネットのスペーサ材の吸水は次に述べ
る状況で起こりつる。超電導マグネットを極低温から常
温に昇温しつつある時に大気の湿分が付着するためスペ
ーサ材は水に浸される。このとき吸水しゃすいＦＲＰの
スペーサ材にたとえばフェノール系のＰＣ−ＰＥＭを用
いていると多くの水を吸収しスペーサ材自体が膨張また
は収縮を起こす。吸水したままのスペーサ材から成る超
電導マグネットを再び極低温の液体ヘリウムに浸漬する
と吸水したスペーサ材は常温時よりもさらに大きい膨張
または収縮の変形を起こす。この力は超電導線に大きな
歪を及ぼす、したがって超電導線材は特性の低下を起こ
し超電導マグネットの特性低下また信頼性の低下を引き
起こす。
る状況で起こりつる。超電導マグネットを極低温から常
温に昇温しつつある時に大気の湿分が付着するためスペ
ーサ材は水に浸される。このとき吸水しゃすいＦＲＰの
スペーサ材にたとえばフェノール系のＰＣ−ＰＥＭを用
いていると多くの水を吸収しスペーサ材自体が膨張また
は収縮を起こす。吸水したままのスペーサ材から成る超
電導マグネットを再び極低温の液体ヘリウムに浸漬する
と吸水したスペーサ材は常温時よりもさらに大きい膨張
または収縮の変形を起こす。この力は超電導線に大きな
歪を及ぼす、したがって超電導線材は特性の低下を起こ
し超電導マグネットの特性低下また信頼性の低下を引き
起こす。
以上のようなことから超電導マグネットのスペーサ材に
は吸水率の極力少ないＦＲＰ材すなわち結合材がエポキ
シ樹脂あるいはシリコーン樹脂であり基材がガラスクロ
スであるもの（ＪＩＳ規格ＥＬ−ＧＥＭ、ＥＬ−ＧＥＦ
、５Ｌ−ＧＳＨ等）をスペーサ材として用いれば吸水に
よる変形は起こらないので超電導線に歪を及ぼさない。
は吸水率の極力少ないＦＲＰ材すなわち結合材がエポキ
シ樹脂あるいはシリコーン樹脂であり基材がガラスクロ
スであるもの（ＪＩＳ規格ＥＬ−ＧＥＭ、ＥＬ−ＧＥＦ
、５Ｌ−ＧＳＨ等）をスペーサ材として用いれば吸水に
よる変形は起こらないので超電導線に歪を及ぼさない。
したがって信頼性の高い超電導マグネットを提供できる
。
。
第１図は超電導マグネットの斜視図、第２図は各ＦＲＰ
の吸水率の厚さ依存性の特性図、第３図は、臨界電流測
定装置の概略図、第４図は吸湿させたホルダー材がＩｃ
値に及ぼす影響を示す特性図、第５図は各種ＦＲＰの吸
水率の変化（厚さ一定）の特性図である。 １・・・超電導マグネット ２・・・超電導線（導体） ３・・・巻わく ４・・・線間スペーサ ５・・・スペーサ材 ６・・・臨界電流測定装置 ７・・・電流リード ８・・・電圧リード ９・・・液体ヘリウム １０・・・超電導マグネット １１・・・銅端子 １２・・・超電導線 １３・・・ホルダー材（スペーサ材の模擬）第１図 ｎ及水＄ 、彦、、ｚ ４ｊｃ４ｆＬ第 ２ 図 第 ３ 図
の吸水率の厚さ依存性の特性図、第３図は、臨界電流測
定装置の概略図、第４図は吸湿させたホルダー材がＩｃ
値に及ぼす影響を示す特性図、第５図は各種ＦＲＰの吸
水率の変化（厚さ一定）の特性図である。 １・・・超電導マグネット ２・・・超電導線（導体） ３・・・巻わく ４・・・線間スペーサ ５・・・スペーサ材 ６・・・臨界電流測定装置 ７・・・電流リード ８・・・電圧リード ９・・・液体ヘリウム １０・・・超電導マグネット １１・・・銅端子 １２・・・超電導線 １３・・・ホルダー材（スペーサ材の模擬）第１図 ｎ及水＄ 、彦、、ｚ ４ｊｃ４ｆＬ第 ２ 図 第 ３ 図
Claims (1)
- 超電導マグネットの超電導線材間を電気絶縁するＦＲＰ
（繊維強化プラスチック）製スペーサ材においてＦＲＰ
の基材はガラス繊維がクロス（織布）されておりかつＦ
ＲＰの結合材はエポキシ樹脂またはシリコン樹脂である
ことを特徴とする超電導マグネット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24697785A JPS62108508A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 超電導マグネツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24697785A JPS62108508A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 超電導マグネツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62108508A true JPS62108508A (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=17156532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24697785A Pending JPS62108508A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 超電導マグネツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62108508A (ja) |
-
1985
- 1985-11-06 JP JP24697785A patent/JPS62108508A/ja active Pending
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