JPS63291404A

JPS63291404A - 高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイル

Info

Publication number: JPS63291404A
Application number: JP12763887A
Authority: JP
Inventors: Fumiya Numajiri; 沼尻　文哉; Masayoshi Aoyama; 正義青山; Kenji Yamaguchi; 健司山口
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1988-11-29

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。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は高磁界発生用コイル、特に、酸化物セラミック
ス系超電導体を使用した高磁界発生用酸化物セラミック
ス系超電導コイルに関する。

〈従来の技術〉近年酸化物セラミックス系超電導体は、従来のＮｂ−Ｔ
ｉあるいはＮｂ、Ｓｎ等合金系超電導体に比べて超電導
現象を呈する、いわゆる、臨界温度が著しく高いことで
注目されており、そのコイルは高磁界発生用コイルとし
て電磁石等幅広い方面への応用が期待されている。

しかしながら、酸化物セラミックス系超電導体は、それ
自体極めて脆く、可撓性が低いのでその線材を所望のコ
イル形状に成形することは著しく困難である。

そこで、所望のコイル形状の酸化物セラミックス系超電
導体を得るには、鋳型を使用して焼結により当初から所
望のコイル形状に成形するか、あるいは酸化物セラミッ
クス系超電導体用組成物を所望のコイル形状に成形した
後焼結する方法等がとられていたか、鋳型を使用する方
法では高い巻数のコイルを製造することは困難であると
いう問題点がある。　一方、酸化物セラミックス系超電
導体用′組成物を所望のコイル形状に成形後焼結する方
法では、コイル状の酸化物セラミックス系超電導線材に
成形焼結すること自体はある程度可能であるが、可撓性
がないため細い酸化物セラミックス系超電導線材は輸送
時あるいは施工時に折損する危険性か大きく、実用に耐
え得ないので、帯状あるいはシート状の酸化物セラミッ
クス系超電導体からなるコイルにせざるを得す、高い巻
数のコイルを製造することができないという問題点を有
していた。

なお、コイルに高磁界を発生させるには、一般にはコイ
ルの巻数を高くする他に、コイルに大電流を流すことも
なされるが、超電導体は臨界電流密度以下の使用でない
と超電導性が失われてしまうので、高磁界を発生させる
にはコイルの巻数を多くすることが必要とされる。

従って、酸化物セラミックス系超電導体を使用した高磁
界発生用コイルを製造するに際しては、いかにコイルの
巻数を高くするかが課題となっていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決し
ようとするものであって、本発明は、帯状あるいは、シ
ート状の酸化物セラミックス系超電導体用組成物の成形
焼結により製造てきる、高い巻数のコイルと同様の性能
を有する高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイ
ルを提供することを目的としている。

また、本発明は、上記の高磁界発生用酸化物セラミック
ス系超電導コイルが優れた機械的強度および超電導が損
なわれた際の安全性を有するようにすることを目的とし
ている。

さらに、本発明はこのような高磁界発生用酸化物セラミ
ックス系超電導コイルを容易に製造できるようにするた
めの製造方法を提供することも目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉本発明者は帯状あるいはシート状の酸化物セラミックス
系超電導体用組成物を成形焼結して高磁界発生用酸化物
セラミックス系超電導コイルを製造することに関して鋭
意研究した結果、酸化物セラミックス系超電導体用組成
物層と絶縁体層とを有する複合体をぜんまい状コイルに
成形したものであって、コイルの巻方向の異なるものを
特定方向に配列接続し、焼結したものが高い巻数のコイ
ルと同様の性能となること、さらにかかるコイルの表面
に金属層が形成されると、その機械的強度が向上し、超
電導か損なわれた際の安全性も付与されることを見い出
し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は第１の態様として、酸化物セラミッ
クス系超電導体層と絶縁体層とを有する複合材からなる
ぜんまい状コイルと、このコイルと巻方向の異なる、酸
化物セラミックスス系超電導体層と絶縁体層とを有する
複合材からなるぜんまい状コイルとが交互にコイルの軸
を共通にするように配され、隣り合うこれらのコイルの
内側端部の酸化物セラミックス系超電導体層が超電導的
に接続されていることを特徴とする高磁界発生用酸化物
セラミックス系超電導コイルを提供する。

第２の態様として、片面または両面に金属層が形成され
た、酸化物セラミックス系超電導体層と絶縁体層とを有
する複合材からなるぜんまい状コイルと、このコイルと
巻方向の異なる、片面または両面に金属層が形成された
、酸化物セラミックス系超電導体層と絶縁体層とを有す
る複合材からなるぜんまい状コイルとが交互にコイルの
軸を共通にするように配され、隣り合うこれらのコイル
の内側端部の酸化物セッラミックス系超電導体層が超電
導的に接続されていることを特徴とする高磁界発生用酸
化物セラミックス系超電導コイルを提供する。

また、本発明は酸化物セラミックス系超電導体用組成物
層と絶縁体層とを有する複合体を形成し、この複合体を
複数のぜんまい状コイルに形成し、これらのコイルを交
互に巻方向が異なるようにコイルの軸を共通にして配し
、隣り合うコイルの内側端面の酸化物セラミックス系超
電導体用組成物層を酸化物セラミックス系超電導体用組
成物で接続し、次にこれらを焼結して酸化物セラミック
ス系超電導体用組成物層を酸化物セラミックス系超電導
体層にすることを特徴とする高磁界発生用酸化物セラミ
ックス系超電導コイルの製造方法を提供する。

さらに、本発明は片面または両面に金属層が形成された
、酸化物セラミックス系超電導体用組成物層と絶縁体層
とを有する複合体を形成し、この複合体を複数のぜんま
い状コイルに形成し、これらのコイルを交互に巻方向が
異なるようにコイルの軸を共通にして配し、隣り合うコ
イルの内側端部の酸化物セラミックス系超電導体用組成
物層を酸化物セラミックス系超電導体用組成物で接続し
、次にこれらを焼結して酸化物セラミックス系超電導体
用組成物層を酸化物セラミックス系超電導体層にするこ
とを特徴とする高磁界発生用酸化物セラミックス系超電
導コイルの製造方法を提供する。

上記の発明においては、前記酸化物セラミックス系超電
導体層が酸化物セラミックス系超電導体用グリーンシー
トの成形焼結体であることが好ましい。

前記酸化物セラミックス系超電導体が組成式％式％はＥｕを表わし、δは欠損酸素を表わす）を有すること
が好ましい。

前記絶縁体がセラミックス製であることが好ましい。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイ
ルは第３図および第４図に示すように酸化物セラミック
ス系超電導体層４と絶縁体層５とを有する複合材からな
っている。

ここで、酸化物セラミックス系超電導体とは、セラミッ
クス系の超電導体をいい、臨界温度が従来の合金系超電
導体よりも著しく高いことを特徴としている。酸化物セ
ラミックス系超電導体の組成としては、Ｌａ−５ｒ−Ｃ
ｕ−０柔化合物、微量のＣａが混入したＬａ−５ｒ−Ｃ
ｕ−０柔化合物、Ｍ−Ｂａ−Ｃｕ−０柔化合物（但し、
ＭはＳｃ、ＹおよびＬａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｙｂ％Ｌ
ｕ等ランタニドから選ばれる１種以上を表わす）等をあ
げることができ、このうち組成式ＭＢａｚＣｕ：＋０ｔ
−６（但し、δは欠損酸素を表わす）あるいはＳｒ、Ｌ
ａ２−ＸＣｕｂ、−、（ｘ＝０．０６〜０．１、ｙ＝０
〜２）を有するものが好ましく例示される。

このような酸化物セラミックス系超電導体層４は後に詳
述するように、絶縁体層上に形成された酸化物セラミッ
クス系超電導体用組成物を焼結することにより形成され
る。

また、酸化物セラミックス系超電導体層４の厚さは、コ
イルの用途等にもよるが、一般に０．０３〜３　ｍ　ｍ
とするのが好ましい。　この範囲外であるとコイルとし
て不適当なので好ましくない。

本発明のコイルを構成する複合材の絶縁体層５は、第３
図（ａ）および第４図（ａ）に例示するようなぜんまい
状に密に巻かれた形状の酸化物セラミックス系超電導体
のコイルを製造するにあたり、コイルターン間が導通し
ないようにするため、また、酸化物セラミックス系超電
導コイルの機械的強度を向上させるために設けられてい
る。

絶縁体としては、融点が酸化物セラミックス系超電導体
層の形成のための焼結温度より高いことが必要である。

　具体的には、融点が８５０℃以上であることが好まし
く、有機絶縁材料は使用に適さない。　但し、酸化物セ
ラミックス系超電導体用組成物の焼結温度と同様の焼結
温度を有するセラミックスは好適に使用される。　すな
わち、絶縁体がアルミナグリーンシートの焼結体等セラ
ミックス製であることは好ましい。　かかる絶縁体層は
酸化物セラミックス系超電導体層との密着性がよく、コ
イルの使用時の機械的強度を高めることができるからで
ある。

また、絶縁体は、少なくとも酸化物セラミックス系超電
導体用組成物の焼結前には可撓性を有し、絶縁体層と酸
化物セラミックス系超電導体用組成物層とを有する複合
体がぜんまい状コイルに成形され得るようにすることが
必要である。

絶縁体層の厚みは、コイルの大きさにもよるが、一般に
酸化物セラミックス系超電導体層の２０〜５０％とする
のが好ましい。　　５０％より多くすることは不必要で
あり、また２０％未満だと絶縁能力が不足するので好ま
しくない。

本発明では、コイルを構成する複合材が上記のような酸
化物セラミックス系超電導体層４と絶縁体層５とを有す
ることを基本とするが、コイルの用途に応じて、優れた
機械的強度が必要とされる場合、あるいは、コイルの超
電導が損なわれたときのための安定化材が必要とされる
場合には、第４図に示されるように複合材の片面または
両面に金属層６が設けられていることが好ましい。

金属層の材質としては、融点が酸化物セラミックス系超
電導体層の形成のための焼結温度より高いことが必要で
ある。　より具体的には、融点が焼結温度より５％以上
高いことが好ましい。

また、金属の熱膨張率が酸化物セラミックス系超電導体
の熱膨張率に近い程好ましい。　これにより焼結による
熱応力あるいはこれに起因する金属層と酸化物セラミッ
クス系超電導体層あるいは絶縁体層との剥離を減少させ
ることができる。

このような金属としては、Ｆｅ−Ｎ１−Ｃ。

系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｔｉ、モリブデン等を例示
することができるが、このうちＦｅ　−Ｎｉ系合金が熱
膨張が同等なので特に好ましい。

本発明の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイ
ルは、このような複合材がぜんまい状に巻−かれている
コイルを構成要素としている。

ぜんまい状のコイルとすることにより、面記複合材が帯
状あるいはシート状であってもコイルの巻数を高くする
ことができる。

ぜんまい状コイルの巻き方の態様は、第３図（ａ）およ
び第４図（ａ）に示されるように複合材の一面と他の一
面とが接するように密に巻かれていてもよく、一方、第
３図（ｂ）および第４図（ｂ）に示されるように小さな
間隙をもって疎に巻かれていてもよい。

また、ぜんまい状コイルの最も外側の側面は、酸化物セ
ラミックス系超電導体層、絶縁体層または金属層のいず
れの層であるように巻かれていてもよいが、グリーンシ
ートをコイルにする場合酸化物セラミックス系超電導体
層に極力張力が加わらないようにするため、絶縁体層ま
たは金属層が最も外側の側面になるように巻かれている
ことが好ましい。

ぜんまい状コイルの幅はコイルに通電される電流により
決定される。　すなわち、高磁界を得るために大電流を
流す場合には幅を広くし、酸化物セラミックス系超電導
体層の断面積を大きくすることが好ましい。　一方、小
電流を流す場合には幅は狭くてもよい。

本発明では、第１図および第２図に示すようにこのよう
なぜんまい状コイルの巻方向の異なるものが交互にコイ
ルの軸を共通にするように配され、隣り合うこれらのコ
イルの内側端部の酸化物セラミックス系超電導体層が超
電導的に接続されていることが特に重要である。　この
ように配し、接続することによりコイルの端子が全てコ
イルの外側に位置するようになり、コイルの実装上便利
になるとともに、コイルの巻数を実質的に増加させるこ
とが出来る。

このことを第１図に示した２個で構成された高磁界発生
用酸化物セラミックス系超電導コイルについて説明する
。　なお、このコイルを１組として、複数組接続させて
も同じである。

コイル端子に励磁直流電圧Ｖｄｃをかけ、超電導状態で
電流がｉ方向に流れるとすると、電流は左側のぜんまい
状コイル２においてはコイルの外側から内側に向って流
れ、左右両コイルを超電導的に接続している接続部３を
通り、右側のぜんまい状コイル１においてはコイルの内
側から外側に向って流れる。　なお、ここで左右両コイ
ルを超電導的に接続しているとは、左右両コイルをぜん
まい状コイルの酸化物セラミックス系超電導体層の断面
積に対して十分な大きさの断面積を有する酸化物セラミ
ックス系超電導体で接続していることをいう。　これに
より、超電導状態は接続部３で破壊されることなく維持
される。　このように電流が流れると、左側のぜんまい
状コイル２により、左側のぜんまい状コイル２の軸方向
にはＨ２方向の磁界か発生する。　一方、右側のぜんま
い状コイル１により、右側のぜんまい状コイル１の軸方
向にはＨｌの磁界が発生する。　ここで、左右両コイル
はコイルの軸を共通にするように配されているので、左
側のぜんまい状コイル２による磁界Ｈ２と右側のぜんま
い状コイル１による磁界Ｈ８は一体となり、一つのマグ
ネットを形成する。　さらに永久電流が流れるようにす
るには、直流電圧Ｖｄｃを加えた超電導体のコイル端子
部分に変温超電導リード線８で接続した超電導スイッチ
（永久電流スイッチ）７を取り付ける必要がある。

なお、コイルに高磁界を発生させるにはコイルに大電流
を流す方法もあるが、酸化物セラミックス系超電導体は
臨界電流密度以下の使用でないと超電導性が失われてし
まうので電流を大きくするには限界がある。　また、コ
イル巻数を多くすることにより高磁界を発生させる方法
では、酸化物セラミックス系超電導体の可撓性が低く脆
いので、細い線材で巻数の多いコイルを得ること自体製
造上困難である。　従　って、電流が中程度で、コイル
の巻数も多くせず、高磁界を発生させることができる本
発明の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイル
の意義は大きい。

本発明の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイ
ルの構成の態様はぜんまい状コイルの軸を共通にするよ
うに配するぜんまい状コイルの個数等を変えることによ
り種々の態様をとることかできる。　例えば、同じ幅、
巻数のぜんまい状コイルの個数を増やして配することが
でき、また第２図に示すように、広い幅のぜんまい状コ
イルの両端に狭い幅のぜんまい状コイルを配するように
してもよい。　超電導スイッチ７を用いる方法により両
端のぜんまい状コイルに流れる電流が中心のぜんまい状
コイルと別個に変化するようにすれば、両端のぜんまい
状コイルを中心のぜんまい状コイルの補助コイルとして
使用でき、核磁気共鳴装置等に応用することができる。

　なお、第２図には示していないが、両端のぜんまい状
コイルを補助コイルとして使用する態様は、勿論、中央
の幅の広いコイルが複数であってもよい。

本発明の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイ
ルは必要により片面または両面に金属層が形成された、
酸化物セラミックス系超電導体用組成物層と絶縁体層上
とを有する複合体を形成し、この複合体を複数のぜんま
い状コイルに形成し、これらのコイルを交互に巻方向が
異なるようにコイルの軸を共通にして配し、隣り合うコ
イルの内側端面の酸化物セラミックス系超電導体用組成
物層を酸化物セラミックス系超電導体用組成物で接続し
、次にこれらを焼結して酸化物セラミックス系超電導体
用組成物層を酸化物セラミックス系超電導体層にするこ
とにより好適に製造することができる。

酸化物セラミックス系超電導体用組成物は、焼結により
従来の合金系超電導体に比べて臨界温度が著しいく高い
超電導体になるものである。　酸化物セラミックス系超
電導体用組成物層としては、組成式ＭＢａ２Ｃｕａ０７
−．５　（但し、ＭはＹ、Ｇｄ、ＬｕまたはＥｕを表わ
し、δは欠損酸化を表わす）、あるいはＳｔ、Ｌａ２−
ＸＣｕ　Ｏ４−ｙ　（ｘ　＝　０　、０６〜１、ｙ＝Ｑ
〜２）等を与える理論量の各構成元素の酸化物、炭酸化
物等の混合粉末にメチルセルロース等のバインダーを添
加してスラリー状、あるいはシート状にしたもの（所謂
グリーンシート）等を使用することができる。

このような混合粉末としては、（ｉ）銅酸化物粉体、（
ｉｉ）バリウム酸化物粉体および（ｉｉｉ）ストロンチ
ウム酸化物粉体、イツトリウム酸化物粉体、ランタン酸
化物粉体、およびスカンジウム酸化物粉体の１種または
２種以上、を含む混合粉体を使用することが好ましい。

酸化物セラミラックス系超電導体用組成物層と既に詳述
したようなセラミックス等絶縁体層とを有する複合体の
形成方法は特に制限的でなく、酸化物セラミックス系超
電導体用組成物がスラリー状であれば絶縁体層に塗布す
ることによりあるいはコイル状に形成された絶縁体の間
隙に流し込むことにより、また酸化物セラミックス系超
電導体用組成物がシート状であれば絶縁体層上に重ね合
わせること等により形成することができる。

また、酸化物セラミックス系超電導体用組成物層の厚さ
は、必要とされる酸化物セラミックス系超電導体層の厚
さに応じて適宜決定すればよい。

本発明において、コイルを構成する複合材はこのような
絶縁体層上に酸化物セラミックス系超電導体用組成物層
が形成された複合体を成形、焼結することを基本とする
が、複合材の片面または両面に金属層が形成されたもの
とする場合には、既に詳述したような金属のシート上に
絶縁体層および酸化物セラミックス系超電導体用組成物
層を形成して成形、焼結するか、絶縁体層上に形成され
た酸化物セラミックス系超電導体用組成物層の上に金属
シートを撤ね合わせた後成形、焼結すればよい。

本発明の方法では、複合体を複数のぜんまい状コイルに
形成する。　ぜんまい状コイルの幅、コイルの巻数、コ
イルの巻方は必要に応じて定められる。

例えば、コイルの巻方を第３図（ａ）および・第４図（
ａ）に示されるように密に巻いたコイルとする場合には
シート状の複合体を端から順次密に巻けばよく、また第
３図（ｂ）および第４図（ｂ）に示されるように疎に巻
いたコイルとする場合には、可燃性シートの上に絶縁体
組成物層と超電導体組成物層を重ね合せ、端から順次密
に巻いて、焼成すればよい。　この際可燃性シートは昇
華して隙間のあいたコイルとなる。　さらにまた、可燃
性シート上に絶縁体組成物を重ねてコイル状に焼成し、
可燃性シートが焼失した間隙に超電導体組成物スラリー
を流し込んでもよい。

このようにぜんまい状コイルに成形された複合体は、巻
方向の異なるものが交互にコイルの軸を共通するように
配され、隣り合うコイルの内側端面の酸化物セラミック
ス系超電導体用組成物層が酸化物セラミックス系超電導
体用組成物により接続される。　酸化物セラミックス系
超電導体用組成物による接続は、焼結後に各ぜんまい状
コイルが超電導的に接続されるようにするためになされ
る。　ここで、酸化物セラミックス系超電導体用組成物
による接続は、接続部の酸化物セラミックス系超電導体
の断面積がぜんまい状コイルの酸化物セラミックス系超
電導体層の断面積に対して十分な大きさを有するように
なされるのが好ましい。　接続部の酸化物セラミックス
系超電導体の断面積が小さいと、接続部の酸化物セラミ
ックス系超電導体の電流密度が高くなり、超電導状態で
コイルを使用する際に、臨界電流密度を超えてしまい、
超電導状態が破壊されてしまうので好ましくない。

このように接続されたコイルは、次に焼結されて本発明
の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイルが製
造される。

焼結条件は使用する酸化物セラミックス系超電導体用組
成物の種類等にもよるが、一般には焼結温度９００℃以
上で１〜２４時間とすることが好ましい。　また、焼結
雰囲気はぜんまい状コイルに金属層が形成されていない
場合は特に制限的でなく、酸化性雰囲気、窒素雰囲気等
でもよいが、金属層が形成されている場合には焼結温度
で金属層が不活性な雰囲気であることが必要である。　
例えば、金属層にチタンまたはモリブデンを使用した場
合に窒素雰囲気で焼結すると、窒化チタンまたは窒化モ
リブデンが形成されるので好ましくない。　また、金属
層にインバー（Ｆｅ−３６％Ｎｉ合金）を使用した場合
には酸化性雰囲気で焼結すると金属層が酸化されるので
好ましくない。

〈実施例〉以下、実施例により本発明を具体的に説明するか、本発
明はこれに限定されるものではない。

（実施例１）幅６０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのポリエチレンシートの上
に厚さ０．２ｍｍのアルミナのスラリーをコートし、　
　これを密巻きしてコイル状に焼成した。　ポリエチレ
ンシートは焼失してその跡が隙間となった。　ここへラ
ンタン系酸化物セラミックス系超電導体用組成物のスラ
リーを流し込み、乾燥した。　同様のものをもう一つ製
造し、両者を巻方向が逆になるように接続して酸素雰囲
気中で焼結した。　この方法で得られた高磁界発生用酸
化物セラミックス系超電導コイルは４０にで超電導とな
フた。

（実施例２）幅６０　ｍｍ％　厚さ０．１ｍｍのインバー（Ｆｅ−３
６％Ｎｉ合金）板上に厚さ０．１ｍｍのアルミナのグリーンシートを重ね、さらに
その上に組成式ＹＢａ２（：１Ｊ３０ｙを与える理論量
のイツトリウム酸化物、バリウム酸化物および銅酸化物
の混合粉にメチルセルロースを添加して厚さ２ｍｍのシ
ート状にした酸化物セラミックス系超電導体用組成物を
重ね合せて複合体を形成した。　次に、この複合体をぜ
んまい状に密に巻いて巻数２００のぜんまい状コイルに
したものを２つ成形した。　この２つのコイルの巻方向
が逆になるようにかつ両コイルの軸が共通するように配
し、両コイルの内側端の酸化物セラミックス系超電導体
用組成物シートを同様の酸化物セラミックス系超電導体
用組成物シートで接続した。　次に、これを微酸化性雰
囲気中、温度１０００℃で５時間焼結し、本発明の高磁
界発生用酸化物セラミックス系超電導コイルを製造した
。　このコイルは約８０にで電気抵抗が零になった。

超電導状態の磁界の強さを測定したところ、０．６テス
ラであり、このとき電流密度は４へ／ｍｍ２であった。

〈効果〉本発明によれば、コイルに大電流を流すことなく、高磁
界を発生させることができる高磁界発生用酸化物セラミ
ックス系超電導コイルが提供される。従って、臨界電流
密度により超電導状態でコイルに流すことのできる電流
値が低く制限される場合でも、高磁界を発生させること
ができる。

本発明によれば細い導線を密に巻いて高い巻数のコイル
にすることなく、帯状あるいはシート状の導体をぜんま
い状コイルに巻き、特定方向に配することにより実質上
コイルの巻数を多くしたと同様に高磁界を発生させるこ
とができる。　従って、線材を密に巻いてコイル状に成
形することが困難な酸化物セラミックス系超電導体でも
、容易に高磁界発生用コイルに成形することができる。

また、本発明の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電
導コイルは、ぜんまい状コイルが相互に内側で接続され
ており、配線端子は全て外状コイルが密に巻かれている
場合、疏に巻かれている場合のコイルの断面図である。

側に出ているので、コイルの実装上便利である。

さらに、本発明の高磁界発生用酸化物セラミックス系超
電導コイルが金属層を有する複合材で構成されている場
合には、コイルの機械的強度が優れたものとなり、また
超電導状態が損なわれた場合の安定化機能も付与される
ようになって、安全に使用されるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の高磁界発生用酸化物セラ
ミックス系超電導体の態様例をあうわす斜視図である。第３図（ａ）および第３図（ｂ）は、それぞれ酸化物セ
ラミックス系超電導体層と絶縁体層を有する複合からな
るぜんまい状コイルが密に巻かれている場合、疏に巻か
れている場合のコイルの断面図である。第４図（ａ）および第４図（ｂ）は、それぞれ金属層が
形成された複合材からなるぜんまい符号の説明１．２・・・ぜんまい状コイル、３・・・接続部、４・・・酸化物セラミックス系超電導体層、５・・・絶
縁体層、６・・・金属層、７・・・超電導スイッチ、８・・・リード線（変温超電導線）、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）酸化物セラミックス系超電導体層と絶縁体層とを
有する複合材からなるぜんまい状コイルと、このコイル
と巻方向の異なる、酸化物セラミックス系超電導体層と
絶縁体層とを有する複合材からなるぜんまい状コイルと
が交互にコイルの軸を共通にするように配され、隣り合
うこれらのコイルの内側端部の酸化物セラミックス系超
電導体層が超電導的に接続されていることを特徴とする
高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイル。
（２）前記酸化物セラミックス系超電導体層が酸化物セ
ラミックス系超電導体用グリーンシートの成形焼結体で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の高
磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイル。
（３）前記酸化物セラミックス系超電導体が組成式ＭＢ
ａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δ（但し、ＭはＹ、Ｇｄ、
ＬｕまたはＥｕを表わし、δは欠損酸素を表わす）を有
することを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項に記載の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コ
イル。
（４）前記絶縁体がセラミックス製であることを特徴と
する特許請求の範囲第１ないし３項のいずれか一項に記
載の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイル。
（５）片面または両面に金属層が形成された、酸化物セラミックス系超電導体層と絶縁体層とを有
する複合材からなるぜんまい状コイルと、このコイルと
巻方向の異なる、片面または両面に金属層が形成された
、酸化物セラミックス系超電導体層と絶縁体層とを有す
る複合材からなるぜんまい状コイルとが交互にコイルの
軸を共通にするように配され、隣り合うこれらのコイル
の内側端部の酸化物セラミックス系超電導体層が超電導
的に接続されていることを特徴とする高磁界発生用酸化
物セラミックス系超電導コイル。
（６）前記酸化物セラミックス系超電導体層が酸化物セ
ラミックス系超電導体用グリーンシートの成形焼結体で
あることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の高
磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイル。
（７）前記酸化物セラミックス系超電導体が組成式ＭＢ
ａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δ（但し、ＭはＹ、Ｇｄ、
ＬｕまたはＥｕを表わし、δは欠損酸素を表わす）を有
することを特徴とする特許請求の範囲第５項または第６
項に記載の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コ
イル。
（８）前記絶縁体がセラミックス製であることを特徴と
する特許請求の範囲第５ないし７項のいずれか一項に記
載の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイル。
（９）酸化物セラミックス系超電導体用組成物層と絶縁
体層とを有する複合体を形成し、この複合体を複数のぜ
んまい状コイルに形成し、これらのコイルを交互に巻方
向が異なるようにコイルの軸を共通にして配し、隣り合
うコイルの内側端面の酸化物セラミックス系超電導体用
組成物層を酸化物セラミックス系超電導体用組成物で接
続し、次にこれらを焼結して酸化物セラミックス系超電
導体用組成物層を酸化物セラミックス系超電導体層にす
ることを特徴とする高磁界発生用酸化物セラミックス系
超電導コイルの製造方法。
（１０）前記酸化物セラミックス系超電導体用組成物層
が、絶縁体層に重ね合わされた酸化物セラミックス系超
電導体用グリーンシートであることを特徴とする特許請
求の範囲第９項に記載の高磁界発生用酸化物セラミック
ス系超電導コイルの製造方法。
（１１）前記酸化物セラミックス系超電導体が組成式Ｍ
Ｂａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δ（但し、ＭはＹ、Ｇｄ
、ＬｕまたはＥｕを表わし、δは欠損酸素を表わす）を
有することを特徴とする特許請求の範囲第９項または第
１０項に記載の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電
導コイルの製造方法。
（１２）前記絶縁体がセラミックス製であることを特徴
とする特許請求の範囲第９ないし１１項のいずれか一項
に記載の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイ
ルの製造方法。
（１３）片面または両面に金属層が形成された、酸化物
セラミックス系超電導体用組成物層と絶縁体層とを有す
る複合体を形成し、この複合体を複数のぜんまい状コイ
ルに形成し、これらのコイルを交互に巻方向が異なるよ
うにコイルの軸を共通にして配し、隣り合うコイルの内
側端面の酸化物セラミックス系超電導体用組成物層を酸
化物セラミックス系超電導体用組成物で接続し、次にこ
れらを焼結して酸化物セラミックス系超電導体用組成物
層を酸化物セラミックス系超電導体層にすることを特徴
とする高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コイル
の製造方法。
（１４）前記酸化物セラミックス系超電導体用組成物層
が、絶縁体層に重ね合わされた酸化物セラミックス系超
電導体用グリーンシートであることを特徴とする特許請
求の範囲第１３項に記載の高磁界発生用酸化物セラミッ
クス系超電導コイルの製造方法。
（１５）前記酸化物セラミックス系超電導体が組成式Ｍ
Ｂａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δ（但し、ＭはＹ、Ｇｄ
、ＬｕまたはＥｕを表わし、δは欠損酸素を表わす）を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１３項または
第１４項に記載の高磁界発生用酸化物セラミックス系超
電導コイルの製造方法。
（１６）前記絶縁体がセラミックス製であることを特徴
とする特許請求の範囲第１３ないし１５項のいずれか一
項に記載の高磁界発生用酸化物セラミックス系超電導コ
イルの製造方法。