JPS63294620A - 超電導安定化薄板並びにその製造法および使用法 - Google Patents
超電導安定化薄板並びにその製造法および使用法Info
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- JPS63294620A JPS63294620A JP62128400A JP12840087A JPS63294620A JP S63294620 A JPS63294620 A JP S63294620A JP 62128400 A JP62128400 A JP 62128400A JP 12840087 A JP12840087 A JP 12840087A JP S63294620 A JPS63294620 A JP S63294620A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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】
［産業上の利用分野］
本発明は、超電導安定化薄板並びにその製造法および使
用法に関するものである。
用法に関するものである。
［従来の技術］
近年、大型の超電導マグネットを使用する機器、例えば
核磁気共鳴断層撮影装置や単結晶引上用超電導マグネッ
ト装置等は益々増える傾向にあり、そのような超電導マ
グネットに超電導薄板が構成部材として用いられている
。また上述のような大型マグネットによって発生される
漏れ磁界は周囲に悪影響を及ぼすためシールドをする必
要がある。
核磁気共鳴断層撮影装置や単結晶引上用超電導マグネッ
ト装置等は益々増える傾向にあり、そのような超電導マ
グネットに超電導薄板が構成部材として用いられている
。また上述のような大型マグネットによって発生される
漏れ磁界は周囲に悪影響を及ぼすためシールドをする必
要がある。
このための磁気シールドとして超電導体を利用したもの
はその遮蔽効果が大きいことが知られている。
はその遮蔽効果が大きいことが知られている。
この目的に使用され得る超電導薄板の製造法としては従
来、Ｎｂ −Ｔｉ、 Ｎｂ−２ｒ等のＭ電導合金板の薄
板を製作した後、その両面に銅、銀等をメッキするか、
またはさらにその上に銅の薄板をはんだ付けする方法、
或いは銅パイプにＮｂ−Ｔｉ、Ｎｂ−２ｒ等の超電導合
金の丸棒部材を挿入して得られた同軸一体ビレットを押
出し、圧延等により加工した後、平圧延を施して銅−超
電導台金−銅をサンドイッチ状に圧接する方法が知られ
ている。
来、Ｎｂ −Ｔｉ、 Ｎｂ−２ｒ等のＭ電導合金板の薄
板を製作した後、その両面に銅、銀等をメッキするか、
またはさらにその上に銅の薄板をはんだ付けする方法、
或いは銅パイプにＮｂ−Ｔｉ、Ｎｂ−２ｒ等の超電導合
金の丸棒部材を挿入して得られた同軸一体ビレットを押
出し、圧延等により加工した後、平圧延を施して銅−超
電導台金−銅をサンドイッチ状に圧接する方法が知られ
ている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、上述のような方法で製作された従来の超電導
薄板において、例えば前者の方法による場合には超電導
合金とその両側の銅や銀等の良導体金属との密着性が悪
くしかも十分に大きなりラッド板を得ることは困難であ
った。また後者の方法による場合には密着性については
比較的問題が少ないが、十分な密着性を得るためにはビ
レットから平圧延までの加工率を大きくする必要があり
、このため平圧延直前のビレット直径が小さくならざる
を得す、その結果十分に大きなりラッド板を得ることに
は限界があった。
薄板において、例えば前者の方法による場合には超電導
合金とその両側の銅や銀等の良導体金属との密着性が悪
くしかも十分に大きなりラッド板を得ることは困難であ
った。また後者の方法による場合には密着性については
比較的問題が少ないが、十分な密着性を得るためにはビ
レットから平圧延までの加工率を大きくする必要があり
、このため平圧延直前のビレット直径が小さくならざる
を得す、その結果十分に大きなりラッド板を得ることに
は限界があった。
そこで本発明の目的は、このような従来技術の問題点を
解決して超電導合金と良導体金属との密着性が良くしか
も所望の大きさのクラツド板を容易に得ることのできる
超電導安定化薄板およびそ゛ の製造法を提供すること
にある。
解決して超電導合金と良導体金属との密着性が良くしか
も所望の大きさのクラツド板を容易に得ることのできる
超電導安定化薄板およびそ゛ の製造法を提供すること
にある。
また本発明の別の目的は、上記超電導安定化薄板を大型
の超電導マグネットに有利に使用する方法を提供するこ
とにある。
の超電導マグネットに有利に使用する方法を提供するこ
とにある。
［問題点を解決するための手段］
以上の目的を達成するために、本発明による超電導安定
化薄板は、Ｎｂ−Ｔｉ、 Ｎｂ−Ｚｒ等の超電導合金層
と、この超電導合金層の両面に爆着、圧接等により接合
され、この超電導合金板の厚さに対して１〜２０倍の厚
さをもつ銅、アルミニウム、銀等の金属良導体からなる
安定化金属層とを有し、所要の厚さに加工し熱処理して
三層薄板として構成したことを特徴としている。
化薄板は、Ｎｂ−Ｔｉ、 Ｎｂ−Ｚｒ等の超電導合金層
と、この超電導合金層の両面に爆着、圧接等により接合
され、この超電導合金板の厚さに対して１〜２０倍の厚
さをもつ銅、アルミニウム、銀等の金属良導体からなる
安定化金属層とを有し、所要の厚さに加工し熱処理して
三層薄板として構成したことを特徴としている。
また本発明の超電導安定化薄板の製造方法は、上記超電
導合金と金属良導体との厚さ比を１＝１〜１：２０とし
て上記超電導合金の両側に上記金属良導体を爆着、圧着
等により機械的に強固に接合し、こうして得られた三層
体を鍛造、圧延等の機械加工により所要の厚さに加工し
、その後２５０°〜４５０℃の温度で３０分〜１００時
間熱処理することから成る。
導合金と金属良導体との厚さ比を１＝１〜１：２０とし
て上記超電導合金の両側に上記金属良導体を爆着、圧着
等により機械的に強固に接合し、こうして得られた三層
体を鍛造、圧延等の機械加工により所要の厚さに加工し
、その後２５０°〜４５０℃の温度で３０分〜１００時
間熱処理することから成る。
好ましくは、上記所要の厚さは０．０１〜１１１１１の
範囲で選定され得る。
範囲で選定され得る。
さらに本発明の別の特徴による超電導安定化薄板の使用
法は、超電導安定化薄板をスリット加工により幅の狭い
長いテープ状に切断し、こうして得られたテープ状薄板
を重ね巻きして単位マグネットモジュールを形成し、こ
の単位マグネットモジュールを複数個重すてソレノイド
マグネットとすることから成る。
法は、超電導安定化薄板をスリット加工により幅の狭い
長いテープ状に切断し、こうして得られたテープ状薄板
を重ね巻きして単位マグネットモジュールを形成し、こ
の単位マグネットモジュールを複数個重すてソレノイド
マグネットとすることから成る。
さらにまた本発明の別の特徴による超電導安定化薄板の
使用法は、超電導安定化薄板を切り抜いてビッタ−型の
単位円板を形成し、こうして形成した単位円板を複数個
重ねて連続する電流経路を成すように電気接続してビッ
タ−型マグネットとすることから成る。
使用法は、超電導安定化薄板を切り抜いてビッタ−型の
単位円板を形成し、こうして形成した単位円板を複数個
重ねて連続する電流経路を成すように電気接続してビッ
タ−型マグネットとすることから成る。
［作 用 コ
本発明では、クラッドの第一工程として、超電導合金を
中にして、両側に銅、銀、アルミニューム等の良導体（
安定化金属）が爆着、圧接等によって接合されて、しか
る後圧延工程に入るので、必要十分の大きさの三層クラ
ッド厚板（またはブロック）から加工を始めることがで
きる。この第一工程によって超電導金属と安定化金属と
は強固に結合するためその後の加工は極めて容易となる
。
中にして、両側に銅、銀、アルミニューム等の良導体（
安定化金属）が爆着、圧接等によって接合されて、しか
る後圧延工程に入るので、必要十分の大きさの三層クラ
ッド厚板（またはブロック）から加工を始めることがで
きる。この第一工程によって超電導金属と安定化金属と
は強固に結合するためその後の加工は極めて容易となる
。
［実 施 例コ
以下添付図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図には本発明による超電導安定化薄板の構成を示し
、この超電導安定化薄板はＮｂ−Ｔｉの超電導合金層１
とその両側に接合された銅の安定化金属層２．３とから
成っている。この超電導安定化薄板の製造法の具体例を
挙げて説明すると、Ｎｂ−４６，５重量％Ｔｉ合金（厚
さ１ｍ＋、２０ｃａ Ｘ ３０ｍ ）に厚さ１０ｍ （
２０ＣＩｌ Ｘ ３０ａｍ）の銅ブロックを両側から爆
着接合したものを平圧延して全体の厚さ０．２５ｍｍ、
幅２０■のクラッド薄板を製作しな。
、この超電導安定化薄板はＮｂ−Ｔｉの超電導合金層１
とその両側に接合された銅の安定化金属層２．３とから
成っている。この超電導安定化薄板の製造法の具体例を
挙げて説明すると、Ｎｂ−４６，５重量％Ｔｉ合金（厚
さ１ｍ＋、２０ｃａ Ｘ ３０ｍ ）に厚さ１０ｍ （
２０ＣＩｌ Ｘ ３０ａｍ）の銅ブロックを両側から爆
着接合したものを平圧延して全体の厚さ０．２５ｍｍ、
幅２０■のクラッド薄板を製作しな。
この薄板を３５０℃で１０時間の熱処理を行って安定化
薄板を得た。こうして得られた薄板の超電導特性を評価
するため、スリットにより幅２Ｂ、長さ５ａｍのリボン
状試料を得た。
薄板を得た。こうして得られた薄板の超電導特性を評価
するため、スリットにより幅２Ｂ、長さ５ａｍのリボン
状試料を得た。
このリボン状試料を４，２にの液体ヘリウム中に置き、
リボン状試料の表面に平行に０〜３テスラの磁界が印加
されるように設定し、このリボン状試料に直流電流を流
して臨界電流を測定した。下表にはその臨界電流密度（
Ｊｃ）の値を示す。
リボン状試料の表面に平行に０〜３テスラの磁界が印加
されるように設定し、このリボン状試料に直流電流を流
して臨界電流を測定した。下表にはその臨界電流密度（
Ｊｃ）の値を示す。
上表における臨界電流密度Ｊｃは測定によって得られた
臨界電流（Ｉｃ）の値を試料のＮｂ−４６，５重量％Ｔ
ｉ合金部の厚さで除して得られたものである。
臨界電流（Ｉｃ）の値を試料のＮｂ−４６，５重量％Ｔ
ｉ合金部の厚さで除して得られたものである。
３テスラにおけるＪｃ〜６．４Ｘ１０８ ＾／慴２は
通常のＮｂ−Ｔｉ合合金電電導線比べて相当に低いが、
これは本実施例で製作したもののＮｂ−Ｔｉ合金材の冷
間加工度（減面加工率）が小さいためであって爆着して
から熱処理直前迄の冷間加工度を大きくすることにより
実用材として必要な臨界電流密度を得ることができる。
通常のＮｂ−Ｔｉ合合金電電導線比べて相当に低いが、
これは本実施例で製作したもののＮｂ−Ｔｉ合金材の冷
間加工度（減面加工率）が小さいためであって爆着して
から熱処理直前迄の冷間加工度を大きくすることにより
実用材として必要な臨界電流密度を得ることができる。
なお、上記実施例で、圧延処理、熱処理等の条件は適宜
選択され得る。
選択され得る。
次にこのようにして構成された超電導安定化薄板の使用
例について説明する。
例について説明する。
本発明の超電導安定化薄板を使用する場合について説明
すると、磁気遮蔽用超電導体として実際上記実施例に従
って製作した銅・Ｎｂ−Ｔｉ−銅の円板（厚さ０．２５
關、直径１０１００ｎを２枚重ねて４．２にの液体ヘリ
ウム中に置き、円板に垂直に磁界を印加したところ、１
．５キロガウス（０，１５７）までの磁界を遮蔽するこ
とができた。この遮蔽効果は超電導薄板の臨界電流が大
きいほど大きく、また薄板を積み重ねても効果が大きく
なることが認められた。
すると、磁気遮蔽用超電導体として実際上記実施例に従
って製作した銅・Ｎｂ−Ｔｉ−銅の円板（厚さ０．２５
關、直径１０１００ｎを２枚重ねて４．２にの液体ヘリ
ウム中に置き、円板に垂直に磁界を印加したところ、１
．５キロガウス（０，１５７）までの磁界を遮蔽するこ
とができた。この遮蔽効果は超電導薄板の臨界電流が大
きいほど大きく、また薄板を積み重ねても効果が大きく
なることが認められた。
また本発明の′ＩＥ電導安定化薄板を用いて超電導マグ
ネットを製作する例を第２図および第３図に示す。
ネットを製作する例を第２図および第３図に示す。
第２図の例では、本発明の薄板からスリット加工により
幅の狭い長いテープ状条片４を切り出し、そのテープ状
条片４を図示したようにパンケーキのように重ね巻きし
て単位マグネットモジュール５を形成し、この単位マグ
ネットモジュール５を複数個重ねることによってソレノ
イドマグネットが構成される。また第３図の例では、本
発明の超電導薄板を図示したように切り抜いてビッタ−
型マグネットの単位円板６を製作し、円板６を複数枚重
ねて連続する電流経路をなすように電気接続することに
よってビッタ−型マグネットが構成される。
幅の狭い長いテープ状条片４を切り出し、そのテープ状
条片４を図示したようにパンケーキのように重ね巻きし
て単位マグネットモジュール５を形成し、この単位マグ
ネットモジュール５を複数個重ねることによってソレノ
イドマグネットが構成される。また第３図の例では、本
発明の超電導薄板を図示したように切り抜いてビッタ−
型マグネットの単位円板６を製作し、円板６を複数枚重
ねて連続する電流経路をなすように電気接続することに
よってビッタ−型マグネットが構成される。
［発明の効果］
以上説明してきたように本発明によれば、Ｎｂ−■１や
Ｎｂ−Ｚｒ等の超電導合金の両側に銅、銀、アルミニウ
ム等の良導体（安定化金属）を爆゛着、圧接等によって
接合した後、圧延工程に入るので十分に大きな爆着三層
クラッド厚板（またはブロック）に基いて加工すること
ができ、大きな薄板を容易に得ることができ、また超電
導合金と安定化金属とが強固に結合されるので、超電導
合金層と各安定化金属層との密着が非常に良く、しかも
はんだ等を使用しないためＢｔ導金合金層安定化金属と
の間の電気および熱の伝導が良い、従って本発明による
超電導安定化薄板は磁界シールド手段として安価で有効
な手段となり、また超電導マグネットを構成するのに使
用した場合には高い電流密度で運転することができる。
Ｎｂ−Ｚｒ等の超電導合金の両側に銅、銀、アルミニウ
ム等の良導体（安定化金属）を爆゛着、圧接等によって
接合した後、圧延工程に入るので十分に大きな爆着三層
クラッド厚板（またはブロック）に基いて加工すること
ができ、大きな薄板を容易に得ることができ、また超電
導合金と安定化金属とが強固に結合されるので、超電導
合金層と各安定化金属層との密着が非常に良く、しかも
はんだ等を使用しないためＢｔ導金合金層安定化金属と
の間の電気および熱の伝導が良い、従って本発明による
超電導安定化薄板は磁界シールド手段として安価で有効
な手段となり、また超電導マグネットを構成するのに使
用した場合には高い電流密度で運転することができる。
第１図は本発明による超電導安定化薄板の構造を示す概
略断面図、第２図および第３図は本発明による超電導安
定化薄板の異なる使用例を示す概略図である。 図 中 １：超電導合金層 ２．３：安定化金属層 ４：テープ状条片 ５：単位型マグネットモジュール ６：とツター型マグネットの単位円板 矛１ 図 第２図
略断面図、第２図および第３図は本発明による超電導安
定化薄板の異なる使用例を示す概略図である。 図 中 １：超電導合金層 ２．３：安定化金属層 ４：テープ状条片 ５：単位型マグネットモジュール ６：とツター型マグネットの単位円板 矛１ 図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｎｂ−Ｔｉ、Ｎｂ−Ｚｒ等の超電導合金層と、この
超電導合金層の両面に爆着、圧接等により接合され、こ
の超電導合金板の厚さに対して１〜２０倍の厚さをもつ
銅、アルミニウム、銀等の金属良導体からなる安定化金
属層とを有し、所要の厚さに加工し熱処理して三層薄板
として構成したことを特徴とする超電導安定化薄板。 ２、Ｎｂ−Ｔｉ、Ｎｂ−Ｚｒ等の超電導合金の両面に銅
、アルミニウム、銀等の金属良導体を接合して三層薄板
構造に構成した超電導薄板の製造法において、上記超電
導合金と金属良導体との厚さ比を１：１〜１：２０とし
て上記超電導合金の両側に上記金属良導体を爆着、圧接
等により機械的に強固に接合し、こうして得られた三層
体を鍛造、圧延等の機械加工により所望の厚さに加工し
、その後２５０°〜４５０℃の温度で３０分〜１００時
間熱処理して成ることを特徴とする超電導安定化薄板の
製造法。 ３、Ｎｂ−Ｔｉ、Ｎｂ−Ｚｒ等の超電導合金板の両面に
銅、アルミニウム、銀等の金属良導体を接合して三層薄
板構造に構成した超電導薄板の使用法において、超電導
安定化薄板をスリット加工により幅の狭い長いテープ状
に切断し、こうして得られたテープ状薄板を重ね巻きし
て単位マグネットモジュールを形成し、この単位マグネ
ットモジュールを複数個重ねてソレノイドマグネットと
することを特徴とする超電導安定化薄板の使用法。 ４、Ｎｂ−Ｔｉ、Ｎｂ−Ｚｒ等の超電導合金板の両面に
銅、アルミニウム、銀等の金属良導体を接合して三層薄
板構造に構成した超電導薄板の使用法において、超電導
安定化薄板を切り抜いてビッター型の単位円板を形成し
、こうして形成した単位円板を複数個重ねて連続する電
流経路を成すように電気接続してビッター型マグネット
とすることを特徴とする超電導安定化薄板の使用法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128400A JPS63294620A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 超電導安定化薄板並びにその製造法および使用法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128400A JPS63294620A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 超電導安定化薄板並びにその製造法および使用法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63294620A true JPS63294620A (ja) | 1988-12-01 |
Family
ID=14983857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62128400A Pending JPS63294620A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 超電導安定化薄板並びにその製造法および使用法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63294620A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107742566A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-27 | 华北电力大学 | 一种基于NbTi超导环片的超导磁体 |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP62128400A patent/JPS63294620A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107742566A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-27 | 华北电力大学 | 一种基于NbTi超导环片的超导磁体 |
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