JPS63299011A - 酸化物セラミックス系超電導体コ−ト光ファイバ - Google Patents
酸化物セラミックス系超電導体コ−ト光ファイバInfo
- Publication number
- JPS63299011A JPS63299011A JP62134478A JP13447887A JPS63299011A JP S63299011 A JPS63299011 A JP S63299011A JP 62134478 A JP62134478 A JP 62134478A JP 13447887 A JP13447887 A JP 13447887A JP S63299011 A JPS63299011 A JP S63299011A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- oxide ceramic
- ceramic superconductor
- layer
- superconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 75
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 4
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 5
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 3
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- -1 idium Chemical compound 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000006252 electrolytic conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910000657 niobium-tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N scandium oxide Chemical compound O=[Sc]O[Sc]=O HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
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
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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】
〈産業上の利用分野)
本発明は、通信用部よび電力用の両者同時に使用可能な
安定性のよい超電導体フート光ファイバ、特に酸化物セ
ラミックス系超電導体コート光ファイバに関する。
安定性のよい超電導体フート光ファイバ、特に酸化物セ
ラミックス系超電導体コート光ファイバに関する。
〈従来技術〉
近年、常電導性金属線材を用いる電力供給用のケーブル
に光ファイバを複合化し、通信用回線も同時に確保した
光ファイバ電力覆合ケーブルが用いられている。 これ
らの電力供給用ケーブルは可撓性、曲げ、伸ばし等の過
酷な条件下にさらされる。 また、光ファイバと常電導
性金属線材とを複合化すると、電力用の前記金属線材か
ら発熱するので、断熱材などで保護しなければならない
などの問題があった。
に光ファイバを複合化し、通信用回線も同時に確保した
光ファイバ電力覆合ケーブルが用いられている。 これ
らの電力供給用ケーブルは可撓性、曲げ、伸ばし等の過
酷な条件下にさらされる。 また、光ファイバと常電導
性金属線材とを複合化すると、電力用の前記金属線材か
ら発熱するので、断熱材などで保護しなければならない
などの問題があった。
ところが、一般に、光ファイバは0.1〜0.2mm程
度と細く、また、このままの状態では表面に傷が付きや
すく機械的強度も弱いのでこの上にナイロン等の樹脂や
プラスチック材料の保護被膜を施している。 このよう
に光ファイバは機械的強度に弱いので、電力複合ケーブ
ルに用いると側圧等の外力が加わると光ファイバに微小
な曲がりを生じ、光ファイバの性能が著しく低下する。
度と細く、また、このままの状態では表面に傷が付きや
すく機械的強度も弱いのでこの上にナイロン等の樹脂や
プラスチック材料の保護被膜を施している。 このよう
に光ファイバは機械的強度に弱いので、電力複合ケーブ
ルに用いると側圧等の外力が加わると光ファイバに微小
な曲がりを生じ、光ファイバの性能が著しく低下する。
また光ファイバはぜい性材料であり、光ファイバの寿命
は残留応力に依存するため、伸びに対して、特に、ガラ
ス系光ファイバではガラス系材料と保護被膜を形成する
樹脂やプラスチック材料との線膨張係数に大きな違いが
あり、電力複合ケーブルとした時に伸びに対して、光フ
ァイバに残留応力を生じさせないようにしなければな、
らない。
は残留応力に依存するため、伸びに対して、特に、ガラ
ス系光ファイバではガラス系材料と保護被膜を形成する
樹脂やプラスチック材料との線膨張係数に大きな違いが
あり、電力複合ケーブルとした時に伸びに対して、光フ
ァイバに残留応力を生じさせないようにしなければな、
らない。
このため、ナイロン等の樹脂やプラスチック材料の代り
に、セラミックコートあるいはメタルコートすることが
考えれれているが、十分ではなく、また、あくまで光フ
ナイバの保護を目的としたもので、光ファイバそのもの
に電力供給性能を付加することは全く考えられていない
。
に、セラミックコートあるいはメタルコートすることが
考えれれているが、十分ではなく、また、あくまで光フ
ナイバの保護を目的としたもので、光ファイバそのもの
に電力供給性能を付加することは全く考えられていない
。
一方、超電導体を電力供給に用いることが考えられてい
る。 □ 近年酸化物セラミックス系超電導体は、従来のNb−T
i合金等合金系超電導体あるいはNb3Sn等化合物系
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、その線材は送電
線、電力貯蔵、電磁石等幅広い方面への応用が期待され
ている。
る。 □ 近年酸化物セラミックス系超電導体は、従来のNb−T
i合金等合金系超電導体あるいはNb3Sn等化合物系
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、その線材は送電
線、電力貯蔵、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、その加工、取扱い
に幾多の問題を有している。 特に、線材に関しては、
酸化物セラミックス系超電導体材料のみでは、可撓性が
ないため、輸送時、あるいは施工時に折損する危険性が
大きく、極めて短尺の場合を除き、実用に耐え得ないと
いう問題点を有している。
自体極めて脆く、可撓性が低いので、その加工、取扱い
に幾多の問題を有している。 特に、線材に関しては、
酸化物セラミックス系超電導体材料のみでは、可撓性が
ないため、輸送時、あるいは施工時に折損する危険性が
大きく、極めて短尺の場合を除き、実用に耐え得ないと
いう問題点を有している。
また、前記酸化物セラミックス系超電導体を電力供給用
に用いる場合、臨界電流値の向上の点でも問題がある。
に用いる場合、臨界電流値の向上の点でも問題がある。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、酸化
物セラミックス系超電導体の線状化を計るとともに、大
電流が超電導状態で流せ、同時に通信回線として光ファ
イバの機能を有する新規な酸化物セラミックス系超電導
体コート光ファイバを提供することにある。
物セラミックス系超電導体の線状化を計るとともに、大
電流が超電導状態で流せ、同時に通信回線として光ファ
イバの機能を有する新規な酸化物セラミックス系超電導
体コート光ファイバを提供することにある。
また、本発明はこれらの酸化物セラミックス系超電導体
コート光ファイバの超電導状態の安定性を優れたものに
し、また耐外傷性を付与することも目的としている。
コート光ファイバの超電導状態の安定性を優れたものに
し、また耐外傷性を付与することも目的としている。
(問題を解決するための手段〉
本発明者らは通信用および電力用の両者同時に使用可能
な線材について鋭意研究を重ねた結果、通信用線材とし
ての光ファイバの外周に、該光ファイバと密着性のよい
酸化物セラミックス系超電導体を被覆することにより、
大電流が超電導状態で流せると同時に通信回線としての
光ファイバの機能をも保持させることができること、ま
たこの線材の酸化物セラミックス系超電導体層上に純ア
ルミニウム、銀、銅、イジウム、錫などの常電導性の金
属を被覆することにより、超電導状態の安定性および耐
外傷性が優れたものになることを見出し、本発明を完成
させるに至ったものである。
な線材について鋭意研究を重ねた結果、通信用線材とし
ての光ファイバの外周に、該光ファイバと密着性のよい
酸化物セラミックス系超電導体を被覆することにより、
大電流が超電導状態で流せると同時に通信回線としての
光ファイバの機能をも保持させることができること、ま
たこの線材の酸化物セラミックス系超電導体層上に純ア
ルミニウム、銀、銅、イジウム、錫などの常電導性の金
属を被覆することにより、超電導状態の安定性および耐
外傷性が優れたものになることを見出し、本発明を完成
させるに至ったものである。
すなわち、本発明の第1の態様によれば1.ガラス系光
ファイバの外周に酸化物セラミックス系超電導体層が形
成されていることを特徴とする酸化物セラミックス系超
電導体コート光ファイバが提供される。
ファイバの外周に酸化物セラミックス系超電導体層が形
成されていることを特徴とする酸化物セラミックス系超
電導体コート光ファイバが提供される。
また、本発明の第2の態様によれば、ガラス系光ファイ
バの外周に酸化物セラミックス系超電導体層が形成され
、該酸化物セラミックス系超電導体層上に常電導性の
金属被覆層が形成されていることを特徴とする酸化物セ
ラミックス系超電導体コート光ファイバが提供される。
バの外周に酸化物セラミックス系超電導体層が形成され
、該酸化物セラミックス系超電導体層上に常電導性の
金属被覆層が形成されていることを特徴とする酸化物セ
ラミックス系超電導体コート光ファイバが提供される。
上記各態様においては、前記酸化物セラミックス系超電
導体は、組成式MM’ 2 (:u30y−5(但し、
MはY、Sc、およびLa%Gd。
導体は、組成式MM’ 2 (:u30y−5(但し、
MはY、Sc、およびLa%Gd。
Dy、Ho、Er%Yb%Lu%Eu等のランタニドか
らなる群より選ばれる少なくとも1種、M′はアルカリ
土類金属の群より選ばれる少なくとも1種、δは欠損酸
素を表わす)を有するものであるのが好ましい。
らなる群より選ばれる少なくとも1種、M′はアルカリ
土類金属の群より選ばれる少なくとも1種、δは欠損酸
素を表わす)を有するものであるのが好ましい。
また、前記ガラス系光ファイバは、ガラス系石英光ファ
イバであるのが好ましい。
イバであるのが好ましい。
また、第2の態様においては、前記金属被覆層は、純ア
ルミニウム、銀、銅、インジウムおよび錫のいずれか1
種または2種以上からなる層であるのが好ましい。
ルミニウム、銀、銅、インジウムおよび錫のいずれか1
種または2種以上からなる層であるのが好ましい。
以下11本発明の詳細な説明する。
本発明に喝いて用いられる光ファイバは融点が酸化物セ
ラミックス系超電導体層形成のための焼結温度より高い
ガラス系光ファイバであれば何でもよいが石英系光ファ
イバ、多成分ガラス系光ファイバ°が好ましい。 この
理由はガラス系光ファイバは酸化物セラミックス系超電
導体と同質材料すなわちセラミック系であるので、お互
いに密着性がよいからである。また、該光ファイバと該
酸化物セラミックス系超電導体とは線膨張率もほぼ等し
く、熱が加わってもいずれにも大きな内部応力が生じる
ことがないので該光ファイバも該酸化物セラミックス系
超電導体も折損や伝送性能の低下をきたすことが少ない
からである。
ラミックス系超電導体層形成のための焼結温度より高い
ガラス系光ファイバであれば何でもよいが石英系光ファ
イバ、多成分ガラス系光ファイバ°が好ましい。 この
理由はガラス系光ファイバは酸化物セラミックス系超電
導体と同質材料すなわちセラミック系であるので、お互
いに密着性がよいからである。また、該光ファイバと該
酸化物セラミックス系超電導体とは線膨張率もほぼ等し
く、熱が加わってもいずれにも大きな内部応力が生じる
ことがないので該光ファイバも該酸化物セラミックス系
超電導体も折損や伝送性能の低下をきたすことが少ない
からである。
上述の光ファイバの融点は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1000℃以上であるのが好まし
い。
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1000℃以上であるのが好まし
い。
光ファイバの断面形状は限定する必要はないが、通常用
いられているように円形が好ましい。
いられているように円形が好ましい。
光ファイバの線径も特に限定する必要はなく、通常用い
られている0、1〜0.2mmの線径を有するものを用
いることができる。
られている0、1〜0.2mmの線径を有するものを用
いることができる。
本発明においては、第1図葛よび第2図に示すように、
上述の光ファイバ1の外周に酸化物セラミックス系超電
導体層、2が被覆され、最外層には光ファイバ1と酸化
物セラミックス系超電導体2とを保護するための保護層
4を有する。
上述の光ファイバ1の外周に酸化物セラミックス系超電
導体層、2が被覆され、最外層には光ファイバ1と酸化
物セラミックス系超電導体2とを保護するための保護層
4を有する。
また、第2図に示すように酸化物セラミックス系超電導
体2と保護層4の間に常電導性の金属被覆層3を設けて
もよい。
体2と保護層4の間に常電導性の金属被覆層3を設けて
もよい。
本発明に用いられる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、Y、ScおよびL
a%Gd%Dy、Ho。
、セラミックス系の超電導体をいい、Y、ScおよびL
a%Gd%Dy、Ho。
Er%Lu%Eu等のランタニドからなる群より選ばれ
る少なくとも1つの元素と、Ca、Sr、Ba等のアル
カリ土類金属の群より選ばれる少なくとも1つの元素と
、Cu元素と、0元素とから構成されたものであって臨
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。このような酸化物セラミックス系超電
導体としては、La−3r−Cu−0柔化合物、微量の
Caが混入したLa−3r−Cu−0柔化合物、M−B
a−Cu−0柔化合物(但し、MはSc%Y、およびl
ia、 aci。
る少なくとも1つの元素と、Ca、Sr、Ba等のアル
カリ土類金属の群より選ばれる少なくとも1つの元素と
、Cu元素と、0元素とから構成されたものであって臨
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。このような酸化物セラミックス系超電
導体としては、La−3r−Cu−0柔化合物、微量の
Caが混入したLa−3r−Cu−0柔化合物、M−B
a−Cu−0柔化合物(但し、MはSc%Y、およびl
ia、 aci。
Dy%Ho%Er、Yb、Lu%Eu等のランタニドか
らなる群より選ばれる少なくとも1種を表わす)等が好
ましく、このうち、特に、組成式MM’ 2 (:ul
o7−6 (但し、Mは同上の元素、M′はアルカリ
土類金属の群より選ばれる少なくとも1種、δは欠損酸
素をあられす)等をあげることができる。 ここで、ア
ルカリ土類金属としては、Ca、SrまたはBaが好ま
しく、特にBaが好ましい。 これらはその原料となる
元素あるいはその酸化物等から焼結、電子ビーム蒸着、
スパッタリング等の方法により製造することができる。
らなる群より選ばれる少なくとも1種を表わす)等が好
ましく、このうち、特に、組成式MM’ 2 (:ul
o7−6 (但し、Mは同上の元素、M′はアルカリ
土類金属の群より選ばれる少なくとも1種、δは欠損酸
素をあられす)等をあげることができる。 ここで、ア
ルカリ土類金属としては、Ca、SrまたはBaが好ま
しく、特にBaが好ましい。 これらはその原料となる
元素あるいはその酸化物等から焼結、電子ビーム蒸着、
スパッタリング等の方法により製造することができる。
例えば、(++銅酸化物粉体、藝)炭酸バリウム粉体
およびOn)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、を含む混合粉体を焼
結することにより形成することができる。
およびOn)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、を含む混合粉体を焼
結することにより形成することができる。
焼結を行うに際しては、酸化性雰囲気で行うのが好まし
く、また、焼結温度は850℃以上とするのが好ましい
。
く、また、焼結温度は850℃以上とするのが好ましい
。
酸化物セラミックス系超電導体層の形成方法は、特に制
限的でないが、通常行なわれている粉末混合法、共沈混
練法と言った酸化物セラミックス系超電導体の製造方法
により作製した超電導粉体をコアの光ファイバーの周囲
に塗布コート後焼結する。 あるいは蒸着、スパッタリ
ング等の方法で被覆形成するのが好ましい。
限的でないが、通常行なわれている粉末混合法、共沈混
練法と言った酸化物セラミックス系超電導体の製造方法
により作製した超電導粉体をコアの光ファイバーの周囲
に塗布コート後焼結する。 あるいは蒸着、スパッタリ
ング等の方法で被覆形成するのが好ましい。
その被覆形成後には、必ず酸素が存在する雰囲気下で焼
結することが必要であり酸素濃度の高い雰囲気であるこ
とが望ましい。 また焼結温度は850〜1000℃の
範囲とすることが好ましく、焼結後の冷却速度は200
℃/ h r以下のゆっくりした冷却速度で酸素雰囲気
下で冷却することがが好末しい。
結することが必要であり酸素濃度の高い雰囲気であるこ
とが望ましい。 また焼結温度は850〜1000℃の
範囲とすることが好ましく、焼結後の冷却速度は200
℃/ h r以下のゆっくりした冷却速度で酸素雰囲気
下で冷却することがが好末しい。
また、酸化物セラミックス系超電導体層の厚さは、線材
あるいは条材の用途等にもよるが、一般に5〜100μ
mとするのが好ましい。
あるいは条材の用途等にもよるが、一般に5〜100μ
mとするのが好ましい。
この範囲外であると必要厚で均一な超電導体層が形成で
きないなので好ましくない。
きないなので好ましくない。
酸化物セラミックス系超電導体も、光ファイバも、本来
的にセラミックスであるので、熱膨張係数の整合も取り
易く、互いに密着性が良く、また酸化物セラミックス系
超電導体は発熱することなく大電流を流すことができる
ので、第1図および第2図に示すように酸化物セラミッ
クス系超電導体層2を光ファイバ1の外表面に直接形成
することができる。
的にセラミックスであるので、熱膨張係数の整合も取り
易く、互いに密着性が良く、また酸化物セラミックス系
超電導体は発熱することなく大電流を流すことができる
ので、第1図および第2図に示すように酸化物セラミッ
クス系超電導体層2を光ファイバ1の外表面に直接形成
することができる。
本発明においては、酸化物セラミックス系超電導体層2
を被覆した光ファイバ1を保護するための保護層4は通
常の光ファイバなどに用いられる保護被覆であれば何で
もよいが、例えばナイロン等の樹脂やプラスチック材料
を被覆するのが好ましい。
を被覆した光ファイバ1を保護するための保護層4は通
常の光ファイバなどに用いられる保護被覆であれば何で
もよいが、例えばナイロン等の樹脂やプラスチック材料
を被覆するのが好ましい。
また、保護層4の厚さは、特に限定されないが、酸化物
セラミックス系超電導体層2で被覆された光ファイバ1
の機械的強度を向上させ、耐外傷性を向上させ、可撓性
、曲げ、伸ばし等に対する耐性を保持できる厚さを有し
ていればよい。 具体的には10〜200μm厚が好ま
しい。 10μm未満では折損や傷損が生じやすく、
200μm超では安定した被覆層が形成しにくくなるか
らである。
セラミックス系超電導体層2で被覆された光ファイバ1
の機械的強度を向上させ、耐外傷性を向上させ、可撓性
、曲げ、伸ばし等に対する耐性を保持できる厚さを有し
ていればよい。 具体的には10〜200μm厚が好ま
しい。 10μm未満では折損や傷損が生じやすく、
200μm超では安定した被覆層が形成しにくくなるか
らである。
本発明の酸化物セラミックス系超電導体コ−ト光ファイ
バは、光ファイバ1の外表面に直接酸化物セラミックス
系超電導体層2が形成され、その外表面に保護層4が形
成されていることを基本とするが、第2図に示すように
、酸化物セラミックス系超電導体層2の超電導状態を安
定化するために酸化物セラミックス系超電導体層2と保
護層4との間に金属被覆層3が形成されるのが好ましい
。
バは、光ファイバ1の外表面に直接酸化物セラミックス
系超電導体層2が形成され、その外表面に保護層4が形
成されていることを基本とするが、第2図に示すように
、酸化物セラミックス系超電導体層2の超電導状態を安
定化するために酸化物セラミックス系超電導体層2と保
護層4との間に金属被覆層3が形成されるのが好ましい
。
金属被覆層3の被覆金属は、常電導性の金属であればど
のような純金属あるいは合金を1種あるいは2種以上の
いずれでもよいが、電気抵抗の小さい金属の方が好まし
い。 より好ましくは純アルミニウム、銀、銅、インジ
ウム、錫およびそれらの合金がよい。 この理由は電気
抵抗の小さい金属であれば、酸化物セラミックス系超電
導体層2の超電導状態の安定性として良く、大電流まで
流せるようになるからである。
のような純金属あるいは合金を1種あるいは2種以上の
いずれでもよいが、電気抵抗の小さい金属の方が好まし
い。 より好ましくは純アルミニウム、銀、銅、インジ
ウム、錫およびそれらの合金がよい。 この理由は電気
抵抗の小さい金属であれば、酸化物セラミックス系超電
導体層2の超電導状態の安定性として良く、大電流まで
流せるようになるからである。
金属被覆層3の厚さは5〜100μmが好ましい。 こ
の理由は5μm未満では超電導体層の保護及び安定化の
ために不足であり、10−0μm超では金属被覆層とコ
ア間の熱膨張差による特性低下環の弊害が生ずるからで
ある。
の理由は5μm未満では超電導体層の保護及び安定化の
ために不足であり、10−0μm超では金属被覆層とコ
ア間の熱膨張差による特性低下環の弊害が生ずるからで
ある。
金属被覆層3を形成する方法としては通常の様々な方法
を用いることができるが、例えば前述の金属を電着被覆
後焼鈍、熱処理・して形成することができる。 このよ
うに焼鈍熱処理すると内側のコア材である光ファイバと
酸化物セラミックス系超電導体には圧縮の残留歪が残り
、引張りに弱い前記コア材の強度を向上させることがで
き、酸化物セラミックス系超電導体コート光ファイバの
耐外傷性を優れたものどすることができる。
を用いることができるが、例えば前述の金属を電着被覆
後焼鈍、熱処理・して形成することができる。 このよ
うに焼鈍熱処理すると内側のコア材である光ファイバと
酸化物セラミックス系超電導体には圧縮の残留歪が残り
、引張りに弱い前記コア材の強度を向上させることがで
き、酸化物セラミックス系超電導体コート光ファイバの
耐外傷性を優れたものどすることができる。
(実施例)
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
(実施例1)
コアの光ファイバとして石英系ガラス光ファイバ(径1
25μm)を用い、その外表面全周に組成式Y−Ba−
Cu−0系の酸化物セラミックス系超電導体を20μm
の厚さに被覆し酸化物セラミックス系超電導体層を形成
した。
25μm)を用い、その外表面全周に組成式Y−Ba−
Cu−0系の酸化物セラミックス系超電導体を20μm
の厚さに被覆し酸化物セラミックス系超電導体層を形成
した。
その上に、保護被覆としてナイロンを被゛覆して、最終
径385μmの酸化物セラミックス系超電導体コート光
ファイバを得た。
径385μmの酸化物セラミックス系超電導体コート光
ファイバを得た。
この酸化物セラミックス系超電導体コート光ファイバを
液体窒素冷却下で用いたところ、この酸化物セラミック
ス系超電導体コート光ファイバは光ファイバの通信機能
として、減衰量が少なく良好な特性を示すとともに、超
電導体としても臨界温度88に以下で完全な超電導状態
を示す等良好な特性を示した。 ・ (実施例2) コアの光ファイバとして石英系ガラス光ファイバ(径1
25μm)を用い、その外表面全周に組成式Y−Ba−
Cu−0系の酸化物セラミックス系超電導体を20μm
の厚さに被覆した。 さらに、その外表面全周に純アル
ミニウム材を25μm被覆して、金属被覆層を形成した
。
液体窒素冷却下で用いたところ、この酸化物セラミック
ス系超電導体コート光ファイバは光ファイバの通信機能
として、減衰量が少なく良好な特性を示すとともに、超
電導体としても臨界温度88に以下で完全な超電導状態
を示す等良好な特性を示した。 ・ (実施例2) コアの光ファイバとして石英系ガラス光ファイバ(径1
25μm)を用い、その外表面全周に組成式Y−Ba−
Cu−0系の酸化物セラミックス系超電導体を20μm
の厚さに被覆した。 さらに、その外表面全周に純アル
ミニウム材を25μm被覆して、金属被覆層を形成した
。
その上に、保護被覆としてナイロンを被覆して、最終径
385μmの酸化物セラミックス系癲電導体コート光フ
ァイバを得た。
385μmの酸化物セラミックス系癲電導体コート光フ
ァイバを得た。
この酸化物セラミックス系超電導体コート光ファイバを
液体窒素冷却下で用いたところ、この酸化物セラミック
ス系超電導体コート光ファイバは光ファイバの通信機能
として、減衰量が少なく良好な特性を示すとともに、超
電導体としても臨界温度が88にと良好な特性を示し、
超電導体状態の安定性も良いことから、臨界電流値も1
300A/cm2と高かった。
液体窒素冷却下で用いたところ、この酸化物セラミック
ス系超電導体コート光ファイバは光ファイバの通信機能
として、減衰量が少なく良好な特性を示すとともに、超
電導体としても臨界温度が88にと良好な特性を示し、
超電導体状態の安定性も良いことから、臨界電流値も1
300A/cm2と高かった。
〈発明の効果)
以上、詳述したように本発明によれば、光ファイバに酸
化物セラミックス系超電導体を被覆することにより、本
来通信用の光フアイバ自身に電力供給性能を保持させる
ことができるので、通信用および電力用の両者同時に使
用可能な酸化物セラミックス系超電導体コート光ファイ
バを提供できる。
化物セラミックス系超電導体を被覆することにより、本
来通信用の光フアイバ自身に電力供給性能を保持させる
ことができるので、通信用および電力用の両者同時に使
用可能な酸化物セラミックス系超電導体コート光ファイ
バを提供できる。
また、本発明によれば、光ファイバと酸化物セラミック
ス系超電導体との熱膨張差が小さく、両者の密着性も良
好で、強度もあるので、通信、電力両用であるにもかか
わらず従来の光ファイバと同様の取り扱いができ、通信
電力複合ケーブルとして容易に活用でき、信頼性の高い
通信電力複合ケーブルを提供できる。
ス系超電導体との熱膨張差が小さく、両者の密着性も良
好で、強度もあるので、通信、電力両用であるにもかか
わらず従来の光ファイバと同様の取り扱いができ、通信
電力複合ケーブルとして容易に活用でき、信頼性の高い
通信電力複合ケーブルを提供できる。
また、本発明によれば酸化物セラミックス系超電導体を
被覆した光ファイバに常電導性の金属被覆層を形成させ
ることにより、酸化物セラミックス系超電導体層の超電
導状態を安定させることができ、さらに強度を向上させ
ることができ、耐外傷性を向上させることができ、回路
等を容易に形成することができる。
被覆した光ファイバに常電導性の金属被覆層を形成させ
ることにより、酸化物セラミックス系超電導体層の超電
導状態を安定させることができ、さらに強度を向上させ
ることができ、耐外傷性を向上させることができ、回路
等を容易に形成することができる。
第1図は本発明に係る酸化物セラミックス系超電導体コ
ート光ファイバの一実施例を示す断面図である。 第2図は本発明に係る酸化物セラミックス系超電導体コ
ート光ファイバの別の実施例を示す断面図である。 符号の説明 1−・光ファイバ、 2−酸化物セラミックス系超電導体層、3−金属被覆層
、 4−保護被膜
ート光ファイバの一実施例を示す断面図である。 第2図は本発明に係る酸化物セラミックス系超電導体コ
ート光ファイバの別の実施例を示す断面図である。 符号の説明 1−・光ファイバ、 2−酸化物セラミックス系超電導体層、3−金属被覆層
、 4−保護被膜
Claims (7)
- (1)ガラス系光ファイバの外周に酸化物セラミックス
系超電導体層が形成されていることを特徴とする酸化物
セラミックス系超電導体コート光ファイバ。 - (2)前記酸化物セラミックス系超電導体は、組成式M
M′_2Cu_3O_7_−_δ(但し、MはY、Sc
、およびLa、Gd、Dy、Ho、Er、Yb、Lu、
Eu等のランタニドからなる群より選ばれる少なくとも
1種、M′はアルカリ土類金属の群より選ばれる少なく
とも1種、δは欠損酸素を表わす)を有するものである
特許請求の範囲第1項に記載の酸化物セラミックス系超
電導体コート光ファイバ。 - (3)前記ガラス系光ファイバは、ガラス系石英光ファ
イバである特許請求の範囲第1項または第2項に記載の
酸化物セラミックス系超電導体コート光ファイバ。 - (4)ガラス系光ファイバの外周に酸化物セラミックス
系超電導体層が形成され、該酸化物セラミックス系超電
導体層上に常電導性の金属被覆層が形成されていること
を特徴とする酸化物セラミックス系超電導体コート光フ
ァイバ。 - (5)前記酸化物セラミックス系超電導体は、組成式M
M′_2Cu_3O_7_−_δ(但し、MはY、Sc
、およびLa、Gd、Dy、Ho、Er、Yb、Lu、
Eu等のランタニドからなる群より選ばれる少なくとも
1種、M′はアルカリ土類金属の群より選ばれる少なく
とも1種、δは欠損酸素を表わす)を有するものである
特許請求の範囲第4項に記載の酸化物セラミックス系超
電導体コート光ファイバ。 - (6)前記ガラス系光ファイバは、ガラス系石英光ファ
イバである特許請求の範囲第4項または第5項に記載の
酸化物セラミックス系超電導体コート光ファイバ。 - (7)前記金属被覆層は、純アルミニウム、銀、銅、イ
ンジウムおよび錫のいずれか1種または2種以上からな
る層である特許請求の範囲第4項ないし第6項のいずれ
かに記載の酸化物セラミックス系超電導体コート光ファ
イバ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62134478A JPS63299011A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 酸化物セラミックス系超電導体コ−ト光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62134478A JPS63299011A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 酸化物セラミックス系超電導体コ−ト光ファイバ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63299011A true JPS63299011A (ja) | 1988-12-06 |
Family
ID=15129265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62134478A Pending JPS63299011A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 酸化物セラミックス系超電導体コ−ト光ファイバ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63299011A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01144514A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-06 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | セラミックス系超電導線 |
US6946428B2 (en) * | 2002-05-10 | 2005-09-20 | Christopher M. Rey | Magnesium -boride superconducting wires fabricated using thin high temperature fibers |
WO2008024031A1 (fr) * | 2006-08-16 | 2008-02-28 | Schlumberger Holdings Limited | Capteur à fibre optique de vitesse d'écoulement de liquide et/ou de gaz |
KR20190139071A (ko) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 광주과학기술원 | 자기장 광섬유 센서 |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62134478A patent/JPS63299011A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01144514A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-06 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | セラミックス系超電導線 |
US6946428B2 (en) * | 2002-05-10 | 2005-09-20 | Christopher M. Rey | Magnesium -boride superconducting wires fabricated using thin high temperature fibers |
WO2008024031A1 (fr) * | 2006-08-16 | 2008-02-28 | Schlumberger Holdings Limited | Capteur à fibre optique de vitesse d'écoulement de liquide et/ou de gaz |
GB2454613A (en) * | 2006-08-16 | 2009-05-13 | Schlumberger Holdings | Fiber-optic sensor for measuring liquid and/or gas flow rate |
GB2454613B (en) * | 2006-08-16 | 2011-05-25 | Schlumberger Holdings | Fiber-optic transducer for fluid and/or gas velocity measure ment |
KR20190139071A (ko) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 광주과학기술원 | 자기장 광섬유 센서 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0505015B1 (en) | Superconducting wire and method of manufacturing the same | |
JP2754564B2 (ja) | 超電導性複合体の製造方法 | |
EP0451864B1 (en) | Superconducting conductor | |
JPH0268820A (ja) | ワイヤ又はケーブル形態の電気導線 | |
US20030130128A1 (en) | Method of fabricating fine high temperature superconducting composites | |
JPH0261911A (ja) | 超電導性物品 | |
JPS63299011A (ja) | 酸化物セラミックス系超電導体コ−ト光ファイバ | |
JP3328941B2 (ja) | 超電導導体 | |
US5217943A (en) | Process for making composite ceramic superconducting wires | |
US5273959A (en) | Alloy for HTSC composite conductors made of Au-Ag-Pd | |
JP2004158448A (ja) | Rebco被覆コンダクタエレメントを備えた超伝導ケーブルコンダクタ | |
JPS63284720A (ja) | 超電導線 | |
JP3061634B2 (ja) | 酸化物超電導テープ導体 | |
JP2000268649A (ja) | 酸化物超電導線材およびその製造方法 | |
JP2746881B2 (ja) | 超電導材の製造方法 | |
JP2734596B2 (ja) | 酸化物超電導線 | |
JP4013422B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法及び酸化物超電導線材 | |
JP3928304B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
JPS63299012A (ja) | 超電導ファイバおよびその製造方法 | |
JP2585366B2 (ja) | 酸化物超電導線材 | |
JP4039260B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法および酸化物超電導線材の原料粉末 | |
JP3614461B2 (ja) | 高温超伝導体の熱処理方法 | |
JPS63241826A (ja) | 超電導線の製造方法 | |
JPH11329118A (ja) | 酸化物超電導複合材およびその製造方法 | |
JP2015011860A (ja) | 酸化物超電導線材とその製造方法 |