JPS6344281B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6344281B2 JPS6344281B2 JP56209313A JP20931381A JPS6344281B2 JP S6344281 B2 JPS6344281 B2 JP S6344281B2 JP 56209313 A JP56209313 A JP 56209313A JP 20931381 A JP20931381 A JP 20931381A JP S6344281 B2 JPS6344281 B2 JP S6344281B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- conductor
- coil
- heat treatment
- bending
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
-
- 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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超電導コイルに関する。詳しくは、本
発明はコイル状に巻かれたNb3Sn，V3Ga等の化
合物超電導導体の曲げ歪みの緩和に関するもので
ある。
発明はコイル状に巻かれたNb3Sn，V3Ga等の化
合物超電導導体の曲げ歪みの緩和に関するもので
ある。
核融合炉、加速器等の大型装置に超電導コイル
が適用されているが、最近、これらの装置に対し
て、高磁界化の強い要求からNb3Sn等の化合物超
電導コイルの開発が精力的に進められている。し
かし、これらの化合物超電導導体はNb―Ti等の
合金系超電導導体に比べて機械的に脆く又、導体
に歪みを加えると臨界電流値は減少することが認
められている。
が適用されているが、最近、これらの装置に対し
て、高磁界化の強い要求からNb3Sn等の化合物超
電導コイルの開発が精力的に進められている。し
かし、これらの化合物超電導導体はNb―Ti等の
合金系超電導導体に比べて機械的に脆く又、導体
に歪みを加えると臨界電流値は減少することが認
められている。
すなわち、第１図に示すように導体１の超電導
物質（Nb3Snフイラメント）部２の径方向の厚み
2t、巻線径をRwとすると、曲げ歪みｔ／Rwが
0.005以上になると、臨界電値は急激に減少する。
特に、大電流容量の導体で小型のコイルではｔ／
Rwが大きくなるので、この現象は超電導コイル
を作る上で大きな障壁となる。
物質（Nb3Snフイラメント）部２の径方向の厚み
2t、巻線径をRwとすると、曲げ歪みｔ／Rwが
0.005以上になると、臨界電値は急激に減少する。
特に、大電流容量の導体で小型のコイルではｔ／
Rwが大きくなるので、この現象は超電導コイル
を作る上で大きな障壁となる。
本発明の目的はこのような曲げ歪みによる超電
導導体の劣化現象を改良した超電導コイルを提供
することである。
導導体の劣化現象を改良した超電導コイルを提供
することである。
一般にNb3Sn導体は、Cu―Sn合金の母材の中
にフイラメント状のNbを数百〜数千本埋込んだ
ものを任意の温度と時間で熱処理してNb3Sn層を
生成することによつて作られる。従つて、曲げ歪
みはこのNb3Sn層を生成された時点からコイルの
巻線径までの過程に依存する。それ故に、Nb3Sn
層の生成をコイルに巻いた後行えば、導体に加わ
る曲げ歪みはほとんど零である。しかし、大型の
超電導コイルでは、大型の熱処理炉の必要性およ
び熱処理後の導体巻線精度の点から、Nb3Sn層を
生成した後、巻線する方法が好ましいとされてい
る。
にフイラメント状のNbを数百〜数千本埋込んだ
ものを任意の温度と時間で熱処理してNb3Sn層を
生成することによつて作られる。従つて、曲げ歪
みはこのNb3Sn層を生成された時点からコイルの
巻線径までの過程に依存する。それ故に、Nb3Sn
層の生成をコイルに巻いた後行えば、導体に加わ
る曲げ歪みはほとんど零である。しかし、大型の
超電導コイルでは、大型の熱処理炉の必要性およ
び熱処理後の導体巻線精度の点から、Nb3Sn層を
生成した後、巻線する方法が好ましいとされてい
る。
従来用いられてきたこの方法によると、正味の
曲げ歪みはｔ／Rwとなり非常に大きな値とな
る。
曲げ歪みはｔ／Rwとなり非常に大きな値とな
る。
本願発明者は上記の目的を達成するため鋭意研
究の結果、コイルの最小曲げ径の、２倍の状態で
熱処理した後、直線状にし、それから巻線作業を
行うことにより曲げ歪み緩和し得ることを見出し
本発明に至つた。すなわち、本発明の超電導コイ
ルは金属間化合物超電導導体中で、最終熱処理後
の超電導物質の占める半径方向の厚みを2tとし、
その導体で巻かれる超電導コイルの最小曲げ半径
をRwとし、この比ｔ／Rwが0.005以上となる超
電導コイルを作る場合、上記超電導導体をRwの
1.5倍から４倍の範囲の曲げ半径で超電導物質の
生成のための最終熱処理を施し、これを最終的な
Rwに巻いて成ることを特徴とする超電導コイル
である。
究の結果、コイルの最小曲げ径の、２倍の状態で
熱処理した後、直線状にし、それから巻線作業を
行うことにより曲げ歪み緩和し得ることを見出し
本発明に至つた。すなわち、本発明の超電導コイ
ルは金属間化合物超電導導体中で、最終熱処理後
の超電導物質の占める半径方向の厚みを2tとし、
その導体で巻かれる超電導コイルの最小曲げ半径
をRwとし、この比ｔ／Rwが0.005以上となる超
電導コイルを作る場合、上記超電導導体をRwの
1.5倍から４倍の範囲の曲げ半径で超電導物質の
生成のための最終熱処理を施し、これを最終的な
Rwに巻いて成ることを特徴とする超電導コイル
である。
次に本発明の超電導コイルにおける導体の熱処
理から巻線作業までの過程を従来のものと比較し
て第２図に示す。
理から巻線作業までの過程を従来のものと比較し
て第２図に示す。
(a)は従来の方法で、超電導導体中をほぼ直線で
熱処理した後、矢印で示す巻線作業して最終曲げ
径の超電導コイルを得る過程を示している。(b)は
本発明における方法で、超電導導体を曲げ径の状
態で熱処理して、超電導導体をはさんで２本の矢
印で示すごとく、直線状にして巻線作業を行つて
最終曲げ径の超電導コイルを得る過程を示してい
る。第３図は本発明の有益性を示す実測例を示す
ものである。本発明による方法では臨界電流値の
劣化が急激に生じ始めるｔ／Rwの値は従来の方
法での約２倍である。第４図はｔ／Rwが0.005以
上の値をもつ導体に対して、熱処理を行う曲げ径
RHとコイルの最小曲げ径Rwの比を臨界電流値の
劣化度との関係で示したものである。RH／Rwが
２〜３にあるときは臨界電流値の劣化は生じな
い。
熱処理した後、矢印で示す巻線作業して最終曲げ
径の超電導コイルを得る過程を示している。(b)は
本発明における方法で、超電導導体を曲げ径の状
態で熱処理して、超電導導体をはさんで２本の矢
印で示すごとく、直線状にして巻線作業を行つて
最終曲げ径の超電導コイルを得る過程を示してい
る。第３図は本発明の有益性を示す実測例を示す
ものである。本発明による方法では臨界電流値の
劣化が急激に生じ始めるｔ／Rwの値は従来の方
法での約２倍である。第４図はｔ／Rwが0.005以
上の値をもつ導体に対して、熱処理を行う曲げ径
RHとコイルの最小曲げ径Rwの比を臨界電流値の
劣化度との関係で示したものである。RH／Rwが
２〜３にあるときは臨界電流値の劣化は生じな
い。
以上のように、Nb3Sn，V3Ga等の金属間化合
物超電導体の超電導物質の占める部分での径方向
の厚み2tとその導体で巻かれるコイルの最小曲げ
径Rwとの間でｔ／Rwが0.005以上である超電導
コイルにおいて、上記超電導体に対して、Rwの
1.5から４倍の領域の曲げ半径の状態で、超電導
物質の生成のための熱処理を施すことにより、曲
げ歪みによる臨界電流値の劣化の少ない超電導コ
イルを作ることが出来る。
物超電導体の超電導物質の占める部分での径方向
の厚み2tとその導体で巻かれるコイルの最小曲げ
径Rwとの間でｔ／Rwが0.005以上である超電導
コイルにおいて、上記超電導体に対して、Rwの
1.5から４倍の領域の曲げ半径の状態で、超電導
物質の生成のための熱処理を施すことにより、曲
げ歪みによる臨界電流値の劣化の少ない超電導コ
イルを作ることが出来る。
第１図はNb3Sn超電導導体の典型的な曲げ歪み
（横軸）に対する規格化された臨界電流値（縦軸）
を示す。第２図はNb3Sn導体のNb3Sn層の生成の
のための熱処理状態から巻線作業までの過程を示
す。ａは従来の方法を示し、ｂは本発明による方
法を示す。第３図は、第２図に示したａ，ｂそれ
ぞれの方法で実測された、曲げ歪み（横軸）と規
格化された臨界電流値（縦軸）を示す。第４図は
ｔ／Rwが0.005以上の値をもつ化合物超電導導体
に対して、熱処理を行う曲げ径RHとコイルの最
小曲げ径Rwの比（横軸）と規格化された臨界電
流値（縦軸）との関係で示したものである。
（横軸）に対する規格化された臨界電流値（縦軸）
を示す。第２図はNb3Sn導体のNb3Sn層の生成の
のための熱処理状態から巻線作業までの過程を示
す。ａは従来の方法を示し、ｂは本発明による方
法を示す。第３図は、第２図に示したａ，ｂそれ
ぞれの方法で実測された、曲げ歪み（横軸）と規
格化された臨界電流値（縦軸）を示す。第４図は
ｔ／Rwが0.005以上の値をもつ化合物超電導導体
に対して、熱処理を行う曲げ径RHとコイルの最
小曲げ径Rwの比（横軸）と規格化された臨界電
流値（縦軸）との関係で示したものである。
Claims (1)
- １ 金属間化合物超電導導体中で、最終熱処理後
の超電導物質の占める半径方向の厚みを2tとし、
その導体で巻かれる超電導コイルの最小曲げ半径
をRwとし、この比ｔ／Rwが0.005以上となる超
電導コイルを作る場合、上記超電導導体をRwの
1.5倍から４倍の範囲の曲げ半径で超電導物質の
生成のための最終熱処理を施し、これを最終的な
Rwに巻いて成ることを特徴とする超電導コイ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209313A JPS58111303A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209313A JPS58111303A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 超電導コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58111303A JPS58111303A (ja) | 1983-07-02 |
| JPS6344281B2 true JPS6344281B2 (ja) | 1988-09-05 |
Family
ID=16570881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56209313A Granted JPS58111303A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58111303A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006253592A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 超電導コイル及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-12-25 JP JP56209313A patent/JPS58111303A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS=1981 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58111303A (ja) | 1983-07-02 |
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