WO2021100789A1

WO2021100789A1 - 超電導コイルおよびその製造方法ならびに超電導コイル用超電導平角線材

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Publication number: WO2021100789A1
Application number: PCT/JP2020/043082
Authority: WO
Inventors: 金　容薫; 秀樹伊井; 巧望佐藤; 大亮浅見; 杉本　昌弘; 宏和坪内
Original assignee: 古河電気工業株式会社
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2021-05-27
Also published as: JPWO2021100789A1; EP4064301A4; EP4064301A1; KR20220098750A; CN114746964A; US20220406504A1

Abstract

超電導コイルは、巻枠と、巻枠の外周面上に、銅または銅合金で表面を被覆したNbTi系またはNb₃Sn系の線材を含み、断面が略矩形状である超電導平角線材を、巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置されるように形成してなる少なくとも２層の超電導平角線材層とを備え、同一の超電導平角線材層内で隣接する線材同士の離間部分、および隣接する２つの超電導平角線材層内にそれぞれ位置する隣接する線材同士の離間部分に、少なくとも熱可塑性融着樹脂を有し、巻枠の軸線を含む断面で見て、隣接する２つの超電導平角線材層に位置しかつ互いに隣接する、合計３本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙および合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙の少なくとも一方の空隙は、少なくとも２層の超電導平角線材層に占める面積割合である空隙率にして４％以下である。

Description

超電導コイルおよびその製造方法ならびに超電導コイル用超電導平角線材

　本発明は、超電導コイルおよびその製造方法ならびに超電導コイル用超電導平角線材に関する。

　超電導線は、極低温で超電導性能を発現するものが一般に知られている。このような超電導線は、巻枠に巻回してコイル状とした後、液体ヘリウムに浸漬した状態にすれば、電磁石として使用することができる。超電導線は、通常の銅線などの電線に比べて極めて大きな電流を流すことができるという利点を有するものの、大電流を流すと、大きな電磁力が印加され、振動を生じて発熱するおそれがあり、発熱によって温度が上昇すると、超電導線の臨界電流値より小さい電流の通電においても、超電導状態が破壊して常電導状態（以下、「クエンチ」という）になって、液体ヘリウムが一気に蒸発する等の問題が生じることから、超電導状態を維持してクエンチを防止する手段を講じることが求められる。

　このクエンチを防止するための手段としては、例えば特許文献１に、超電導コイルの巻き線部分をエポキシ樹脂に含浸し、その後エポキシ樹脂に硬化処理を施して固定する超電導コイルが開示されている。硬化したエポキシ樹脂は、常温と極低温（～４Ｋ）のヒートサイクルを繰り返しても容易にクラックや剥離などの破損を生じることはないが、仮に破損を生じた場合には、クエンチを生じやすくなる。

特開平０６－３２５９３２号公報

　しかしながら、上述した超電導平角線材のエポキシ樹脂を用いた含浸および硬化の処理による固定は、コストや手間を要することから、クエンチを防止することができる超電導コイルをより簡易的な方法で製造するための手法や超電導平角線材が望まれていた。

　本発明は、以上のような実情に鑑みなされたものであり、樹脂を用いた含浸および硬化の処理を行うことなく、クエンチを防止することができる超電導コイルを、簡易的な方法で製造するための超電導平角線材、それを用いて得られる超電導コイルおよびその製造方法を提供することを目的とする。

　本発明者らは、上述した課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系あるいはＮｂ_３Ｓｎ系の線材と、線材の外周面を被覆する、熱可塑性融着樹脂からなる融着樹脂層とを有する超電導コイル用超電導平角線材であって、超電導平角線材を構成する融着樹脂層の平均被覆厚さおよび超電導平角線材の角部の曲率半径の適正化を図ることによって、また、かかる超電導平角線材を用いて超電導コイルを作製することによって、クエンチを有効に抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に本発明は、以下のものを提供する。

［１］巻枠と、前記巻枠の外周面上に、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系またはＮｂ_３Ｓｎ系の線材を含み、断面が略矩形状である超電導平角線材を、前記巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、前記巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置されるように形成してなる少なくとも２層の超電導平角線材層とを備える超電導コイルであって、同一の超電導平角線材層内で隣接する線材同士の離間部分、および隣接する２つの超電導平角線材層内にそれぞれ位置する隣接する線材同士の離間部分に、少なくとも熱可塑性融着樹脂を有し、前記巻枠の軸線を含む断面で見て、前記隣接する２つの超電導平角線材層に位置しかつ互いに隣接する、合計３本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙および合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙の少なくとも一方の空隙は、前記少なくとも２層の超電導平角線材層に占める面積割合である空隙率（Ｖ１）にして４％以下であることを特徴とする超電導コイル。
［２］前記空隙は、前記巻枠の軸線を含む断面で見て、前記隣接する２つの超電導平角線材層に位置しかつ互いに隣接する合計３本および合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されることを特徴とする上記［１］に記載の超電導コイル。
［３］巻枠と、前記巻枠の外周面上に、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系またはＮｂ_３Ｓｎ系の線材を含み、断面が略矩形状である超電導平角線材を、前記巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、前記巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置されるように形成してなる１層の超電導平角線材層とを備える超電導コイルであって、前記超電導平角線材層内で隣接する線材同士の離間部分に、少なくとも熱可塑性融着樹脂を有し、前記巻枠の軸線を含む断面で見て、互いに隣接する合計２本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙は、前記超電導平角線材層に占める面積割合である空隙率（Ｖ１）にして４％以下であることを特徴とする超電導コイル。
［４］前記超電導平角線材が、前記線材の外周面を被覆する、前記熱可塑性融着樹脂からなる融着樹脂層を有することを特徴とする上記［１］～［３］のいずれか１つに記載の超電導コイル。
［５］前記熱可塑性融着樹脂が、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂、およびポリエステル樹脂から選択される１種以上からなることを特徴とする上記［１］～［４］のいずれか１つに記載の超電導コイル。
［６］前記超電導平角線材が、前記線材の外周面と前記融着樹脂層の間に、絶縁樹脂層をさらに有することを特徴とする上記［４］または［５］に記載の超電導コイル。
［７］前記絶縁樹脂層が、ポリビニルフォルマル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂から選択される１種以上からなることを特徴とする上記［６］に記載の超電導コイル。
［８］前記絶縁樹脂層の平均被覆厚さが０．００５ｍｍ以上０．1００ｍｍ以下であることを特徴とする上記［６］または［７］に記載の超電導コイル。
［９］前記線材は、平角線材であり、かつ角部の曲率半径（Ｒ１）が０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることを特徴とする上記［１］～［８］のいずれか１つに記載の超電導コイル。
［１０］前記線材は、平角線材であり、かつ角部の曲率半径（Ｒ１）が以下に示す式（１）および式（２）を満足することを特徴とする上記［１］～［９］のいずれか１つに記載の超電導コイル。

［１１］銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系あるいはＮｂ_３Ｓｎ系の線材と、前記線材の外周面を被覆する、熱可塑性融着樹脂からなる融着樹脂層とを有する超電導コイル用超電導平角線材であって、前記融着樹脂層の平均被覆厚さが０．００５ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下であり、前記超電導平角線材の角部の曲率半径（Ｒ２）が、以下に示す式（３）および式（４）を満足することを特徴とする超電導平角線材。

［１２］前記融着樹脂層の平均被覆厚さが０．０１ｍｍ以上０．０７ｍｍ以下であることを特徴とする上記［１１］に記載の超電導平角線材。
［１３］前記熱可塑性融着樹脂が、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂およびポリエステル樹脂から選択される１種以上からなることを特徴とする上記［１１］または［１２］に記載の超電導平角線材。
［１４］前記線材の外周面と前記融着樹脂層の間に、絶縁樹脂からなる絶縁樹脂層をさらに有することを特徴とする上記［１０］～［１３］のいずれか１項に記載の超電導平角線材。
［１５］前記絶縁樹脂が、ポリビニルフォルマル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂から選択される１種以上からなることを特徴とする上記［１４］に記載の超電導平角線材。
［１６］前記絶縁樹脂層の平均被覆厚さが０．００５ｍｍ以上０．1００ｍｍ以下であることを特徴とする上記［１４］または［１５］に記載の超電導平角線材。
［１７］前記線材は、平角線材であり、かつ角部の曲率半径（Ｒ１）が０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることを特徴とする上記［１１］～［１６］のいずれか１つに記載の超電導平角線材。
［１８］前記線材は、平角線材であり、かつ角部の曲率半径（Ｒ１）が、以下に示す式（１）および式（２）を満足することを特徴とする上記［１１］～［１７］のいずれか１つに記載の超電導平角線材。

［１９］上記［１０］～［１８］のいずれか１つに記載の超電導平角線材を、巻枠の外周面上に、前記巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、前記巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置される少なくとも２層の超電導平角線材層を有するコイルを形成する巻回工程と、前記巻回工程で形成した前記コイルを、前記熱可塑性融着樹脂が非晶性樹脂である場合は前記非晶性樹脂のガラス転移温度以上かつ３００℃以下の温度で、又は前記熱可塑性融着樹脂が結晶性樹脂である場合は前記結晶性樹脂の融点以上かつ３００℃以下の温度で、加熱処理を施す熱処理工程と、を含む、超電導コイルの製造方法。
［２０］上記［１０］～［１８］のいずれか１つに記載の超電導平角線材を、巻枠の外周面上に、前記巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、前記巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置される１層の超電導平角線材層を有するコイルを形成する巻回工程と、前記巻回工程で形成した前記コイルを、前記熱可塑性融着樹脂が非晶性樹脂である場合は前記非晶性樹脂のガラス転移温度以上かつ３００℃以下の温度で、又は前記熱可塑性融着樹脂が結晶性樹脂である場合は前記結晶性樹脂の融点以上かつ３００℃以下の温度で、加熱処理を施す熱処理工程と、を含む、超電導コイルの製造方法。

　本発明によれば、樹脂を用いた含浸および硬化の処理を行うことなく、クエンチを防止することができる超電導コイルを、簡易的な方法で製造するための超電導平角線材、それを用いて得られる超電導コイルおよびその製造方法を提供することができる。

図１は、第１の実施形態の超電導コイルを、巻枠の軸線を含む平面で切断したときの断面図である。図２は、図１の超電導コイルにおける空隙率（Ｖ１）の算出方法を説明するための図である。図３は、第２の実施形態の超電導コイルを構成する、隣接する２つの超電導平角線材層の配置関係を説明するための断面図である。図４は、第３の実施形態の超電導コイルを構成する、隣接する２つの超電導平角線材層の配置関係を説明するための断面図である。図５は、第４の実施形態の超電導コイルを、巻枠の軸線を含む平面で切断したときの断面図である。図６は、図５の超電導コイルにおける空隙率（Ｖ１）の算出方法を説明するための図である。図７は、第１の実施形態の超電導コイル用超電導平角線材の横断面図である。図８は、第２の実施形態の超電導コイル用超電導平角線材の横断面図である。図９は、超電導コイルの製造方法の一例を説明するための図である。図１０は、超電導コイルの製造方法の他の例を説明するための図である。図１１は、実施例で製造した超電導コイル用超電導平角線材の寸法を説明するための横断面図である。

　以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されない。

１．超電導コイル
　本発明に係る超電導コイルは、巻枠と、巻枠の外周面上に、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系またはＮｂ_３Ｓｎ系の線材を含み、断面が略矩形状である超電導平角線材を、巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置されるように形成してなる少なくとも２層の超電導平角線材層とを備える超電導コイルであって、同一の超電導平角線材層内で隣接する線材同士の離間部分、および隣接する２つの超電導平角線材層内にそれぞれ位置する隣接する線材同士の離間部分に、少なくとも熱可塑性融着樹脂を有し、巻枠の軸線を含む断面で見て、隣接する２つの超電導平角線材層に位置しかつ互いに隣接する、合計３本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙および合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙の少なくとも一方の空隙は、少なくとも２層の超電導平角線材層に占める面積割合である空隙率（Ｖ１）にして４％以下である。

　また、本発明に係る超電導コイルは、巻枠と、巻枠の外周面上に、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系またはＮｂ_３Ｓｎ系の線材を含み、断面が略矩形状である超電導平角線材を、巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置されるように形成してなる１層の超電導平角線材層とを備える超電導コイルであって、超電導平角線材層内で隣接する線材同士の離間部分に、少なくとも熱可塑性融着樹脂を有し、巻枠の軸線を含む断面で見て、互いに隣接する合計２本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙は、超電導平角線材層に占める面積割合である空隙率（Ｖ１）にして４％以下である。

　図１は、第１の実施形態の超電導コイルを、巻枠の軸線を含む平面で切断したときの断面図である。図１に示される超電導コイル１００は、巻枠６０と、巻枠６０の外周面上に、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系またはＮｂ_３Ｓｎ系の線材１’を含み、断面が略矩形状である超電導平角線材１０’を、巻枠６０の略周方向に沿ってらせん巻回して、巻枠の軸方向に隣接する線材１’同士が、互いに離間した状態で並行配置されるように形成してなる２層の超電導平角線材層Ｌ１，Ｌ２とを備える。超電導平角線材層Ｌ１，Ｌ２は、巻枠６０の径方向に積層されている。超電導平角線材層Ｌ１は超電導平角線材層Ｌ２の外側に設けられ、超電導平角線材層Ｌ２は超電導平角線材層Ｌ１の内側で巻枠６０の外周面上に設けられる。以下では、超電導コイル１００が２層の超電導平角線材層Ｌ１，Ｌ２を備える例について説明するが、超電導コイル１００は３層以上の超電導平角線材層を備えてもよい。

　巻枠６０は、例えば中実または中空の筒状の胴部６１と、胴部６１の軸方向両端部に設けられるフランジ状のつば部６２，６３とを備える。線材１’は、巻枠６０の胴部６１の外周面上に巻回される。図１に示す巻枠の軸線を含む平面で切断したときの断面図、すなわち巻枠の軸線を含む超電導コイルの縦断面図では、胴部６１の外周面は後述の外周線６１ａに相当する。

　同一の超電導平角線材層Ｌ１またはＬ２内で巻枠の軸方向に隣接する線材同士１’－１，１’－２の離間部分Ｓ１、および巻枠の径方向に隣接する２つの超電導平角線材層Ｌ１，Ｌ２内にそれぞれ位置すると共に巻枠の径方向に隣接する線材同士１’－１，１’－６の離間部分Ｓ２に、少なくとも熱可塑性融着樹脂２’を有する。すなわち、線材１’の表面は熱可塑性融着樹脂２’で完全に覆われており、線材１’同士は接触しない。そして、この巻枠６０の軸線を含む断面で見て、隣接する２つの超電導平角線材層に位置しかつ巻枠の軸方向または径方向に互いに隣接する、合計３本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙および合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙の少なくとも一方の空隙は、２層の超電導平角線材層Ｌ１，Ｌ２に占める面積割合である空隙率（Ｖ１）にして４％以下である。

　合計３本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙とは、図１に示すように、合計３本の超電導平角線材１’－１，１’－２，１’－６の外面で区画形成されうる空隙４１、合計３本の超電導平角線材１’－２，１’－６，１’－７の外面で区画形成されうる空隙４２、・・・、空隙４８である。また、合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙とは、後述の図４に示すように、合計４本の超電導平角線材１ｂ’－１，１ｂ’－２，１ｂ’－６，１ｂ’－７の外面で区画形成されうる空隙４１ｂ、合計４本の超電導平角線材１’－２，１ｂ’－３，１’－７，１’－８の外面で区画形成されうる空隙４２ｂ、・・・、空隙４４ｂである。

　巻枠６０の軸線を含む断面で見て、空隙は、合計３本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙のみでもよいし、合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙のみでもよいし、合計３本および合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙（混在）でもよい。また、超電導コイル１００では、巻枠６０の軸線に対する巻枠６０の軸線を含む平面の角度が異なると、巻枠６０の軸線を含む断面における空隙の状態は変わることがある。例えば、超電導コイル１００において、巻枠６０の軸線を含むある断面では、合計３本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙のみが見られ、巻枠６０の軸線を含む別の断面では、合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙のみが見られることがある。

　ここで、空隙率（Ｖ１）の算出にあたり、少なくとも２層の超電導平角線材層の面積（Ｓ）の算出方法について説明する。図２に示すように、巻枠の軸線を含む断面で見て、最外層である超電導平角線材層Ｌ１を構成する各超電導平角線材１０’の全てに対して接するまたは交差する直線のうち、外周線６１ａから最も離れている線を線Ｐとする。線Ｐは、例えば図２に示すように、外周線６１ａに平行であり、超電導平角線材層Ｌ１を構成する超電導平角線材１０’の全てに対して接する線である。この線Ｐと、巻枠６０の胴部６１の外周線６１ａと、巻枠６０のつば部６２，６３で囲まれた領域を面積（Ｓ）（図２に点線で示した箇所）とする。一方で、空隙の面積（Ｓ_ｖ）は、上述したとおり、図１に示した空隙４１、４２、・・・４８や図４に示した空隙４１ｂ、４２ｂ、・・・４８ｂの総和である。巻枠６０の両つば部６２、６３と、これら両つば部６２、６３のそれぞれに対向する両超電導平角線材層Ｌ１、Ｌ２の両側面との間に形成される空隙５１、５２（図１では、２点鎖線で囲んだ領域としてそれぞれ示す。）は、空隙の面積（Ｓ_ｖ）に加算せず、超電導平角線材層Ｌ２と巻枠の胴部の外周線６１ａとの間に形成される全ての内側空隙７１、および最外層である超電導平角線材層Ｌ１と線Ｐとの間に形成される全ての外側空隙７２については、空隙の面積（Ｓ_ｖ）に加算する。そして、空隙率（Ｖ１）は、Ｖ１（％）＝（Ｓ_ｖ／Ｓ）×１００で求められる。クエンチを抑制する観点から、空隙５１、５２には熱可塑性融着樹脂などの樹脂が充填されることが好ましい。

　このような超電導コイル１００によれば、超電導コイル１００に大きな電流を流した場合でも、クエンチを有効に防止することができ、また、コイルの昇温および降温を繰り返した際やクエンチの際に生じる熱応力で熱可塑性融着樹脂２’に亀裂が生じず、トレーニングクエンチの回数が少なく、高い安定性を持つ超電導コイルとして使用することができる。

［超電導平角線材］
　超電導平角線材１０’は、少なくとも後述する線材１’と、線材１’の外周面を被覆する熱可塑性融着樹脂からなる融着樹脂層２’とを有しており、さらに任意でそれらの間に絶縁樹脂を設けてもよい。

　超電導コイル１００において、巻枠６０に対する超電導平角線材１０’の巻回の方向は特に限定されず、右巻きおよび左巻きいずれであってもよい。

　巻枠６０に対する超電導平角線材１０’の巻回の数も特に限定されない。

　巻枠６０に対する超電導平角線材層の数も少なくとも１層であれば特に限定されない。

［線材］
　線材１’は、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系またはＮｂ_３Ｓｎ系の線材である。

　線材１’の形状としては、特に限定されず、例えば円形線材、平角線材などを用いることができる。中でも平角線材を用いることにより、空隙を小さくでき、より大きな電流密度を得ることができる。さらに、後述する製造方法で製造する場合などには線同士の融着面積（接触面積）が大きくなるため、融着力を大きくすることができる。

　線材１’として平角線材を用いる場合、横断面（すなわち、超電導コイルの巻枠の軸線を含む断面にも一致する）における角部の曲率半径（Ｒ１）としては、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが好ましい。角部の曲率半径（Ｒ１）を０．１ｍｍ以上とすることにより、超電導コイルを巻回する際に、線同士が引っ掛かって線材の表面に傷を生じることを防止でき、０．４ｍｍ以下とすることにより、超電導コイルにおける空隙率を小さくすることが可能となる。

　線材１’として平角線材を用いる場合、その線材１’の横断面における厚さ（短辺）としては、特に限定されないが、例えば、０．２ｍｍ以上３ｍｍ以下などである。また、幅（長辺）としては、特に限定されないが、例えば、０．４ｍｍ以上１０ｍｍ以下などである。

　線材１’として平角線材を用いる場合、線材１’は、角部の曲率半径（Ｒ１）が、以下に示す式（１）および式（２）を満足することが好ましい。なお、式（２）におけるＡは、０．０６であるが、好ましくは０．０４である。

［融着樹脂層］
　融着樹脂層２’は、線材１’の外周面を被覆する、熱可塑性融着樹脂からなるものであって、加熱することによって相互に融着しうるものである。

　熱可塑性融着樹脂としては、特に限定されないが、比較的に低温条件下で融着処理が可能で良好な融着特性が期待できることから、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂およびポリエステル樹脂から選択される１種以上を用いることが好ましい。

　上記のフェノキシ樹脂とは、ポリヒドロキシエーテルともよばれ、分子量１０,０００以上を有するものであり、以下に化学構造式を式（ａ）として示す。特に限定されないが、本発明に使用されるフェノキシ樹脂はｍ－クレゾールなどの溶剤に溶解させたワニスとして使うことができる。

　上記のポリアミド樹脂は、ポリアミド単体と比べ、比較的に融点の低いポリアミドランダム共重合体を使用することが好ましく、例えば、ポリアミド６／ポリアミド１２共重合体、ポリアミド６／ポリアミド１１共重合体、ポリアミド６／ポリアミド６６共重合体が挙げられ、その中でもポリアミド６／ポリアミド１２共重合体とポリアミド６／ポリアミド１１共重合体は、融点が低いことでより好ましい。ポリアミド共重合体の融点は、各樹脂の組成比によって変わり、もっとも融点の低い組成比を選び、使用することができる。例えば、ポリアミド６／ポリアミド１１共重合体においては、ポリアミド６が３０重量％の場合、融点は１５０℃となり、もっとも低い。特に限定されないが、本発明に使用されるポリアミド樹脂はｍ－クレゾールなどの溶剤に溶解させたワニスとして使うことができる。

［絶縁樹脂層］
　必須の構成要素ではないが、線材から外部に対する絶縁性をさらに高めるため、線材の外周面と融着樹脂層の間に、絶縁樹脂からなる絶縁樹脂層をさらに有することが好ましい。

　図３は、第２の実施形態の超電導コイルの超電導平角線材層部分の断面図である。この図３は、巻枠の軸線を含む断面で見たものであり、巻枠を省略し、かつ一方の側の超電導平角線材層部分の断面図のみを示している。融着樹脂層２ａ’は融着接合されている。そして、この線材１ａ’－１の外周面と融着樹脂層２ａ’の間に、絶縁樹脂層３ａが配置される。線材１ａ’の表面は絶縁樹脂層３ａで完全に覆われている。

　絶縁樹脂としては、線材１ａ’－１から外部への電気の流れを絶縁し得るものであれば特に限定されない。絶縁樹脂層は、比較的良好な絶縁特性が期待できる、ポリビニルフォルマル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂から選択される１種以上からなることが好ましい。

　絶縁樹脂層３ａの平均被覆厚さとしては、特に限定されないが、絶縁特性確保のために、０．００５ｍｍ以上であることが好ましく、０．０１ｍｍ以上であることがより好ましい。また、絶縁樹脂層３ａの平均被覆厚さとしては、０．１００ｍｍ以下であることが好ましく、０．０７ｍｍ以下であることがより好ましく、０．０５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。絶縁樹脂層の平均被覆厚さが、０．００５ｍｍ未満では、樹脂量が足りないために十分な絶縁特性が期待できず、０．１００ｍｍより厚くなると、線占積率が低下して、コイルの電流密度が低下するため、好ましくない。絶縁樹脂層３ａの平均被覆厚さは、巻枠６０の軸線を含む平面で切断したときの断面の端部（線材同士の間に挟まれていない部分）で測定する。

　ところで、図１や図３に示すように、空隙４１が、巻枠の軸線を含む断面で見て、隣接する２つの超電導平角線材層Ｌ１，Ｌ２に位置しかつ互いに隣接する合計３本の超電導平角線材（例えば線材１’－１，１’－２，１’－６の超電導平角線材）の外面で区画形成される超電導コイルは、空隙が合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成される超電導コイル（図４）に比べて、空隙４１，４２，・・・，４８が巻枠の径方向に沿って直線状に整列されずに、それらの空隙が巻枠の径方向で内外に交互にずれて配置される。このように図１や図３に示す超電導コイルでは、超電導平角線材層Ｌ１を構成する超電導平角線材１０’や線材１’の角部の位置と、超電導平角線材層Ｌ１に対して巻枠の径方向内側に隣接する超電導平角線材層Ｌ２を構成する超電導平角線材１０’や線材１’の角部の位置とは、巻枠の軸方向で一致せずに完全にずれている。そのため、空隙間での亀裂の進展が有効に抑制されて、機械的強度が高くなる。

　もっとも、図４のように、空隙４１ｂが、巻枠の軸線を含む断面で見て、隣接する２つの超電導平角線材層Ｌ１ｂ，Ｌ２ｂに位置しかつ互いに隣接する合計４本の超電導平角線材（例えば線材１ｂ’－１，１ｂ’－２，１ｂ’－６，１ｂ’－７の超電導平角線材）の外面で区画形成された場合、空隙４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂが巻枠の径方向に沿って直線状に配置されるが、超電導コイルの通常の使用には十分に耐えうる強度を有している。

　図５は、第４の実施形態の超電導コイルを、巻枠の軸線を含む平面で切断したときの断面図である。図６は、図５の超電導コイルにおける空隙率（Ｖ１）の算出方法を説明するための図である。上記では、巻枠６０の胴部６１の外周線６１ａ上に少なくとも２層の超電導平角線材層Ｌ１、Ｌ２（Ｌ１ｂ、Ｌ２ｂ）を備える超電導コイルについて示したが、本実施形態の超電導コイル１００は、胴部６１の外周線６１ａ上に１層のみの超電導平角線材層Ｌ２を備える。また、上記と同様に、図５～６に示す超電導コイル１００は、絶縁樹脂層３ａを備えてもよい。

　図５～６に示す超電導コイル１００は、巻枠６０と、巻枠６０の外周面上に、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系またはＮｂ_３Ｓｎ系の線材１’を含み、断面が略矩形状である超電導平角線材１０’を、巻枠６０の略周方向に沿ってらせん巻回して、巻枠の軸方向に隣接する線材１’同士が、互いに離間した状態で並行配置されるように形成してなる１層のみの超電導平角線材層Ｌ２とを備える。超電導平角線材層Ｌ２は巻枠６０の外周面上に設けられる。

　超電導平角線材層Ｌ２内で巻枠の軸方向に隣接する線材同士１’－６，１’－７の離間部分Ｓ１に、少なくとも熱可塑性融着樹脂２’を有する。すなわち、線材１’の表面は熱可塑性融着樹脂２’で完全に覆われており、線材１’同士は接触しない。そして、この巻枠６０の軸線を含む断面で見て、巻枠の軸方向に互いに隣接する、合計２本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙は、１層の超電導平角線材層Ｌ２に占める面積割合である空隙率（Ｖ１）にして４％以下である。

　ここで、本実施例における空隙率（Ｖ１）の算出にあたり、１層の超電導平角線材層の面積（Ｓ）の算出方法について説明する。図６に示すように、巻枠の軸線を含む断面で見て、超電導平角線材層Ｌ２を構成する各超電導平角線材１０’の全てに対して接するまたは交差する直線のうち、外周線６１ａから最も離れている線を線Ｐとする。線Ｐは、例えば図６に示すように、外周線６１ａに平行であり、超電導平角線材層Ｌ２を構成する超電導平角線材１０’の全てに対して接する線である。この線Ｐと、巻枠６０の胴部６１の外周線６１ａと、巻枠６０のつば部６２，６３で囲まれた領域を面積（Ｓ）（図６に点線で示した箇所）とする。一方で、空隙の面積（Ｓ_ｖ）は、超電導平角線材層Ｌ２と巻枠の胴部の外周線６１ａとの間に形成される全ての内側空隙７１、および超電導平角線材層Ｌ２と線Ｐとの間に形成される全ての外側空隙７２の総和である。巻枠６０の両つば部６２、６３と、これら両つば部６２、６３のそれぞれに対向する超電導平角線材層Ｌ２の両側面との間に形成される空隙５１（ここでは、空隙５１は、つば部６２と超電導平角線材層Ｌ２の側面との間に形成され、つば部６３と超電導平角線材層Ｌ２の側面との間に形成されない構成を示す。）は、空隙の面積（Ｓ_ｖ）に加算しない。そして、空隙率（Ｖ１）は、Ｖ１（％）＝（Ｓ_ｖ／Ｓ）×１００で求められる。クエンチを抑制する観点から、空隙５１には熱可塑性融着樹脂などの樹脂が充填されることが好ましい。

　このような１層タイプの超電導コイル１００によれば、上記の多層タイプの超電導コイルと同様に、超電導コイル１００に大きな電流を流した場合でも、クエンチを有効に防止することができ、また、コイルの昇温および降温を繰り返した際やクエンチの際に生じる熱応力で熱可塑性融着樹脂２’に亀裂が生じず、トレーニングクエンチの回数が少なく、高い安定性を持つ超電導コイルとして使用することができる。

２．超電導コイル用超電導平角線材
　本発明の超電導コイル用超電導平角線材は、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系あるいはＮｂ_３Ｓｎ系の線材と、線材の外周面を被覆する、熱可塑性融着樹脂からなる融着樹脂層とを有する超電導コイル用超電導平角線材であって、融着樹脂層の平均被覆厚さが０．００５ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下であり、超電導平角線材の角部の曲率半径（Ｒ２）が、以下に示す式（３）および式（４）を満足する。式（３）におけるＢは、０．０６であるが、好ましくは０．０４である。

　図７は、本発明の第１の実施形態の超電導コイル用超電導平角線材の横断面図である。超電導コイル用超電導平角線材１０は、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系あるいはＮｂ_３Ｓｎ系の線材１と、線材１の外周面を被覆する、熱可塑性融着樹脂からなる融着樹脂層２とを有し、融着樹脂層２の平均被覆厚さが０．００５ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下であり、超電導平角線材１０の角部の曲率半径（Ｒ２）が、上記式（３）および上記式（４）を満足するものである。超電導平角線材１０の横断面は略矩形状の平角線である。

　このような超電導平角線材１０を、巻枠の外周面上に、巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、巻枠の軸方向に隣接する線材１，１同士が、互いに離間した状態で並行配置される少なくとも２層の超電導平角線材層を有するコイルを形成する巻回工程と、巻回工程で形成した前記コイルを、熱可塑性融着樹脂が非晶性樹脂である場合はその非晶性樹脂のガラス転移温度以上（好ましくはガラス転移温度より３０℃以上高い温度）かつ３００℃以下の温度で、又は熱可塑性融着樹脂が結晶性樹脂である場合は結晶性樹脂の融点以上かつ３００℃以下の温度で、加熱処理を施す熱処理工程と、を含む簡易な方法を経ることにより、超電導平角線材１０はあらかじめ線材１の外周面に融着樹脂層２を被覆しているため、樹脂を用いた含浸および硬化の処理を行うことなく、簡便な作業で容易に、クエンチを防止することができる超電導コイル１００を製造することができる。融着処理温度が３００℃を超えると加熱による超電導線の性能劣化が発生し得るため、好ましくない。

　特に、融着樹脂層２の平均被覆厚さが０．００５ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下であり、超電導平角線材１０の角部の曲率半径（Ｒ２）が、上記式（３）および上記式（４）を満足することにより、超電導平角線材１０を用いて製造した超電導コイルの空隙率（Ｖ１）が４％以下となり、その結果として、超電導コイル１００のクエンチを防止することができる。

［線材］
　線材１は、上述した超電導コイルに用いる線材と同様であるため、ここでの説明は省略する。

［融着樹脂層］
　融着樹脂層２は、上述した超電導コイルに用いる熱可塑性融着樹脂と同様の樹脂からなる層であり、線材１の外周面を被覆するものである。

　具体的に、この融着樹脂層２を構成する熱可塑性融着樹脂としては、特に限定されないが、比較的に低温条件下で融着処理が可能で良好な融着特性が期待できる観点から、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂およびポリエステル樹脂から選択される１種以上を用いることが好ましい。

　融着樹脂層２の平均被覆厚さとしては、０．００５ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下であれば特に限定されないが、０．０１ｍｍ以上であることが好ましい。また、融着樹脂層２の平均被覆厚さとしては、０．０７ｍｍ以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ以下であることがより好ましい。融着樹脂層２の平均被膜厚さが、０．００５ｍｍ未満では、樹脂量が足りないために十分な融着力が期待できず、一方で平均被膜厚さが０．１００ｍｍより厚くなると、線占積率が低下してコイルの電流密度が低下するおそれがあるため、好ましくない。なお、超電導コイル１００を構成した場合における融着樹脂層２の平均被覆厚さは、巻枠６０の軸線を含む平面で切断したときの断面の端部（線材同士の間に挟まれていない部分）で測定する。

　図８は、本発明の第２の実施形態の超電導コイル用超電導平角線材の横断面図である。図８において、超電導平角線材１０ａは、線材１ａの外周面と融着樹脂層２ａの間に、絶縁樹脂層３ａをさらに有する。

　絶縁樹脂層３ａとしては、線材１ａから外部への電気の流れを絶縁し得るものであれば特に限定されない。絶縁樹脂層３ａは、比較的に良好な絶縁性が期待できる観点から、ポリビニルフォルマル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂から選択される１種以上からなることが好ましい。

　絶縁樹脂層３ａの平均被覆厚さとしては、特に限定されないが、絶縁特性確保のために、０．００５ｍｍ以上であることが好ましく、０．０１ｍｍ以上であることがより好ましい。また、絶縁樹脂層３ａの平均被覆厚さとしては、０．１００ｍｍ以下であることが好ましく、０．０７ｍｍ以下であることがより好ましく、０．０５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。絶縁樹脂層の平均被覆厚さが、０．００５ｍｍ未満では、樹脂量が足りないために十分な絶縁特性が期待できず、０．１００ｍｍより厚くなると、線占積率が低下して、コイルの電流密度が低下するため、好ましくない。なお、超電導コイル１００を構成した場合における絶縁樹脂層３ａの平均被覆厚さは、巻枠６０の軸線を含む平面で切断したときの断面の端部（線材同士の間に挟まれていない部分）で測定する。

［超電導コイル用超電導平角線材の製造］
　以上のような超電導コイル用超電導平角線材は、例えば、融着樹脂層を被覆する方法として、特に限定するものではないが、熱可塑性融着樹脂を溶剤に溶解させたワニスを用い、樹脂の焼き付け工程によって被覆を行う方法、絶縁樹脂層を被覆する方法として、特に限定するものではないが、絶縁樹脂を溶剤に溶解させたワニスを用い、樹脂の焼き付け工程によって被覆を行う方法が挙げられる。

　なお、以上の超電導平角線材の使い方におけるその他の効果として、ソレノイドコイルの他、鞍型コイルなどの異形コイルの作製に使用する場合、コイル作製の途中で、超電導平角線材同士を局所的に接触させ、その箇所を加熱することにより仮留めして、巻き線の張力が緩むことのないようにして、巻き線作業性を向上させるという効果が得られる。

３．超電導コイルの製造方法
　本発明の超電導コイルの製造方法は、上述した超電導平角線材１０を、巻枠６０の外周面上に、巻枠６０の略周方向に沿ってらせん巻回して、巻枠６０の軸方向に隣接する線材１同士が、互いに離間した状態で並行配置される少なくとも２層の超電導平角線材層を有するコイルを形成する巻回工程と、巻回工程で形成したコイルを、熱可塑性融着樹脂が非晶性樹脂である場合は非晶性樹脂のガラス転移温度以上（好ましくはガラス転移温度より３０℃以上高い温度）かつ３００℃以下の温度で、又は熱可塑性融着樹脂が結晶性樹脂である場合は結晶性樹脂の融点以上かつ３００℃以下の温度で、加熱処理を施す熱処理工程と、を含む。このような簡易な方法を経ることにより、樹脂を用いた含浸および硬化の処理を行うことなく、クエンチを防止することができる超電導コイル１００を製造することができる。なお、非晶性樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。

　以下、この製造方法を、図９を用いて説明する。巻回工程では、巻枠の軸線を含む断面で見て、図９（ａ）に示すような配置となるように、超電導平角線材１０を、巻枠６０の外周面上に、巻枠６０の略周方向に沿って、少なくとも２層にらせん巻回してコイルを形成する。次いで、熱処理工程では、コイルを、熱可塑性融着樹脂が非晶性樹脂である場合は非晶性樹脂のガラス転移温度以上（好ましくはガラス転移温度より３０℃以上高い温度）かつ３００℃以下、又は熱可塑性融着樹脂が結晶性樹脂である場合は結晶性樹脂の融点以上かつ３００℃以下の温度で加熱処理を施すと、熱可塑性融着樹脂２－１，２－２，・・・，２－１０がそれぞれ融解し、相互に融着し、図９（ｂ）に示すように、一つの融着樹脂層２’を形成する。

　また、図５～６に示す本発明の超電導コイルの製造方法は、上述した超電導平角線材１０を、巻枠６０の外周面上に、巻枠６０の略周方向に沿ってらせん巻回して、巻枠６０の軸方向に隣接する線材１同士が、互いに離間した状態で並行配置される１層の超電導平角線材層を有するコイルを形成する巻回工程と、巻回工程で形成したコイルを、熱可塑性融着樹脂が非晶性樹脂である場合は非晶性樹脂のガラス転移温度以上（好ましくはガラス転移温度より３０℃以上高い温度）かつ３００℃以下の温度で、又は熱可塑性融着樹脂が結晶性樹脂である場合は結晶性樹脂の融点以上かつ３００℃以下の温度で、加熱処理を施す熱処理工程と、を含む。このような簡易な方法を経ることにより、樹脂を用いた含浸および硬化の処理を行うことなく、クエンチを防止することができる超電導コイル１００を製造することができる。なお、非晶性樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。

　以下、この製造方法を、図１０を用いて説明する。巻回工程では、巻枠の軸線を含む断面で見て、図１０（ａ）に示すような配置となるように、超電導平角線材１０を、巻枠６０の外周面上に、巻枠６０の略周方向に沿って、１層にらせん巻回してコイルを形成する。次いで、熱処理工程では、コイルを、熱可塑性融着樹脂が非晶性樹脂である場合は非晶性樹脂のガラス転移温度以上（好ましくはガラス転移温度より３０℃以上高い温度）かつ３００℃以下、又は熱可塑性融着樹脂が結晶性樹脂である場合は結晶性樹脂の融点以上かつ３００℃以下の温度で加熱処理を施すと、熱可塑性融着樹脂２－６，２－７，・・・，２－１０がそれぞれ融解し、相互に融着し、図１０（ｂ）に示すように、一つの融着樹脂層２’を形成する。

　均一な融着樹脂層を形成させるための方法として、上記の巻回工程において、超電導平角線材１０に一定の張力を印加しながら巻回することが好ましい。

　上記の熱処理工程において、加熱温度としては、熱可塑性融着樹脂２として例えばフェノキシ樹脂を用いる場合、１００～３００℃であり、好ましくは１３０～２５０℃である。融着処理温度が、１００℃未満では、長時間の融着処理が必要であり、融着処理温度が３００℃を超えると加熱による超電導線の性能劣化が発生しうることで好ましくない。

　次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

　銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ線に絶縁樹脂層としてポリアミドイミド樹脂（東特塗料社製、Ｎｅｏｈｅａｔ　ＡｌＯＯＣ）を、融着樹脂層にフェノキシ樹脂（日鉄ケミカル＆マテリアル社製、ＹＰ－５０）を用いて、下記表１の「線材」、「絶縁樹脂層」、および「融着樹脂層」の欄に示す寸法で図１１に示すような実施例１～６および比較例１～６の超電導平角線材を製造した。この超電導平角線材を、胴径３００ｍｍ、幅５００ｍｍのＳＵＳ３０４製の巻枠に２０層巻いた後、アルゴン雰囲気炉内に入れ、２００℃で１２０分加熱して超電導コイルを得た。実施例１～６および比較例１～６のそれぞれの超電導コイルの寸法は下記表１に示したとおりである。

　実施例１～６および比較例１～６のそれぞれの超電導コイルを液体ヘリウムで冷却し、設計磁場を達成する電流までの通電（電流増加速度５０Ａ／ｍｉｎ．）を複数回繰り返した。最大到達磁場や最大到達磁場に達するまでにトレーニングクエンチした回数や、最大到達磁場を達成したのちに、到達磁場が低下するまでのヒートサイクル（常温と４Ｋ）の繰り返し回数を評価した結果を下記表１に記した。

　実施例７～８および比較例７～８について、下記表２の「線材」、「絶縁樹脂層」、および「融着樹脂層」の欄に示す寸法の超電導平角線材を巻枠に１層のみ巻いた以外は、実施例１～６および比較例１～６と同様の条件で超電導コイルを製造し、実施例１～６および比較例１～６と同様の評価を実施した。

　１，１’　　線材
　１’－１～１’－１０，１ａ’－１～１ａ’－１０，１ｂ’－１～１ｂ’－１０　　線材の特定部位
　１０，１０’　　超電導平角線材
　１００　　超電導コイル
　２，２－１～２－１０　　融着樹脂層
　２’，２ａ’，２ｂ’　　熱可塑性融着樹脂または融着樹脂層
　３ａ　　絶縁樹脂層
　４１～４７，４１ｂ～４４ｂ，５１，５２　　空隙
　６０　　巻枠
　６１　　巻枠の胴部
　６１ａ　　巻枠の胴部の外周線
　６２，６３　　巻枠のつば部
　７１　内側空隙
　７２　外側空隙
　Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１ｂ，Ｌ２ｂ　　超電導平角線材層
　Ｓ１，Ｓ２　　離間部分
　Ｗ１　　線材の長辺
　Ｗ１’　　絶縁樹脂で被覆された線材の長辺
　Ｗ２　　超電導平角線材の長辺
　Ｔ１　　線材の短辺
　Ｔ１’　　絶縁樹脂で被覆された線材の短辺
　Ｔ２　　超電導平角線材の短辺
　Ｒ１　　線材角部の曲率半径
　Ｒ１’　　絶縁樹脂で被覆された線材の曲率半径
　Ｒ２　　超電導平角線材の角部の曲率半径

Claims

　巻枠と、
　前記巻枠の外周面上に、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系またはＮｂ_３Ｓｎ系の線材を含み、断面が略矩形状である超電導平角線材を、前記巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、前記巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置されるように形成してなる少なくとも２層の超電導平角線材層と
を備える超電導コイルであって、
　同一の超電導平角線材層内で隣接する線材同士の離間部分、および隣接する２つの超電導平角線材層内にそれぞれ位置する隣接する線材同士の離間部分に、少なくとも熱可塑性融着樹脂を有し、
　前記巻枠の軸線を含む断面で見て、前記隣接する２つの超電導平角線材層に位置しかつ互いに隣接する、合計３本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙および合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙の少なくとも一方の空隙は、前記少なくとも２層の超電導平角線材層に占める面積割合である空隙率（Ｖ１）にして４％以下であることを特徴とする超電導コイル。
　前記空隙は、前記巻枠の軸線を含む断面で見て、前記隣接する２つの超電導平角線材層に位置しかつ互いに隣接する合計３本および合計４本の超電導平角線材の外面で区画形成されることを特徴とする請求項１に記載の超電導コイル。
　巻枠と、
　前記巻枠の外周面上に、銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系またはＮｂ_３Ｓｎ系の線材を含み、断面が略矩形状である超電導平角線材を、前記巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、前記巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置されるように形成してなる１層の超電導平角線材層と
を備える超電導コイルであって、
　前記超電導平角線材層内で隣接する線材同士の離間部分に、少なくとも熱可塑性融着樹脂を有し、
　前記巻枠の軸線を含む断面で見て、互いに隣接する合計２本の超電導平角線材の外面で区画形成されうる空隙は、前記超電導平角線材層に占める面積割合である空隙率（Ｖ１）にして４％以下であることを特徴とする超電導コイル。
　前記超電導平角線材が、前記線材の外周面を被覆する、前記熱可塑性融着樹脂からなる融着樹脂層を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の超電導コイル。
　前記熱可塑性融着樹脂が、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂およびポリエステル樹脂から選択される１種以上からなることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の超電導コイル。
　前記超電導平角線材が、前記線材の外周面と前記融着樹脂層の間に、絶縁樹脂層をさらに有することを特徴とする請求項４または５に記載の超電導コイル。
　前記絶縁樹脂層が、ポリビニルフォルマル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂から選択される１種以上からなることを特徴とする請求項６に記載の超電導コイル。
　前記絶縁樹脂層の平均被覆厚さが０．００５ｍｍ以上０．1００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６または７に記載の超電導コイル。
　前記線材は、平角線材であり、かつ角部の曲率半径（Ｒ１）が０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の超電導コイル。
　前記線材は、平角線材であり、かつ角部の曲率半径（Ｒ１）が以下に示す式（１）および式（２）を満足することを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の超電導コイル。
　銅または銅合金で表面を被覆したＮｂＴｉ系あるいはＮｂ_３Ｓｎ系の線材と、
　前記線材の外周面を被覆する、熱可塑性融着樹脂からなる融着樹脂層と
を有する超電導コイル用超電導平角線材であって、
　前記融着樹脂層の平均被覆厚さが０．００５ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下であり、
　前記超電導平角線材の角部の曲率半径（Ｒ２）が、以下に示す式（３）および式（４）を満足することを特徴とする超電導平角線材。
　前記融着樹脂層の平均被覆厚さが０．０１ｍｍ以上０．０７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の超電導平角線材。
　前記熱可塑性融着樹脂が、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂およびポリエステル樹脂から選択される１種以上からなることを特徴とする請求項１１または１２に記載の超電導平角線材。
　前記線材の外周面と前記融着樹脂層の間に、絶縁樹脂からなる絶縁樹脂層をさらに有することを特徴とする請求項１０～１３のいずれか１項に記載の超電導平角線材。
　前記絶縁樹脂が、ポリビニルフォルマル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂から選択される１種以上からなることを特徴とする請求項１４に記載の超電導平角線材。
　前記絶縁樹脂層の平均被覆厚さが０．００５ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の超電導平角線材。
　前記線材は、平角線材であり、かつ角部の曲率半径（Ｒ１）が０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１１～１６のいずれか１項に記載の超電導平角線材。
　前記線材は、平角線材であり、かつ角部の曲率半径（Ｒ１）が、以下に示す式（１）および式（２）を満足することを特徴とする請求項１１～１７のいずれか１項に記載の超電導平角線材。
　請求項１０～１８のいずれか１項に記載の超電導平角線材を、巻枠の外周面上に、前記巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、前記巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置される少なくとも２層の超電導平角線材層を有するコイルを形成する巻回工程と、
　前記巻回工程で形成した前記コイルを、前記熱可塑性融着樹脂が非晶性樹脂である場合は前記非晶性樹脂のガラス転移温度以上かつ３００℃以下の温度で、又は前記熱可塑性融着樹脂が結晶性樹脂である場合は前記結晶性樹脂の融点以上かつ３００℃以下の温度で、加熱処理を施す熱処理工程と、
を含む、超電導コイルの製造方法。
　請求項１０～１８のいずれか１項に記載の超電導平角線材を、巻枠の外周面上に、前記巻枠の略周方向に沿ってらせん巻回して、前記巻枠の軸方向に隣接する線材同士が、互いに離間した状態で並行配置される１層の超電導平角線材層を有するコイルを形成する巻回工程と、
　前記巻回工程で形成した前記コイルを、前記熱可塑性融着樹脂が非晶性樹脂である場合は前記非晶性樹脂のガラス転移温度以上かつ３００℃以下の温度で、又は前記熱可塑性融着樹脂が結晶性樹脂である場合は前記結晶性樹脂の融点以上かつ３００℃以下の温度で、加熱処理を施す熱処理工程と、
を含む、超電導コイルの製造方法。