WO2021112181A1 - 酸化物超電導線材の接続構造、超電導コイル、酸化物超電導線材の接続方法 - Google Patents

酸化物超電導線材の接続構造、超電導コイル、酸化物超電導線材の接続方法 Download PDF

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oxide
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真司 藤田
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株式会社フジクラ
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    • H01B12/02—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by their form
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
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    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/68—Connections to or between superconductive connectors
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a connection structure of an oxide superconducting wire, a superconducting coil, and a method of connecting an oxide superconducting wire.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-221352 filed in Japan on December 6, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 discloses a thin-film superconducting wire having a multi-layer structure in which one side is the superconducting layer side and the other side is the substrate side as the oxide superconducting wire. Further, Patent Document 1 discloses a single pancake type superconducting coil configured by winding this thin film superconducting wire.
  • the inner electrode and the outer electrode are oxide superconducting.
  • the inner peripheral surface side of the oxide superconducting wire at least one or an odd number between the mounting position of the inner electrode and the mounting position of the outer electrode so as to be connected facing one side (superconducting layer side) of the wire.
  • a switching joint connection structure is provided in which the stacking order is reversed from the to the outer peripheral surface side.
  • the oxide superconducting layer side (the front side) having a small electric resistance in the oxide superconducting wire material faces each other and is lap-connected.
  • this lap connecting portion since the wires overlap each other, the center of the oxide superconducting wire in the thickness direction does not match the center of gravity of the lap connecting portion. Then, when a tensile force is applied in the longitudinal direction of the oxide superconducting wire, a large bending strain may occur in the oxide superconducting layer along with stress concentration at the lap connection portion, and the superconducting characteristics of the oxide superconducting layer may deteriorate. there were.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and in a connection structure in which oxide superconducting wires are connected by inverting them upside down, it is possible to suppress a decrease in superconducting characteristics when a tensile force is applied in the longitudinal direction.
  • the purpose in a connection structure in which oxide superconducting wires are connected by inverting them upside down, it is possible to suppress a decrease in superconducting characteristics when a tensile force is applied in the longitudinal direction.
  • connection structure of the oxide superconducting wire material according to the first aspect of the present invention is a connecting structure of the oxide superconducting wire material in which the oxide superconducting layer is arranged on a tape-shaped substrate, and the oxidation is performed on the first surface side.
  • the first oxide superconducting wire having the substrate arranged on the second surface side of the superconducting layer is opposed to the first oxide superconducting wire so as to be separated from the first oxide superconducting wire in the longitudinal direction of the oxide superconducting wire.
  • the substrate is arranged on the surface side, the oxide superconducting layer is arranged on the second surface side, and the second oxide superconducting wire is connected to the first surface side of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire.
  • the oxide superconducting layer is arranged on the first surface side, the substrate is arranged on the back side thereof, and the third oxide superconducting wire material for relay connection, the first oxide superconducting wire material, and the second oxide superconducting wire material.
  • the oxide superconducting layer is provided on the second surface side of the above, and the fourth oxide superconducting wire for relay connection is provided on the back side thereof.
  • the front and back sides of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire are reversed, and the oxide superconducting layer side having a small electric resistance in the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire is used. Since the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire are relayed and connected to each other so as to face each other, it is possible to ensure the conductivity from the first oxide superconducting wire to the second oxide superconducting wire. it can. Further, since the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire are connected to the first surface side and the second surface side of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire, respectively, the connection portion.
  • the center of gravity of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire are less likely to deviate from the center in the thickness direction. Therefore, even when a tensile force is applied to the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire in the longitudinal direction, stress concentration and bending strain at the connecting portion are reduced, and the superconducting characteristics of the oxide superconducting layer are improved. The decrease can be suppressed.
  • connection structure of the oxide superconducting wire at least an internal region surrounded by the first oxide superconducting wire, the second oxide superconducting wire, the third oxide superconducting wire, and the fourth oxide superconducting wire.
  • a part may be filled with a conductor.
  • the current is transferred from the first surface side of the first oxide superconducting wire to the third oxide superconducting wire with low resistance at the connecting portion of the oxide superconducting wire, and from the third oxide superconducting wire to that. Since it can move to the opposite fourth oxide superconducting wire with low resistance and move from the fourth oxide superconducting wire to the second surface side of the second oxide superconducting wire with low resistance, the overall connection resistance is low. And can maintain high tensile strength.
  • the first oxide superconducting wire, the second oxide superconducting wire, the third oxide superconducting wire, and the fourth oxide superconducting wire are surrounded in the longitudinal direction.
  • the distance in the thickness direction between the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire facing each other is shorter than the thickness of the oxide superconducting wire. You may.
  • the low-resistance oxide superconducting layers of the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire approach each other, and the third oxide superconducting wire (first surface side) to the fourth oxide superconducting Since electricity easily flows through the wire (second surface side), the overall connection resistance can be made lower.
  • the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire are in the longitudinal direction between the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire.
  • a flexible portion that brings the oxide superconducting layers of the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire closer to each other may be provided.
  • the low-resistance oxide superconducting layers of the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire are brought close to each other by bending the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire, respectively. Therefore, electricity can be easily flowed from the third oxide superconducting wire (first surface side) to the fourth oxide superconducting wire (second surface side).
  • the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire may have the same longitudinal dimension and the longitudinal position.
  • the tensile strength of the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire is balanced between the first surface side and the second surface side, so that the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire are balanced. Even when a tensile force is applied in the longitudinal direction, the oxide superconducting layer on the first surface side of the first oxide superconducting wire and the oxide superconducting layer on the second surface side of the second oxide superconducting wire are used. It is possible to prevent stress concentration and bending strain from being generated as much as possible.
  • the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire have the same dimensions in the longitudinal direction, and the first oxide of the third oxide superconducting wire has the same dimensions.
  • the longitudinal connection distance (connection distance of the first connection portion) to the superconducting wire is LJ1
  • the longitudinal connection distance (connection of the second connection portion) of the third oxide superconducting wire to the second oxide superconducting wire is LJ1
  • connection distance is LJ2
  • connection distance of the fourth oxide superconducting wire to the first oxide superconducting wire in the longitudinal direction is LJ3
  • the second of the fourth oxide superconducting wire is
  • LJ4 connection distance in the longitudinal direction (connection distance of the fourth connection portion) to the oxide superconducting wire
  • LJ1 ⁇ LJ2 and LJ4 ⁇ LJ3 may be satisfied.
  • the LJ1 and the LJ4 may be equivalent
  • the LJ2 and the LJ3 may be equivalent.
  • connection structure when a tensile force is applied to the connection structure in the longitudinal direction, the fourth connection portion and the first connection portion facing each other in the thickness direction by the second connection portion and the third connection portion having a long connection distance, respectively. It is possible to prevent stress from concentrating on the connection portion. That is, it is possible to prevent stress from concentrating on the first connection portion and the fourth connection portion having a smaller electric resistance.
  • the superconducting coil according to the second aspect of the present invention includes the above-described oxide superconducting wire connecting structure. According to this configuration, the front and back sides of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire are reversed. Therefore, with the inner electrode attached to the inner peripheral surface of the tip of the innermost turn of the superconducting coil, the outermost circumference An external electrode can be attached to the outer peripheral surface of the tip of the turn.
  • the method for connecting the oxide superconducting wire according to the third aspect of the present invention is a method for connecting the oxide superconducting wire in which the oxide superconducting layer is arranged on a tape-shaped substrate, and is on the first surface side.
  • the physical superconducting wire is opposed to the oxide superconducting wire so as to be separated from each other in the longitudinal direction of the oxide superconducting wire, and is placed on the first surface side of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire, and on the first surface side.
  • the oxide superconducting layer and the third oxide superconducting wire for relay connection in which the substrate is arranged on the back side thereof are connected, and the first oxide superconducting wire and the second surface side of the second oxide superconducting wire are connected.
  • the oxide superconducting layer is connected to the second surface side, and the fourth oxide superconducting wire for relay connection is connected to the back side of the oxide superconducting layer.
  • the front and back sides of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire are reversed, and the oxide superconducting layer side having a small electric resistance in the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire is used. Since the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire are relayed and connected to each other so as to face each other, it is possible to ensure the conductivity from the first oxide superconducting wire to the second oxide superconducting wire. it can. Further, since the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire are connected to the first surface side and the second surface side of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire, respectively, the connection portion.
  • the center of gravity of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire are less likely to deviate from the center in the thickness direction. Therefore, even when a tensile force is applied to the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire in the longitudinal direction, stress concentration and bending strain at the connecting portion are reduced, and the superconducting characteristics of the oxide superconducting layer are improved. The decrease can be suppressed.
  • the oxide superconducting wire is surrounded by the first oxide superconducting wire, the second oxide superconducting wire, the third oxide superconducting wire, and the fourth oxide superconducting wire in the longitudinal direction.
  • the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting so that the oxide superconducting layers of the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire are brought close to each other.
  • the wire may be bent.
  • the low-resistance oxide superconducting layers of the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire are brought close to each other by bending the third oxide superconducting wire and the fourth oxide superconducting wire, respectively. Therefore, electricity can be easily flowed from the third oxide superconducting wire (first surface side) to the fourth oxide superconducting wire (second surface side).
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a connection structure 100A of the oxide superconducting wire 1 according to the first embodiment.
  • the connection structure 100A the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B obtained by reversing the oxide superconducting wire 1 are arranged in the longitudinal direction with respect to the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1C. It is configured to be relay-connected via 1D.
  • the third oxide superconducting wire 1C side (upper side of the connecting structure 100A) of the connecting structure 100A is on the + Z side
  • the fourth oxide superconducting wire 1D side of the connecting structure 100A is referred to as the -Z side.
  • the oxide superconducting wire 1 includes a laminate having a tape-shaped substrate 10, an intermediate layer 11, an oxide superconducting layer 12, and a protective layer 13, and a stabilizing layer 14 that covers the periphery of the laminate. ..
  • the intermediate layer 11, the oxide superconducting layer 12, and the protective layer 13 are laminated in this order on the tape-shaped substrate 10.
  • the substrate 10 is made of, for example, metal.
  • the metal constituting the substrate 10 include nickel alloys typified by Hastelloy (registered trademark); stainless steel; oriented NiW alloys in which a texture is introduced into the nickel alloy.
  • the thickness of the substrate 10 may be appropriately adjusted according to the intended purpose, and is, for example, in the range of 10 to 500 ⁇ m.
  • the intermediate layer 11 is provided between the substrate 10 and the oxide superconducting layer 12.
  • the intermediate layer 11 may have a multi-layer structure, and may have a diffusion prevention layer, a bed layer, an alignment layer, a cap layer, and the like in the order from the substrate 10 side to the oxide superconducting layer 12 side, for example. These layers are not always provided one by one, and some layers may be omitted, or two or more layers of the same type may be repeatedly laminated.
  • the intermediate layer 11 is not an essential configuration for the oxide superconducting wire 1, and the intermediate layer 11 may not be formed if the substrate 10 itself has orientation.
  • the diffusion prevention layer of the intermediate layer 11 has a function of suppressing a part of the components of the substrate 10 from diffusing and being mixed as impurities on the oxide superconducting layer 12 side.
  • the diffusion prevention layer is composed of, for example, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , GZO (Gd 2 Zr 2 O 7 ) and the like.
  • the thickness of the diffusion prevention layer is, for example, 10 to 400 nm.
  • a bed layer is formed on the diffusion prevention layer of the intermediate layer 11 in order to reduce the reaction at the interface between the substrate 10 and the oxide superconducting layer 12 and improve the orientation of the layer formed on the substrate 10. May be good.
  • the material of the bed layer include Y 2 O 3 , Er 2 O 3 , CeO 2 , Dy 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Ho 2 O 3 , and La 2 O 3 .
  • the thickness of the bed layer is, for example, 10 to 100 nm.
  • the orientation layer of the intermediate layer 11 is formed from a biaxially oriented substance to control the crystal orientation of the cap layer above it.
  • the material of the alignment layer include Gd 2 Zr 2 O 7 , MgO, ZrO 2- Y 2 O 3 (YSZ), SrTIO 3 , CeO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , and Gd 2 O 3 .
  • Metal oxides such as Zr 2 O 3 , Ho 2 O 3 , and Nd 2 O 3 can be exemplified.
  • the oriented layer is preferably formed by an IBAD (Ion-Beam-Assisted Deposition) method.
  • the cap layer of the intermediate layer 11 is made of a material which is formed on the surface of the above-mentioned alignment layer and whose crystal grains can be self-aligned in the in-plane direction.
  • Examples of the material of the cap layer include CeO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , Gd 2 O 3 , ZrO 2 , YSZ, Ho 2 O 3 , Nd 2 O 3 , and RamnO 3 .
  • the thickness of the cap layer is in the range of 50 to 5000 nm.
  • the oxide superconducting layer 12 is composed of an oxide superconductor.
  • the oxide superconductor is not particularly limited, like for example the general formula REBa 2 Cu 3 O X (RE123 ) with REBa-Cu-O based oxide superconductor represented (REBCO based oxide superconductor) is Be done.
  • the rare earth element RE include one or more of Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. Among them, one kind of Y, Gd, Eu and Sm, or a combination of two or more kinds of these elements is preferable.
  • X is 7-x (oxygen deficiency x: about 0 to 1).
  • the thickness of the oxide superconducting layer 12 is, for example, about 0.5 to 5 ⁇ m. This thickness is preferably uniform in the longitudinal direction.
  • the protective layer 13 has functions such as bypassing an overcurrent generated at the time of an accident and suppressing a chemical reaction occurring between the oxide superconducting layer 12 and the layer provided on the protective layer 13.
  • Examples of the material of the protective layer 13 include silver (Ag), copper (Cu), gold (Au), an alloy of gold and silver, other silver alloys, copper alloys, and gold alloys.
  • the thickness of the protective layer 13 is not particularly limited, and examples thereof include about 1 to 30 ⁇ m.
  • the stabilizing layer 14 has a function as a bypass portion for commutating the overcurrent generated when the oxide superconducting layer 12 is transferred to the normal conducting state.
  • the constituent material of the stabilizing layer 14 include metals such as copper, copper alloys (for example, Cu—Zn alloys, Cu—Ni alloys, etc.), aluminum, aluminum alloys, and silver.
  • the stabilizing layer 14 can be formed by plating (for example, electrolytic plating).
  • the thickness of the stabilizing layer 14 is not particularly limited, but is, for example, about 10 to 300 ⁇ m.
  • the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B obtained by reversing the above-mentioned oxide superconducting wire 1 are arranged in the longitudinal direction with the third oxide superconducting wire 1C and It has a configuration in which it is relay-connected via the fourth oxide superconducting wire 1D.
  • the + Z side of the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B is the first surface 20 side
  • the ⁇ Z side is the second surface 30 side. It is called.
  • the oxide superconducting layer 12 is arranged on the first surface 20 side and the substrate 10 is arranged on the second surface 30 side. That is, the first oxide superconducting wire 1A has a small electric resistance on the first surface 20 side on which the oxide superconducting layer 12 is arranged, and the second surface on which the substrate 10 is arranged with respect to the first surface 20 side. The electrical resistance on the 30 side is large.
  • the second oxide superconducting wire 1B faces the first oxide superconducting wire 1A so as to be separated from each other in the longitudinal direction (X-axis direction). That is, in the longitudinal direction, the end portion of the first oxide superconducting wire 1A and the end portion of the second oxide superconducting wire 1B face each other with the internal region S interposed therebetween.
  • the substrate 10 is arranged on the first surface 20 side and the oxide superconducting layer 12 is arranged on the second surface 30 side.
  • the second oxide superconducting wire 1B has a large electrical resistance on the first surface 20 side on which the substrate 10 is arranged, and the second surface on which the oxide superconducting layer 12 is arranged is arranged on the first surface 20 side.
  • the electrical resistance on the 30 side is small.
  • the third oxide superconducting wire 1C for relay connection is connected to the first surface 20 side of the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B.
  • the connection portion between the third oxide superconducting wire 1C and the first oxide superconducting wire 1A is designated as the first connecting portion J1
  • the connecting portion between the third oxide superconducting wire 1C and the second oxide superconducting wire 1B is secondly connected. Let's call it part J2.
  • the first connecting portion J1 and the second connecting portion J2 are arranged on the first surface 20 side.
  • the third oxide superconducting wire 1C has an oxide superconducting layer 12 on the first surface 20 side (-Z side of the third oxide superconducting wire 1C) and the back side thereof (+ Z side of the third oxide superconducting wire 1C).
  • the substrate 10 is arranged. That is, the third oxide superconducting wire 1C has a small electric resistance on the first surface 20 side on which the oxide superconducting layer 12 of the first oxide superconducting wire 1A is arranged, and is a substrate with respect to the first surface 20 side.
  • the electrical resistance on the back side where 10 is arranged is large.
  • the fourth oxide superconducting wire 1D for relay connection faces the third oxide superconducting wire 1C in the thickness direction. In the thickness direction, the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D face each other with the inner region S in between.
  • the fourth oxide superconducting wire 1D is connected to the second surface 30 side of the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B.
  • the connection portion between the 4th oxide superconducting wire 1D and the 1st oxide superconducting wire 1A is designated as the 3rd connecting portion J3, and the connecting portion between the 4th oxide superconducting wire 1D and the 2nd oxide superconducting wire 1B is connected to the 4th. Let's call it part J4.
  • the third connecting portion J3 and the fourth connecting portion J4 are arranged on the second surface 30 side.
  • the fourth oxide superconducting wire 1D has an oxide superconducting layer 12 on the second surface 30 side (+ Z side of the fourth oxide superconducting wire 1D) and the back side thereof (-Z side of the fourth oxide superconducting wire 1D).
  • the substrate 10 is arranged. That is, the fourth oxide superconducting wire 1D has a small electric resistance on the second surface 30 side on which the oxide superconducting layer 12 of the second oxide superconducting wire 1B is arranged, and the substrate is opposed to the second surface 30 side.
  • the electrical resistance on the back side where 10 is arranged is large.
  • the conductor 2 is filled in the internal region S surrounded by the first oxide superconducting wire 1A, the second oxide superconducting wire 1B, the third oxide superconducting wire 1C, and the fourth oxide superconducting wire 1D. Further, in the first to fourth connecting portions J1 to J4, the conductor 2 is also filled between the two oxide superconducting wires 1 to be connected. As the conductor 2, solder can be exemplified. Further, it is sufficient that at least a part of the internal region S is filled with the conductor 2. Further, in the first to fourth connecting portions J1 to J4, the conductor 2 may not be arranged between the two oxide superconducting wires 1 to be connected, but the two oxide superconducting wires 1 to be connected may not be arranged. It is preferable to arrange the conductors 2 in the connecting portions J1 to J4 in order to increase the connection strength between the two and reduce the resistance at the connecting portion.
  • the current is mainly the first oxide superconducting wire 1A, the third oxide superconducting wire 1C, the fourth oxide superconducting wire 1D, and the second oxide superconducting wire. It will flow in the order of 1B.
  • the current passes through the internal region S.
  • the stabilizing layer 14 is a tape-shaped substrate 10, an intermediate layer 11, an oxide superconducting layer 12, and protection when viewed from the longitudinal direction (X-axis direction) of the oxide superconducting wire 1. It is configured to cover the periphery of the laminated body having the layer 13. Therefore, not limited to the path shown by the arrow A1, the first oxide superconducting wire 1A to the stabilizing layer 14 on the first surface 20 side of the second oxide superconducting wire 1B via the third oxide superconducting wire 1C.
  • the flowing current flows to the second surface 30 side of the stabilizing layer 14 via the stabilizing layer 14, and further, the flowing current of the second oxide superconducting wire 1B passes through the protective layer 13 of the second oxide superconducting wire 1B. It may flow to the oxide superconducting layer 12.
  • the current flowing to the stabilizing layer 14 on the first surface 20 side of the first oxide superconducting wire 1A flows to the second surface 30 side of the stabilizing layer 14 via the stabilizing layer 14, and further, the fourth It may flow to the oxide superconducting layer 12 of the second oxide superconducting wire 1B via the oxide superconducting wire 1D.
  • the current flowing through the first oxide superconducting wire 1A may avoid the internal region S and flow to the second oxide superconducting wire 1B, not limited to the path shown by the arrow A1.
  • the longitudinal dimension LC of the third oxide superconducting wire 1C and the longitudinal dimension LD of the fourth oxide superconducting wire 1D are the same. Further, the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D have the same positions in the longitudinal direction. As a result, the tensile strengths of the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D are balanced on the first surface 20 side and the second surface 30 side.
  • connection distances (lap distances) of the third oxide superconducting wire 1C to the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B are LJ1 and LJ2, respectively.
  • the connection distances (lap distances) of the fourth oxide superconducting wire 1D to the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B are LJ3 and LJ4, respectively.
  • Let LS be the dimension in the longitudinal direction of the internal region S.
  • the connection distances (lap distances) LJ1 to LJ4 of the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D with respect to the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B are the same. is there.
  • the tensile strength of the first to fourth connecting portions J1 to J4 is balanced between the first oxide superconducting wire 1A side and the second oxide superconducting wire 1B side.
  • connection structure 100A of the oxide superconducting wire 1 having the above configuration, the front and back sides of the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B are reversed, and the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxidation In the physical superconducting wire 1D, the oxide superconducting layers 12 having low electrical resistance are opposed to each other, and the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B are relay-connected. The conductivity from the wire rod 1A to the second oxide superconducting wire rod 1B can be ensured.
  • the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D are connected to the first surface 20 side and the second surface 30 side of the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B, respectively. Therefore, the center of gravity of the connection structure 100A (the connection portion) is less likely to deviate from the center of the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B in the thickness direction (Z-axis direction). Therefore, even when a tensile force is applied to the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B in the longitudinal direction (X-axis direction), stress concentration and bending strain at the connecting portion are reduced, and oxidation occurs. It is possible to suppress a decrease in the superconducting characteristics of the physical superconducting layer 12.
  • connection distances LJ1 to LJ4 are the same, when a tensile force is applied to the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B in the longitudinal direction (X-axis direction), there are four oxidations. It is possible to prevent stress from concentrating on a part of the connecting portions (first to fourth connecting portions J1 to J4) between the superconducting wire members 1. Further, it is possible to suppress bending strain due to excessive deformation of a part of the connection structure 100A (the connection portion) when the connection structure is pulled in the longitudinal direction.
  • the connection structure 100A of the oxide superconducting wire 1 in which the oxide superconducting layer 12 is arranged on the tape-shaped substrate 10 is provided with an oxide on the first surface 20 side.
  • the first oxide superconducting wire 1A on which the substrate 10 is arranged on the side of the superconducting layer 12 and the second surface 30 is opposed to the first oxide superconducting wire 1A in the longitudinal direction of the oxide superconducting wire 1 so as to be separated from each other.
  • the fourth oxide superconducting wire for relay connection which is connected to the second surface 30 side of the second oxide superconducting wire 1B, and the oxide superconducting layer 12 is arranged on the second surface 30 side and the substrate 10 is arranged on the back side thereof. 1D and.
  • the first oxide superconducting wire 1A on which the substrate 10 is arranged on the Z side (lower side) and (2) the first oxide superconducting wire 1A in the longitudinal direction (X direction) are opposed to each other so as to be separated from each other, and are on the + Z side.
  • the third oxide superconducting wire 1C for relay connection in which the oxide superconducting layer 12 is arranged on the ⁇ Z side and the substrate 10 is arranged on the + Z side, and (4) the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire.
  • a fourth oxide superconducting wire 1D for relay connection which is connected to the ⁇ Z side of 1B and has an oxide superconducting layer 12 on the + Z side and a substrate 10 on the ⁇ Z side, is provided.
  • the current may flow in the order of the first oxide superconducting wire 1A, the third oxide superconducting wire 1C, the fourth oxide superconducting wire 1D, and the second oxide superconducting wire 1B.
  • the connection structure 100A (connection portion) of the oxide superconducting wire 1 the current is transferred from the first surface 20 side of the first oxide superconducting wire 1A to the third oxide superconducting wire 1C with low resistance.
  • the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D may have the same longitudinal dimensions LC, LD, and longitudinal positions. According to this configuration, the tensile strength of the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D is balanced on the first surface 20 side and the second surface 30 side, so that the first oxide superconducting wire 1A and the first oxide superconducting wire 1A and the second surface 30 are balanced.
  • the oxide superconducting layer 12 on the first surface 20 side of the first oxide superconducting wire 1A and the second surface of the second oxide superconducting wire 1B It is possible to prevent stress concentration and bending strain from being generated in each of the oxide superconducting layers 12 on the 30 side as much as possible.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a connection structure 100B of the oxide superconducting wire 1 according to the second embodiment. Also in the figure, the XYZ coordinate system in which the longitudinal direction of the oxide superconducting wire 1 is the X-axis direction, the width direction is the Y-axis direction, and the thickness direction is the Z-axis direction is shown.
  • the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D are formed in a longitudinal internal region S between the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B. It differs from the above embodiment in that it is provided with a flexible portion 40 that brings each oxide superconducting layer 12 closer to each other.
  • the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D are curved at both ends of the bent portion 40 in the longitudinal direction.
  • the distance in the thickness direction between the surfaces of the flexible portion 40 facing each other with the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D is defined as the distance T2.
  • the distance T2 is shorter than the thickness T1 of the oxide superconducting wire 1 in the internal region S in the longitudinal direction between the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B. That is, in the internal region S, the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D are close to each other.
  • the thickness of the conductor 2 filled between the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D is reduced. Since the conductor 2 (solder) has a larger electric resistance than the oxide superconducting layer 12, the thinness of the conductor 2 (solder) improves the conductivity between the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D. That is, in the flexible portion 40, the conductivity in the thickness direction from the third oxide superconducting wire 1C to the fourth oxide superconducting wire 1D can be more reliably ensured.
  • the distance T2 between the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D is 1/2 or less of the thickness T1 of the oxide superconducting wire 1, preferably 1/3 or less of the thickness T1 of the oxide superconducting wire 1. It is good to be.
  • the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D may be in contact with each other at the flexible portion 40 and may be directly connected to each other. That is, as long as the conductivity between the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D can be ensured, the distance T2 may be 0 (zero) or as close to 0 (zero) as possible.
  • the distance in the thickness direction between the two oxide superconducting wires 1C and 1D in the flexible portion 40 and the surfaces facing each other in the flexible portion 40, and the two oxide superconducting portions in both ends in the longitudinal direction of the flexible portion 40 may be shorter than the thickness T1 of the oxide superconducting wire rod 1. Further, the distance in the thickness direction between the surfaces of the two oxide superconducting wires 1C and 1D facing each other gradually decreases from the outside of the inner region S to the center of the inner region S along the longitudinal direction. May be good.
  • connection structure 100B of the oxide superconducting wire 1 having the above structure can be formed by the method for manufacturing the oxide superconducting wire 1 including the step shown in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating one step of the connection method of the oxide superconducting wire 1 according to the second embodiment. Also in the figure, the XYZ coordinate system in which the longitudinal direction of the oxide superconducting wire 1 is the X-axis direction, the width direction is the Y-axis direction, and the thickness direction is the Z-axis direction is shown.
  • connection method is basically the same step until the connection structure 100A of the oxide superconducting wire 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 described above is formed. That is, the first oxide superconducting wire 1A in which the oxide superconducting layer 12 is arranged on the first surface 20 side and the substrate 10 is arranged on the second surface 30 side, the substrate 10 on the first surface 20 side, and the second surface 30 side.
  • the second oxide superconducting wire 1B on which the oxide superconducting layer 12 is arranged is opposed to each other with the inner region S interposed therebetween in the longitudinal direction, and the first surface of the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B.
  • the oxide superconducting layer 12 is connected to the first surface 20 side, and the third oxide superconducting wire 1C for relay connection in which the substrate 10 is arranged on the back side thereof is connected, and the first oxide superconducting wire 1A and A fourth oxide superconducting wire 1D for relay connection, in which an oxide superconducting layer 12 is arranged on the second surface 30 side and a substrate 10 is arranged on the back side thereof, is connected to the second surface 30 side of the second oxide superconducting wire 1B.
  • the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D are placed in an internal region in the longitudinal direction between the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B.
  • each oxide superconducting layer 12 is bent so as to be close to each other.
  • the central portions of the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D in the longitudinal direction can be bent so as to be close to each other.
  • connection structure 100B of the oxide superconducting wire 1 of the second embodiment described above in the longitudinal direction, in a part of the internal region S, the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxidation
  • the distance T2 in the thickness direction between the surfaces facing each other with the object superconducting wire 1D is shorter than the thickness T1 of the oxide superconducting wire 1.
  • the low-resistance oxide superconducting layers 12 of the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D approach each other, and the third oxide superconducting wire 1C (first surface 20 side) to the fourth oxidation Since electricity easily flows through the superconducting wire 1D (second surface 30 side), the overall connection resistance can be made lower.
  • the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D are inside between the first oxide superconducting wire 1A and the second oxide superconducting wire 1B in the longitudinal direction.
  • a flexible portion 40 may be provided to bring the oxide superconducting layers 12 of the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D closer to each other. According to this configuration, by bending the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D, respectively, the low resistance oxide superconductivity of the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D is obtained.
  • the layers 12 can be brought close to each other so that electricity can easily flow from the third oxide superconducting wire 1C (first surface 20 side) to the fourth oxide superconducting wire 1D (second surface 30 side). That is, it is not necessary to manufacture (mold) the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D as shown in FIG. 2 as stock parts (inventory) for relay connection.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a connection structure 100C of the oxide superconducting wire 1 according to the third embodiment. Also in the figure, the XYZ coordinate system in which the longitudinal direction of the oxide superconducting wire 1 is the X-axis direction, the width direction is the Y-axis direction, and the thickness direction is the Z-axis direction is shown.
  • the third oxide superconducting wire 1C is arranged on the + X side and the fourth oxide superconducting wire 1D is arranged on the ⁇ X side as compared with the first embodiment.
  • the third oxide superconducting wire 1C is arranged so that the connection distance LJ2 to the second oxide superconducting wire 1B is longer than the connection distance LJ1 to the first oxide superconducting wire 1A.
  • the fourth oxide superconducting wire 1D is arranged so that the connection distance LJ3 to the first oxide superconducting wire 1A is longer than the connection distance LJ4 to the second oxide superconducting wire 1B.
  • the longitudinal dimension LC of the third oxide superconducting wire 1C and the longitudinal dimension LD of the fourth oxide superconducting wire 1D are the same.
  • the connection distance LJ1 and the connection distance LJ4 are equivalent, and the connection distance LJ2 and the connection distance LJ3 are equivalent.
  • LJ1 and LJ4 are 10 to 15 mm
  • LJ2 and LJ3 are 25 to 30 mm. It may be arranged as follows.
  • the first connection portion J1, the second connection portion J2, and the third connection portion so as to secure the connection strength between the two oxide superconducting wire members 1 to be connected and suppress the resistance at the connection portion. It is preferable to adjust the ratio of the lengths of J3 and the fourth connecting portion J4.
  • the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D have the same longitudinal dimensions LC and LD, and LJ1 ⁇ LJ2 and LJ4. ⁇ Satisfy LJ3.
  • the connection distance LJ1 and the connection distance LJ4 may be the same, and the connection distance LJ2 and the connection distance LJ3 may be the same. That is, the second connecting portion J2 and the third connecting portion J3 having a large electric resistance between the two oxide superconducting wires 1 have the first connecting portion J1 and the third connecting portion J3 having a small electric resistance between the two oxide superconducting wires 1.
  • the connection distance is longer than that of the fourth connection portion J4.
  • connection structure 100C when a tensile force is applied to the connection structure 100C in the longitudinal direction (X-axis direction), the second connection portion J2 and the third connection portion J3, which have long connection distances, face each other in the Z direction. It is possible to prevent stress from concentrating on the connection portion J4 and the first connection portion J1. That is, it is possible to prevent stress from concentrating on the first connection portion J1 and the fourth connection portion J4 having a smaller electric resistance.
  • FIG. 4 is a front view of the superconducting coil 200 including the connection structure 100A of the oxide superconducting wire 1 according to the embodiment.
  • the superconducting coil 200 may include connection structures 100B and 100C of the oxide superconducting wire 1 instead of the connection structure 100A.
  • the superconducting coil 200 shown in FIG. 4 is a multi-layer winding coil in which the oxide superconducting wire 1 is laminated in the thickness direction and wound a plurality of times.
  • the superconducting coil 200 is formed in an annular shape and is also called a pancake coil.
  • the superconducting coil 200 includes connection structures 100A to C of the oxide superconducting wire 1 according to the first to third embodiments described above. According to this configuration, since the front and back sides of the oxide superconducting wire 1 are reversed while the oxide superconducting wire 1 is being wound, the inner electrode 201 is attached to the inner peripheral surface of the tip of the innermost turn of the superconducting coil 200. In this state, the outer electrode 202 can be attached to the outer peripheral surface of the tip of the outermost outer turn.
  • the connection structures 100A to 100C of the oxide superconducting wire 1 may be at least one or an odd number between the mounting position of the inner electrode 201 and the mounting position of the outer electrode 202.
  • connection structure of the first embodiment is the same as that of the first embodiment, and has a cross-sectional shape as shown in FIG.
  • the lengths LC and LD of the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D in the longitudinal direction are 60 mm, and LJ1 to LJ4 are 20 mm, respectively.
  • connection structure of the second embodiment is the same as that of the third embodiment, and has a cross-sectional shape as shown in FIG.
  • the lengths LC and LD of the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D in the longitudinal direction are 60 mm, LJ1 and LJ4 are 15 mm, and LJ2 and LJ3 are 25 mm.
  • the connection structure of the third embodiment is the same as that of the third embodiment, and has a cross-sectional shape as shown in FIG.
  • the lengths LC and LD of the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D in the longitudinal direction are 60 mm, LJ1 and LJ4 are 10 mm, and LJ2 and LJ3 are 30 mm.
  • the connecting portions J1 to J4 and the internal region S between the two oxide superconducting wires 1 are filled with the conductor 2.
  • connection structure of Comparative Example 1 does not include the third oxide superconducting wire 1C and the fourth oxide superconducting wire 1D, and the two oxide superconducting wires 1 are turned upside down to conduct oxide superconductivity. It is a connection structure 300 in which the surfaces on the side on which the layer 12 is arranged are overlapped with each other. The overlapping connection distance between the two oxide superconducting wires 1 is 60 mm. A conductor 2 is arranged at a connecting portion between the two oxide superconducting wires 1.
  • FIG. 6 is a diagram showing a measurement result of a critical current value of a connection structure to which a tensile force in the longitudinal direction (X-axis direction) is applied.
  • the method of measuring the critical current value will be described below. First, the critical current value Ico in the initial state of the sample is measured. Then, a tensile force in the longitudinal direction (X-axis direction) is applied to the connection structure to release the tensile force, and then the critical current value I c2 is measured. Further, a larger tensile force is applied to the same sample to release the tensile force, and then the critical current value I c2 is measured.
  • FIG. 6 is a plot of values I c2 / I c0 obtained by dividing the critical current value I c2 measured after tensioning at each tensile force (MPa) by the initial critical current value I c0.
  • the value of I c2 / I c0 is an index showing the degree of decrease in the critical current value due to the tensile force, and the smaller the value of I c2 / I c0 , the more significantly the critical current value is decreased due to the tensile force.
  • the application of tensile force and the measurement of the critical current value are performed in a state where the sample is placed in liquid nitrogen.
  • Examples 1 and Examples 2 to 3 it was possible to further suppress the decrease in the critical current value in Examples 2 to 3. It is considered that this is because the stress could be prevented from being concentrated on the first connection portion J1 and the fourth connection portion J4 having low electrical resistance.
  • Examples 2 and 3 since the decrease in the critical current value is suppressed to the same extent, LJ1 and LJ4 are equivalent, and LJ2 and LJ3 are equivalent, and LJ1 ⁇ LJ2 and LJ4 ⁇ LJ3. It is considered that the decrease in the critical current value can be further suppressed if the configuration satisfies the above.
  • the inner region S is not filled with a conductor, and in the first to fourth connecting portions J1 to J4, the conductor 2 is provided only between the two connected oxide superconducting wires 1. It may be arranged. In this case, air may be present in the internal region S.
  • the connection structure 100A of the oxide superconducting wire 1 is arranged in a vacuum atmosphere, the internal region S may be evacuated in the same manner as in the environment in which the oxide superconducting wire 1 is arranged.
  • the oxide superconducting wire 1 is laminated in the thickness direction to form a multi-layer winding coil, the internal region S may be filled with an epoxy resin or the like for fixing the coil. In this case, as described above, the current may flow from the first oxide superconducting wire 1A to the second oxide superconducting wire 1B while avoiding the internal region S.
  • the third oxide superconducting wire 1C is arranged so that the connection distance LJ1 and the connection distance LJ2 are equal, and the fourth oxide superconducting wire 1D is arranged so that the connection distance LJ3 is larger than the connection distance LJ4. It may have been. Further, the third oxide superconducting wire 1C is arranged so that the connection distance LJ2 is larger than the connection distance LJ1, and the fourth oxide superconducting wire 1D is arranged so that the connection distance LJ3 and the connection distance LJ4 are equivalent. It may have been. Also in this case, the center of gravity of the connecting structure is less likely to deviate from the center in the thickness direction (Z-axis direction), and even when a tensile force is applied, stress concentration and bending strain at the connecting portion can be reduced.
  • the tetraoxide superconducting wire 1D may be arranged. That is, the lengths of the connection distance LJ1 and the connection distance LJ4 may be different, and the lengths of the connection distance LJ2 and the connection distance LJ3 may be different.
  • Oxide superconducting wire 1A ... 1st oxide superconducting wire, 1B ... 2nd oxide superconducting wire, 1C ... 3rd oxide superconducting wire, 1D ... 4th oxide superconducting wire, 2 ... Conductor, 10 ... Substrate , 12 ... Oxide superconducting layer, 20 ... 1st surface, 30 ... 2nd surface, 40 ... Flexible part, 100A to C ... Connection structure, 200 ... Superconducting coil, LC, LD ... Dimensions, LJ1 to LJ4 ... Connection distance, S ... internal area, T1 ... thickness, T2 ... distance

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Abstract

酸化物超電導線材の接続構造は、第１面側に酸化物超電導層が配される第１酸化物超電導線材と、酸化物超電導線材１の長手方向において、第１酸化物超電導線材と離間するように対向し、第２面側に酸化物超電導層が配される第２酸化物超電導線材と、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材の第１面側に接続され、該第１面側に酸化物超電導層が配される中継接続用の第３酸化物超電導線材と、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材の第２面側に接続され、該第２面側に酸化物超電導層が配される中継接続用の第４酸化物超電導線材と、を備える。

Description

酸化物超電導線材の接続構造、超電導コイル、酸化物超電導線材の接続方法
　本発明は、酸化物超電導線材の接続構造、超電導コイル、酸化物超電導線材の接続方法に関する。
　本願は、２０１９年１２月６日に日本に出願された特願２０１９－２２１３５２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１には、酸化物超電導線材として、一面側が超電導層側、他面側が基板側とされる多層構造の薄膜超電導線材が開示されている。また、特許文献１には、この薄膜超電導線材を巻回すことで構成されたシングルパンケーキ型の超電導コイルが開示されている。
日本国特許第４６９７１２８号公報
　特許文献１の超電導コイルには、最内周ターンの先端内周面に内電極を取り付け、最外周ターンの先端外周面に外電極を取り付けたときに、内電極と外電極とが酸化物超電導線材の一面側（超電導層側）と向かい合って接続されるように、内電極の取付位置と外電極の取付位置との間で少なくとも１箇所あるいは奇数箇所で、酸化物超電導線材の内周面側から外周面側への積層順位を逆とする切替接合部（接続構造）が設けられている。
　この接続構造では、酸化物超電導線材において電気抵抗の小さい酸化物超電導層側（表側とする）同士が対向し、ラップ接続されている。しかしながら、このラップ接続部分では、線材同士が重なっているため、酸化物超電導線材のそれぞれの厚み方向の中心と、ラップ接続部分における重心が一致しない。そうすると、酸化物超電導線材の長手方向に引張力が加わったときに、ラップ接続部分において、酸化物超電導層に応力集中と共に大きな曲げ歪が生じ、酸化物超電導層の超電導特性が低下する可能性があった。
　本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、酸化物超電導線材を表裏反転して接続する接続構造において、長手方向に引張力が加わったときの超電導特性の低下を抑制することを目的とする。
　本発明の第１の態様に係る酸化物超電導線材の接続構造は、テープ状の基板上に酸化物超電導層が配された酸化物超電導線材の接続構造であって、第１面側に前記酸化物超電導層、第２面側に前記基板が配される第１酸化物超電導線材と、前記酸化物超電導線材の長手方向において、前記第１酸化物超電導線材と離間するように対向し、第１面側に前記基板、第２面側に前記酸化物超電導層が配される第２酸化物超電導線材と、前記第１酸化物超電導線材及び前記第２酸化物超電導線材の第１面側に接続され、該第１面側に前記酸化物超電導層、その裏側に前記基板が配される中継接続用の第３酸化物超電導線材と、前記第１酸化物超電導線材及び前記第２酸化物超電導線材の第２面側に接続され、該第２面側に前記酸化物超電導層、その裏側に前記基板が配される中継接続用の第４酸化物超電導線材と、を備える。
　この構成によれば、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材の表裏が反転されると共に、第３酸化物超電導線材及び第４酸化物超電導線材において電気抵抗の小さい酸化物超電導層側同士を対向させて、第１酸化物超電導線材と第２酸化物超電導線材との間を中継接続するため、第１酸化物超電導線材から第２酸化物超電導線材への導通性を確保することができる。また、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材の第１面側及び第２面側に、それぞれ第３酸化物超電導線材及び第４酸化物超電導線材が接続されるため、当該接続部分における重心が、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材の厚さ方向の中心からずれ難くなる。このため、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材に対し長手方向に引張力が加わったときにおいても、接続部分における応力集中や曲げ歪が小さくなり、酸化物超電導層の超電導特性の低下を抑制できる。
　上記酸化物超電導線材の接続構造において、前記第１酸化物超電導線材、前記第２酸化物超電導線材、前記第３酸化物超電導線材、及び前記第４酸化物超電導線材によって囲まれた内部領域の少なくとも一部には、導体が充填さていてもよい。
　この構成によれば、酸化物超電導線材の接続部分において電流が、第１酸化物超電導線材の第１面側から第３酸化物超電導線材へと低抵抗で移り、第３酸化物超電導線材からそれと対向する第４酸化物超電導線材へと低抵抗で移り、第４酸化物超電導線材から第２酸化物超電導線材の第２面側へと低抵抗で移ることができるため、全体の接続抵抗を低くすることができ、なおかつ高い引張強度を維持できる。
　上記酸化物超電導線材の接続構造において、前記長手方向において、前記第１酸化物超電導線材、前記第２酸化物超電導線材、前記第３酸化物超電導線材、及び前記第４酸化物超電導線材によって囲まれた内部領域の一部では、前記第３酸化物超電導線材と前記第４酸化物超電導線材との互いに対向する面の間の厚み方向の距離が、前記酸化物超電導線材の厚みよりも短くなっていてもよい。
　この構成によれば、第３酸化物超電導線材と第４酸化物超電導線材の低抵抗の酸化物超電導層同士が接近し、第３酸化物超電導線材（第１面側）から第４酸化物超電導線材（第２面側）に電気が流れやすくなるため、全体の接続抵抗をより低くすることができる。
　上記酸化物超電導線材の接続構造において、前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材は、前記第１酸化物超電導線材と前記第２酸化物超電導線材との間の前記長手方向の前記内部領域において、前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材のそれぞれの前記酸化物超電導層を近づける撓み部を備えてもよい。
　この構成によれば、第３酸化物超電導線材及び第４酸化物超電導線材をそれぞれ撓ませることで、第３酸化物超電導線材と第４酸化物超電導線材の低抵抗の酸化物超電導層同士を接近させ、第３酸化物超電導線材（第１面側）から第４酸化物超電導線材（第２面側）に、容易に電気が流れやすくすることができる。
　上記酸化物超電導線材の接続構造において、前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材は、前記長手方向の寸法、及び、前記長手方向の位置が等しくてもよい。
　この構成によれば、第３酸化物超電導線材及び第４酸化物超電導線材における引張強度が第１面側と第２面側でバランスするので、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材に対し長手方向に引張力が加わったときでも、第１酸化物超電導線材の第１面側の酸化物超電導層及び第２酸化物超電導線材の第２面側の酸化物超電導層のそれぞれに、応力集中や曲げ歪を極力発生させないようにすることができる。
　上記酸化物超電導線材の接続構造において、前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材は、前記長手方向の寸法が同等であり、前記第３酸化物超電導線材の前記第１酸化物超電導線材に対する前記長手方向の接続距離（第１接続部の接続距離）をＬＪ１、前記第３酸化物超電導線材の前記第２酸化物超電導線材に対する前記長手方向の接続距離（第２接続部の接続距離）をＬＪ２、前記第４酸化物超電導線材の前記第１酸化物超電導線材に対する前記長手方向の接続距離（第３接続部の接続距離）をＬＪ３、前記第４酸化物超電導線材の前記第２酸化物超電導線材に対する前記長手方向の接続距離（第４接続部の接続距離）をＬＪ４とするとき、ＬＪ１＜ＬＪ２およびＬＪ４＜ＬＪ３を満足してもよい。
　また、前記ＬＪ１および前記ＬＪ４が同等であり、かつ前記ＬＪ２および前記ＬＪ３が同等であってもよい。
　この構成によれば、接続構造に対し長手方向に引張力が加わったときに、接続距離の長い第２接続部および第３接続部により、厚さ方向にそれぞれ対向する第４接続部および第１接続部に応力が集中することを防ぐことができる。つまり、電気抵抗がより小さい第１接続部および第４接続部に応力が集中することを防ぐことができる。
　また、本発明の第２の態様に係る超電導コイルは、先に記載の酸化物超電導線材の接続構造を備える。
　この構成によれば、第１酸化物超電導線材と第２酸化物超電導線材の表裏が逆になるため、超電導コイルの最内周ターンの先端内周面に内電極を取り付けた状態で、最外周ターンの先端外周面に外電極を取り付けることができるようになる。
　また、本発明の第３の態様に係る酸化物超電導線材の接続方法は、テープ状の基板上に酸化物超電導層が配された酸化物超電導線材の接続方法であって、第１面側に前記酸化物超電導層、第２面側に前記基板が配される第１酸化物超電導線材と、第１面側に前記基板、第２面側に前記酸化物超電導層が配される第２酸化物超電導線材とを、前記酸化物超電導線材の長手方向において離間するように対向させ、前記第１酸化物超電導線材及び前記第２酸化物超電導線材の第１面側に、該第１面側に前記酸化物超電導層、その裏側に前記基板が配される中継接続用の第３酸化物超電導線材を接続すると共に、前記第１酸化物超電導線材及び前記第２酸化物超電導線材の第２面側に、該第２面側に前記酸化物超電導層、その裏側に前記基板が配される中継接続用の第４酸化物超電導線材を接続する。
　この手法によれば、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材の表裏が反転されると共に、第３酸化物超電導線材及び第４酸化物超電導線材において電気抵抗の小さい酸化物超電導層側同士を対向させて、第１酸化物超電導線材と第２酸化物超電導線材との間を中継接続するため、第１酸化物超電導線材から第２酸化物超電導線材への導通性を確保することができる。
　また、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材の第１面側及び第２面側に、それぞれ第３酸化物超電導線材及び第４酸化物超電導線材が接続されるため、当該接続部分における重心が、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材の厚さ方向の中心からずれ難くなる。
　このため、第１酸化物超電導線材及び第２酸化物超電導線材に対し長手方向に引張力が加わったときにおいても、接続部分における応力集中や曲げ歪が小さくなり、酸化物超電導層の超電導特性の低下を抑制できる。
　上記酸化物超電導線材の接続方法において、前記長手方向において、前記第１酸化物超電導線材、前記第２酸化物超電導線材、前記第３酸化物超電導線材、及び前記第４酸化物超電導線材によって囲まれた内部領域の一部では、前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材のそれぞれの前記酸化物超電導層を近づけるように、前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材を撓ませてもよい。
　この手法によれば、第３酸化物超電導線材及び第４酸化物超電導線材をそれぞれ撓ませることで、第３酸化物超電導線材と第４酸化物超電導線材の低抵抗の酸化物超電導層同士を接近させ、第３酸化物超電導線材（第１面側）から第４酸化物超電導線材（第２面側）に、容易に電気が流れやすくすることができる。
　上記本発明の上記の態様によれば、酸化物超電導線材を表裏反転して接続する構造において、長手方向に引張力が加わったときの超電導特性の低下を抑制することができる。
第１実施形態に係る酸化物超電導線材の接続構造を示す断面図である。 第２実施形態に係る酸化物超電導線材の接続構造を示す断面図である。 第２実施形態に係る酸化物超電導線材の接続方法の一工程を説明する説明図である。 一実施形態に係る酸化物超電導線材の接続構造を備える超電導コイルの正面図である。 第３実施形態に係る酸化物超電導線材の接続構造を示す断面図である。 試験結果を示すグラフである。 比較例１に係る酸化物超電導線材の接続構造を示す断面図である。 内部領域に導体が充填されていない場合を説明する図である。
　以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
　（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る酸化物超電導線材１の接続構造１００Ａを示す断面図である。接続構造１００Ａは、酸化物超電導線材１を表裏反転した第１酸化物超電導線材１Ａと第２酸化物超電導線材１Ｂとを、長手方向において、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄを介し中継接続した構成となっている。
（方向定義）
　本実施形態では、酸化物超電導線材１の長手方向をＸ軸方向、幅方向をＹ軸方向、厚み方向をＺ軸方向とするＸＹＺ座標系を記載している。長手方向（Ｘ軸方向）において、接続構造１００Ａの第２酸化物超電導線材１Ｂ側を＋Ｘ側、接続構造１００Ａの第１酸化物超電導線材１Ａを－Ｘ側と称する。厚み方向（Ｚ軸方向）において、接続構造１００Ａの第３酸化物超電導線材１Ｃ側（接続構造１００Ａの上側）を＋Ｚ側、接続構造１００Ａの第４酸化物超電導線材１Ｄ側（接続構造１００Ａの下側）を－Ｚ側と称する。
　酸化物超電導線材１は、テープ状の基板１０、中間層１１、酸化物超電導層１２、および保護層１３を有する積層体と、その積層体の周囲を覆う安定化層１４と、を備えている。積層体では、テープ状の基板１０に、中間層１１、酸化物超電導層１２、および保護層１３がこの順に積層されている。
　基板１０は、例えば金属で形成されている。基板１０を構成する金属の具体例として、ハステロイ（登録商標）に代表されるニッケル合金；ステンレス鋼；ニッケル合金に集合組織を導入した配向Ｎｉ－Ｗ合金などが挙げられる。基板１０の厚さは、目的に応じて適宜調整すればよく、例えば１０～５００μｍの範囲である。
　中間層１１は、基板１０と酸化物超電導層１２との間に設けられる。中間層１１は、多層構成でもよく、例えば基板１０側から酸化物超電導層１２側に向かう順で、拡散防止層、ベッド層、配向層、キャップ層等を有してもよい。これらの層は必ずしも１層ずつ設けられるとは限らず、一部の層を省略する場合や、同種の層を２以上繰り返し積層する場合もある。尚、中間層１１は、酸化物超電導線材１において必須な構成ではなく、基板１０自体が配向性を備えている場合は中間層１１が形成されていなくてもよい。
　中間層１１の拡散防止層は、基板１０の成分の一部が拡散し、不純物として酸化物超電導層１２側に混入することを抑制する機能を有する。拡散防止層は、例えば、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＧＺＯ（Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７）等から構成される。拡散防止層の厚さは、例えば１０～４００ｎｍである。
　中間層１１の拡散防止層の上には、基板１０と酸化物超電導層１２との界面における反応を低減し、その上に形成される層の配向性を向上するためにベッド層を形成してもよい。ベッド層の材質としては、例えばＹ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｄｙ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３等が挙げられる。ベッド層の厚さは、例えば１０～１００ｎｍである。
　中間層１１の配向層は、その上のキャップ層の結晶配向性を制御するために２軸配向する物質から形成される。配向層の材質としては、例えば、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、ＭｇＯ、ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３（ＹＳＺ）、ＳｒＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｚｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３等の金属酸化物を例示することができる。配向層はＩＢＡＤ（Ion-Beam-Assisted Deposition）法で形成することが好ましい。
　中間層１１のキャップ層は、上述の配向層の表面に成膜されて、結晶粒が面内方向に自己配向し得る材料からなる。キャップ層の材質としては、例えば、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＹＳＺ、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、ＬａＭｎＯ３等が挙げられる。キャップ層の厚さは、５０～５０００ｎｍの範囲が挙げられる。
　酸化物超電導層１２は、酸化物超電導体から構成される。酸化物超電導体としては、特に限定されないが、例えば一般式ＲＥＢａ２Ｃｕ３ＯＸ（ＲＥ１２３）で表されるＲＥ－Ｂａ－Ｃｕ－Ｏ系酸化物超電導体（ＲＥＢＣＯ系酸化物超電導体）が挙げられる。希土類元素ＲＥとしては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちの１種又は２種以上が挙げられる。中でも、Ｙ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｓｍの１種か、又はこれら元素の２種以上の組み合わせが好ましい。一般に、Ｘは、７－ｘ（酸素欠損量ｘ：約０～１程度）である。酸化物超電導層１２の厚さは、例えば０．５～５μｍ程度である。この厚さは、長手方向に均一であることが好ましい。
　保護層１３は、事故時に発生する過電流をバイパスしたり、酸化物超電導層１２と保護層１３の上に設けられる層との間で起こる化学反応を抑制する等の機能を有する。保護層１３の材質としては、例えば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、金と銀との合金、その他の銀合金、銅合金、金合金などが挙げられる。保護層１３の厚さは、特に限定されないが、例えば１～３０μｍ程度が挙げられる。
　安定化層１４は、酸化物超電導層１２が常電導状態に転移した時に発生する過電流を転流させるバイパス部としての機能を有する。安定化層１４の構成材料としては、銅、銅合金（例えばＣｕ－Ｚｎ合金、Ｃｕ－Ｎｉ合金等）、アルミニウム、アルミニウム合金、銀等の金属が挙げられる。安定化層１４は、めっき（例えば電解めっき）によって形成することができる。安定化層１４の厚さは、特に限定されないが、例えば１０～３００μｍ程度である。
　図１に示す接続構造１００Ａは、上述した酸化物超電導線材１を表裏反転した第１酸化物超電導線材１Ａと第２酸化物超電導線材１Ｂとを、長手方向において、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄを介し中継接続した構成となっている。なお、以下の説明では、厚み方向（Ｚ軸方向）において、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの＋Ｚ側を第１面２０側、－Ｚ側を第２面３０側と称する。
　第１酸化物超電導線材１Ａは、第１面２０側に酸化物超電導層１２、第２面３０側に基板１０が配されている。つまり、第１酸化物超電導線材１Ａは、酸化物超電導層１２が配される第１面２０側の電気抵抗が小さく、当該第１面２０側に対して、基板１０が配される第２面３０側の電気抵抗が大きい。
　第２酸化物超電導線材１Ｂは、第１酸化物超電導線材１Ａと長手方向（Ｘ軸方向）において離間するように対向している。すなわち、長手方向において、第１酸化物超電導線材１Ａの端部と第２酸化物超電導線材１Ｂの端部とは、内部領域Ｓを挟んで対向している。第２酸化物超電導線材１Ｂは、第１面２０側に基板１０、第２面３０側に酸化物超電導層１２が配されている。つまり、第２酸化物超電導線材１Ｂは、基板１０が配される第１面２０側の電気抵抗が大きく、当該第１面２０側に対して、酸化物超電導層１２が配される第２面３０側の電気抵抗が小さい。
　中継接続用の第３酸化物超電導線材１Ｃは、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの第１面２０側に接続されている。第３酸化物超電導線材１Ｃと第１酸化物超電導線材１Ａとの接続部を第１接続部Ｊ１とし、第３酸化物超電導線材１Ｃと第２酸化物超電導線材１Ｂとの接続部を第２接続部Ｊ２とする。第１接続部Ｊ１および第２接続部Ｊ２は、第１面２０側に配置されている。
　第３酸化物超電導線材１Ｃは、該第１面２０側（第３酸化物超電導線材１Ｃの－Ｚ側）に酸化物超電導層１２、その裏側（第３酸化物超電導線材１Ｃの＋Ｚ側）に基板１０が配されている。つまり、第３酸化物超電導線材１Ｃは、第１酸化物超電導線材１Ａの酸化物超電導層１２が配される第１面２０側の電気抵抗が小さく、当該第１面２０側に対して、基板１０が配される裏側の電気抵抗が大きい。
　中継接続用の第４酸化物超電導線材１Ｄは、第３酸化物超電導線材１Ｃと厚み方向で対向する。厚み方向において、第３酸化物超電導線材１Ｃと第４酸化物超電導線材１Ｄとは、内部領域Ｓを挟んで対向している。第４酸化物超電導線材１Ｄは、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの第２面３０側に接続されている。第４酸化物超電導線材１Ｄと第１酸化物超電導線材１Ａとの接続部を第３接続部Ｊ３とし、第４酸化物超電導線材１Ｄと第２酸化物超電導線材１Ｂとの接続部を第４接続部Ｊ４とする。第３接続部Ｊ３および第４接続部Ｊ４は、第２面３０側に配置されている。
　第４酸化物超電導線材１Ｄは、該第２面３０側（第４酸化物超電導線材１Ｄの＋Ｚ側）に酸化物超電導層１２、その裏側（第４酸化物超電導線材１Ｄの－Ｚ側）に基板１０が配されている。つまり、第４酸化物超電導線材１Ｄは、第２酸化物超電導線材１Ｂの酸化物超電導層１２が配される第２面３０側の電気抵抗が小さく、当該第２面３０側に対して、基板１０が配される裏側の電気抵抗が大きい。
　第１酸化物超電導線材１Ａ、第２酸化物超電導線材１Ｂ、第３酸化物超電導線材１Ｃ、及び第４酸化物超電導線材１Ｄに囲まれた内部領域Ｓには、導体２が充填されている。また、第１～４接続部Ｊ１～Ｊ４において、接続される２つの酸化物超電導線材１同士の間にも導体２が充填されている。導体２としては、半田を例示することができる。また、内部領域Ｓの少なくとも一部に、導体２が充填されていればよい。
　また、第１～４接続部Ｊ１～Ｊ４において、接続される２つの酸化物超電導線材１同士の間に導体２が配置されていなくてもよいが、接続される２つの酸化物超電導線材１同士の間の接続強度を高め、かつ接続部での抵抗を低くするため、接続部Ｊ１～Ｊ４に導体２を配置することが好ましい。
　この構成によって、図１の太矢印Ａ１で示すように、主に電流は、第１酸化物超電導線材１Ａ、第３酸化物超電導線材１Ｃ、第４酸化物超電導線材１Ｄ、第２酸化物超電導線材１Ｂの順に流れるようになる。第３酸化物超電導線材１Ｃから第４酸化物超電導線材１Ｄへ電流が流れる際には、内部領域Ｓを電流が通過している。
　また、酸化物超電導線材１は、酸化物超電導線材１の長手方向（Ｘ軸方向）から見て、安定化層１４が、テープ状の基板１０、中間層１１、酸化物超電導層１２、および保護層１３を有する積層体の周囲を覆う構成となっている。
　このため、矢印Ａ１に示される経路に限らず、第１酸化物超電導線材１Ａから第３酸化物超電導線材１Ｃを介して第２酸化物超電導線材１Ｂの第１面２０側の安定化層１４へ流れる電流が、当該安定化層１４を介して安定化層１４の第２面３０側へ流れ、さらに、第２酸化物超電導線材１Ｂの保護層１３を介して、第２酸化物超電導線材１Ｂの酸化物超電導層１２へ流れてもよい。
　また、第１酸化物超電導線材１Ａの第１面２０側の安定化層１４へ流れる電流が、当該安定化層１４を介して安定化層１４の第２面３０側へ流れ、さらに、第４酸化物超電導線材１Ｄを介して第２酸化物超電導線材１Ｂの酸化物超電導層１２へ流れてもよい。
　このように、矢印Ａ１に示される経路に限らず、第１酸化物超電導線材１Ａを流れる電流が、内部領域Ｓを回避し、第２酸化物超電導線材１Ｂへ流れてもよい。
　第３酸化物超電導線材１Ｃの長手方向の寸法ＬＣ及び第４酸化物超電導線材１Ｄの長手方向の寸法ＬＤは、同等となっている。また、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄは、長手方向の位置が等しくなっている。これによって、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄにおける引張強度が第１面２０側と第２面３０側でバランスする。
　第３酸化物超電導線材１Ｃの、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂに対する接続距離（ラップ距離）をそれぞれＬＪ１、ＬＪ２とする。第４酸化物超電導線材１Ｄの、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂに対する接続距離（ラップ距離）をそれぞれＬＪ３、ＬＪ４とする。内部領域Ｓの長手方向の寸法をＬＳとする。
　本実施形態では、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄの、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂに対する接続距離（ラップ距離）ＬＪ１～ＬＪ４が同等である。これによって、第１～４接続部Ｊ１～Ｊ４における引張強度が第１酸化物超電導線材１Ａ側と第２酸化物超電導線材１Ｂ側とでバランスするようになる。
　上記構成の酸化物超電導線材１の接続構造１００Ａによれば、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの表裏が反転されると共に、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄにおいて電気抵抗の小さい酸化物超電導層１２側同士を対向させて、第１酸化物超電導線材１Ａと第２酸化物超電導線材１Ｂとの間を中継接続するため、第１酸化物超電導線材１Ａから第２酸化物超電導線材１Ｂへの導通性を確保することができる。
　また、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの第１面２０側及び第２面３０側に、それぞれ第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄが接続されるため、接続構造１００Ａ（当該接続部分）における重心が、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂのそれぞれの厚さ方向（Ｚ軸方向）の中心からずれ難くなる。このため、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂに対し長手方向（Ｘ軸方向）に引張力が加わったときにおいても、接続部分における応力集中や曲げ歪が小さくなり、酸化物超電導層１２の超電導特性の低下を抑制できる。
　また、接続距離ＬＪ１～ＬＪ４が同等であるので、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂに対し長手方向（Ｘ軸方向）に引張力が加わった時に、４か所ある酸化物超電導線材１同士の接続部（第１～第４接続部Ｊ１～Ｊ４）のうちの一部に応力が集中することを防ぐことができる。また、長手方向への引張時に、接続構造１００Ａ（当該接続部分）の一部が過度に変形することによる曲げ歪を抑えることができる。
　このように、上述した本実施形態によれば、テープ状の基板１０上に酸化物超電導層１２が配された酸化物超電導線材１の接続構造１００Ａであって、第１面２０側に酸化物超電導層１２、第２面３０側に基板１０が配される第１酸化物超電導線材１Ａと、酸化物超電導線材１の長手方向において、第１酸化物超電導線材１Ａと離間するように対向し、第１面２０側に基板１０、第２面３０側に酸化物超電導層１２が配される第２酸化物超電導線材１Ｂと、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの第１面２０側に接続され、該第１面２０側に酸化物超電導層１２、その裏側に基板１０が配される中継接続用の第３酸化物超電導線材１Ｃと、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの第２面３０側に接続され、該第２面３０側に酸化物超電導層１２、その裏側に基板１０が配される中継接続用の第４酸化物超電導線材１Ｄと、を備える。
　すなわち、換言すると、テープ状の基板１０上に酸化物超電導層１２が配された酸化物超電導線材１の接続構造１００Ａであって、（１）＋Ｚ側(上側)に酸化物超電導層１２、－Ｚ側（下側）に基板１０が配される第１酸化物超電導線材１Ａと、（２）長手方向（Ｘ方向）において、第１酸化物超電導線材１Ａと離間するように対向し、＋Ｚ側に基板１０、－Ｚ側に酸化物超電導層１２が配される第２酸化物超電導線材１Ｂと、（３）第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの＋Ｚ側に接続され、－Ｚ側に酸化物超電導層１２、＋Ｚ側に基板１０が配される中継接続用の第３酸化物超電導線材１Ｃと、（４）第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの－Ｚ側に接続され、＋Ｚ側に酸化物超電導層１２、－Ｚ側に基板１０が配される中継接続用の第４酸化物超電導線材１Ｄと、を備える。
　この構成により、複数の酸化物超電導線材１を表裏反転して接続する構造において、長手方向に引張力が加わったときの超電導特性の低下を抑制することができる。
　また、本実施形態では、第１酸化物超電導線材１Ａ、第２酸化物超電導線材１Ｂ、第３酸化物超電導線材１Ｃ、及び第４酸化物超電導線材１Ｄによって囲まれた内部領域Ｓの少なくとも一部には、導体２が充填されていてもよい。この場合、第１酸化物超電導線材１Ａ、第３酸化物超電導線材１Ｃ、第４酸化物超電導線材１Ｄ、第２酸化物超電導線材１Ｂの順に電流が流れてもよい。
　このように、酸化物超電導線材１の接続構造１００Ａ（接続部分）において、電流が、第１酸化物超電導線材１Ａの第１面２０側から第３酸化物超電導線材１Ｃへと低抵抗で移り、第３酸化物超電導線材１Ｃからそれと対向する第４酸化物超電導線材１Ｄへと低抵抗で移り、第４酸化物超電導線材１Ｄから第２酸化物超電導線材１Ｂの第２面３０側へと低抵抗で移ることができるため、全体の接続抵抗を低くすることができ、なおかつ高い引張強度を維持できる。
　また、本実施形態では、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄは、長手方向の寸法ＬＣ、ＬＤ、及び、長手方向の位置が等しくてもよい。
　この構成によれば、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄにおける引張強度が第１面２０側と第２面３０側でバランスするので、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂに対し長手方向に引張力が加わったときでも、第１酸化物超電導線材１Ａの第１面２０側の酸化物超電導層１２及び第２酸化物超電導線材１Ｂの第２面３０側の酸化物超電導層１２のそれぞれに、応力集中や曲げ歪を極力発生させないようにすることができる。
　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
　図２は、第２実施形態に係る酸化物超電導線材１の接続構造１００Ｂを示す断面図である。なお、同図においても、酸化物超電導線材１の長手方向をＸ軸方向、幅方向をＹ軸方向、厚み方向をＺ軸方向とするＸＹＺ座標系を記載している。
　第２実施形態では、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄが、第１酸化物超電導線材１Ａと第２酸化物超電導線材１Ｂとの間の長手方向の内部領域Ｓにおいて、それぞれの酸化物超電導層１２を近づける撓み部４０を備えている点で、上記実施形態と異なる。
　撓み部４０の長手方向の両端部では、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄが湾曲している。撓み部４０における第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄとの互いに対向する面の間の厚み方向の距離を距離Ｔ２とする。距離Ｔ２は、第１酸化物超電導線材１Ａと第２酸化物超電導線材１Ｂとの間の長手方向の内部領域Ｓにおいて、酸化物超電導線材１の厚みＴ１よりも短い。すなわち、内部領域Ｓにおいて、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄは互いに近づいている。これによって、第３酸化物超電導線材１Ｃと第４酸化物超電導線材１Ｄとの間に充填される導体２の厚みが薄くなる。導体２（半田）は、酸化物超電導層１２に比べて電気抵抗が大きいので、薄くなることで、第３酸化物超電導線材１Ｃと第４酸化物超電導線材１Ｄとの間の導通性がよくなる。すなわち、撓み部４０において、第３酸化物超電導線材１Ｃから第４酸化物超電導線材１Ｄへの厚み方向の導通性をより確実に確保することができる。
　第３酸化物超電導線材１Ｃと第４酸化物超電導線材１Ｄとの距離Ｔ２は、酸化物超電導線材１の厚みＴ１の１／２以下、好ましくは酸化物超電導線材１の厚みＴ１の１／３以下であるとよい。なお、第３酸化物超電導線材１Ｃと第４酸化物超電導線材１Ｄとは、撓み部４０において接触し、直に接続されていてもよい。つまり、第３酸化物超電導線材１Ｃと第４酸化物超電導線材１Ｄとの導通性が確保できれば、距離Ｔ２が０（ゼロ）若しくは限りなく０（ゼロ）に近づいても構わない。
　なお、内部領域Ｓのうち、撓み部４０における２つ酸化物超電導線材１Ｃ、１Ｄの互いに対向する面の間の厚み方向の距離、および撓み部４０の長手方向の両端部における２つ酸化物超電導線材１Ｃ、１Ｄの互いに対向する面の間の厚み方向の距離が、酸化物超電導線材１の厚みＴ１よりも短くなっていてもよい。また、長手方向に沿って内部領域Ｓの外側から内部領域Ｓの中央に向けて、２つ酸化物超電導線材１Ｃ、１Ｄの互いに対向する面の間の厚み方向の距離が徐々に減少していてもよい。
　上記構成の酸化物超電導線材１の接続構造１００Ｂは、図３に示す工程を含む酸化物超電導線材１の製造方法により形成することができる。
　図３は、第２実施形態に係る酸化物超電導線材１の接続方法の一工程を説明する説明図である。なお、同図においても、酸化物超電導線材１の長手方向をＸ軸方向、幅方向をＹ軸方向、厚み方向をＺ軸方向とするＸＹＺ座標系を記載している。
　この接続方法は、基本的には、上述した図１に示す第１実施形態の酸化物超電導線材１の接続構造１００Ａを形成するまでは同じ工程である。つまり、第１面２０側に酸化物超電導層１２、第２面３０側に基板１０が配される第１酸化物超電導線材１Ａと、第１面２０側に基板１０、第２面３０側に酸化物超電導層１２が配される第２酸化物超電導線材１Ｂとを、長手方向において内部領域Ｓを挟んで対向させ、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの第１面２０側に、該第１面２０側に酸化物超電導層１２、その裏側に基板１０が配される中継接続用の第３酸化物超電導線材１Ｃを接続すると共に、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂの第２面３０側に、該第２面３０側に酸化物超電導層１２、その裏側に基板１０が配される中継接続用の第４酸化物超電導線材１Ｄを接続する。
　その後、図３に示すように、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄを、第１酸化物超電導線材１Ａと第２酸化物超電導線材１Ｂとの間の長手方向の内部領域Ｓにおいて、それぞれの酸化物超電導層１２を近づけるように撓ませる。この工程では、例えば、図３に示すような、凸部５１を有する上型５０と、凸部６１を有する下型６０とを用いたヒートプレスを行うとよい。これにより、導体２（半田）を溶融させつつ、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄの長手方向の中央部を互いに近接させるように撓ませることができる。
　上述した第２実施形態の酸化物超電導線材１の接続構造１００Ｂによれば、図２に示すように、長手方向において、内部領域Ｓの一部では、第３酸化物超電導線材１Ｃと第４酸化物超電導線材１Ｄとの互いに対向する面の間の厚み方向の距離Ｔ２は、酸化物超電導線材１の厚みＴ１よりも短くなっている。
　これによって、第３酸化物超電導線材１Ｃと第４酸化物超電導線材１Ｄの低抵抗の酸化物超電導層１２同士が接近し、第３酸化物超電導線材１Ｃ（第１面２０側）から第４酸化物超電導線材１Ｄ（第２面３０側）に電気が流れやすくなるため、全体の接続抵抗をより低くすることができる。
　また、第２実施形態によれば、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄは、第１酸化物超電導線材１Ａと第２酸化物超電導線材１Ｂとの間の長手方向の内部領域Ｓにおいて、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄのそれぞれの酸化物超電導層１２を近づける撓み部４０を備えていてもよい。
　この構成によれば、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄをそれぞれ撓ませることで、第３酸化物超電導線材１Ｃと第４酸化物超電導線材１Ｄの低抵抗の酸化物超電導層１２同士を接近させ、第３酸化物超電導線材１Ｃ（第１面２０側）から第４酸化物超電導線材１Ｄ（第２面３０側）に、容易に電気が流れやすくすることができる。つまり、図２に示すような第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄを、中継接続用のストック部品（在庫）として製造（成型）する必要がなくなる。
　（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
　図５は、第３実施形態に係る酸化物超電導線材１の接続構造１００Ｃを示す断面図である。なお、同図においても、酸化物超電導線材１の長手方向をＸ軸方向、幅方向をＹ軸方向、厚み方向をＺ軸方向とするＸＹＺ座標系を記載している。
　第３実施形態では、第１実施形態よりも第３酸化物超電導線材１Ｃが＋Ｘ側に配置され、第４酸化物超電導線材１Ｄが－Ｘ側に配置されている。
　本実施形態では、第３酸化物超電導線材１Ｃは、第２酸化物超電導線材１Ｂに対する接続距離ＬＪ２が第１酸化物超電導線材１Ａに対する接続距離ＬＪ１よりも長くなるように配置されている。第４酸化物超電導線材１Ｄは、第１酸化物超電導線材１Ａに対する接続距離ＬＪ３が第２酸化物超電導線材１Ｂに対する接続距離ＬＪ４よりも長くなるように配置されている。
　また、第３酸化物超電導線材１Ｃの長手方向の寸法ＬＣ及び第４酸化物超電導線材１Ｄの長手方向の寸法ＬＤは、同等となっている。接続距離ＬＪ１と接続距離ＬＪ４とは、同等となっており、接続距離ＬＪ２と接続距離ＬＪ３とは、同等となっている。
　例えば、第３酸化物超電導線材１Ｃおよび第４酸化物超電導線材１Ｄの長手方向の長さＬＣ、ＬＤが６０ｍｍである場合、ＬＪ１およびＬＪ４を１０～１５ｍｍとし、ＬＪ２およびＬＪ３を２５～３０ｍｍとなるよう配置してもよい。接続される２つの酸化物超電導線材１同士の間の接続強度を確保し、かつ接続部での抵抗を抑えることができるよう、第１接続部Ｊ１および第２接続部Ｊ２と、第３接続部Ｊ３および第４接続部Ｊ４と、のそれぞれの長さの比を調整することが好ましい。
　上記構成の酸化物超電導線材１の接続構造１００Ｃによれば、第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄは、長手方向の寸法ＬＣ、ＬＤが同等であり、ＬＪ１＜ＬＪ２およびＬＪ４＜ＬＪ３を満足する。
　さらに、接続距離ＬＪ１および接続距離ＬＪ４が同等であり、かつ接続距離ＬＪ２および接続距離ＬＪ３が同等であってもよい。
　すなわち、２つの酸化物超電導線材１の間の電気抵抗が大きい第２接続部Ｊ２および第３接続部Ｊ３は、２つの酸化物超電導線材１同士の間の電気抵抗が小さい第１接続部Ｊ１および第４接続部Ｊ４よりも接続距離が長くなる。
　この構成により、接続構造１００Ｃに対し長手方向（Ｘ軸方向）に引張力が加わったときに、接続距離の長い第２接続部Ｊ２および第３接続部Ｊ３により、Ｚ方向にそれぞれ対向する第４接続部Ｊ４および第１接続部Ｊ１に応力が集中することを防ぐことができる。つまり、電気抵抗がより小さい第１接続部Ｊ１および第４接続部Ｊ４に応力が集中することを防ぐことができる。
（超電導コイルの構成）
　図４は、一実施形態に係る酸化物超電導線材１の接続構造１００Ａを備える超電導コイル２００の正面図である。超電導コイル２００は、接続構造１００Ａに替えて、酸化物超電導線材１の接続構造１００Ｂ、１００Ｃを備えていてもよい。
　図４に示す超電導コイル２００は、酸化物超電導線材１が厚さ方向に積層されて複数回、巻回された多層巻きコイルである。この超電導コイル２００は、円環状に形成され、パンケーキコイルとも称される。
　超電導コイル２００は、上述した第１～第３実施形態に係る酸化物超電導線材１の接続構造１００Ａ～Ｃを備える。この構成によれば、酸化物超電導線材１を巻回している途中で酸化物超電導線材１の表裏が逆になるため、超電導コイル２００の最内周ターンの先端内周面に内電極２０１を取り付けた状態で、最外周ターンの先端外周面に外電極２０２を取り付けることができるようになる。なお、酸化物超電導線材１の接続構造１００Ａ～Ｃは、内電極２０１の取付位置と外電極２０２の取付位置との間で少なくとも１箇所あるいは奇数箇所あればよい。
　以下、具体的な実施例を用いて、上記実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
　本実施例では、酸化物超電導線材１を用い、下記のような実施例１～３および比較例１の接続構造を作成し、各サンプルにおいて臨界電流値の測定を行った。
　実施例１の接続構造は、第１実施形態と同様であり、図１に示すような断面形状となっている。第３酸化物超電導線材１Ｃおよび第４酸化物超電導線材１Ｄの長手方向の長さＬＣ、ＬＤは６０ｍｍであり、ＬＪ１～ＬＪ４はそれぞれ２０ｍｍである。
　実施例２の接続構造は、第３実施形態と同様であり、図５に示すような断面形状となっている。第３酸化物超電導線材１Ｃおよび第４酸化物超電導線材１Ｄの長手方向の長さＬＣ、ＬＤは６０ｍｍであり、ＬＪ１およびＬＪ４は１５ｍｍ、ＬＪ２およびＬＪ３は２５ｍｍである。
　実施例３の接続構造は、第３実施形態と同様であり、図５に示すような断面形状となっている。第３酸化物超電導線材１Ｃおよび第４酸化物超電導線材１Ｄの長手方向の長さＬＣ、ＬＤは６０ｍｍであり、ＬＪ１およびＬＪ４は１０ｍｍ、ＬＪ２およびＬＪ３は３０ｍｍである。
　なお、実施例１～３では、２つの酸化物超電導線材１同士の間の接続部Ｊ１～Ｊ４および内部領域Ｓには導体２が充填されている。
　比較例１の接続構造は、図７に示すように、第３酸化物超電導線材１Ｃおよび第４酸化物超電導線材１Ｄを含まず、２つの酸化物超電導線材１を表裏反転させて、酸化物超電導層１２が配される側の面同士を重ね合わせた接続構造３００である。２つの酸化物超電導線材１の重なる接続距離は６０ｍｍである。２つの酸化物超電導線材１同士の間の接続部には導体２が配置されている。
　図６は、長手方向（Ｘ軸方向）の引張力を加えた接続構造の臨界電流値の測定結果を示す図である。以下に、臨界電流値の測定方法を説明する。
　まず、サンプルの初期状態での臨界電流値Ｉｃｏを測定する。その後、接続構造に長手方向（Ｘ軸方向）の引張力を加え、引張力を開放した後に臨界電流値Ｉｃ２を測定する。さらに、同じサンプルでより大きな引張力を加え、引張力を開放した後に臨界電流値Ｉｃ２を測定する。以降、同様に漸次大きな引張力を加えて解放した後の臨界電流値Ｉｃ２を測定する。各引張力（ＭＰａ）で引張後に測定した臨界電流値Ｉｃ２を初期臨界電流値Ｉｃ０で除した値Ｉｃ２／Ｉｃ０をそれぞれプロットした図が図６である。Ｉｃ２／Ｉｃ０の値は引張力による臨界電流値の低下の度合いを示す指標であり、Ｉｃ２／Ｉｃ０の値が小さいほど引張力によって臨界電流値が顕著に低下したことを示す。
　なお、引張力の印加および臨界電流値の測定は、液体窒素中にサンプルを配置した状態で行っている。
　図６に示されているように、比較例１と比較して実施例１～３では、より大きな引張力で臨界電流値が低下し始めており、引張力を加えた後の臨界電流値の低下を抑制することが可能であった。
　これは、実施例１～３の接続構造が第３酸化物超電導線材１Ｃ及び第４酸化物超電導線材１Ｄを有するため、接続構造（当該接続部分）における重心が、第１酸化物超電導線材１Ａ及び第２酸化物超電導線材１Ｂのそれぞれの厚さ方向（Ｚ軸方向）の中心からずれ難くなり、引張力が加わったときにおいても、接続部分における応力集中や曲げ歪が小さくなったためと考えられる。
　また、実施例１と実施例２～３とを比較すると、実施例２～３ではより臨界電流値の低下を抑制することができた。これは、電気抵抗が小さい第１接続部Ｊ１および第４接続部Ｊ４に応力が集中することを防ぐことができたためと考えられる。なお、実施例２および実施例３において、臨界電流値の低下は同程度抑制されていることから、ＬＪ１およびＬＪ４が同等であり、かつＬＪ２およびＬＪ３が同等であり、ＬＪ１＜ＬＪ２およびＬＪ４＜ＬＪ３を満足する構成であれば、臨界電流値の低下をより抑えることができると考えられる。
　以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。
　例えば、図８に示すように、内部領域Ｓに導体が充填されておらず、第１～４接続部Ｊ１～Ｊ４において、接続される２つの酸化物超電導線材１同士の間のみに導体２が配置されていてもよい。この場合、内部領域Ｓには、空気が存在していてもよい。真空の雰囲気下に酸化物超電導線材１の接続構造１００Ａが配置されている場合には、内部領域Ｓが酸化物超電導線材１の配置された環境と同様に真空となってもよい。また、酸化物超電導線材１が厚さ方向に積層され多層巻きコイルを形成している場合には、コイルを固定するためのエポシキ樹脂等が内部領域Ｓに充填されていてもよい。
　この場合、電流は、上述のように、内部領域Ｓを回避し、第１酸化物超電導線材１Ａから第２酸化物超電導線材１Ｂへ流れてもよい。
　例えば、第３酸化物超電導線材１Ｃは、接続距離ＬＪ１および接続距離ＬＪ２が同等となるように配置され、第４酸化物超電導線材１Ｄは、接続距離ＬＪ３が接続距離ＬＪ４よりも大きくなるように配置されていてもよい。また、第３酸化物超電導線材１Ｃは、接続距離ＬＪ２が接続距離ＬＪ１よりも大きくなるように配置され、第４酸化物超電導線材１Ｄは、接続距離ＬＪ３および接続距離ＬＪ４が同等となるように配置されていてもよい。
　この場合においても、接続構造の重心が、厚さ方向（Ｚ軸方向）の中心からずれ難くなり、引張力が加わったときにおいても、接続部分における応力集中や曲げ歪が小さくすることができる。
　なお、電気抵抗が小さい第１接続部Ｊ１および第４接続部Ｊ４に応力が集中することを防ぐため、少なくとも、ＬＪ１＜ＬＪ２およびＬＪ４＜ＬＪ３を満足するように第３酸化物超電導線材１Ｃおよび第４酸化物超電導線材１Ｄを配置してもよい。すなわち、接続距離ＬＪ１および接続距離ＬＪ４の長さが異なっていてもよく、接続距離ＬＪ２および接続距離ＬＪ３の長さが異なっていてもよい。
　その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
　１…酸化物超電導線材、１Ａ…第１酸化物超電導線材、１Ｂ…第２酸化物超電導線材、１Ｃ…第３酸化物超電導線材、１Ｄ…第４酸化物超電導線材、２…導体、１０…基板、１２…酸化物超電導層、２０…第１面、３０…第２面、４０…撓み部、１００Ａ～Ｃ…接続構造、２００…超電導コイル、ＬＣ、ＬＤ…寸法、ＬＪ１～ＬＪ４…接続距離、Ｓ…内部領域、Ｔ１…厚み、Ｔ２…距離

Claims (10)

  1. 　テープ状の基板上に酸化物超電導層が配された酸化物超電導線材の接続構造であって、
    　第１面側に前記酸化物超電導層、第２面側に前記基板が配される第１酸化物超電導線材と、
    　前記酸化物超電導線材の長手方向において、前記第１酸化物超電導線材と離間するように対向し、第１面側に前記基板、第２面側に前記酸化物超電導層が配される第２酸化物超電導線材と、
    　前記第１酸化物超電導線材及び前記第２酸化物超電導線材の第１面側に接続され、該第１面側に前記酸化物超電導層、その裏側に前記基板が配される中継接続用の第３酸化物超電導線材と、
    　前記第１酸化物超電導線材及び前記第２酸化物超電導線材の第２面側に接続され、該第２面側に前記酸化物超電導層、その裏側に前記基板が配される中継接続用の第４酸化物超電導線材と、を備える、酸化物超電導線材の接続構造。
  2. 　前記第１酸化物超電導線材、前記第２酸化物超電導線材、前記第３酸化物超電導線材、及び前記第４酸化物超電導線材によって囲まれた内部領域の少なくとも一部には、導体が充填されている、請求項１に記載の酸化物超電導線材の接続構造。
  3. 　前記長手方向において、前記第１酸化物超電導線材、前記第２酸化物超電導線材、前記第３酸化物超電導線材、及び前記第４酸化物超電導線材によって囲まれた内部領域の一部では、前記第３酸化物超電導線材と前記第４酸化物超電導線材との互いに対向する面の間の厚み方向の距離が、前記酸化物超電導線材の厚みよりも短くなっている、請求項１または２に記載の酸化物超電導線材の接続構造。
  4. 　前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材は、前記第１酸化物超電導線材と前記第２酸化物超電導線材との間の前記長手方向の前記内部領域において、前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材のそれぞれの前記酸化物超電導層を近づける撓み部を備える、請求項３に記載の酸化物超電導線材の接続構造。
  5. 　前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材は、前記長手方向の寸法、及び、前記長手方向の位置が等しい、請求項１～４のいずれか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造。
  6. 　前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材は、前記長手方向の寸法が同等であり、
    　前記第３酸化物超電導線材の前記第１酸化物超電導線材に対する前記長手方向の接続距離をＬＪ１、
    　前記第３酸化物超電導線材の前記第２酸化物超電導線材に対する前記長手方向の接続距離をＬＪ２、
    　前記第４酸化物超電導線材の前記第１酸化物超電導線材に対する前記長手方向の接続距離をＬＪ３、
    　前記第４酸化物超電導線材の前記第２酸化物超電導線材に対する前記長手方向の接続距離をＬＪ４とするとき、
    　ＬＪ１＜ＬＪ２およびＬＪ４＜ＬＪ３を満足する、請求項１～４のいずれか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造。
  7. 前記ＬＪ１および前記ＬＪ４が同等であり、かつ前記ＬＪ２および前記ＬＪ３が同等である、請求項６に記載の酸化物超電導線材の接続構造。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造を備える、超電導コイル。
  9. 　テープ状の基板上に酸化物超電導層が配された酸化物超電導線材の接続方法であって、
    　第１面側に前記酸化物超電導層、第２面側に前記基板が配される第１酸化物超電導線材と、第１面側に前記基板、第２面側に前記酸化物超電導層が配される第２酸化物超電導線材とを、前記酸化物超電導線材の長手方向において離間するように対向させ、
    　前記第１酸化物超電導線材及び前記第２酸化物超電導線材の第１面側に、該第１面側に前記酸化物超電導層、その裏側に前記基板が配される中継接続用の第３酸化物超電導線材を接続すると共に、前記第１酸化物超電導線材及び前記第２酸化物超電導線材の第２面側に、該第２面側に前記酸化物超電導層、その裏側に前記基板が配される中継接続用の第４酸化物超電導線材を接続する、酸化物超電導線材の接続方法。
  10. 　前記長手方向において、前記第１酸化物超電導線材、前記第２酸化物超電導線材、前記第３酸化物超電導線材、及び前記第４酸化物超電導線材によって囲まれた内部領域の一部では、前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材のそれぞれの前記酸化物超電導層を近づけるように、前記第３酸化物超電導線材及び前記第４酸化物超電導線材を撓ませる、請求項９に記載の酸化物超電導線材の接続方法。
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