JPH01162305A - 超電導体テープコイルとその製造方法 - Google Patents
超電導体テープコイルとその製造方法Info
- Publication number
- JPH01162305A JPH01162305A JP62322087A JP32208787A JPH01162305A JP H01162305 A JPH01162305 A JP H01162305A JP 62322087 A JP62322087 A JP 62322087A JP 32208787 A JP32208787 A JP 32208787A JP H01162305 A JPH01162305 A JP H01162305A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconductor
- bobbin
- tape
- wound
- circumferential surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は超電導マグネット等に応用可能な超電ｓ体テー
プコイルとその製造方法に関する。
プコイルとその製造方法に関する。
〈従来の技術〉
Ｙ−Ｂ−Ｃ−０（イツトリウムＹ−バリウムＢａ−銅Ｃ
ｕ−酸素Ｏ）等のセラミックス超電導体を用いてコイル
を作成するには、第７図に示すように、ＣｕあるいはＡ
ｇ製のパイプ７１中に超電導体７２を封入した線材を作
り、これをコイル化する方法が一般的である。
ｕ−酸素Ｏ）等のセラミックス超電導体を用いてコイル
を作成するには、第７図に示すように、ＣｕあるいはＡ
ｇ製のパイプ７１中に超電導体７２を封入した線材を作
り、これをコイル化する方法が一般的である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
以上のような超電導体コイルの製造方法によると、以下
に列挙するような問題がある。
に列挙するような問題がある。
■Ｙ−Ｂ−Ｃ−０等のセラミックス高温超電導体は一般
に硬くて脆く、従って、線材をコイル状に巻回する際に
折れてしまう虞れがある。
に硬くて脆く、従って、線材をコイル状に巻回する際に
折れてしまう虞れがある。
■Ｙ−Ｂ−Ｃ−０等のセラミックス材料を超電導化する
ためには、９００℃程度のアニールを必要とするが、第
７図に示すような線材では、アニール時の酸素の供給が
困難であるとともに、線材全体としては大体積となるた
め、均一なアニールが困難である。
ためには、９００℃程度のアニールを必要とするが、第
７図に示すような線材では、アニール時の酸素の供給が
困難であるとともに、線材全体としては大体積となるた
め、均一なアニールが困難である。
■パイプ７１内に原料粉末を挿入した後、細線化のため
に引延しを行うが、このような製造方法では原料粉末の
密度をプレス等によって上げることが不可能であり、臨
界温度Ｔｃおよび臨界電流密度Ｊ。の向上が困難である
。
に引延しを行うが、このような製造方法では原料粉末の
密度をプレス等によって上げることが不可能であり、臨
界温度Ｔｃおよび臨界電流密度Ｊ。の向上が困難である
。
本発明はこのような諸問題点を一挙に解決することを目
的としている。
的としている。
〈問題点を解決するための手段〉
第１の発明の超電導体テープコイルは、実施例に対応す
る第１図乃至第３図に示すように、円筒状ポビン１の外
周面および内周面に沿って、それぞれ互いに逆向きの螺
線状にテープ状超電導体２および３が巻回され、かつ、
ボビン１の一端部Ａにおいて各テープ状超電導体２．３
の一端が超電導体（接続具）４によって接続されている
ことにより、特徴づけられる。
る第１図乃至第３図に示すように、円筒状ポビン１の外
周面および内周面に沿って、それぞれ互いに逆向きの螺
線状にテープ状超電導体２および３が巻回され、かつ、
ボビン１の一端部Ａにおいて各テープ状超電導体２．３
の一端が超電導体（接続具）４によって接続されている
ことにより、特徴づけられる。
第２の発明は上記第１の発明の超電導体テープコイルの
製造方法であって、円筒状ボビン１の外周面および内周
面に、それぞれセラミックス超電導体膜を形成し、次に
、その各セラミックス超電導体膜を、それぞれ互いに逆
向きに螺線状にエツチングしてボビン１の外・内周面に
互いに逆巻きの螺線状超電導体２．３を形成するととも
に、その螺線状超電導体２，３の一端をボビン１の一端
部Ａで超電導体く接続具）４によって互いに接続するこ
とにより特徴づけられる。
製造方法であって、円筒状ボビン１の外周面および内周
面に、それぞれセラミックス超電導体膜を形成し、次に
、その各セラミックス超電導体膜を、それぞれ互いに逆
向きに螺線状にエツチングしてボビン１の外・内周面に
互いに逆巻きの螺線状超電導体２．３を形成するととも
に、その螺線状超電導体２，３の一端をボビン１の一端
部Ａで超電導体く接続具）４によって互いに接続するこ
とにより特徴づけられる。
〈作用〉
第１図〜第３図の構造において、例えば外周面の超電導
体２の、ボビン１の他端Ｂ側の端部２ｂからその反対側
の端部２ａに向かって電流を流すと（第１図、第２図実
線矢印の向き）、その電流は、超電導体接続具４を介し
て内周面の超電導３のボビン１の一端Ａ側の端部３ａ（
第２図）を経て、ボビン１の他端Ｂ側の端部３ｂ（第３
図）に向かって流れる（第１図、第２図破線矢印の向き
）。つまり、ボビン１の外周面および内周面の超電導体
２および３の端部２ｂおよび３ｂ間に電源を接続すれば
、互いに同一の向きに電流が流れる。
体２の、ボビン１の他端Ｂ側の端部２ｂからその反対側
の端部２ａに向かって電流を流すと（第１図、第２図実
線矢印の向き）、その電流は、超電導体接続具４を介し
て内周面の超電導３のボビン１の一端Ａ側の端部３ａ（
第２図）を経て、ボビン１の他端Ｂ側の端部３ｂ（第３
図）に向かって流れる（第１図、第２図破線矢印の向き
）。つまり、ボビン１の外周面および内周面の超電導体
２および３の端部２ｂおよび３ｂ間に電源を接続すれば
、互いに同一の向きに電流が流れる。
ボビン１の外周面、内周面にセラミックス超電導体膜を
形成した後に、それぞれの膜をエツチングして互いに逆
向きの螺線状の溝２ｄ、３ｄを刻設することにより、上
記構造のコイルが得られ、前述した■〜■の問題点が解
消される。
形成した後に、それぞれの膜をエツチングして互いに逆
向きの螺線状の溝２ｄ、３ｄを刻設することにより、上
記構造のコイルが得られ、前述した■〜■の問題点が解
消される。
〈実施例〉
本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
第１図乃至第３図は本発明実施例の構造を示す図で、第
１図は一部を中央縦断面図で示す正面図、第２図および
第３図はそれぞれその■−■および１１１−ｍ断面図で
ある。
１図は一部を中央縦断面図で示す正面図、第２図および
第３図はそれぞれその■−■および１１１−ｍ断面図で
ある。
例えばアルミナ系セラミックス類等の、円筒状ボビン１
の外周面には、テープ状超電導体２が所定の向きに螺線
状に巻回されており、また、ボビン１の内周面には、同
じくテープ状超電導体３が上述の向きと逆向きに螺線状
に巻回されている。
の外周面には、テープ状超電導体２が所定の向きに螺線
状に巻回されており、また、ボビン１の内周面には、同
じくテープ状超電導体３が上述の向きと逆向きに螺線状
に巻回されている。
外周面のテープ状超電導体２のボビン１の一端Ａ側の端
部２ａは、内周面のテープ状超電導体３の同じくボビン
１の一端Ａ側の端部３ａと、超電導体接続具４によって
電気的に接続されている。
部２ａは、内周面のテープ状超電導体３の同じくボビン
１の一端Ａ側の端部３ａと、超電導体接続具４によって
電気的に接続されている。
＝５−
すなわち、第４図この接続部近傍の拡大図を示すように
、ボビン１の一端Ａ側には、テープ状超電導体２と３の
端部２ａと３ａを連絡する貫通孔１ａが穿たれており、
この貫通孔１ａに超電導体ボルト４ａが挿入され、その
両端には超電導体ナツト４ｂ、４ｃがねじ込まれてそれ
ぞれテープ状超電導体２．３の各端部２ａ、３ａに接し
ている。
、ボビン１の一端Ａ側には、テープ状超電導体２と３の
端部２ａと３ａを連絡する貫通孔１ａが穿たれており、
この貫通孔１ａに超電導体ボルト４ａが挿入され、その
両端には超電導体ナツト４ｂ、４ｃがねじ込まれてそれ
ぞれテープ状超電導体２．３の各端部２ａ、３ａに接し
ている。
次に製造方法を説明する。
まず、アルミナ系セラミックス類等の円筒状ボビン１を
用意し、その外周面および内周面に、それぞれＹ−Ｂ−
Ｃ−０等のセラミックス超電導体膜を一様に形成する。
用意し、その外周面および内周面に、それぞれＹ−Ｂ−
Ｃ−０等のセラミックス超電導体膜を一様に形成する。
この膜は、例えばデイツプ法あるいは塗布法等の公知の
反応法を用いて容易に形成でき、アニールによって超電
導化する。
反応法を用いて容易に形成でき、アニールによって超電
導化する。
次いで、外周面および内周面のセラミックス超電導体膜
に、それぞれ、互いに逆向きの螺線状パターンの溝２ｄ
、３ｄを、レーザトリミング等に゛よってエツチングす
る。これにより、ボビン１の外周面と内周面に互いに逆
巻きの螺線状のテープ状超電導体２および３が形成され
る。
に、それぞれ、互いに逆向きの螺線状パターンの溝２ｄ
、３ｄを、レーザトリミング等に゛よってエツチングす
る。これにより、ボビン１の外周面と内周面に互いに逆
巻きの螺線状のテープ状超電導体２および３が形成され
る。
ボビン１の一端Ａ側にはあらかじめ貫通孔１ａを形成し
ておき、テープ状超電導体２，３の端部２ａ、３ａを超
電導体接続具４で接続することにより、第１図〜第３図
に示す構造の超電導体テープコイルを得る。
ておき、テープ状超電導体２，３の端部２ａ、３ａを超
電導体接続具４で接続することにより、第１図〜第３図
に示す構造の超電導体テープコイルを得る。
このような構造のコイルにおいて、テープ状超電導体２
．３の互いに接続されていない側の端部、つまりボビン
１の他端Ｂ側にある端部２ｂ、３ｂ間に電源を接続する
と、外周面のテープ状超電導体２には例えば第１図、第
２図に実線矢印で示す向きに電流が流れ、内周面のテー
プ状超電導体３には同じ（破線矢印で示す向きに電流が
流れる。
．３の互いに接続されていない側の端部、つまりボビン
１の他端Ｂ側にある端部２ｂ、３ｂ間に電源を接続する
と、外周面のテープ状超電導体２には例えば第１図、第
２図に実線矢印で示す向きに電流が流れ、内周面のテー
プ状超電導体３には同じ（破線矢印で示す向きに電流が
流れる。
すなわち、互いに同一の向きに電流が流れ、その結果、
２つのテープ状超電導体２，３によって同じ向きの磁場
が作られる。
２つのテープ状超電導体２，３によって同じ向きの磁場
が作られる。
なお、ターン数はエツチングの溝２ｄ、３ｄのピッチを
変えることにより任意に変えることができる。
変えることにより任意に変えることができる。
第５図は以上のような構造の超電導体テープコイルを複
数個用いて、磁場の強さを向上させる応用例を示す図で
ある。
数個用いて、磁場の強さを向上させる応用例を示す図で
ある。
この例では、第１図〜第３図に示すものと同等の構造の
３個の超電導体テープコイル１０．２０および３０を用
いている。すなわち、互いに径の異なる円筒状ボビン１
１，２１．３１の、各外周面にはそれぞれ互いに同じ向
きの螺線状にテープ状超電導体１２，２２．３２が巻回
され、また、各内周面にはそれぞれ外周面とは逆向きの
螺線状にテープ状超電導体１３，２３．３３が巻回され
、これらを同軸上に配置している。そして、各テープ状
超電導体１２，１３，２２，２３，３２．３３の一端部
１２ａ、１３ａ、２２ａ、２３ａ、３２ａ、３３ａが超
電導体接続具４１によって互いに接続され、また、他端
部は、最外のボビン１１の外周面のテープ状超電導体１
２と最内のボビン３１の内周面のテープ状超電導体３３
の端部１２ｂと３３ｂを除いて、超電導体接続具４２に
よって互いに接続されている。
３個の超電導体テープコイル１０．２０および３０を用
いている。すなわち、互いに径の異なる円筒状ボビン１
１，２１．３１の、各外周面にはそれぞれ互いに同じ向
きの螺線状にテープ状超電導体１２，２２．３２が巻回
され、また、各内周面にはそれぞれ外周面とは逆向きの
螺線状にテープ状超電導体１３，２３．３３が巻回され
、これらを同軸上に配置している。そして、各テープ状
超電導体１２，１３，２２，２３，３２．３３の一端部
１２ａ、１３ａ、２２ａ、２３ａ、３２ａ、３３ａが超
電導体接続具４１によって互いに接続され、また、他端
部は、最外のボビン１１の外周面のテープ状超電導体１
２と最内のボビン３１の内周面のテープ状超電導体３３
の端部１２ｂと３３ｂを除いて、超電導体接続具４２に
よって互いに接続されている。
このような構造において、端部１２ｂと３３ｂの間に電
源を接続すると、例えば各外周面のテープ状超電導体１
２，２２．３２には実線矢印の向きに、各内周面のテー
プ状超電導体１３，２３．３３には破線矢印の向きに電
流が流れることになり、それぞれ同じ向きの磁場が形成
される。
源を接続すると、例えば各外周面のテープ状超電導体１
２，２２．３２には実線矢印の向きに、各内周面のテー
プ状超電導体１３，２３．３３には破線矢印の向きに電
流が流れることになり、それぞれ同じ向きの磁場が形成
される。
なお、以上の各側においては、テープ状超電導体の端部
を超電導体接続具４または４１．４２によって接続した
例を示したが、第６図に示すように、ボビン６１の外周
面６２．内周面６３に加えて端面６４にも超電導体膜を
形成し、外周面６２と内周面６３の螺線状パターンのエ
ツチングによる溝６２ｄと６３ｄを、この端面６４にお
いて溝６４ｄで結合することで、外周面と内周面のテー
プ状超電導体を端面の超電導体膜で接続することができ
る。
を超電導体接続具４または４１．４２によって接続した
例を示したが、第６図に示すように、ボビン６１の外周
面６２．内周面６３に加えて端面６４にも超電導体膜を
形成し、外周面６２と内周面６３の螺線状パターンのエ
ツチングによる溝６２ｄと６３ｄを、この端面６４にお
いて溝６４ｄで結合することで、外周面と内周面のテー
プ状超電導体を端面の超電導体膜で接続することができ
る。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、超電導体を線材
化して屈曲させる必要がないから、製造途中において折
損することがなく、また、アニールや密度の点において
も従来の線材によるコイルに比して極めて有利であり、
容易に臨界温度Ｔｃおよび臨界電流密度Ｊｃの向上を計
ることができ、特にＹ−Ｂ−Ｃ−０等の高温超電導体を
用いたマグネット用コイルとして、簡単な製法のもとに
高精能のものが得られる。
化して屈曲させる必要がないから、製造途中において折
損することがなく、また、アニールや密度の点において
も従来の線材によるコイルに比して極めて有利であり、
容易に臨界温度Ｔｃおよび臨界電流密度Ｊｃの向上を計
ることができ、特にＹ−Ｂ−Ｃ−０等の高温超電導体を
用いたマグネット用コイルとして、簡単な製法のもとに
高精能のものが得られる。
第１図乃至第４図は本発明実施例の構造を示す図で、第
１図は一部を中央縦断面図で示す正面図、第２図および
第３図はそれぞれその■−■およびｍ−ｍ断面図、第４
図はその接続部近傍の拡大図である。 第５図は本発明の詳細な説明図、 第６図は本発明の他の実施例の説明図である。 第７図は従来の超電導体コイルを製造するための線材の
説明図である。 １・・・円筒状ボビン ２．３・・・テープ状超電導体 ４・・・超電導体接続具 特許出願人 株式会社島津製作所代 理 人
弁理士 西１）新 第１図
１図は一部を中央縦断面図で示す正面図、第２図および
第３図はそれぞれその■−■およびｍ−ｍ断面図、第４
図はその接続部近傍の拡大図である。 第５図は本発明の詳細な説明図、 第６図は本発明の他の実施例の説明図である。 第７図は従来の超電導体コイルを製造するための線材の
説明図である。 １・・・円筒状ボビン ２．３・・・テープ状超電導体 ４・・・超電導体接続具 特許出願人 株式会社島津製作所代 理 人
弁理士 西１）新 第１図
Claims (2)
- （１）円筒状ボビンの外周面および内周面に沿って、そ
れぞれ互いに逆向きの螺線状にテープ状超電導体が巻回
され、かつ、上記ボビンの一端部において上記各テープ
状超電導体の一端が超電導体によって互いに接続されて
なる、超電導体テープコイル。 - （２）円筒状ボビンの外周面および内周面に、それぞれ
セラミックス超電導体膜を形成し、次に、その各超電導
体膜を、それぞれ互いに逆向きに螺線状にエッチングし
て上記ボビン外・内周面に互いに逆巻きの螺線状超電導
体を形成するとともに、その各螺線状超電導体の一端を
上記ボビンの一端部で超電導体によって互いに接続する
ことを特徴とする、超電導体テープコイルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322087A JPH01162305A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 超電導体テープコイルとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322087A JPH01162305A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 超電導体テープコイルとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162305A true JPH01162305A (ja) | 1989-06-26 |
Family
ID=18139769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322087A Pending JPH01162305A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 超電導体テープコイルとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01162305A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101028817B1 (ko) * | 2005-05-25 | 2011-04-12 | 현대중공업 주식회사 | 무유도 권선형의 고온 초전도 전류 제한기 |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62322087A patent/JPH01162305A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101028817B1 (ko) * | 2005-05-25 | 2011-04-12 | 현대중공업 주식회사 | 무유도 권선형의 고온 초전도 전류 제한기 |
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