JPH01276605A - 超電導マグネットの製造方法 - Google Patents
超電導マグネットの製造方法Info
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- JPH01276605A JPH01276605A JP10685588A JP10685588A JPH01276605A JP H01276605 A JPH01276605 A JP H01276605A JP 10685588 A JP10685588 A JP 10685588A JP 10685588 A JP10685588 A JP 10685588A JP H01276605 A JPH01276605 A JP H01276605A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、酸化物高温超電導材料を用いて超電導マグ
ネットを製造するための製造方法に関するものである。
ネットを製造するための製造方法に関するものである。
［従来の技術および発明が解決しようとする課題］酸化
物高温超電導材料は、９０に程度の高い臨界温度を示す
ことから、液体窒素温度以上の温度で動作する超電導マ
グネットの材料として極めて有望視されている。
物高温超電導材料は、９０に程度の高い臨界温度を示す
ことから、液体窒素温度以上の温度で動作する超電導マ
グネットの材料として極めて有望視されている。
しかしながら、酸化物高温超電導材料は可撓性に乏しい
ため、テープ状や線状に加工した後コイル状に曲げ加工
しようとすると、超電導材料の部分に歪が生じ、さらに
はクラックが発生して電流を流すことができない状態と
なる場合があった。
ため、テープ状や線状に加工した後コイル状に曲げ加工
しようとすると、超電導材料の部分に歪が生じ、さらに
はクラックが発生して電流を流すことができない状態と
なる場合があった。
このため、コイルサイズの小さな超電導マグネットを製
造することができないという問題を生じた。
造することができないという問題を生じた。
このような問題は、特に大きな電流を流す目的で超電導
層を厚くすればするほど重大な間通となった。
層を厚くすればするほど重大な間通となった。
この発明の目的は、超電導層に歪を与えることなく、超
電導層の厚みを厚くしあるいは小型化することのできる
超電導マグネットの製造方法を提供することにある。
電導層の厚みを厚くしあるいは小型化することのできる
超電導マグネットの製造方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
この発明の製造方法では、円筒状基材の外周面のまわり
に酸化物超電導層を形成した後、該酸化物超電導層を円
筒状基材の外周面のまわりで螺旋状に残すように、螺旋
状部以外の領域の酸化物超電導層を除去するかまたは螺
旋状部以外の領域の酸化物超電導層の使用温度における
超電導性を失わせ、超電導マグネットを製造することを
特徴としている。
に酸化物超電導層を形成した後、該酸化物超電導層を円
筒状基材の外周面のまわりで螺旋状に残すように、螺旋
状部以外の領域の酸化物超電導層を除去するかまたは螺
旋状部以外の領域の酸化物超電導層の使用温度における
超電導性を失わせ、超電導マグネットを製造することを
特徴としている。
螺旋状部以外の領域の酸化物超電導層を除去する方法と
しては、たとえばレーザ加工によるエツチングや、フォ
トレジストとリン酸もしくは塩酸等によるエツチングな
どによる方法が挙げられる。
しては、たとえばレーザ加工によるエツチングや、フォ
トレジストとリン酸もしくは塩酸等によるエツチングな
どによる方法が挙げられる。
螺旋状部以外の領域の酸化物超電導層の使用温度におけ
る超電導性を失わせる方法としては、たとえば加熱によ
る超電導性の破壊などが挙げられる。このような加熱は
、たとえばレーザ光照射による加熱で行なうことができ
る。
る超電導性を失わせる方法としては、たとえば加熱によ
る超電導性の破壊などが挙げられる。このような加熱は
、たとえばレーザ光照射による加熱で行なうことができ
る。
［作用］
この発明の製造方法では、酸化物超電導層を最終形状に
近い形状で形成し、螺旋状部以外の部分を除去するかあ
るいは超電導性を失わせることによって、超電導層を螺
旋状に残し超電導マグネットのコイルとしている。
近い形状で形成し、螺旋状部以外の部分を除去するかあ
るいは超電導性を失わせることによって、超電導層を螺
旋状に残し超電導マグネットのコイルとしている。
したがって、従来の超電導マグネットの製造方法のよう
に、曲げ加工をする必要がなく、酸化物超電導層に歪や
クラックを与えることがない。
に、曲げ加工をする必要がなく、酸化物超電導層に歪や
クラックを与えることがない。
［実施例］
第１図は、この発明の一実施例により製造された超電導
マグネットを示す斜視図である。円筒状基材１の外周面
上には、中間層としての酸化マグネシウム層２が形成さ
れており、この酸化マグネシウム層２の上に酸化物超電
導層の螺旋状部３ａが形成されている。この螺旋状部３
ａが超電導マグネットのコイルをなしている。
マグネットを示す斜視図である。円筒状基材１の外周面
上には、中間層としての酸化マグネシウム層２が形成さ
れており、この酸化マグネシウム層２の上に酸化物超電
導層の螺旋状部３ａが形成されている。この螺旋状部３
ａが超電導マグネットのコイルをなしている。
以下、この第１図の実施例を製造する工程を第２図〜第
４図を示して説明する。
４図を示して説明する。
第２図は、この実施例に用いられる円筒状基材を示す斜
視図である。この実施例では、円筒状基材としてステン
レスＳＵＳを用いている。
視図である。この実施例では、円筒状基材としてステン
レスＳＵＳを用いている。
第３図に斜視図で示すように、この円筒状基材〕の上に
中間層としての酸化マグネシウム層２が形成される。こ
の実施例では、スパッタ法により酸化マグネシウム層２
を形成している。
中間層としての酸化マグネシウム層２が形成される。こ
の実施例では、スパッタ法により酸化マグネシウム層２
を形成している。
第４図に斜視図で示すように、この酸化マグネシウム層
２の上に、酸化物超電導層３が形成される。この実施例
では、ＹＢａ２ Ｃｕ、０７の組成の酸化物超電導層を
、スパッタ法により形成した。
２の上に、酸化物超電導層３が形成される。この実施例
では、ＹＢａ２ Ｃｕ、０７の組成の酸化物超電導層を
、スパッタ法により形成した。
次に、螺旋状部３ａ以外の領域３ｂの酸化物超電導層を
エツチングにより除去して、第１図に示すような超電導
マグネットを得る。この実施例ではレーザ加工によりエ
ツチングし螺旋状部以外の領域３ｂを除去した。なお、
この発明で超電導層を除去する方法としては、レーザ加
工によるエツチングに限定されるものではなく、たとえ
ば、リン酸や塩酸等によるエツチングも可能である。こ
の際には、フォトレジストと組合わせておこなうことが
できる。
エツチングにより除去して、第１図に示すような超電導
マグネットを得る。この実施例ではレーザ加工によりエ
ツチングし螺旋状部以外の領域３ｂを除去した。なお、
この発明で超電導層を除去する方法としては、レーザ加
工によるエツチングに限定されるものではなく、たとえ
ば、リン酸や塩酸等によるエツチングも可能である。こ
の際には、フォトレジストと組合わせておこなうことが
できる。
なお、酸化物超電導層３の部分のみを除去するか、ある
いは酸化マグネシウム層２の部分をも除去するかは、除
去方法の種類や条件によって定めることができる。
いは酸化マグネシウム層２の部分をも除去するかは、除
去方法の種類や条件によって定めることができる。
第４図において、螺旋状部以外の領域３ｂは、二点鎖線
で挾まれたハツチングで示す領域であるが、この発明で
はこの部分の酸化物超電導層を除去してもよいし、この
部分の酸化物超電導層の使用温度における超電導性を失
わせてもよい。すなわち、必ずしも酸化物超電導層を除
去せずとも、その超電導性を失わせることにより酸化物
超電導層をコイルとした超電導マグネットとすることが
できる。酸化物超電導層の使用温度における超電導性を
失わせる方法としては、たとえばレーザ照射による加熱
がある。螺旋状部以外の領域３ｂの部分にレーザ光を照
射し、その部分の温度を上げることによって、組成等に
変化を与え超電導性を失わさせることができる。なお、
この超電導性は、超電導マグネットが使用される温度で
の超電導性を意味する。
で挾まれたハツチングで示す領域であるが、この発明で
はこの部分の酸化物超電導層を除去してもよいし、この
部分の酸化物超電導層の使用温度における超電導性を失
わせてもよい。すなわち、必ずしも酸化物超電導層を除
去せずとも、その超電導性を失わせることにより酸化物
超電導層をコイルとした超電導マグネットとすることが
できる。酸化物超電導層の使用温度における超電導性を
失わせる方法としては、たとえばレーザ照射による加熱
がある。螺旋状部以外の領域３ｂの部分にレーザ光を照
射し、その部分の温度を上げることによって、組成等に
変化を与え超電導性を失わさせることができる。なお、
この超電導性は、超電導マグネットが使用される温度で
の超電導性を意味する。
この実施例では、中間層としての酸化マグネシウム層を
円筒状基材と酸化物超電導層との間に形成している。こ
の酸化マグネシウム層は、（１００）方向に自然配向し
て形成されやすいため、この酸化物層上に形成される酸
化物超電導層も（１００）配向となるように結晶性が制
御される。このため、形成される酸化物超電導層の超電
導特性を向上させることができる。また、酸化マグネシ
ウム層は、円筒状基材と酸化物超電導層との間で生じる
相互拡散を防止する役割も果たしている。
円筒状基材と酸化物超電導層との間に形成している。こ
の酸化マグネシウム層は、（１００）方向に自然配向し
て形成されやすいため、この酸化物層上に形成される酸
化物超電導層も（１００）配向となるように結晶性が制
御される。このため、形成される酸化物超電導層の超電
導特性を向上させることができる。また、酸化マグネシ
ウム層は、円筒状基材と酸化物超電導層との間で生じる
相互拡散を防止する役割も果たしている。
しかしながら、この発明においては、酸化マグネシウム
層以外のたとえばチタン酸ストロンチウムなどのような
その他の中間層でもよく、またこのような中間層を設け
ずに直接に円筒状基材上に酸化物超電導層を設けてもよ
い。
層以外のたとえばチタン酸ストロンチウムなどのような
その他の中間層でもよく、またこのような中間層を設け
ずに直接に円筒状基材上に酸化物超電導層を設けてもよ
い。
この発明で用いられる円筒状基材は、実施例で述べたス
テンレスに限定されることはなく、たとえばニッケルな
どの金属も用いることができる。
テンレスに限定されることはなく、たとえばニッケルな
どの金属も用いることができる。
また、金属以外の材質で゛あってもよい。円筒状基材は
、磁性を有しないことが好ましい。
、磁性を有しないことが好ましい。
上述の実施例では、超電導層としてＹＢａ２ Ｃｕ、０
．の組成のものを例示したが、それ以外の酸化物超電導
層であってもよいことは言うまでもない。
．の組成のものを例示したが、それ以外の酸化物超電導
層であってもよいことは言うまでもない。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明の製造方法によれば、酸
化物超電導層を最終形状に近い形状で形成させることが
でき、コイルの形状とするのに曲げ加工等を行なう必要
がない。したがって、酸化物超電導層に歪を与えること
なく超電導マグネットとすることができる。このため、
超電導層の厚みを従来よりも厚くすることができ、また
コイルの曲率を従来よりも小さくして、超電導マグネッ
トを小型化することが可能になる。
化物超電導層を最終形状に近い形状で形成させることが
でき、コイルの形状とするのに曲げ加工等を行なう必要
がない。したがって、酸化物超電導層に歪を与えること
なく超電導マグネットとすることができる。このため、
超電導層の厚みを従来よりも厚くすることができ、また
コイルの曲率を従来よりも小さくして、超電導マグネッ
トを小型化することが可能になる。
第１図は、この発明の一実施例による超電導マグネット
を示す斜視図である。第２図は、この発明の一実施例に
用いられる円筒状基材を示す斜視図である。第３図は、
この発明の一実施例に用いられる円筒状基材の上に酸化
マグネシウム層を形成した状態を示す斜視図である。第
４図は、この発明の実施例において酸化物超電導層を形
成した後の状態を示す斜視図である。 図において、１は円筒状基材、２は酸化マグネシウム層
、３は酸化物超電導層、３ａは螺旋状部、３ｂは螺旋状
部以外の領域を示す。
を示す斜視図である。第２図は、この発明の一実施例に
用いられる円筒状基材を示す斜視図である。第３図は、
この発明の一実施例に用いられる円筒状基材の上に酸化
マグネシウム層を形成した状態を示す斜視図である。第
４図は、この発明の実施例において酸化物超電導層を形
成した後の状態を示す斜視図である。 図において、１は円筒状基材、２は酸化マグネシウム層
、３は酸化物超電導層、３ａは螺旋状部、３ｂは螺旋状
部以外の領域を示す。
Claims (1)
- （１）円筒状基材の外周面のまわりに酸化物超電導層を
形成した後、該酸化物超電導層を前記円筒状基材の外周
面のまわりで螺旋状に残すように、螺旋状部以外の領域
の酸化物超電導層を除去するかまたは螺旋状部以外の領
域の酸化物超電導層の使用温度における超電導性を失わ
せることを特徴とする、超電導マグネットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10685588A JPH01276605A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 超電導マグネットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10685588A JPH01276605A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 超電導マグネットの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276605A true JPH01276605A (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=14444209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10685588A Pending JPH01276605A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 超電導マグネットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01276605A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8061016B2 (en) * | 2001-08-24 | 2011-11-22 | 3-Cs Ltd | Superconducting coil fabrication |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6459903A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Semiconductor Energy Lab | Superconducting coil |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP10685588A patent/JPH01276605A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6459903A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Semiconductor Energy Lab | Superconducting coil |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8061016B2 (en) * | 2001-08-24 | 2011-11-22 | 3-Cs Ltd | Superconducting coil fabrication |
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