JPH0239105B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0239105B2 JPH0239105B2 JP54115774A JP11577479A JPH0239105B2 JP H0239105 B2 JPH0239105 B2 JP H0239105B2 JP 54115774 A JP54115774 A JP 54115774A JP 11577479 A JP11577479 A JP 11577479A JP H0239105 B2 JPH0239105 B2 JP H0239105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- copper
- superconducting tape
- shield
- magnetic
- 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.)
- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
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- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超電導シールド組立体に関する。
従来、超電導を利用した磁気シールドは種々提
案され実験的に用いられている。シールドすべき
磁場の強さによつてシールド作用をする原理の異
なる超電導シールドが用いられている。比較的低
い磁場のシールドには第１種超電導体のマイスナ
ー効果（Missner effect）を利用するのが最良で
あり、例えばPb、Snによつて数100ガウス以下の
磁場をシールドすることが可能である。又、第２
種超電導体の混合状態（Mixed state）における
遮蔽電流（Screening current）を利用するシー
ルドで、原理的には数10キロガウスのシールドが
可能である。本発明は後者の第２種超電導体の混
合状態の原理による磁気シールドに関するもので
ある。
案され実験的に用いられている。シールドすべき
磁場の強さによつてシールド作用をする原理の異
なる超電導シールドが用いられている。比較的低
い磁場のシールドには第１種超電導体のマイスナ
ー効果（Missner effect）を利用するのが最良で
あり、例えばPb、Snによつて数100ガウス以下の
磁場をシールドすることが可能である。又、第２
種超電導体の混合状態（Mixed state）における
遮蔽電流（Screening current）を利用するシー
ルドで、原理的には数10キロガウスのシールドが
可能である。本発明は後者の第２種超電導体の混
合状態の原理による磁気シールドに関するもので
ある。
従来提案されている第２種超電導体による磁気
シールドは、第２種超電導体であるNb−Ti又は
Nb3Snからなる広幅のシートを、第１図に示す
如く所謂「スイス・ロール（Swiss roll）」の形
に巻きつけるか、第２図に示す如く多層に積層し
た半円筒状のものを向い合せて組み立てて円筒状
シールドを形成した構造のものである。しかしな
がら、このような構造の磁気シールドは次のよう
な欠点を有することが知られている： (1) 長尺体又は内径の大なる円筒状シールドを形
成するためには、広幅の超電導体シートを必要
とすること。しかるに広幅の超電導体シートは
特別に用意しなければ入手が容易でないが、特
にNb3Sn（Nb3Snの方がNb−Tiよりも高磁場
までシールドし得る）のシートを製作すること
は、脆性の高いNb3Snの性質からみて殆んど困
難である。Nb−Tiの場合は比較的広幅のシー
トを製作することが可能であるが、良好な磁気
シールド特性を得るために必要な銅又はアルミ
ニウムのコーテイングを特別に施さなければな
らない煩雑さが伴うものである。
シールドは、第２種超電導体であるNb−Ti又は
Nb3Snからなる広幅のシートを、第１図に示す
如く所謂「スイス・ロール（Swiss roll）」の形
に巻きつけるか、第２図に示す如く多層に積層し
た半円筒状のものを向い合せて組み立てて円筒状
シールドを形成した構造のものである。しかしな
がら、このような構造の磁気シールドは次のよう
な欠点を有することが知られている： (1) 長尺体又は内径の大なる円筒状シールドを形
成するためには、広幅の超電導体シートを必要
とすること。しかるに広幅の超電導体シートは
特別に用意しなければ入手が容易でないが、特
にNb3Sn（Nb3Snの方がNb−Tiよりも高磁場
までシールドし得る）のシートを製作すること
は、脆性の高いNb3Snの性質からみて殆んど困
難である。Nb−Tiの場合は比較的広幅のシー
トを製作することが可能であるが、良好な磁気
シールド特性を得るために必要な銅又はアルミ
ニウムのコーテイングを特別に施さなければな
らない煩雑さが伴うものである。
(2) 磁気シールドを構成している個々の超電導シ
ールドは磁場の圧力による力を受けるが、この
力による変形や変位の結果生ずる磁気シールド
特性悪化〔フラツクス ジヤンプ（Flux
jump）と言い円筒内部の磁束が急激に侵入し
てシールド不能になる〕等を防止するための完
壁な対策が講じられていない。
ールドは磁場の圧力による力を受けるが、この
力による変形や変位の結果生ずる磁気シールド
特性悪化〔フラツクス ジヤンプ（Flux
jump）と言い円筒内部の磁束が急激に侵入し
てシールド不能になる〕等を防止するための完
壁な対策が講じられていない。
本発明は、前述の如き諸欠点を改善すべく研究
の結果開発に成功したものであり、従つて本発明
の目的は上述のような従来の磁気シールドの欠点
を解消してフラツクスジヤンプのような磁気的不
安定性の発生を防止でき、超電導テープの電磁力
による動きや磁気応力による変形を防止できしか
も熱伝導度及び熱容量の大きな超電導シールド組
立体を提供することにある。この目的を達成する
ために、本発明による超電導シールド組立体は、
中空芯材上に超電導層をもつ積層超電導テープを
スパイラル状に巻き付け、該積層超電導テープ・
ターン間の間〓が相隣る積層超電導テープ層にお
けるターン間の間〓と重複しない配置とし、かつ
各積層超電導テープ層間に高純度金属箔を介在さ
せて組立体とし、該組立体を低融点金属で含浸し
たことを特徴としている。
の結果開発に成功したものであり、従つて本発明
の目的は上述のような従来の磁気シールドの欠点
を解消してフラツクスジヤンプのような磁気的不
安定性の発生を防止でき、超電導テープの電磁力
による動きや磁気応力による変形を防止できしか
も熱伝導度及び熱容量の大きな超電導シールド組
立体を提供することにある。この目的を達成する
ために、本発明による超電導シールド組立体は、
中空芯材上に超電導層をもつ積層超電導テープを
スパイラル状に巻き付け、該積層超電導テープ・
ターン間の間〓が相隣る積層超電導テープ層にお
けるターン間の間〓と重複しない配置とし、かつ
各積層超電導テープ層間に高純度金属箔を介在さ
せて組立体とし、該組立体を低融点金属で含浸し
たことを特徴としている。
中空芯材はステンレス鋼、銅、銅合金、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金から成り得る。
ニウム又はアルミニウム合金から成り得る。
また、高純度金属箔は銅又はアルミニウムから
成り得る。
成り得る。
さらに、含浸用低融点金属は半田、インジウ
ム、ウツドメタルから成り得る。
ム、ウツドメタルから成り得る。
本発明の一具体例を示す第３図及び第４図に基
いて更に詳述する。この具体例は円筒状シールド
に本発明を適用した場合であり、超電導マグネツ
ト用として標準的に市販されている超電導テープ
を使用したものである。
いて更に詳述する。この具体例は円筒状シールド
に本発明を適用した場合であり、超電導マグネツ
ト用として標準的に市販されている超電導テープ
を使用したものである。
図において、２はステンレス鋼、銅、銅合金、
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる中空
体の巻き芯、１，１′は市販の超電導テープであ
り、幅Ｗは４〜12.7mm程度のテープであつて、安
定化用銅メツキ又は銅箔半田付けを施してある。
３は超電導テープ１，１′間に巻き込んだ高純度
金属シートであり、銅又はアルミニウム等の箔で
ある。４は前記１，１′，２，３を巻き込んだ組
立体に含浸した低融点金属であつて、その例とし
ては半田、インジウム、ウツドメタル等を用いる
ことができる。
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる中空
体の巻き芯、１，１′は市販の超電導テープであ
り、幅Ｗは４〜12.7mm程度のテープであつて、安
定化用銅メツキ又は銅箔半田付けを施してある。
３は超電導テープ１，１′間に巻き込んだ高純度
金属シートであり、銅又はアルミニウム等の箔で
ある。４は前記１，１′，２，３を巻き込んだ組
立体に含浸した低融点金属であつて、その例とし
ては半田、インジウム、ウツドメタル等を用いる
ことができる。
図示のものから判る通り、巻き芯２上に市販の
超電導テープ１′をスパイラル状にかつ各ターン
間に隙間５′なく第１層を巻きつけ、この第１層
の上に高純度金属箔３の一層を巻きつける。
超電導テープ１′をスパイラル状にかつ各ターン
間に隙間５′なく第１層を巻きつけ、この第１層
の上に高純度金属箔３の一層を巻きつける。
ついで第２層の超電導テープ１をスパイラル状
に巻きつけるが、この場合第２層の各ターン間の
隙間５は、第１層の各ターン間の隙間５′を重複
しないよう、第３図図示の如くずらして第１層に
準じて巻きつける。尚、各層に巻きつける超電導
テープは各層の端部で切断しても差支えない。
又、シールドする磁場の強さに応じて超電導テー
プは何層にも繰返し必要な厚みとなるまで巻き重
ねる。
に巻きつけるが、この場合第２層の各ターン間の
隙間５は、第１層の各ターン間の隙間５′を重複
しないよう、第３図図示の如くずらして第１層に
準じて巻きつける。尚、各層に巻きつける超電導
テープは各層の端部で切断しても差支えない。
又、シールドする磁場の強さに応じて超電導テー
プは何層にも繰返し必要な厚みとなるまで巻き重
ねる。
以上のようにして形成された組立体は、ついで
前述した低融点金属４の浴で真空含浸したのち、
両端部及び表面を機械加工して所定の寸法とす
る。
前述した低融点金属４の浴で真空含浸したのち、
両端部及び表面を機械加工して所定の寸法とす
る。
各超電導テープ間に巻き込まれる高純度金属箔
は、使用に際して生起する急激な磁束変化をダン
プして超電導テープにフラツクス・ジヤンプの起
ることを防止する作用、効果を有する。又、組立
体を低融点金属により含浸することにより、巻き
つけられた超電導テープが電磁力により移動した
り、磁気応力によつて変形することを防止すると
共に、一体化した磁気シールドの熱伝導率を高
め、同時に熱容量を大きくして急激な温度上昇を
避けると共に外部の冷媒の冷却を改善するもので
ある。
は、使用に際して生起する急激な磁束変化をダン
プして超電導テープにフラツクス・ジヤンプの起
ることを防止する作用、効果を有する。又、組立
体を低融点金属により含浸することにより、巻き
つけられた超電導テープが電磁力により移動した
り、磁気応力によつて変形することを防止すると
共に、一体化した磁気シールドの熱伝導率を高
め、同時に熱容量を大きくして急激な温度上昇を
避けると共に外部の冷媒の冷却を改善するもので
ある。
以下第５図を用いて図示円筒型超電導シールド
組立体のシールド作用について説明する。
組立体のシールド作用について説明する。
円筒型超電導シールド組立体の円筒軸に平行な
磁場に対しては円周方向の電流は閉回路を形成し
ないのでシールド作用は得られないが、円筒軸に
垂直な磁場に対しては第５図に示すように軸方向
電流IZが誘起され、閉回路を構成するので、シー
ルド作用が得られる。
磁場に対しては円周方向の電流は閉回路を形成し
ないのでシールド作用は得られないが、円筒軸に
垂直な磁場に対しては第５図に示すように軸方向
電流IZが誘起され、閉回路を構成するので、シー
ルド作用が得られる。
すなわち第５図にはスパイラルに巻かれた超電
導テープの任意の１ターンを示し、外部磁場を打
ち消すように、半ターンの閉回路を形成してテー
プに電流が流れる。外部垂直磁場をByとすると、
テープ内部で閉じる電流のうち円周成分は打ち消
されるが、軸方向の電流成分IZのみは残る。
導テープの任意の１ターンを示し、外部磁場を打
ち消すように、半ターンの閉回路を形成してテー
プに電流が流れる。外部垂直磁場をByとすると、
テープ内部で閉じる電流のうち円周成分は打ち消
されるが、軸方向の電流成分IZのみは残る。
従つて全ターンについてこの軸方向電流が加え
合わさるとシールド組立体は対向するサドル型の
コイルと等価となり、円筒軸に垂直な磁場をシー
ルドすることになる。
合わさるとシールド組立体は対向するサドル型の
コイルと等価となり、円筒軸に垂直な磁場をシー
ルドすることになる。
本発明を実施例に基いて更に詳述する。
実施例
使用した超電導テープ、V3Ga（巾10mm×厚さ
0.14mm） 使用した金属箔 アルミニウム（純度99.99％
0.8mm厚） シールド組立体寸法 （超電導層数34層） 内径 26mmφ 外径 46〃φ 長さ 80mm 使用低融点金属 ウツド・メタル シールド磁場 9KG 上記組立体に外部磁場を該組立体の長手方向に
垂直に印加し、シールド組立体内部の磁場と外部
磁場を同時にホール素子で測定しながら、外部磁
場を０から次第に9KGまで増加し、その後順次
減少させたところ、組立体内部の磁場は常に０の
まゝであつた。
0.14mm） 使用した金属箔 アルミニウム（純度99.99％
0.8mm厚） シールド組立体寸法 （超電導層数34層） 内径 26mmφ 外径 46〃φ 長さ 80mm 使用低融点金属 ウツド・メタル シールド磁場 9KG 上記組立体に外部磁場を該組立体の長手方向に
垂直に印加し、シールド組立体内部の磁場と外部
磁場を同時にホール素子で測定しながら、外部磁
場を０から次第に9KGまで増加し、その後順次
減少させたところ、組立体内部の磁場は常に０の
まゝであつた。
第１図及び第２図は従来の磁気シールド組立体
の断面図、第３図は本発明の超電導磁気シールド
組立体の斜視図、第４図は、第３図−線の断
面図、第５図はシールド作用を説明する説明図で
ある。図中１，１′は超電導テープ、２は巻き芯、
３は金属箔、４は低融点金属、５，５′は各ター
ン間の間隙を示す。
の断面図、第３図は本発明の超電導磁気シールド
組立体の斜視図、第４図は、第３図−線の断
面図、第５図はシールド作用を説明する説明図で
ある。図中１，１′は超電導テープ、２は巻き芯、
３は金属箔、４は低融点金属、５，５′は各ター
ン間の間隙を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中空芯材上に超電導層をもつ積層超電導テー
プをスパイラル状に巻き付け、該積層超電導テー
プ・ターン間の間〓が相隣る積層超電導テープ層
におけるターン間の間〓と重複しない配置とし、
かつ各積層超電導テープ層間に高純度金属箔を介
在させて組立体とし、該組立体を低融点金属で含
浸したことを特徴とする超電導シールド組立体。 ２ 中空芯材がステンレス鋼、銅、銅合金、アル
ミニウム又はアルミニウム合金である特許請求の
範囲第１項に記載の超電導シールド組立体。 ３ 高純度金属箔が銅又はアルミニウムである特
許請求の範囲第１項に記載の超電導シールド組立
体。 ４ 含浸用低融点金属が半田、インジウム、ウツ
ドメタルである特許請求の範囲第１項に記載の超
電導シールド組立体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11577479A JPS5640289A (en) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | Superconductive shielding assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11577479A JPS5640289A (en) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | Superconductive shielding assembly |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5640289A JPS5640289A (en) | 1981-04-16 |
| JPH0239105B2 true JPH0239105B2 (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=14670717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11577479A Granted JPS5640289A (en) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | Superconductive shielding assembly |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5640289A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002290127A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Kenwa Kk | アンテナ用ガイド管 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61231778A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-16 | Shimadzu Corp | 超伝導シ−ルド体 |
| JPS6416698U (ja) * | 1987-07-17 | 1989-01-27 | ||
| JP2822034B2 (ja) * | 1987-08-21 | 1998-11-05 | セイコーエプソン株式会社 | 磁気シールド材料 |
| JPH01109509A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Sharp Corp | 薄膜磁気ヘッド |
| JPH0779200B2 (ja) * | 1988-05-30 | 1995-08-23 | 大阪府 | 超電導磁気シールド体 |
| JPH0238697U (ja) * | 1988-09-08 | 1990-03-14 | ||
| JPH0682949B2 (ja) * | 1990-03-23 | 1994-10-19 | 新日本製鐵株式会社 | 超電導磁気シールド体およびその製造方法 |
| US6759593B2 (en) * | 2000-11-14 | 2004-07-06 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Superconducting cable |
| JP3858221B2 (ja) * | 2002-06-12 | 2006-12-13 | 財団法人国際超電導産業技術研究センター | 高温超電導バルク材製超電導磁石及びその製造方法 |
| JP6402501B2 (ja) * | 2014-06-20 | 2018-10-10 | アイシン精機株式会社 | 超電導磁場発生装置、超電導磁場発生方法及び核磁気共鳴装置 |
| EP4246602A1 (de) * | 2022-03-14 | 2023-09-20 | Theva Dünnschichttechnik GmbH | Hermetisch dichter hochtemperatursupraleitender bandleiter |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145240B2 (ja) * | 1972-06-23 | 1976-12-02 |
-
1979
- 1979-09-11 JP JP11577479A patent/JPS5640289A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002290127A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Kenwa Kk | アンテナ用ガイド管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5640289A (en) | 1981-04-16 |
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