JPH0317247A - 長さの案定したニオブ・スズ線および焼なまし方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は超伝導線の改良に間するものであって４更に詳
しく言えば、ニオプ・スズ合金線の製造方法に関する。

ニオブ・スズ合金超伝導体は脆くて破損し易いものであ
る。かかる性質は、特に電磁石において使用するために
それを細いフィラメント線に引いてコイル状に巻いた場
合に顕著となる．ニオブスズ合金超伝導体中の超伝導物
質は、金属間化合物の三二オプスズ＜Ｎｂ３Ｓｎ）であ
る．このＮｂ３Ｓｎが線中に存在する脆い物質であるか
ら、線の内部に連続した超伝導路を維持するためには、
線の全長にわたってＮｂ３Ｓｎ薄膜の連続性を確保しな
ければならない．その結果、かかる線の製造に際しては
、純粋な金属二オブおよび金属スズを用いて線引きを行
った後、それに熱処理を施してニオブとスズとを反応さ
せることにより、　ニオブ上にＮｂ３Ｓｎの連続層が生
成される．なお、ここで言う「ニオブ・スズ線」とは、
少なくともニオブおよびスズを含みかつ安定材として作
用する銅被覆によって包囲された線を指す。熱処理によ
って生戊される超伝導化合物Ｎｂ３Ｓｎの電流容量特性
を改善するため、少量の他種元素（たとえばチタン）が
添加されることもある．かかる線を包囲する安定材は特
定の線機能を安定化するために役立つものであって、た
とえば、線が超伝導状態から常伝導状態に変化した場合
に迂回電流路として役立ち、また線を機械的に補強する
ために役立つ．従来、ニオブ・スズ線の製造に当っては
、棒または網状シ一トの形態を持った金属二オブと、青
銅のごときスズ合金または銅で包囲されたスズ棒の形態
を持ったスズとを含む銅被覆線が用意される．かかるニ
オブおよびスズは互いに近接しているから、後続の熱処
理に際し、ニオブとスズとが反応してニオブ上にＮｂ３
Ｓｎの連続薄膜を生成する．このようにニオブとスズと
を合金化してＮｂ３Ｓｌ１を生成させる工程は、以後、
「反応生成」また「反応焼なまし」と呼ばれる． 反応焼なまし以前には、上記の線は延性を有し、従って
マンドレルの回りに巻付けて容易にコイルを形或するこ
とができる．反応焼なまし時には線の内部に脆い金属間
化合物Ｎｂ３Ｓｎが生成するから、以後は細心の注意を
払わなければ線をコイル状に巻くことができなくなる，
Ｎｂ３Ｓｎを反応生成させるための焼なまし操作には、
線の超伝導性またはそれの加工性に有害な影響を及ぼす
数多くの困難が伴う。たとえば、銅被覆を包囲する絶縁
材は焼なまし操作中に損傷を受け易く、従って線の位置
ずれやく更には〉線同士の融着を引起こすことがある．
かかる線から形或される超伝導磁石においては、焼なま
し操作時に線が過度の位置ずれを起こすと、所望の巻付
け状態が維持されなくなる．線の巻付け状態が正しく維
持されないと、磁石の動作時に所望の一様な磁界が得ら
れなくなる．更にまた、線同士が融着または接触を起こ
すと、巻線間において電気的な短絡が生じる．かかる短
絡が生じると、超伝導磁石の動作開始時に磁界を連続的
に強めることが極めて困難となる。その上、焼なまし後
に線を更に加工することが所望される場合には、融着し
た線はそれに＃Ａ傷を与えることなしにコイルから巻戻
すことが不可能となる．以後、・電気的短絡」を単に「
短絡」と呼ぶことがある． コイルの状態でＮｂ３Ｓｎを反応生成させるための従来
の方法としては、２つの一般的方法が知られている．「
反応一巻付け法」と呼ばれる第１の方法においては、　
絶縁された銅被覆ニオブ・スズ線を巻枠上に巻いて焼な
ましを施すことによってＮ　ｂ３Ｓ　ｎが生成される．
次いで、それが超伝導磁石用のコイル巻型上に注意深く
巻き直される．上記の焼なよしは約２００〜７００℃の
範囲内における一連の熱処理から成っていて、そのため
には１〜２週間の期間を要することがある．かがる焼な
まし時の熱処理は、ニオブとスズとを反応させて超伝導
性のＮｂ３３ｎを生成させると共に、磁石のごとき超伝
導装置において要求される電流容量特性が得られるよう
に制御される．焼なましに際して線同士の融着が起こる
と、巻枠からの巻戻しに際して線の損傷が生じ、そのた
めに線の超伝導性が損なわれることがある。

「巻付け一反応法」と呼ばれる第２の方法においては、
絶縁された銅被覆ニオブ・スズ線が磁石のコイル巻型上
に直接に巻付けられる．次いで、一連の熱処理から成る
上記のごとき反応焼なましを線に施すことによって超伝
導性のＮｂ３Ｓｎが生成される．この方法の欠点は、焼
なまし時の熱処理に耐え得る材料でコイル巻型を作製し
なければならないことである。たとえば、ガラス繊維強
化樹脂製のコイル巻型は焼なまし温度に雨えることがで
きないのである．更にまた、この方法によって製造され
た磁石は上記のごとき融着、短絡および線の位置ずれを
非常に起こし易い． 巻付け一反応法および反応一巻付け法のいずれにおいて
も、ニオブ・スズ線は焼なまし操作に際して更に別の原
因がら損傷を受け易い．スズは約２３０″Ｃで融解する
から、Ｎｂ３Ｓｎを反応生成させるために必要な温度に
おいてはそれは溶融状態となる．それ故、線の銅被覆に
穿孔や損傷が生じると溶融スズの漏出が起こることがあ
る．かがる穿孔や損傷は、線引き方法または銅被覆中の
包含物によって引起こされることがある．スズの漏出は
絶縁材に損傷を与えると共に、線中に抵抗領域または常
伝導領域を形或し、そして頴著な漏出が起こった場合に
はＮｂ３Ｓｏがほとんど生成されなくなる。焼なましに
際して線に加わる応力は５かかる包含物による損傷や亀
裂の位置においてスズが漏出する傾向を増大させると共
に、ＮｂｌＳｏの超伝導路が破断される傾向を増大させ
るこεが判明している． 上記のごとき問題の一因として本発明者等が発見した事
実は、Ｎｈ３Ｓｒ＋を生成させるために必要な反応焼な
ましに際してニオブ・スズ線が長さ方向に収縮すること
である。このようなニオブ・スズ線の収縮の大部分は脆
い金属間化合物Ｎｂ３Ｓｎが生成する以前に生起させる
ことができるが、これは意外なことである．なぜなら、
ががる線の主要楕戒要素（すなわち、銅、ニオブ、およ
びスズまたはスズ合金）は正の熱膨張率を有しており、
従って７００’Ｃまでの温度に加熱された場合には膨張
して長さの増大を示すものと予想されるからである． 従来の反応焼なましに際しては、ニオブ・スズ線は中実
のマンドレルの回りにきつく巻付けられていたから、線
の収縮が起こると、線およびそれを包囲する絶縁材中に
内部引張応力が生じることになる。なぜなら、コイル状
に巻かれた線は反応焼なまし時に中実のマンドレル上で
収縮することが妨げられるからである。かかる応力が線
またはそれを包囲する絶縁材中に存在する欠陥、包含物
または損傷と合併すると、線およびそれを包囲する絶縁
材中の穿孔、亀裂および破断が一層悪化することになる
．このような内部引張応力は、線の内部に生成されかつ
線の全長にわたって存在する脆いＮｂ３Ｓｎの連続薄膜
を破損し易いことに注意されたい．その結果、かかる穿
孔、亀裂または破断は線の超伝導性を部分的または全体
的に破壊することがある．その上、反応焼なましに際し
ては５線の穿孔、亀裂または破断によって溶融スズの漏
出が起こると共に、絶縁材の亀裂または破断によって巻
線同士が接触して融着や短絡を引起こすことがある．更
にまた、かかる線の収縮あるいはそれと絶縁材の損傷と
の組合せにより、超伝導磁石の最適性能を達成するため
に所望される計算された巻付け位置から線が実質的なず
れを生じることもある。

発明の要約 本発明は、Ｎｂ３Ｓｎの生成に先立ってニオブ・スズ線
を拘束されない条件下で収縮させるような磁石用ニオブ
・スズ線の製造方法を提供するものである．本発明はま
た、改良されたニオプ・スズ線をも提供する．かがる線
は、以後は単にｒ線」と呼ばれることもある． 本発明方法の実施の一態様の従えば、拘束を受けずに長
さの減少が起こり得るようにニオブ・スズ線が配置され
る．次いで、ががる線に収縮焼なましを施すことにより
、実質的な量のＮｂ３Ｓｒ＋を反応生成させることなし
に線の収縮が引起こされる．ここで言う「収縮焼なまし
」とは、ニオプ・スズ線に関する従来の全焼なましサイ
クルによって引起こされる長さ方向の収縮の少なくとも
実質的な部分に相当する量だけ該線を収縮させる温度お
よび時間条件下で該線に熱処理を施すことを意味する．
なお、収縮焼なましに際しては、拘束されない条件下で
Ｎｂ３Ｓｎ生成のための反応焼なましを受けた場合に線
が収縮する長さの少なくとも約５０％に相当するだけの
線の収縮が起こることが好ましい。このような少なくと
も約５０％の収縮をもたらす収縮焼なましは、実質的な
量のＮｂ３ＳＩ１を反応生成させることなく、約１７０
〜２２５℃で少なくとも約１０時間にわたって線を加熱
すること、２２５〜２７５℃で少なくとも約２時間にわ
たって線を加熱すること、約２７５〜３ｏＯ℃で少なく
とも約１時間にわたって線を加熱すること、あるいは保
持時間なしに線を少なくとも約３００℃に加熱すること
から成る． 上記のごとき収縮焼なましに際しては、実質的に拘束を
受けない条件下で線の収縮を可能にする張力が維持され
るようにして線が配置される。そのためには、たとえば
、マンドレルの周長よりも大きい周長を成すようにして
マンドレルの回りに線をゆるく巻付けるか、線の収縮に
応じて周長の減少を示す収縮性のマンドレルの回りに線
を巻けけるか、あるいは小さい張力を維持しながら線を
１つのコイルから別のコイルに移すことにより、実質的
に拘束を受けない条件下で線を収縮させればよい．この
ようにして拘束を受けない条件下で収縮を起こさせるこ
とにより、長さ寸法の安定したニオブ・スズ線が得られ
るのである．収縮焼なましの後、線に反応焼なましを施
すことによって脆いＮｂ３Ｓ＋＋が生成される．その際
には、従来の反応焼なましおよび加工によって引起こさ
れるような大きい応力を線が受けることはないので、反
応焼なましは極めて容易となる．すなわち、スズの漏出
、絶縁破壊、線の融着、および線の破断が非常に起こり
難くなるため、線中の連続した超伝導路が確保されるの
である．添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を
読めば、本発明は一層容易に理解されよう．発明の詳細
な説明 本発明の方法によれば、改良されたニオブ・スズ線が製
造される．詳しく述べれば、長さの減少に際して実質的
に拘束を受けないようにニオブ・スズ線が配置される．
次いで、実質的な量のＮｂ，Ｓｏを生戊することなく、
自由に長さの減少が起こり得るような条件下で線に収縮
焼なましが施される．好適な実施の態様に従えば、拘束
を受けない条件下でＮｂｇＳｎ生戊のための反応焼なま
しを受けた場合に線が収縮する長さの少なくとも約５０
％に相当するだけの線の収縮が起こるようにして収縮焼
なましが実施される．このような少なくとも約５０％の
収縮をもたらす収縮焼なましは、約１７０〜２２５℃で
少なくとも約１０時間にわたって線を加熱すること、２
２５〜２７５゜Ｃで少なくとも約２時間にわたって線を
加熱すること、約２７５〜３００℃で少なくとも約１時
間にわたって線を加熱すること、あるいは保持時間なし
に線を少なくとも約３００℃に加熱することから成る．
とは言え、スズが融解しないためにそれの漏出が起こら
ないという点からすれば、１７０〜２２５℃の温度範囲
が好適である。なお、収ｍ焼なまし用の温度および時間
条件は実質的な量のＮｂ，ＳＩ！が反応生成する前に線
の実質的な収縮が完了するように制限される． 実質的に拘束を受けない条件下でニオブ・スズ線に収縮
焼なましを施せば、実質的に長さの安定したニオブ・ス
ズ線が得られる．長さの安定したニオブ・スズ線をマン
ドレル上に巻付けた場合、反応焼なましに際しても線の
収縮が起こらないため、線中に大きい内部引張応力が生
じることがない．それ故、長さの安定したニオブ・スズ
線は、従来のコイル状二オプ・スズ線に反応焼なましを
施した場合に生じる内部引張応力によって引起こされる
スズの漏出、融着、短絡、巻線の顕著な位置ずれ、およ
び超伝導路の破断が極めて起こり難い改良されたニオブ
・スズ線である． 上記のごとき収縮焼なよしは、線に反応焼なましを施し
てＮｂ３Ｓｎを生成させる場合において線中に生じる内
部引張応力をできるだけ小さくするために実施されるも
のである．反応焼なましによって超伝導性のＮｂ３Ｓｎ
を生成させる際に起こる線の収縮を最小限に抑えるよう
に改良されたニオブ・スズ線を製造するための収縮焼な
ましを実施する際には、下記のごとき手順を使用するこ
とができる． ニオブ・スズ線に超伝導性を付与することが所望される
場合には、収縮状態にある線に対し、仮のマンドレル上
において反応焼なましを施すが、あるいはくコイル巻型
材料が焼なまし温度に耐え得るならば）磁石用のコイル
巻型上において反応焼なましを施せばよい。とは言え、
本発明の改良に従えば、それに先立ってニオブ・スズ線
の収縮焼なましが実施されるのである． たとえば、周長の減少が起こり得るような収縮性のマン
ドレル上にニオブ・スズ線が巻付けられる．２種のかか
るマンドレルが第１および２図に示されている．第１図
の場合には、マンドレル１０の因りにガラス繊維のごと
き圧縮可能な絶縁材１２が配置される．マンドレル１０
の回りに配置される圧縮可能な絶縁材ｌ２の量は、マン
ドレル１０の周長を少なくとも約０．３％だけ減少させ
るのに十分なものであることが好ましい．かがる圧縮可
能な絶縁材１２は、線１４の収縮に応じて容易に圧縮さ
れる。第２図の場合には、円筒形のマンドレル２０の外
周に隙間２２が設けられている．隙間２２の幅は、マン
ドレル２０の周長を少なくとも約０．　３％だけ減少さ
せるのに十分なものであることが好ましい。かかる隙間
２２は、線１４の収縮に応じて容易に縮小する．このよ
うに収縮性の外周を持ったマンドレルを使用すれば、線
は自由に収縮し得ることになる。従って、円周方向に沿
って収縮し得るマンドレルの回りに線を巻付けることは
、実質的に拘束を受けない条件下で線が収縮するように
線を配置することを意味するのである． 線が絶縁材で被覆されていない場合には、巻線間に絶縁
材を同時に巻付けるが、あるいは線に融着防止剤を塗布
すればよい．使用するニオブ・スズ線の種類やそれの加
熱温度に応じ、巻線同士の融着が起こり易くなることが
ある．それ故、ニオブ・スズ線の融着を引起こすのに十
分な高温を使用する収縮焼なましに際しては、絶縁剤ま
たは触着防止剤を使用することが好ましい．次いで、コ
イル状に巻かれた線に対し、上記のごとき収縮焼なまし
用の温度および時間条件のいずれかに従って収縮焼なま
しが施される．収縮焼なましに際しては、マンドレルの
周長は線の収縮に応じて減少する。その結果、線は実質
的に拘束を受けずに収縮し得るから、ニオブ・スズ線に
反応焼なましを施す従来の技術において見られるごとく
線の収縮が妨げられた場合に生じるような引張応力がコ
イル状の線およびそれを包囲する絶縁材に加わることは
ない． あるいはまた、中実のマンドレル上に線をゆるく巻付け
てもよい。その際には，実質的に拘束を受けない条件下
で線が収縮し得るようにするため、マンドレルの周長よ
りも大きい周長を成すようにしてマンドレル上に線が巻
付けられる．使用するニオブ・スズ線の種類および収縮
焼なまし用の温度範囲によっては、線に融着防止剤を塗
布してもよい．次いで、ゆるく巻付けられた線に対し、
上記のごとく収縮焼なまし条件のいずれかに従って収縮
焼なましが施される。かかる収縮焼なましに際しては、
線は実質的に拘束されずに収縮することになる． 所望ならば、収縮焼なよしは施されたが反応焼なよしは
施されていない線を第２のマンドレル上に巻き直すこと
らできる．線が絶縁材で被覆されていない場合には、線
同士の融着を防止するため、巻線間に絶縁材が同時に巻
付けられるか、あるいは線に融着防止剤が塗布される。

場合によっては、巻線を適切に保護して高温下での反応
焼なまし時における線同士の融着を確実に防止するため
、かかる随意の巻き直し操作を行うことが望ましい．次
いで、所望のＮｂ３Ｓｎを生成させるための反応焼なま
しが実施される．反応焼なましが完了してＮｂ３Ｓｎが
生成された後、線は超伝導磁石用のコイル巻型上に注意
深く巻き直される．なお、線を反応焼なまし温度にまで
加熱する間に、上記のごとき収縮焼なまし用の温度およ
び時間条件を用いて反応焼なましを実施することもでき
る．すなわち、上記のごとく円周方向に沿って収縮可能
なマンドレル上に線を巻付け、そして反応焼なまし温度
への加熱速度を適正に制御することにより、線を反応焼
なまし温度にまで加熱する問に、反応焼なましの初期段
階として収縮焼なましを実施することができるのである
。

ニオブ・スズ線をコイル巻型上に直接に巻付け、次いで
脆いＮｂ３Ｓｏを反応生成させて超伝導磁石を製造する
ことが所望される場合には、本発明の改良に従えば、先
ず最初にニオブ・スズ線の収縮焼なましが実施される．
すなわち、コイル巻型上に線を巻付けるのに先立って線
に収縮焼なましを施すことにより、実質的な量の脆いＮ
ｂ３Ｓｎを生成させることなしに線の収縮が引起こされ
る．がかる収縮焼なましは、上記のごとき温度および時
間条件のいずれかに従って実施される。

収縮焼なましに際しては、線を自由に収縮させなければ
ならない．これは、前述のごとき実施の態様の場合と同
じく、巻枠上に線をゆるく巻付けるか、あるいは円周方
向に沿って収縮し得るマンドレルを使用することによっ
て達戊することができる。線同士の融着を防止するため
には、前述のごとき実施の態様の場合と同じく、巻線間
に絶縁材を同時に巻付けるか、あるいは線に融着防止剤
を塗布すればよい．あるいはまた、コイル状の線の巻上
げまたは巻戻しを行う間に線の収縮焼なましを連続的に
実施することもできる．たとえば、かかる連続的な収縮
焼なよしは第３図に示された方法に従って実施すればよ
い．すなわち，線１４を熱源３０の作用範囲内を通過さ
せることにより、その作用範囲内にある線部分がいずれ
かの収縮焼なまし温度範囲にまで加熱される．熱源３０
の近傍に線１４を通過させる速度は、加熱される線部分
について前述のごとき収縮焼なまし用の温度および時間
条件のいずれかが達成されるように設定される．熱源３
０の近傍に線１４を通過させる際の張力は、線１４が自
由に収縮し得るような小さいものでなければならない．
このようにすれば、線が１つのコイルから別のコイルに
移される間に該線を加熱して収縮させることにより、連
続的な収縮焼なましを行うことができるのである．熱源
３０は、誘導加熱器、高エネルギービームあるいは輻射
加熱器（たとえば、抵抗加熱器または燃焼炉）であれば
よい．このように小さい張力の下で線を巻上げることは
、実質的に拘束を受けない条件下で線の収縮を可能にす
る張力が維持されるようにして線を配置する方法の１つ
である．かかる収縮焼なましによれば、線が受けるべき
収縮の実質的な部分が除去されることになる。

次に、超伝導磁石用のコイル巻型上に線が巻付けられる
．線が絶縁材で被覆されていない場合には、反応焼なま
し時における線同士の融着を防止するため、巻線間に絶
縁材が同時に巻付けられるか、あるいは線に融着防止剤
が塗布される．次いで、Ｎｂ３Ｓｒｒを生成させるため
の反応焼なましを実施することができる．線が受けるべ
き収縮の実質的な部分が既に除去されているから、線同
士の融着、短絡、巻線の顕著な位置ずれ、スズの漏出、
および線の亀裂や破断は極めて起こり難い。なぜなら、
線およびそれを包囲する絶縁材は、線が受けるべき収縮
の実質的な部分が除去されなかった場合に起こるような
高応力状態に暴露されることがないからある． 第４図のグラフに示されたデータは、焼なましに際して
ニオプ・スズ線の長さが収縮する様子を表わしている．
第４図のグラフは、３種のニオブ・スズ線を試験するこ
とによって作威された．縦軸上にプロットされた長さの
変化（ｄＬ／Ｌ）は、ニオブ・スズ線を毎分約７℃の速
度で加熱する間に測定された。第４図のグラフ中に示さ
れるごとく、最初は予想通りに線の膨張が起こった．次
いで、約１５０〜２００℃の温度範囲内において、線の
収縮が開始された．これは、長さの変化（　ｄＬ／Ｌ　
）が一定に維持されるか、あるいはそれが実際に減少す
ることによって表わされる．このような結果が生じるの
は、線の収縮が金属の熟膨張を打消すためである．４２
５〜５５０℃の温度範囲内において収縮は完了し、従っ
て本来の熱膨張が再開された． 第５図のグラフもまた、ニオブ・スズ線中に生じる収縮
の様子を示している。すなわち、１９０℃、２２５℃、
２５０℃、２７５℃および３００℃の収縮焼なまし温度
における線の収縮の時間的経過が測定され、そして得ら
れたデータが第５図のグラフ中に示されている。その際
には、線は毎分７℃の速度で収縮焼なまし温度にまで加
熱された。第５図のグラフにおいては、縦軸上に長さの
収縮率がプロットされている一方、収縮が起こるために
要した時間が横軸上にプロットされている。

それによれば、収縮焼なまし温度が上昇するのに伴い、
線を収縮させるために要する時間は劇的に短縮されるこ
とがわかる．第５図のグラフは、線が受けるべき収縮の
実質的な部分が本発明の収縮焼なまし用温度および時間
条件の範囲内において除去され得ることを示している。

　換言すれば、Ｎｂ３Ｓｎを生戊させるための反応焼な
ましに先立ち、線が受けるべき収縮の実質的な部分を除
去することができるのである。

第４図のグラフ中に示された３Ｎのニオブ・スズ線につ
いて測定された全収縮量を元の長さに対する百分率で表
わせば、線１の場合は約０．　４％、線２の場合は約０
．４５％、また線３の場合は約０．５％であった． 本発明の方法を一層詐しく説明するため、以下に実施例
を示す． 実施例 〈１）外径１２インチの焼なまし用中実巻枠を包囲する
圧縮可能な絶縁材上に長さ１００フィートのニオブ・ス
ズ線を巻付けた．その際には，巻線間に絶縁材を同時に
巻付けた．圧縮可能な絶縁材はばらのガラス繊維から戊
っていた。次いで、Ｎｂ３ＳＩ＋を反応生成させるため
に規定された焼なまし用の温度および時間条件に従って
線に焼なましを施した．かかる条件は、２１０℃で１０
０時間にわたって線を加熱した後、更に高い温度で加熱
を行うことから或っていた． （２）外径１２インチの焼なまし用巻枠を縦方向に切断
することにより、それの外周に隙間が設けられた．この
ように改造された巻枠上に長さ１００フィートのニオブ
・スズ線を巻付けた．その際には、巻線間に絶縁材を同
時に巻付けた。次いで、Ｎｂ３Ｓｎを反応生成させるた
めに規定された焼なまし用の温度および時間条件に従っ
て線に焼なましを施した．かかる条件は、２１０℃で１
０Ｏ時間にわたって線を加熱した後、更に高い温度で加
熱を行うことから成っていた． 実施例１においては、反応焼なまし後の線を観察したと
ころ、巻枠を包囲するばらのガラス繊維を部分的に圧縮
していることが認められた．かかる線は実質的に拘束を
受けない条件下で収縮したから、線中には収縮に由来す
る応力がほとんど生じなかった．このことは、内側のガ
ラス繊維がマンドレルの回りにやはりゆるく巻付けられ
ていたことによってわかる．線およびそれを包囲する絶
縁材は損傷を受けなかったから、線の亀裂、破断、融着
、短絡およびスズの漏出は全く認められなかった。

実施例２においては、反応焼なまし後の巻枠を観察した
ところ、それの外周に設けられた隙間は０．２５インチ
から０．１０インチに縮小していた。

これは、巻粋の周長が約０．　４％だけ減少したことを
示している．巻粋の隙間の縮小およびそれに伴う周長の
減少により、線は自由に収縮し、従って線中には応力が
ほとんど生じなかった．この場合にも、線およびそれを
包囲する損傷を受けなかった．

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は圧縮可能な絶縁材によって包囲されたマンドレ
ルを示す部分斜視図、第２図は外周に隙間を設けたマン
ドレルを示す部分斜視図、第３図はニオブ・スズ線の連
続的な収縮焼なましを実施するための方法を示す略図、
第４図は３種のニオブ・スズ線に間して長さの変化を温
度の関数としてプロットしたグラフ、そして第５図は様
々な収縮焼なまし温度におけるニオブ・スズ線の収縮率
を時間に対してプロットしたグラフである．図中、１０
はマンドレル、１２は圧縮可能な絶縁材、１４はニオプ
・スズ線、２０はマンドレル、２２は隙間、そして３０
は熱源を表わす．ｄＬ／Ｌ （％｝ 慧胤（′Ｃ） Ｆｉσ． ４ 一間 （時フ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿ｎを生成させることなく
   、実質的に拘束を受けずに長さの減少が起こり得るよう
   な条件下でニオブ・スズ線に収縮焼なましを施してそれ
   の長さを減少させることを特徴とする、実質的に一定の
   長さを有するニオブ・スズ線の製造方法。 ２、前記収縮焼なましが、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿ｎ
   を生成させることなく、前記線が収縮し得る最大長さの
   少なくとも約５０％に相当するだけの長さの減少をもた
   らす請求項１記載の方法。 ３、前記収縮焼なましが、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿ｎ
   を生成させることなく、約１７５〜２２５℃で少なくと
   も約１０時間にわたつて前記線を加熱することから成る
   請求項１記載の方法。 ４、前記収縮焼なましが、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿ｎ
   を生成させることなく、約２２５〜２７５℃で少なくと
   も約２時間にわたって前記線を加熱することから成る請
   求項１記載の方法。 ５、前記収縮焼なましが、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿ｎ
   を生成させることなく、約２７５〜３００℃で少なくと
   も約１時間にわたって前記線を加熱することから成る請
   求項１記載の方法。 ６、前記収縮焼なましが、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿ｎ
   を生成させることなく、前記線を少なくとも約３００℃
   に加熱することから成る請求項１記載の方法。 ７、前記線の収縮に応じて周長の減少を示す収縮性のマ
   ンドレルの回りに前記線を巻付けた状態で前記収縮焼な
   ましが実施される請求項１記載の方法。 ８、マンドレルの周長に比べて前記線が実質的に拘束を
   受けずに収縮し得るのに十分なだけ大きい第２の周長を
   成すようにして前記線を前記マンドレルの回りに巻付け
   た状態で前記収縮焼なましが実施される請求項１記載の
   方法。 ９、（ａ）実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿ｎを生成させるこ
   となく、実質的に拘束を受けずに長さの減少が起こり得
   るような条件下でニオブ・スズ線に収縮焼なましを施し
   、次いで（ｂ）収縮後の前記線に反応焼なましを施すこ
   とにより、少なくとも前記線の全長にわたって存在する
   Ｎｂ＿３Ｓ＿ｎの連続薄膜を前記線中に生成させる両工
   程から成ることを特徴とする、ニオブ・スズ線を処理し
   てＮｂ＿３Ｓ＿ｎを生成させる方法。 １０、前記収縮焼なましが、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿
   ｎを生成させることなく、前記線が収縮し得る最大長さ
   の少なくとも約５０％に相当するだけの長さの減少をも
   たらす請求項９記載の方法。 １１、前記収縮焼なましが、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿
   ｎを生成させることなく、約１７５〜２２５℃で少なく
   とも約１０時間にわたって前記線を加熱することから成
   る請求項９記載の方法。 １２、前記収縮焼なましが、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿
   ｎを生成させることなく、約２２５〜２７５℃で少なく
   とも約２時間にわたって前記線を加熱することから成る
   請求項９記載の方法。 １３、前記収縮焼なましが、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿
   ｎを生成させることなく、約２７５〜３００℃で少なく
   とも約１時間にわたって前記線を加熱することから成る
   請求項９記載の方法。 １４、前記収縮焼なましが、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿
   ｎを生成させることなく、前記線を少なくとも約３００
   ℃に加熱することから成る請求項９記載の方法。 １５、前記線の収縮に応じて周長の減少を示す収縮性の
   マンドレルの回りに前記線を巻付けた状態で前記収縮焼
   なましが実施される請求項９記載の方法。 １６、マンドレルの周長に比べて前記線が実質的に拘束
   を受けずに収縮し得るのに十分なだけ大きい第２の周長
   を成すようにして前記線を前記マンドレルの回りに巻付
   けた状態で前記収縮焼なましが実施される請求項９記載
   の方法。 １７、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿ｎを生成させることな
   く、マンドレルの回りに巻付けられたニオブ・スズ線を
   実質的に拘束されない条件下で収縮させて成ることを特
   徴とする、マンドレル上に巻かれている実質的に長さの
   安定したニオブ・スズ線。 １８、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿ｎを生成させることな
   く、周長の減少し得る収縮性のマンドレルの回りに巻付
   けられたニオブ・スズ線を実質的に拘束されない条件下
   で収縮させて成ることを特徴とする、収縮性のマンドレ
   ル上に巻かれている実質的に長さの安定したニオブ・ス
   ズ線。 １９、実質的な量のＮｂ＿３Ｓ＿ｎを生成させることな
   く、磁石用のコイル巻型の回りに巻付けられたニオブ・
   スズ線を実質的に拘束されない条件下で収縮させて成る
   ことを特徴とする、磁石用のコイル巻型上に巻かれてい
   る実質的に長さの安定したニオブ・スズ線。