JPH03178103A - 超電導コイルの製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、酸化物超電導体を用いた超電導コイルの新規
な製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、酸化物超電導体でコイルを形成するには銀などの
金属で作られたパイプに、ＹＢａ２Ｃｕ３０ｖ１Ｂｉ２
（Ｓｒ、Ｃａ）４ｃｕ３０ｘなどの酸化物超電導体の粉
末を充填した後、線引きや圧延などの加工処理を施して
、直線状のワイヤー、ないしはテープを作り、これをコ
イル状に巻いて、その後、熱処理することにより超電導
コイルを製造する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来の超電導コイル製造法では、線引き、
圧延加工などの手段により作られた直線状の超電導線材
を曲げてコイルに巻いているので、コイルを構成する超
電導線材に［１１］げ歪が加わってしまい、臨界電流密
度などの超電導特性が劣化してしまうという問題点があ
る。

特に、Ｂ１２（Ｓｒ、Ｃａ）＋Ｃｕ３０ｘなどのビスマ
ス系超電導材料を使用する場合は、圧延加工、熱処理を
施した後に、さらに−軸圧縮プレスをかけ、その後に最
終熱処理をすることによって、臨界電流密度の高い線材
が得られることが知られている。しかしながら、圧延さ
れた直線状のテープを第４図に示すようなソレノイド型
に巻いたのでは、−次熱処理をした後に、−軸圧縮プレ
スを、しかもプレスの効果が最もよくでる、圧延面と垂
直な方向にかけることは困難である。

本発明は、酸化物超電導体を用いた銀シース超電導線材
を巻いてコイルを作る際に、線材に曲げ歪を与えずにコ
イルを巻くことができ、かつ、熱処理後に一軸圧縮プレ
ス処理をすることができるような超電導コイルの製造方
法を目的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明は、超電導線材形成
のための圧延時に圧延ロールの平行度を変えることによ
り圧延された線材が曲がる現象を利用し、圧延後の線材
の曲率半径が所定の値になるように圧延ロールの平行か
らのずれを調整して、一定の曲率を有するように圧延さ
れた線材を回転するターンテーブル上にソレノイド型コ
イル状に巻きとってソレノイドコイルを形成する。そし
て、これを熱処理して超電導コイルとする。また、使用
する超電導材料に応じて、−次熱処理後に一軸圧縮プレ
ス、最終熱処理などの処理を施す。

（作用） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。圧延加工を行
なう際に、２つの圧延ロールの平行が正確にとれていれ
ば、圧延されたテープ状線材は直線状となる。圧延ロー
ルが平行の位置からずれると、圧延されたテープは、圧
延ロールの平行からのずれに応じた曲率半径をもつテー
プ状線材となる。

第５図に、圧延ロールが平行からのずれ角二〇で圧延が
行なわれている状態を示す。第５図（ａ）に示すような
状態では、圧延ロール２，２′が平行からずれて傾いて
おり、圧延される線材１は左右側端で異なる程度の圧延
作用を受ける。ロール２．２′の間隔が狭い左側端部で
は圧延率が大きい。これにたいして、右側端部は左側端
部に比べて圧延率が小さく、伸びが少なくなる。この結
果、第６図（ａ）に示すように圧延後のテープ状線材は
左右側端部における伸びの違いにより、ロール間隔の広
い側へ湾曲する。第５図（ｂ）は第５図（ａ）よりも、
さらに圧延ロールのなす角度θを大きくした状態を示す
ものである。この状態ではテープ状線材１の左右側端部
の圧縮率の差はさらに大きくなるため、第６図（ｂ）に
示すように、圧延後の湾曲が強くなり、曲率半径：Ｒが
小さなテープ状線材が得られる。

第１図は本発明の装置の作動を説明する図である。ロー
ル２，２′により圧延され、■がって送り出されてきた
線材１は、ロールの下部に設置したターンテーブル３に
乗せられる。このときのターンテーブル３の回転数は、
圧延の速度と、送り出されてくるテープ状線材の曲率の
大小に合わせて調整される。

第３図に示すように、２つの圧延ロールをなす角を一定
に保ったまま圧延すると、線材は一定の曲率をもって曲
がって圧延されてくる。第２図に示すように、曲がった
線材をロール２．２′の下方に設けたターンテーブルＳ
上で巻き取りながら積層させることにより、ソレノイド
コイル４を形成することができる。ターンテーブルを徐
々に下ケルことで任意の長さのソレノイドコイルを形成
できる。ソレノイドコイルの径は圧延ロールの平行から
のずれを変えることで調整する。できあがったソレノイ
ドコイルに、必要に応じて補強材をつけるなどしてから
熱処理し、超電導ソレノイドコイルができあがる。ビス
マス系超電導材料のように熱処理後に一軸圧縮プレス処
理をすることにより超電導特性が向上する場合は、ソレ
ノイドコイルに対して線材の圧延方向と同じ方向に一軸
圧縮プレス処理を行なう。

第７図は本発明の他の実施例である。以上述べたような
方法で異なる径の単層ソレノイドコイル６．７．８を作
る。各コイルの径は図に示すようにそれぞれ同心状に組
合せ可能となるように選択される。各単層ソレノイドコ
イル６．７．８を図に示すように多重に組み合わせて、
隣接のソレノイドコイル端部を電気的に接続し、全体と
して強力な磁場を発生させることのできる多層ソレノイ
ドコイル９を作ることができる。

［発明の効果］ 本発明の製造方法は、直線状のテープ状線材に■げを加
えて、コイルに巻くのではなく、もともと＋Ｉｎがった
形の線材を作り、かつ、その１ＩＩＩがりをコントロー
ルして、直接、コイルの形状に加工するので、巻き線に
よる線材の超電導特性の劣化を低減できる。

特に、線材に一軸圧縮プレスをかけると臨界電流密度が
向上するビスマス系のような超電導材料を使用するよう
な場合は、本発明の製造方法によれば、テープ状線材の
圧延の方向と同方向にプレスすることが容易に行え、−
層効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の超電導コイルの製造方法につ
いての説明図、第３図は本発明の圧延ロールの説明図、
第４図はソレノイド型超電導コイルを示す図、第５図、
第６図は本発明の圧延ロールの作動の説明図、第７図は
単層ソレノイドソレノイドコイルを組み合わせて重層ソ
レノイドコイルを製法の説明図である。 １・・・超電導線材、２，２′・・・圧延ロール、３・
・・ターンテーブル、４，５・・・超電導ソレノイドコ
イル、６，７．８・・・単層ソレノイドコイル、９・・
・重層ソレノイドコイル。 弔 図 第２図 第４図 （ ａ） （ｂ） 第５図 （ ） （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属シース材に酸化物超電導体を充填して、圧延
   加工等を施した線材により超電導コイルを製造する方法
   において、圧延ロールの平行度を制御することにより圧
   延後の線材の曲率半径を一定にし、前記圧延された線材
   をターンテーブル上にソレノイド型コイル状に巻きとる
   手段を有することを特徴とする超電導コイル製造方法。
2. （２）金属シース材に酸化物超電導体を充填して、圧延
   加工等を施した線材により多層超電導コイルを製造する
   方法において、圧延ロールの平行度を制御し、圧延後の
   線材の曲率半径を一定にし、この圧延された線材をター
   ンテーブル上にソレノイド型コイル状に該線材を巻きと
   る手段により、同心状に組合せ可能な複数のソレノイド
   コイルを形成し、前記複数のソレノイドコイルを同心状
   に組合せて、前記各ソレノイドコイルを電気的に接続し
   、多層ソレノイドコイルを形成する手段を有することを
   特徴とする超電導コイルの製造方法。