JPH03239308A - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
- Publication number
- JPH03239308A JPH03239308A JP3397090A JP3397090A JPH03239308A JP H03239308 A JPH03239308 A JP H03239308A JP 3397090 A JP3397090 A JP 3397090A JP 3397090 A JP3397090 A JP 3397090A JP H03239308 A JPH03239308 A JP H03239308A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- coil
- current density
- critical current
- superconducting
- Prior art date
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- Pending
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (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】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明は、酸化物超電導テープ線材を用いて形成された
超電導コイルに関する。
超電導コイルに関する。
（従来の技術）
従来、Ｂ ｉ２＜Ｓ ｒ、Ｃａ）４Ｃｕ３０ｙなどの酸
化物超電導体を線材化する方法として、金属シース法が
有望視されている。この方法では、酸化物超電導体の粉
末を、銀などの金属性パイプ内に充填した後、引き抜き
、圧延、−軸圧縮プレス等の加工と、熱処理を繰り返し
行なうことによって、高い臨界電流密度（Ｊ ｃ）を有
する超電導テープ線材が得られている。このような方法
で作られた線材をコイルに巻いて超電導コイルを形成し
ている。
化物超電導体を線材化する方法として、金属シース法が
有望視されている。この方法では、酸化物超電導体の粉
末を、銀などの金属性パイプ内に充填した後、引き抜き
、圧延、−軸圧縮プレス等の加工と、熱処理を繰り返し
行なうことによって、高い臨界電流密度（Ｊ ｃ）を有
する超電導テープ線材が得られている。このような方法
で作られた線材をコイルに巻いて超電導コイルを形成し
ている。
（発明が解決しようとする問題点）
上記のような金属シース法により作製した超電導テープ
線材は、非常に細長い断面形状をしており、臨界電流密
度（Ｊ ｃ）の外部磁場（Ｂ）依存性が大きな異方性を
持つ。第２図は、このような異方性をもつ超電導テープ
線材にたいし異なる方向の外部磁場が加えられたときの
、磁界の強さと超電導テープ線材の臨界電流密度（Ｊ
ｃ）の関係を示すグラフである。超電導テープ線材表面
と平行な方向の磁場中（Ｂ／／）では、臨界電流密度（
Ｊｃ）の劣化は少なく、テープ表面と垂直な方向の磁場
中（Ｂ１）では臨界電流密度（Ｊ ｃ）は大きく劣化し
てしまうのである。
線材は、非常に細長い断面形状をしており、臨界電流密
度（Ｊ ｃ）の外部磁場（Ｂ）依存性が大きな異方性を
持つ。第２図は、このような異方性をもつ超電導テープ
線材にたいし異なる方向の外部磁場が加えられたときの
、磁界の強さと超電導テープ線材の臨界電流密度（Ｊ
ｃ）の関係を示すグラフである。超電導テープ線材表面
と平行な方向の磁場中（Ｂ／／）では、臨界電流密度（
Ｊｃ）の劣化は少なく、テープ表面と垂直な方向の磁場
中（Ｂ１）では臨界電流密度（Ｊ ｃ）は大きく劣化し
てしまうのである。
そこで、このようなＪｃ−Ｂ特性を持つテープ線材を用
いて、第３図に示すような従来型のソレノイドコイルを
作った場合について考察する。ソレノイドコイルに電流
が流されたとき発生する磁場分布は第４図のようになる
。この場合、コイル巻き線中の斜線で示した領域のあた
りでは、フィル巻線を形成する超電導テープ線材にかか
る磁場が、このテープ線材の中広な面に垂直な方向（Ｂ
土）ないしはそれに近い方向となってしまう。このため
この領域では超電導テープ線材の臨界電流密度（Ｊｃ）
の劣化が大きくなってしまう。
いて、第３図に示すような従来型のソレノイドコイルを
作った場合について考察する。ソレノイドコイルに電流
が流されたとき発生する磁場分布は第４図のようになる
。この場合、コイル巻き線中の斜線で示した領域のあた
りでは、フィル巻線を形成する超電導テープ線材にかか
る磁場が、このテープ線材の中広な面に垂直な方向（Ｂ
土）ないしはそれに近い方向となってしまう。このため
この領域では超電導テープ線材の臨界電流密度（Ｊｃ）
の劣化が大きくなってしまう。
この結果、超電導コイルに通電可能な電流Ｉｃは、前記
の斜線部分の特性で決ってしまい、他の部分では、線材
の特性を充分利用することができないということになる
。即ち、斜線部分以外の所では、臨界電流密度（Ｊ ｃ
）よりもかなり低い電流密度で運転することとなってし
まい、強い磁場を発生できない。また、必要以上の大き
さの導体を使うため経済的に不利である等の問題があっ
た。
の斜線部分の特性で決ってしまい、他の部分では、線材
の特性を充分利用することができないということになる
。即ち、斜線部分以外の所では、臨界電流密度（Ｊ ｃ
）よりもかなり低い電流密度で運転することとなってし
まい、強い磁場を発生できない。また、必要以上の大き
さの導体を使うため経済的に不利である等の問題があっ
た。
本発明は、酸化物超電導テープ線材のように臨界電流密
度（Ｊ ｃ）が外部磁場（Ｂ）の依存性に大きな異方性
を持つ超電導線材を用いてコイルを作る際に、コイルを
形成する線材に、その臨界電流密度（Ｊ ｃ）の劣化が
大きくなるような方向の外部磁場（Ｂ）がかからないよ
うにして、コイル全体にわたって平均した臨界電流密度
（Ｊ ｃ）を持つような超電導コイルを提供することを
目的とする。
度（Ｊ ｃ）が外部磁場（Ｂ）の依存性に大きな異方性
を持つ超電導線材を用いてコイルを作る際に、コイルを
形成する線材に、その臨界電流密度（Ｊ ｃ）の劣化が
大きくなるような方向の外部磁場（Ｂ）がかからないよ
うにして、コイル全体にわたって平均した臨界電流密度
（Ｊ ｃ）を持つような超電導コイルを提供することを
目的とする。
［発明の構成コ
（問題点を解決するための手段）
本発明は、酸化物超電導テープ線材のように臨界電流密
度（Ｊ ｃ）が外部磁場（Ｂ）の依存性に大きな異方性
を持つ超電導線材を用いて超電導コイルを作る際に、コ
イル作動時に発生する磁場がコイルを形成する超電導テ
ープ線材の臨界電流密度（Ｊ ｅ）を劣化させる方向に
働く領域では、超電導テープ線材を回転させて、磁場の
方向とテープ線材の広い表面が平行となるようにテープ
線材を配置し、テープ線材に働く外部磁場の影響が小さ
くなるようにコイルに巻くことにより、部分的＝ ３− な臨界電流密度（Ｊ ｃ）の劣化が起こることを防止し
た超電導コイルである。
度（Ｊ ｃ）が外部磁場（Ｂ）の依存性に大きな異方性
を持つ超電導線材を用いて超電導コイルを作る際に、コ
イル作動時に発生する磁場がコイルを形成する超電導テ
ープ線材の臨界電流密度（Ｊ ｅ）を劣化させる方向に
働く領域では、超電導テープ線材を回転させて、磁場の
方向とテープ線材の広い表面が平行となるようにテープ
線材を配置し、テープ線材に働く外部磁場の影響が小さ
くなるようにコイルに巻くことにより、部分的＝ ３− な臨界電流密度（Ｊ ｃ）の劣化が起こることを防止し
た超電導コイルである。
（作用）
以下本発明の超電導コイルについて図面にもとづいて説
明する。第１図は本発明の超電導コイルの構造の一例を
示す図である。第４図に示したソレノイドコイルの斜線
部分に対応する部分に、磁場の方向とテープの表面が平
行となるようにテープを配置した層を設け、その内側、
及び外側の層と直列に接続している。超電導コイルの領
域Ａにおいては、通常の直線テープ線材をソレノイド巻
きとする。領域Ｂでは、あらかじめ、この部分の曲率と
等しい曲率に曲げたテープ線材を積層させた形とする。
明する。第１図は本発明の超電導コイルの構造の一例を
示す図である。第４図に示したソレノイドコイルの斜線
部分に対応する部分に、磁場の方向とテープの表面が平
行となるようにテープを配置した層を設け、その内側、
及び外側の層と直列に接続している。超電導コイルの領
域Ａにおいては、通常の直線テープ線材をソレノイド巻
きとする。領域Ｂでは、あらかじめ、この部分の曲率と
等しい曲率に曲げたテープ線材を積層させた形とする。
この様な変形テープ線材を作る方法としては、すでに本
出願人が特願平１−２２７４８４号、特願平１−３１６
４２７号として出願した方法などにより作製することが
できる。
出願人が特願平１−２２７４８４号、特願平１−３１６
４２７号として出願した方法などにより作製することが
できる。
そして、さらにその外側の領域Ｃでは、領域Ａと同様に
通常の直線テープ線材をソレノイド巻きする。そして、
これらＡｌＢ、０３つの領域を直列に接続して、１台の
電流源で運転できるようなコイルとする。このように作
製された超電導コイルにおいては、コイル巻線部分の磁
場の方向が、巻線に用いたテープ線材の臨界電流密度（
Ｊ ｅ）を劣化させない方向と、おおむね一致している
ため、コイル全体がほぼ同程度の臨界電流密度（ＪＣ）
を有する構造になっている。
通常の直線テープ線材をソレノイド巻きする。そして、
これらＡｌＢ、０３つの領域を直列に接続して、１台の
電流源で運転できるようなコイルとする。このように作
製された超電導コイルにおいては、コイル巻線部分の磁
場の方向が、巻線に用いたテープ線材の臨界電流密度（
Ｊ ｅ）を劣化させない方向と、おおむね一致している
ため、コイル全体がほぼ同程度の臨界電流密度（ＪＣ）
を有する構造になっている。
［発明の効果コ
本発明の超電導コイルは、酸化物超電導テープ線材のよ
うにＪｃ−Ｂ特性の異方性を有する線材で超電導コイル
を作製するさい、コイル中での部分的な臨界電流密度（
Ｊ ｃ）の劣化を防ぎ、コイル全体として均一な臨界電
流密度（Ｊ ｃ）とすることができる。この結果、コイ
ル装置の強磁場化、ないしはコンパクト化が図れるなど
の効果がある。
うにＪｃ−Ｂ特性の異方性を有する線材で超電導コイル
を作製するさい、コイル中での部分的な臨界電流密度（
Ｊ ｃ）の劣化を防ぎ、コイル全体として均一な臨界電
流密度（Ｊ ｃ）とすることができる。この結果、コイ
ル装置の強磁場化、ないしはコンパクト化が図れるなど
の効果がある。
第１図は本発明の超電導フィルの構造を示す説明図、第
２図は酸化物超電導テープ線材のＪｃ−Ｂ特性を示すグ
ラフ、第３図は従来の超電導コイルの構造を示す説明図
、第４図は従来の超電導コイルの作動時における磁場の
様子を示す説明図である。 第１図 （Ｔｅｓｌａ） 第２図
２図は酸化物超電導テープ線材のＪｃ−Ｂ特性を示すグ
ラフ、第３図は従来の超電導コイルの構造を示す説明図
、第４図は従来の超電導コイルの作動時における磁場の
様子を示す説明図である。 第１図 （Ｔｅｓｌａ） 第２図
Claims (1)
- （１）臨界電流密度の外部磁場依存性に異方性を有する
超電導線材を用いた超電導コイルにおいて、巻線部分に
発生する磁場の方向に応じて巻線を複数の領域に分割し
、前記分割した領域部分の線材配置を磁場との異方性の
関係からみて臨界電流密度の劣化の小さい方向になるよ
うに配置し、前記分割した各領域部分のコイルを直列に
接続したことを特徴とする超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3397090A JPH03239308A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3397090A JPH03239308A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 超電導コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03239308A true JPH03239308A (ja) | 1991-10-24 |
Family
ID=12401346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3397090A Pending JPH03239308A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03239308A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH690878A5 (de) * | 1996-11-21 | 2001-02-15 | Univ Geneve | Elektrischer Leiter mit supraleitenden Filamenten, Spule und Verfahren zur Herstellung eines Leiters. |
| JP2007324335A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイル |
| JP2008244280A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイルおよび該超電導コイルを備えた超電導機器 |
| JP2010286327A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Railway Technical Res Inst | 超電導コイル作製時の臨界電流の推定方法 |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3397090A patent/JPH03239308A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH690878A5 (de) * | 1996-11-21 | 2001-02-15 | Univ Geneve | Elektrischer Leiter mit supraleitenden Filamenten, Spule und Verfahren zur Herstellung eines Leiters. |
| JP2007324335A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイル |
| JP2008244280A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイルおよび該超電導コイルを備えた超電導機器 |
| JP2010286327A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Railway Technical Res Inst | 超電導コイル作製時の臨界電流の推定方法 |
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