JPH04255203A - 酸化物超電導電流リード - Google Patents

酸化物超電導電流リード

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JPH04255203A
JPH04255203A JP3654291A JP3654291A JPH04255203A JP H04255203 A JPH04255203 A JP H04255203A JP 3654291 A JP3654291 A JP 3654291A JP 3654291 A JP3654291 A JP 3654291A JP H04255203 A JPH04255203 A JP H04255203A
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silver
oxide superconducting
superconducting
connection resistance
wire
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Koichi Numata
幸一 沼田
Kazutomo Hoshino
和友 星野
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Mitsui Kinzoku Co Ltd
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超電導コイルを用いた強
磁場発生用磁石等に大電流を供給する際に用いられる酸
化物超電導電流リードに関する。
【0002】
【従来の技術およびその問題点】超電導材料は、臨界温
度Tc以下でゼロ抵抗、完全反磁性、ジョセフソン効果
等の特性を示す材料である。金属系の超電導材料は臨界
温度が20K未満と低いが、液体ヘリウム温度(4.2
K)で超電導コイルに大電流を流すことにより無損失で
高磁場を発生することが可能となっている。これらは磁
気浮上列車、核磁気共鳴診断装置等に利用されている。
【0003】電流リードは室温部の電源から極低温の超
電導磁石に数百〜数千Aの電流を供給するものであり、
従来は銅線が用いられていた。しかし、常電導の銅を用
いると、■リード線の電気抵抗によるジュール熱、■熱
伝導によるリード線を通じての熱流入、が避けられない
。これらは電力の損失、冷媒であるヘリウムの損失につ
ながるので、最小の損失となるようその形状については
種々の検討が行われている。
【0004】1987年に発見されたY−Ba−Cu−
O系超電導体や1988年に発見されたBi−Sr−C
a−Cu−O系超電導体等の酸化物超電導体は臨界温度
が液体窒素温度以上であり、77Kという比較的高い温
度で超電導状態が実現されるので、上記用途に適用され
る材料として有望であるが、酸化物超電導体を用いる場
合、銅線との接続が問題となる。酸化物には半田付けは
適用できず、1つの手段として導電ペーストを塗布する
方法が考えられるが、この手法では接続抵抗が1/10
2Ω・cm2と大きく、大電流を流すことはできない。
【0005】本発明は酸化物超電導体を電流リードとし
て用いる場合、銅等の導線と接続抵抗を低くでき、従っ
て大電流を流し得る酸化物超電導電流リードを提供する
ことを目的とするものである。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明の酸化物超電導
電流リードは、棒状とした酸化物超電導体端部に、圧着
された銀箔、銀ペーストもしくは銀溶射層を焼結した銀
コート部を有してなる酸化物超電導電流リードもしくは
この銀コート部に導線を複数本分散接続させてなる酸化
物超電導電流リードにより、前記課題を達成したもので
ある。
【0007】
【作用】このような本発明に係る酸化物超電導電流リー
ドでは、酸化物超電導体端部に形成された銀コート部に
より、半田付けが可能となり、導線との接続が低い接続
抵抗をもって可能となる。さらに、この銀コート部に複
数本の導線を分散接続することにより、冷却時に固定治
具等に生じる収縮応力が低減され、酸化物超電導電流リ
ードの破損なく、超電導マグネット等を運転することが
できる。しかも大電流を超電導磁石等に流してもリード
線での発熱はなく、また酸化物超電導体は伝熱係数が金
属よりも低いため、熱伝導に伴う熱流入を低下させるこ
とが可能となり、冷媒の消費量の低減が図れる。以下に
本発明の具体例を図を参照して説明する。
【0008】本発明において使用できる酸化物超電導体
としては、Y−Ba−Cu−O系(臨界温度90K)、
Bi−(Pb)−Sr−Ca−Cu−O系(臨界温度1
10K)、Tl−Ba−Ca−Cu−O系(臨界温度1
25K)等が適用可能である。これら酸化物超電導体の
粉末を冷間静水圧処理等で棒状の酸化物超電導体1に成
形する。この棒状酸化物超電導体試料の端部に■銀箔を
巻き付けた上で冷間静水圧処理等により100〜500
kg/cm2で加圧する、あるいは■銀ペーストを塗布
して乾燥する、■銀を溶射する、工程を加えた上で、こ
れを温度800〜950℃で焼結し、銀コート部2を形
成する。このようにして得られた銀コート部2に接続す
る導線3としては、銅、アルミニウム等の低抵抗の常電
導金属の単芯線、撚り線、網線等及びニオブ−チタン合
金、ニオブ−錫合金、バナジウム−ガリウム合金等の超
電導物質に安定化材を加えた多芯線等が適応可能である
。特に、酸化物超電導電流リードの一方あるいは両方が
液体ヘリウム温度で用いられる場合、液体ヘリウム温度
で抵抗がゼロである金属系超電導導線を用いることは接
続抵抗の低減に有用である。
【0009】
【発明の効果】以上のような本発明によれば、酸化物超
電導リードと常電導リードとの接続抵抗を1/108Ω
・cm2以下に低減できるので、超電導磁石等に電流を
供給する際に熱進入を抑制でき、ヘリウム消費量の低減
、冷凍設備の小型化が可能となる。さらに、導線を銀コ
ート部に分散して複数本接続することにより、銅ブロッ
ク等を接続する場合に比べて冷却時に生じる収縮応力が
低減されることにより、接続線の切断が防止でき、且つ
接触面積が増大されるため、接続抵抗がさらに低減され
る。
【0010】
【実施例1】Bi(Bi−Pb−Sr−Ca−Cu−O
)系酸化物超電導体(Bi:Pb:Sr:Ca:Cu=
0.8:0.2:0.8:1.0:1.4)の粉末を冷
間静水圧処理(1ton/cm2)で直径12mm、長
さ200mmの棒状に成形した。これを845℃で24
時間焼成した後、棒状試料の端部に、厚さ20μm、幅
20mmになるように、■銀箔を巻き冷間静水圧処理(
1000kg/cm2)を施し、■銀ペーストを塗布し
、もしくは■銀溶射し、次いで冷間静水圧処理(1to
n/cm2)を施した。再び845℃で24時間焼成し
、酸化物超電導電流リードを得た。
【0011】図1に示す直流四端子法で本酸化物超電導
電流リードの臨界電流特性と接続抵抗を評価した。なお
、測定系の四端子の内、電流リードと電圧リードの間に
はほとんど電流は流れないので、両リード間の電位差は
ほとんど接続抵抗に起因するものと考えられ、その電位
差から接続抵抗を算出した。測定の結果、■の場合、臨
界電流は200Aであり、その時四端子の電流リードと
電圧リード間の電位差は1.5μVと非常に小く、接続
抵抗値は5.6×(1/10)8(Ω・cm2)であっ
た。■の場合には、臨界電流は200Aであり、電流リ
ードと電圧リード間の電位差は1.2μVと非常に小く
、接続抵抗値は4.5×(1/108)(Ω・cm2)
であった。また、■の場合には、臨界電流は200Aで
あり、電流リードと電圧リード間の電位差は2.0μV
と非常に小く、接続抵抗値は7.5×(1/108)(
Ω・cm2)であった。
【0012】
【実施例2】実施例1と同様にして得た棒状試料の端部
に、幅50mmの銀箔を巻いた以外は実施例1と■と同
様にして銀コート部を形成した。この酸化物超電導電流
リード端部の銀コート部に外径3mm、長さ50mmの
撚り銅線を複数本(1,2,4,24,120)接続し
て酸化物超電導電流リードを作成した。
【0013】このリードの接続抵抗を、図2に示す直流
四端子法で評価した。その結果を図3に示す。図3にお
いて、横軸は通電電流、縦軸は銅線と超電導体との間の
電位差である。従って、図3の傾きが接続抵抗となる。 なお、図3中の数字は導線の接続本数を示す。この図3
より、銅線の半田接続本数を増やすに従い、傾きは小さ
くなっており、接続抵抗は低減されることが分かる。1
20本接続した際のデータは図3中では、横軸と重なる
ため、省略してあるが、接続抵抗値は1μΩである。こ
の接続抵抗値では1000Aを通電しても発熱量は1W
と小さく、既存の冷凍機でも十分処理可能な値である。
【0014】
【実施例3】実施例2における導線として、長さ50m
mのニオブ−チタン合金の超電導線を24本接続し、実
施例2と同様の手法を用いて液体ヘリウム温度で接続抵
抗を測定した。その結果、接続抵抗値は200nΩであ
り、実用上問題にならない低接続抵抗が得られた。
【0015】
【比較例】実施例2と同様にして得た超電導体10本の
両端部の銀コート部に、外径30mmの丸棒状の銅を半
田付けした。両端の銅棒を固定しておき、室温と液体ヘ
リウム温度との間の熱サイクルを10回繰り返した。そ
の結果、10本中3本にクラックの発生が認められた。
【0016】
【実施例4】実施例2と同様にして得た超電導体10本
の両端部の銀コート部に、外径3mm、長さ50mmの
撚り銅線を120本半田付けして酸化物超電導電流リー
ドを得た。銅線を比較例を同様の丸棒状の銅に固定し、
さらに銅を固定した上で、比較例と同様にして熱サイク
ル処理を施した。その結果、10本すべてにクラックの
発生は認められず、銅線を用いることにより、棒状の銅
に固定された場合よりも応力が低減されることが明らか
となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1に用いた直流四端子法の測定系を示す
説明図である。
【図2】実施例2に用いた直流四端子法の測定系を示す
説明図である。
【図3】実施例2における接続抵抗値を示す測定結果図
である。
【符号の説明】
1  酸化物超電導体 2  銀コート部 3  導線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  棒状とした酸化物超電導体端部に、圧
    着された銀箔、銀ペーストもしくは銀溶射層を焼結した
    銀コート部を有してなる酸化物超電導電流リード。
  2. 【請求項2】  前記銀コート部に導線が複数本分散接
    続されてなる酸化物超電導電流リード。
JP3036542A 1991-02-07 1991-02-07 酸化物超電導電流リード Expired - Lifetime JPH0779045B2 (ja)

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JPH04255203A true JPH04255203A (ja) 1992-09-10
JPH0779045B2 JPH0779045B2 (ja) 1995-08-23

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04267311A (ja) * 1991-02-21 1992-09-22 Sumitomo Heavy Ind Ltd 超電導電流リードの電極形成方法
WO2005096440A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Council Of Scientific And Industrial Research Process for the preparation of low contact resistance contact on a high transition temperature superconductors

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6430187A (en) * 1987-07-24 1989-02-01 Toshiba Corp Electrode forming method for oxide superconductive material
JPS6433870A (en) * 1987-07-29 1989-02-03 Hitachi Ltd Method of connecting electrode terminal to oxide superconductor
JPH03245506A (ja) * 1990-02-23 1991-11-01 Sumitomo Heavy Ind Ltd 電極付超電導複合体の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6430187A (en) * 1987-07-24 1989-02-01 Toshiba Corp Electrode forming method for oxide superconductive material
JPS6433870A (en) * 1987-07-29 1989-02-03 Hitachi Ltd Method of connecting electrode terminal to oxide superconductor
JPH03245506A (ja) * 1990-02-23 1991-11-01 Sumitomo Heavy Ind Ltd 電極付超電導複合体の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04267311A (ja) * 1991-02-21 1992-09-22 Sumitomo Heavy Ind Ltd 超電導電流リードの電極形成方法
WO2005096440A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Council Of Scientific And Industrial Research Process for the preparation of low contact resistance contact on a high transition temperature superconductors
US7792560B2 (en) 2004-03-31 2010-09-07 Council Of Scientific And Industrial Research Process for the preparation of low contact resistant contact on a high transition temperature superconductors
US8306590B2 (en) 2004-03-31 2012-11-06 Council Of Scientific And Industrial Research Process for the preparation of low contact resistant contact on a high transition temperature superconductors

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