JPH05283138A - 超電導酸化物テープ用超電導継手 - Google Patents
超電導酸化物テープ用超電導継手Info
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- JPH05283138A JPH05283138A JP4343602A JP34360292A JPH05283138A JP H05283138 A JPH05283138 A JP H05283138A JP 4343602 A JP4343602 A JP 4343602A JP 34360292 A JP34360292 A JP 34360292A JP H05283138 A JPH05283138 A JP H05283138A
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- JP
- Japan
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- core
- tape
- oxide superconductor
- superconducting
- joint
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸化物超電導体テープの間に超電導継手を設
けることである。また、酸化物超電導体テープの間に超
電導継手を形成する方法を提供することである。さら
に、超電導テープの通電特性に近い高い通電特性を継手
が持つように酸化物超電導体テープの間に超電導継手を
形成する方法を提供することである。 【構成】 銀の被覆部材内の酸化物超電導体前駆体コア
を有するテープの継手が、各テープの露出したコア表面
を形成するためにテープから被覆部材の一部分を取り除
くということを含んだ方法によって形成される。テープ
は、露出したコア表面を重ねるように配置され、コアを
固めるためにプレスされ、固められたコアを被覆部材の
間に密封するために被覆部材が接着される。プレスされ
たテープは、酸化物超電導体を作るために加熱される。
けることである。また、酸化物超電導体テープの間に超
電導継手を形成する方法を提供することである。さら
に、超電導テープの通電特性に近い高い通電特性を継手
が持つように酸化物超電導体テープの間に超電導継手を
形成する方法を提供することである。 【構成】 銀の被覆部材内の酸化物超電導体前駆体コア
を有するテープの継手が、各テープの露出したコア表面
を形成するためにテープから被覆部材の一部分を取り除
くということを含んだ方法によって形成される。テープ
は、露出したコア表面を重ねるように配置され、コアを
固めるためにプレスされ、固められたコアを被覆部材の
間に密封するために被覆部材が接着される。プレスされ
たテープは、酸化物超電導体を作るために加熱される。
Description
【０００１】
【従来の技術】この発明は、超電導継手に関し、特に、
高温の超電導酸化物テープをつなぐ超電導継手の形成方
法に関する。
高温の超電導酸化物テープをつなぐ超電導継手の形成方
法に関する。
【０００２】ランタン，バリウム，銅の酸化物から構成
され、３０ケルビン（Ｋ）の臨界温度を有している新た
な超電導体は、インターナショナル・ビジネス・マシー
ン・コーポレーションのチューリッヒの研究所で J.G.
Bednorzらによって発見された（“Possible High-Tc S
uperconductity in the Ba-La-Cu-O System ”，［Ｂａ
−Ｌａ−Ｃｕ−Ｏ系における高Ｔｃの超電導の可能性］
Z. Phys.１９８７年，第６４巻，１８９頁）。ランタン
−バリウム−銅−酸化物系の発見は、約３０Ｋの高臨界
温度を持った一連の超電導系の発見を導いた。この新た
な系の顕著な例として、ランタン−ストロンチウム−銅
−酸化物、イットリウム−バリウム−銅−酸化物、ビス
マス−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸化物、タリ
ウム−バリウム−カルシウム−銅−酸化物があげられ
る。約３０Ｋの臨界温度を持つ上記の系の超電導体は、
高温酸化物超電導体と呼ぶ。酸化物超電導体とそのパウ
ダーとフィルムの製造の方法に関する追加情報は、例え
ば、以下の文献にみられる。すなわち、“Chemical Eng
ineering and the Developmentof Hot Superconductor
s”，［化学工学と高温超電導体の開発］R. Kumar，Che
mical Engineering Progress １９９０年４月，１７〜
２７頁、及び“Chemistry of High-TemperatureSemicon
ductors”，［高温超電導体の化学］A.W. Sleight，Sci
ence ，１９８８年１２月，第２４２巻，１５１９〜１
５２７頁。これらの文献は、参照によって本明細書の一
部とする。
され、３０ケルビン（Ｋ）の臨界温度を有している新た
な超電導体は、インターナショナル・ビジネス・マシー
ン・コーポレーションのチューリッヒの研究所で J.G.
Bednorzらによって発見された（“Possible High-Tc S
uperconductity in the Ba-La-Cu-O System ”，［Ｂａ
−Ｌａ−Ｃｕ−Ｏ系における高Ｔｃの超電導の可能性］
Z. Phys.１９８７年，第６４巻，１８９頁）。ランタン
−バリウム−銅−酸化物系の発見は、約３０Ｋの高臨界
温度を持った一連の超電導系の発見を導いた。この新た
な系の顕著な例として、ランタン−ストロンチウム−銅
−酸化物、イットリウム−バリウム−銅−酸化物、ビス
マス−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸化物、タリ
ウム−バリウム−カルシウム−銅−酸化物があげられ
る。約３０Ｋの臨界温度を持つ上記の系の超電導体は、
高温酸化物超電導体と呼ぶ。酸化物超電導体とそのパウ
ダーとフィルムの製造の方法に関する追加情報は、例え
ば、以下の文献にみられる。すなわち、“Chemical Eng
ineering and the Developmentof Hot Superconductor
s”，［化学工学と高温超電導体の開発］R. Kumar，Che
mical Engineering Progress １９９０年４月，１７〜
２７頁、及び“Chemistry of High-TemperatureSemicon
ductors”，［高温超電導体の化学］A.W. Sleight，Sci
ence ，１９８８年１２月，第２４２巻，１５１９〜１
５２７頁。これらの文献は、参照によって本明細書の一
部とする。
【０００３】酸化物超電導体の発見は、約４．２Ｋの液
体ヘリウム冷却の代わりに、約７７Ｋの液体窒素冷却を
採用できるまでに超電導装置を発達させた。このような
超電導酸化物の応用の中で、送電線、回転機関、例えば
核融合発電、粒子加速機、浮上式輸送機関、磁選、エネ
ルギー貯蔵、磁気共鳴結像用の超電導磁石がある。これ
らの装置は酸化物超電導体の電線やテープの発達を要す
る。
体ヘリウム冷却の代わりに、約７７Ｋの液体窒素冷却を
採用できるまでに超電導装置を発達させた。このような
超電導酸化物の応用の中で、送電線、回転機関、例えば
核融合発電、粒子加速機、浮上式輸送機関、磁選、エネ
ルギー貯蔵、磁気共鳴結像用の超電導磁石がある。これ
らの装置は酸化物超電導体の電線やテープの発達を要す
る。
【０００４】酸化物超電導体の脆性と反応性のために、
金属基体の上に超電導酸化物のセラミック複合体を形作
るのが便利である。超電導体酸化物の電線やテープやマ
ルチフィラメントにクラッドされた金属の可鍛性はセラ
ミックの脆性を相殺する。さらに、この金属は熱散逸を
良い手段となり、超電導体の周囲を安定させる。この安
定の効果は、望ましくない大きな温度の局部上昇が混合
状態でフラックスジャンプ（flux jumping）により発生
するII型の超電導体にとって、根本的に重要である。フ
ラックスジャンプは局在化されたフラックスの突然な動
きで、局部的温度上昇が結果として生じる。あいにく、
II型の酸化物超電導体、特にビスマス−鉛−ストロンチ
ウム−カルシウム−銅−酸化物は、接触した殆ど全ての
金属と反応してしまう。
金属基体の上に超電導酸化物のセラミック複合体を形作
るのが便利である。超電導体酸化物の電線やテープやマ
ルチフィラメントにクラッドされた金属の可鍛性はセラ
ミックの脆性を相殺する。さらに、この金属は熱散逸を
良い手段となり、超電導体の周囲を安定させる。この安
定の効果は、望ましくない大きな温度の局部上昇が混合
状態でフラックスジャンプ（flux jumping）により発生
するII型の超電導体にとって、根本的に重要である。フ
ラックスジャンプは局在化されたフラックスの突然な動
きで、局部的温度上昇が結果として生じる。あいにく、
II型の酸化物超電導体、特にビスマス−鉛−ストロンチ
ウム−カルシウム−銅−酸化物は、接触した殆ど全ての
金属と反応してしまう。
【０００５】銀は、イットリウム−バリウム−銅−酸化
物、タリウム−バリウム−カルシウム−銅−酸化物、ビ
スマス−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸化物の超
電導系に対し両立性があり、無毒であることが判ってい
る。また、それぞれ１１０Ｋの臨界温度を持ち、２：
２：２：３の比でビスマス−ストロンチウム−カルシウ
ム−銅−酸化物に構成された相を安定させるために、ビ
スマス系に鉛を添加することは知られている。このよう
な超電導複合体と相は、例えば、Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃ
ｕ3 Ｏ10+yのように示されることがある。
物、タリウム−バリウム−カルシウム−銅−酸化物、ビ
スマス−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸化物の超
電導系に対し両立性があり、無毒であることが判ってい
る。また、それぞれ１１０Ｋの臨界温度を持ち、２：
２：２：３の比でビスマス−ストロンチウム−カルシウ
ム−銅−酸化物に構成された相を安定させるために、ビ
スマス系に鉛を添加することは知られている。このよう
な超電導複合体と相は、例えば、Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃ
ｕ3 Ｏ10+yのように示されることがある。
【０００６】このような式から生じた陽イオン比はたい
てい理想的な構成を示し、分子単位ごとの厳格な酸素含
有量が公称的であり、ｙは約１の範囲内で変化する。さ
らに、別の位置への陽イオンの置換、陽イオン空格子
点、酸素格子間型があるので、実際の超電導相が理想式
によって呈示されたものとまったく同じになることは無
い。
てい理想的な構成を示し、分子単位ごとの厳格な酸素含
有量が公称的であり、ｙは約１の範囲内で変化する。さ
らに、別の位置への陽イオンの置換、陽イオン空格子
点、酸素格子間型があるので、実際の超電導相が理想式
によって呈示されたものとまったく同じになることは無
い。
【０００７】酸化物超電導体を長い電線やテープに形作
る最も有望な方法の一つは、管中パウダー（Powder in
tube）の引抜き圧延プロセスで、例えば、T. Matsumot
o, K.Aihara, M. Seido らによる“Hitachi Review”１
９９０年，第３９巻，第１号，５５〜６２頁の“Develo
pment of High-Tc Superconducting Wire with HighCri
tical Current Density”，［高臨界電流密度での高Ｔ
ｃ導電線の開発］を参照されたい。この文献は、参照に
よって本明細書の一部とする。
る最も有望な方法の一つは、管中パウダー（Powder in
tube）の引抜き圧延プロセスで、例えば、T. Matsumot
o, K.Aihara, M. Seido らによる“Hitachi Review”１
９９０年，第３９巻，第１号，５５〜６２頁の“Develo
pment of High-Tc Superconducting Wire with HighCri
tical Current Density”，［高臨界電流密度での高Ｔ
ｃ導電線の開発］を参照されたい。この文献は、参照に
よって本明細書の一部とする。
【０００８】簡潔に述べると、この方法で、超電導パウ
ダーは、直径６ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、長さ３００ｍｍ
の銀の管に装入される。イットリウム−バリウム−銅−
酸化物、タリウム−バリウム−カルシウム−銅−酸化
物、タリウム−バリウム／ストロンチウム−カルシウム
−銅−酸化物の各系からの超電導パウダーが使用され
る。これらで満たされた管は、引抜きの３０回の繰り返
しで、２．８ｍｍの直径にされる。引抜きされた管は、
６ｍｍの幅のテープに０．０５〜０．５ｍｍの厚さに圧
延される。例えば、テープを０．０１ｍｍの厚さにする
には約１００回圧延を繰り返す。テープは、２０時間９
１０℃で熱処理され、コアを反応及び焼結して連続的な
超電導体を作る。
ダーは、直径６ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、長さ３００ｍｍ
の銀の管に装入される。イットリウム−バリウム−銅−
酸化物、タリウム−バリウム−カルシウム−銅−酸化
物、タリウム−バリウム／ストロンチウム−カルシウム
−銅−酸化物の各系からの超電導パウダーが使用され
る。これらで満たされた管は、引抜きの３０回の繰り返
しで、２．８ｍｍの直径にされる。引抜きされた管は、
６ｍｍの幅のテープに０．０５〜０．５ｍｍの厚さに圧
延される。例えば、テープを０．０１ｍｍの厚さにする
には約１００回圧延を繰り返す。テープは、２０時間９
１０℃で熱処理され、コアを反応及び焼結して連続的な
超電導体を作る。
【０００９】このような超電導テープの用途に超電導磁
石の巻線がある。例えば、磁気共鳴結像装置は６個の超
電導磁石を使うことがある。それぞれの磁石の巻線は、
１キロを越える連続的な長さの超電導テープを必要とす
る。この装置の中の個々の磁石は、６個の磁石全てに渡
って連続的な超電導の通路を生み出すために接続されて
いる。その結果、数キロに渡る超電導テープの連続的な
長さがその装置のために必要となりうる。しかし、数キ
ロに渡る超電導テープの連続的な長さを製造するのは困
難であるので、短い長さのものを幾つかつなぎ合わせる
のが望ましい。さらに、テープを巻く作業の間、テープ
の破損や損傷が生じるので、このような破損や損傷を修
理する継手が必要であることが予想されうる
石の巻線がある。例えば、磁気共鳴結像装置は６個の超
電導磁石を使うことがある。それぞれの磁石の巻線は、
１キロを越える連続的な長さの超電導テープを必要とす
る。この装置の中の個々の磁石は、６個の磁石全てに渡
って連続的な超電導の通路を生み出すために接続されて
いる。その結果、数キロに渡る超電導テープの連続的な
長さがその装置のために必要となりうる。しかし、数キ
ロに渡る超電導テープの連続的な長さを製造するのは困
難であるので、短い長さのものを幾つかつなぎ合わせる
のが望ましい。さらに、テープを巻く作業の間、テープ
の破損や損傷が生じるので、このような破損や損傷を修
理する継手が必要であることが予想されうる
【００１０】超電導磁石は、磁石からの一定な磁界を要
求する機械においてしばしば用いられる。一定の磁界を
持続するために、磁石を超電導モードまたは継続モード
で操作しなければならない。内部抵抗のよる磁石内の電
流損失で、磁界のドリフトまたは減少が起きる。その結
果、超電導継手は、超電導テープの間に磁界のドリフト
を防ぐのに必要な接続を作るうえで望ましい。継手の通
電特性と磁界の挙動は、超電導テープの通電特性と磁界
の挙動に少なくとも近くなければならない。さもなけれ
ば、継手は装置の通電特性の制限要素になる。
求する機械においてしばしば用いられる。一定の磁界を
持続するために、磁石を超電導モードまたは継続モード
で操作しなければならない。内部抵抗のよる磁石内の電
流損失で、磁界のドリフトまたは減少が起きる。その結
果、超電導継手は、超電導テープの間に磁界のドリフト
を防ぐのに必要な接続を作るうえで望ましい。継手の通
電特性と磁界の挙動は、超電導テープの通電特性と磁界
の挙動に少なくとも近くなければならない。さもなけれ
ば、継手は装置の通電特性の制限要素になる。
【００１１】Murayamaらの発表では、スクリーン印刷さ
れたビスマス群の超電導体の厚膜が、マグネシウム酸化
物基体の間でホットプレスされ、固相焼結によって多結
晶ビスマス酸化物超電導体が形成される。“Hot-Pressi
ng of Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O Superconducting Thick Fil
m”，［Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ超電導厚膜
のホットプレス］日本応用物理ジャーナル，１９９０年
６月，第２９巻，第６号，Ｌ８７５−Ｌ８７７頁を参照
されたい。Mutou らの発表では、いろいろな温度と圧力
でのホットプレスによって空気中でビスマス系超電導ロ
ッドが拡散結合される。“Diffusion Bonding of Bi-Pb
-Sr-Ca-Cu-O High-Tc Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O Superconducto
rs，Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ高Ｔｃ超電導体の拡散
結合”日本応用物理ジャーナル，１９９０年８月，第２
９巻，第８号，Ｌ１４３２−Ｌ１４３４頁を参照された
い。
れたビスマス群の超電導体の厚膜が、マグネシウム酸化
物基体の間でホットプレスされ、固相焼結によって多結
晶ビスマス酸化物超電導体が形成される。“Hot-Pressi
ng of Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O Superconducting Thick Fil
m”，［Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ超電導厚膜
のホットプレス］日本応用物理ジャーナル，１９９０年
６月，第２９巻，第６号，Ｌ８７５−Ｌ８７７頁を参照
されたい。Mutou らの発表では、いろいろな温度と圧力
でのホットプレスによって空気中でビスマス系超電導ロ
ッドが拡散結合される。“Diffusion Bonding of Bi-Pb
-Sr-Ca-Cu-O High-Tc Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O Superconducto
rs，Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ高Ｔｃ超電導体の拡散
結合”日本応用物理ジャーナル，１９９０年８月，第２
９巻，第８号，Ｌ１４３２−Ｌ１４３４頁を参照された
い。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、酸
化物超電導体テープの間に超電導継手を設けることであ
る。
化物超電導体テープの間に超電導継手を設けることであ
る。
【００１３】この発明の第２の目的は、酸化物超電導体
テープの間に超電導継手を形成する方法を提供すること
である。
テープの間に超電導継手を形成する方法を提供すること
である。
【００１４】この発明の第３の目的は、超電導テープの
通電特性に近い高い通電特性を継手が持つように酸化物
超電導体テープの間に超電導継手を形成する方法を提供
することである。
通電特性に近い高い通電特性を継手が持つように酸化物
超電導体テープの間に超電導継手を形成する方法を提供
することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】銀の被覆部材内に酸化物
超電導体前駆体のコアを持つテープの超電導継手を作る
方法において、被覆部材の一部分をテープから除去し、
各テープの露出したコア表面を形成する。テープは露出
したコア表面に重なるように置かれる。そして、プレス
によりコアを固め、被覆部材を結合し、それらの間に固
めたコアを密封する。圧縮されたテープは、コアが連続
的な酸化物超電導体のコアになるように加熱される。
超電導体前駆体のコアを持つテープの超電導継手を作る
方法において、被覆部材の一部分をテープから除去し、
各テープの露出したコア表面を形成する。テープは露出
したコア表面に重なるように置かれる。そして、プレス
によりコアを固め、被覆部材を結合し、それらの間に固
めたコアを密封する。圧縮されたテープは、コアが連続
的な酸化物超電導体のコアになるように加熱される。
【００１６】酸化物超電導体のコアと銀の被覆部材を持
つテープの超電導継手は、酸化物超電導体からなる継手
コアを含み、該継手コアは、テープ間の連続的な超電導
通路を作るためにテープコアの間に拡がっている第１の
幅区域を有している。少なくとも１対の第２の幅区域が
あり、第２の幅区域はそれぞれテープコアの１つから拡
がって、それぞれのテープコアから第１の幅区域への連
続的な超電導通路を生じるように第１の幅区域と繋がっ
ている。銀の被覆部材は、第１と第２の幅区域に渡って
拡がって、継手コアを密封すると共に、また第２の幅区
域を分割する。
つテープの超電導継手は、酸化物超電導体からなる継手
コアを含み、該継手コアは、テープ間の連続的な超電導
通路を作るためにテープコアの間に拡がっている第１の
幅区域を有している。少なくとも１対の第２の幅区域が
あり、第２の幅区域はそれぞれテープコアの１つから拡
がって、それぞれのテープコアから第１の幅区域への連
続的な超電導通路を生じるように第１の幅区域と繋がっ
ている。銀の被覆部材は、第１と第２の幅区域に渡って
拡がって、継手コアを密封すると共に、また第２の幅区
域を分割する。
【００１７】
【作用】ここで使われている“酸化物超電導体前駆体”
という用語は、酸化物超電導体の構造を有している焼結
されていない多結晶で、実質的に相純粋な物質、あるい
は実質的に相純粋な物質を作るために反応しうる多結晶
で部分的に反応した物質と酸化物との混合物の意味であ
る。
という用語は、酸化物超電導体の構造を有している焼結
されていない多結晶で、実質的に相純粋な物質、あるい
は実質的に相純粋な物質を作るために反応しうる多結晶
で部分的に反応した物質と酸化物との混合物の意味であ
る。
【００１８】以下の発明についての説明は、添付の図を
参照することによって、非常に明確に理解することがで
きる。
参照することによって、非常に明確に理解することがで
きる。
【００１９】幾つかのセラミック酸化物系は超電導にな
ることが知られている。特に重大な事は、イットリウ
ム、ビスマス、またはタリウムを含んだアルカリ土類ク
プラート（cuprate ）である。イットリウム系は、約１
グラム原子のイットリウムあるいはランタニド、２グラ
ム原子のバリウム、３グラム原子の銅の酸化物を含む。
ビスマス系は、約２グラム原子のビスマス、２グラム原
子のストロンチウム、１ないし２グラム原子のカルシウ
ム、２ないし３グラム原子の銅の酸化物を含んでいる。
タリウム系は、約１ないし２グラム原子のタリウム、２
グラム原子のバリウム（これは部分的にストロンチウム
と置換される可能性がある）１ないし２グラム原子のカ
ルシウム、２ないし３グラム原子の銅の酸化物を含む。
ることが知られている。特に重大な事は、イットリウ
ム、ビスマス、またはタリウムを含んだアルカリ土類ク
プラート（cuprate ）である。イットリウム系は、約１
グラム原子のイットリウムあるいはランタニド、２グラ
ム原子のバリウム、３グラム原子の銅の酸化物を含む。
ビスマス系は、約２グラム原子のビスマス、２グラム原
子のストロンチウム、１ないし２グラム原子のカルシウ
ム、２ないし３グラム原子の銅の酸化物を含んでいる。
タリウム系は、約１ないし２グラム原子のタリウム、２
グラム原子のバリウム（これは部分的にストロンチウム
と置換される可能性がある）１ないし２グラム原子のカ
ルシウム、２ないし３グラム原子の銅の酸化物を含む。
【００２０】イットリウム系、ビスマス系、タリウム系
による酸化物超電導体の前駆体パウダーは、周知の方法
によって製造されうる。例えば、ビスマス、タリウム、
イットリウム系での超電導体は、酸化物または炭酸塩の
固相反応焼結によって製造される。その他の方法には、
硝酸塩、酢酸塩、蓚酸塩の溶体からの沈澱、そして有機
金属前駆体の熱分解が含まれる。ビスマス系内でのビス
マスと鉛の部分的な置換は、高温の超電導相を安定さ
せ、Ｂｉ2-x Ｐｂx Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10（０．２≦
ｘ≦０．６）で示される組成の系で１００Ｋより上で抵
抗０が観察される。
による酸化物超電導体の前駆体パウダーは、周知の方法
によって製造されうる。例えば、ビスマス、タリウム、
イットリウム系での超電導体は、酸化物または炭酸塩の
固相反応焼結によって製造される。その他の方法には、
硝酸塩、酢酸塩、蓚酸塩の溶体からの沈澱、そして有機
金属前駆体の熱分解が含まれる。ビスマス系内でのビス
マスと鉛の部分的な置換は、高温の超電導相を安定さ
せ、Ｂｉ2-x Ｐｂx Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10（０．２≦
ｘ≦０．６）で示される組成の系で１００Ｋより上で抵
抗０が観察される。
【００２１】また前駆体パウダーは、求められる超電導
体の部分的に反応したパウダーからも作りうる。例え
ば、適した量のＰｂＯと混合されたＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣ
ｕ2 Ｏ8+y で構成されている前駆体パウダーが使われる
可能性もある。また、前もって反応させてあるストロン
チウム−カルシウム−銅−酸化物の混合物が使われる可
能性もある。前駆体パウダーは、銀の被覆部材を持つテ
ープに形作られ、前駆体は、Ｂｉ2-x Ｐｂx Ｓｒ2 Ｃａ
2 Ｃｕ3 Ｏ10+y（０．２≦ｘ≦０．６）で示される酸化
物超電導体を形成するため前記パウダーを反応させるよ
うに加熱されることもある。
体の部分的に反応したパウダーからも作りうる。例え
ば、適した量のＰｂＯと混合されたＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣ
ｕ2 Ｏ8+y で構成されている前駆体パウダーが使われる
可能性もある。また、前もって反応させてあるストロン
チウム−カルシウム−銅−酸化物の混合物が使われる可
能性もある。前駆体パウダーは、銀の被覆部材を持つテ
ープに形作られ、前駆体は、Ｂｉ2-x Ｐｂx Ｓｒ2 Ｃａ
2 Ｃｕ3 Ｏ10+y（０．２≦ｘ≦０．６）で示される酸化
物超電導体を形成するため前記パウダーを反応させるよ
うに加熱されることもある。
【００２２】銀の被覆部材（sheeth）内の酸化物超電導
体前駆体のコアで構成されるテープは、従来の方法、例
えば管内パウダー方法によって製造される。簡単に説明
すると、銀の管は、銀もしくは、酸化物超電導体前駆体
と酸化物超電導体の電流容量を減少させるような反応を
しない銀の合金で作られている。管は、酸化物超電導体
の前駆体パウダーで満たされる。そして管は、端に接着
された蓋で密封される。そして、線引き、中間焼鈍、任
意的な圧延、酸化性雰囲気での焼鈍からなる一連の処理
で、前駆体パウダーの反応焼結と、細長い連続的酸化物
超電導体コアの形成が行われる。管内パウダー方法に関
する追加の情報が、Matsumoto らの発表に見られる。例
として、米国特許の第４，９８３，５７４号、同第４，
９５２，５５４号、同第４，９８０，９６４号で、参照
によって本明細書の一部をなす。
体前駆体のコアで構成されるテープは、従来の方法、例
えば管内パウダー方法によって製造される。簡単に説明
すると、銀の管は、銀もしくは、酸化物超電導体前駆体
と酸化物超電導体の電流容量を減少させるような反応を
しない銀の合金で作られている。管は、酸化物超電導体
の前駆体パウダーで満たされる。そして管は、端に接着
された蓋で密封される。そして、線引き、中間焼鈍、任
意的な圧延、酸化性雰囲気での焼鈍からなる一連の処理
で、前駆体パウダーの反応焼結と、細長い連続的酸化物
超電導体コアの形成が行われる。管内パウダー方法に関
する追加の情報が、Matsumoto らの発表に見られる。例
として、米国特許の第４，９８３，５７４号、同第４，
９５２，５５４号、同第４，９８０，９６４号で、参照
によって本明細書の一部をなす。
【００２３】この発明の超電導継手とその形成方法は、
図１、図２の参照によって示されている。テープ２は、
銀の被覆部材４に覆われている酸化物超電導体前駆体の
コア８を有している。スリット６と６′は、例えば刃ま
たはレーザーを用いてテープ側端１２に平行に形作られ
る。スリットは、コアが始まる端部から離して作られ
る。好ましくは、スリットは、少なくともテープのコア
の厚さと同じ長さであり、それよりも長く、例えば、コ
アの幅と同じ長さにしてよい。スリット６と６′の間の
銀の被覆部材４の部分は、コアから剥がされ、コア８の
露出表面を形成するように刃またはレーザーで切り取ら
れて、テープから取り去られる。
図１、図２の参照によって示されている。テープ２は、
銀の被覆部材４に覆われている酸化物超電導体前駆体の
コア８を有している。スリット６と６′は、例えば刃ま
たはレーザーを用いてテープ側端１２に平行に形作られ
る。スリットは、コアが始まる端部から離して作られ
る。好ましくは、スリットは、少なくともテープのコア
の厚さと同じ長さであり、それよりも長く、例えば、コ
アの幅と同じ長さにしてよい。スリット６と６′の間の
銀の被覆部材４の部分は、コアから剥がされ、コア８の
露出表面を形成するように刃またはレーザーで切り取ら
れて、テープから取り去られる。
【００２４】テープ２が管内パウダー方法または別のパ
ウダー方法で形成される際、コア８は、スリット６とス
リット６′の形成や、スリット間の被覆部材の除去や、
この後に続く処理によって損傷を受けうるような崩れや
すい成形体になっている。スリット６と６′が作られ、
その間から被覆部材部分が取り除かれる前に、テープ２
は、少なくともパウダーコアの焼結を始めるために加熱
されうる。例えば、ビスマス系超電導体のパウダーによ
って形成されるコアは、このような焼結を生じさせるた
めに約５０時間空気中で約８３０℃に熱されうる。コア
は、例えば、露出したコアの表面からパウダーの崩壊や
損失のような損傷に対してより耐久的に作られる。その
ために、テープは継手作成のための処理特性が改善され
ている。
ウダー方法で形成される際、コア８は、スリット６とス
リット６′の形成や、スリット間の被覆部材の除去や、
この後に続く処理によって損傷を受けうるような崩れや
すい成形体になっている。スリット６と６′が作られ、
その間から被覆部材部分が取り除かれる前に、テープ２
は、少なくともパウダーコアの焼結を始めるために加熱
されうる。例えば、ビスマス系超電導体のパウダーによ
って形成されるコアは、このような焼結を生じさせるた
めに約５０時間空気中で約８３０℃に熱されうる。コア
は、例えば、露出したコアの表面からパウダーの崩壊や
損失のような損傷に対してより耐久的に作られる。その
ために、テープは継手作成のための処理特性が改善され
ている。
【００２５】任意事項として、コア８部分はテープの末
端から取り去られ、銀の被覆部材４のタブ１０を作る。
従って、タブ１０は、コア８を越えて伸び、重なる第２
のテープの露出したコア表面に対面する。第２のテープ
は同様にして作られる。この２つのテープは、図３に示
されたように、露出したコアの表面が向き合い、重なる
ように配置されている。各テープの上の被覆部材４のタ
ブ１０は、他方のテープの被覆部材の上に伸びている。
重なっているテープは、向かい合っているコア部分を固
め、銀の被覆部材を接着するためにプレスされる。例え
ば、圧力は約５〜１５キロバールが適している。固めら
れた酸化物超電導体前駆体のコアは被覆部材の中に密閉
される。成形体とテープの中のコアは、酸化性雰囲気の
中で加熱され、図４に示したように、酸化物超電導体前
駆体を反応焼結して酸化物超電導体コア１４を形成し
て、銀の被覆部材４を拡散接合する。強力な超電導手
は、超電導テープの通電特性を持つように形成される。
端から取り去られ、銀の被覆部材４のタブ１０を作る。
従って、タブ１０は、コア８を越えて伸び、重なる第２
のテープの露出したコア表面に対面する。第２のテープ
は同様にして作られる。この２つのテープは、図３に示
されたように、露出したコアの表面が向き合い、重なる
ように配置されている。各テープの上の被覆部材４のタ
ブ１０は、他方のテープの被覆部材の上に伸びている。
重なっているテープは、向かい合っているコア部分を固
め、銀の被覆部材を接着するためにプレスされる。例え
ば、圧力は約５〜１５キロバールが適している。固めら
れた酸化物超電導体前駆体のコアは被覆部材の中に密閉
される。成形体とテープの中のコアは、酸化性雰囲気の
中で加熱され、図４に示したように、酸化物超電導体前
駆体を反応焼結して酸化物超電導体コア１４を形成し
て、銀の被覆部材４を拡散接合する。強力な超電導手
は、超電導テープの通電特性を持つように形成される。
【００２６】プレスされたテープは、周知の焼鈍技術に
よって、酸化物超電導体前駆体を反応焼結するために加
熱され、連続的な酸化物超電導体コアを作る。例えば、
イットリウム系超電導体の前駆体堆積物は、約９００〜
１０００℃に、そしてビスマスあるいはタリウム系の前
駆体堆積物は、約８００〜９００℃に加熱され、前駆体
堆積物を反応焼結し、それぞれの超電導体を作る。さら
に特記すべきことは、ビスマス系前駆体が、酸化物超電
導体を作るために、８３０℃の温度で空気中で約２００
時間加熱すればよいことである。テープは、酸化物超電
導体を作るために酸化性雰囲気の中で焼鈍される。
よって、酸化物超電導体前駆体を反応焼結するために加
熱され、連続的な酸化物超電導体コアを作る。例えば、
イットリウム系超電導体の前駆体堆積物は、約９００〜
１０００℃に、そしてビスマスあるいはタリウム系の前
駆体堆積物は、約８００〜９００℃に加熱され、前駆体
堆積物を反応焼結し、それぞれの超電導体を作る。さら
に特記すべきことは、ビスマス系前駆体が、酸化物超電
導体を作るために、８３０℃の温度で空気中で約２００
時間加熱すればよいことである。テープは、酸化物超電
導体を作るために酸化性雰囲気の中で焼鈍される。
【００２７】ビスマス超電導系に適した酸化性雰囲気
は、少なくとも約３体積％の酸素を含み、残りは窒素や
アルゴンのような不活性雰囲気である。酸素は、酸化性
雰囲気の約３〜２１体積％であることが望ましい。空気
は雰囲気として適していることを理解するべきである。
窒素は、雰囲気の残りを構成するものとして好適に用い
られることがある。幾つかの金属溶質と窒化物を作り、
銀の付加的な硬化を起こすからである。酸化物粒子は、
銀のマトリックスを析出強化し、被覆部材の強度と硬度
を増進させる。
は、少なくとも約３体積％の酸素を含み、残りは窒素や
アルゴンのような不活性雰囲気である。酸素は、酸化性
雰囲気の約３〜２１体積％であることが望ましい。空気
は雰囲気として適していることを理解するべきである。
窒素は、雰囲気の残りを構成するものとして好適に用い
られることがある。幾つかの金属溶質と窒化物を作り、
銀の付加的な硬化を起こすからである。酸化物粒子は、
銀のマトリックスを析出強化し、被覆部材の強度と硬度
を増進させる。
【００２８】そのほかの超電導系は、周知のいろいろな
体積比率の酸素によって、酸化性雰囲気の中で反応焼結
される。酸化物超電導体を形成する焼鈍について補足情
報が、例えば、“Processing and Applications of Hig
h-Tc Superconductors”，［高Ｔｃ超電導体の処理と応
用］W.E. Mao編集，The Metallurgical Society ，PA，
１９８８年から得られる。これは、参照によって本明細
書の一部とする。
体積比率の酸素によって、酸化性雰囲気の中で反応焼結
される。酸化物超電導体を形成する焼鈍について補足情
報が、例えば、“Processing and Applications of Hig
h-Tc Superconductors”，［高Ｔｃ超電導体の処理と応
用］W.E. Mao編集，The Metallurgical Society ，PA，
１９８８年から得られる。これは、参照によって本明細
書の一部とする。
【００２９】超電導体コアの形成は、一連のプレスと加
熱の工程によって行われる。例えば、プレスされて重な
っているテープは、酸化物超電導体前駆体を部分的に反
応焼結するために加熱され、部分的に焼結されたコアを
固めるためにプレスされ、コアの反応焼結を完全に行う
ために加熱される。中間プレスと部分的な焼結の工程
は、２回、３回、あるいは求められた回数だけ繰り返さ
れる。数回に渡る中間プレスと加熱の工程は、高い通電
特性を持つ高密度のコアを生じさせると考えられてい
る。例えば、ビスマス系前駆体は、約５０キロバールで
プレスされ、空気中８３０℃の温度で５０時間熱せられ
る。このプレスと加熱の工程は、反応焼結された酸化物
超電導体コアを作り出すために３回に渡って繰り返され
る。
熱の工程によって行われる。例えば、プレスされて重な
っているテープは、酸化物超電導体前駆体を部分的に反
応焼結するために加熱され、部分的に焼結されたコアを
固めるためにプレスされ、コアの反応焼結を完全に行う
ために加熱される。中間プレスと部分的な焼結の工程
は、２回、３回、あるいは求められた回数だけ繰り返さ
れる。数回に渡る中間プレスと加熱の工程は、高い通電
特性を持つ高密度のコアを生じさせると考えられてい
る。例えば、ビスマス系前駆体は、約５０キロバールで
プレスされ、空気中８３０℃の温度で５０時間熱せられ
る。このプレスと加熱の工程は、反応焼結された酸化物
超電導体コアを作り出すために３回に渡って繰り返され
る。
【００３０】この発明の超電導継手の好例は、図５〜図
７の参照によって示される。テープ２２は、銀の被覆部
材２４内にある酸化物超電導体前駆体コア２８を有して
いる。スリット２６と２６′は 銀の被覆部材２４の各
側に、テープの側端と平行に形成される。スリットは、
コア部分が始まるところを越えるようにテープの側端か
ら離して形成される。例えば、スリットは、コア幅の約
２５％離れたところに形成され、そこからコアが始まる
ようにしてもよい。その結果、コア２８の被覆部材が付
いている幅区域２９は、被覆部材２４の下に残されたま
まである。スリットの間の銀の被覆部材は、コア２８か
ら剥がされ、切断されてテープから取り去られ、コア２
８の露出した幅区域３０を形成する。コア２８の一部分
は、タブ３２を形成するためにテープの端から取り去ら
れる方が望ましい。
７の参照によって示される。テープ２２は、銀の被覆部
材２４内にある酸化物超電導体前駆体コア２８を有して
いる。スリット２６と２６′は 銀の被覆部材２４の各
側に、テープの側端と平行に形成される。スリットは、
コア部分が始まるところを越えるようにテープの側端か
ら離して形成される。例えば、スリットは、コア幅の約
２５％離れたところに形成され、そこからコアが始まる
ようにしてもよい。その結果、コア２８の被覆部材が付
いている幅区域２９は、被覆部材２４の下に残されたま
まである。スリットの間の銀の被覆部材は、コア２８か
ら剥がされ、切断されてテープから取り去られ、コア２
８の露出した幅区域３０を形成する。コア２８の一部分
は、タブ３２を形成するためにテープの端から取り去ら
れる方が望ましい。
【００３１】他方のテープは同様にして作られ、これら
のテープは幅寸法を揃えて並べられる。露出した幅区域
３０と被覆部材に覆われた幅区域２９を重ね、図３に示
されているように他方のテープの被覆部材の上にタブ３
２を伸ばす。重ねられたテープはプレスされ、コア２８
の向き合った露出幅区域を固め、銀の被覆部材の間の圧
接を形成する。成形体とテープ内のコアは、酸化性雰囲
気の中で加熱され、酸化物超電導体前駆体コアを酸化物
超電導体コアに形成し、銀の被覆部材２４を拡散接合
し、図７に示されているような継手コア３４となる。反
応焼結された超電導継手コア３４は、銀の被覆部材２４
に密閉されている。
のテープは幅寸法を揃えて並べられる。露出した幅区域
３０と被覆部材に覆われた幅区域２９を重ね、図３に示
されているように他方のテープの被覆部材の上にタブ３
２を伸ばす。重ねられたテープはプレスされ、コア２８
の向き合った露出幅区域を固め、銀の被覆部材の間の圧
接を形成する。成形体とテープ内のコアは、酸化性雰囲
気の中で加熱され、酸化物超電導体前駆体コアを酸化物
超電導体コアに形成し、銀の被覆部材２４を拡散接合
し、図７に示されているような継手コア３４となる。反
応焼結された超電導継手コア３４は、銀の被覆部材２４
に密閉されている。
【００３２】この構成によって、接続されているテープ
のコアの間に伸びる継手コア３４の第１の幅区域３６を
通って、電流はテープの間を移動する。すなわち、テー
プ間に連続的な超電導通路を形成している。また、第２
の幅区域３８が各テープの酸化物超電導体コアから伸び
て、第１の幅区域３６と連続しているので、この第２の
幅区域３８により、電流はテープから継手の中へ、また
は継手から外へ、継手の全長に沿って流れる。その結
果、テープの中を流れる全ての電流は、テープと継手の
間の遷移領域、つまり、継手の始まりと終わりで継手の
中に流れ込むとは限らない。遷移領域はプレスによる損
傷を含むことがあり、固められたコアを反応焼結するた
めに加熱中に癒されない。その結果、遷移領域はテープ
または継手の重なりあった部分の中のコアの比較して通
電特性が減少している。
のコアの間に伸びる継手コア３４の第１の幅区域３６を
通って、電流はテープの間を移動する。すなわち、テー
プ間に連続的な超電導通路を形成している。また、第２
の幅区域３８が各テープの酸化物超電導体コアから伸び
て、第１の幅区域３６と連続しているので、この第２の
幅区域３８により、電流はテープから継手の中へ、また
は継手から外へ、継手の全長に沿って流れる。その結
果、テープの中を流れる全ての電流は、テープと継手の
間の遷移領域、つまり、継手の始まりと終わりで継手の
中に流れ込むとは限らない。遷移領域はプレスによる損
傷を含むことがあり、固められたコアを反応焼結するた
めに加熱中に癒されない。その結果、遷移領域はテープ
または継手の重なりあった部分の中のコアの比較して通
電特性が減少している。
【００３３】
【実施例】この酸化物超電導体継手の追加の特徴と利
点、及びこの発明の方法は、以下の実施例によって示さ
れる。
点、及びこの発明の方法は、以下の実施例によって示さ
れる。
【００３４】
【実施例１】テープは、ビスマス−ストロンチウム−カ
ルシウム−銅−酸化物のコアの周りを覆っている銀の被
覆部材で、従来の管内パウダー方法によって形成され
た。簡単に説明すると、全体の組成が、Ｂｉ1.7 Ｐｂ
0.3 Ｓｒ2 Ｃａ2.75Ｃｕ3.75Ｏyで示されるパウダー
が、外側の直径が６．３４ｍｍで肉厚が約１ｍｍの銀管
の中に注入された。
ルシウム−銅−酸化物のコアの周りを覆っている銀の被
覆部材で、従来の管内パウダー方法によって形成され
た。簡単に説明すると、全体の組成が、Ｂｉ1.7 Ｐｂ
0.3 Ｓｒ2 Ｃａ2.75Ｃｕ3.75Ｏyで示されるパウダー
が、外側の直径が６．３４ｍｍで肉厚が約１ｍｍの銀管
の中に注入された。
【００３５】管は、スエージ加工によって、両端を銀の
プラグで密封された。充填され、密封された管は、４．
２１ｍｍの直径までスエージ加工された。パス毎の断面
積減少は１２％であった。スエージ加工された管は、
１．５２ｍｍまで直径を減少させて線材を形成するため
に、一連の引抜きダイを通して引抜きされた。引抜き
は、パス毎に約１２％の減少で行われた。引抜きされた
線材は、間隔を置いたロールの間を繰り返し通すことに
よって圧延され、平らにされた。ロール間隔は、パス毎
に約１２〜１５％減少させられ、幅約３ｍｍ、厚さ約
０．２５ｍｍのテープを最終的に形成した。
プラグで密封された。充填され、密封された管は、４．
２１ｍｍの直径までスエージ加工された。パス毎の断面
積減少は１２％であった。スエージ加工された管は、
１．５２ｍｍまで直径を減少させて線材を形成するため
に、一連の引抜きダイを通して引抜きされた。引抜き
は、パス毎に約１２％の減少で行われた。引抜きされた
線材は、間隔を置いたロールの間を繰り返し通すことに
よって圧延され、平らにされた。ロール間隔は、パス毎
に約１２〜１５％減少させられ、幅約３ｍｍ、厚さ約
０．２５ｍｍのテープを最終的に形成した。
【００３６】長さ約１０ｃｍのテープのサンプルが、圧
延テープから切り取られた。テープのサンプルの一端で
は、一表面上の銀の被覆部材に、テープの各端から約
０．５ｍｍのところで刃物でテープの端に平行にスリッ
トが切られた。ここからコアが始まっており、スリット
はテープの端から約４〜５ｃｍの長さに伸ばした。スリ
ットの間の銀の被覆部材の部分は、ゆっくりと剥がさ
れ、超電導コアを露出させた。剥がされた部分は、刃物
によって切り取られ、テープから取り除かれた。テープ
の端では、コアの部分の約５ｍｍが取り除かれ、露出し
たコア表面の反対側にある表面上の銀の被覆部材のタブ
を形成した。第２のテープは、同様にして作られた。こ
の２つのテープは、露出したコアが向き合い、重なり合
うようにされ、そして図３に示されているように、被覆
部材のタブが他方のテープの被覆部材の上に伸びるよう
に置かれた。
延テープから切り取られた。テープのサンプルの一端で
は、一表面上の銀の被覆部材に、テープの各端から約
０．５ｍｍのところで刃物でテープの端に平行にスリッ
トが切られた。ここからコアが始まっており、スリット
はテープの端から約４〜５ｃｍの長さに伸ばした。スリ
ットの間の銀の被覆部材の部分は、ゆっくりと剥がさ
れ、超電導コアを露出させた。剥がされた部分は、刃物
によって切り取られ、テープから取り除かれた。テープ
の端では、コアの部分の約５ｍｍが取り除かれ、露出し
たコア表面の反対側にある表面上の銀の被覆部材のタブ
を形成した。第２のテープは、同様にして作られた。こ
の２つのテープは、露出したコアが向き合い、重なり合
うようにされ、そして図３に示されているように、被覆
部材のタブが他方のテープの被覆部材の上に伸びるよう
に置かれた。
【００３７】重なり合っているテープは、銀の被覆部材
を冷間溶接し、露出したコア部分を固めるために、約１
５×１０ｃｍ2 の硬化鋼ダイスの間で、約５キロバール
でプレスされた。プレスされたテープは、空気中で約８
３０℃の温度で５０時間加熱された。コアを反応焼結さ
せ、酸化物超電導体を形成し、銀の被覆部材を拡散接合
し、超電導継手を作るために、同じ条件下のプレスと加
熱が３回繰り返された。
を冷間溶接し、露出したコア部分を固めるために、約１
５×１０ｃｍ2 の硬化鋼ダイスの間で、約５キロバール
でプレスされた。プレスされたテープは、空気中で約８
３０℃の温度で５０時間加熱された。コアを反応焼結さ
せ、酸化物超電導体を形成し、銀の被覆部材を拡散接合
し、超電導継手を作るために、同じ条件下のプレスと加
熱が３回繰り返された。
【００３８】継手は、周知の４探針抵抗測定技術を用い
て、継手の通電特性を決定するテストを受けた。第１と
第２の電圧探針は、超電導継手上に約１０ｍｍ離しては
んだ付けされ、第３と第４の電圧探針は、超電導テープ
上に、継手の前面から約２０及び３０ｍｍ離れた所には
んだ付けされ、第５の電圧探針は、超電導テープ上に、
継手の後面から約１０ｍｍ離れた所にはんだ付けされ
た。電流リードが、継手の各側面についている電圧探針
から充分な距離を置いてはんだ付けされた。この構成を
用いることによって、探針１と２の間の接合されて重な
り合ったテープ、探針４と１の間継手の前面の遷移領
域、探針３と４の間のテープ、探針２と５の間の継手の
後面の遷移領域の通電特性を測定できた。
て、継手の通電特性を決定するテストを受けた。第１と
第２の電圧探針は、超電導継手上に約１０ｍｍ離しては
んだ付けされ、第３と第４の電圧探針は、超電導テープ
上に、継手の前面から約２０及び３０ｍｍ離れた所には
んだ付けされ、第５の電圧探針は、超電導テープ上に、
継手の後面から約１０ｍｍ離れた所にはんだ付けされ
た。電流リードが、継手の各側面についている電圧探針
から充分な距離を置いてはんだ付けされた。この構成を
用いることによって、探針１と２の間の接合されて重な
り合ったテープ、探針４と１の間継手の前面の遷移領
域、探針３と４の間のテープ、探針２と５の間の継手の
後面の遷移領域の通電特性を測定できた。
【００３９】継手は、液体窒素による冷却によって７７
Ｋに冷やされた。電流は、増分的に継手の中を通過させ
られ、その電圧は、継手の各側面の探針を通して記録さ
れた。このテストで、臨界電流は、探針間の０．５ミク
ロボルトの電位差を引き起こす電流として定義された。
継手を含まない超電導テープの部分は、同様に、テープ
の臨界電流を決定するためにテストされた。テープのサ
ンプルと継手から測定された臨界電流は、以下の表１に
示されている。
Ｋに冷やされた。電流は、増分的に継手の中を通過させ
られ、その電圧は、継手の各側面の探針を通して記録さ
れた。このテストで、臨界電流は、探針間の０．５ミク
ロボルトの電位差を引き起こす電流として定義された。
継手を含まない超電導テープの部分は、同様に、テープ
の臨界電流を決定するためにテストされた。テープのサ
ンプルと継手から測定された臨界電流は、以下の表１に
示されている。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【実施例２】実施例１で作られたテープから、さらに２
つのテープが、まず空気中で８３０℃の温度で５０時間
加熱された。一回加熱されたテープのサンプルは、実施
例１で述べられているような超電導継手に処理され、４
探針抵抗測定技術を用いてテストされ、下の表２に示し
たようにテープと継手の臨界電流が測定された。
つのテープが、まず空気中で８３０℃の温度で５０時間
加熱された。一回加熱されたテープのサンプルは、実施
例１で述べられているような超電導継手に処理され、４
探針抵抗測定技術を用いてテストされ、下の表２に示し
たようにテープと継手の臨界電流が測定された。
【００４２】
【表２】
【００４３】表１と表２を見ると、超電導継手が重なり
あった部分における通電特性は、超電導テープの通電特
性の約２倍の値を示していることがわかる。しかし、継
手とテープ間の遷移領域における通電特性は、やや下回
り、テープの通電特性に匹敵する。遷移領域の可変通電
特性は、継手を作る際に行われるプレスによる損傷が十
分に癒されていないからと考えられる。一方、継手自体
は、テープと比較すると約２倍の量の酸化物超電導体を
含み、継手の重なり部分は、テープの約２倍の通電特性
を示す。本発明の好ましい継手では、継手の全長に沿っ
てコアの被覆幅区域を介して電流は流れうる。従って、
継手の遷移領域における損傷によっては、継手を通過す
る電流は制限を受けない。
あった部分における通電特性は、超電導テープの通電特
性の約２倍の値を示していることがわかる。しかし、継
手とテープ間の遷移領域における通電特性は、やや下回
り、テープの通電特性に匹敵する。遷移領域の可変通電
特性は、継手を作る際に行われるプレスによる損傷が十
分に癒されていないからと考えられる。一方、継手自体
は、テープと比較すると約２倍の量の酸化物超電導体を
含み、継手の重なり部分は、テープの約２倍の通電特性
を示す。本発明の好ましい継手では、継手の全長に沿っ
てコアの被覆幅区域を介して電流は流れうる。従って、
継手の遷移領域における損傷によっては、継手を通過す
る電流は制限を受けない。
【図１】超電導テープを上から見た図で、幅と長さのデ
ィメンションがある表面を示している。
ィメンションがある表面を示している。
【図２】テープの露出したコア部分を示している超電導
テープを上から見た図である。
テープを上から見た図である。
【図３】露出したコア部分が重なるように置かれた２つ
のテープを横から見た断面図である。
のテープを横から見た断面図である。
【図４】この発明の酸化物超電導継手を端から見た断面
図である。
図である。
【図５】図１の超電導テープを別の実施例を示したもの
である。
である。
【図６】図２の超電導テープを別の実施例を示したもの
である。
である。
【図７】この発明の酸化物超電導継手を端から見た断面
図である。
図である。
２ テープ ４ 被覆部材 ６、６′ スリット ８ コア １０ タブ １４ コア ２４ 被覆部材 ２６、２６′ スリット ２８ コア ２９、３０ 幅区域 ３２ タブ ３４ 継手コア ３６ 第１の幅区域 ３８ 第２の幅区域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス ウィルバー レイ アメリカ合衆国、12309、ニューヨーク州、 スケネクタデイ、レキシントン アヴェニ ュー 1101 (72)発明者 ジョン エリック トカチュク アメリカ合衆国、12053、ニューヨーク州、 デランソン、ボックス 316イー、アール アール １
Claims (12)
- 【請求項１】 以下の各段階を含んでいて、銀の被覆部
材内に酸化物超電導体前駆体のコアを有するテープの超
電導継手を形成する方法。テープから被覆部材の部分を
取り除き、各テープに露出したコア表面を形成するこ
と；露出したコア表面を重ねるようにテープを配置する
こと；重なり合ったテープをプレスしてコアを固め、固
められたコアを被覆部材の間に密封するために被覆部材
を接着すること；そして、 プレスされたテープを加熱して連続的な酸化物超電導体
コアにコアを形成すること。 - 【請求項２】 酸化物超電導体前駆体はパウダーであ
り、被覆部材部分を取り除く段階の前に、少なくともパ
ウダーの焼結を始めるためにテープを加熱することを含
んでいる請求項１に記載の超電導継手を作るための方
法。 - 【請求項３】 加熱処理の後で、酸化物超電導体コアを
固めるためにテープをプレスし、連続的な酸化物超電導
体コアを作るために、前記固められたコアをさらに加熱
することを含む請求項１に記載の超電導継手を作る方
法。 - 【請求項４】 加熱処理の後で、酸化物超電導体コアを
固めるためにテープをプレスし、連続的な酸化物超電導
体コアを作るために、前記固められたコアをさらに加熱
することを含む請求項２に記載の超電導継手を作る方
法。 - 【請求項５】 酸化物超電導体が、ビスマス系酸化物超
電導体である請求項１に記載の超電導継手を作る方法。 - 【請求項６】 次の各段階を含み、銀の被覆部材内に酸
化物超電導体前駆体のコアを有するテープであって、幅
と長さのディメンションに向かい合う主面を有するテー
プに対し、超電導継手を製造する方法。１つのテープの
表面から被覆部材の一部分を取り除き、コアが露出した
幅区域と被覆部材を付けた幅区域を有するようにする；
露出した幅区域と被覆部材を付けた区域とが向き合いか
つ重なるようにテープを配置する；露出した幅区域を固
めるために重なり合ったテープをプレスし、固められた
コアを被覆部材間に密封するために被覆部材を接着す
る；そして、 プレスされたテープを加熱してコアを連続的な酸化物超
電導体コアにする。 - 【請求項７】 酸化物超電導体前駆体はパウダーであ
り、被覆部材を取り除く段階の前に、少なくともパウダ
ーの焼結を始めるためにテープを加熱することを含んで
いる請求項６に記載の超電導継手を作るための方法。 - 【請求項８】 加熱処理の後で、酸化物超電導体コアを
固めるためにテープをプレスし、連続的な酸化物超電導
体コアを再び形成するために、前記固められたコアをさ
らに加熱することを含む請求項６に記載の超電導継手を
作る方法。 - 【請求項９】 加熱処理の後で、酸化物超電導体コアを
固めるためにテープをプレスし、連続的な酸化物超電導
体コアを再び形成するために、前記固められたコアをさ
らに加熱することを含む請求項７に記載の超電導継手を
作る方法。 - 【請求項１０】 酸化物超電導体はビスマス系酸化物超
電導体である請求項６に記載の超電導継手を作る方法。 - 【請求項１１】 プレス処理の前に、被覆部材のタブが
コアを越えて伸びるように、テープの端のコアの部分を
取り除くことを含む請求項６に記載の超電導継手を作る
方法。 - 【請求項１２】 以下の要素を含む、酸化物超電導体の
コアと銀の被覆部材を有するテープの超電導継手。 （ａ）酸化物超電導体からなり、テープの間に連続的な
超電導通路を作るためにテープのコアの間に伸びている
第１の幅区域と、そしてそれぞれテープコアの一つから
伸び、連続的な超電導通路を各テープコアから第１の幅
区域へと生じさせるために第１の幅区域につながってい
る少なくとも一対の第２の幅区域とを有する継手コア； （ｂ）継手コアを密封し、第２の幅区域を分割するため
に第１と第２の幅区域上に伸びている銀の被覆部材継
手。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US80115891A | 1991-12-02 | 1991-12-02 | |
| US07/801158 | 1991-12-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283138A true JPH05283138A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=25180349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4343602A Pending JPH05283138A (ja) | 1991-12-02 | 1992-12-01 | 超電導酸化物テープ用超電導継手 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0545608A3 (ja) |
| JP (1) | JPH05283138A (ja) |
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| US6159905A (en) * | 1999-06-02 | 2000-12-12 | Buzcek; David M. | Methods for joining high temperature superconducting components with negligible critical current degradation and articles of manufacture in accordance therewith |
| US7071148B1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-07-04 | Superpower, Inc. | Joined superconductive articles |
| US8594756B2 (en) | 2007-06-22 | 2013-11-26 | Nkt Cables Ultera A/S | Superconducting element joint, a process for providing a superconducting element joint and a superconducting cable system |
| WO2009000269A2 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Nkt Cables Ultera A/S | A superconducting element joint, a process for providing a superconducting element joint and a superconducting cable system |
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| EP2626868B1 (en) | 2012-02-08 | 2014-04-02 | Bruker HTS GmbH | Superconducting structure comprising coated conductor tapes, in particular stapled perpendicularly to their substrate planes |
| DE102012218251A1 (de) | 2012-10-05 | 2014-04-10 | Bruker Hts Gmbh | Supraleiterstruktur mit verketteten Bandstücken, die jeweils von unmittelbar aufeinanderfolgenden, weiteren Bandstücken überlappt werden |
| DE102013220141B4 (de) | 2013-10-04 | 2017-11-16 | Bruker Biospin Gmbh | NMR-Spektrometer umfassend eine supraleitende Magnetspule mit Wicklungen aus einer Supraleiterstruktur mit verketteten Bandstücken, die jeweils von unmittelbar aufeinanderfolgenden, weiteren Bandstücken überlappt werden |
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Citations (3)
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| JPS5774981A (en) * | 1980-10-25 | 1982-05-11 | Sumitomo Electric Industries | Method of connecting superconductive wire |
| JPS63276886A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Toshiba Corp | 超電導線の接続方法 |
| JPS64674A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-05 | Mitsubishi Electric Corp | Connection method for oxide superconductor |
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1992
- 1992-11-25 EP EP19920310749 patent/EP0545608A3/en not_active Withdrawn
- 1992-12-01 JP JP4343602A patent/JPH05283138A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0545608A2 (en) | 1993-06-09 |
| EP0545608A3 (en) | 1993-07-14 |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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