JPH0567517A - 酸化物超電導コイルの製造方法 - Google Patents
酸化物超電導コイルの製造方法Info
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- JPH0567517A JPH0567517A JP25460491A JP25460491A JPH0567517A JP H0567517 A JPH0567517 A JP H0567517A JP 25460491 A JP25460491 A JP 25460491A JP 25460491 A JP25460491 A JP 25460491A JP H0567517 A JPH0567517 A JP H0567517A
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- superconducting
- thin film
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 スパッタリング法、ＭＢＥ法、反応蒸着法の
うちのいずれかの薄膜形成手段１のチャンバ２内で、酸
化物超電導薄膜を成膜した超電導線材６を巻取リール４
に巻取り、その際に安定化材テープ７と絶縁材テープ８
とを同時に巻取ってコイルを形成する方法。 【効果】 基材５上に酸化物超電導薄膜を成膜して超電
導線６を形成すると同時にコイル形状に成形することが
可能であるため、酸化物超電導薄膜の曲げ歪の経験回数
を最小の１回とすることができ、曲げ歪による酸化物超
電導薄膜の性能低下を最小限にすることができる。
うちのいずれかの薄膜形成手段１のチャンバ２内で、酸
化物超電導薄膜を成膜した超電導線材６を巻取リール４
に巻取り、その際に安定化材テープ７と絶縁材テープ８
とを同時に巻取ってコイルを形成する方法。 【効果】 基材５上に酸化物超電導薄膜を成膜して超電
導線６を形成すると同時にコイル形状に成形することが
可能であるため、酸化物超電導薄膜の曲げ歪の経験回数
を最小の１回とすることができ、曲げ歪による酸化物超
電導薄膜の性能低下を最小限にすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核融合発電やＭＨＤ発
電などのエネルギー製造分野、電力貯蔵用超電導コイ
ル、リニアモータカーや電磁推進船などの輸送手段、Ｍ
ＲＩなどの医療用分野などに使用される酸化物超電導コ
イルに関する。
電などのエネルギー製造分野、電力貯蔵用超電導コイ
ル、リニアモータカーや電磁推進船などの輸送手段、Ｍ
ＲＩなどの医療用分野などに使用される酸化物超電導コ
イルに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、臨界温度（Ｔｃ）が液体窒素温度
（約７７Ｋ）よりも高い酸化物超電導体として、例えば
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ
系、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系などの酸化物超電導
体が発見されている。そしてこれらの酸化物超電導体
を、電力輸送、超電導マグネット、超電導デバイスなど
の種々の超電導利用機器に応用させるべく、酸化物超電
導体の線材化あるいはコイル化など実用化に向けての研
究が種々なされている。
（約７７Ｋ）よりも高い酸化物超電導体として、例えば
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ
系、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系などの酸化物超電導
体が発見されている。そしてこれらの酸化物超電導体
を、電力輸送、超電導マグネット、超電導デバイスなど
の種々の超電導利用機器に応用させるべく、酸化物超電
導体の線材化あるいはコイル化など実用化に向けての研
究が種々なされている。
【０００３】このような酸化物超電導体の製造方法の１
つとして、スパッタリング法、ＭＢＥ法（モレキュラー
ビームエピタキシー法）、反応蒸着法などの薄膜形成手
段によって、金属基板（ハステロイ、ステンレス鋼な
ど）やセラミックス基板などの基材表面に直接あるいは
中間層を介して酸化物超電導薄膜を成膜する方法が知ら
れている。このように薄膜形成手段により形成した酸化
物超電導薄膜は、臨界電流密度（Ｊｃ）が大きく、優れ
た超電導特性を有する材料が得られることから、実用的
な製造方法として注目されている。
つとして、スパッタリング法、ＭＢＥ法（モレキュラー
ビームエピタキシー法）、反応蒸着法などの薄膜形成手
段によって、金属基板（ハステロイ、ステンレス鋼な
ど）やセラミックス基板などの基材表面に直接あるいは
中間層を介して酸化物超電導薄膜を成膜する方法が知ら
れている。このように薄膜形成手段により形成した酸化
物超電導薄膜は、臨界電流密度（Ｊｃ）が大きく、優れ
た超電導特性を有する材料が得られることから、実用的
な製造方法として注目されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記薄膜形成手段を用
いて超電導テープを作製するには、長尺のテープを移動
させながら酸化物超電導薄膜を成膜し、成膜を終えたテ
ープを一旦リールに巻取って長尺超電導テープを得てい
る。この時、成膜を終えたテープを巻取るため、曲げ歪
が超電導薄膜にかかってしまう。０.１％前後の曲げ歪
でも、超電導特性の低下が観察されるので、できるだけ
低い曲げ歪となるように、巻取リール径等を設計するの
が通常であった。さらに、このような超電導テープを用
いてコイルを作製する場合、別ラインで安定化材（銀や
銅など）や絶縁材を付与し、超電導テープとともにコイ
ル巻き機にかけることも行なわれる。この場合には、曲
げ−直線−曲げ−・・・と超電導薄膜に数多くの曲げ歪
がかかってしまい、コイルとなった時点で超電導特性が
大きく低下してしまう問題があった。本発明は、上記事
情に鑑みてなされたもので、曲げ歪による超電導薄膜の
性能低下を最小限にとどめ、高性能な超電導コイルを製
造することが可能な酸化物超電導体の製造方法の提供を
目的としている。
いて超電導テープを作製するには、長尺のテープを移動
させながら酸化物超電導薄膜を成膜し、成膜を終えたテ
ープを一旦リールに巻取って長尺超電導テープを得てい
る。この時、成膜を終えたテープを巻取るため、曲げ歪
が超電導薄膜にかかってしまう。０.１％前後の曲げ歪
でも、超電導特性の低下が観察されるので、できるだけ
低い曲げ歪となるように、巻取リール径等を設計するの
が通常であった。さらに、このような超電導テープを用
いてコイルを作製する場合、別ラインで安定化材（銀や
銅など）や絶縁材を付与し、超電導テープとともにコイ
ル巻き機にかけることも行なわれる。この場合には、曲
げ−直線−曲げ−・・・と超電導薄膜に数多くの曲げ歪
がかかってしまい、コイルとなった時点で超電導特性が
大きく低下してしまう問題があった。本発明は、上記事
情に鑑みてなされたもので、曲げ歪による超電導薄膜の
性能低下を最小限にとどめ、高性能な超電導コイルを製
造することが可能な酸化物超電導体の製造方法の提供を
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、スパッタリン
グ法、ＭＢＥ法、反応蒸着法のうちのいずれかの薄膜形
成手段によって長尺基材の表面に酸化物超電導薄膜を成
膜した長尺超電導線材を用いた酸化物超電導コイルの製
造方法であって、前記薄膜形成手段のチャンバ内で、酸
化物超電導薄膜を成膜した超電導線材を巻取リールに巻
取るとともに、該リールに超電導線材を巻取る際に、安
定化材テープと絶縁材テープとを同時に巻取ってコイル
を形成することにより上記課題を解消した。
グ法、ＭＢＥ法、反応蒸着法のうちのいずれかの薄膜形
成手段によって長尺基材の表面に酸化物超電導薄膜を成
膜した長尺超電導線材を用いた酸化物超電導コイルの製
造方法であって、前記薄膜形成手段のチャンバ内で、酸
化物超電導薄膜を成膜した超電導線材を巻取リールに巻
取るとともに、該リールに超電導線材を巻取る際に、安
定化材テープと絶縁材テープとを同時に巻取ってコイル
を形成することにより上記課題を解消した。
【０００６】また、前記リールに超電導線材を巻取る際
に、安定化材テープと絶縁材テープと低融点金属テープ
とを同時に巻取ることもできる。さらに、前記リールに
線材および前記テープを巻取った後、これを熱処理して
も良い。
に、安定化材テープと絶縁材テープと低融点金属テープ
とを同時に巻取ることもできる。さらに、前記リールに
線材および前記テープを巻取った後、これを熱処理して
も良い。
【０００７】
【作用】チャンバ内で、酸化物超電導薄膜を成膜した超
電導線材を巻取リールに巻取るとともに、該リールに超
電導線材を巻取る際に、安定化材テープと絶縁材テープ
とを同時に巻取ることによりコイルを形成するので、巻
取り回数が１回で済み、超電導薄膜に加わる曲げ歪を最
小限にすることができる。
電導線材を巻取リールに巻取るとともに、該リールに超
電導線材を巻取る際に、安定化材テープと絶縁材テープ
とを同時に巻取ることによりコイルを形成するので、巻
取り回数が１回で済み、超電導薄膜に加わる曲げ歪を最
小限にすることができる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の酸化物超電導コイルの製造
方法に好適に用いられる製造装置の一例を示すものであ
り、図中符号１は薄膜形成手段の蒸着部、２はチャン
バ、３は基材供給用の供給リール、４は巻取リール、５
は基材テープ、６は酸化物超電導薄膜が成膜された超電
導テープ、７は安定化材テープ、８は絶縁テープ、９は
低融点金属テープ、１０,１１,１２は供給リール、１３
はヒータである。
方法に好適に用いられる製造装置の一例を示すものであ
り、図中符号１は薄膜形成手段の蒸着部、２はチャン
バ、３は基材供給用の供給リール、４は巻取リール、５
は基材テープ、６は酸化物超電導薄膜が成膜された超電
導テープ、７は安定化材テープ、８は絶縁テープ、９は
低融点金属テープ、１０,１１,１２は供給リール、１３
はヒータである。
【０００９】薄膜形成手段としては、スパッタリング
法、ＭＢＥ法（モレキュラービームエピタキシー法）、
反応蒸着法などが使用される。この薄膜形成手段の蒸着
部１は、薄膜形成手段としてスパッタリング法である場
合には、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導体等の酸化物超電
導体やその前駆体からなるターゲットであり、またＭＢ
Ｅ法では、酸化物超電導体を構成する金属元素の化合物
（酸化物など）をそれぞれ加熱蒸発させる複数の分子線
源であり、また、反応蒸着法の場合には、酸化物超電導
体を構成する金属元素をそれぞれ加熱蒸着させる複数の
セルを備えた構成でも良い。
法、ＭＢＥ法（モレキュラービームエピタキシー法）、
反応蒸着法などが使用される。この薄膜形成手段の蒸着
部１は、薄膜形成手段としてスパッタリング法である場
合には、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導体等の酸化物超電
導体やその前駆体からなるターゲットであり、またＭＢ
Ｅ法では、酸化物超電導体を構成する金属元素の化合物
（酸化物など）をそれぞれ加熱蒸発させる複数の分子線
源であり、また、反応蒸着法の場合には、酸化物超電導
体を構成する金属元素をそれぞれ加熱蒸着させる複数の
セルを備えた構成でも良い。
【００１０】上記基材テープ５の材料は、ハステロイ、
ステンレス鋼などの金属が用いられる。また、安定化材
テープ７の材料は、導電性の良い銀、銀合金、金などが
好適に用いられる。また、絶縁テープ８の材料は、ポリ
イミドなどの絶縁材料を含むものが好適に用いられる。
また、低融点金属テープ９の材料は、（鉛−錫）半田や
市販されているセラミック用低融点半田（例えばセラソ
ルザＷなど）などが好適に用いられる。
ステンレス鋼などの金属が用いられる。また、安定化材
テープ７の材料は、導電性の良い銀、銀合金、金などが
好適に用いられる。また、絶縁テープ８の材料は、ポリ
イミドなどの絶縁材料を含むものが好適に用いられる。
また、低融点金属テープ９の材料は、（鉛−錫）半田や
市販されているセラミック用低融点半田（例えばセラソ
ルザＷなど）などが好適に用いられる。
【００１１】この製造装置を用いて超電導コイルを製造
するには、チャンバ２内の巻取リール４に、基材テープ
５の先端を巻き付けるとともに、安定化材テープ７、絶
縁テープ８および低融点金属テープ９を巻き付けてお
く。続いて、チャンバ２内を真空あるいは減圧など蒸着
に適した雰囲気とし、さらにヒータ１３で基材テープ５
の加熱を開始する。そして巻取リールを回転させて各テ
ープの巻取りを開始するとともに、蒸着部１から酸化物
超電導体の微粒子１４を飛散させ、基材テープ５上に酸
化物超電導薄膜を成膜する。酸化物超電導薄膜が成膜さ
れた超電導テープ６は、安定化材テープ７、絶縁テープ
８、低融点金属テープ９とともに巻取リール４に巻取ら
れる。このようにして巻取リール４に超電導テープ６
と、その他の各テープ７，８，９を巻取ることにより、
巻取リール自体を超電導コイル１５とすることができ
る。
するには、チャンバ２内の巻取リール４に、基材テープ
５の先端を巻き付けるとともに、安定化材テープ７、絶
縁テープ８および低融点金属テープ９を巻き付けてお
く。続いて、チャンバ２内を真空あるいは減圧など蒸着
に適した雰囲気とし、さらにヒータ１３で基材テープ５
の加熱を開始する。そして巻取リールを回転させて各テ
ープの巻取りを開始するとともに、蒸着部１から酸化物
超電導体の微粒子１４を飛散させ、基材テープ５上に酸
化物超電導薄膜を成膜する。酸化物超電導薄膜が成膜さ
れた超電導テープ６は、安定化材テープ７、絶縁テープ
８、低融点金属テープ９とともに巻取リール４に巻取ら
れる。このようにして巻取リール４に超電導テープ６
と、その他の各テープ７，８，９を巻取ることにより、
巻取リール自体を超電導コイル１５とすることができ
る。
【００１２】このようにして得られた超電導コイル１５
は、この後加熱処理を施しても良い。この加熱処理によ
り、低融点金属テープ９が溶融し、冷却固化することに
より全体の複合化を図ることができる。また、低融点金
属の加熱溶融時に、コイル全体を超音波発振器に接続し
て超電導薄膜と安定化材の接合を助長しても良い。
は、この後加熱処理を施しても良い。この加熱処理によ
り、低融点金属テープ９が溶融し、冷却固化することに
より全体の複合化を図ることができる。また、低融点金
属の加熱溶融時に、コイル全体を超音波発振器に接続し
て超電導薄膜と安定化材の接合を助長しても良い。
【００１３】この超電導コイルの製造方法によれば、超
電導テープ６を形成すると同時にコイル形状に成形する
ことが可能であるため、酸化物超電導薄膜の曲げ歪の経
験回数を最小の１回とすることができ、曲げ歪による酸
化物超電導薄膜の性能低下を最小限にすることができ
る。
電導テープ６を形成すると同時にコイル形状に成形する
ことが可能であるため、酸化物超電導薄膜の曲げ歪の経
験回数を最小の１回とすることができ、曲げ歪による酸
化物超電導薄膜の性能低下を最小限にすることができ
る。
【００１４】また、超電導テープ７を巻取ると同時に、
安定化材テープ７と絶縁テープ８を巻取るので蒸着と同
時にコイル化できる。さらに低融点金属テープ９を巻き
込んでコイル化した後熱処理し、超電導層と安定化材と
を金属接合させることができる。
安定化材テープ７と絶縁テープ８を巻取るので蒸着と同
時にコイル化できる。さらに低融点金属テープ９を巻き
込んでコイル化した後熱処理し、超電導層と安定化材と
を金属接合させることができる。
【００１５】なお、上述した例では、巻取リール４の位
置を一定とし、シングルパンケーキコイルを製造する場
合を説明したが、巻取リールを軸移動させることによっ
て、ソレノイドコイルの製造も可能である。また、図３
に示すように、幅方向に溝１６を形成した絶縁テープ１
７を用いることによって、図４に示すように多数の冷媒
通過用の孔１８が形成された冷却効率の良いコイル１９
を形成することも可能である。
置を一定とし、シングルパンケーキコイルを製造する場
合を説明したが、巻取リールを軸移動させることによっ
て、ソレノイドコイルの製造も可能である。また、図３
に示すように、幅方向に溝１６を形成した絶縁テープ１
７を用いることによって、図４に示すように多数の冷媒
通過用の孔１８が形成された冷却効率の良いコイル１９
を形成することも可能である。
【００１６】（製造例１）ＲＦマグネトロンスパッタリ
ング装置を用い、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ超電導コイルを作
製した。ハステロイＣ−２７６テープ（０.１ｍｍ厚、
５ｍｍ幅）上にイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）
を０.５μｍ厚蒸着し、その上にスパッタ後の膜組成が
Ｙ1Ｂａ2Ｃｕ3Ｏ7-xに合うように、原料組成を合わせた
焼結体ターゲットを用いてＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ超電導体
を１.０μｍ厚スパッタした。このスパッタリング条件
は、スパッタリングガスがＡｒ／Ｏ2＝１：１０、チャ
ンバ内圧が１０-2Ｔｏｒｒ、ＲＦパワー１５０Ｗ、基板
温度が６４０℃とした。この時用いたテープは数十ｍ長
であり、４００ｍｍ／時の速度でターゲットと対面する
ヒータ上を移動する機構をもってスパッタを行なった。
なお、送り出すテープは、条長に応じて、図２に示すよ
うに最初部２０（蒸着部が超電導でなくとも良い）、電
流端子部２１，２２、コイル導体部２３、最後のコイル
固定部２４を備えた構成とした。また巻取り側には、
１.０ｍｍ厚の銀シートを表面に張り合わせたステンレ
ス製２００ｍｍ径リール（内径１８０ｍｍ）を配置し
た。またチャンバ内に配置した別リールから供給される
低融点金属テープ（０.２ｍｍ厚）、銀テープ（０.５ｍ
ｍ厚）、絶縁用カプトンテープ（３０μｍ厚）を同時に
巻き込んで、２８０ｍｍ径コイルを形成し、この後１４
５℃雰囲気中で熱処理し、一体化されたシングルパンケ
ーキコイルを得た。得られたコイルのＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
Ｏ超電導体のＴｃは８５Ｋであった。
ング装置を用い、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ超電導コイルを作
製した。ハステロイＣ−２７６テープ（０.１ｍｍ厚、
５ｍｍ幅）上にイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）
を０.５μｍ厚蒸着し、その上にスパッタ後の膜組成が
Ｙ1Ｂａ2Ｃｕ3Ｏ7-xに合うように、原料組成を合わせた
焼結体ターゲットを用いてＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ超電導体
を１.０μｍ厚スパッタした。このスパッタリング条件
は、スパッタリングガスがＡｒ／Ｏ2＝１：１０、チャ
ンバ内圧が１０-2Ｔｏｒｒ、ＲＦパワー１５０Ｗ、基板
温度が６４０℃とした。この時用いたテープは数十ｍ長
であり、４００ｍｍ／時の速度でターゲットと対面する
ヒータ上を移動する機構をもってスパッタを行なった。
なお、送り出すテープは、条長に応じて、図２に示すよ
うに最初部２０（蒸着部が超電導でなくとも良い）、電
流端子部２１，２２、コイル導体部２３、最後のコイル
固定部２４を備えた構成とした。また巻取り側には、
１.０ｍｍ厚の銀シートを表面に張り合わせたステンレ
ス製２００ｍｍ径リール（内径１８０ｍｍ）を配置し
た。またチャンバ内に配置した別リールから供給される
低融点金属テープ（０.２ｍｍ厚）、銀テープ（０.５ｍ
ｍ厚）、絶縁用カプトンテープ（３０μｍ厚）を同時に
巻き込んで、２８０ｍｍ径コイルを形成し、この後１４
５℃雰囲気中で熱処理し、一体化されたシングルパンケ
ーキコイルを得た。得られたコイルのＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
Ｏ超電導体のＴｃは８５Ｋであった。
【００１７】（製造例２）ＲＦマグネトロンスパッタリ
ング装置を用い、（Ｂｉ，Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−
Ｏ（ＢＳＣＣＯ）超電導コイルを作製した。ＳＵＳ３０
４ステンレステープ（０.１ｍｍ厚、５ｍｍ幅）に銀を
蒸着法で３０μｍ厚コーテイングした複合テープを数十
ｍ長用意し、ＲＦスパッタリング用の基材とした。シン
グルターゲットとしてＢｉ7Ｐｂ1Ｓｒ6Ｃａ3Ｃｕ12Ｏｚ
の組成に合わせた焼結体を用意し、以下の条件でスパッ
タを行ない、ＢＳＣＣＯの高温相（２２２３型）を得
た。この時のスパッタリング条件は、チャンバ圧力が３
０ｍＴｏｒｒ（純Ａｒ）、ＲＦパワー１００Ｗ、成膜速
度が３ｎｍ／ｍｉｎ.とした。複合テープ上に連続的に
成膜を行ない、同時に銀テープ、石英テープ（３０μｍ
厚）を巻き込んでコイル形状にした。この後８４５℃、
１０時間の熱処理を行ないシングルパンケーキコイルと
した。
ング装置を用い、（Ｂｉ，Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−
Ｏ（ＢＳＣＣＯ）超電導コイルを作製した。ＳＵＳ３０
４ステンレステープ（０.１ｍｍ厚、５ｍｍ幅）に銀を
蒸着法で３０μｍ厚コーテイングした複合テープを数十
ｍ長用意し、ＲＦスパッタリング用の基材とした。シン
グルターゲットとしてＢｉ7Ｐｂ1Ｓｒ6Ｃａ3Ｃｕ12Ｏｚ
の組成に合わせた焼結体を用意し、以下の条件でスパッ
タを行ない、ＢＳＣＣＯの高温相（２２２３型）を得
た。この時のスパッタリング条件は、チャンバ圧力が３
０ｍＴｏｒｒ（純Ａｒ）、ＲＦパワー１００Ｗ、成膜速
度が３ｎｍ／ｍｉｎ.とした。複合テープ上に連続的に
成膜を行ない、同時に銀テープ、石英テープ（３０μｍ
厚）を巻き込んでコイル形状にした。この後８４５℃、
１０時間の熱処理を行ないシングルパンケーキコイルと
した。
【００１８】（製造例３）反応蒸着装置を用い、Ｙ−Ｂ
ａ−Ｃｕ−Ｏ超電導コイルを作製した。ハステロイＣ−
２７６テープ（０.１ｍｍ厚、５ｍｍ幅）上にイットリ
ア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）を０.５μｍ厚蒸着し、
反応蒸着用基材とした。Ｙ，Ｂａ，Ｃｕそれぞれの金属
をセルの中で溶解、蒸発させ、酸化雰囲気中で約２μｍ
厚のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ膜を成膜した。セルの最高温度
は１８００℃付近とした。またこの時、酸化促進のため
ＲＦコイルにより酸素プラズマを発生させ、高特性超電
導膜を成膜した。この時の条件は、金属蒸発源がＹ，Ｂ
ａ，Ｃｕ、基板温度が６５０℃、酸素圧力が２×１０-4
Ｔｏｒｒ、ＲＦパワー１２０Ｗとした。この後、製造例
１の場合と同様にコイル化してシングルパンケーキコイ
ルとした。
ａ−Ｃｕ−Ｏ超電導コイルを作製した。ハステロイＣ−
２７６テープ（０.１ｍｍ厚、５ｍｍ幅）上にイットリ
ア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）を０.５μｍ厚蒸着し、
反応蒸着用基材とした。Ｙ，Ｂａ，Ｃｕそれぞれの金属
をセルの中で溶解、蒸発させ、酸化雰囲気中で約２μｍ
厚のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ膜を成膜した。セルの最高温度
は１８００℃付近とした。またこの時、酸化促進のため
ＲＦコイルにより酸素プラズマを発生させ、高特性超電
導膜を成膜した。この時の条件は、金属蒸発源がＹ，Ｂ
ａ，Ｃｕ、基板温度が６５０℃、酸素圧力が２×１０-4
Ｔｏｒｒ、ＲＦパワー１２０Ｗとした。この後、製造例
１の場合と同様にコイル化してシングルパンケーキコイ
ルとした。
【００１９】（製造例４）ＭＢＥ装置を用い、Ｂｉ−Ｓ
ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ（ＢＳＣＣＯ）超電導コイルを作製
した。ＳＵＳ３０４ステンレステープ（０.１ｍｍ厚、
５ｍｍ幅）に銀を蒸着法で３０μｍ厚コーテイングした
複合テープを数十ｍ長用意し、ＭＢＥ用の基材とした。
Ｂｉ2Ｏ3とＳｒＯは電子ビーム加熱による蒸着、Ｃｕと
Ｃａはセル加熱による蒸着を利用した。チャンバ内の圧
力は１０-5〜１０-6Ｔｏｒｒであり、複合テープ上に連
続的に成膜を行ない、同時に銀テープ、石英テープ（３
０μｍ厚）を巻き込んでコイル形状にした。この後、８
４５℃、１０時間の熱処理を行ないシングルパンケーキ
コイルとした。
ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ（ＢＳＣＣＯ）超電導コイルを作製
した。ＳＵＳ３０４ステンレステープ（０.１ｍｍ厚、
５ｍｍ幅）に銀を蒸着法で３０μｍ厚コーテイングした
複合テープを数十ｍ長用意し、ＭＢＥ用の基材とした。
Ｂｉ2Ｏ3とＳｒＯは電子ビーム加熱による蒸着、Ｃｕと
Ｃａはセル加熱による蒸着を利用した。チャンバ内の圧
力は１０-5〜１０-6Ｔｏｒｒであり、複合テープ上に連
続的に成膜を行ない、同時に銀テープ、石英テープ（３
０μｍ厚）を巻き込んでコイル形状にした。この後、８
４５℃、１０時間の熱処理を行ないシングルパンケーキ
コイルとした。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の酸化物超
電導コイルの製造方法は、スパッタリング法、ＭＢＥ
法、反応蒸着法のうちのいずれかの方法により基材上に
酸化物超電導薄膜を成膜して超電導線を形成すると同時
にコイル形状に成形することが可能であるため、酸化物
超電導薄膜の曲げ歪の経験回数を最小の１回とすること
ができ、曲げ歪による酸化物超電導薄膜の性能低下を最
小限にすることができる。
電導コイルの製造方法は、スパッタリング法、ＭＢＥ
法、反応蒸着法のうちのいずれかの方法により基材上に
酸化物超電導薄膜を成膜して超電導線を形成すると同時
にコイル形状に成形することが可能であるため、酸化物
超電導薄膜の曲げ歪の経験回数を最小の１回とすること
ができ、曲げ歪による酸化物超電導薄膜の性能低下を最
小限にすることができる。
【００２１】また、超電導線を巻取ると同時に、安定化
材と絶縁材を巻取るので、チャンバ内で蒸着すると同時
にコイル化することができる。さらに低融点金属テープ
を巻き込んでコイル化した後熱処理し、超電導層と安定
化材とを金属接合させることができる。
材と絶縁材を巻取るので、チャンバ内で蒸着すると同時
にコイル化することができる。さらに低融点金属テープ
を巻き込んでコイル化した後熱処理し、超電導層と安定
化材とを金属接合させることができる。
【図１】 本発明の酸化物超電導コイルの製造方法に好
適な製造装置の一例を示す構成図である。
適な製造装置の一例を示す構成図である。
【図２】 製造例で作製した超電導テープの一例を示す
側面図である。
側面図である。
【図３】 本発明の応用例として、溝を設けた絶縁テー
プを示す斜視図である。
プを示す斜視図である。
【図４】 図３の絶縁テープを用いて作製したコイルを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
１…薄膜形成手段の蒸着部、２…チャンバ、３…供給リ
ール、４…巻取リール、５…基材テープ、６…超電導テ
ープ、７…安定化材テープ、８…絶縁テープ、９…低融
点金属テープ、１０，１１，１２…供給リール、１３…
ヒータ、１４…酸化物超電導体の微粒子、１５…超電導
コイル
ール、４…巻取リール、５…基材テープ、６…超電導テ
ープ、７…安定化材テープ、８…絶縁テープ、９…低融
点金属テープ、１０，１１，１２…供給リール、１３…
ヒータ、１４…酸化物超電導体の微粒子、１５…超電導
コイル
Claims (3)
- 【請求項１】 スパッタリング法、ＭＢＥ法、反応蒸着
法のうちのいずれかの薄膜形成手段によって長尺基材の
表面に酸化物超電導薄膜を成膜した長尺超電導線材を用
いた酸化物超電導コイルの製造方法であって、 前記薄膜形成手段のチャンバ内で、酸化物超電導薄膜を
成膜した超電導線材を巻取リールに巻取るとともに、該
リールに超電導線材を巻取る際に、安定化材テープと絶
縁材テープとを同時に巻取ってコイルを形成することを
特徴とする酸化物超電導コイルの製造方法。 - 【請求項２】 前記リールに超電導線材を巻取る際に、
安定化材テープと絶縁材テープと低融点金属テープとを
同時に巻取ることを特徴とする請求項１記載の酸化物超
電導コイルの製造方法。 - 【請求項３】 前記リールに線材および安定化材テープ
と絶縁材テープと低融点金属テープとを同時に巻取った
後、これを熱処理することを特徴とする請求項２記載の
酸化物超電導コイルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25460491A JPH0567517A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 酸化物超電導コイルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25460491A JPH0567517A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 酸化物超電導コイルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0567517A true JPH0567517A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=17267345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25460491A Pending JPH0567517A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 酸化物超電導コイルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0567517A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6214772B1 (en) * | 1996-10-23 | 2001-04-10 | Fujikura Ltd. | Process for preparing polycrystalline thin film, process for preparing oxide superconductor, and apparatus therefor |
| JP2009110929A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Korea Electrotechnology Research Inst | 金属コーティング層を用いた超伝導薄膜線材およびその接合方法 |
| JP2010199291A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Sae Magnetics (Hk) Ltd | コイルおよびコイル装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP25460491A patent/JPH0567517A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6214772B1 (en) * | 1996-10-23 | 2001-04-10 | Fujikura Ltd. | Process for preparing polycrystalline thin film, process for preparing oxide superconductor, and apparatus therefor |
| US6495008B2 (en) | 1996-10-23 | 2002-12-17 | Fujikura Ltd. | Method for making polycrystalline thin film and associated oxide superconductor and apparatus therefor |
| JP2009110929A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Korea Electrotechnology Research Inst | 金属コーティング層を用いた超伝導薄膜線材およびその接合方法 |
| JP2010199291A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Sae Magnetics (Hk) Ltd | コイルおよびコイル装置の製造方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000509 |