JPH06203665A - 超電導ケーブルの製造方法 - Google Patents
超電導ケーブルの製造方法Info
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- JPH06203665A JPH06203665A JP4262802A JP26280292A JPH06203665A JP H06203665 A JPH06203665 A JP H06203665A JP 4262802 A JP4262802 A JP 4262802A JP 26280292 A JP26280292 A JP 26280292A JP H06203665 A JPH06203665 A JP H06203665A
- Authority
- JP
- Japan
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- superconducting
- wire
- oxide film
- stranded wire
- copper oxide
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 パルス又は交流マグネットに適した超電導ケ
ーブルを提供する。 【構成】 銅マトリックス中に超電導フィラメントを多
数本埋込んだ超電導線を所要数撚合わせ、これを所定形
状に成形した超電導成形撚線１に所定の酸化処理を施し
て、超電導成形撚線１を構成する超電導線の表面に酸化
銅皮膜を形成する。 【効果】 酸化銅皮膜により超電導線間の結合電流が阻
止され、又酸化銅皮膜は薄く且つ熱伝導性に優れている
為、パッキングファクタを高く維持でき又液体Ｈｅとの
熱伝達が良好になされ、依ってパルス又は交流マグネッ
トに好適な超電導ケーブルが得られる。
ーブルを提供する。 【構成】 銅マトリックス中に超電導フィラメントを多
数本埋込んだ超電導線を所要数撚合わせ、これを所定形
状に成形した超電導成形撚線１に所定の酸化処理を施し
て、超電導成形撚線１を構成する超電導線の表面に酸化
銅皮膜を形成する。 【効果】 酸化銅皮膜により超電導線間の結合電流が阻
止され、又酸化銅皮膜は薄く且つ熱伝導性に優れている
為、パッキングファクタを高く維持でき又液体Ｈｅとの
熱伝達が良好になされ、依ってパルス又は交流マグネッ
トに好適な超電導ケーブルが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導線間の結合損失
が小さく又熱安定性に優れた、パルス又は交流通電に適
した超電導ケーブルの製造方法に関する。
が小さく又熱安定性に優れた、パルス又は交流通電に適
した超電導ケーブルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ−Ｔｉ又はＮｂ3 Ｓｎフイラメント
（１〜50μｍ）の多数本を銅マトリックス中に複合した
超電導線、又はこの超電導線を多数本撚合わせ、これを
圧延成形した超電導成形撚線が大電流導体として、素粒
子研究用大型加速器，産業用小型加速器（ＳＯＲ，医療
用），ウイグラーマグネット，核融合炉，発電機，電力
貯蔵装置（ＳＭＥＳ）等に利用されている。前述の超電
導成形撚線は断面が矩形又は楔型をした、コイル巻きに
適した形状のもので、そのパッキングファクタ（超電導
線の占積率）は60〜95％の高密度導体である。しかしな
がら、このような超電導成形撚線では、超電導線間が電
気的に導通した状態となり、パルス又は交流電流を通電
した際の磁界の変動に伴う結合損失（一種の交流損失）
が生じ、高い磁場特性が安定して得られないという問題
があった。
（１〜50μｍ）の多数本を銅マトリックス中に複合した
超電導線、又はこの超電導線を多数本撚合わせ、これを
圧延成形した超電導成形撚線が大電流導体として、素粒
子研究用大型加速器，産業用小型加速器（ＳＯＲ，医療
用），ウイグラーマグネット，核融合炉，発電機，電力
貯蔵装置（ＳＭＥＳ）等に利用されている。前述の超電
導成形撚線は断面が矩形又は楔型をした、コイル巻きに
適した形状のもので、そのパッキングファクタ（超電導
線の占積率）は60〜95％の高密度導体である。しかしな
がら、このような超電導成形撚線では、超電導線間が電
気的に導通した状態となり、パルス又は交流電流を通電
した際の磁界の変動に伴う結合損失（一種の交流損失）
が生じ、高い磁場特性が安定して得られないという問題
があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の結合損失を低減
する方法としては、超電導線をホルマールやポリイミド
等で絶縁被覆する方法が試みられているが、絶縁被覆層
の厚さが10μｍと厚い為、パッキングファクタが低下し
て高い磁場特性が得られず、又超電導線の熱伝達が低下
してクエンチが起き易くなるという問題があった。
する方法としては、超電導線をホルマールやポリイミド
等で絶縁被覆する方法が試みられているが、絶縁被覆層
の厚さが10μｍと厚い為、パッキングファクタが低下し
て高い磁場特性が得られず、又超電導線の熱伝達が低下
してクエンチが起き易くなるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】本発明はこのような状況に
鑑み鋭意研究を行ない、パッキングファクタが低下せ
ず、又超電導線の熱伝達を阻害しない絶縁方法として、
超電導線表面に酸化銅皮膜を形成する方法が適している
ことを知見し、更に研究を重ねて本発明を完成するに至
ったものである。即ち、本発明は、銅マトリックス中に
超電導フィラメントを多数本埋込んだ超電導線を所要数
撚合わせ、これを所定形状に成形した超電導成形撚線に
所定の酸化処理を施して、前記超電導成形撚線を構成す
る超電導線の表面に酸化銅皮膜を形成することを特徴と
する超電導ケーブルの製造方法である。
鑑み鋭意研究を行ない、パッキングファクタが低下せ
ず、又超電導線の熱伝達を阻害しない絶縁方法として、
超電導線表面に酸化銅皮膜を形成する方法が適している
ことを知見し、更に研究を重ねて本発明を完成するに至
ったものである。即ち、本発明は、銅マトリックス中に
超電導フィラメントを多数本埋込んだ超電導線を所要数
撚合わせ、これを所定形状に成形した超電導成形撚線に
所定の酸化処理を施して、前記超電導成形撚線を構成す
る超電導線の表面に酸化銅皮膜を形成することを特徴と
する超電導ケーブルの製造方法である。
【０００５】本発明において、超電導成形撚線とは、超
電導線を10〜40本、又はこれ以上の本数を撚合わせ、こ
れを圧縮又は圧延してパッキングファクタが60〜95％の
高密度導体となしたものである。超電導撚線を二重，三
重に撚合わせた超電導撚々線を成形した超電導成形撚線
も適用される。本発明において、超電導成形撚線は、こ
れをコイル巻きする際に、超電導線に曲げ変形や圧縮応
力が掛かり、又コイルをエポキシ樹脂等の有機レジンに
より硬化させる際は還元ガスに曝される。この為超電導
線に形成する酸化皮膜の厚さや結晶特性は、コイル巻き
条件やマグネットの使用条件等に合わせて最適に決めら
れる。
電導線を10〜40本、又はこれ以上の本数を撚合わせ、こ
れを圧縮又は圧延してパッキングファクタが60〜95％の
高密度導体となしたものである。超電導撚線を二重，三
重に撚合わせた超電導撚々線を成形した超電導成形撚線
も適用される。本発明において、超電導成形撚線は、こ
れをコイル巻きする際に、超電導線に曲げ変形や圧縮応
力が掛かり、又コイルをエポキシ樹脂等の有機レジンに
より硬化させる際は還元ガスに曝される。この為超電導
線に形成する酸化皮膜の厚さや結晶特性は、コイル巻き
条件やマグネットの使用条件等に合わせて最適に決めら
れる。
【０００６】本発明において、形成する酸化皮膜の厚さ
は 300Å以上が絶縁が確実になされて好ましい。前述の
コイル巻き時の圧縮応力や有機レジンによる還元作用等
のあらゆる条件を考慮すると、 500〜1000Å以上の酸化
皮膜厚さが望まれる。本発明において、超電導成形撚線
に酸化処理を施すのは、超電導線に酸化処理すると、形
成された酸化皮膜が、後の撚合わせ工程や超電導撚線の
成形加工工程にて損傷する為である。本発明において、
超電導成形撚線を洗浄してから酸化処理を施すと、酸化
皮膜が密着性よく高品質に形成されて好ましい。洗浄法
としては脱脂洗浄法や酸洗浄法等が適用される。
は 300Å以上が絶縁が確実になされて好ましい。前述の
コイル巻き時の圧縮応力や有機レジンによる還元作用等
のあらゆる条件を考慮すると、 500〜1000Å以上の酸化
皮膜厚さが望まれる。本発明において、超電導成形撚線
に酸化処理を施すのは、超電導線に酸化処理すると、形
成された酸化皮膜が、後の撚合わせ工程や超電導撚線の
成形加工工程にて損傷する為である。本発明において、
超電導成形撚線を洗浄してから酸化処理を施すと、酸化
皮膜が密着性よく高品質に形成されて好ましい。洗浄法
としては脱脂洗浄法や酸洗浄法等が適用される。
【０００７】酸化処理には、大気中での高温酸化法、溶
液を用いた化学酸化法、低温での気相酸化法等が適用可
能である。しかしながら、高温酸化法は、酸化皮膜がス
ケール状に形成されて、コイル巻き時の曲げ変形等で損
傷する恐れがある。又化学酸化法は、ＮａＯＨ含熱水溶
液中での電解酸化やＮａＯＨ＋ＮａＣｌＯ2 熱水溶液中
での化学酸化法等であるが、この方法は溶液反応の為超
電導線間の細隙部の酸化が起き難い上、多量のＮａやＣ
ｌイオンを処理するのに多大の労力を要する。
液を用いた化学酸化法、低温での気相酸化法等が適用可
能である。しかしながら、高温酸化法は、酸化皮膜がス
ケール状に形成されて、コイル巻き時の曲げ変形等で損
傷する恐れがある。又化学酸化法は、ＮａＯＨ含熱水溶
液中での電解酸化やＮａＯＨ＋ＮａＣｌＯ2 熱水溶液中
での化学酸化法等であるが、この方法は溶液反応の為超
電導線間の細隙部の酸化が起き難い上、多量のＮａやＣ
ｌイオンを処理するのに多大の労力を要する。
【０００８】これに対し、低温での気相酸化法は、プラ
ズマ状態の酸素、オゾン、分子状酸素、ＮＯx 等の酸化
性気相成分を含有する雰囲気中で 100℃以下、特に好ま
しくは40〜80℃の温度範囲で酸化処理を施す方法で、物
質移動が活発で酸素が迅速に供給され、密着性に優れた
酸化皮膜が超電導撚線の細隙部にまで形成される。超電
導線間では毛管現象により水分が凝縮し電気化学的に酸
化が進行する。前記の気相酸化法では、雰囲気中にＨ2
Ｏを含有させておくと、酸化皮膜が緻密に形成される。
このＨ2 Ｏ分は相対湿度が85％〜98％の範囲において特
に有効である。又酸化反応を促進する触媒的物質には、
ＮＨ3 ，ＳＯ2 ，Ｈ2 Ｓ等がある。特にＮＨ3 は緻密な
酸化皮膜の形成に有効である。ＮＨ3 を 0.5〜10 vol％
共存させると、5000Å以上の厚さの酸化皮膜を極く短時
間のうちに形成できる。このＮＨ3 は次記反応式、「Ｃ
ｕ＋４ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ＋１／２Ｏ2 →Ｃｕ（ＮＨ3)4(Ｏ
Ｈ)2→ＣｕＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ」に従ってその作用を
発現する。
ズマ状態の酸素、オゾン、分子状酸素、ＮＯx 等の酸化
性気相成分を含有する雰囲気中で 100℃以下、特に好ま
しくは40〜80℃の温度範囲で酸化処理を施す方法で、物
質移動が活発で酸素が迅速に供給され、密着性に優れた
酸化皮膜が超電導撚線の細隙部にまで形成される。超電
導線間では毛管現象により水分が凝縮し電気化学的に酸
化が進行する。前記の気相酸化法では、雰囲気中にＨ2
Ｏを含有させておくと、酸化皮膜が緻密に形成される。
このＨ2 Ｏ分は相対湿度が85％〜98％の範囲において特
に有効である。又酸化反応を促進する触媒的物質には、
ＮＨ3 ，ＳＯ2 ，Ｈ2 Ｓ等がある。特にＮＨ3 は緻密な
酸化皮膜の形成に有効である。ＮＨ3 を 0.5〜10 vol％
共存させると、5000Å以上の厚さの酸化皮膜を極く短時
間のうちに形成できる。このＮＨ3 は次記反応式、「Ｃ
ｕ＋４ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ＋１／２Ｏ2 →Ｃｕ（ＮＨ3)4(Ｏ
Ｈ)2→ＣｕＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ」に従ってその作用を
発現する。
【０００９】
【作用】本発明方法では、銅マトリックス中に超電導フ
ィラメントを多数本埋込んだ超電導線を所要数撚合わ
せ、これを所定形状に成形した超電導成形撚線に、所定
の酸化処理を施して、前記超電導成形撚線を構成する超
電導線の表面に酸化銅皮膜を形成するので、得られる超
電導ケーブルの超電導線間が絶縁されて結合損失が低減
する。又酸化皮膜は薄い為超電導ケーブルのパッキング
ファクタや熱伝達が阻害されない。従ってこの超電導ケ
ーブルを交流マグネット等に使用した場合において、高
い磁場特性が安定して得られる。又超電導成形撚線に加
工したあと酸化処理を施すので、撚線成形時に酸化皮膜
が損傷することがなく、又撚線は、超電導線単線より短
く、酸化処理が効率よくなされる。
ィラメントを多数本埋込んだ超電導線を所要数撚合わ
せ、これを所定形状に成形した超電導成形撚線に、所定
の酸化処理を施して、前記超電導成形撚線を構成する超
電導線の表面に酸化銅皮膜を形成するので、得られる超
電導ケーブルの超電導線間が絶縁されて結合損失が低減
する。又酸化皮膜は薄い為超電導ケーブルのパッキング
ファクタや熱伝達が阻害されない。従ってこの超電導ケ
ーブルを交流マグネット等に使用した場合において、高
い磁場特性が安定して得られる。又超電導成形撚線に加
工したあと酸化処理を施すので、撚線成形時に酸化皮膜
が損傷することがなく、又撚線は、超電導線単線より短
く、酸化処理が効率よくなされる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 高純度Ｃｕマトリックス中に６μｍφのＮｂ−Ｔｉフィ
ラメントを6010本埋め込んだ0.65mmφのＮｂ−Ｔｉ超電
導線（Ｃｕ比1.8 ）30本を５mmピッチで撚合わせ、この
超電導撚線を断面矩形の超電導成形撚線に圧延成形し
た。この超電導成形撚線をジクロロメタン中で超音波洗
浄したのち、種々雰囲気の加湿チャンバ内にて酸化処理
して、パッキングファクタが85％の超電導ケーブルを製
造した。 実施例２ 実施例１において、超音波洗浄を行わなかった他は、実
施例１と同じ方法により、超電導ケーブルを製造した。
る。 実施例１ 高純度Ｃｕマトリックス中に６μｍφのＮｂ−Ｔｉフィ
ラメントを6010本埋め込んだ0.65mmφのＮｂ−Ｔｉ超電
導線（Ｃｕ比1.8 ）30本を５mmピッチで撚合わせ、この
超電導撚線を断面矩形の超電導成形撚線に圧延成形し
た。この超電導成形撚線をジクロロメタン中で超音波洗
浄したのち、種々雰囲気の加湿チャンバ内にて酸化処理
して、パッキングファクタが85％の超電導ケーブルを製
造した。 実施例２ 実施例１において、超音波洗浄を行わなかった他は、実
施例１と同じ方法により、超電導ケーブルを製造した。
【００１１】比較例１ 実施例１において、超電導成形撚線に酸化処理を施さな
かった他は、実施例１と同じ方法により超電導ケーブル
を製造した。このようにして得られた各々の超電導ケー
ブルについて、酸化皮膜厚さを測定した。又各々のケー
ブルから長さ 300mmのサンプルを切り出して、隣接する
超電導線間の導通をチェックした。酸化皮膜厚さはカソ
ード還元法により測定した。又超電導線間の導通はサン
プルを液体Ｈｅ中に浸漬し、超電導線間に0.01Ａの直流
電流を流してチェックした。結果を表１に示した。
かった他は、実施例１と同じ方法により超電導ケーブル
を製造した。このようにして得られた各々の超電導ケー
ブルについて、酸化皮膜厚さを測定した。又各々のケー
ブルから長さ 300mmのサンプルを切り出して、隣接する
超電導線間の導通をチェックした。酸化皮膜厚さはカソ
ード還元法により測定した。又超電導線間の導通はサン
プルを液体Ｈｅ中に浸漬し、超電導線間に0.01Ａの直流
電流を流してチェックした。結果を表１に示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１より明らかなように、本発明方法品
（No１〜５）は、超電導線間の導通が無く、あっても僅
かであった。酸化処理雰囲気中にＮＨ3 を含有させたも
の（No３）は短時間で厚い酸化皮膜が形成した。洗浄処
理を施さなかったもの（No５）は酸化皮膜の形成速度が
若干低下した。これに対し、比較例品（No６）は、酸化
皮膜が極めて薄く超電導線間に導通が認められた。
（No１〜５）は、超電導線間の導通が無く、あっても僅
かであった。酸化処理雰囲気中にＮＨ3 を含有させたも
の（No３）は短時間で厚い酸化皮膜が形成した。洗浄処
理を施さなかったもの（No５）は酸化皮膜の形成速度が
若干低下した。これに対し、比較例品（No６）は、酸化
皮膜が極めて薄く超電導線間に導通が認められた。
【００１４】実施例３ ６μｍφのＮｂＴｉフィラメントの1525本を夫々ＣｕＮ
ｉ合金の高抵抗層で囲んで高純度Ｃｕマトリックス中に
埋込み、更に最外周をＣｕＮｉ合金層で被覆した３層構
造の0.65mmφのＮｂＴｉ超電導線を３本撚合わせ、この
３本撚線を又３本撚合わせる工程を次々に４回繰り返し
て、 243本の超電導線を撚合わせた直径12.3mmφの超電
導撚々線を作製した。次にこの超電導撚々線をジクロロ
メタン中で超音波洗浄したのち、 600℃，湿度95％の加
湿チャンバ内に48時間保持して酸化処理を施して超電導
ケーブルとなした。次にこの超電導ケーブルを外径17mm
φ、内径14mmφのステンレス管に挿入し、これをスエー
ジング加工により外径15mmφに縮径加工して、ボイド率
39％の強制冷却導体を作製した。
ｉ合金の高抵抗層で囲んで高純度Ｃｕマトリックス中に
埋込み、更に最外周をＣｕＮｉ合金層で被覆した３層構
造の0.65mmφのＮｂＴｉ超電導線を３本撚合わせ、この
３本撚線を又３本撚合わせる工程を次々に４回繰り返し
て、 243本の超電導線を撚合わせた直径12.3mmφの超電
導撚々線を作製した。次にこの超電導撚々線をジクロロ
メタン中で超音波洗浄したのち、 600℃，湿度95％の加
湿チャンバ内に48時間保持して酸化処理を施して超電導
ケーブルとなした。次にこの超電導ケーブルを外径17mm
φ、内径14mmφのステンレス管に挿入し、これをスエー
ジング加工により外径15mmφに縮径加工して、ボイド率
39％の強制冷却導体を作製した。
【００１５】実施例４ 実施例３にて作製した12.3mmφの超電導撚々線を、ジク
ロロメタン中で超音波洗浄したのち、外径17mmφ、内径
14mmφのステンレス管に挿入し、これをスエージング加
工により外径15mmφに縮径加工し、次にこのステンレス
管内に、60℃に加熱した湿度95％の空気を100ml/min の
速度で流入して、内部の超電導撚々線に酸化処理を施し
て、ボイド率39％の強制冷却導体を作製した。
ロロメタン中で超音波洗浄したのち、外径17mmφ、内径
14mmφのステンレス管に挿入し、これをスエージング加
工により外径15mmφに縮径加工し、次にこのステンレス
管内に、60℃に加熱した湿度95％の空気を100ml/min の
速度で流入して、内部の超電導撚々線に酸化処理を施し
て、ボイド率39％の強制冷却導体を作製した。
【００１６】比較例２ 実施例３において、酸化処理を施さなかった他は、実施
例３と同じ方法により強制冷却導体を作製した。このよ
うにして得られた各々の強制冷却導体のステンレス管内
に液体Ｈｅを通流し、この状態で交流損失を測定して結
合損失時定数を求めた。交流損失は、直流磁界４Ｔ、変
動磁界±１Ｔ、変化速度１Ｔ／sec で印加して測定し
た。結果を表１に示した。
例３と同じ方法により強制冷却導体を作製した。このよ
うにして得られた各々の強制冷却導体のステンレス管内
に液体Ｈｅを通流し、この状態で交流損失を測定して結
合損失時定数を求めた。交流損失は、直流磁界４Ｔ、変
動磁界±１Ｔ、変化速度１Ｔ／sec で印加して測定し
た。結果を表１に示した。
【００１７】
【表２】
【００１８】表２より明らかなように、本発明方法品
（No７，８）は、いずれも結合損失時定数が、 780〜74
0 μsec と低く、この数値はこの超電導撚線を構成する
超電導線単線の時定数の 730μsec と同等の低い値のも
のであった。No７は酸化処理したのちスエージング加工
を施したが、結合損失時定数は 780μsec の低い値に維
持された。このことは、気相酸化法により形成した酸化
皮膜はスエージング加工によっても損傷せず、密着性，
緻密性に優れていることを示すものである。これに対
し、比較例品のNo９は、酸化処理を施さなかった為、超
電導線間が導通した状態にあり、結合損失時定数が大き
な値となった。
（No７，８）は、いずれも結合損失時定数が、 780〜74
0 μsec と低く、この数値はこの超電導撚線を構成する
超電導線単線の時定数の 730μsec と同等の低い値のも
のであった。No７は酸化処理したのちスエージング加工
を施したが、結合損失時定数は 780μsec の低い値に維
持された。このことは、気相酸化法により形成した酸化
皮膜はスエージング加工によっても損傷せず、密着性，
緻密性に優れていることを示すものである。これに対
し、比較例品のNo９は、酸化処理を施さなかった為、超
電導線間が導通した状態にあり、結合損失時定数が大き
な値となった。
【００１９】実施例５ 実施例２で作製した0.65mmφのＮｂ−Ｔｉ超電導線30本
を用いてラザフォード型成形撚線を作製した。この成形
撚線は、図１にその横断面図を示したように、30本のＮ
ｂＴｉ超電導線を二列に撚り合わせて、ＮｂＴｉ超電導
撚線となし、これ超電導撚線を楔状に成形圧延して超電
導成形撚線１となし、この超電導成形撚線１に実施例１
と同じ方法により酸化処理を施して、種々厚さの酸化皮
膜を形成し、次にこの酸化処理を施した超電導成形撚線
１の外周にカプトンテープ２とガラスエポキシ含浸テー
プ３を順次巻き付けて絶縁被覆して作製したものであ
る。次にこのラザフォード型の超電導成形撚線１を用い
てダイポールマグネットを作製した。このダイポールマ
グネットは図２にその部分断面図を示したように、断面
楔状のラザフォード型の超電導成形撚線１を途中にウエ
ッジ４を入れて32ターン巻回して半円環状のコイルとな
し、この半円環状のコイルを２個、断面が円環状になる
ように突合わせ、この突合わせ円環状体の外周にカラー
５及び鉄ヨーク６を順次被せたものである。
を用いてラザフォード型成形撚線を作製した。この成形
撚線は、図１にその横断面図を示したように、30本のＮ
ｂＴｉ超電導線を二列に撚り合わせて、ＮｂＴｉ超電導
撚線となし、これ超電導撚線を楔状に成形圧延して超電
導成形撚線１となし、この超電導成形撚線１に実施例１
と同じ方法により酸化処理を施して、種々厚さの酸化皮
膜を形成し、次にこの酸化処理を施した超電導成形撚線
１の外周にカプトンテープ２とガラスエポキシ含浸テー
プ３を順次巻き付けて絶縁被覆して作製したものであ
る。次にこのラザフォード型の超電導成形撚線１を用い
てダイポールマグネットを作製した。このダイポールマ
グネットは図２にその部分断面図を示したように、断面
楔状のラザフォード型の超電導成形撚線１を途中にウエ
ッジ４を入れて32ターン巻回して半円環状のコイルとな
し、この半円環状のコイルを２個、断面が円環状になる
ように突合わせ、この突合わせ円環状体の外周にカラー
５及び鉄ヨーク６を順次被せたものである。
【００２０】比較例３ 実施例５において、超電導成形撚線に酸化処理を施さな
かった他は、実施例５と同じ方法によりダイポールマグ
ネットを作製した。このようにして作製した各々のダイ
ポールマグネットを液体Ｈｅ中に浸漬して励磁試験を行
った。励磁試験は、毎秒10Ａの速度で電流を増大させて
クエンチさせ、クエンチが起きると電流を遮断して冷却
し、再び同じ条件で電流を増大させてクエンチさせ、こ
れを繰り返してクエンチ電流が飽和する最高クエンチ電
流値Ａを求め、以下電流上昇速度を順次増加させて、各
々の電流上昇速度におけるクエンチ電流値Ｂを測定し
た。クエンチ電流値Ｂを最高クエンチ電流値Ａで除した
Ｂ／Ａの値を、各電流上昇速度に対してプロットして図
３に示した。
かった他は、実施例５と同じ方法によりダイポールマグ
ネットを作製した。このようにして作製した各々のダイ
ポールマグネットを液体Ｈｅ中に浸漬して励磁試験を行
った。励磁試験は、毎秒10Ａの速度で電流を増大させて
クエンチさせ、クエンチが起きると電流を遮断して冷却
し、再び同じ条件で電流を増大させてクエンチさせ、こ
れを繰り返してクエンチ電流が飽和する最高クエンチ電
流値Ａを求め、以下電流上昇速度を順次増加させて、各
々の電流上昇速度におけるクエンチ電流値Ｂを測定し
た。クエンチ電流値Ｂを最高クエンチ電流値Ａで除した
Ｂ／Ａの値を、各電流上昇速度に対してプロットして図
３に示した。
【００２１】図３より明らかなように、電流上昇速度が
速くなっても、本発明方法品はＢ／Ａ値の低下が緩やか
で優れた励磁特性を示した。これに対し比較例品はＢ／
Ａ値の低下が急激であった。Ｂ／Ａ値の低下は酸化銅皮
膜が厚い程緩やかであった。これは、超電導線が酸化銅
皮膜により絶縁され、又酸化銅皮膜は熱伝導性に富んで
いて、液体Ｈｅとの間の熱伝達を阻害しなかった為であ
る。
速くなっても、本発明方法品はＢ／Ａ値の低下が緩やか
で優れた励磁特性を示した。これに対し比較例品はＢ／
Ａ値の低下が急激であった。Ｂ／Ａ値の低下は酸化銅皮
膜が厚い程緩やかであった。これは、超電導線が酸化銅
皮膜により絶縁され、又酸化銅皮膜は熱伝導性に富んで
いて、液体Ｈｅとの間の熱伝達を阻害しなかった為であ
る。
【００２２】
【効果】以上述べたように、本発明によれば、パッキン
グファクタや熱伝達性を阻害せずに超電導線間が絶縁さ
れ、依って結合損失が小さく且つ熱的に安定した超電導
ケーブルが得られ、工業上顕著な効果を奏する。
グファクタや熱伝達性を阻害せずに超電導線間が絶縁さ
れ、依って結合損失が小さく且つ熱的に安定した超電導
ケーブルが得られ、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】ラザフォード型成形撚線の説明図である。
【図２】ダイポールマグネットの説明図である。
【図３】電流上昇速度と〔クエンチ電流値／最高クエン
チ電流値〕との関係線図である。
チ電流値〕との関係線図である。
１ 超電導成形撚線 ２ カプトンテープ ３ ガラスエポキシ含浸テープ ４ ウエッジ ５ カラー ６ 鉄ヨーク
フロントページの続き (72)発明者 池田 ▲おさむ▼ 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 銅マトリックス中に超電導フィラメント
を多数本埋込んだ超電導線を所要数撚合わせ、これを所
定形状に成形した超電導成形撚線に、所定の酸化処理を
施して、前記超電導成形撚線を構成する超電導線の表面
に酸化銅皮膜を形成することを特徴とする超電導ケーブ
ルの製造方法。 - 【請求項２】 酸化処理を施す前に超電導成形撚線に洗
浄処理を施し、酸化処理を湿度85％以上の雰囲気中にて
施すことを特徴とする請求項１に記載の超電導ケーブル
の製造方法。 - 【請求項３】 酸化処理雰囲気中にＮＨ3 を含有させる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の超電導
ケーブルの製造方法。 - 【請求項４】 酸化銅皮膜を 300Å以上の厚さに形成す
ることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の超電
導ケーブルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262802A JPH06203665A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 超電導ケーブルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262802A JPH06203665A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 超電導ケーブルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06203665A true JPH06203665A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=17380816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4262802A Pending JPH06203665A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 超電導ケーブルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06203665A (ja) |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP4262802A patent/JPH06203665A/ja active Pending
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