JPH06321504A - 筒状酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
筒状酸化物超電導体の製造方法Info
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- JPH06321504A JPH06321504A JP5116137A JP11613793A JPH06321504A JP H06321504 A JPH06321504 A JP H06321504A JP 5116137 A JP5116137 A JP 5116137A JP 11613793 A JP11613793 A JP 11613793A JP H06321504 A JPH06321504 A JP H06321504A
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- 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
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】筒状基材（１）の内面に超電導体原料層（２）
を設け、これを熱処理して超電導体層とするに際し、前
記超電導体原料層（２）の超電導性発現に害のない冷却
ガスを筒状基材（１）の内部に吹き込み、筒状基材
（１）の内部の温度を外部の温度よりも低く保ちつつ超
電導体原料層（２）を溶融することを特徴とする筒状酸
化物超電導体の製造方法。 【効果】本発明の製造方法によれば、気泡が少なく臨界
電流値および機械強度に優れた超電導層を備えた、高度
な磁気シールド特性を有する筒状酸化物超電導体を製造
できる。
を設け、これを熱処理して超電導体層とするに際し、前
記超電導体原料層（２）の超電導性発現に害のない冷却
ガスを筒状基材（１）の内部に吹き込み、筒状基材
（１）の内部の温度を外部の温度よりも低く保ちつつ超
電導体原料層（２）を溶融することを特徴とする筒状酸
化物超電導体の製造方法。 【効果】本発明の製造方法によれば、気泡が少なく臨界
電流値および機械強度に優れた超電導層を備えた、高度
な磁気シールド特性を有する筒状酸化物超電導体を製造
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気診断装置の生体を
磁気シールドする部分などに用いられる筒状酸化物超電
導体の製造方法に関するものである。
磁気シールドする部分などに用いられる筒状酸化物超電
導体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】筒状酸化物超電導体としては、筒状の基
材の外面または内面に超電導体層が形成されたものが知
られている。筒状基材としては、少なくとも超電導体層
と接する面が銀等の貴金属で形成されたものが、一般
に、用いられている。
材の外面または内面に超電導体層が形成されたものが知
られている。筒状基材としては、少なくとも超電導体層
と接する面が銀等の貴金属で形成されたものが、一般
に、用いられている。
【０００３】このような筒状酸化物超電導体を製造する
際には、筒状基材の表面に超電導体原料をスプレー、塗
布することにより超電導体原料層を形成し、これを炉に
入れて熱処理していた。この熱処理工程で、超電導体原
料層を一度溶融するまで加熱し、その後適切な温度勾配
で冷却すると、超電導特性に優れた超電導体層を形成で
きる。
際には、筒状基材の表面に超電導体原料をスプレー、塗
布することにより超電導体原料層を形成し、これを炉に
入れて熱処理していた。この熱処理工程で、超電導体原
料層を一度溶融するまで加熱し、その後適切な温度勾配
で冷却すると、超電導特性に優れた超電導体層を形成で
きる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、超電導体
層の超電導特性をさらに向上するべく研究を重ねたとこ
ろ、次の事実を発見した。
層の超電導特性をさらに向上するべく研究を重ねたとこ
ろ、次の事実を発見した。
【０００５】すなわち、上記のように単に炉内で熱処理
すると、超電導体原料からなる多孔質な層がその表面側
から溶融するため、超電導体原料が溶融するときに放出
される酸素ガスや、超電導体原料層中に存在していた気
体が外部に逃げることができず、溶融した表面と基材と
の間にこれら酸素ガスや気体が挟まれた状態となる。そ
してこの状態でこの層が冷却凝固されるため、形成され
た超電導体層は気泡を多く内蔵したものとなる。
すると、超電導体原料からなる多孔質な層がその表面側
から溶融するため、超電導体原料が溶融するときに放出
される酸素ガスや、超電導体原料層中に存在していた気
体が外部に逃げることができず、溶融した表面と基材と
の間にこれら酸素ガスや気体が挟まれた状態となる。そ
してこの状態でこの層が冷却凝固されるため、形成され
た超電導体層は気泡を多く内蔵したものとなる。
【０００６】このような気泡を減らすことができれば、
超電導体層の臨界電流値および機械強度をさらに向上で
きる。
超電導体層の臨界電流値および機械強度をさらに向上で
きる。
【０００７】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、超電導体層中の気泡を大幅に減らすことができる筒
状酸化物超電導体の製造方法を提供することを目的とす
る。
で、超電導体層中の気泡を大幅に減らすことができる筒
状酸化物超電導体の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、筒
状基材の内面に超電導体原料層を設け、これを熱処理し
て超電導体層とするに際し、冷却ガスを筒状基材の内部
に吹き込み、筒状基材の内部の温度を外部の温度よりも
低く保ちつつ超電導体原料層を溶融することを特徴とす
る筒状酸化物超電導体の製造方法である。
状基材の内面に超電導体原料層を設け、これを熱処理し
て超電導体層とするに際し、冷却ガスを筒状基材の内部
に吹き込み、筒状基材の内部の温度を外部の温度よりも
低く保ちつつ超電導体原料層を溶融することを特徴とす
る筒状酸化物超電導体の製造方法である。
【０００９】前記熱処理時には、筒状基材の開口部を閉
止して、内外間の気体の流通を抑制することが望まし
い。しかし閉止状態が完全である必要はない。冷却ガス
としては、超電導性の発現に害のないガス、例えば酸
素、窒素、不活性ガスもしくはこれらの混合ガスが好適
である。内部の温度を外部より低く保つ期間は、超電導
体原料層が固体状態から溶融状態に変化する時期、すな
わち溶融する間が含まれていれば良く、熱処理の全期間
である必要はない。内外の温度差は、少なくとも、超電
導体原料層の基材と接する側が溶け始めた時点で、その
反対側の表面が固体状態であるように設定する。形成さ
れる超電導体は、酸化物系超電導体であれば特に限定さ
れないが、Ｂｉ 2Ｓｒ2ＣａＣｕ2Ｏx（xは通常８〜８＋
δ，δ＜１、望ましくは８．０〜８．３）もしくはその
類似結晶構造をもつ超電導体が好適である。
止して、内外間の気体の流通を抑制することが望まし
い。しかし閉止状態が完全である必要はない。冷却ガス
としては、超電導性の発現に害のないガス、例えば酸
素、窒素、不活性ガスもしくはこれらの混合ガスが好適
である。内部の温度を外部より低く保つ期間は、超電導
体原料層が固体状態から溶融状態に変化する時期、すな
わち溶融する間が含まれていれば良く、熱処理の全期間
である必要はない。内外の温度差は、少なくとも、超電
導体原料層の基材と接する側が溶け始めた時点で、その
反対側の表面が固体状態であるように設定する。形成さ
れる超電導体は、酸化物系超電導体であれば特に限定さ
れないが、Ｂｉ 2Ｓｒ2ＣａＣｕ2Ｏx（xは通常８〜８＋
δ，δ＜１、望ましくは８．０〜８．３）もしくはその
類似結晶構造をもつ超電導体が好適である。
【００１０】なお本発明において、溶融とは、全体が液
相となる完全溶融状態のみでなく、液相部分と固相部分
とが共存する部分溶融状態も含むものとする。
相となる完全溶融状態のみでなく、液相部分と固相部分
とが共存する部分溶融状態も含むものとする。
【００１１】
【作用】本発明の製造方法では、冷却ガスを筒状基材の
内部に吹き込み、筒状基材の内部の温度を外部の温度よ
りも低く保ちつつ超電導体原料層を溶融するので、超電
導体原料層を基材と接する側から溶融させることができ
る。この結果、原料から発生するガスや層中の気体が超
電導原料層の深部から表面側へそして外部に押し出され
る。よって本発明の製造方法によれば、気泡の少ない超
電導体層を形成でき、超電導体層の臨界電流値および機
械強度を向上できる。
内部に吹き込み、筒状基材の内部の温度を外部の温度よ
りも低く保ちつつ超電導体原料層を溶融するので、超電
導体原料層を基材と接する側から溶融させることができ
る。この結果、原料から発生するガスや層中の気体が超
電導原料層の深部から表面側へそして外部に押し出され
る。よって本発明の製造方法によれば、気泡の少ない超
電導体層を形成でき、超電導体層の臨界電流値および機
械強度を向上できる。
【００１２】
（実施例１）図１を参照して実施例１の製造方法を説明
する。直径６５０mm×長さ１０００mmの銀製の円筒基材
１の内面にＢｉ2Ｓｒ2ＣａＣｕ2Ｏxからなる超電導体の
原料粉末をスプレー塗布して超電導体原料層２を形成し
た。この原料粉末が塗布された円筒基材１を横型環状の
炉内に設置した。このとき炉内に設けられた耐熱性ステ
ンレスパイプ製の回転軸３を貫通するように設置した。
また回転軸３に取り付けられた蓋部材４で円筒基材１の
両端を閉じて、円筒基材１の内部を外気から遮断した。
する。直径６５０mm×長さ１０００mmの銀製の円筒基材
１の内面にＢｉ2Ｓｒ2ＣａＣｕ2Ｏxからなる超電導体の
原料粉末をスプレー塗布して超電導体原料層２を形成し
た。この原料粉末が塗布された円筒基材１を横型環状の
炉内に設置した。このとき炉内に設けられた耐熱性ステ
ンレスパイプ製の回転軸３を貫通するように設置した。
また回転軸３に取り付けられた蓋部材４で円筒基材１の
両端を閉じて、円筒基材１の内部を外気から遮断した。
【００１３】つぎに回転軸３を駆動することにより円筒
基材１を回転させながら、中空の回転軸を介して円筒基
材１内部へ冷却ガスを導入しつつ、表１中工程１の条件
で超電導体原料層２を溶融処理した後、工程２，３の条
件で順次熱処理を行い、厚さ２００μmの超電導体層を
焼き付けた。熱処理時の円筒基材１内外の温度および導
入したガスを表１に示す。
基材１を回転させながら、中空の回転軸を介して円筒基
材１内部へ冷却ガスを導入しつつ、表１中工程１の条件
で超電導体原料層２を溶融処理した後、工程２，３の条
件で順次熱処理を行い、厚さ２００μmの超電導体層を
焼き付けた。熱処理時の円筒基材１内外の温度および導
入したガスを表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】このようにして作製された円筒状超電導体
を液体窒素中にて冷却し、その磁気シールド能を、外部
から印加した磁束を円筒内部に捕捉する能力トラップ磁
場の大きさによって評価した結果、３０ガウスの特性が
得られた。また形成された超電導体層の一部を銀から剥
離し、密度を求めたところ６．２g／cm3であった。
を液体窒素中にて冷却し、その磁気シールド能を、外部
から印加した磁束を円筒内部に捕捉する能力トラップ磁
場の大きさによって評価した結果、３０ガウスの特性が
得られた。また形成された超電導体層の一部を銀から剥
離し、密度を求めたところ６．２g／cm3であった。
【００１６】（能力トラップ磁場の測定法）外部コイル
の中に製造した円筒状超電導体をセットすると共に、円
筒状超電導体の中心部にホール素子を配置する。つい
で、予測される最大捕捉磁場よりも充分に大きな磁場を
超電導体に印加し、この後磁場の印加を中止する。この
後、中止後約１分経て、捕捉された磁場の減衰がほぼ０
となった時点でホール素子により計測された値を能力ト
ラップ磁場とした。
の中に製造した円筒状超電導体をセットすると共に、円
筒状超電導体の中心部にホール素子を配置する。つい
で、予測される最大捕捉磁場よりも充分に大きな磁場を
超電導体に印加し、この後磁場の印加を中止する。この
後、中止後約１分経て、捕捉された磁場の減衰がほぼ０
となった時点でホール素子により計測された値を能力ト
ラップ磁場とした。
【００１７】この能力トラップ磁場の値は、超電導体を
流れる永久電流値に比例し、ほぼ磁場遮蔽の能力を反映
する。
流れる永久電流値に比例し、ほぼ磁場遮蔽の能力を反映
する。
【００１８】（比較例１）筒状基材１の端部を蓋部材４
で閉止せず、かつ炉内全体でガス置換を行った点のみ実
施例１と異なる方法で、筒状酸化物超電導体を作製し
た。筒状基材１内にガスを導入しなかったため、内外の
温度差は表２に示すように小であった。
で閉止せず、かつ炉内全体でガス置換を行った点のみ実
施例１と異なる方法で、筒状酸化物超電導体を作製し
た。筒状基材１内にガスを導入しなかったため、内外の
温度差は表２に示すように小であった。
【００１９】
【表２】
【００２０】この超電導筒状体磁気シールド能を実施例
１と同様に評価した結果、２４ガウスであった。また形
成された超電導体層の一部を銀から剥離し、密度求めた
ところ５．９g／cm3であった。
１と同様に評価した結果、２４ガウスであった。また形
成された超電導体層の一部を銀から剥離し、密度求めた
ところ５．９g／cm3であった。
【００２１】（実施例２）図２を参照して実施例２の製
造方法を説明する。直径２００mm×長さ４５０mmの銀製
円筒状基材１の内面にＢｉ2Ｓｒ2ＣａＣｕ 2Ｏxからなる
超電導体原料の粉末をスプレー塗布して超電導体原料層
２を形成した。この原料粉末が塗布された円筒状基材１
を、縦型の環状炉内に、縦に設置した。円筒状基材１の
底はジルコニア基板６によって閉止した。また、上端の
開口をステンレスの蓋７で閉じ、外気を遮断した。図示
しないパイプを介して、円筒状基材１内部へ冷却ガスを
導入しながら、表３の条件で熱処理を行い厚さ２００μ
mの超電導体層を焼き付けた。熱処理時の円筒基材１の
内外の温度および導入したガスを表３に示す。
造方法を説明する。直径２００mm×長さ４５０mmの銀製
円筒状基材１の内面にＢｉ2Ｓｒ2ＣａＣｕ 2Ｏxからなる
超電導体原料の粉末をスプレー塗布して超電導体原料層
２を形成した。この原料粉末が塗布された円筒状基材１
を、縦型の環状炉内に、縦に設置した。円筒状基材１の
底はジルコニア基板６によって閉止した。また、上端の
開口をステンレスの蓋７で閉じ、外気を遮断した。図示
しないパイプを介して、円筒状基材１内部へ冷却ガスを
導入しながら、表３の条件で熱処理を行い厚さ２００μ
mの超電導体層を焼き付けた。熱処理時の円筒基材１の
内外の温度および導入したガスを表３に示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】このようにして作製された円筒状超電導体
を液体窒素中で冷却し、磁気シールド能を実施例１と同
様に評価した結果、４５ガウスの特性が得られた。また
形成され超電導体層の一部を剥離し、密度を求めたとこ
ろ６．２g／cm3であった。
を液体窒素中で冷却し、磁気シールド能を実施例１と同
様に評価した結果、４５ガウスの特性が得られた。また
形成され超電導体層の一部を剥離し、密度を求めたとこ
ろ６．２g／cm3であった。
【００２４】（比較例２）実施例２と、上端の開口を蓋
７で閉止しない点、および炉内全体にガスを導入しなが
ら熱処理した点のみ異なる方法で円筒状超電導体を製作
した。熱処理時の円筒内外の温度および導入したガスは
表４に示す。
７で閉止しない点、および炉内全体にガスを導入しなが
ら熱処理した点のみ異なる方法で円筒状超電導体を製作
した。熱処理時の円筒内外の温度および導入したガスは
表４に示す。
【００２５】
【表４】
【００２６】このようにして作製された円筒状超電導体
では、超電導体層の一部が下方へずり落ち、一部基材の
銀が露出していた。この円筒状超電導体の磁気シールド
能を実施例１と同様に評価した結果、２４ガウスの特性
が得られた。また超電導体層の一部を銀から剥離し、密
度を求めたところ５．８g／cm3 であった。
では、超電導体層の一部が下方へずり落ち、一部基材の
銀が露出していた。この円筒状超電導体の磁気シールド
能を実施例１と同様に評価した結果、２４ガウスの特性
が得られた。また超電導体層の一部を銀から剥離し、密
度を求めたところ５．８g／cm3 であった。
【００２７】これら実施例、比較例の結果から、筒状基
材１の内部に冷却ガスを導入しながら熱処理を行うこと
によって、密度が高くかつ磁気シールド能の高い、即ち
超電導特性の良好な超電導体層を形成できることが判っ
た。これは超電導体層中の気泡を低減できた結果である
と考えることができる。
材１の内部に冷却ガスを導入しながら熱処理を行うこと
によって、密度が高くかつ磁気シールド能の高い、即ち
超電導特性の良好な超電導体層を形成できることが判っ
た。これは超電導体層中の気泡を低減できた結果である
と考えることができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の製造方法では、冷却ガスを筒状
基材の内部に吹き込み、筒状基材の内部の温度を低く保
ちつつ超電導体原料層を溶融するので、超電導体原料層
を基材と接する側から溶融させ、原料から発生するガス
等を外部に押し出すことができる。よって本発明の製造
方法によれば、気泡が少なく臨界電流値および機械強度
に優れた超電導層を備えた、高度な磁気シールドに好適
な筒状酸化物超電導体を製造できる。
基材の内部に吹き込み、筒状基材の内部の温度を低く保
ちつつ超電導体原料層を溶融するので、超電導体原料層
を基材と接する側から溶融させ、原料から発生するガス
等を外部に押し出すことができる。よって本発明の製造
方法によれば、気泡が少なく臨界電流値および機械強度
に優れた超電導層を備えた、高度な磁気シールドに好適
な筒状酸化物超電導体を製造できる。
【図１】実施例１の製造方法を説明するための概略図。
【図２】実施例２の製造方法を説明するための概略図。
１ 円筒基材（筒状基材） ２ 超電導体原料層 ３ 回転軸 ４ 蓋部材 ６ ジルコニア基板 ７ 蓋
Claims (1)
- 【請求項１】筒状基材（１）の内面に超電導体原料層
（２）を設け、これを熱処理して超電導体層とするに際
し、冷却ガスを筒状基材（１）の内部に吹き込み、筒状
基材（１）の内部の温度を外部の温度よりも低く保ちつ
つ超電導体原料層（２）を溶融することを特徴とする筒
状酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5116137A JPH06321504A (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 筒状酸化物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5116137A JPH06321504A (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 筒状酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06321504A true JPH06321504A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=14679653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5116137A Pending JPH06321504A (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 筒状酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06321504A (ja) |
-
1993
- 1993-05-18 JP JP5116137A patent/JPH06321504A/ja active Pending
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