JPH0634832Y2 - 超電導体の選別装置 - Google Patents
超電導体の選別装置Info
- Publication number
- JPH0634832Y2 JPH0634832Y2 JP11281887U JP11281887U JPH0634832Y2 JP H0634832 Y2 JPH0634832 Y2 JP H0634832Y2 JP 11281887 U JP11281887 U JP 11281887U JP 11281887 U JP11281887 U JP 11281887U JP H0634832 Y2 JPH0634832 Y2 JP H0634832Y2
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- JP
- Japan
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- superconductor
- pipe
- branch
- discharge pipe
- magnet
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、超電導体を非超電導体から選別する装置に
関し、超電導体の確認を行う一般的な手法であるマイス
ナー効果、すなわち超電導体を臨界温度以下に冷却する
と超電導体が磁場を完全に排除し完全反磁性を示す効果
を利用することにより、簡便かつ連続的に選別すること
ができる装置に関するものである。
関し、超電導体の確認を行う一般的な手法であるマイス
ナー効果、すなわち超電導体を臨界温度以下に冷却する
と超電導体が磁場を完全に排除し完全反磁性を示す効果
を利用することにより、簡便かつ連続的に選別すること
ができる装置に関するものである。
［従来技術とその問題点］ 一般に酸化物系超電導体は臨界温度、臨界磁界および臨
界電流が高いことで知られているが、酸化物系超電導体
を各原料から粉末法、あるいは共沈法などで製造する場
合、製造されたものの100％が超電導体になっているわ
けではなく、おおよそ数10％の不純物および非超電導体
を含有している。これらの不純物および非超電導体を含
有したままの超電導体に線材化等の加工を施した場合、
不純物および非超電導体の影響を受け、超電導体加工部
材の特性低下がまぬがれない。
界電流が高いことで知られているが、酸化物系超電導体
を各原料から粉末法、あるいは共沈法などで製造する場
合、製造されたものの100％が超電導体になっているわ
けではなく、おおよそ数10％の不純物および非超電導体
を含有している。これらの不純物および非超電導体を含
有したままの超電導体に線材化等の加工を施した場合、
不純物および非超電導体の影響を受け、超電導体加工部
材の特性低下がまぬがれない。
従来、マイスナー効果を利用して超電導体と非超電導体
とを選別する方法が知られているが、簡易で経済的効果
が高い連続選別装置が無かったために、超電導体の製造
後、それらを選別することなく不純物あるいは非超電導
体を含有しているまま超電導体加工部材として使用され
ており、高特性の超電導体の実現を困難にしていた。本
考案は前記事情に鑑みてなされたもので、超電導体と非
超電導体からなる選別試料の中から、超電導体に特有の
マイスナー効果を利用して簡便かつ連続的に超電導体を
選別する装置の提供を目的とする。
とを選別する方法が知られているが、簡易で経済的効果
が高い連続選別装置が無かったために、超電導体の製造
後、それらを選別することなく不純物あるいは非超電導
体を含有しているまま超電導体加工部材として使用され
ており、高特性の超電導体の実現を困難にしていた。本
考案は前記事情に鑑みてなされたもので、超電導体と非
超電導体からなる選別試料の中から、超電導体に特有の
マイスナー効果を利用して簡便かつ連続的に超電導体を
選別する装置の提供を目的とする。
［問題点を解決するための手段］ この考案の選別装置は、導入管とこの導入管に連通して
設けられた排出管と前記導入管の途中から分岐して設け
られた分岐管とを具備してなる選別管と、前記導入管の
流入口に接続されて導入管を介して分岐管と排出管側に
超電導体と非超電導体とからなる選別試料と液体冷媒を
流動させる液体輸送装置と、前記選別管の分岐部分の外
方に設けられてこの分岐部分の排出管側に分岐管側より
も強い磁場を作用させる磁石と、前記分岐管の流出口に
接続された超電導体の収集器と、前記排出管の流出口に
接続された非超電導体収集器とを具備してなり、前記磁
石により排出管側にかけられる磁場の強さが、液体冷媒
にとともに流動する超電導体のマイスナー効果により超
電導体の排出管側への移動を抑制する強さに設定されて
なるものである。
設けられた排出管と前記導入管の途中から分岐して設け
られた分岐管とを具備してなる選別管と、前記導入管の
流入口に接続されて導入管を介して分岐管と排出管側に
超電導体と非超電導体とからなる選別試料と液体冷媒を
流動させる液体輸送装置と、前記選別管の分岐部分の外
方に設けられてこの分岐部分の排出管側に分岐管側より
も強い磁場を作用させる磁石と、前記分岐管の流出口に
接続された超電導体の収集器と、前記排出管の流出口に
接続された非超電導体収集器とを具備してなり、前記磁
石により排出管側にかけられる磁場の強さが、液体冷媒
にとともに流動する超電導体のマイスナー効果により超
電導体の排出管側への移動を抑制する強さに設定されて
なるものである。
以下、本考案を詳しく説明する。
第１図は本考案の選別装置の一例を示すものである。
図中符号１は選別試料中の超電導体と非超電導体とを選
別するためのＹ字管（選別管）であり、このＹ字管（選
別管）１中には選別試料を超電導体の臨界温度以下に冷
却し、選別試料を分散し運搬するための流動冷媒２が流
されている。
別するためのＹ字管（選別管）であり、このＹ字管（選
別管）１中には選別試料を超電導体の臨界温度以下に冷
却し、選別試料を分散し運搬するための流動冷媒２が流
されている。
Ｙ字管１は流動冷媒２をその管内に流動させるので、低
温用鋼である９％Ni鋼や18−８ステンレス鋼製などで作
られることが好ましく、流動冷媒２は超電導体の臨界温
度以下の温度を実現しうる物質であり、選別試料中の超
電導体の臨界温度により液体ヘリウム、液体窒素、など
が使用できる。Ｙ字管１は重力方向に垂直に固定され、
直管（導入管）５とこの直管５に対して一直線状になる
ように連通された排出管10と直管５の途中から分岐して
設けられた分岐管３とから構成され、その形状は分岐管
３が分岐点４において直管５に対し角度θをもって分岐
しており、さらに分岐管３はその途中で排出管10と平行
になるように曲がっているものである。
温用鋼である９％Ni鋼や18−８ステンレス鋼製などで作
られることが好ましく、流動冷媒２は超電導体の臨界温
度以下の温度を実現しうる物質であり、選別試料中の超
電導体の臨界温度により液体ヘリウム、液体窒素、など
が使用できる。Ｙ字管１は重力方向に垂直に固定され、
直管（導入管）５とこの直管５に対して一直線状になる
ように連通された排出管10と直管５の途中から分岐して
設けられた分岐管３とから構成され、その形状は分岐管
３が分岐点４において直管５に対し角度θをもって分岐
しており、さらに分岐管３はその途中で排出管10と平行
になるように曲がっているものである。
また、Ｙ字管１は流動冷媒２がＹ字管１に流入される時
に、突沸するのを避けるためにあらかじめ、流動冷媒２
と同じ温度にまで冷却されねばならない。
に、突沸するのを避けるためにあらかじめ、流動冷媒２
と同じ温度にまで冷却されねばならない。
選別試料中の超電導体が効率良く選別されるためには、
Ｙ字管１の径と流動冷媒２の流速とによって、流動冷媒
２の流れが可能な限り層流に近づくように設定されねば
ならない。すなわち、Ｙ字管１の径は流動冷媒２の流速
に対して充分に大きく設定するか、あるいは流動冷媒２
の流速を極力小さく設定することが必要である。また、
Ｙ字管の長さに関しては、流動冷媒２の温度を一定に保
つために、必要以上に長く設定されるべきではなく、Ｙ
字管１の分岐の角度θは90°以下であり、好ましくは20
°以上60°以下である。
Ｙ字管１の径と流動冷媒２の流速とによって、流動冷媒
２の流れが可能な限り層流に近づくように設定されねば
ならない。すなわち、Ｙ字管１の径は流動冷媒２の流速
に対して充分に大きく設定するか、あるいは流動冷媒２
の流速を極力小さく設定することが必要である。また、
Ｙ字管の長さに関しては、流動冷媒２の温度を一定に保
つために、必要以上に長く設定されるべきではなく、Ｙ
字管１の分岐の角度θは90°以下であり、好ましくは20
°以上60°以下である。
Ｙ字管１の流入口には、液体輸送装置６が接続されてお
り、分岐管３の流出口には超電導体の収集器７が、排出
管10の流出口には非超電導体の収集器８が接続されてい
る。液体輸送装置６には回転ポンプや軸流ポンプなどの
液体の流れに脈流を生じさせないものを使用することが
望ましい。
り、分岐管３の流出口には超電導体の収集器７が、排出
管10の流出口には非超電導体の収集器８が接続されてい
る。液体輸送装置６には回転ポンプや軸流ポンプなどの
液体の流れに脈流を生じさせないものを使用することが
望ましい。
Ｙ字管１の分岐点４の外方で、排出管10の側部側には選
別試料中の超電導体にマイスナー効果を起こさせ、超電
導体を選別するための磁石９が設置されている。磁石９
は永久磁石でも電磁石でもよいが、選別試料の粒度が小
さい場合、磁石９の磁力が必要以上に大きいと選別試料
中の超電導体の受けるマイスナー効果が大きくなりす
ぎ、超電導体が流動冷媒２の流れに対抗する力と流動冷
媒２の流れの力とがつり合って分岐点４に浮遊してしま
い、選別試料の粒度が大きい場合、磁石９の磁力が小さ
すぎると、超電導体と非超電導体とが選別されることな
く流動してしまうので、磁石９の磁界の強さは選別試料
の粒度および流動冷媒２の流速によって選択されるべき
であり、磁石９の磁力線の方向はＹ字管の径方向に対し
垂直でなければならない。このような磁力線は、Ｙ字管
１の分岐点４に直角に直線状導体たとえば銅線に直流電
流を流すことによって発生することができる。この直流
電流の流れの方向は、第１図において紙面の裏側から表
側に向って流れているが、逆向きで紙面の表側から裏側
に向かい、発生する磁力線の向きが反対であってもこの
場合さしつかえない。
別試料中の超電導体にマイスナー効果を起こさせ、超電
導体を選別するための磁石９が設置されている。磁石９
は永久磁石でも電磁石でもよいが、選別試料の粒度が小
さい場合、磁石９の磁力が必要以上に大きいと選別試料
中の超電導体の受けるマイスナー効果が大きくなりす
ぎ、超電導体が流動冷媒２の流れに対抗する力と流動冷
媒２の流れの力とがつり合って分岐点４に浮遊してしま
い、選別試料の粒度が大きい場合、磁石９の磁力が小さ
すぎると、超電導体と非超電導体とが選別されることな
く流動してしまうので、磁石９の磁界の強さは選別試料
の粒度および流動冷媒２の流速によって選択されるべき
であり、磁石９の磁力線の方向はＹ字管の径方向に対し
垂直でなければならない。このような磁力線は、Ｙ字管
１の分岐点４に直角に直線状導体たとえば銅線に直流電
流を流すことによって発生することができる。この直流
電流の流れの方向は、第１図において紙面の裏側から表
側に向って流れているが、逆向きで紙面の表側から裏側
に向かい、発生する磁力線の向きが反対であってもこの
場合さしつかえない。
次に、本選別装置を用いての選別作業について説明す
る。
る。
製造後の加工工程に合わせて適度な粒度に粉砕された選
別試料は流動冷媒２に分散され、液体輸送装置６により
Ｙ字管１の流入口に供給される。
別試料は流動冷媒２に分散され、液体輸送装置６により
Ｙ字管１の流入口に供給される。
この選別試料は流動冷媒２によりＹ字管１内を流動しな
がら、超電導体の臨界温度にまで冷却される。冷却され
た選別試料中の超電導体はＹ字管分岐点４にまで達する
と、Ｙ字管１の側部に設置された磁石９のマイスナー効
果によって、流動行路を変更し、磁石９の磁力線に沿っ
てＹ字管の分岐管３へと流動し分岐管３の流出口に接続
された収集器７に収集され超電導体加工部材原料にな
る。
がら、超電導体の臨界温度にまで冷却される。冷却され
た選別試料中の超電導体はＹ字管分岐点４にまで達する
と、Ｙ字管１の側部に設置された磁石９のマイスナー効
果によって、流動行路を変更し、磁石９の磁力線に沿っ
てＹ字管の分岐管３へと流動し分岐管３の流出口に接続
された収集器７に収集され超電導体加工部材原料にな
る。
一方、非超電導体はＹ字管１の分岐点４に設置された磁
石９の影響を全く受けないので、流れの方向を変えずに
流動を続け、Ｙ字管１の直管５から排出管10を通って排
出管10の流出口に接続された収集器８に収集される。
石９の影響を全く受けないので、流れの方向を変えずに
流動を続け、Ｙ字管１の直管５から排出管10を通って排
出管10の流出口に接続された収集器８に収集される。
［実施例］ Y2O3、BaCO3、CuOの粉末を混合し、920℃で処理したＹ
−Ba−Cu−Ｏ系超電導体と非超電導体との混合粉末を30
g、選別試料として用意し、流動冷媒２に分散させた。
流動冷媒２にはＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体の臨界温度よ
りも低温を実現できる液体窒素を用いた。選別試料を分
散させた流動冷媒２を液体輸送装置として回転ポンプを
使用し、９％Ni鋼製で直径1cm、長さ100cm、分岐点Ａが
入口より50cm、分岐管３と直管５とが成す角度θが60度
のＹ字管１の流入口より流入した。
−Ba−Cu−Ｏ系超電導体と非超電導体との混合粉末を30
g、選別試料として用意し、流動冷媒２に分散させた。
流動冷媒２にはＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体の臨界温度よ
りも低温を実現できる液体窒素を用いた。選別試料を分
散させた流動冷媒２を液体輸送装置として回転ポンプを
使用し、９％Ni鋼製で直径1cm、長さ100cm、分岐点Ａが
入口より50cm、分岐管３と直管５とが成す角度θが60度
のＹ字管１の流入口より流入した。
マイスナー効果を起こさせる磁石９としてはＹ字管１の
分岐点４の外部に直径5cmの銅線を張り、この銅線に250
00Aの電流を流し磁場を形成したものを利用して選別を
行った。
分岐点４の外部に直径5cmの銅線を張り、この銅線に250
00Aの電流を流し磁場を形成したものを利用して選別を
行った。
選別試料をＹ字管１に流入４分後に分岐管３に接続され
た収集器７には選別された超電導体が20g、収集器８に
は非超電導体10gが収集された。
た収集器７には選別された超電導体が20g、収集器８に
は非超電導体10gが収集された。
収集器７に収集された超電導体の粉末を使用して超電導
体加工部材を製造し、各種の試験を行った結果、未選別
の超電導体粉末を用いた場合よりも臨界温度、臨界磁
界、臨界電流において特性の向上がみられた。
体加工部材を製造し、各種の試験を行った結果、未選別
の超電導体粉末を用いた場合よりも臨界温度、臨界磁
界、臨界電流において特性の向上がみられた。
［考案の効果］ 以上説明したように、この考案の超電導体の選別装置
は、導入管と排出管と分岐管とを具備する選別管と、導
入管の流入口に接続されて導入管を介して分岐管と排出
管側に超電導体と非超電導体とからなる選別試料と液体
冷媒を流動させる液体輸送装置と、前記選別管の分岐部
分の外方に設けられてこの分岐部分の排出管側に分岐管
側よりも強い磁場を作用させる磁石と、前記分岐管の流
出口に接続された超電導体の収集器と、前記排出管の流
出口に接続された非超電導体収集器とを具備してなり、
前記磁石により排出管側にかける磁場の強さを、液体冷
媒にとともに流動する超電導体のマイスナー効果により
超電導体の排出管側への移動を抑制する強さに設定して
なるものであるので、導入管内を移動する超電導体をマ
イスナー効果を利用して分岐管側に流入させるととも
に、非超電導体を排出管側に流入させることができ、非
超電導体と超電導体とを、マイスナー効果を利用して簡
便かつ連続的に選別することができる。
は、導入管と排出管と分岐管とを具備する選別管と、導
入管の流入口に接続されて導入管を介して分岐管と排出
管側に超電導体と非超電導体とからなる選別試料と液体
冷媒を流動させる液体輸送装置と、前記選別管の分岐部
分の外方に設けられてこの分岐部分の排出管側に分岐管
側よりも強い磁場を作用させる磁石と、前記分岐管の流
出口に接続された超電導体の収集器と、前記排出管の流
出口に接続された非超電導体収集器とを具備してなり、
前記磁石により排出管側にかける磁場の強さを、液体冷
媒にとともに流動する超電導体のマイスナー効果により
超電導体の排出管側への移動を抑制する強さに設定して
なるものであるので、導入管内を移動する超電導体をマ
イスナー効果を利用して分岐管側に流入させるととも
に、非超電導体を排出管側に流入させることができ、非
超電導体と超電導体とを、マイスナー効果を利用して簡
便かつ連続的に選別することができる。
よって本考案の装置によれば、超電導体を加工する場
合、前処理として非超電導体と超電導体との選別を簡便
にかつ連続的に行うことが可能となり、超電導体加工部
材の特性向上が期待できる。
合、前処理として非超電導体と超電導体との選別を簡便
にかつ連続的に行うことが可能となり、超電導体加工部
材の特性向上が期待できる。
第１図は本考案の超電導体の選別装置の一例を示す概略
断面図である。 １……Ｙ字管（選別管）、２……流動冷媒、 ３……分岐管、４……分岐点、５……直管（導入管）、 ６……液体輸送装置、７……超電導体の収集器、 ８……非超電導体の収集器、９……磁石、10……排出
管。
断面図である。 １……Ｙ字管（選別管）、２……流動冷媒、 ３……分岐管、４……分岐点、５……直管（導入管）、 ６……液体輸送装置、７……超電導体の収集器、 ８……非超電導体の収集器、９……磁石、10……排出
管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 長谷川 正一 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)考案者 丹 正之 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−302966（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】導入管とこの導入管に連通して設けられた
排出管と前記導入管の途中から分岐して設けられた分岐
管とを具備してなる選別管と、前記導入管の流入口に接
続されて導入管を介して分岐管と排出管に超電導体と非
超電導体とからなる選別試料と液体冷媒を流動させる液
体輸送装置と、前記選別管の分岐部分の外方に設けられ
てこの分岐部分の排出管側に分岐管側よりも強い磁場を
作用させる磁石と、前記分岐管の流出口に接続された超
電導体の収集器と、前記排出管の流出口に接続された非
超電導体収集器とを具備してなり、 前記磁石により排出管側にかけられる磁場の強さが、液
体冷媒とともに流動する超電導体のマイスナー効果によ
り超電導体の排出管側への移動を抑制する強さに設定さ
れてなることを特徴とする超電導体の選別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11281887U JPH0634832Y2 (ja) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | 超電導体の選別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11281887U JPH0634832Y2 (ja) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | 超電導体の選別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6417351U JPS6417351U (ja) | 1989-01-27 |
| JPH0634832Y2 true JPH0634832Y2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=31352102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11281887U Expired - Lifetime JPH0634832Y2 (ja) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | 超電導体の選別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634832Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6430659A (en) * | 1987-07-24 | 1989-02-01 | Sumitomo Heavy Industries | Screening method for superconductive material |
-
1987
- 1987-07-23 JP JP11281887U patent/JPH0634832Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6417351U (ja) | 1989-01-27 |
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