JPH0812820B2 - 超電導マグネット - Google Patents
超電導マグネットInfo
- Publication number
- JPH0812820B2 JPH0812820B2 JP4080633A JP8063392A JPH0812820B2 JP H0812820 B2 JPH0812820 B2 JP H0812820B2 JP 4080633 A JP4080633 A JP 4080633A JP 8063392 A JP8063392 A JP 8063392A JP H0812820 B2 JPH0812820 B2 JP H0812820B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- magnet
- superconducting
- superconducting magnet
- terminals
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶融（ＱＭＧ）法により
得られたＲＥ（Ｙを含む希土類元素およびそれらの組み
合わせ）、Ｂａ、Ｃｕの酸化物からなる大型の単結晶状
のバルク材料から作製した超電導マグネットに関する。
得られたＲＥ（Ｙを含む希土類元素およびそれらの組み
合わせ）、Ｂａ、Ｃｕの酸化物からなる大型の単結晶状
のバルク材料から作製した超電導マグネットに関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物超電導体を用いた超電導マグネッ
トの作製は、現在ビスマス系の銀シース線材によるマグ
ネット化が最も有望とされており、多くの機関で研究さ
れている。しかしながら、ビスマス系超電導体は液体窒
素温度（７７Ｋ）では極めて低い電流密度しか有してお
らず、液体窒素を冷媒として用いる超電導マグネットの
見通しはたっていない。一方、Ｙ系超電導材料では、溶
融法の一種であるＱＭＧ法により、一方向結晶成長を行
わせることで大型の単結晶状のバルク材料の作製方法が
研究されている。このＱＭＧ材料は７７Ｋ，１Ｔの磁場
中においても１０4 A/cm2 を越える臨界電流密度を有し
ており、液体窒素を冷媒としてマグネット化できる特性
を有している。
トの作製は、現在ビスマス系の銀シース線材によるマグ
ネット化が最も有望とされており、多くの機関で研究さ
れている。しかしながら、ビスマス系超電導体は液体窒
素温度（７７Ｋ）では極めて低い電流密度しか有してお
らず、液体窒素を冷媒として用いる超電導マグネットの
見通しはたっていない。一方、Ｙ系超電導材料では、溶
融法の一種であるＱＭＧ法により、一方向結晶成長を行
わせることで大型の単結晶状のバルク材料の作製方法が
研究されている。このＱＭＧ材料は７７Ｋ，１Ｔの磁場
中においても１０4 A/cm2 を越える臨界電流密度を有し
ており、液体窒素を冷媒としてマグネット化できる特性
を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方向成長させて大型
化したＱＭＧ材料は、上記のように優れた超電導特性を
有しているが、これを一旦線材にした後マグネットに巻
くことはその難加工性から極めて困難である。ＱＭＧ材
料をマグネットに応用するには、線材化を経ない方法で
マグネットにする必要がある。本発明は、上記課題に鑑
み、超電導バルク材から直接製作した超電導マグネット
を提供することを目的とする。
化したＱＭＧ材料は、上記のように優れた超電導特性を
有しているが、これを一旦線材にした後マグネットに巻
くことはその難加工性から極めて困難である。ＱＭＧ材
料をマグネットに応用するには、線材化を経ない方法で
マグネットにする必要がある。本発明は、上記課題に鑑
み、超電導バルク材から直接製作した超電導マグネット
を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＲＥ（Ｙを含
む希土類元素の１種類又はその組み合わせ）、Ｂａ、Ｃ
ｕの酸化物からなるＲＥＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x 酸化物超電
導マグネットにおいて、ＲＥ2 ＢａＣｕＯ5 が微細分散
した組織を有する単結晶状のバルク体の中心部が開口さ
れており、かつソレノイド状のコイルを形成するように
切れ込み加工が施されており、前記コイルの両端に電流
導入端子が設置されていることを特徴とする超電導マグ
ネットであり、更に、ＲＥ（Ｙを含む希土類元素の１種
類又はその組み合わせ）、Ｂａ、Ｃｕの酸化物からなる
ＲＥＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x 酸化物超電導マグネットにおい
て、ＲＥ2 ＢａＣｕＯ5 が微細分散した組織を有する単
結晶状のバルク体の中心部が開口されており、かつ一部
に閉回路を有するソレノイド状のコイルを形成するよう
に切れ込み加工が施されており、前記コイルの両端に電
流導入端子が設置されていることを特徴とする超電導マ
グネットであることを要旨とする。
む希土類元素の１種類又はその組み合わせ）、Ｂａ、Ｃ
ｕの酸化物からなるＲＥＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x 酸化物超電
導マグネットにおいて、ＲＥ2 ＢａＣｕＯ5 が微細分散
した組織を有する単結晶状のバルク体の中心部が開口さ
れており、かつソレノイド状のコイルを形成するように
切れ込み加工が施されており、前記コイルの両端に電流
導入端子が設置されていることを特徴とする超電導マグ
ネットであり、更に、ＲＥ（Ｙを含む希土類元素の１種
類又はその組み合わせ）、Ｂａ、Ｃｕの酸化物からなる
ＲＥＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x 酸化物超電導マグネットにおい
て、ＲＥ2 ＢａＣｕＯ5 が微細分散した組織を有する単
結晶状のバルク体の中心部が開口されており、かつ一部
に閉回路を有するソレノイド状のコイルを形成するよう
に切れ込み加工が施されており、前記コイルの両端に電
流導入端子が設置されていることを特徴とする超電導マ
グネットであることを要旨とする。
【０００５】
【作用】一つの単結晶状のバルクをマグネット化するに
は、超電導電流がループをえがきながら流れるように円
筒状の超電導体のバルク結晶に開孔しおよび切れ込みを
入れソレノイド状の電流パスを作ればよい。このように
して作製した超電導マグネットは電流回路の点から大別
して二種類考えられる。一つは、２ケ所の電流の導入端
を有しその間の超電導電流のパスが一つしかなく、ソレ
ノイド状にループをえがきながら連続しているマグネッ
ト、もう一つは超電導材料中の電流パスが閉回路を有し
連続しており、その中に電流導入端子を有するマグネッ
トが考えられる。
は、超電導電流がループをえがきながら流れるように円
筒状の超電導体のバルク結晶に開孔しおよび切れ込みを
入れソレノイド状の電流パスを作ればよい。このように
して作製した超電導マグネットは電流回路の点から大別
して二種類考えられる。一つは、２ケ所の電流の導入端
を有しその間の超電導電流のパスが一つしかなく、ソレ
ノイド状にループをえがきながら連続しているマグネッ
ト、もう一つは超電導材料中の電流パスが閉回路を有し
連続しており、その中に電流導入端子を有するマグネッ
トが考えられる。
【０００６】以下図面を用いて具体的に説明する。図１
は中心部に穴３を開けた円筒状のバルク体１に切れ込み
２を入れ、２つの電流導入端子４ａ，４ｂを保ち、ソレ
ノイド状の電流パス５を有する超電導マグネットを示
す。また、図２は図１に示すマグネットの等価回路を示
す。図２のような回路を持つマグネットは外部の電源か
ら電流を供給することによってマグネットを励磁するこ
とができる。
は中心部に穴３を開けた円筒状のバルク体１に切れ込み
２を入れ、２つの電流導入端子４ａ，４ｂを保ち、ソレ
ノイド状の電流パス５を有する超電導マグネットを示
す。また、図２は図１に示すマグネットの等価回路を示
す。図２のような回路を持つマグネットは外部の電源か
ら電流を供給することによってマグネットを励磁するこ
とができる。
【０００７】図３は中心部に穴１３を開けた円筒状のバ
ルク体１１に切れ込み１２を入れ、閉じた電流パスを保
ち、その途中にソレノイド状の電流パスと二つの電流端
子１４ｃ，１４ｂを有する超電導マグネットを示し、一
点破線で示す面で切った時の図を示す。ソレノイドを有
する部分を（ａ）に示す。（ｂ）はソレノイドを持たず
発熱体１７を巻いた部分を示す。（ａ）に示す部分は図
１と同様の電流パスを有する。また黒塗りの部分１６は
（ａ）と（ｂ）に示す部分の超電導体が連続していた面
を示す。また（ｃ）は、元のマグネットの状態、すなわ
ち（ａ）（ｂ）に示す超電導体を（ａ）のｃ−ｃ′で切
ったときの断面図を示す。このような切り込み加工によ
りソレノイドを有する閉回路を作ることができる。
ルク体１１に切れ込み１２を入れ、閉じた電流パスを保
ち、その途中にソレノイド状の電流パスと二つの電流端
子１４ｃ，１４ｂを有する超電導マグネットを示し、一
点破線で示す面で切った時の図を示す。ソレノイドを有
する部分を（ａ）に示す。（ｂ）はソレノイドを持たず
発熱体１７を巻いた部分を示す。（ａ）に示す部分は図
１と同様の電流パスを有する。また黒塗りの部分１６は
（ａ）と（ｂ）に示す部分の超電導体が連続していた面
を示す。また（ｃ）は、元のマグネットの状態、すなわ
ち（ａ）（ｂ）に示す超電導体を（ａ）のｃ−ｃ′で切
ったときの断面図を示す。このような切り込み加工によ
りソレノイドを有する閉回路を作ることができる。
【０００８】図４は図３に示すマグネットの等価回路を
示す。図４のような閉回路を持つマグネットは、ソレノ
イド部を持つ電流導入端子間を超電導状態にし、ソレノ
イドを持たない電流導入端子間を発熱体１７に電流を流
すことによって常電動状態にした後、電流を導入するこ
とによってソレノイドの部分に超電導電流を流し励磁す
ることができる。その後、ソレノイド部を持たない電極
間の回路を発熱体への電流を切ることにより、超電導状
態に転移させることによって永久電流をマグネットに流
しつづけることができる。
示す。図４のような閉回路を持つマグネットは、ソレノ
イド部を持つ電流導入端子間を超電導状態にし、ソレノ
イドを持たない電流導入端子間を発熱体１７に電流を流
すことによって常電動状態にした後、電流を導入するこ
とによってソレノイドの部分に超電導電流を流し励磁す
ることができる。その後、ソレノイド部を持たない電極
間の回路を発熱体への電流を切ることにより、超電導状
態に転移させることによって永久電流をマグネットに流
しつづけることができる。
【０００９】
【実施例】（実施例１）直径約２．８cm高さ約４cmの微
細な２１１相が１２３相中に分散した単結晶状のバルク
超電導材料を、図５に示すような孔開けおよび切れ込み
加工を施した。このとき内径は約１cm、１cm間隔に３本
のスリットを入れ、さらに電流パス４回ループをえがく
よう４ターンのマグネットを作製した。次に二つの電流
導入端子を銀蒸着の後作製し定電流電源を接続した。マ
グネットを液体窒素中で冷却した後、最高６０Ａの電流
を流した。この励磁によって中心部において０．７Kgau
ss磁束密度の磁界を得ることができた。
細な２１１相が１２３相中に分散した単結晶状のバルク
超電導材料を、図５に示すような孔開けおよび切れ込み
加工を施した。このとき内径は約１cm、１cm間隔に３本
のスリットを入れ、さらに電流パス４回ループをえがく
よう４ターンのマグネットを作製した。次に二つの電流
導入端子を銀蒸着の後作製し定電流電源を接続した。マ
グネットを液体窒素中で冷却した後、最高６０Ａの電流
を流した。この励磁によって中心部において０．７Kgau
ss磁束密度の磁界を得ることができた。
【００１０】（実施例２）直径約２．８cm高さ約４cmの
微細な２１１相が１２３相中に分散した単結晶状のバル
ク超電導材料を、図６に示すような孔開けおよび切れ込
み加工を施した。このとき内径は約１cm、１cm間隔に３
本のスリットを入れ、さらに電流パス４回ループをえが
くよう切れ込み加工し、電流導入端子間の超電導体の幅
を約２．３cmになるように切れ込み加工し閉回路を持つ
４ターンのマグネットを作製した。次に二つの電流導入
端子を銀蒸着の後作製し定電流電源を接続した。さらに
端子間の超電導体に発熱体を巻き付けた。マグネットを
液体窒素中で冷却した後、発熱体に通電し、発熱体近傍
の超電導部を常電導に転移させた。その後最高６０Ａの
電流を流した。この励磁によって中心部において０．６
Kgauss磁束密度の磁界を得ることができた。次に発熱体
への通電をやめ、マグネット全体を超電導状態に定電流
電源からの電流をゼロにした。前記操作により閉回路に
永久電流を流すことができ、中心部に０．４Kgaussの磁
束密度の磁場を得ることができた。
微細な２１１相が１２３相中に分散した単結晶状のバル
ク超電導材料を、図６に示すような孔開けおよび切れ込
み加工を施した。このとき内径は約１cm、１cm間隔に３
本のスリットを入れ、さらに電流パス４回ループをえが
くよう切れ込み加工し、電流導入端子間の超電導体の幅
を約２．３cmになるように切れ込み加工し閉回路を持つ
４ターンのマグネットを作製した。次に二つの電流導入
端子を銀蒸着の後作製し定電流電源を接続した。さらに
端子間の超電導体に発熱体を巻き付けた。マグネットを
液体窒素中で冷却した後、発熱体に通電し、発熱体近傍
の超電導部を常電導に転移させた。その後最高６０Ａの
電流を流した。この励磁によって中心部において０．６
Kgauss磁束密度の磁界を得ることができた。次に発熱体
への通電をやめ、マグネット全体を超電導状態に定電流
電源からの電流をゼロにした。前記操作により閉回路に
永久電流を流すことができ、中心部に０．４Kgaussの磁
束密度の磁場を得ることができた。
【００１１】
【発明の効果】上述したごとく、本発明はこれまで不可
能であった酸化物超電導マグネットの製造を可能とする
もので、しかも成形品として各分野での応用が可能であ
り極めて工業的効果が大きい。具体例としては、モータ
ー用、加速器用、シリコン引き上げ用、核磁気共鳴用、
など広い応用が可能である。
能であった酸化物超電導マグネットの製造を可能とする
もので、しかも成形品として各分野での応用が可能であ
り極めて工業的効果が大きい。具体例としては、モータ
ー用、加速器用、シリコン引き上げ用、核磁気共鳴用、
など広い応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るソレノイド状の超電導マグネット
である。
である。
【図２】図１に示すマグネットの等価回路である。
【図３】本発明に係る閉回路を有する超電導マグネット
の展開図である。
の展開図である。
【図４】図３に示すマグネットの等価回路である。
【図５】試作したソレノイド状超電導マグネットであ
る。
る。
【図６】試作した閉回路を有する超電導マグネットの展
開図である。 １，１１ バルク材 ２，１２ 切れ込み ３，１３ 穴 ４，１４ 電流導入端子
開図である。 １，１１ バルク材 ２，１２ 切れ込み ３，１３ 穴 ４，１４ 電流導入端子
Claims (2)
- 【請求項１】ＲＥ（Ｙを含む希土類元素の１種類又はそ
の組み合わせ）、Ｂａ、Ｃｕの酸化物からなるＲＥＢａ
2 Ｃｕ3 Ｏ7-x 酸化物超電導マグネットにおいて、ＲＥ
2 ＢａＣｕＯ5 が微細分散した組織を有する単結晶状の
バルク体の中心部が開口されており、かつソレノイド状
のコイルを形成するように切れ込み加工が施されてお
り、前記コイルの両端に電流導入端子が設置されている
ことを特徴とする超電導マグネット。 - 【請求項２】ＲＥ（Ｙを含む希土類元素の１種類又はそ
の組み合わせ）、Ｂａ、Ｃｕの酸化物からなるＲＥＢａ
2 Ｃｕ3 Ｏ7-x 酸化物超電導マグネットにおいて、ＲＥ
2 ＢａＣｕＯ5 が微細分散した組織を有する単結晶状の
バルク体の中心部が開口されており、かつ一部に閉回路
を有するソレノイド状のコイルを形成するように切れ込
み加工が施されており、前記コイルの両端に電流導入端
子が設置されていることを特徴とする超電導マグネッ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4080633A JPH0812820B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 超電導マグネット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4080633A JPH0812820B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 超電導マグネット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175034A JPH05175034A (ja) | 1993-07-13 |
| JPH0812820B2 true JPH0812820B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=13723771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4080633A Expired - Fee Related JPH0812820B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 超電導マグネット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812820B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3794591B2 (ja) * | 1994-03-04 | 2006-07-05 | 新日本製鐵株式会社 | 超伝導マグネットの製造方法 |
| US6111490A (en) | 1996-06-19 | 2000-08-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Superconducting magnet apparatus and method for magnetizing superconductor |
| WO1999022386A2 (de) * | 1997-10-13 | 1999-05-06 | Aventis Research & Technologies Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur herstellung einer spule aus einem hochtemperatursupraleitermaterial und hochtemperatursupraleitende spule mit geringem wechselstromverlust |
| JP4799979B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2011-10-26 | 新日本製鐵株式会社 | 酸化物超伝導体コイル、酸化物超伝導体コイルの製造方法、酸化物超伝導体コイルの励磁方法、酸化物超伝導体コイルの冷却方法、及びマグネットシステム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411306A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-13 | Sumitomo Electric Industries | Manufacture of superconducting coil |
| JPH0281405A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-22 | Sanyo Electric Co Ltd | コイル状超電導体材料の製造方法及びこのコイル状超電導体材料を用いた超電導コイルの製造方法 |
-
1992
- 1992-04-02 JP JP4080633A patent/JPH0812820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＪＡＰＡＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＰＰＬＩＥＤＰＨＹＳＩＣＳ、ＶＯＬ．２８ＮＯ．７（１９８９）Ｐ．１１８９−１１９４ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05175034A (ja) | 1993-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6362718B1 (en) | Motionless electromagnetic generator | |
| Campbell et al. | Bulk high temperature superconductors for magnet applićations | |
| US5426408A (en) | Ceramic superconducting magnet using stacked modules | |
| US6020803A (en) | Hybrid high field superconducting assembly and fabrication method | |
| JP3794591B2 (ja) | 超伝導マグネットの製造方法 | |
| EP0406862B2 (en) | Apparatus for using superconductivity | |
| US2938183A (en) | Single crystal inductor core of magnetizable garnet | |
| EP2359375A1 (en) | Superconducting systems | |
| EP0292436B1 (en) | High current conductors and high field magnets using anisotropic superconductors | |
| Okada | Development of Bi-2212/Ag round-shaped wire and magnet application | |
| US6621395B1 (en) | Methods of charging superconducting materials | |
| JPH0812820B2 (ja) | 超電導マグネット | |
| Morita et al. | Development of oxide superconductors | |
| JP3727122B2 (ja) | 超電導バルク体マグネット | |
| EP1446862A1 (en) | Motionless electromagnetic generator | |
| US3646363A (en) | Superconductive apparatus | |
| JP3025104B2 (ja) | 超電導バルクマグネットの着磁方法 | |
| Herrmann et al. | Development of twisted Bi-2212 and Bi-2223 powder in tube conductors for ac applications | |
| JP4283406B2 (ja) | 酸化物超伝導材料の着磁方法および着磁装置 | |
| JPH0782939B2 (ja) | 酸化物超電導体を用いたマグネット及びその製造方法 | |
| JPH07201560A (ja) | 磁場発生方法及び装置 | |
| JP3100151B2 (ja) | 高温超電導導体の交流通電方法 | |
| JPH09298320A (ja) | 酸化物超電導コイル用永久電流スイッチおよびそれを用いたスイッチ装置並びにスイッチング方法 | |
| Nakagawa et al. | High field magnets at Sendai | |
| JPH05145128A (ja) | 超伝導限流器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961126 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080207 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090207 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090207 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100207 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |