JPH11144941A - Superconducting coil and method of manufacturing the same - Google Patents
Superconducting coil and method of manufacturing the sameInfo
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- JPH11144941A JPH11144941A JP30554897A JP30554897A JPH11144941A JP H11144941 A JPH11144941 A JP H11144941A JP 30554897 A JP30554897 A JP 30554897A JP 30554897 A JP30554897 A JP 30554897A JP H11144941 A JPH11144941 A JP H11144941A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電源と並列に接
続して用いられ、超電導状態における超電導体の零抵抗
を利用して、強電界を発生させる超電導コイルに関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting coil which is used in parallel with a power supply and generates a strong electric field by utilizing zero resistance of a superconductor in a superconducting state.
【0002】[0002]
【従来の技術】超電導状態とは熱力学的な一つの相であ
り、周囲の温度あるいは磁界がそれぞれある一定の値T
c,Hc以下で超電導状態が実現する。超電導状態では
その電気低抗は消失する。したがって、超電導状態にて
超電導線に電流を流せば、発熱を生じることなしに、磁
界を発生させることが出来る。この性質を利用して、強
電界を発生させるものが超電導コイルである。2. Description of the Related Art The superconducting state is a thermodynamic phase in which the ambient temperature or the magnetic field has a certain value T, respectively.
A superconducting state is realized below c and Hc. In the superconducting state, the electric resistance disappears. Therefore, when a current is passed through the superconducting wire in the superconducting state, a magnetic field can be generated without generating heat. A superconducting coil uses this property to generate a strong electric field.
【0003】図6は例えば「超電導工学」電気学会(昭
和49年2月)121頁に掲載された超電導コイルの断
面図である。図6において、ステンレス製の巻枠8に、
ホルマールなどで被覆された1本の連続した超電導線7
が、1段毎に段間絶縁6を挿入されながら、多段、かつ
多列に密着して巻回されている。又、コイル励磁端子5
は、図示しない電源に並列に接続されている。巻枠8の
鍔部8aの超電導線7側の主面には、冷却媒体である例
えば液体ヘリウムが入り込むように冷却溝9が形成され
ている。FIG. 6 is a sectional view of a superconducting coil disclosed in, for example, "Superconducting Engineering", The Institute of Electrical Engineers of Japan (February, 1974), page 121. In FIG. 6, a stainless steel bobbin 8
One continuous superconducting wire 7 covered with formal etc.
However, it is wound in close contact with multiple stages and multiple rows while inserting the interstage insulation 6 for each stage. Also, coil excitation terminal 5
Are connected in parallel to a power supply (not shown). A cooling groove 9 is formed in the main surface of the flange 8a of the winding frame 8 on the superconducting wire 7 side so that a cooling medium, for example, liquid helium enters therein.
【0004】このように形成された超電導コイルが、遷
移温度Tc以下の沸点を有する例えば液体ヘリウム等の
冷却媒体中に浸漬されて超電導状態が実現される。超電
導状態においては、超電導線7の電気抵抗は零であるの
で、発熱が生じることなしに電流を臨界電流値まで流す
ことが出来る。そして、臨界電流は、銅線等に通電する
ことが出来る電流に比べて非常に大電流である。そのた
め、超電導コイルの内径部分に強電界を作ることが出来
る。The superconducting coil thus formed is immersed in a cooling medium having a boiling point equal to or lower than the transition temperature Tc, such as liquid helium, to realize a superconducting state. In the superconducting state, the electric resistance of superconducting wire 7 is zero, so that current can flow up to the critical current value without generating heat. The critical current is a much larger current than a current that can be supplied to a copper wire or the like. Therefore, a strong electric field can be generated in the inner diameter portion of the superconducting coil.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】一般に超電導コイルは
以上のように使用され、超電導状態において所定の磁界
を得るためには、例えば所定長の長い超電導線7が巻枠
8に巻回されなければならない。しかし、長い超電導線
7を巻枠8に均一に整然と巻回することは容易でなく、
また長い超電導線7を巻枠8に多数回巻回することは、
超電導線7の安定性において優れていなかった。In general, a superconducting coil is used as described above. In order to obtain a predetermined magnetic field in a superconducting state, for example, a long superconducting wire 7 having a predetermined length must be wound around a bobbin 8. No. However, it is not easy to uniformly and neatly wind the long superconducting wire 7 around the winding frame 8.
Also, winding the long superconducting wire 7 around the winding frame 8 many times
Superconducting wire 7 was not excellent in stability.
【0006】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、作製が容易であると共に、安
定性にすぐれ、使用しやすい超電導コイルを得ること及
びその製造方法を得ることを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a superconducting coil which is easy to manufacture, has excellent stability, and is easy to use, and a method for manufacturing the same. It is intended for.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1の超電導コイル
においては、複数本の超電導線がより合わされてなる超
電導多芯線が絶縁体で作製された巻枠に巻回され、各々
の超電導線の端が、他の超電導線の端と電気的に接続さ
れてなる。In the superconducting coil of the present invention, a superconducting multifilamentary wire formed by twisting a plurality of superconducting wires is wound around a bobbin made of an insulator, and each superconducting wire is The end is electrically connected to the end of another superconducting wire.
【0008】請求項2の超電導コイルにおいては、複数
本の超電導線は、各々の超電導線を流れる電流の方向
が、巻枠に対して同一の回転方向となるように接続され
ている。In the superconducting coil according to the second aspect, the plurality of superconducting wires are connected such that the direction of the current flowing through each superconducting wire is the same as the rotation direction with respect to the bobbin.
【0009】請求項3の超電導コイルにおいては、複数
本の超電導線は、所定数本が電気的に並列に接続されて
束とされ、束を流れる電流の方向が、巻枠に対して同一
の回転方向となるように接続されている。In the superconducting coil according to a third aspect, a predetermined number of the superconducting wires are electrically connected in parallel to form a bundle, and the direction of the current flowing through the bundle is the same with respect to the bobbin. They are connected in the direction of rotation.
【0010】請求項4の超電導コイルの作製方法におい
ては、複数本の超電導線がより合わされてなる超電導多
芯線が巻枠に巻回される工程と、各々の超電導線の端
が、他の超電導線の端と電気的に接続される工程とを有
する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a superconducting coil, wherein a superconducting multifilamentary wire formed by twisting a plurality of superconducting wires is wound around a bobbin, and an end of each superconducting wire is connected to another superconducting wire. Electrically connecting to the end of the wire.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は本発明の超
電導コイルを示す断面図である。図2は超電導多芯線の
斜視図である。また図3は超電導線の断面図である。さ
らにまた図4は超電導線の接続のされ方を示す説明図で
ある。図1において、所定の長さを有する1本の長い超
電導多芯線1が、例えばプラスチックス等の熱絶縁体で
作製された巻枠2に複数回巻回されて超電導コイル20
が形成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view showing a superconducting coil of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the superconducting multi-core wire. FIG. 3 is a sectional view of a superconducting wire. FIG. 4 is an explanatory view showing how the superconducting wires are connected. In FIG. 1, one long superconducting multifilamentary wire 1 having a predetermined length is wound a plurality of times around a bobbin 2 made of a thermal insulator such as plastics to form a superconducting coil 20.
Are formed.
【0012】図2において、絶縁被覆された超電導線4
が、複数本螺旋状により合わされて1本の超電導多芯線
1が形成されている。図3に示されるように、1本の超
電導線4は、超電導素線が銅又は高抵抗金属に埋め込ま
れてなる超電導線4bが、絶縁被覆4aで被覆されて作
製されている。In FIG. 2, a superconducting wire 4 coated with insulation is shown.
Are combined in a spiral form to form one superconducting multifilamentary wire 1. As shown in FIG. 3, one superconducting wire 4 is manufactured by covering a superconducting wire 4 b in which a superconducting element wire is embedded in copper or a high-resistance metal with an insulating coating 4 a.
【0013】図4は各々の超電導線4の接続のされ方を
示す。1本の超電導多芯線1が巻枠2に巻回された後、
超電導多芯線1を構成する複数の超電導線4は、図4に
示されるように、各々の超電導線4を流れる電流Iの方
向が、巻枠2に対して同一の回転方向となるように電気
的に接続されている。すなわち、任意の超電導線4の巻
き終わり端が、次の超電導線4の巻き始め端に接続さ
れ、これが順次繰り返されて、全体で1本の超電導線と
され、超電導コイル20が形成されている。1本目の超
電導線4の巻き始め端と、最後の超電導線4の巻き終わ
り端は、端子として外部の電線に接続されている。そし
て、連結された1本の超電導線は、全体で所定の長さと
なり所定の磁界が得られるように構成されている。FIG. 4 shows how each superconducting wire 4 is connected. After one superconducting multi-core wire 1 is wound around the bobbin 2,
As shown in FIG. 4, the plurality of superconducting wires 4 constituting the superconducting multifilamentary wire 1 are electrically connected so that the direction of the current I flowing through each superconducting wire 4 is the same as the rotation direction with respect to the bobbin 2. Connected. That is, the winding end of an arbitrary superconducting wire 4 is connected to the winding starting end of the next superconducting wire 4, and this is sequentially repeated to form one superconducting wire as a whole, and the superconducting coil 20 is formed. . The winding start end of the first superconducting wire 4 and the winding end end of the last superconducting wire 4 are connected to external electric wires as terminals. One connected superconducting wire has a predetermined length as a whole and is configured to obtain a predetermined magnetic field.
【0014】このような構成の超電導コイルにおいて
は、超電導線4が複数本より合わされて形成された超電
導多芯線1が巻枠2に巻回されるので、巻回する回数が
減り作製が容易である。また予め超電導線4がより合わ
されている超電導多芯線1を使用するので、各々の超電
導線4は、均一に整然と巻回され、安定性にすぐれた超
電導コイルとすることができる。In the superconducting coil having such a configuration, the superconducting multifilamentary wire 1 formed by joining a plurality of superconducting wires 4 is wound around the bobbin 2, so that the number of times of winding is reduced and fabrication is easy. is there. In addition, since the superconducting multifilamentary wires 1 in which the superconducting wires 4 are twisted in advance are used, each superconducting wire 4 can be wound uniformly and neatly to form a superconducting coil having excellent stability.
【0015】実施の形態2.図5は本発明の超電導コイ
ルの他の例を示す超電導線の接続のされ方を示す説明図
である。本実施の形態においては、超電導多芯線1が巻
枠2に巻回された後、超電導多芯線1を構成する複数本
の超電導線4は、図5に示されるように、例えばまず各
々2本の超電導線4が巻き始め端と巻き終わり端で接続
されて電気的に並列に接続され、電気的に並列とされた
束が複数本作製され、さらにその両端の接続部が、各々
の束を流れる電流Iの方向が巻枠2に対して同一の回転
方向となるように接続されている。そして、最初の束の
巻き始め端の接続部と、最後の束の巻き終わり端の接続
部は、端子として外部の電線に接続されている。そし
て、連結された1本の超電導線は、全体で所定の磁界が
得られるように構成されている。図5の例では、電気的
に並列にされる超電導線4は2本であるが、この本数は
2本に限らず、使用する電源に合わせて、適宜本数が増
やされる。その他の構成は実施の形態1と同様である。Embodiment 2 FIG. 5 is an explanatory view showing how to connect superconducting wires showing another example of the superconducting coil of the present invention. In the present embodiment, after the superconducting multifilamentary wire 1 is wound around the bobbin 2, the plurality of superconducting wires 4 constituting the superconducting multifilamentary wire 1 are, as shown in FIG. Of superconducting wires 4 are connected at the winding start end and the winding end end and are electrically connected in parallel, and a plurality of electrically parallel bundles are produced. It is connected so that the direction of the flowing current I is in the same rotation direction with respect to the bobbin 2. The connection portion at the winding start end of the first bundle and the connection portion at the winding end end of the last bundle are connected to external electric wires as terminals. One connected superconducting wire is configured so as to obtain a predetermined magnetic field as a whole. In the example of FIG. 5, the number of superconducting wires 4 electrically connected in parallel is two, but the number is not limited to two, and the number is appropriately increased in accordance with the power supply to be used. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
【0016】このような構成の超電導コイルにおいて
は、超電導線4が複数本より合わされて形成された超電
導多芯線1が巻枠2に巻回され、電源に合わせて、所定
数本が並列に接続されるので、所定の磁界及び電流値を
有する超電導コイルを容易に作製することができる。ま
た、接続される本数を適宜変更することにより、所定の
磁界及び電流値が得られ、大きな設計変更をする事なし
に、種々の特性を有する超電導コイルを得ることができ
る。In the superconducting coil having such a configuration, a superconducting multifilamentary wire 1 formed by joining a plurality of superconducting wires 4 is wound around a bobbin 2, and a predetermined number of them are connected in parallel according to the power supply. Therefore, a superconducting coil having a predetermined magnetic field and current value can be easily manufactured. Also, by appropriately changing the number of connected coils, a predetermined magnetic field and current value can be obtained, and a superconducting coil having various characteristics can be obtained without making a large design change.
【0017】[0017]
【発明の効果】請求項1の超電導コイルにおいては、複
数本の超電導線がより合わされてなる超電導多芯線が絶
縁体で作製された巻枠に巻回され、各々の超電導線の端
が、他の超電導線の端と電気的に接続されてなる。その
ため、予めより合わされた超電導線が使用されるので、
巻回する回数が減り作製が容易である。また複数の超電
導線を均一に整然と巻回することができ、安定性にすぐ
れた超電導コイルとすることができる。According to the superconducting coil of the present invention, a superconducting multi-core wire formed by twisting a plurality of superconducting wires is wound around a bobbin made of an insulator, and the end of each superconducting wire is connected to the other end. Is electrically connected to the end of the superconducting wire. Therefore, a superconducting wire twisted in advance is used,
The number of windings is reduced, and fabrication is easy. Further, a plurality of superconducting wires can be wound uniformly and orderly, and a superconducting coil having excellent stability can be obtained.
【0018】請求項2の超電導コイルにおいては、複数
本の超電導線は、各々の超電導線を流れる電流の方向
が、巻枠に対して同一の回転方向となるように接続され
ている。そのため、所定の長さの超電導線を有し所定の
磁界が得られる超電導コイルを容易に作製することがで
きる。In the superconducting coil according to the second aspect, the plurality of superconducting wires are connected such that the direction of current flowing through each superconducting wire is the same as the rotation direction with respect to the bobbin. Therefore, a superconducting coil having a superconducting wire of a predetermined length and capable of obtaining a predetermined magnetic field can be easily manufactured.
【0019】請求項3の超電導コイルにおいては、複数
本の超電導線は、所定数本が電気的に並列に接続されて
束とされ、束を流れる電流の方向が、巻枠に対して同一
の回転方向となるように接続されている。そのため、所
定の磁界及び電流値を有する超電導コイルを容易に作製
することができる。また、接続される本数を適宜変更す
ることにより、所定の磁界及び電流値が得られ、大きな
設計変更をする事なしに、種々の特性を有する超電導コ
イルを得ることができる。In the superconducting coil according to a third aspect of the present invention, a plurality of superconducting wires are electrically connected in parallel to form a bundle, and the direction of current flowing through the bundle is the same with respect to the bobbin. They are connected in the direction of rotation. Therefore, a superconducting coil having a predetermined magnetic field and current value can be easily manufactured. Also, by appropriately changing the number of connected coils, a predetermined magnetic field and current value can be obtained, and a superconducting coil having various characteristics can be obtained without making a large design change.
【0020】請求項4の超電導コイルの作製方法におい
ては、複数本の超電導線がより合わされてなる超電導多
芯線が巻枠に巻回される工程と、各々の超電導線の端
が、他の超電導線の端と電気的に接続される工程とを有
する。そのため、予めより合わされた超電導多芯線を使
用するので、巻回する回数が減り作製が容易である。ま
た複数の超電導線を均一に整然と巻回することができ、
安定性にすぐれた超電導コイルとすることができる。In the method of manufacturing a superconducting coil according to a fourth aspect, a step of winding a superconducting multicore wire formed by twisting a plurality of superconducting wires around a bobbin, and setting the end of each superconducting wire to another superconducting wire. Electrically connecting to the end of the wire. For this reason, since a superconducting multi-core wire twisted in advance is used, the number of windings is reduced and fabrication is easy. Also, multiple superconducting wires can be wound uniformly and orderly,
A superconducting coil having excellent stability can be obtained.
【図1】 本発明の超電導コイルを示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a superconducting coil of the present invention.
【図2】 超電導多芯線の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a superconducting multi-core wire.
【図3】 超電導線の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a superconducting wire.
【図4】 超電導線の接続のされ方を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram showing how a superconducting wire is connected.
【図5】 本発明の超電導コイルの他の例を示す超電導
線の接続のされ方を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing how to connect superconducting wires showing another example of the superconducting coil of the present invention.
【図6】 従来の超電導コイルを示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a conventional superconducting coil.
1 超電導多芯線、2 巻枠、4 超電導線、20 超
電導コイル。1 superconducting multi-core wire, 2 winding frames, 4 superconducting wires, 20 superconducting coils.
Claims (4)
超電導多芯線が絶縁体で作製された巻枠に巻回され、該
各々の超電導線の端が、該他の超電導線の端と電気的に
接続されてなることを特徴とする超電導コイル。1. A superconducting multifilamentary wire formed by twisting a plurality of superconducting wires is wound around a bobbin made of an insulator, and the end of each superconducting wire is electrically connected to the end of the other superconducting wire. A superconducting coil characterized by being electrically connected.
線を流れる電流の方向が、上記巻枠に対して同一の回転
方向となるように接続されていることを特徴とする請求
項1記載の超電導コイル。2. The plurality of superconducting wires are connected such that the direction of current flowing through each superconducting wire is the same as the rotation direction with respect to the bobbin. The superconducting coil as described.
気的に並列に接続されて束とされ、該束を流れる電流の
方向が、上記巻枠に対して同一の回転方向となるように
接続されていることを特徴とする請求項1記載の超電導
コイル。3. A plurality of said superconducting wires are electrically connected in parallel to form a bundle, and a direction of a current flowing through the bundle is the same direction of rotation with respect to the bobbin. The superconducting coil according to claim 1, wherein the superconducting coil is connected in such a manner as described above.
超電導多芯線が巻枠に巻回される工程と、 上記各々の超電導線の端が、上記他の超電導線の端と電
気的に接続される工程と有することを特徴とする超電導
コイルの作製方法。4. A step in which a superconducting multi-core wire formed by twisting a plurality of superconducting wires is wound around a bobbin, and an end of each of the superconducting wires is electrically connected to an end of the other superconducting wire. And a method for producing a superconducting coil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30554897A JPH11144941A (en) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Superconducting coil and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30554897A JPH11144941A (en) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Superconducting coil and method of manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11144941A true JPH11144941A (en) | 1999-05-28 |
Family
ID=17946493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30554897A Pending JPH11144941A (en) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Superconducting coil and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11144941A (en) |
-
1997
- 1997-11-07 JP JP30554897A patent/JPH11144941A/en active Pending
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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