JPS6095868A - マルチフイラメント超電導体間に超電導継手を形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

発明の背景 本発明は超電導継手を形成する方法、（ｔ！ｒに数千本
のワイヤフィラメントを有する超？ｉ　４体１１４１に
超電２Ｊｔ継手を形！、ｉ１ｇする方法に関する。 全身用核磁気共鳴（ＮＭ［（）イメージレグ装置う では、代表的には約００ｊ〜１５テスｌまたはそ」し以
上の面強度の均一磁界を設ける必要がある。 この磁界をつくるとして、持続モードで作１σ１する超
電導コイル回路を用いるのが望ましい。この磁界発生方
法は、コイルに電気エネルギーを継続して供給する必要
がない点で望ましい。しかし、このような回路は電流を
、代表的には／θθθ０ア／ベア／ｃＩＩ＋以」二のよ
うに高レベルの電が１、密度でｊＪ＋電しなければなら
ない。このような回路に電流の消滅を招くような局部的
抵抗性（即ちオーミック）領域か自然に生じないように
子るために、電流ループの神々の部分に完全な超電導継
手を設ける必要がある。さらに、使用電流レベルが高い
めで、複合構造を廟する超電導導体を用いるのが極めて
望ましい。機台構造は代表的には、多数の超１１ｊ導ス
トランドまたはツイツタ／１・を」ｌ！１常の抵抗性Ｈ
料、１＋すえば１回またはアルミニウムの包囲または被
榎７１・’Ｊ　ノクス内に配置ｉ４ｉ　Ｌだ形状とする
。代表的には１４１ｉ１　Ｈｌ　メこは　ノ′　ル　ミ
　ニ　ウ　ノ、の　７１・　リ　ノ　り　ス　は、、１
イｉ’ｉｌｊ　ノ、ｑワイヤの小部分が抵抗＋−１（オ
ーミック）状態に遷移した場合に、代わりの局ｔ’ｄ（
ｌ’ｌ′Ｊ電ＩＡｅ、　、ｉｔ、！’ｌ路を形成場る。 このような複合ｔ（Ｊｒｉ造が望ましいの心、↓、Ｎ（
＼１１（イメージノグの用途では比較的太きな′屯流著
ｉ　ｌ！３’が望ましいからである。ここに説明した超
ｌｉＬ導体および傾合超７１ｊ；導体を代表的には冷却
４ｉ、Ｉ浴、１りりえば液体ヘリウム中に配置して、そ
の温度をｑ、２□に伺近に保ち、超電導材料をゼロ抵抗
状態に維持することも理解ずべきである。 従来、超電導継手を製造するのに２つの方法が用いられ
てぎた。第１の方法では、包囲マトリックスを除去した
後、個々の超電導フィラメントを中間ニオブ箔に個別に
スポット溶接する。しかし、数６ないし数千本のフィラ
メントを接合しなければならない場合には、この方法は
実用的でない。 残念なことに、現代の複合超電導導体はモの構成体に数
千本のフィラメントを用いることがしはしばである。こ
のような導体はＮ　Ｍ　Ｒイメージング装置ｆｆ用のコ
イルに望ましいので、この超電導継手形成方法は製、、
ｇ、−にの観点から非常に不適当でｉ）る３゜第λの方
法では、包囲マトリックスを除去してしまっＩこ超電導
フィラメントの複数の束を銅スリーブ内で一緒にクリン
プ（ｃｒｉ＋ｎｐ）する。しかし、この継手形成方法は
７つのストランドが７００ないし、２００本よりも多数
のフィラメントを持つ場合にうまくゆくことが実証さり
、ていない。従ってこの方法も、］’ｊＭＲイメージン
グ装置用の主ｆｉ仔界コイルを構成するためには不適当
と認められる。 従って、２０θ〜、２０００本（またはそれ以上）のフ
ィラメントを有する超電導導体を一緒に、真に完全な超
電導性の継手を形成するように接合できることが非常に
望ましい。さらに、この継手は低温冷却旧浴中で長期間
作動できなければｌぼらず、また特に微視的なフィラメ
ント運動の結果として通常の抵抗性状態に遷移する傾向
を生じないように４１１＋　１戊されなければならない
。 発明の概要 本発明の好適例によれば、抵抗性でトリツクス中に埋設
さＪした７個以上の超電専導体イ（接合する方θ、とし
て、Ｍ（抗性マトリックスを超′亀導導体からある長さ
除去して超電導フィラメントの露出端を形ｂｋ　Ｌ、、
次いで露出したフィラメントを超電導Ａ）ｌ’、ｌ”ｌ
のスリーブ内にｆ２置し１て、スリーブを露出フィラメ
ントのまわりにクリンプする工程を含む。 こ＋／）後、所望に応じて、超電導導体の露出端の熱＋
７ｔｌ＋着を行うことかできる。本発明の特に好適な例
では、スリーブを超電導羽料、例えばニオブ・チタン合
金で構成し、熱融着を所望に応じてタッグステ／・不活
性ガス（’Ｉ’　Ｉ　Ｇ　）　浴接によって達成する。 超電導導体またはソイラメノドは代表的にはニオブとチ
タンの合金で構成するのが好ましいか、他の超電導相料
を使用することもできる。包囲用の抵抗１・−１７トリ
ノクスは代表的には銅またはアルミニウムで構成する。 上述のようにして形成した超電導継手は、クリンプした
スリーブを包囲するように４枦１カノフ゛内に収賓しブ
こイノジ１タムのような材料円に配置することができる
。 従って本発明の目的は、マルチフィラメノ［−超電導導
体間に超電導継手を形成する方法を提供することにある
。 本発明の他の目的は、ニオブ・チタン合金超電与体を接
合する方法を提供することにある。 本発明のさらに曲の目的は、Ｎ　Ｍ　Ｉｔイメージ７グ
装百または高い電流密度が望まれる回路に特に商用な超
電導継手を提供することにある。 ３、発明の詳細な説明 発明と考えている要旨は特許請求の範囲に明瞭に記載し
た曲りである。しかし、本発明の構成および実施の仕方
は、他の目的および利点ともども、添伺図面を参照して
の以下の説明から一層よく即Ｊリイできるであろう。 第１図は本発明の方法の初期工程を例示する一部破断側
面図である。し体重に勝、明すると、ｉｆ’（４電Ｊ′
ｆｉ　樽体１０および１１から抵抗性月利の卸囲マトリ
ックスを除去して、複合導体１０および１１からそれぞ
れ延在するフィラノ７　ト１３；ｌおよび１３１〕のス
トフッｌ−を形成した状態が図７ドさＡしている。 円筒Ｊ１４スリーブ１２をソイラメノド１３ａおよ０・
１３１〕のまわりに配置し、好ましくは（マトリックス
が除去されて（・ない）版台導体の少くとも−ＦＵＢの
まわりにもかふさるように門己ｉｆ′７する。自−７図
ては複合導体１０および１１かスリーブ１２の同一ψ１
ｈ１部内に配置肴されているものとして図／ｊ＜さ−）
ビＣ（・るか、・１１体１０および１１をス１）−ブ１
２のｌＬに反対端に配置することも用能である。スリー
ブ１２は超電ＳＵ料、例えはニオブ・チタン合金から形
成するのか好ＳＥ　Ｌ、い。フィラメント１：３ａおよ
び１３１）は、複合超電導導体１０おｉ・び１１．かす
これを包囲する１」（抗性〜ｌ・リノクスｉ８Ｉ利を除
去した後に残る構造よりなる３、このマトリックス月利
は代　□表的には物庄たはアルミニウムからｊ構成する
。７トリックス相料を化学的溶解によ、って、例えば複
合′″す体１０および１１の端部を選択的、”り不、液
・１シリえばイ１肖１投に浸ｌびすることによＶ？、、
＋相”　４１１−ｉ、−１１＝。□　。 Ｎ４ａ図は本発明の方法の次工程、＋１７目ごスリーブ
１２をフィラメントｉ３；＋および１３１）の１トわり
にクリンプして単一フィラメント未１３を１杉成する工
程を具体的に示す。クリノブノ１１１土により総体的Ｌ
ン低１品流Ａシ（（、Ｏｆｌ　ｒｌｏ＋ｖ）＠生じさせ
てピッチオフ領域１７を形成ｌる。次にピッチオフ領域
１７１５：越えて伸びるスＩＪ−’ブとソイラメノドを
切断するのが々ｒキＬ７い。代表的には−オフ・チタ←
合金メトイ５　Ｊ　ｙ　Ｉ゛、ｌｏす′・

【る７・うｌ
　ｙ　ｌｏ東を・、所・！にＬ４’）’　ｅ　。 て、その１Ｍ部でスリーブ１２に熱融セシ７５．′’、
４ｔに。 」：り浴嘴部１４を形成することができる。熱融着を１
ν、・用する場合、クツゲスアノ・不活性カス（ｌ゛Ｔ
Ｇ）溶接のような方法により熱融Ｍを達成するのが好ま
しい。この結果第３図に示す構造が得られる。 第１図は本発明の方法に使用できる巖終工程を例示する
。詳し、くは、クリンプし浴治した継手２０を増当附の
低融点金属１６、例えばイノジウム内に配置Ｉ′グする
。そしてこの導「；ｚ拐ＸＳ１１６はクリンプしたスリ
ーブ１２を囲むカップ１５内Ｃご配ｊＩ！ｊされる。１
ψ川する極低温で固体でハ１）るイノシウム中に継手２
０を配置することにより、ｌｔｔ造に物理的強）斐と剛
１／］：が伺加され、庄た用５手が頒・割型に通常のｉ
９　’、ｊ；、七−１−にさ」しる」混合に電ｂｉｂ分
：１°６かハｉ　１４’ｙｌさＪｃ、Ｍ　”Ｊ　１．コ
１ｌｔｌｌｌ　イア　４　’７　メ７１・かｌｌｉＲ食
１／ｌ　ｙＩｊｇυＩ夕ノからイ二（’、　５％さハろ
、１ １：Ｊ／１Σじたとこ／）から、本発明の方法に１、り
物理的に剛固で完全な超電２７’；紺こ手かイ：ＦらＪ
Ｌ−＋：：＋ことが埋’　：”　””１ＩＩｊｒできる
。本発明は複合導体がんｙ千木の超電導ノ□イ′／ゾノ
トを含む場合でも複合超電暮旧オー１を４と合□する方
法を１ノー供することもわかる。不発明の】［イ１電専
継手は、持続電流磁石コイルが電流密度の太きい旨レベ
ルの電θＷ、を通ずようなＮＭＩＩイメージノグ装置に
特に有用であることもわかる。しかし、本発明はＮ　Ｍ
　１１イメージノグ装置σのみに限定されず、実際に、
マルチフィラメント複合超電導体を接合することが望ま
しい任意の用途に用いることかできる。 以上不発Ｌ！ＩＪを幾つかの好適な実施例に従って詳細
に酸明してきたが、当菜者であれば多くの変更や改変を
行うことができる。従ってこのような変更ｉｌｌ、改変
例のすべては本発明の特許請求の範囲内に含まＪしるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によるスリーブをクリップするｈ
ｉ［の段階を例示する一部破１仇側面図、第４図はスリ
ーブをクリップする工程を示す第１図と同４〉９　ｔ）
’）　ｌｌｌｌＩ面図、第３図は超電導フィラメントを
スリーブに融着させる工程を示１−第ａ図と同様の佃ケ
１１図、そして第９図はイノジウムのような材料中に配
置された継手を示す第３図と同様の側ｍ１図である。 ｉ　ｏ’、　１ｉ　・・・複合超電導導体１２・・・・
・・・　スリーブ １３　・・・・・・・フィラメント末 １３ａ、　１３ｂ・・・・・・・フィラメント１４・・
・・・・・・・溶漸部 １５・・・・・・・・・・カップ １６　・・・・・　・導電月相（インジウム）１７　・
　ピッチオフ領域 ２０・・・・・　・・・継手

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．超電導フィラメントが抵抗性マトリックス中に埋設
   された超電導導体の少くとも２本を接合する方法であっ
   て、 上記抵抗性マトリックスを上記少くとも２本の超電導導
   体の端部から所定の長さにわたって除去して、上記超電
   動フィラメノトを露出さぜる工程と、 上記庫出した超電動導体を超電尋材拐のスリーブ内に並
   置する工程と、 上記スリーブを上記偽出した超電導フイシメノトのまわ
   りにクリンプずる工程と、を含む方法。 ２、手記クリンプ工程は上記スリーブにピンチオフ領域
   を月戊し、さらに上記スリーフが上記ヒノキオフ領域で
   切断さする特許請求の範囲第１項己敗の方法。 ３、手記超電導フィラメントの露出端部を上記スリーブ
   に熱融着する工程を含む特許訪求の範囲第１項目載の方
   法。 ４、上記融着した端部をイノジウムよりなる利料中こ船
   首する工程を含む特許品求の範囲第３項記載の方法。 ５、二己イノジウムが二己クリンフしたスリーブを囲む
   容器内に配置される特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６、上記容器が銅よりなる特許請求の範囲第５項記市の
   方法。 ７、上記熱副着がタングステン・不活性ガス浴接によつ
   て行われる特許請求の範囲第３項記載の方法。 ８、上記超電導フィラメントがニオブとチタンの合金よ
   りなる特許請求の範囲台１川記叔の方法。 ９、上記超電導スリーブがニメブよりなる特許清水の仲
   囲第１項記成の方法。 １０、上記抵抗性マトリックスが鋼およびアルミニウム
   から選ばれた材料よりなる特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ／／、超電導フィラメント導体の少くとも２つの東を接
   合する方法であって、 上記フィラメント導体を超電導材料のスリーブ内に並１
   ぺする工程と、 上記スリーブを上記フィラメント導体のまわりにクリッ
   プずく）工程と、 上記フィラメント導体の露出端部を上記スリーブに熱融
   着する工程と、を含む方法。