JPS63182802A - Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導マグネツトの製造方法 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は超電導マグネットの製造方法に係り。

特にＮｂｇ　Ｓｎグレーディングマグネットの製造方法
に関する。

［発明の技術的背景とその問題点コ 従来、ＮｂＢ　Ｓｎ超電導マグネットの構造としてグレ
ーディングマグネットが知られている。このマグネット
は、形状のコンパクト化や製作費のコストダウン等を目
的として、高磁界側（内側）と低磁界側（外側）とで異
なる線径および臨界電流値（以下Ｉｃと称する）を有す
る超電導線材を用いてマグネットを製作するものであり
、第５図のような構造を有する。即ち、超電導マグネッ
ト１は巻枠２に巻回された内側コイル３と、外側コイル
４とを備え、外側コイル４の外周に補強層５が配置され
１巻枠と内側および外側コイルが硬化性樹脂で一体に含
浸同化されている。上記の内側コイル３と外側コイル４
との間には、第６図に示すように、内側コイル３を形成
する超電導線材６ａの最外層の凹凸の影響が生じないよ
うにガラステープ７の巻回層が設けられ、この外側に外
側コイル４の超電導線材６ｂが整列巻きされる。

しかしながら、上記のガラステープの巻回層は。

これを均一な厚さで形成することが困難で、外側コイル
が整列巻きされず、さらには外側コイル自体が偏心する
という現象を生じ易いという欠点がある。このような現
象を生ずると、ワインド・アンド・リアクト法（以下Ｗ
ｉＲ法と称する。）即ち、コイル形成後に超電導化合物
生成の熱処理を施す方法の場合に、硬化性樹脂で含浸同
化した後。

外周を切削して補強線を形成する際に、切削後の硬化性
樹脂層の厚さが不均一となり、その厚さの薄い部分で絶
縁破壊を生じ易く、また設計通りの強度のマグネットを
製作できなくなるという問題を生ずる。

［発明の目的］ 本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、
グレーディングマグネットの外側コイルを傷心せずに容
易に形成し得るとともに、コイル間の絶縁も容易に形成
し得るＮｂ３　Ｓｎマグネットの製造方法を提供するこ
とをその目的とする。

［発明の概要］ 本発明は、相異なる線径および臨界電流値を有するＮｂ
Ｂ　Ｓｎ超電導線材により形成された高磁界側コイルと
低磁界側コイルとを備えたマグネットの製造方法におい
て、前記高磁界側コイルと低磁界側コイルとの間に、加
熱によりセラミック層を形成する絶縁シートを介在せし
め、熱処理後、コイル全体を硬化性樹脂により含浸固化
することを特徴とする。

本発明における絶縁シートとしては、陶紙、即ち紙に陶
土を浸し込ませた紙を用いることができ、この陶紙は高
温の焼成によってセラミック状となるものである。

従って、マグネットをＷｉＲ法で形成するときはＮｂＢ
　Ｓｎ生成の熱処理温度、即ち６００〜９００℃の温度
でコイル間にセラミック絶縁層を形成する。

［発明の実施例］ 以下本発明の一実施例を図面に基き説明する。

第１図において、超電導マグネット８は巻枠９に巻回さ
れた内側コイルｌＯと外側コイル１１を備え、外側コイ
ルの外周に補強層１２を配置した構造を有しており１巻
枠とコイル全体がエポキシ樹脂で含浸固化されている。

上記の内側コイルおよび外側コイルはＷｋＲ法により形
成され、内側コイル１０と外側コイル１１との間には絶
縁層１３が介在されている。絶縁層１３は第３図に示す
ように、陶紙１４に、硬化性樹脂を内側コイル内へ含浸
させるための多数の貫通孔１４ａが設けられた絶縁シー
トを巻回後。

焼成したものである。第２図に示すように、この絶縁層
１３は内側コイル１０を形成する超電導線１０ａの最外
層上に形成され、この外周に超電導線１１ａが巻回され
た外側コイル１１が形成されている。

以上の構造を有するマグネット８は以下に述べる方法に
より製造される。

第４図はマグネット８の製造方法の概略を示したもので
、まず同図（ａ）に示すように、巻枠９上に熱処理前の
複合線を巻回して一層または内側コイルｌＯを形成した
後、この外周に陶紙１４を多層に亘って巻回する１次い
で、同図（ｂ）に示すようにこの上に熱処理前の複合線
を巻回して外側コイル１１を形成した後、、　Ｎｂ３　
Ｓｎ生成の熱処理を施し、さらに同図（ｃ）に示すよう
に、エポキシ樹脂を含浸して、これを固化せしめた後、
その外周を機械加工し、最外層に補強層１２を形成する
。この場合には超電導化合物生成の熱処理により陶紙１
４が同時に焼成されるため、セラミック層形成のための
熱処理を特に必要としない。

［発明の効果］ 以上述べたように１本発明のＮｂＢ　Ｓｎ超電導マグネ
ットの製造方法においては、高磁界側コイルと低磁界側
コイルとの間に加熱によりセラミック層を形成する絶縁
シートを介在せしめ、熱処理することにより以下の利点
を有する。

■従来のガラステープ巻回層に比べ、薄くできることに
よりマグネットを小型化でき、かつその平均電流密度を
向上させることができる。

■絶縁シートを用いたことにより、外側コイルの巻線作
業が容易で、かつ偏心を生じ難い。

■マグネットの強度を向上させることができる。

■絶縁シートは熱処理前の取扱いや加工が容易であるた
め、マグネットの製作が簡略化される。

■熱処理後、絶縁シートはセラミック層を形成するので
熱収縮によるクラックを生ぜず、かつこれは本質的に絶
縁体であるためコイル間の絶縁も確保される。

■ワインド・アンド・リアクト法によりマグネットを形
成する場合には、特に絶縁層形成のための熱処理を要し
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により製造されたマグネットの一実施例
を示す断面図、第２図はその内側コイルと外側コイルの
積層状態を示す断面図、第３図は第１図および第２図で
用いられた絶縁シートの斜視図、第４図（ａ）〜（ｃ）
は第１図のマグネットの製造方法を示す概略工程図、第
５図は従来のマグネットの断面図、第６図はその内側コ
イルと外側コイルの積層状態を示す断面図である。 ８・・・・・・・・・・超電導マグネット１０・・・・
・・・・内側コイル １０ａ、ｌｌａ・・・・・・・超電導線ＩＩ・・・・・
・・・外側コイル １２・・・・・・・・補強層 】３・・・・・・・・絶縁層 １４・・・・・・・・陶紙 １４ａ・・・・・・貫通孔 第１０ 第２０ 第３図 第５０ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、相異なる線径および臨界電流値を有するＮｂ＿３Ｓ
   ｎ超電導線材により形成された高磁界側コイルと低磁界
   側コイルとを備えたマグネットの製造方法において、前
   記高磁界側コイルと低磁界側コイルとの間に、加熱によ
   りセラミック層を形成する絶縁シートを介在せしめ、熱
   処理後、コイル全体を硬化性樹脂により含浸固化するこ
   とを特徴とするＮｂ＿３Ｓｎ超電導マグネットの製造方
   法。 ２、熱処理はＮｂ＿３Ｓｎ生成の熱処理である特許請求
   の範囲第１項記載のＮｂ＿３Ｓｎ超電導マグネットの製
   造方法。 ３、絶縁シートは多数の孔が形成された絶縁シートであ
   る特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の超電導マ
   グネットの製造方法。 ４、絶縁シートは陶紙である特許請求の範囲第１項乃至
   第３項いずれか１項記載の超電導マグネットの製造方法
   。