JP2012064323A - Superconductive current lead - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a superconductive current lead which offers stable superconducting characteristics, and which is easy to manufacture.SOLUTION: A superconductive current lead 100 supplies electric power from a power source set in a room temperature environment to a superconducting device set in a remarkably low temperature container. Superconducting wire materials 160 are respectively put in parallel in grooves 154 formed in one face 152a of the main body 152 of the lead having one end portion 151 connected with an electrode terminal 131. The superconducting wire materials 160 include an oxide superconducting layer 163 made of ReBaCuO-base superconducting material. In the oxide superconducting layer 163, oxide particles containing at least one of Y, Zr, Sn, Ti and Ce and having a size of 50 nm or smaller are distributed as magnetic flux pinning points. The superconducting wire materials 160 are electrically connected with the electrode terminal 131, provided that the superconducting wire materials are fit in the notched part 135 together with a support member 152.

Description

本発明は、超電導を応用した低温機器、例えば、超電導マグネットに電源からの電流を供給するための酸化物超電導線材を有する超電導電流リードに関する。   The present invention relates to a superconducting current lead having an oxide superconducting wire for supplying a current from a power source to a superconducting magnet, for example, a superconducting magnet.

従来、超電導応用機器、例えば、超電導マグネットを運転する場合、マグネットを超電導状態とするために極低温に冷却する必要があり、この冷却方法として２つの方式が知られている。   Conventionally, when operating a superconducting application device, for example, a superconducting magnet, it is necessary to cool the magnet to a cryogenic temperature in order to bring the magnet into a superconducting state, and two methods are known as this cooling method.

即ち、液体ヘリウムや液体窒素等の冷媒に浸漬する方式（浸漬冷却方式）と冷凍機や冷媒からの熱伝導を利用する方式（伝導冷却方式）である。冷却したマグネットを励磁するためには、超電導コイルに電流を流さなければならず、電源から電流を供給するための超電導電流リードが必要である。この場合、超電導電流リードは導電体であることが必要であるが、電気抵抗が小さくかつ熱伝導率の大きいＣｕやＡｌなどの金属を使用すると、超電導電流リード自体のジュール発熱に加え外部からの熱侵入により超電導マグネットの冷却効率が悪くなり、超電導状態を維持するためには冷却コストが膨大になるという問題があった。特に、冷凍機を用いた伝導冷却方式の場合にこの傾向は顕著であり、冷却が不可能となる場合も生ずる。   That is, a method of immersing in a refrigerant such as liquid helium or liquid nitrogen (immersion cooling method) and a method of utilizing heat conduction from a refrigerator or a refrigerant (conduction cooling method). In order to excite the cooled magnet, a current must be passed through the superconducting coil, and a superconducting current lead for supplying current from the power source is required. In this case, the superconducting current lead needs to be a conductor. However, when a metal such as Cu or Al having a low electric resistance and a high thermal conductivity is used, in addition to the Joule heat generation of the superconducting current lead itself, The cooling efficiency of the superconducting magnet deteriorates due to heat penetration, and there is a problem that the cooling cost becomes enormous in order to maintain the superconducting state. In particular, this tendency is remarkable in the case of a conduction cooling system using a refrigerator, and cooling may be impossible.

この問題を解決するためには、超電導マグネットに用いる超電導電流リードとして、導電性と低熱伝導性を両立させる必要があり、超電導マグネットでは、超電導コイルに接続される超電導電流リードの一部分も液体窒素温度以下に冷却される。このため、電気抵抗及び熱伝導率の小さい酸化物超電導体を超電導電流リードとして使用することにより、電流を供給しつつ、熱侵入量を低く抑えることが可能となる。   In order to solve this problem, it is necessary to achieve both conductivity and low thermal conductivity as the superconducting current lead used in the superconducting magnet. In the superconducting magnet, a part of the superconducting current lead connected to the superconducting coil is also in liquid nitrogen temperature. Cooled to: For this reason, by using an oxide superconductor having a small electric resistance and thermal conductivity as a superconducting current lead, it is possible to suppress the amount of heat penetration while supplying current.

これに対応する超電導電流リードとして、例えば、特許文献１に示すように、金属基板上にイットリウム系（Ｙ系）又はホルミウム系（Ｈｏ系）酸化物超電導層を備えるテープ状の酸化物超電導線材を複数備える超電導電流リードが知られている。   As a superconducting current lead corresponding to this, for example, as shown in Patent Document 1, a tape-shaped oxide superconducting wire provided with a yttrium-based (Y-based) or holmium-based (Ho-based) oxide superconducting layer on a metal substrate is used. A plurality of superconducting current leads are known.

この超電導電流リードでは、円柱或いは円筒状の支持部材の外周部にスリット状の溝部が、支持部材の外周部断面において放射方向に、かつ、軸方向に複数個形成されている。これら溝内には、テープ状の超電導線材がそれぞれ挿入され、且つ、接着剤により接着された状態で設けられている。これら溝内における多数個のテープ状の超電導線材は、支持部材の溝から延出した軸方向両端部において、図示しない電極端子に電気的に並列接続されている。電極端子は、円柱或いは円筒状をなし、支持部材と同様に形成された放射状の多数個のスリット状の溝を有する。電極端子の溝には、支持部材の軸方向両端部において、超電導線材が挿入され、この超電導線材にハンダ接合されている。   In this superconducting current lead, a plurality of slit-like grooves are formed in the outer peripheral portion of the columnar or cylindrical support member in the radial direction and in the axial direction in the outer peripheral portion cross section of the support member. In these grooves, tape-shaped superconducting wires are respectively inserted and bonded with an adhesive. A large number of tape-shaped superconducting wires in these grooves are electrically connected in parallel to electrode terminals (not shown) at both axial ends extending from the grooves of the support member. The electrode terminal has a cylindrical or cylindrical shape, and has a large number of radial slit-like grooves formed in the same manner as the support member. Superconducting wires are inserted into the grooves of the electrode terminals at both ends in the axial direction of the support member, and are soldered to the superconducting wires.

このように構成された特許文献１の超電導電流リードでは、複数の超電導線材を用いることによって、超電導電流リードとしての大電流化、つまり、大容量化が図られている。   In the superconducting current lead of Patent Document 1 configured as described above, by using a plurality of superconducting wires, a large current as a superconducting current lead, that is, a large capacity is achieved.

特開２００９−２１２０２８号公報JP 2009-212028 A

しかし、従来の超電導電流リードでは、超電導線材と支持部材とが接着剤を介して接合されているため、極低温に冷却されると、超電導線材と支持部材の収縮率の違いにより接合された超電導線材と支持部材が剥離して、互いの接合に用いられた接着剤によって超電導線材の各層或いは支持部材が破損する問題がある。破損の際には、超電導製材は安定した特性を得ることができなくなるという虞がある。   However, in the conventional superconducting current lead, the superconducting wire and the supporting member are joined via an adhesive, and therefore, when cooled to an extremely low temperature, the superconducting joined due to the difference in shrinkage between the superconducting wire and the supporting member. There is a problem in that the layers of the superconducting wire or the support member are damaged by the adhesive used for bonding the wire and the support member. In the case of breakage, the superconducting lumber may not be able to obtain stable characteristics.

また、従来の超電導電流リードでは、超電導線材と電極端子との接続は、支持部材の軸方向両端部のそれぞれから延出した超電導線材の部位を、電極端子における多数個のスリット状の溝に挿入し、この溝内でハンダ接合することによって行われている。   In addition, in the conventional superconducting current lead, the connection between the superconducting wire and the electrode terminal is performed by inserting superconducting wire portions extending from both ends in the axial direction of the support member into a plurality of slit-like grooves in the electrode terminal. The soldering is performed in the groove.

このため、超電導電流リードの製造過程において、超電導線材と電極端子とをハンダ接合する際に、支持部材の軸方向両端部の溝から延出した超電導線材毎に、電極端子の溝に挿入して接続する必要がある。よって、これらを挿入する手間がかかる。   For this reason, in the manufacturing process of the superconducting current lead, when the superconducting wire and the electrode terminal are soldered, each superconducting wire extending from the groove at both ends in the axial direction of the support member is inserted into the groove of the electrode terminal. Need to connect. Therefore, it takes time to insert them.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、安定した超電導特性を得ることができ製造が容易な超電導電流リードを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a superconducting current lead that can obtain stable superconducting characteristics and is easy to manufacture.

本発明の超電導電流リードの一つの態様は、極低温容器内に設置された超電導装置に対して、室温環境下に設置された電源から電力を供給し、低温側の少なくとも一部に、酸化物超電導材料からなるテープ状の超電導線材を用いた超電導電流リードにおいて、前記酸化物超電導材料は、ＲｅＢａＣｕＯ系（Ｒｅは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＹｂから選択された１又は２種以上の元素を示す）超電導材料であり、前記超電導材料中には、Ｙ，Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｃｅのうち少なくとも一つを含む５０ｎｍ以下の酸化物粒子が磁束ピンニング点として分散されており、通電方向に延在するスリット状の複数の溝部を有し、前記溝部のそれぞれに、複数の前記超電導線材がそれぞれ配置される支持部材と、前記通電方向と同じ方向に形成された切り欠き部を有する電極端子と、を備え、前記切り欠き部に、前記超電導線材が配置された前記支持部材の端部が嵌合され、前記電極端子は、前記切り欠き部内で前記超電導線材に電気的に接続される構成を採る。   One aspect of the superconducting current lead of the present invention is to supply power from a power source installed in a room temperature environment to a superconducting device installed in a cryogenic container, and at least a part of the oxide on the low temperature side In a superconducting current lead using a tape-shaped superconducting wire made of a superconducting material, the oxide superconducting material is ReBaCuO-based (Re is Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and A superconducting material (showing one or more elements selected from Yb), and in the superconducting material, oxide particles of 50 nm or less containing at least one of Y, Zr, Sn, Ti, and Ce. A support member that is distributed as magnetic flux pinning points, has a plurality of slit-shaped grooves extending in the energization direction, and each of the plurality of superconducting wires is disposed in each of the grooves; An electrode terminal having a notch formed in the same direction as the energization direction, and the end of the support member in which the superconducting wire is disposed is fitted into the notch, and the electrode terminal is In the notch, the superconducting wire is electrically connected.

本発明によれば、安定した超電導特性を得ることができ製造工程が容易な超電導電流リードを実現できる。   According to the present invention, it is possible to realize a superconducting current lead that can obtain stable superconducting characteristics and can be easily manufactured.

本発明の一実施の形態に係る超電導電流リードを用いた超電導磁石装置の一例の模式的構成を示す図The figure which shows the typical structure of an example of the superconducting magnet apparatus using the superconducting current | flow lead which concerns on one embodiment of this invention. 同超電導電流リードにおける低温側超電導部を示す斜視図The perspective view which shows the low temperature side superconducting part in the same superconducting current lead 図１のＰ−Ｐ線矢視断面図1 is a cross-sectional view taken along line P-P in FIG. 超電導線材の構造を示す図Diagram showing the structure of superconducting wire 超電導層の構成を示す図Diagram showing configuration of superconducting layer 本発明の超電導電流リードで採用される超電導線材の一例である採用例及び不採用例により製造された超電導体の印加磁場に対する臨界電流値の説明に供する図The figure which uses for the explanation of the critical current value with respect to the applied magnetic field of the superconductor manufactured by the adoption example which is an example of the superconducting wire employ | adopted with the superconducting current lead of this invention, and the non-adoption example 本発明の超電導電流リードで採用される超電導線材の一例である採用例及び不採用例により製造された超電導体の磁場印加角度依存性の説明に供する図The figure which uses for the description of the magnetic field application angle dependence of the superconductor manufactured by the adoption example which is an example of the superconducting wire employ | adopted with the superconducting electric current lead of this invention, and the non-adoption example. 超電導線材を有するリード本体の端部を示す斜視図The perspective view which shows the edge part of the lead main body which has a superconducting wire. リード本体の変形例を模式的に示す断面図Sectional view schematically showing a modification of the lead body リード本体の変形例を模式的に示す断面図Sectional view schematically showing a modification of the lead body 超電導線材の変形例である超電導線材を模式的に示す図The figure which shows typically the superconducting wire which is the modification of the superconducting wire リード本体の変形例を模式的に示す断面図Sectional view schematically showing a modification of the lead body

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に示す超電導電流リード１００は、極低温容器１１内に配設された超電導マグネット１２のマグネット端子１２ａに一端部の接続端子１０１で接続されている。また、超電導電流リード１００は、極低温容器１１の外部で他端部の接続端子１０２を介して、室温環境下に設置された電源に接続されている。これにより超電導電流リード１００は、極低温容器１１外部の電源から極低温容器１１内の超電導マグネット１２に電力を供給する。   A superconducting current lead 100 shown in FIG. 1 is connected to a magnet terminal 12 a of a superconducting magnet 12 disposed in a cryogenic container 11 by a connection terminal 101 at one end. In addition, the superconducting current lead 100 is connected to a power source installed in a room temperature environment via the connection terminal 102 at the other end outside the cryogenic container 11. As a result, the superconducting current lead 100 supplies power to the superconducting magnet 12 in the cryogenic container 11 from the power supply outside the cryogenic container 11.

図１に示す超電導電流リード１００は、極低温容器１１外に位置する接続端子１０２に接続された高温側銅リード部１１０と、極低温容器１１内に位置する接続端子１０１に接続された低温側超電導部１２０とを有する。   A superconducting current lead 100 shown in FIG. 1 includes a high-temperature side copper lead portion 110 connected to a connection terminal 102 located outside the cryogenic vessel 11 and a low-temperature side connected to a connection terminal 101 located inside the cryogenic vessel 11. And a superconducting portion 120.

低温側超電導部１２０は、図２に示すように、一対の電極（電極端子）１３１、１３３と、一対の電極１３１、１３３が両端部１５１、１５３に接合されたリード本体１５０とを有する。   As shown in FIG. 2, the low temperature side superconducting portion 120 includes a pair of electrodes (electrode terminals) 131 and 133, and a lead body 150 in which the pair of electrodes 131 and 133 are joined to both end portions 151 and 153.

一対の電極端子１３１、１３３は銅或いは銅合金等の金属で作成されている。電極端子１３１では、一端面１３１ａを切り欠くことによって、リード本体１５０の一端部１５１が挿入される凹部（切り欠き部）１３５が形成されている。一方、電極端子１３３では、一端面１３３ａを切り欠くことによって、リード本体１５０の他端部１５３が挿入される凹部（切り欠き部）１３５が形成されている。   The pair of electrode terminals 131 and 133 are made of metal such as copper or copper alloy. In the electrode terminal 131, a recess (notch) 135 into which the one end 151 of the lead body 150 is inserted is formed by cutting out the one end surface 131a. On the other hand, the electrode terminal 133 is formed with a recess (notch) 135 into which the other end 153 of the lead body 150 is inserted by notching the one end surface 133a.

凹部１３５は、電極端子１３１、１３３それぞれの一端面１３１ａ、１３３ａを、通電方向（ここでは一端面１３１ａ、１３３ａに対して直交する方向）に切り欠いて形成されている。凹部１３５は、電極端子１３１、１３３の一端面１３１ａ、１３３ａにおいて、リード本体１５０の端部１５１、１５３の形状に対応した形状に形成されている。これにより、電極端子１３１における凹部１３５内には、リード本体１５０の一端部１５１が一端面１３１ａに対して直交して挿入されている。また、電極端子１３３における凹部１３５内には、リード本体１５０の他端部１５３が一端面１３３ａに対して直交して挿入されている。このように電極端子１３１、１３３の凹部１３５には、リード本体１５０の両端部１５１、１５３がそれぞれ内嵌している。   The recess 135 is formed by cutting off one end surfaces 131a and 133a of the electrode terminals 131 and 133 in the energization direction (here, a direction orthogonal to the one end surfaces 131a and 133a). The concave portion 135 is formed in a shape corresponding to the shape of the end portions 151 and 153 of the lead body 150 on one end surfaces 131a and 133a of the electrode terminals 131 and 133. Thus, one end portion 151 of the lead body 150 is inserted into the recess 135 in the electrode terminal 131 so as to be orthogonal to the one end surface 131a. Further, the other end 153 of the lead body 150 is inserted into the recess 135 in the electrode terminal 133 so as to be orthogonal to the one end surface 133a. As described above, both end portions 151 and 153 of the lead body 150 are fitted in the recesses 135 of the electrode terminals 131 and 133, respectively.

リード本体１５０は、長尺の支持部材１５２と、支持部材１５２に、支持部材１５２の延在方向に沿って配設された複数のテープ状の高温超電導線材（以下、「超電導線材」という）１６０とを有する。   The lead body 150 includes a long support member 152 and a plurality of tape-like high-temperature superconducting wires (hereinafter referred to as “superconducting wires”) 160 disposed on the support member 152 along the extending direction of the support member 152. And have.

図３に示すようにリード本体１５０では、テープ状の超電導線材１６０が、支持部材１５２の一面１５２ａに形成された溝部１５４内に配置されている。   As shown in FIG. 3, in the lead main body 150, a tape-shaped superconducting wire 160 is disposed in a groove portion 154 formed on the one surface 152 a of the support member 152.

支持部材１５２は、常温部からの熱侵入を低減するために低熱伝導性金属材料で製作され、低熱伝導性金属材料としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル合金、チタン合金、ＦＲＰ等が使用される。支持部材１５２は、本実施の形態では、板状のものとして説明するがこれに限らず、円柱状、円筒状に形成してもよい。この場合、電極端子１３１の凹部１３５は、支持部材１５２の端部の断面形状に対応した形状である円筒状に形成される。   The support member 152 is made of a low heat conductive metal material in order to reduce heat intrusion from the normal temperature portion, and for example, stainless steel, nickel alloy, titanium alloy, FRP or the like is used as the low heat conductive metal material. . Although the support member 152 is described as a plate-like member in the present embodiment, the support member 152 is not limited to this, and may be formed in a columnar shape or a cylindrical shape. In this case, the recess 135 of the electrode terminal 131 is formed in a cylindrical shape having a shape corresponding to the cross-sectional shape of the end portion of the support member 152.

溝部１５４は、支持部材１５２の一面１５２ａに、支持部材１５２の長手方向（通電方向）に沿って互いに並行に延在するように複数形成されている。支持部材１５２の一面１５２ａにおいて、延在方向に延びる側辺どうしの間の長さＴを３６ｍｍとした場合、溝部１５４同士の間隔Ｄは、例えば、１ｍｍとしている。ここで、溝部１５４同士の間隔Ｄについては、所望の電流値によって決定すればよい。例えば、大電流が必要であれば間隔Ｄを狭めて溝部１５４の数を増やして配置する超電導線材１６０を増やせばよい。また逆に、少電流で十分であれば間隔Ｄを広げて溝部１５４の数を減らして配置する超電導線材１６０を減らせばよい。   A plurality of grooves 154 are formed on one surface 152 a of the support member 152 so as to extend in parallel with each other along the longitudinal direction (energization direction) of the support member 152. When the length T between the side edges extending in the extending direction on the one surface 152a of the support member 152 is 36 mm, the interval D between the groove portions 154 is, for example, 1 mm. Here, the distance D between the groove portions 154 may be determined by a desired current value. For example, if a large current is necessary, the number of superconducting wires 160 to be arranged may be increased by narrowing the interval D and increasing the number of grooves 154. On the other hand, if a small current is sufficient, the distance D may be increased to reduce the number of grooves 154 and the superconducting wire 160 disposed may be reduced.

溝部１５４は、各溝部１５４内に配置される複数の超電導線材１６０同士が、幅よりも長さの短い厚み方向で所定間隔をあけて互いが重なるように、支持部材１５２の一面１５２ａに形成されることが望ましい。ここでは、各溝部１５４は、一面１５２ａにおいて、深さを超電導線材１６０の幅に、幅を超電導線材１６０の厚みに対応するように形成されている。   The groove portions 154 are formed on the one surface 152a of the support member 152 so that the plurality of superconducting wires 160 arranged in each groove portion 154 overlap each other with a predetermined interval in the thickness direction shorter than the width. It is desirable. Here, each groove portion 154 is formed on one surface 152 a so that the depth corresponds to the width of superconducting wire 160 and the width corresponds to the thickness of superconducting wire 160.

なお、溝部１５４の深さは、溝部１５４内に配置される超電導線材１６０の幅×１／２以上であることが好ましい。溝部１５４の幅は、収容する超電導線材１６０の厚さに対応する。例えば、溝部１５４内に、超電導線材１６０を複数重ねて配置する場合では、溝部１５４の幅は、複数枚の超電導線材１６０の合計の厚さと同等の長さとする。   The depth of the groove 154 is preferably not less than the width of the superconducting wire 160 disposed in the groove 154 × ½ or more. The width of the groove 154 corresponds to the thickness of the superconducting wire 160 to be accommodated. For example, in the case where a plurality of superconducting wires 160 are stacked in the groove 154, the width of the groove 154 is equal to the total thickness of the plurality of superconducting wires 160.

各溝部１５４内の各超電導線材１６０において、支持部材１５２の一端部１５２ｃにおける溝部１５４内の部位は、電極端子１３１に、凹部１３５内でハンダを介して電気的に接続されている。   In each superconducting wire 160 in each groove portion 154, a portion in the groove portion 154 in the one end portion 152c of the support member 152 is electrically connected to the electrode terminal 131 in the recess 135 via solder.

また、各溝部１５４内の各超電導線材１６０において、支持部材１５２の他端部１５２ｄにおける溝部１５４内の部位は、電極端子１３３の一端面１３３ａに形成された凹部１３５内で、ハンダ等を介して電極端子１３３に電気的に接続されている。なお、ここでは、超電導線材１６０の安定化層１６４（図４参照）が、電極端子１３１、１３３の凹部１３５内において対向する内壁面にそれぞれハンダを介して電気的に接続されている。   Further, in each superconducting wire 160 in each groove portion 154, a portion in the groove portion 154 in the other end portion 152 d of the support member 152 is in a recess 135 formed in one end surface 133 a of the electrode terminal 133 via solder or the like. The electrode terminal 133 is electrically connected. Here, the stabilization layer 164 (see FIG. 4) of the superconducting wire 160 is electrically connected to the inner wall surfaces facing each other in the recess 135 of the electrode terminals 131 and 133 via solder.

超電導線材１６０の長さは、その両端部が、それぞれ支持部材１５２において凹部１３５と嵌合する部分（両端部１５２ｃ、１５２ｄ）の溝部１５４内に位置する長さである。ここでは、超電導線材１６０の長さは、支持部材１５２と略同じ長さとしている。   The length of the superconducting wire 160 is such that both ends thereof are located in the groove portions 154 of the portions (both ends 152c and 152d) of the support member 152 that are fitted with the recesses 135, respectively. Here, the length of the superconducting wire 160 is substantially the same as that of the support member 152.

また、これら複数の超電導線材１６０は、電極端子１３１、１３３の凹部１３５内に挿入された端部でのみ支持部材１５２に固定されている。ここでは、複数の超電導線材１６０は、電極端子１３１、１３３の凹部１３５内でのみ支持部材１５２にハンダにより固定されたものとしたが、接着剤により固定されてもよい。   The plurality of superconducting wires 160 are fixed to the support member 152 only at the end portions inserted into the recesses 135 of the electrode terminals 131 and 133. Here, the plurality of superconducting wires 160 are fixed to the support member 152 by solder only in the recesses 135 of the electrode terminals 131 and 133, but may be fixed by an adhesive.

図４に示すように超電導線材１６０は、テープ状の金属基板１６１に、中間層１６２、テープ状の酸化物超電導層（以下、「超電導層」と称する）１６３、安定化層１６４を順に積層されることによって形成される。   As shown in FIG. 4, the superconducting wire 160 is formed by laminating an intermediate layer 162, a tape-shaped oxide superconducting layer (hereinafter referred to as “superconducting layer”) 163, and a stabilizing layer 164 on a tape-shaped metal substrate 161. Formed by.

テープ状の金属基板１６１は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル合金、ステンレス鋼又は銀（Ａｇ）である。金属基板１６１は、ここでは、無配向金属基板であり、Ｎｉ−Ｃｒ系（具体的には、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｍｏ系のハステロイ（登録商標）Ｂ、Ｃ、Ｘ等）、Ｗ−Ｍｏ系、Ｆｅ−Ｃｒ系（例えば、オーステナイト系ステンレス）、Ｆｅ−Ｎｉ系（例えば、非磁性の組成系のもの）等の材料に代表される立方晶系のＨｖ＝１５０以上の非磁性の合金である。金属基板１６１の厚さは、例えば、５０〜２００［μｍ］である。   The tape-shaped metal substrate 161 is, for example, nickel (Ni), nickel alloy, stainless steel, or silver (Ag). Here, the metal substrate 161 is a non-oriented metal substrate, and is Ni-Cr-based (specifically, Ni-Cr-Fe-Mo-based Hastelloy (registered trademark) B, C, X, etc.), W-Mo. Cubic Hv = 150 or more nonmagnetic alloys represented by materials such as Fe-Cr (for example, austenitic stainless steel), Fe-Ni (for example, nonmagnetic compositions), etc. is there. The thickness of the metal substrate 161 is, for example, 50 to 200 [μm].

中間層１６２は、ＩＢＡＤ法によりテープ状の金属基板１６１上に、Ｇｄ_２Ｚｒ_２Ｏ_７（ＧＺＯ）或いはイットリウム安定化ジルコニア（ＹＳＺ）等を成膜した第１中間層１６２−１と、第１中間層１６２−１上にＲＦ−Sputtering法によりＣｅＯ_２を蒸着して成膜される第２中間層１６２−２とを有する。 The intermediate layer 162 includes a first intermediate layer 162-1 formed by depositing Gd ₂ Zr ₂ O ₇ (GZO) or yttrium stabilized zirconia (YSZ) on the tape-shaped metal substrate 161 by the IBAD method, and a second intermediate layer 162-2 which is formed by depositing a CeO ₂ on the intermediate layer 162-1 by RF-Sputtering method.

第１中間層１６２−１は、テープ状の金属基板１６１からの元素が上部に積層される超電導層１６３に拡散することにより超電導特性の劣化を引き起こすことを防止する拡散防止層として機能する。また、第１中間層１６２−１は、テープ状の金属基板１６１上に二軸配向してなるセラミック層として機能する。   The first intermediate layer 162-1 functions as a diffusion preventing layer that prevents deterioration of superconducting characteristics by diffusing elements from the tape-shaped metal substrate 161 into the superconducting layer 163 laminated thereon. The first intermediate layer 162-1 functions as a ceramic layer formed by biaxial orientation on the tape-shaped metal substrate 161.

第２中間層１６２−２は、超電導層１６３との格子整合性を高め、第１中間層１６２−１を構成する元素（Ｚｒなど）拡散を抑制する。第２中間層１６２−２は、ＣｅＯ_２膜、ＣｅＯ_２にＧｄを所定量添加したＣｅ−Ｇｄ−Ｏ膜、Ｃｅの一部が他の金属原子又は金属イオンで一部置換されたＣｅ−Ｍ−Ｏ系酸化膜等のような耐酸性の薄膜である。第２中間層１６２−２は、ＭＯＤ法（Metal Organic Deposition Processes：金属有機酸塩堆積法）、パルスレーザー蒸着法、スパッタ法またはＣＶＤ法のいずれかの方法により成膜することができる。なお、第２中間層１６２−２をＣｅＯ_２膜にＧｄを添加したＣｅ−Ｇｄ−Ｏ膜とした場合、超電導層１６３としてＹＢＣＯ超電導層を成膜した際に良好な配向性を得るために、膜中のＧｄ添加量を５０ａｔ％以下にすることが好ましい。 The second intermediate layer 162-2 improves lattice matching with the superconducting layer 163 and suppresses diffusion of elements (such as Zr) constituting the first intermediate layer 162-1. The second intermediate layer 162-2 includes a CeO ₂ film, a Ce—Gd—O film in which a predetermined amount of Gd is added to CeO ₂ , and a Ce-M in which part of Ce is partially substituted with another metal atom or metal ion. An acid-resistant thin film such as an -O-based oxide film. The second intermediate layer 162-2 can be formed by any of a MOD method (Metal Organic Deposition Processes), a pulsed laser deposition method, a sputtering method, or a CVD method. When the second intermediate layer 162-2 is a Ce—Gd—O film in which Gd is added to a CeO ₂ film, in order to obtain good orientation when a YBCO superconducting layer is formed as the superconducting layer 163, The amount of Gd added in the film is preferably 50 at% or less.

なお、第２中間層１６２−２は、結晶粒配向性が、その上層である超電導層１６３の結晶配向性と臨界電流値（Ｉｃ）に大きく影響を及ぼす。第２中間層１６２−２は第１中間層１６２−１上に、ＲＴＲ式のＲＦ−magnetron sputtering法により成膜される。このＲＴＲ式のＲＦ−magnetron sputtering法は、ＰＬＤ法と同様に、ターゲットと作製した膜の組成ずれが少なく、精確な成膜が可能である一方、ＰＬＤ法に比べ、メンテナンスコスト等が安価である。なお、中間層１６２の厚さは、例えば、１［μｍ］であり、この中間層１６２上には超電導層１６３が成膜されている。   In the second intermediate layer 162-2, the crystal grain orientation greatly affects the crystal orientation and the critical current value (Ic) of the superconducting layer 163, which is the upper layer. The second intermediate layer 162-2 is formed on the first intermediate layer 162-1 by an RTR type RF-magnetron sputtering method. This RTR-type RF-magnetron sputtering method, like the PLD method, has less compositional deviation between the target and the produced film, and enables accurate film formation, but is less expensive to maintain than the PLD method. . The intermediate layer 162 has a thickness of, for example, 1 [μm], and the superconducting layer 163 is formed on the intermediate layer 162.

この超電導層１６３上には、銀、金、白金等の貴金属、あるいはそれらの合金であり低抵抗の金属である安定化層（キャップ層ともいう）１６４が設けられている。超電導層１６３は他の金属と反応しやすい活性な材料により構成されるため、金、銀などの貴金属、あるいはそれらの合金以外の材料と直接的に接触すると反応して性能低下を引き起こす。よって、安定化層１６４は、超電導層１６３の直上に形成することにより超電導層１６３の性能低下を防止する。また、安定化層１６４は、超電導層１６３に電流が流れているときに、常電導転移した場合のバイパス回路となる。   On this superconducting layer 163, a stabilizing layer (also referred to as a cap layer) 164, which is a noble metal such as silver, gold, platinum, or an alloy thereof and is a low-resistance metal, is provided. Since the superconducting layer 163 is made of an active material that easily reacts with other metals, it directly reacts with materials other than noble metals such as gold and silver, or alloys thereof, causing a decrease in performance. Therefore, the stabilization layer 164 prevents performance degradation of the superconducting layer 163 by being formed immediately above the superconducting layer 163. In addition, the stabilization layer 164 serves as a bypass circuit when a normal conduction transition occurs when a current flows through the superconducting layer 163.

なお、安定化層１６４の上に、銅等の抵抗の低い低抵抗金属テープ等で第２安定化層を形成してもよい。第２安定化層は、真鍮、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｕ合金、ステンレス鋼等の高抵抗の金属テープであってもよい。第２安定化層がＣｕやＮｉ或いはその合金であれば、ハンダ材料に溶け込みにくいため、高温超電導線材１６０としての性能劣化を防止できる。   Note that the second stabilization layer may be formed on the stabilization layer 164 using a low-resistance metal tape having a low resistance such as copper. The second stabilization layer may be a high-resistance metal tape such as brass, Ni, Ni—Cu alloy, or stainless steel. If the second stabilizing layer is Cu, Ni, or an alloy thereof, it is difficult to dissolve in the solder material, so that the performance deterioration as the high-temperature superconducting wire 160 can be prevented.

また、第２安定化層がＮｉ−Ｃｕ合金等の高抵抗の金属テープである場合、高温超電導線材１６０自体を補強して強度を向上させることができるとともに、高温超電導線材１６０が交流に使用された際の損失を減少させることができる。このように第２安定化層は、安定化層１６４とともに、超電導層１６３、つまり、高温超電導線材１６０としての機械的、化学的、電磁気的および熱的な安定性を確保できる。なお、第２安定化層となるテープの厚さについて、超電導層１６３が常電導転移した場合のバイパス回路となるような厚さであれば特に限定されないが、５０μｍから２００μｍ程度が好ましい。超電導線材１６０が第２安定化層を備える場合、超電導線材１６０の電極端子１３１、１３３への電気的な接続は、第２安定化層と電極端子１３１、１３３における凹部１３５の内壁面の一部とをハンダにより接合することで行われる。   When the second stabilization layer is a high-resistance metal tape such as a Ni-Cu alloy, the high-temperature superconducting wire 160 itself can be reinforced to improve the strength, and the high-temperature superconducting wire 160 is used for alternating current. Loss can be reduced. As described above, the second stabilizing layer, together with the stabilizing layer 164, can ensure the mechanical, chemical, electromagnetic and thermal stability of the superconducting layer 163, that is, the high-temperature superconducting wire 160. The thickness of the tape serving as the second stabilization layer is not particularly limited as long as it is a thickness that can be used as a bypass circuit when the superconducting layer 163 undergoes normal conduction transition, but is preferably about 50 μm to 200 μm. When the superconducting wire 160 includes the second stabilization layer, the electrical connection of the superconducting wire 160 to the electrode terminals 131 and 133 is part of the inner wall surface of the recess 135 in the second stabilization layer and the electrode terminals 131 and 133. And are joined by soldering.

図５に示す超電導層１６３は、ＲｅＢａ_ｙＣｕ_３Ｏ_ｚ系（Ｒｅは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＹｂから選択された１又は２種以上の元素を示し、ｙ≦２及びｚ＝６．２〜７である。）の高温超電導薄膜である。ここでは、超電導層１６３は、イットリウム系酸化物超電導体（ＲＥ１２３）である。また、超電導層１６３中には、Ｙ，Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｃｅのうち少なくとも一つを含む５０ｎｍ以下の酸化物粒子が磁束ピンニング点１６５として分散している。 Superconducting layer 163 shown in FIG. _5, ReBa y _Cu 3 _{O z} system (Re is, Y, Nd, Sm, Eu , Gd, Tb, Dy, Ho, Er, 1 or 2 or more selected from Tm and Yb Wherein y ≦ 2 and z = 6.2 to 7.). Here, the superconducting layer 163 is an yttrium oxide superconductor (RE123). In the superconducting layer 163, oxide particles of 50 nm or less containing at least one of Y, Zr, Sn, Ti, and Ce are dispersed as the magnetic flux pinning points 165.

このような超電導層１６３を用いたＲｅ系の高温超電導線材１６０は、基板上に、中間層１６２を介して原料溶液を塗布した後、仮焼熱処理を施し、次いで超電導体生成の熱処理を施すことによりＲｅＢａ_ｙＣｕ_３Ｏ_ｚ系超電導体を製造する。この方法において、原料溶液として、Ｒｅ（Ｒｅは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＹｂから選択された１又は２種以上の元素を示す。）、Ｂａ及びＣｕを含む有機金属錯体溶液とＢａと親和性の大きいＺｒ、Ｃｅ、Ｓｎ又はＴｉから選択された少なくとも１種以上の金属を含む有機金属錯体溶液からなる混合溶液を用い、Ｂａのモル比をｙ＜２の範囲内とするとともに、超電導体中にＺｒ、Ｃｅ、Ｓｎ又はＴｉを含む５０ｎｍ以下の酸化物粒子を磁束ピンニング点１６５として分散させることにより製造することができる。 In the Re-based high temperature superconducting wire 160 using such a superconducting layer 163, a raw material solution is applied on a substrate via an intermediate layer 162, and then subjected to a calcining heat treatment, followed by a heat treatment for generating a superconductor. producing ReBa _y Cu ₃ O _z based superconductor by. In this method, Re (Re represents one or more elements selected from Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb) as a raw material solution. Using a mixed solution consisting of an organometallic complex solution containing Ba and Cu and an organometallic complex solution containing at least one metal selected from Zr, Ce, Sn or Ti having a high affinity with Ba, the molar ratio of Ba In the range of y <2, and oxide particles of 50 nm or less containing Zr, Ce, Sn or Ti in the superconductor are dispersed as the magnetic flux pinning points 165.

また、基板上に中間層を介して形成したＲｅＢａ_ｙＣｕ_３Ｏ_ｚ系超電導体において、ＲｅをＲｅ＝Ａ_１−ｘＢ_ｘの組成とし、Ａ及びＢは、それぞれＹ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ又はＥｕから選択されたいずれか１種以上の異なる元素からなり、Ｂａのモル比をｙ＜２の範囲内とするとともに、超電導体中にＺｒを含む５０ｎｍ以下の酸化物粒子を磁束ピンニング点１６５として分散させて形成してもよい。この場合、ＲｅＢａ_ｙＣｕ_３Ｏ_ｚ系超電導体を製造する方法において、原料溶液として、Ｒｅ（Ｒｅ＝Ａ_１−ｘＢ_ｘの組成を有し、Ａ及びＢは、それぞれＹ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ又はＥｕから選択されたいずれか１種以上の異なる元素を示す。）、Ｂａ及びＣｕを含む有機金属錯体溶液とＢａと親和性の大きいＺｒ、Ｃｅ、Ｓｎ又はＴｉから選択された少なくとも１種以上の金属を含む有機金属錯体溶液からなる混合溶液を用い、Ｂａのモル比をｙ＜２の範囲内とするとともに、前記超電導体中にＺｒ、Ｃｅ、Ｓｎ又はＴｉを含む５０ｎｍ以下の酸化物粒子を磁束ピンニング点１６５として分散させることにより製造できる。 Further, in ReBa _y Cu ₃ O _z superconductor formed via an intermediate layer on a substrate, the Re and a composition of _{Re = A 1-x B x} , A and B, Y respectively, Nd, Sm, Gd Alternatively, it is made of any one or more different elements selected from Eu, the molar ratio of Ba is in the range of y <2, and oxide particles of 50 nm or less containing Zr in the superconductor are flux pinning points 165 And may be formed as dispersed. In this _case, a process for the preparation of ReBa y _Cu 3 _{O z} superconductor, as a raw material solution has a composition of _{Re (Re = A 1-x} B x, A and B, Y respectively, Nd, Sm, One or more different elements selected from Gd and Eu are represented.), An organometallic complex solution containing Ba and Cu and at least one selected from Zr, Ce, Sn or Ti having a high affinity with Ba An oxide of 50 nm or less containing Zr, Ce, Sn, or Ti containing a molar ratio of Ba in the range of y <2 using a mixed solution composed of an organometallic complex solution containing the above metal It can be produced by dispersing the particles as flux pinning points 165.

また、Ｒｅ＝Ａ_１−ｘＢ_ｘの組成を有するＲｅ系の超電導層では、Ｒｅ＝Ｙ_１−ｘＳｍ_ｘの組成とすることが好適する。この場合には、超電導体中にＳｍを含む酸化物粒子及びＺｒを含む５０ｎｍ以下の酸化物粒子を磁束ピンニング点１６５として分散させることができる。 Further, in the Re-based superconducting layer having a composition of _{Re = A 1-x B x} , suitably be a composition of _{Re = Y 1-x Sm x} . In this case, the oxide particles containing Sm and the oxide particles of 50 nm or less containing Zr in the superconductor can be dispersed as the magnetic flux pinning points 165.

このようなＲｅ系の超電導層１６３及びその製造方法において、Ｂａのモル比を１．３＜ｙ＜１．８の範囲内とすることが好ましい。Ｂａのモル比をその標準モル比より小さくすることにより、Ｂａの偏析が抑制され、結晶粒界でのＢａベースの不純物の析出が抑制される結果、クラックの発生が抑制されるとともに、結晶粒間の電気的結合性が向上して通電電流によって定義されるＪｃが向上する。Ｂａのモル比を低減することにより、磁束ピンニング点１６５であるＹ_２Ｃｕ_２Ｏ_５やＣｕＯが形成され、磁界特性が改善される。 In such a Re-based superconducting layer 163 and its manufacturing method, it is preferable that the molar ratio of Ba is in the range of 1.3 <y <1.8. By making the molar ratio of Ba smaller than the standard molar ratio, segregation of Ba is suppressed, and precipitation of Ba-based impurities at the crystal grain boundaries is suppressed. Thus, the electrical coupling between them is improved, and Jc defined by the energization current is improved. By reducing the molar ratio of Ba, Y ₂ Cu ₂ O ₅ and CuO which are magnetic flux pinning points 165 are formed, and the magnetic field characteristics are improved.

また、超電導層１６３中に人工的に導入される磁束ピンニング点１６５として分散するＺｒ、Ｃｅ、Ｓｎ又はＴｉを含む酸化物粒子は、５０ｎｍ以下とされるが、特に、５〜３０ｎｍのＺｒを含む酸化物粒子であることが好ましい。   Further, the oxide particles containing Zr, Ce, Sn, or Ti dispersed as the magnetic flux pinning points 165 artificially introduced into the superconducting layer 163 are 50 nm or less, and particularly contain 5 to 30 nm of Zr. Oxide particles are preferred.

この場合、Ｙ_１−ｘＳｍ_ｘの組成を用いた場合には、超電導層１６３中にｌｏｗ−Ｔｃ相である粒子状のＳｍーｒｉｃｈ相（Ｓｍ_１＋ｘＢａ_２−ｘＣｕ_３Ｏ_ｚ）が磁束ピンニング点１６５として形成される。超電導層１６３では、磁束ピンニング点１６５がＳｍを含む酸化物粒子及び５〜３０ｎｍのＺｒを含む酸化物粒子により形成される結果、著しくピンニング力が向上する。 In this case, when the composition of Y _1-x Sm _x is used, a particulate Sm-rich phase (Sm _{1 + x} Ba _2−x Cu ₃ O _z ) which is a low-Tc phase is present in the superconducting layer 163 as a magnetic flux. Formed as a pinning point 165. In the superconducting layer 163, the magnetic flux pinning point 165 is formed of oxide particles containing Sm and oxide particles containing 5 to 30 nm of Zr. As a result, the pinning force is remarkably improved.

人工的に導入される磁束ピンニング点１６５を形成するために添加されるＺｒの添加量は、金属濃度で０．５〜１０モル％であることが好ましく、Ｚｒの添加量が０．５モル％未満の場合、酸化物粒子の密度が十分でないため、高磁場で十分なピンニング力が得られず、一方、１０モル％を超えると析出物が粗大化して結晶性を低下させる。特に、金属濃度で０．５〜５モル％の範囲が好ましい。   The amount of Zr added to form the artificially introduced magnetic flux pinning point 165 is preferably 0.5 to 10 mol% in terms of metal concentration, and the amount of Zr added is 0.5 mol%. If it is less than 1, the density of the oxide particles is not sufficient, so that a sufficient pinning force cannot be obtained in a high magnetic field. On the other hand, if it exceeds 10 mol%, the precipitate becomes coarse and crystallinity is lowered. In particular, the metal concentration is preferably in the range of 0.5 to 5 mol%.

超電導線材１６０における超電導層１６３は、ＭＯＤ法、パルスレーザー蒸着法、スパッタ法またはＣＶＤ法のいずれかの方法で、中間層１６２上に成膜される。ここでは、超電導層１６３は、ＴＦＡーＭＯＤ法で成膜され、ＴＦＡーＭＯＤ法によるＲｅ系超電導層に磁束ピンニング点１６５を導入する手法として、ＴＦＡを含む溶液中にＢａと親和性の高いＺｒ含有ナフテン酸塩等を混合する手法が採用されている。   The superconducting layer 163 in the superconducting wire 160 is formed on the intermediate layer 162 by any one of the MOD method, the pulse laser deposition method, the sputtering method, and the CVD method. Here, the superconducting layer 163 is formed by the TFA-MOD method, and as a technique for introducing the magnetic flux pinning point 165 into the Re-based superconducting layer by the TFA-MOD method, Zr having a high affinity for Ba in a solution containing TFA. A technique of mixing naphthenic acid salt and the like is employed.

また、その導入量を制御することで、粒界偏析によるＪｃ低下の要因の一つであるＢａと結合してＢａＺｒＯ_３を形成し、粒内に分散させることにより粒界特性が改善される。さらに、超電導体内に形成されたＢａＺｒＯ_３、ＺｒＯ_２が膜面方向だけでなく、膜厚方向にもナノサイズ、ナノ間隔に存在しこれらが磁束を有効にピンニングし、磁場印加角度に対するＪｃの異方性を著しく改善することが可能となる。また、ＢａＺｒＯ_３、ＺｒＯ_２のサイズ、密度及び分散を制御するためには、Ｚｒ含有ナフテン酸塩等の導入量だけでなく、仮焼熱処理時及び結晶化熱処理時の酸素分圧、水蒸気分圧、焼成温度の制御により可能となり、これらの最適化を行うことにより有効な磁束ピンニング点１６５の導入が可能となる。 In addition, by controlling the amount of introduction, the grain boundary characteristics are improved by forming BaZrO ₃ by combining with Ba, which is one of the causes of Jc lowering due to grain boundary segregation, and dispersing it in the grains. Furthermore, BaZrO ₃ and ZrO ₂ formed in the superconductor are present not only in the film surface direction but also in the film thickness direction at nano-size and nano-interval, and these effectively pin the magnetic flux, and the difference in Jc with respect to the magnetic field application angle. It is possible to significantly improve the directivity. In order to control the size, density and dispersion of BaZrO ₃ and ZrO ₂ , not only the amount of Zr-containing naphthenate and the like introduced, but also the oxygen partial pressure and water vapor partial pressure during calcination heat treatment and crystallization heat treatment It becomes possible by controlling the firing temperature, and effective flux pinning point 165 can be introduced by optimizing these.

Ｂａ濃度を低減したＲｅ系超電導層において、超電導体中に人工的にＺｒ含有磁束ピンニング点１６５を微細分散させることができる。   In the Re-based superconducting layer with a reduced Ba concentration, the Zr-containing magnetic flux pinning points 165 can be finely dispersed artificially in the superconductor.

よって、Ｊｃの磁場印加角度依存性が小さく、かつ、高磁場で高いＪｃを有する磁場特性を有するとともに、Ｊｃの磁場印加角度依存性（Ｊｃ_，ｍｉｎ／Ｊｃ_，ｍａｘ）も著しく向上する。このため、あらゆる磁場印加角度方向に対しても有効に磁束をピンニングして、Ｊｃ−Ｂ−θ特性（図６参照）を向上させることができ、等方的Ｊｃ特性が得られる。 Therefore, the magnetic field application angle dependency of Jc is small, and the magnetic field characteristic has a high Jc at a high magnetic field, and the magnetic field application angle dependency (Jc _{, min} / Jc _{, max} ) of Jc is remarkably improved. Therefore, the magnetic flux can be effectively pinned in any magnetic field application angle direction to improve the Jc-B-θ characteristic (see FIG. 6), and an isotropic Jc characteristic can be obtained.

ここで超電導層１６３中に、磁束ピンニング点１６５、特に、Ｚｒ含有磁束ピンニング点を備える超電導線材の特性について説明する。   Here, the characteristics of the superconducting wire provided with the magnetic flux pinning point 165, in particular, the Zr-containing magnetic flux pinning point, in the superconducting layer 163 will be described.

＜磁束ピンニング点を含む超電導層の特性＞
＜超電導電流リード１００に採用する超電導線材の一例であって、磁束ピンニング点を含む超電導層を備える採用例＞
採用例では、磁束ピンニング点を含む超電導層が設けられる基板として、ハステロイテープ上にＩＢＡＤ法によりＧｄ_２Ｚｒ_２Ｏ_７から成る第１中間層及びＰＬＤ法によりＣｅＯ_２からなる第２中間層を順次形成した複合基板を用いた。この場合の第１中間層及び第２中間層のΔφは、それぞれ１４ｄｅｇ．及び４．５ｄｅｇ．であった。 <Characteristics of superconducting layer including magnetic flux pinning point>
<Example of Superconducting Wire Adopted in Superconducting Conductive Lead 100 and Adopting Superconducting Layer Including Superconducting Pinning Point>
In the adopted example, as a substrate on which a superconducting layer including a magnetic flux pinning point is provided, a first intermediate layer made of Gd ₂ Zr ₂ O ₇ by an IBAD method and a second intermediate layer made of CeO ₂ by a PLD method are sequentially formed on a Hastelloy tape. The formed composite substrate was used. In this case, Δφ of the first intermediate layer and the second intermediate layer is 14 deg. And 4.5 deg. Met.

一方、Ｙ―ＴＦＡ塩、Ｓｍ−ＴＦＡ塩、Ｂａ―ＴＦＡ塩及びＣｕのナフテン酸塩をＹ：Ｓｍ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が０．７７：０．２３：１．５：３となるように有機溶媒中に混合し、この混合溶液中にＺｒ含有ナフテン酸塩を金属モル比で１％配合して原料溶液を作製した。   On the other hand, the Y: TFA salt, Sm-TFA salt, Ba-TFA salt, and Cu naphthenate salt have a Y: Sm: Ba: Cu molar ratio of 0.77: 0.23: 1.5: 3. Was mixed in an organic solvent, and 1% of the Zr-containing naphthenate was mixed at a metal molar ratio in this mixed solution to prepare a raw material solution.

上記の複合基板の第２中間層上に原料溶液を塗布し、次いで、仮焼熱処理を施した。仮焼熱処理は、水蒸気分圧１６Ｔｏｒｒの酸素ガス雰囲気中で最高加熱温度（Ｔｍａｘ）５００℃まで加熱した後、炉冷することにより施した。   The raw material solution was applied onto the second intermediate layer of the composite substrate, and then calcined heat treatment was performed. The calcination heat treatment was performed by heating to a maximum heating temperature (Tmax) of 500 ° C. in an oxygen gas atmosphere with a water vapor partial pressure of 16 Torr and then cooling the furnace.

以上の仮焼熱処理の後、超電導体生成の熱処理（結晶化熱処理）を施して複合基板上に超電導膜を形成した。この熱処理は、水蒸気分圧７６Ｔｏｒｒ、酸素分圧０．２３Ｔｏｒｒのアルゴンガス雰囲気中で７６０°の温度で保持した後、炉冷することにより施した。   After the above calcining heat treatment, heat treatment for generating a superconductor (crystallization heat treatment) was performed to form a superconducting film on the composite substrate. This heat treatment was performed by holding the furnace at 760 ° C. in an argon gas atmosphere having a water vapor partial pressure of 76 Torr and an oxygen partial pressure of 0.23 Torr, and then cooling the furnace.

以上の方法により製造したテープ状Ｒｅ系超電導体（ＹＳｍＢＣＯ+ＢＺＯ）の膜厚は０．８μｍであった。   The film thickness of the tape-shaped Re-based superconductor (YSmBCO + BZO) produced by the above method was 0.8 μm.

このようにして得られた超電導膜について、その磁場印加角度依存性、即ち、ｃ軸に平行な方向（ａｂ面に垂直）に外部磁場を印加し、その値を変化させたときのＪｃ（７７Ｋ）を測定した。その結果を図６に示す。また、この超電導膜について、その磁場印加角度依存性、即ち、１Ｔの外部磁場を印加し、ａｂ面に対する角度を変化させたときのＪｃ（７７Ｋ）を測定した。その結果を図７に示す。図７において、Ｊｃの磁場印加角度依存性はＪｃ_，ｍｉｎ／Ｊｃ_，ｍａｘ＝０．９１であった。 With respect to the superconducting film thus obtained, its magnetic field application angle dependency, that is, Jc (77 K) when an external magnetic field is applied in a direction parallel to the c-axis (perpendicular to the ab plane) and the value is changed. ) Was measured. The result is shown in FIG. Further, the magnetic field application angle dependency of this superconducting film, that is, Jc (77K) when an external magnetic field of 1T was applied and the angle with respect to the ab plane was changed, was measured. The result is shown in FIG. In FIG. 7, the dependence of Jc on the magnetic field application angle was Jc _{, min} / Jc _{, max} = 0.91.

このときの磁束ピンニング点は、Ｓｍ_１＋ｘＢａ_{ｙ＝２−ｘ}Ｃｕ_３Ｏ_ｚ（ｌｏｗ−Ｔｃ相）、ＢａＺｒＯ_３及びＺｒＯ_２であり、約２０ｎｍ（５〜２５ｎｍ）程度のＢａＺｒＯ_３及びＺｒＯ_２が超電導膜の（ｃ軸に平行な）断面内において、おおよそ５０ｎｍの間隔でその膜厚方向に均一に分散していることが確認された。 Magnetic flux pinning points at this time are Sm _{1 + x} Bay _{= 2−x} Cu ₃ O _z (low-Tc phase), BaZrO ₃ and ZrO ₂ , and about 20 nm (5 to 25 nm) of BaZrO ₃ and ZrO ₂ In the cross section (parallel to the c-axis) of the superconducting film, it was confirmed that it was uniformly dispersed in the film thickness direction at intervals of approximately 50 nm.

＜不採用例１＞
採用例と同様の複合基板を用い、Ｙ―ＴＦＡ塩、Ｓｍ−ＴＦＡ塩、Ｂａ―ＴＦＡ塩及びＣｕのナフテン酸塩をＹ：Ｓｍ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が０．７７：０．２３：１．５：３となるように有機溶媒中に混合して原料溶液を作製した。上記の複合基板の第２中間層上に原料溶液を塗布し、次いで、採用例と同様にして仮焼熱処理及び超電導体生成の熱処理（結晶化熱処理）を施して複合基板上に超電導膜を形成した。以上の方法により製造したテープ状Ｒｅ系超電導体（ＹＳｍＢＣＯ）の膜厚は０．８μｍであった。 <Non-adoption example 1>
Using the same composite substrate as that used in the example, the Y: TFA salt, Sm-TFA salt, Ba-TFA salt and Cu naphthenate were mixed at a molar ratio of Y: Sm: Ba: Cu of 0.77: 0.23: It mixed in the organic solvent so that it might be set to 1.5: 3, and the raw material solution was produced. A raw material solution is applied onto the second intermediate layer of the composite substrate, and then a calcination heat treatment and a heat treatment for generating a superconductor (crystallization heat treatment) are performed in the same manner as in the adopted example to form a superconducting film on the composite substrate. did. The film thickness of the tape-shaped Re-based superconductor (YSmBCO) manufactured by the above method was 0.8 μm.

このようにして得られた超電導膜について、そのＪｃの磁場依存性を採用例と同様にして測定した。その結果を図７に示した。また、この超電導膜について、Ｊｃの磁場印加角度依存性を採用例と同様にして測定した。Ｊｃの磁場印加角度依存性はＪｃ_，ｍｉｎ／Ｊｃ_，ｍａｘ＝０．６であった。このときの磁束ピンニング点は、Ｓｍ_１＋ｘＢａ_{ｙ＝２−ｘ}Ｃｕ_３Ｏ_ｚ（ｌｏｗ−Ｔｃ相）であり、約１００ｎｍ程度であった。 The superconducting film thus obtained was measured for the magnetic field dependence of Jc in the same manner as in the adopted example. The results are shown in FIG. For this superconducting film, the magnetic field application angle dependence of Jc was measured in the same manner as in the adopted example. The magnetic field application angle dependence of Jc was Jc _{, min} / Jc _{, max} = 0.6. The magnetic flux pinning point at this time was Sm _{1 + x} Bay _{= 2−x} Cu ₃ O _z (low-Tc phase), which was about 100 nm.

＜不採用例２＞
採用例と同様の複合基板を用い、Ｙ―ＴＦＡ塩、Ｂａ―ＴＦＡ塩及びＣｕのナフテン酸塩をＹ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が１：１．５：３となるように有機溶媒中に混合して原料溶液を作製した。 <Non-employment example 2>
Using the same composite substrate as in the example, Y-TFA salt, Ba-TFA salt, and Cu naphthenate salt were added in an organic solvent so that the molar ratio of Y: Ba: Cu was 1: 1.5: 3. A raw material solution was prepared by mixing.

上記の複合基板の第２中間層上に原料溶液を塗布し、次いで、採用例と同様にして仮焼熱処理及び超電導体生成の熱処理（結晶化熱処理）を施して複合基板上に超電導膜を形成した。以上の方法により製造したテープ状Ｒｅ系超電導体（ＹＢＣＯ）の膜厚は０．８μｍであった。   A raw material solution is applied onto the second intermediate layer of the composite substrate, and then a calcination heat treatment and a heat treatment for generating a superconductor (crystallization heat treatment) are performed in the same manner as in the adopted example to form a superconducting film on the composite substrate. did. The film thickness of the tape-shaped Re-based superconductor (YBCO) manufactured by the above method was 0.8 μm.

このようにして得られた超電導膜について、そのＪｃの磁場依存性を採用例と同様にして測定した。その結果を図６に示した。また、この超電導膜について、Ｊｃの磁場印加角度依存性を採用例と同様にして測定した。その結果を図７に示した。図７において、Ｊｃの磁場印加角度依存性はＪｃ_，ｍｉｎ／Ｊｃ_，ｍａｘ＝０．４７であった。 The superconducting film thus obtained was measured for the magnetic field dependence of Jc in the same manner as in the adopted example. The results are shown in FIG. For this superconducting film, the magnetic field application angle dependence of Jc was measured in the same manner as in the adopted example. The results are shown in FIG. In FIG. 7, the magnetic field application angle dependency of Jc was Jc _{, min} / Jc _{, max} = 0.47.

以上、図６及び図７に示す採用例及び不採用例の結果から明らかなように、磁束ピンニング点を含む超電導層であるテープ状Ｒｅ系超電導体（ＹＳｍＢＣＯ+Ｚｒ含有酸化物粒）は、Ｙの一部をＳｍに置き換えた不採用例１のテープ状Ｒｅ系超電導体（ＹＳｍＢＣＯ）及びＢａ濃度を標準組成よりも低減した不採用例２のテープ状Ｒｅ系超電導体（ＹＢＣＯ）と比較してＪｃの磁場依存性が小さく、かつ、高磁場で高いＪｃを有する磁場特性を示している。   As is apparent from the results of the adoption examples and non-adoption examples shown in FIGS. 6 and 7, the tape-shaped Re-based superconductor (YSmBCO + Zr-containing oxide particles) which is a superconducting layer including a magnetic flux pinning point is Y In comparison with the tape-shaped Re-based superconductor (YSmBCO) of the non-adopted example 1 in which a part of is replaced with Sm and the tape-shaped Re-based superconductor (YBCO) of the non-adopted example 2 in which the Ba concentration is reduced from the standard composition The magnetic field characteristics of Jc having a small magnetic field dependency and having a high Jc at a high magnetic field are shown.

また、ｃ軸に平行な方向（ａｂ面に垂直）に１Ｔの外部磁場を印加した場合（７７Ｋ）、不採用例１の（ＹＳｍＢＣＯ）は不採用例２の（ＹＢＣＯ）と比較して１．３倍のＪｃを有するが、採用例の（ＹＳｍＢＣＯ+Ｚｒ含有酸化物粒）は不採用例２の（ＹＢＣＯ）と比較して２．２倍のＪｃを有する。更に、採用例の（ＹＳｍＢＣＯ+Ｚｒ含有酸化物粒）の磁場印加角度依存性（Ｊｃ_，ｍｉｎ／Ｊｃ_，ｍａｘ）も、不採用例２のＹＢＣＯ及び不採用例１のＹＳｍＢＣＯがそれぞれ０．４７及び０．６と異方性を示すのに対して０．９１と著しく向上する。 Also, when a 1T external magnetic field is applied in a direction parallel to the c-axis (perpendicular to the ab plane) (77K), (YSmBCO) in non-adopted example 1 is 1. Although it has 3 times Jc, the adopted example (YSmBCO + Zr-containing oxide grains) has 2.2 times Jc compared to (YBCO) in the non-adopted example 2. Further, the magnetic field application angle dependency (Jc _{, min} / Jc _{, max} ) of the adopted example (YSmBCO + Zr-containing oxide grains) is 0.47 and YBCO of the non-adopted example 2 and YSmBCO of the non-adopted example 1, respectively. While 0.6 shows anisotropy, it is significantly improved to 0.91.

よって、磁束ピンニング点１６５を含む超電導層１６３は、図５に示すように、超電導層１６３と平行な磁場ＩＡ（ｃ軸に平行）の発生に加えて、超電導層１６３に対して垂直（ａｂ面に垂直）な磁場ＩＢが発生しても、磁束ピンニング点１６５によって影響を受けにくく安定した特性を得ることができる。なお、超電導層１６３においてＺｒ添加を３wｔ％とすると好適である。   Therefore, as shown in FIG. 5, the superconducting layer 163 including the magnetic flux pinning point 165 is perpendicular to the superconducting layer 163 (ab surface) in addition to the generation of the magnetic field IA parallel to the superconducting layer 163 (parallel to the c-axis). Even if a magnetic field IB perpendicular to the magnetic field IB is generated, it is difficult to be affected by the magnetic flux pinning point 165 and a stable characteristic can be obtained. Note that it is preferable to add 3 wt% of Zr in the superconducting layer 163.

図８は、超電導線材１６０を有するリード本体１５０の端部を示す斜視図である。   FIG. 8 is a perspective view showing an end portion of the lead body 150 having the superconducting wire 160.

図８に示すように超電導電流リード１００は、支持部材１５２の表裏面のうち一方の面（図８では、表面１５２ａを示す）の溝部１５４内に、作成した複数の超電導線材１６０をそれぞれ配置してリード本体１５０とする。   As shown in FIG. 8, the superconducting current lead 100 has a plurality of superconducting wires 160 formed in the groove portion 154 on one of the front and back surfaces of the support member 152 (showing the front surface 152 a in FIG. 8). Thus, the lead body 150 is obtained.

溝部１５４に超電導線材１６０を配置したリード本体１５０の一端部１５１を電極端子１３１の凹部１３５内に挿入する。なお、リード本体１５０の一端部１５１を凹部１３５内に挿入する前に、支持部材１５２の一端部１５２ｃと、一端部１５２ｃの溝部１５４内に位置する超電導線材１６０の一端部とをハンダ或いは接着剤を介して接合しておいてもよい。   One end portion 151 of the lead body 150 in which the superconducting wire 160 is disposed in the groove portion 154 is inserted into the concave portion 135 of the electrode terminal 131. Before inserting the one end portion 151 of the lead body 150 into the recess 135, the one end portion 152c of the support member 152 and the one end portion of the superconducting wire 160 positioned in the groove portion 154 of the one end portion 152c are soldered or bonded. You may join via.

次いで、リード本体１５０を挿入した凹部１３５内に、凹部１３５の内壁とリード本体１５０の一端部１５１との間にハンダを流す。このことによって、超電導線材１６０は電極端子１３１に電気的に接続されるとともに電極端子１３１が支持部材１５２に接合される。   Next, solder is caused to flow between the inner wall of the recess 135 and the one end 151 of the lead body 150 in the recess 135 into which the lead body 150 is inserted. Thus, the superconducting wire 160 is electrically connected to the electrode terminal 131 and the electrode terminal 131 is joined to the support member 152.

また、凹部１３５内では、超電導線材１６０の一端部は、電極端子１３１を介して支持部材１５２の一端部１５２ｃにハンダによって接合される。これにより、凹部１３５内に支持部材１５２の端部１５１が嵌合し、この凹部１３５内で、溝部１５４内の超電導線材１６０が、電極端子１３１の凹部１３５に電気的に接続される。なお、リード本体１５０の他端部１５３（図２参照）も同様に、電極端子１３３の凹部１３５内に挿入されて、凹部１３５の内壁に接合される。加えて、超電導線材１６０の他端部が電極端子１３３に電気的に接続されるとともに、電極端子１３３は支持部材１５２に接合される。   In the recess 135, one end of the superconducting wire 160 is joined to the one end 152 c of the support member 152 by solder via the electrode terminal 131. As a result, the end 151 of the support member 152 is fitted into the recess 135, and the superconducting wire 160 in the groove 154 is electrically connected to the recess 135 of the electrode terminal 131 in the recess 135. Similarly, the other end 153 (see FIG. 2) of the lead body 150 is inserted into the recess 135 of the electrode terminal 133 and joined to the inner wall of the recess 135. In addition, the other end of the superconducting wire 160 is electrically connected to the electrode terminal 133, and the electrode terminal 133 is joined to the support member 152.

このように支持部材１５２の一面１５２ａの溝部１５４内に、支持部材１５２の延在方向に沿って、厚み方向で重なるように配置された超電導線材１６０は、凹部１３５内における超電導線材１６０の両端部でのみ支持部材１５２に対して接着される。さらに、超電導線材１６０は、電極端子１３１、１３３に対して、凹部１３５内でのみハンダを介して接続されている。すなわち、超電導電流リード１００では、電極端子１３１、１３３、支持部材１５２及び超電導線材１６０とは、凹部１３５とリード本体１５０との嵌合部分１５２ｅでのみ接合されることとなる。   Thus, the superconducting wire 160 arranged so as to overlap in the thickness direction along the extending direction of the supporting member 152 in the groove portion 154 of the one surface 152a of the supporting member 152 is the both ends of the superconducting wire 160 in the recess 135. Only with respect to the support member 152. Furthermore, the superconducting wire 160 is connected to the electrode terminals 131 and 133 only in the recess 135 through solder. That is, in the superconducting current lead 100, the electrode terminals 131, 133, the support member 152, and the superconducting wire 160 are joined only at the fitting portion 152 e between the recess 135 and the lead body 150.

これにより超電導電流リード１００は、湾曲しても、電極端子１３１、１３３間に介設されるリード本体１５０では、支持部材１５２、超電導線材１６０が各々個別に独立して変形できる。よって、超電導電流リード１００の低温側超電導部１２０を湾曲させて超電導装置に設置した場合でも、従来と異なり、湾曲することによって、支持部材１５２、超電導線材１６０の接続部分が剥離することがない。   As a result, even if the superconducting current lead 100 is curved, in the lead body 150 interposed between the electrode terminals 131 and 133, the support member 152 and the superconducting wire 160 can be independently deformed. Therefore, even when the low temperature side superconducting portion 120 of the superconducting current lead 100 is bent and installed in the superconducting device, unlike the conventional case, the connecting portion of the support member 152 and the superconducting wire 160 does not peel off due to the bending.

これに対して、従来の超電導電流リードでは、支持部材にハンダ付けにより超電導線材が接続されているため、従来の超電導電流リードを湾曲させると、支持部材と超電導線材とが剥がれ、その接合部分のハンダによって、支持部材或いは超電導線材の各層を損傷させてしまい、特性を損傷させてしまう可能性がある。   On the other hand, in the conventional superconducting current lead, since the superconducting wire is connected to the support member by soldering, if the conventional superconducting current lead is bent, the supporting member and the superconducting wire are peeled off, and the joint portion is separated. The solder may damage each layer of the support member or the superconducting wire and may damage the characteristics.

特に、設置された超電導電流リードに冷却によって歪みが発生しても、従来と異なり、本実施の形態の超電導電流リード１００では、電極端子１３１、１３３の凹部１３５でそれぞれ嵌合したリード本体１５０の両端部以外の部分で、支持部材１５２と超電導線材１６０とが剥離することがない。すなわち、リード本体１５０が支持部材１５２または電極端子１３１から外れない。   In particular, even if the installed superconducting current lead is distorted by cooling, unlike the conventional case, in the superconducting current lead 100 of the present embodiment, the lead main body 150 fitted in the recess 135 of the electrode terminals 131 and 133 respectively. The support member 152 and the superconducting wire 160 are not separated at portions other than the both ends. That is, the lead body 150 does not come off the support member 152 or the electrode terminal 131.

このように超電導電流リード１００では、超電導線材１６０と電極端子１３１、１３３とをハンダ接合する際に、複数の超電導線材１６０を支持部材１５２とともに、電極端子１３１の凹部１３５内に挿入して嵌合するだけで容易に接続できる。嵌合部分における各溝部１５４にハンダを流すだけで、容易に電気的接続が可能な状態となる。すなわち、従来と異なり、超電導線材１６０と電極端子１３１、１３３とをハンダ接合する際に、支持部材１５２の軸方向両端部の溝から延出した超電導線材毎に、電極端子１３１、１３３の溝に挿入する煩雑な手間がかからない。   As described above, in the superconducting current lead 100, when the superconducting wire 160 and the electrode terminals 131 and 133 are soldered together, the plurality of superconducting wires 160 are inserted into the recesses 135 of the electrode terminals 131 together with the support member 152. You can easily connect. Simply by flowing solder into each groove 154 in the fitting portion, it becomes possible to easily make an electrical connection. That is, unlike the conventional case, when the superconducting wire 160 and the electrode terminals 131 and 133 are soldered together, the grooves of the electrode terminals 131 and 133 are formed for each superconducting wire extending from the grooves at both ends in the axial direction of the support member 152. There is no need for troublesome insertion.

また、超電導線材１６０と電極端子１３１との電気的な接続も、リード本体１５０が嵌合した凹部１３５内にハンダを流すだけで容易に行うことができる。   In addition, the electrical connection between the superconducting wire 160 and the electrode terminal 131 can be easily performed simply by flowing solder into the recess 135 into which the lead body 150 is fitted.

また、超電導電流リード１００では、電極端子１３１、１３３の凹部１３５とリード本体１５０の端部１５１、１５３との嵌合部分だけに、ハンダを流し込むことで、電極端子１３１、１３３と、リード本体１５０における支持部材１５２及び高温超電導線材１６０との間の接合が行われている。   In the superconducting current lead 100, solder is poured into only the fitting portions between the recesses 135 of the electrode terminals 131 and 133 and the end portions 151 and 153 of the lead body 150, so that the electrode terminals 131 and 133 and the lead body 150 are flown. The support member 152 and the high-temperature superconducting wire 160 in FIG.

よって、高温超電導線材１６０は、従来の高温超電導線材と比較して支持部材と高温超電導線材とを接合するハンダの量を減少させることができ、製造コストの低廉化を図ることが出来る。   Therefore, the high-temperature superconducting wire 160 can reduce the amount of solder for joining the support member and the high-temperature superconducting wire as compared with the conventional high-temperature superconducting wire, and can reduce the manufacturing cost.

また、高温超電導線材１６０に歪みが生じても、ハンダを介して支持部材１５２と超電導線材１６０とが全面的に接合されていないため、接合された両者が剥離する可能性が小さく、超電導電流リード１００自体は安定した特性を維持できる。   Further, even if distortion occurs in the high-temperature superconducting wire 160, the support member 152 and the superconducting wire 160 are not completely joined via the solder, so that the possibility that both the joined members are separated is small, and the superconducting current lead 100 itself can maintain stable characteristics.

また、超電導電流リード１００は、従来と異なり、支持部材１５２に超電導線材１６０がハンダによって全面的に取り付けられていない。このため、ハンダ付けする際の熱の影響を受けにくく、熱による超電導線材１６０の性能（具体的には超電導層１６３の性能）の劣化が起こりにくい。   Further, unlike the conventional case, the superconducting current lead 100 does not have the superconducting wire 160 attached to the support member 152 entirely by solder. For this reason, it is hard to receive the influence of the heat at the time of soldering, and deterioration of the performance (specifically, the performance of superconducting layer 163) of superconducting wire 160 by heat does not occur easily.

さらに、超電導線材１６０は、超電導層１６３に磁束ピンニング点１６５（図５参照）を備えるため、磁場のあるところに磁場の影響を考慮されず、湾曲した状態で設置されても、磁場の影響を受けにくく安定した特性を得ることができる。   Furthermore, since the superconducting wire 160 has the magnetic pinning point 165 (see FIG. 5) in the superconducting layer 163, the influence of the magnetic field is not considered even in the presence of the magnetic field, even if it is installed in a curved state. It is difficult to receive and stable characteristics can be obtained.

さらに、支持部材１５２と超電導線材１６０とのハンダによる接合部分が、それぞれの両端部（凹部１３５内に配置される部分）のみであるため、全面的に接合される従来構成と比較して接続抵抗（ハンダ全体の厚み）を小さくできる。   Furthermore, since the joining portions of the support member 152 and the superconducting wire 160 by solder are only both end portions (portions disposed in the recesses 135), the connection resistance compared to the conventional configuration in which the entire surface is joined. (Thickness of the entire solder) can be reduced.

このように超電導電流リード１００によれば、湾曲した状態で超電導装置に設置されても、磁場の影響を受けにくい優れた特性を有する超電導電流リード１００を容易に製造できる。   As described above, according to the superconducting current lead 100, the superconducting current lead 100 having excellent characteristics that are hardly affected by the magnetic field can be easily manufactured even if it is installed in the superconducting device in a curved state.

なお、超電導電流リード１００において、複数の超電導線材１６０は、支持部材１５２の一面１５２ａ側に並べて配設される構成としたが、両面に設けてもよい。   In the superconducting current lead 100, the plurality of superconducting wires 160 are arranged side by side on the one surface 152a side of the support member 152, but may be provided on both surfaces.

図９に示すリード本体１５０Ａでは、支持部材１５２の両面１５２ａ、１５２ｂにそれぞれ複数の溝部１５４が、溝幅より溝深さを長くして、支持部材１５２の長手方向（通電方向）に互いに並行に延在して形成されている。これら溝部１５４内にそれぞれ超電導線材１６０が配設されている。なお、図９〜図１２は、リード本体、超電導線材の変形例を模式的に示す図であり、リード本体、超電導線材において延在方向と直交する断面を示し、図３と同様に、図１のＰ−Ｐ線矢視断面に相当する。   In the lead main body 150A shown in FIG. 9, a plurality of groove portions 154 are formed on both surfaces 152a and 152b of the support member 152 so that the groove depth is longer than the groove width and parallel to each other in the longitudinal direction (energization direction) of the support member 152. It is formed to extend. Superconducting wires 160 are disposed in the grooves 154, respectively. 9 to 12 are diagrams schematically showing modifications of the lead body and the superconducting wire, showing a cross section perpendicular to the extending direction in the lead body and the superconducting wire, and FIG. This corresponds to a cross section taken along the line P-P.

両面１５２ａ、１５２ｂの各溝部１５４内に配設された超電導線材１６０は、長手方向で離間する支持部材１５２の両端部（図２の１５２ｃ、１５２ｄに相当）の溝部１５４内の部位でのみ支持部材１５２に固定される。また、両面１５２ａ、１５２ｂに配設された複数の超電導線材１６０は、支持部材１５２の両端部（図２の１５２ｃ、１５２ｄに相当）とともに、電極端子１３１、１３３（図２参照）の凹部１３５にそれぞれ挿入するだけで、電極端子１３１、１３３に接続できる。また、凹部１３５内にハンダを流すだけで超電導線材１６０と電電極端子１３１、１３３とを電気的に容易に接続できる。   The superconducting wire 160 disposed in each groove portion 154 of both surfaces 152a and 152b is a support member only at a portion in the groove portion 154 at both end portions (corresponding to 152c and 152d in FIG. 2) of the support member 152 spaced apart in the longitudinal direction. It is fixed to 152. In addition, the plurality of superconducting wires 160 arranged on both surfaces 152a and 152b are formed in the recesses 135 of the electrode terminals 131 and 133 (see FIG. 2) together with both ends of the support member 152 (corresponding to 152c and 152d in FIG. 2). It can be connected to the electrode terminals 131 and 133 only by inserting them respectively. In addition, the superconducting wire 160 and the electrode terminals 131 and 133 can be easily electrically connected simply by flowing solder into the recess 135.

また、超電導電流リード１００のリード本体１５０の一面１５２ａにおいて、複数の溝部１５４間の部位に、超電導線材１６０を配設する構成としても良い。この一例を図１０に示す。図１０に示すリード本体１５０Ｂでは、支持部材１５２の両面１５２ａ、１５２ｂに、支持部材の長手方向（通電方向）に延在するように、且つ、溝幅より溝深さを長くして互いに並行に複数の溝部１５４が形成され、各溝部１５４内に超電導線材１６０が配設されている。これら超電導線材１６０に加えて、両面１５２ａ、１５２ｂにおける溝部１５４間の部位に、複数の超電導線材１６０が、その金属基板１６１を一面１５２ａに取り付けた状態で配設されている。   Alternatively, the superconducting wire 160 may be disposed on the surface 152a of the lead main body 150 of the superconducting current lead 100 at a position between the plurality of grooves 154. An example of this is shown in FIG. In the lead main body 150B shown in FIG. 10, both surfaces 152a and 152b of the support member 152 extend in the longitudinal direction (energization direction) of the support member and have a groove depth longer than the groove width and in parallel with each other. A plurality of groove portions 154 are formed, and the superconducting wire 160 is disposed in each groove portion 154. In addition to the superconducting wire 160, a plurality of superconducting wires 160 are disposed in a region between the grooves 154 on both surfaces 152a and 152b with the metal substrate 161 attached to the one surface 152a.

なお、超電導線材１６０が配設される支持部材１５２に形成される溝部１５４は、支持部材１５２の少なくとも一面（ここでは一面１５２ａ）に、支持部材の長手方向（通電方向）に延在するように、且つ、互いに並行であれば、どのように形成されてもよい。   The groove 154 formed in the support member 152 on which the superconducting wire 160 is disposed extends on at least one surface (here, one surface 152a) of the support member 152 in the longitudinal direction (energization direction) of the support member. As long as they are parallel to each other, they may be formed in any way.

また、超電導電流リード１００において本体リード１５０、１５０Ａ、１５０Ｂにおける超電導線材１６０は、図１１に示す超電導線材組１７０に替えて配置してもよい。   Further, in the superconducting current lead 100, the superconducting wire 160 in the main body leads 150, 150A, 150B may be arranged instead of the superconducting wire set 170 shown in FIG.

超電導線材組１７０は、２枚の超電導線材１６０の金属基板１６１同士を合わせて形成され、超電導線材組１７０の表裏面１７０ａ、１７０ｂのそれぞれに、導電性の安定化層１６４が配置されている。この超電導線材組１７０を備えるリード本体の変形例を図１２Ａ、図１２Ｂに示す。   Superconducting wire set 170 is formed by joining together two metal substrates 161 of superconducting wire 160, and conductive stabilization layer 164 is disposed on each of front and back surfaces 170a, 170b of superconducting wire set 170. 12A and 12B show a modification of the lead body including the superconducting wire set 170. FIG.

図１２Ａ、図１２Ｂのリード本体１５０Ｃ、１５０Ｄのように、複数の超電導線材組１７０は、支持部材１５２の溝部１５４内に配置される。ここでは、リード本体１５０Ｃ、１５０Ｄの支持部材１５２の一面１５２ａに形成された溝部１５４内に配設された構成としたが、これに限らない。例えば、リード本体１５０Ｃ、１５０Ｄの他面１５２ｂにも一面１５２ａと同様な形状の溝部１５４を形成し、形成した溝部１５４内に超電導線材１６０を配設する構成としても良い。この溝部１５４内に超電導線材１６０を配置する際に、支持部材１５２の両端部と、超電導線材１６０の両端部とを接着剤あるいはハンダにより接合してもよい。   As shown in lead bodies 150C and 150D of FIGS. 12A and 12B, the plurality of superconducting wire sets 170 are disposed in the groove portion 154 of the support member 152. Here, although it was set as the structure arrange | positioned in the groove part 154 formed in the one surface 152a of the supporting member 152 of lead main body 150C, 150D, it is not restricted to this. For example, a groove portion 154 having the same shape as the one surface 152a may be formed on the other surface 152b of the lead bodies 150C and 150D, and the superconducting wire 160 may be disposed in the formed groove portion 154. When the superconducting wire 160 is disposed in the groove 154, both ends of the support member 152 and both ends of the superconducting wire 160 may be joined by an adhesive or solder.

このように溝部１５４に超電導線材１６０を配置した後、リード本体１５０Ｃ、１５０Ｄの両端部（図２の端部１５１、１５３に相当）を、電極端子１３１、１３３の凹部１３５（図２参照）内に挿入することで、リード本体１５０Ｃ、１５０Ｄの両端部に電極端子１３１、１３３（図２参照）を取り付ける。なお、電極端子１３１、１３３の凹部１３５は、リード本体１５０Ｃ、１５０Ｄの端部形状に対応して形成される。次いで、溝部１５４内にハンダを流して接合することで、凹部１３５内の溝部１５４内において、超電導線材組１７０の２つの安定化層１６４と電極端子１３１、１３３とを効率よく電気的に接続できる。   After arranging the superconducting wire 160 in the groove 154 in this way, both ends of the lead bodies 150C and 150D (corresponding to the ends 151 and 153 in FIG. 2) are placed in the recesses 135 (see FIG. 2) of the electrode terminals 131 and 133. The electrode terminals 131 and 133 (see FIG. 2) are attached to both ends of the lead main bodies 150C and 150D. The recesses 135 of the electrode terminals 131 and 133 are formed corresponding to the end shape of the lead bodies 150C and 150D. Next, by flowing and joining the solder in the groove 154, the two stabilization layers 164 of the superconducting wire set 170 and the electrode terminals 131 and 133 can be efficiently and electrically connected in the groove 154 in the recess 135. .

＜実施例１＞
本実施例１では、ＴＦＡ−ＭＯＤ法で作製した超電導線材１６０は、幅が４．５ｍｍ、厚さ１．０μｍのＹＢＣＯ超電導層１６３と、第１中間層１６２−１をＧｄ_２Ｚｒ_２Ｏ_７（ＧＺＯ）層、第２中間層１６２−２をＣｅＯ_２層とした厚さ１．５μｍの中間層１６２と、１００μｍ厚のハステロイ（登録商標）であるテープ形状の金属基板１６１とで構成した。そして、超電導層１６３の表面には、２０μｍ厚さの銀層（第１安定化層）１６４が、熱的安定性、電気的接触の安定性、機械的強度などの向上を目的として蒸着されている。輸送電流は、この銀の第１安定化層１６４を介して供給される。 <Example 1>
In Example 1, the superconducting wire 160 manufactured by the TFA-MOD method includes a YBCO superconducting layer 163 having a width of 4.5 mm and a thickness of 1.0 μm, and a first intermediate layer 162-1 as Gd ₂ Zr ₂ O _7. A (GZO) layer, an intermediate layer 162 having a thickness of 1.5 μm in which the second intermediate layer 162-2 is a CeO ₂ layer, and a tape-shaped metal substrate 161 that is 100 μm thick Hastelloy (registered trademark). A 20 μm-thick silver layer (first stabilization layer) 164 is deposited on the surface of the superconducting layer 163 for the purpose of improving thermal stability, electrical contact stability, mechanical strength, and the like. Yes. Transport current is supplied through this silver first stabilization layer 164.

支持部材１５２は、幅３６ｍｍ、長さ２２０ｍｍ、板厚１５．０ｍｍの形状をしたオーステナイト系ステンレンスの板材とした。このステンレス製板材の片面には、通電方向（長手方向）に延在する１２本のスリット状の溝部１５４が、幅方向に１ｍｍ間隔で形成されている。また、溝部１５４の深さ４．５ｍｍ、溝幅１２３μｍである。これらの溝部１５４内のそれぞれに、ＹＢＣＯ超電導層１６３を有する超電導線材１６０（計１２本の超電導線材１６０）を配置することでリード本体１５０を構成した。   The support member 152 was an austenitic stainless steel plate having a width of 36 mm, a length of 220 mm, and a plate thickness of 15.0 mm. On one surface of the stainless steel plate material, twelve slit-shaped groove portions 154 extending in the energizing direction (longitudinal direction) are formed at intervals of 1 mm in the width direction. The depth of the groove 154 is 4.5 mm and the groove width is 123 μm. The lead body 150 was configured by disposing superconducting wires 160 having a YBCO superconducting layer 163 (a total of twelve superconducting wires 160) in each of the grooves 154.

リード本体１５０の両端部は、銅で作製したキャップ状の電圧端子である電極端子１３１、１３３を被せた後、市販されているＰｂ−Ｓｎハンダを用いて電極端子１３１、１３３と超電導線材（ＹＢＣＯ線材）１６０をハンダ接続した。電極端子１３１、１３３は、長さ１０５ｍｍ、幅４６ｍｍ、板厚３０ｍｍ、凹部深さ３５ｍｍとし、これら電極１３１，１３３を使用した超電導電流リードの全長３６０ｍｍとした。   Both end portions of the lead body 150 are covered with electrode terminals 131 and 133 that are cap-shaped voltage terminals made of copper, and then the electrode terminals 131 and 133 and a superconducting wire (YBCO) are used by using commercially available Pb-Sn solder. The wire 160 was soldered. The electrode terminals 131 and 133 had a length of 105 mm, a width of 46 mm, a plate thickness of 30 mm, and a recess depth of 35 mm. The total length of the superconducting current lead using these electrodes 131 and 133 was 360 mm.

ステンレス製の金属基板１６１は、過電流通電におけるシャントの役割を担い、且つ薄いテープ状のＹＢＣＯ線材（超電導線材１６０）における熱収縮を緩和する役割を果たす。一対の電極端子１３１、１３３は、電極端子間距離を１５０ｍｍとし、各ＹＢＣＯ線材（超電導線材１６０）毎に１２組設置した。   The metal substrate 161 made of stainless steel plays a role of a shunt in overcurrent energization and plays a role of relaxing thermal contraction in the thin tape-like YBCO wire (superconducting wire 160). The pair of electrode terminals 131 and 133 was installed at 12 sets for each YBCO wire (superconducting wire 160) with a distance between the electrode terminals of 150 mm.

すなわち、実施例１の超電導電流リードは、図５に示す超電導層１６３を備える超電導線材１６０、つまり、磁束ピンニング点１６５を含む超電導層１６３を有する超電導線材１６０と、電極端子１３１、１３３及び支持部材１５２とを備える。これら超電導線材１６０、電極端子１３１、１３３及び支持部材１５２は、互いに凹部１３５内でのみ接合されている。   That is, the superconducting current lead of Example 1 includes a superconducting wire 160 including the superconducting layer 163 shown in FIG. 5, that is, the superconducting wire 160 having the superconducting layer 163 including the magnetic flux pinning point 165, the electrode terminals 131 and 133, and the support member. 152. The superconducting wire 160, the electrode terminals 131, 133, and the support member 152 are joined to each other only in the recess 135.

＜実施例２＞
本実施例２は、上記実施例１において、片面に溝部１５４が形成されたステンレス製板材のもう一方の片面にも、同様に、溝部１５４を形成して超電導線材１６０を配置した超電導電流リードである。すなわち、実施の形態２の超電導電流リードは、幅３６ｍｍ、長さ２２０ｍｍ、板厚１５．０ｍｍのステンレンス製板材の両面のそれぞれに、通電方向（長手方向）に延在する１２本のスリット状の溝部１５４が、幅方向に１ｍｍ間隔で形成されている。これら溝部１５４は深さ４．５ｍｍ、溝幅１２３μｍであって内部にそれぞれに、ＹＢＣＯ超電導層１６３を有する超電導線材１６０（計２４本の超電導線材）が配置されている。リード本体の両端部には、実施例１と同様に構成された電極端子１３１、１３３が被せられ、電極端子１３１、１３３と超電導線材（ＹＢＣＯ線材）１６０とがハンダ接続されている。なお、一対の電極端子１３１、１３３は、電極端子間距離を１２０ｍｍであり、各ＹＢＣＯ線材（超電導線材１６０）毎に２４組設置した。電極端子１３１、１３３及び支持部材１５２は、互いに凹部１３５内でのみ接合されている。 <Example 2>
The second embodiment is a superconducting current lead in which the groove portion 154 is formed on the other surface of the stainless steel plate having the groove portion 154 formed on one side, and the superconducting wire 160 is disposed. is there. That is, the superconducting current lead of the second embodiment has 12 slit-like shapes extending in the energizing direction (longitudinal direction) on both sides of a stainless steel plate having a width of 36 mm, a length of 220 mm, and a plate thickness of 15.0 mm. Grooves 154 are formed at 1 mm intervals in the width direction. These groove portions 154 have a depth of 4.5 mm and a groove width of 123 μm, and superconducting wires 160 (a total of 24 superconducting wires) having a YBCO superconducting layer 163 are disposed therein. Both ends of the lead body are covered with electrode terminals 131 and 133 configured in the same manner as in the first embodiment, and the electrode terminals 131 and 133 and the superconducting wire (YBCO wire) 160 are soldered. The pair of electrode terminals 131 and 133 had an electrode terminal distance of 120 mm, and 24 sets were installed for each YBCO wire (superconducting wire 160). The electrode terminals 131 and 133 and the support member 152 are joined only within the recess 135.

このように構成された超電導電流リードを試料として、クライオスタットの液体窒素を寒剤として、湾曲させた状態、具体的には、試料を半径Ｒ＝１０ｍｍの円筒体の外周に沿って湾曲させた状態で浸漬冷却した。この結果を表１で実施例１、実施例２として示す。   With the superconducting current lead configured in this way as a sample, with the liquid nitrogen of the cryostat as a cryogen, in a curved state, specifically, in a state in which the sample is curved along the outer periphery of a cylindrical body having a radius R = 10 mm Immersion cooled. The results are shown in Table 1 as Example 1 and Example 2.

また、上記実施例１の超電導電流リードにおいて、ピンニング点を含まない超電導線材を有する超電導線材を参考例１とした。すなわち、参考例１は、実施例と同様の超電導電流リード１００において、電極端子１３１、１３３、支持部材１５２及び磁束ピンニング点１６５を含まない超電導線材同士が凹部１３５内の部分以外、つまり嵌合部分以外では接着されていない超電導電流リードである。また、比較例１は、実施例１と同様の電極、支持部材と、実施例１の超電導線材において磁束ピンニング点を含まない超電導線材とを有し、支持部材と超電導線材とが全面的にハンダ付けされている超電導電流リードである。なお、線材の臨界電流値（Ｉ_Ｃ）は、通常の４端子抵抗法を用いて評価し、１μV/cmの電圧基準を用いて定義した。 In addition, in the superconducting current lead of Example 1 described above, a superconducting wire having a superconducting wire not including a pinning point was used as Reference Example 1. That is, Reference Example 1 is a superconducting current lead 100 similar to that of the example, except that the superconducting wires that do not include the electrode terminals 131, 133, the support member 152, and the magnetic flux pinning point 165 are other than the part in the recess 135, that is, the fitting part. It is a superconducting current lead that is not bonded otherwise. Further, Comparative Example 1 has the same electrode and supporting member as in Example 1, and a superconducting wire that does not include a magnetic flux pinning point in the superconducting wire of Example 1, and the supporting member and the superconducting wire are entirely soldered. It is a superconducting current lead attached. The critical current value (I _C ) of the wire was evaluated using a normal four-terminal resistance method and defined using a voltage reference of 1 μV / cm.

表１に示すように電極端子、支持部材、超電導線材の接合部分でのみ、支持部材及び超電導線材同士がハンダ付けされている実施例１の超電導電流リードでは、湾曲した状態における超電導特性Ｉ_Ｃは２４００Ａであり、支持部材と超電導線材との接合外れは見あたらなかった。また、実施例２の超電導電流リードでは、湾曲した状態における超電導特性Ｉ_Ｃは４８００Ａであり、支持部材と超電導線材との接合外れは見あたらなかった。

Electrode terminals as shown in Table 1, the supporting member, only the junction portion of the superconducting wire, the support member and the superconducting current lead in Example 1 the superconducting wire to each other is soldered, superconducting properties I _C in the curved state It was 2400A, and no disconnection between the support member and the superconducting wire was found. Further, in the superconducting current lead in Example 2, the superconducting characteristic I _C in the curved state is 4800A, the junction off the support member and the superconducting wire was found.

比較例１の超電導電流リードでは、湾曲した状態における超電導特性Ｉ_Ｃは６００Ａであり、支持部材と超電導線材との接合外れが見つかった。 The superconducting current lead Comparative Example 1, the superconducting characteristic I _C in a state where the curved is 600A, was found joined out of the support member and the superconducting wire.

このように、実施例１と比較例１との比較でみられるように、湾曲させた状態で超電導装置に設置したとしても、本実施の形態の超電導電流リードは、安定した超電導特性を得ることができる。   Thus, as seen in the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the superconducting current lead of this embodiment can obtain stable superconducting characteristics even if it is installed in a superconducting device in a curved state. Can do.

また、参考例１の超電導電流リードでは、湾曲した状態における超電導特性Ｉ_Ｃは１２００Ａであり、支持部材と超電導線材との接合外れは見あたらなかった。 Further, in the superconducting current lead in Reference Example 1, superconducting properties I _C in the curved state is 1200A, the junction off the support member and the superconducting wire was found.

なお、本実施の形態の超電導電流リードにおいて、複数の超電導線材における磁束ピンニング点を形成するＺｒの添加度合いは、それぞれの超電導線材で異なっていても良い。   In the superconducting current lead of the present embodiment, the degree of addition of Zr that forms magnetic flux pinning points in a plurality of superconducting wires may be different for each superconducting wire.

例えば、支持部材の表裏面のうち少なくとも一面に複数の超電導線材が長手方向に沿って並べて配置された構成において、支持部材の両端に近い超電導線材におけるＺｒの含有度合いを最も大きくするようにしてもよい。   For example, in a configuration in which a plurality of superconducting wires are arranged along the longitudinal direction on at least one of the front and back surfaces of the support member, the Zr content in the superconducting wire close to both ends of the support member may be maximized. Good.

例えば、本実施の形態の超電導電流リード１００では、１２本の超電導線材のうち、支持部材において長手方向に延在する両端側に配置された線材における超電導層に含まれるＺｒを３ｗｔ％とし、これらに隣り合う線材の超電導層のＺｒを１ｗｔ％とする。さらに、１ｗｔ％のＺｒの内側で隣り合う線材の超電導層におけるＺｒを０ｗｔ％とするようにする構成が上げられる。   For example, in the superconducting current lead 100 of the present embodiment, among 12 superconducting wires, Zr contained in the superconducting layer in the wire disposed on both ends extending in the longitudinal direction in the support member is 3 wt%. The Zr of the superconducting layer of the wire adjacent to is 1 wt%. Further, there is a configuration in which Zr in the superconducting layer of the wire adjacent to the inside of 1 wt% Zr is set to 0 wt%.

本発明に係る超電導電流リードは、安定した超電導特性を得ることができ製造が容易である効果を有し、超電導装置に電流を供給するリードとして有用である。   The superconducting current lead according to the present invention has an effect of being able to obtain stable superconducting characteristics and being easily manufactured, and is useful as a lead for supplying a current to a superconducting device.

１１ 極低温容器
１２ 超電導マグネット
１００ 超電導電流リード
１３１、１３３ 電極端子
１３５ 凹部
１５０ リード本体
１５１ 一端部
１５２ 支持部材
１５２ａ 一面
１５２ｃ 一端部
１５２ｄ 他端部
１５２ｅ 嵌合部分
１５４ 溝部
１６０ 超電導線材
１６１ 金属基板
１６２ 中間層
１６３ 超電導層
１６４ 安定化層
１６５ 磁束ピンニング点 11 Cryogenic container 12 Superconducting magnet 100 Superconducting current lead 131, 133 Electrode terminal 135 Recess 150 Lead body 151 One end 152 Support member 152a One surface 152c One end 152d Other end 152e Fitting portion 154 Groove 160 Superconducting wire 161 Metal substrate 162 Intermediate Layer 163 Superconducting layer 164 Stabilization layer 165 Magnetic flux pinning point

Claims (5)

極低温容器内に設置された超電導装置に対して、室温環境下に設置された電源から電力を供給し、低温側の少なくとも一部に、酸化物超電導材料からなるテープ状の超電導線材を用いた超電導電流リードにおいて、
前記酸化物超電導材料は、ＲｅＢａＣｕＯ系（Ｒｅは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＹｂから選択された１又は２種以上の元素を示す）超電導材料であり、前記超電導材料中には、Ｙ，Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｃｅのうち少なくとも一つを含む５０ｎｍ以下の酸化物粒子が磁束ピンニング点として分散されており、
通電方向に延在するスリット状の複数の溝部を有し、前記溝部のそれぞれに、複数の前記超電導線材がそれぞれ配置される支持部材と、
前記通電方向と同じ方向に形成された切り欠き部を有する電極端子と、
を備え、
前記切り欠き部に、前記超電導線材が配置された前記支持部材の端部が嵌合され、前記電極端子は、前記切り欠き部内で前記超電導線材に電気的に接続される、
超電導電流リード。 Electric power is supplied from a power supply installed in a room temperature environment to a superconducting device installed in a cryogenic container, and at least part of the low temperature side uses a tape-shaped superconducting wire made of an oxide superconducting material. In superconducting current leads,
The oxide superconducting material is a ReBaCuO-based superconductor (Re represents one or more elements selected from Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb). In the superconducting material, 50 nm or less oxide particles containing at least one of Y, Zr, Sn, Ti, and Ce are dispersed as magnetic flux pinning points.
A plurality of slit-shaped grooves extending in the energization direction, and a support member in which the plurality of superconducting wires are respectively disposed in the grooves;
An electrode terminal having a notch formed in the same direction as the energization direction;
With
An end of the support member on which the superconducting wire is disposed is fitted into the notch, and the electrode terminal is electrically connected to the superconducting wire in the notch.
Superconducting current lead. 前記超電導線材は、前記電極端子の切り欠き部と嵌合する一端部と、他端部でのみ、前記支持部材に固定されている、
請求項１記載の超電導電流リード。 The superconducting wire is fixed to the support member only at one end and the other end that fit into the notch of the electrode terminal,
The superconducting current lead according to claim 1. 前記磁束ピンニング点は、Ｚｒの酸化物粒子である請求項１又は２記載の超電導電流リード。   The superconducting current lead according to claim 1, wherein the magnetic flux pinning point is an oxide particle of Zr. 前記酸化物超電導材料は、ＲｅＢａ_ｙＣｕ_３Ｏ_ｚ（Ｒｅは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＹｂから選択された１又は２種以上の元素を示し、ｙ≦２及びｚ＝６．２〜７）系超電導材料である、
請求項１から３の何れか一項に記載の超電導電流リード。 The oxide superconducting _{material, ReBa y Cu 3 O z (} Re is, Y, Nd, Sm, Eu , Gd, Tb, Dy, Ho, Er, the one or more elements selected from Tm and Yb Y ≦ 2 and z = 6.2-7) based superconducting material,
The superconducting current lead according to any one of claims 1 to 3. 前記超電導線材は、前記酸化物超電導材料を用いてＴＦＡ―ＭＯＤ法により形成されたＹＢＣＯ系超電導体を有する、
請求項１から４の何れか一項に記載の超電導電流リード。 The superconducting wire has a YBCO superconductor formed by the TFA-MOD method using the oxide superconducting material.
The superconducting current lead according to any one of claims 1 to 4.

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