JPS5998505A - 超電導電流リ−ド - Google Patents
超電導電流リ−ドInfo
- Publication number
- JPS5998505A JPS5998505A JP20717682A JP20717682A JPS5998505A JP S5998505 A JPS5998505 A JP S5998505A JP 20717682 A JP20717682 A JP 20717682A JP 20717682 A JP20717682 A JP 20717682A JP S5998505 A JPS5998505 A JP S5998505A
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- Japan
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- superconducting
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- superconducting wire
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- super conductive
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
- H01F6/065—Feed-through bushings, terminals and joints
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超電導電流リード、特に、通電時のみならす
超電導コイルの永久電流運転時すなわち電流リードの非
通電時における極低温装置内への熱侵入を大幅に低減す
るための超電導電流リードにおける超電導線の超電導線
支持部材への支持固定構造に関するものである。
超電導コイルの永久電流運転時すなわち電流リードの非
通電時における極低温装置内への熱侵入を大幅に低減す
るための超電導電流リードにおける超電導線の超電導線
支持部材への支持固定構造に関するものである。
添付図面第１図は、従来の超電導電流リードの構造の１
例を示したものであって、図において符号ｌは常電導リ
ード部、コは超電導リード部、３は超電導コイルと接続
される接続端子部、ダは低温断熱容器の真空槽外壁、ｊ
は低温断熱容器のヘリウム槽外壁、６は電流リードの冷
却ガス通路を構成するシース管、りは絶縁気密端子、ｔ
は電流リードに冷却ガスを流したり止めたりするための
パルプ、９は液体ヘリウムである。なお、第１図は片側
の極性のリード部分のみを記載しており、他方の極性の
ものは、同一構造を有するものとして、省略している。
例を示したものであって、図において符号ｌは常電導リ
ード部、コは超電導リード部、３は超電導コイルと接続
される接続端子部、ダは低温断熱容器の真空槽外壁、ｊ
は低温断熱容器のヘリウム槽外壁、６は電流リードの冷
却ガス通路を構成するシース管、りは絶縁気密端子、ｔ
は電流リードに冷却ガスを流したり止めたりするための
パルプ、９は液体ヘリウムである。なお、第１図は片側
の極性のリード部分のみを記載しており、他方の極性の
ものは、同一構造を有するものとして、省略している。
また、図中、熱シールド、す−マルアンカ等は、本発明
と直接関係がないために、これを省略している。
と直接関係がないために、これを省略している。
第１図において、電流通電中は、バルブざを開けてシー
ス管６内に冷却ガスを流し、その冷却ガスでもって常電
導リード部ｌで発生するジュール発熱を取り去るととも
に、超電導リード部コな臨界温度以下に保つことにより
超電導状態にして超電導コイルに電流を供給する。一方
、非通電時には、パルプざを閉じて冷却ガスを流さず、
常温部からの侵入熱は中間のサーマルアンカで取り去り
、残りの低温部への侵入熱は超電導リード部に、例λ グば青銅のような熱伝導率の小さい材料を超電導線支持
部材として超電導線と一緒に用いることにより、大幅に
低減されるようになっている。
ス管６内に冷却ガスを流し、その冷却ガスでもって常電
導リード部ｌで発生するジュール発熱を取り去るととも
に、超電導リード部コな臨界温度以下に保つことにより
超電導状態にして超電導コイルに電流を供給する。一方
、非通電時には、パルプざを閉じて冷却ガスを流さず、
常温部からの侵入熱は中間のサーマルアンカで取り去り
、残りの低温部への侵入熱は超電導リード部に、例λ グば青銅のような熱伝導率の小さい材料を超電導線支持
部材として超電導線と一緒に用いることにより、大幅に
低減されるようになっている。
従って、超電導リード部−の具備すべき条件としては、
（１）電流通電中は超電導リード部の超電導線が超電導
状態を維持できるように十分冷却されるような構造であ
ること （２）超電導リード部の超電導線は臨界温度が高いこと （３）非通電時のヘリウム槽内への熱侵入を極力低減で
きるように、超電導リード部分の熱伝導率が小さいこと
が必要である。このため、超電導線としては、臨界温度
の高いＮｂ３８ｎ線を、また、超電導線支持部材として
は熱伝導率の小さい青銅を使用することが一般に提案さ
れている。
状態を維持できるように十分冷却されるような構造であ
ること （２）超電導リード部の超電導線は臨界温度が高いこと （３）非通電時のヘリウム槽内への熱侵入を極力低減で
きるように、超電導リード部分の熱伝導率が小さいこと
が必要である。このため、超電導線としては、臨界温度
の高いＮｂ３８ｎ線を、また、超電導線支持部材として
は熱伝導率の小さい青銅を使用することが一般に提案さ
れている。
添付図面第コ図及び第３図は、第１図で示した電流リー
ドの超電導リード部分コの構造の従来例を示したもので
あって、第２図に示すものは複数本のＮｂ、８ｎ超電導
ｌ１ｉｌｌｌを青銅の棒／コ中に埋め込んで構成したも
のであり、また、第３図に示すものは、Ｓｎメッキした
青銅の棒２ ／ Ｋ Ｎｂ、Ｓｎ 超電導線の索材コ２
を巻き付けた後、Ｎｂ、８ｎ生成のための熱処理に際し
て青銅の棒コｌとＮｂ、Ｓｎ超電導線素材−一とにＳｎ
が拡散して両者が接着されるようにしたものである。そ
して、図中、それぞれ符号ｌコ、２／は青銅枠、／／
、２コはＮｂ、８ｎ超電導線を示している。従来の超電
導リード部はこのように構成されているために、次に示
すよう（３） な欠点を有している。すなわち、第２図に示す例のよう
な構造を有する場合には、Ｎｂ、８ｎ超電導線／ｌは青
銅棒ｌコに埋め込まれるために機械的強度は有するが、
Ｎｂ 、Ｏｎｎ超電導線／跡熱伝導率の小さい青銅棒ｌ
コにさえぎられて、その構造上直接冷却ガスに接するこ
とができず、熱伝導率の小さいことによって熱の拡散も
押えられ、従って、冷却状態が悪く、常電導リード部か
らの伝熱により、超電導破壊しやすいこと、また、埋込
み構造とするための工程が必要でありコスト高になるこ
と等の欠点があり、また、第３図に示す例のような構造
を有する場合にあっては、構造は簡単であり、かつ、冷
却もＮｂ、８ｎ超電導線ココが直接冷却される構造とな
っているために冷却の面では良好であるが、青銅枠、２
／とＮｂ、ａｎ超電導線ココとの接着強度が十分には得
られず、機械的な外力が加わった場合には、青銅枠λｌ
からＮｂ、８ｎ超電導線ココが剥脱する危険性があり、
例えば超電導磁気浮上車のように、振動のかかることが
予想される超電導装置に適用する場合には、信頼性が低
いと（ダ） いった欠点があった。
ドの超電導リード部分コの構造の従来例を示したもので
あって、第２図に示すものは複数本のＮｂ、８ｎ超電導
ｌ１ｉｌｌｌを青銅の棒／コ中に埋め込んで構成したも
のであり、また、第３図に示すものは、Ｓｎメッキした
青銅の棒２ ／ Ｋ Ｎｂ、Ｓｎ 超電導線の索材コ２
を巻き付けた後、Ｎｂ、８ｎ生成のための熱処理に際し
て青銅の棒コｌとＮｂ、Ｓｎ超電導線素材−一とにＳｎ
が拡散して両者が接着されるようにしたものである。そ
して、図中、それぞれ符号ｌコ、２／は青銅枠、／／
、２コはＮｂ、８ｎ超電導線を示している。従来の超電
導リード部はこのように構成されているために、次に示
すよう（３） な欠点を有している。すなわち、第２図に示す例のよう
な構造を有する場合には、Ｎｂ、８ｎ超電導線／ｌは青
銅棒ｌコに埋め込まれるために機械的強度は有するが、
Ｎｂ 、Ｏｎｎ超電導線／跡熱伝導率の小さい青銅棒ｌ
コにさえぎられて、その構造上直接冷却ガスに接するこ
とができず、熱伝導率の小さいことによって熱の拡散も
押えられ、従って、冷却状態が悪く、常電導リード部か
らの伝熱により、超電導破壊しやすいこと、また、埋込
み構造とするための工程が必要でありコスト高になるこ
と等の欠点があり、また、第３図に示す例のような構造
を有する場合にあっては、構造は簡単であり、かつ、冷
却もＮｂ、８ｎ超電導線ココが直接冷却される構造とな
っているために冷却の面では良好であるが、青銅枠、２
／とＮｂ、ａｎ超電導線ココとの接着強度が十分には得
られず、機械的な外力が加わった場合には、青銅枠λｌ
からＮｂ、８ｎ超電導線ココが剥脱する危険性があり、
例えば超電導磁気浮上車のように、振動のかかることが
予想される超電導装置に適用する場合には、信頼性が低
いと（ダ） いった欠点があった。
本発明は、このような、従来の超電導電流ＩＪ −ドに
おける欠点を除去し、構造が簡単であり、しかも、機械
的に強くかつ冷却も十分行ない得る超電導電流リードを
提供することを目的とするものである。
おける欠点を除去し、構造が簡単であり、しかも、機械
的に強くかつ冷却も十分行ない得る超電導電流リードを
提供することを目的とするものである。
本発明は、この目的を達成するために、超電導リード部
の超電導線支持部材の外表面に、超電導線を収納するた
めの軸方向に形成の直線溝と、前記直線溝に収納の超電
導線を上記超電導線支持部材にバインド固定するための
バインド材料を収納するら旋状溝とを形成し、かつ、冷
却ガスの通路の一部に前記超電導線支持部材の外表面が
露呈されているように構成されていることを特徴とする
ものである。
の超電導線支持部材の外表面に、超電導線を収納するた
めの軸方向に形成の直線溝と、前記直線溝に収納の超電
導線を上記超電導線支持部材にバインド固定するための
バインド材料を収納するら旋状溝とを形成し、かつ、冷
却ガスの通路の一部に前記超電導線支持部材の外表面が
露呈されているように構成されていることを特徴とする
ものである。
以下、本発明をそのｌ実施例を示す第ダ図及び第５図に
基づいて説明する。Ｎｂ 、８ｎ超電導Ｍ、？／は、超
電導線支持部材である青銅枠ＪＪの外表面上に軸方向に
設けられた複数個の直線溝Ｊ３の中に納められ【おり、
また、同じく青銅枠３コの外表面上をら旋状に設けられ
たら旋溝３ダ内には、このら旋溝Ｊダに洛ってバインド
されたバインド材料、例えば、バインド線３５により直
線溝３３中のＮｂ、Ｓｎ超電導線３１が固定される。
基づいて説明する。Ｎｂ 、８ｎ超電導Ｍ、？／は、超
電導線支持部材である青銅枠ＪＪの外表面上に軸方向に
設けられた複数個の直線溝Ｊ３の中に納められ【おり、
また、同じく青銅枠３コの外表面上をら旋状に設けられ
たら旋溝３ダ内には、このら旋溝Ｊダに洛ってバインド
されたバインド材料、例えば、バインド線３５により直
線溝３３中のＮｂ、Ｓｎ超電導線３１が固定される。
また、これらより成る超電導リード部−の両端はそれぞ
れ常電導リード部ｌと接続端子部３とにねじ止めされ、
そのすきまをはんだ３６により充てん固定されるような
構造となっている。超電導リード部コは上記のように構
成されているが、次にその製作過程を説明する。まず、
機械加工により青銅棒に両端ねじ部と直線溝３３及びら
旋溝３１Ｉを加工形成する。次に、Ｎｂ、８ｎ生成反応
前のＮｂ 、８ｎ超電導線３／の素線な直線溝３３内に
収納し、その上からら旋溝３ダに沿って、例えば、銅線
のようなバインド線３！によりＮｂ、？ＳｎＳｎ超電導
線３１インド固定する。そしてこれらを熱処理すること
により、Ｎｂ、８ｎ超電導線３／の素線にＮｂ、８ｎを
生成させ超電導線とする。最後に両端に常電導リード部
と接続端子部とをねじ込み結合しそのすきまをはんだ３
６により充てん固定して完成する。
れ常電導リード部ｌと接続端子部３とにねじ止めされ、
そのすきまをはんだ３６により充てん固定されるような
構造となっている。超電導リード部コは上記のように構
成されているが、次にその製作過程を説明する。まず、
機械加工により青銅棒に両端ねじ部と直線溝３３及びら
旋溝３１Ｉを加工形成する。次に、Ｎｂ、８ｎ生成反応
前のＮｂ 、８ｎ超電導線３／の素線な直線溝３３内に
収納し、その上からら旋溝３ダに沿って、例えば、銅線
のようなバインド線３！によりＮｂ、？ＳｎＳｎ超電導
線３１インド固定する。そしてこれらを熱処理すること
により、Ｎｂ、８ｎ超電導線３／の素線にＮｂ、８ｎを
生成させ超電導線とする。最後に両端に常電導リード部
と接続端子部とをねじ込み結合しそのすきまをはんだ３
６により充てん固定して完成する。
また、バインド用のら旋溝３’ｌのピッチは自由に選択
することができ、かつ、連続しているためにバインド線
３！にある程度のテンションをかけてバインドすること
が可能であり、従って、Ｎｂ ｊ８ｎ超電導線３１を簡
単に、しかも、強固に固定することができる。また、Ｎ
ｂ 、Ｓｎ超電導線３１が青銅棒すなわた超電導線支持
部材３コの表面に露出しているために、冷却ガスに直接
接触し冷却されるばかりでなく、ら旋溝３ダの部分に一
部のフィン効果を持たせることもでき、従って、青銅棒
３コの冷却も十分に行ない得るために、Ｎｂ、Ｓｎ超電
導線３１を超電導状態に保つ上で効果がある。本発明に
よる超電導リード部の構造は以上のように加工及び組立
てがきわめて容易であり、しかも、超電導線の固定が簡
単かつ強固になし得ると共に、冷却効果も十分期待でき
て、前記従来の超電導電流リードにおける欠点をすべて
解消し得るという効果を奏することができる。
することができ、かつ、連続しているためにバインド線
３！にある程度のテンションをかけてバインドすること
が可能であり、従って、Ｎｂ ｊ８ｎ超電導線３１を簡
単に、しかも、強固に固定することができる。また、Ｎ
ｂ 、Ｓｎ超電導線３１が青銅棒すなわた超電導線支持
部材３コの表面に露出しているために、冷却ガスに直接
接触し冷却されるばかりでなく、ら旋溝３ダの部分に一
部のフィン効果を持たせることもでき、従って、青銅棒
３コの冷却も十分に行ない得るために、Ｎｂ、Ｓｎ超電
導線３１を超電導状態に保つ上で効果がある。本発明に
よる超電導リード部の構造は以上のように加工及び組立
てがきわめて容易であり、しかも、超電導線の固定が簡
単かつ強固になし得ると共に、冷却効果も十分期待でき
て、前記従来の超電導電流リードにおける欠点をすべて
解消し得るという効果を奏することができる。
第７図は超電４ｖｔ流リードの構造を示した縦断（り）
面説明図、第２図は超電導電流リードの超電導リード部
の構造の従来例の１例を示した斜俯敞図、第３図は超電
導リード部の他の従来例を示した斜俯敵図、第ダ図は本
発明になる超電導電流リードの超電導リード部の構造の
一実施例を示した一部断面正面図、第５図は第ダ図のＶ
−ＶｌｌＭによる断面図である。 ｌ・・常電導リード部、コ・・超電導リード部、３・・
超電導コイルとの接続端子部、ダ・・低温断熱容器の真
空槽の外壁、Ｓ・・低温断熱容器のヘリウム槽の外壁、
６・・冷却ガス通路を構成するためのシース管、？・・
絶縁気密端子、ざ・・バルブ、９・・液体ヘリウム、ｌ
／、ココ、３１・・超電導線（Ｎｂｊ８ｎ超電導＃）、
ｌコ、２１゜３２・・超電導線支持部材（青銅棒）、３
３・・真空溝１．７４１・・ら旋溝、３５・・バインド
材料（バインド線）、３６・・はんだ。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − （ざ ） 処４図 特許庁長官殿 ■、事件の表示 特願昭５７−２０７１７６ 号
３、補正をする者 ６、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書中、第８頁第７行目に「すなわた」とある
のを「すなわち」と訂正する。 以上 （１１
の構造の従来例の１例を示した斜俯敞図、第３図は超電
導リード部の他の従来例を示した斜俯敵図、第ダ図は本
発明になる超電導電流リードの超電導リード部の構造の
一実施例を示した一部断面正面図、第５図は第ダ図のＶ
−ＶｌｌＭによる断面図である。 ｌ・・常電導リード部、コ・・超電導リード部、３・・
超電導コイルとの接続端子部、ダ・・低温断熱容器の真
空槽の外壁、Ｓ・・低温断熱容器のヘリウム槽の外壁、
６・・冷却ガス通路を構成するためのシース管、？・・
絶縁気密端子、ざ・・バルブ、９・・液体ヘリウム、ｌ
／、ココ、３１・・超電導線（Ｎｂｊ８ｎ超電導＃）、
ｌコ、２１゜３２・・超電導線支持部材（青銅棒）、３
３・・真空溝１．７４１・・ら旋溝、３５・・バインド
材料（バインド線）、３６・・はんだ。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − （ざ ） 処４図 特許庁長官殿 ■、事件の表示 特願昭５７−２０７１７６ 号
３、補正をする者 ６、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書中、第８頁第７行目に「すなわた」とある
のを「すなわち」と訂正する。 以上 （１１
Claims (1)
- 熱伝導率の小さい材料から成る超電導線支持部材及び前
記超電導線支持部材に固定された超電導線から構成され
た超電導リード部と、電気抵抗の小さい常電導性金属材
料から成る常電導リード部と、前記超電導リード部及び
常電導リード部を冷却するための冷却ガスを通す通路と
を備えて、外部の電源から前記常電導リード部及び超電
導リード部を介して、超電導コイルに電流を供給するた
めの超電導電流リードにおいて、前記超電導リード部の
超電導線支持部材の外表面に、前記超電導線を収納する
ための軸方向に形成の直線溝と、前記直線溝に収納の超
電導線を上記超電導線支持部材にバインド固定するため
のバインド材料を収納するら旋状溝とを形成し、かつ、
冷却ガスの通路の一部に前記超電導線支持部材の外表面
が露呈されているように構成されていることを特徴とす
る超電導電流リード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20717682A JPS5998505A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 超電導電流リ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20717682A JPS5998505A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 超電導電流リ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5998505A true JPS5998505A (ja) | 1984-06-06 |
| JPS6350844B2 JPS6350844B2 (ja) | 1988-10-12 |
Family
ID=16535490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20717682A Granted JPS5998505A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 超電導電流リ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5998505A (ja) |
Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6225473A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-03 | Fuji Electric Co Ltd | 超電導機器給電用の電流リ−ド |
| FR2591023A1 (fr) * | 1985-09-30 | 1987-06-05 | Toshiba Kk | Appareil a bobines supraconductrices |
| JPS6361407U (ja) * | 1986-10-11 | 1988-04-23 | ||
| JPS63245909A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電流リ−ド |
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-
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- 1982-11-26 JP JP20717682A patent/JPS5998505A/ja active Granted
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| US5324891A (en) * | 1991-07-01 | 1994-06-28 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Superconducting connecting leads having thermal plug |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6350844B2 (ja) | 1988-10-12 |
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