(57)【要約】【課題】簡易な構成でビスマス系超電導線材の機械的強度を補うことができ、コイルの巻線加工における取扱性と耐性を向上させることができ、電磁気的な容量の大きい超電導コイルを得ることができる超電導線材の接合体、それを用いた超電導コイル及び超電導コイルの製造方法を提供する。【解決手段】複数のテープ状の超電導線材１１は金属テープ１２に対して長さ方向に延びるように並べられ、導電性金属１３で接合されて接合体１４が形成される。超電導線材１１は、Ｂｉ２２２３、Ｂｉ２２１２等のビスマス系酸化物の超電導体を有する。導電性金属１３としては低融点ハンダが用いられる。前記複数の超電導線材１１は、低融点ハンダにより金属テープ１２に接合され、超電導線材１１間も導電性金属１３により接合される。その接合体１４が絶縁被覆層１５を介して巻回されてコイルが形成され、超電導コイルとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビスマス系酸化物の超電導体を有するテープ状の超電導線材が、金属テープに対して長さ方向に延びるように複数並べて接合されていることを特徴とする超電導線材の接合体。
【請求項２】
前記複数の超電導線材は、導電性金属により金属テープに接合されるとともに、超電導線材間も前記導電性金属により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の超電導線材の接合体。
【請求項３】
前記導電性金属は、融点が１１０〜１４０℃の低融点ハンダであることを特徴とする請求項２に記載の超電導線材の接合体。
【請求項４】
前記ビスマス系酸化物の超電導体は、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０−α（αは０〜０．１５）又はＢｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８−α（αは０〜０．１５）であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超電導線材の接合体。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の超電導線材の接合体を巻回してコイルを形成した超電導コイルであって、
前記コイルは、接合体が絶縁被覆層を介して巻回されて形成されていることを特徴とする超電導コイル。
【請求項６】
前記コイルは、複数の超電導線材を内側にし、金属テープを外側にして巻回されて形成されていることを特徴とする請求項５に記載の超電導コイル。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の超電導コイルの製造方法であって、
ビスマス系酸化物の超電導体を有するテープ状の超電導線材を金属テープに対して長さ方向に延びるように複数並べ、導電性金属で接合して接合体を形成した後、該接合体を内周枠の外周に巻回してコイルを形成することを特徴とする超電導コイルの製造方法。
【請求項８】
前記複数の超電導線材を導電性金属で金属テープに接合するとともに、超電導線材間も前記導電性金属で接合することを特徴とする請求項７に記載の超電導コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビスマス系の酸化物超電導体を有する複数のテープ状の超電導線材が金属テープに接合され、さらに巻回されて高磁場マグネット等の電力機器として好適に利用される超電導線材の接合体、それを用いた超電導コイル及び超電導コイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類系酸化物超電導体を用いた酸化物系のテープ状をなす超電導線材を巻回して形成される超電導コイル（超電導パンケーキコイル）は、高磁場マグネット等として好適に利用される。この希土類系酸化物超電導体のうち、ビスマス系の酸化物超電導体は銀合金を構造材としているため機械的強度は弱いが、優れた通電特性を有している。しかしながら、ビスマス系の酸化物超電導体によるテープ状の超電導線材は、例えばその幅が４ｍｍであると、コイルの幅が狭いことから、広い磁場空間を得るためには、多数のコイルを積層する必要があり、構造が複雑になるとともに、製造も容易ではない。
【０００３】
この種のビスマス系酸化物超電導体による超電導コイルが、例えば特許文献１に開示されている。すなわち、当該超電導コイルは、ビスマス系酸化物超電導体のテープ状線材を長手方向に沿って切断され、切断された幅の狭い線材の切断面がハンダからなる被覆層で覆われるようになっている。そして、その幅の狭い線材を覆う被覆層に接触するように、補強材が設けられている。この超電導コイルによれば、幅の狭い線材の切断面を覆うように被覆層を備えていることから、交流損失を低減することができるとともに、超電導体が劣化することを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８２５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した特許文献１に記載されている従来構成の超電導線材は、幅の狭い線材の外周に被覆層が形成され、線材の少なくとも一方の表面の被覆層上に補強材が配置され、さらにそれらを覆うように絶縁被膜が形成されている。そして、そのような超電導線材が複数束ねられてテープ状線材が形成され、そのテープ状線材が巻回されて超電導コイルが構成されるようになっている。このため、超電導線材の構成が複雑であるとともに、テープ状線材の構成すなわち超電導コイルの構成も複雑になるという問題があった。
【０００６】
さらに、幅の狭い超電導線材がそれぞれ別個に補強材で補強され、それらが束ねられてテープ状線材が構成されることから、テープ状線材としての機械的強度が低い上に、コイルの巻線加工を行う場合の取扱性が悪いという問題があった。加えて、超電導コイルの電磁気的な容量を大きくするために、束ねる線材の数を多くすれば、コイルの巻線加工が一層難しくなるという欠点があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的とするところは、簡易な構成でビスマス系超電導線材の機械的強度を補うことができ、コイルの巻線加工における取扱性と耐性を向上させることができるとともに、電磁気的な容量の大きい超電導コイルを得ることができる超電導線材の接合体、それを用いた超電導コイル及び超電導コイルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の超電導線材の接合体は、ビスマス系酸化物の超電導体を有するテープ状の超電導線材が、金属テープに対して長さ方向に延びるように複数並べて接合されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明の超電導線材の接合体は、請求項１に係る発明において、前記複数の超電導線材は、導電性金属により金属テープに接合されるとともに、超電導線材間も前記導電性金属により接合されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明の超電導線材の接合体は、請求項２に係る発明において、前記導電性金属は、融点が１１０〜１４０℃の低融点ハンダであることを特徴とする。
請求項４に記載の発明の超電導線材の接合体は、請求項１から請求項３のいずれか一項に係る発明において、前記ビスマス系酸化物の超電導体は、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０−α（αは０〜０．１５）又はＢｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８−α（αは０〜０．１５）であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明の超電導コイルは、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の超電導線材の接合体を巻回してコイルを形成した超電導コイルであって、前記コイルは、接合体が絶縁被覆層を介して巻回されて形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明の超電導コイルは、請求項５に係る発明において、前記コイルは、複数の超電導線材を内側にし、金属テープを外側にして巻回されて形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明の超電導コイルの製造方法は、請求項５又は請求項６に記載の超電導コイルの製造方法であって、ビスマス系酸化物の超電導体を有するテープ状の超電導線材を金属テープに対して長さ方向に延びるように複数並べ、導電性金属で接合して接合体を形成した後、該接合体を内周枠の外周に巻回してコイルを形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明の超電導コイルの製造方法は、請求項７に係る発明において、前記複数の超電導線材を導電性金属で金属テープに接合するとともに、超電導線材間も前記導電性金属で接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
本発明の超電導線材の接合体は、ビスマス系酸化物の超電導体を有するテープ状の超電導線材が、金属テープに対して長さ方向に延びるように複数並べて接合されることにより形成される。
【００１６】
このため、ビスマス系の複数の超電導線材を金属テープ上に長さ方向に延びるように並べて接合することにより、それらの超電導線材を簡単に補強することができる。従って、得られた接合体を巻線加工することにより、コイルの形成を容易に行うことができる。また、１枚の金属テープには複数枚の超電導線材が接合されていることから、超電導線材の幅を十分に確保することができ、得られるコイルの電磁気的な容量を増加させることができる。
【００１７】
よって、本発明の超電導線材の接合体によれば、簡易な構成でビスマス系超電導線材の機械的強度を補うことができ、コイルの巻線加工における取扱性と耐性を向上させることができるとともに、電磁気的な容量を大きくすることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を具体化した実施形態の超電導線材を示す図であって、（ａ）は金属テープ上に２枚のビスマス系の超電導線材を接合した状態を示す斜視図、（ｂ）は金属テープ上に２枚の超電導線材を導電性金属で接合した状態を示す断面図。
【図２】内周枠の周囲にテープ状の超電導線材を巻回してコイルを形成した状態を示す平面図。
【図３】ビスマス系の超電導線材を示す断面図。
【図４】（ａ）〜（ｅ）はビスマス系の超電導線材の製造工程を示す説明図。
【図５】実施例３における超電導コイルの超電導特性を示し、コイル電流とコイル電圧との関係を示すグラフ。
【図６】比較例２における超電導コイルの超電導特性を示し、コイル電流とコイル電圧との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、超電導線材の接合体及び超電導コイルの実施形態に関し、図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、２枚のテープ状の超電導線材１１は、金属テープ１２に対して長さ方向に延びるように上下に並べて導電性金属１３により接合され、接合体１４が形成される。テープ状の超電導線材１１は金属テープ１２に対して複数枚接合されておればよく、３枚、４枚等であってもよい。前記超電導線材１１は、ビスマス系酸化物の超電導体により形成されている。
【００２０】
前記金属テープ１２は、金属として例えばステンレス鋼、ニッケル系合金（スペシャルメタルズ社製のインコネル）等により形成されている。金属テープ１２の厚さは３０〜２００μｍであることが好ましい。金属テープ１２の厚さが３０μｍを下回ると金属テープ１２が超電導線材１１を補強することが難しくなり、２００μｍを上回ると金属テープ１２の剛性が高くなって超電導線材１１を巻回してコイルを形成することが困難になる。
【００２１】
一方、超電導線材１１の厚さは２００〜３００μｍであることが好ましい。超電導線材１１の厚さが２００μｍより薄い場合には、ビスマス系酸化物の超電導体の含有量が少なくなり、超電導線材１１が超電導特性を十分に発現できなくなる。その一方、超電導線材１１の厚さが３００μｍより厚くなる場合には、超電導線材１１の製造が難しくなるとともに、厚くなるに従ってコイルを形成することが困難になる。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、前記２枚の超電導線材１１は、前記導電性金属１３により金属テープ１２に接合されるとともに、超電導線材１１間も導電性金属１３により接合されている。前記導電性金属１３としては、融点が１１０〜１４０℃の低融点ハンダであることが好ましい。この低融点ハンダとしては、例えばウッド合金（Ｂｉ５０質量％、Ｐｂ２８質量％、Ｓｎ２２質量％で融点が１２４℃）、インジウム−スズ合金（Ｉｎ５２質量％、Ｓｎ４８質量％で融点が１１７℃）、ディ合金（Ｂｉ４７．７質量％、Ｐｂ３３．２質量％、Ｓｎ１８．８質量％、Ｓｂ０．３質量％で融点が１３０℃）等が挙げられる。
【００２３】
前記低融点ハンダの融点が１１０℃未満の場合には、後述する絶縁被覆層１５を形成する絶縁性樹脂の温度上昇によって金属テープ１２に対する超電導線材１１の接合力が低下するおそれがある。その一方、低融点ハンダの融点が１４０℃を超える場合には、超電導線材１１を金属テープ１２に接合する際に１４０℃以上の高温を必要とし、接合作業が難しくなって好ましくない。
【００２４】
図３に示すように、前記テープ状の超電導線材１１は、ビスマス系酸化物の超電導体１６が展伸性を有する金属材料のシース層１７で被覆されて構成されている。このビスマス系酸化物の超電導体１６は、超電導線材１１の製造時に圧延したとき結晶が一方向に並びやすく、通電特性を良好に発現することができる。この超電導体１６が展伸性を有する金属材料のシース層１７で被覆されることにより、超電導線材１１を良好に変形させることができる。
【００２５】
ビスマス系酸化物の超電導体１６は、ビスマス（Ｂｉ）を含む酸化物により形成される超電導物質であり、例えばＢｉ２２２３すなわちＢｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０−α（αは０〜０．１５）、Ｂｉ２２１２すなわちＢｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８−α（αは０〜０．１５）等が用いられる。シース層１７を形成する展伸性を有する金属材料としては、銀、銀合金等が挙げられる。これらの金属材料は、軟かく、伸びが良く、曲げ加工を容易に行うことができる。
【００２６】
図２に示すように、この実施形態の超電導コイル１０は、前記金属テープ１２に２枚の超電導線材１１が接合された接合体１４が、図１（ｂ）に示す絶縁被覆層１５を介して内周枠１８の外周に巻回されて形成されたコイル２０により構成されている。絶縁被覆層１５は接合体１４の超電導線材１１を覆うように形成される。この絶縁被覆層１５は、超電導線材１１を金属テープ１２に接合後、エポキシ樹脂等の絶縁性材料を超電導線材１１表面に塗布したり、接合体１４を１周巻回する毎に絶縁性材料を超電導線材１１の外周面に塗布したりして形成される。前記コイル２０は、２枚の超電導線材１１を内側にし、金属テープ１２を外側にして巻回されて形成されることが好ましい。このコイル２０としては、シングルパンケーキコイル、ダブルパンケーキコイルのいずれも用いられる。
【００２７】
なお、前記内周枠１８は金属テープ１２に対する２枚の超電導線材１１の接合体１４を巻回しやすくするためのものであって、コイル２０の形成後に取り除いても差し支えない。また、図２の一点鎖線に示すように、コイル２０の外周に外周枠１９を配置することが好ましい。この場合、コイル２０が高磁場によるフープ力（電磁力）を受けたときに、そのコイル２０の拡径を抑えることができる。
【００２８】
前記内周枠１８及び外周枠１９は、繊維強化樹脂又は絶縁被覆が施された金属により形成される。繊維強化樹脂としては、ガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等が用いられる。絶縁被覆された金属としては、樹脂被覆されたステンレス鋼等が用いられる。前記コイル２０の外周端部には、超電導線材１１に接続される図示しない一対の電極が設けられる。
【００２９】
次に、前記超電導コイル１０の製造方法について説明する。
まず、テープ状の超電導線材１１の製造方法を説明する。図４（ａ）に示すように、銀又は銀合金製のセグメント用パイプ２１内に超電導体１６の粉末を充填する。続いて、図４（ｂ）に示すように、前記超電導体１６の粉末が充填されたセグメント用パイプ２１をダイス２２に通して単芯伸線２３を作製する。図４（ｃ）に示すように、得られた単芯伸線２３を銀又は銀合金製の外皮用パイプ２４内に多数嵌め込む。次いで、図４（ｄ）に示すように、単芯伸線２３が嵌め込まれた外皮用パイプ２４をダイス２２に通して絞り、多芯伸線２５を作製する。
【００３０】
その後、図４（ｅ）に示すように、前記多芯伸線２５を上下一対の圧延ローラ２６ａ、２６ｂ間に通して一次圧延し、一次圧延体２７を成形する。得られた一次圧延体２７を一次焼結する。一次焼結された一次圧延体２７をさらに前記圧延ローラ２６ａ、２６ｂ間に通して二次圧延し、二次圧延体を成形する。最後に、二次圧延体を二次焼結することにより、テープ状の超電導線材１１を得ることができる。
【００３１】
次いで、図１（ａ），（ｂ）に示すように、前述のテープ状の超電導線材１１を２枚用意する。そして、これら２枚の超電導線材１１を金属テープ１２に対して長さ方向に平行に延びるように並べ、導電性金属１３により接合する。このとき、２枚の超電導線材１１は、導電性金属１３で金属テープ１２に接合されると同時に、２枚の超電導線材１１間が導電性金属１３により接合される。
【００３２】
続いて、図２に示すように、金属テープ１２に対する２枚の超電導線材１１の接合体１４を内周枠１８の周りに巻回してコイル２０を形成する。このとき、２枚の超電導線材１１を内側にし、金属テープ１２を外側にした状態で内周枠１８の周りに巻回する。超電導線材１１を内周側に配置することにより、超電導線材１１の円弧が金属テープ１２の円弧に比べて小さくなることから、圧縮ひずみが大きくなり、コイル２０がフープ力を受けたときに及ぼされる引張りひずみが緩和され、フープ力に対する抵抗性が大きくなる。
【００３３】
次に、前述した本実施形態の超電導線材１１の接合体１４及び超電導コイル１０について作用を説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、ビスマス系酸化物の超電導体１６を有する複数のテープ状をなす超電導線材１１は、金属テープ１２に対して長さ方向に延びるように平行に配置され、導電性金属１３により接合されて接合体１４が形成される。
【００３４】
図２に示すように、得られた接合体１４は、絶縁被覆層１５を介して巻回されてコイル２０が形成される。このとき、機械的強度の低いビスマス系の超電導線材１１は金属テープ１２によりその全体が補強されていることから、接合体１４の巻線加工を円滑に進めることができ、コイル２０を速やかに形成することができる。
【００３５】
また、図１（ａ），（ｂ）に示すように、１枚の金属テープ１２には複数枚の超電導線材１１が並べて接合されていることから、超電導線材１１の幅（高さ）を十分に確保することができる。さらに、超電導線材１１間が導電性金属１３によって導通されることにより、複数枚の超電導線材１１を電気的に一体化することができる。従って、超電導コイル１０は、広い磁場空間を形成することができるとともに、コイル２０の電磁気的な容量を増大させることができる。
【００３６】
以上詳述した実施形態によって得られる効果を以下にまとめて記載する。
（１）この実施形態の超電導線材１１の接合体１４では、ビスマス系のテープ状をなす超電導線材１１が、金属テープ１２の長手方向に延びるように並べた状態で導電性金属１３により接合されて接合体１４が形成されている。
【００３７】
この接合体１４によれば、複数の超電導線材１１を１枚の金属テープ１２で簡単に補強することができる。従って、接合体１４を、絶縁被覆層１５を介して巻線加工することにより、コイル２０の形成を容易に行うことができる。また、接合体１４は１枚の金属テープ１２に複数枚の超電導線材１１が並行して接合されていることから、コイル２０の軸線方向の長さを十分に確保することができ、コイル２０の電磁気的な容量を増加させることができる。
【００３８】
よって、本実施形態の超電導線材１１の接合体１４によれば、簡易な構成でビスマス系の超電導線材１１の機械的強度を補うことができ、コイル２０の巻線加工における取扱性と耐性を向上させることができるとともに、超電導コイル１０の電磁気的な容量を大きくすることができるという優れた効果を奏する。
（２）前記接合体１４では、複数の超電導線材１１が導電性金属１３により金属テープ１２に接合されるとともに、超電導線材１１間も前記導電性金属１３により接合されている。このため、金属テープ１２に対する超電導線材１１の接合強度及び超電導線材１１間の接合強度を高めることができるとともに、超電導線材１１間を導通させて電磁気的な容量を高めることができる。
（３）前記導電性金属１３は、融点が１１０〜１４０℃の低融点ハンダである。そのため、金属テープ１２に対する超電導線材１１の接合を低温で容易に行うことができるとともに、十分な接合強度を得ることができる。
（４）前記ビスマス系酸化物の超電導体１６は、Ｂｉ２２２３又はＢｉ２２１２である。このため、超電導線材１１はビスマス系酸化物の超電導体１６により、優れた通電特性を発揮することができる。
（５）前記超電導コイル１０は、接合体１４が絶縁被覆層１５を介して巻回された状態のコイル２０により構成される。そのため、複数の超電導線材１１が補強された接合体１４により、コイル２０の形成容易性とコイル２０の耐性を高めると同時に、超電導コイル１０の電磁気的な容量増大を図ることができる。
（６）前記コイル２０は、複数の超電導線材１１を内側にし、金属テープ１２を外側にして巻回されて形成されている。従って、コイル２０がフープ力を受けて生ずる引張りひずみを緩和することができ、フープ力に対する抵抗性を高めることができる。
（７）前記金属テープ１２はステンレス鋼又はニッケル系合金により形成されている。従って、金属テープ１２を薄く形成しても、その強度を確保することができ、超電導線材１１を十分に補強することができる。
（８）超電導コイル１０の製造方法は、テープ状の超電導線材１１を金属テープ１２に対して長さ方向に延びるように複数並べ、導電性金属１３で接合して接合体１４を形成した後、該接合体１４を内周枠１８の外周に巻回してコイル２０を形成するものである。このため、複数の超電導線材１１を導電性金属１３で接合して容易に接合体１４を形成することができるとともに、接合体１４を内周枠１８の周りに巻き付けることによりコイル２０を容易に製造することができる。
【００３９】
このとき、複数の超電導線材１１が導電性金属１３で金属テープ１２に接合されるとともに、超電導線材１１間も導電性金属１３で接合される。従って、超電導線材１１を金属テープ１２に対し、さらに超電導線材１１間で強固に接合することができるとともに、超電導線材１１間を導通させて電磁気的な容量増大を図ることができる。
【実施例】
【００４０】
以下に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１、２及び比較例１）
実施例１及び２では、引張試験による接合体１４の強度を測定し、比較例１では超電導線材１１のみについて引張試験による強度を測定した。
【００４１】
金属テープ１２として、実施例１ではステンレス鋼（ＳＵＳ３１０Ｓ）を用い、実施例２ではニッケル系合金（インコネル７５０）を用いた。そして、引張応力を印加した後、引張応力を解除して通電特性を常法により測定し、限界応力（ＭＰａ）及び限界ひずみ（％）を求めた。それらの結果を表１及び表２に示した。なお、限界応力は、超電導線材１１が不可逆的に特性低下する際の引張応力を意味し、限界ひずみは超電導線材１１が不可逆的に特性低下する際のひずみを意味する。
【００４２】
【表１】
2014165070.tif 000003
【００４３】
【表２】
2014165070.tif 000004
表１及び表２の実施例１及び２に示したように、超電導線材１１を金属テープ１２に接合した接合体１４では、限界応力を著しく高めることができるとともに、限界ひずみも向上させることができる。
（実施例３）
実施例３においては、超電導線材１１として、幅４．２ｍｍ、厚さ２３０μｍで、平均の臨界電流密度が１７０Ａ（液体窒素中での自己磁場）のＢｉ２２２３よりなる超電導線材１１を３枚用意した。一方、金属テープ１２として、厚さ２０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３１０Ｓ）よりなるテープを用意した。そして、金属テープ１２上に３枚の超電導線材１１を、金属テープ１２の長さ方向に平行に延びるように並べ、導電性金属１３としての低融点ハンダで接合した。
【００４４】
得られた金属テープ１２に対する超電導線材１１の接合体１４を、内周枠１８の外周に巻付け、内径１００ｍｍ、外径１３５ｍｍのダブルパンケーキコイルを作製した。内周枠１８とダブルパンケーキコイルのセパレート板は、厚さ２．５ｍｍのＧＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂）製である。そして、１周巻く毎にエポキシ樹脂を塗布してコイル２０を巻き進める塗り巻き手法でコイル２０を作製した。この手法では、超電導線材１１間の絶縁を確保しながら、コイル２０を形成してゆくことができる。電極は銅製で、超電導線材１１端部のエポキシ樹脂が塗布されていない銀合金製のシース層１７とハンダ接合した。
【００４５】
得られたダブルパンケーキコイルについて、液体窒素中で通電試験を行った結果を図５に示した。この図５に示すように、１００μＶの電圧が発生したときの通電電流は９７Ａで、コイル２０に用いた超電導線材１１の電流密度は３０００Ａ／ｃｍ２であった。一般的には金属テープ１２によって電流密度が低下すると考えられるが、３枚の超電導線材１１が補い合って通電特性を維持できたものと考えられる。
（比較例２）
次に、比較例２として、前記実施例３で用いた超電導線材１１を３枚用い（金属テープ１２なし）、ダブルパンケーキコイルを３個、実施例３と同様にして作製した。コイルの内径は１００ｍｍ、外径は１３３ｍｍであった。これらのコイル３個を、コイル間に厚さ２．５ｍｍのＧＦＲＰ製のセパレート板を挿入して積層コイルとし、３個のコイルを直列に接続した。得られた積層コイルは、金属テープ１２が入らない分若干細くなったが、高さはコイル間にセパレート板を用いた分４ｍｍ程度高くなったため、体積としてはほとんど実施例３と同じであった。
【００４６】
得られた積層コイルについて、実施例３と同様にして通電試験を行った。電圧は、それぞれのコイルで測定し、電極部分の常電導抵抗や接続抵抗は含まれていない。通電試験の結果を図６に示した。図６において、◇は上部位置のコイル、□は中央位置のコイル及び△は下部位置のコイルの電流−電圧特性を示す。
【００４７】
図６に示したように、中央位置のコイルに比べて、上部位置及び下部位置のコイルは通電特性が大幅に低下した。これは、上部位置及び下部位置のコイルでは、コイルを横切る磁場成分がテープ状の超電導線材１１に垂直に交差するため、低電流で電圧が発生し、通電特性が大きく低下したものと考えられる。その結果、比較例２としての積層コイル全体の通電特性は、上部位置及び下部位置のコイルによって決まり、実施例３に比べて明らかに劣る結果となった。積層コイルにおいて、合計１００μＶの電圧が発生したときの電流は、２０Ａ程度にとどまり、そのときの超電導線材１１の電流密度は２０００Ａ／ｃｍ２であった。
【００４８】
なお、前記各実施形態を次のように変更して具体化することも可能である。
・  前記金属テープ１２に対する超電導線材１１の接合を、導電性金属１３ではなく、エポキシ樹脂等の接着剤で接着することによって行ってもよい。
【００４９】
・  前記接合体１４は、予め複数の超電導線材１１を接合して一体化し、それを金属テープ１２に接合して構成してもよい。
・  前記接合体１４において、超電導線材１１は導電性金属１３によって金属テープ１２に接合されておればよく、超電導線材１１間が導電性金属１３によって接合されていなくてもよい。
【００５０】
・  前記超電導線材１１のシース層１７を形成する展伸性の金属材料として、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等を使用してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０…超電導コイル、１１…超電導線材、１２…金属テープ、１３…導電性金属、１４…接合体、１５…絶縁被覆層、１６…超電導体、１８…内周枠、２０…コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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