【事件の表示】
　特許第２９８００９７号「超電導コイル」の請求項１ないし１５に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９８００９７号の請求項１ないし９に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第2980097号の請求項１ないし１５に係る発明についての出願は、平成10年4月15日に特許出願され、平成11年9月17日にその発明について特許権の設定がなされ、その後、その特許について吉田春男より特許異議の申立がなされ、平成12年8月29日に取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成12年10月30日に特許異議意見書が提出されるとともに訂正請求がされ、その後、平成13年4月3日に取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成13年6月4日に特許異議意見書が提出されるとともに訂正請求がされたものである。
　
２．訂正の適否について
　
［２−１］特許権者が求めている訂正の内容は次のとおりのものである。なお、平成13年6月4日付けの訂正請求は、平成12年10月30日付けの訂正請求での訂正事項をすべて包含している。
（１）訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１中の「超電導コイル」を「伝導冷却型の超電導コイル」に、「前記第１および第２のパンケーキコイルの発熱を直接的に冷却する冷却板とを備えた」を「冷凍機からの伝導により前記第１および第２のパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却することによって通電時の温度上昇を抑制する冷却板とを備え、前記冷却板はドーナツ状部分と熱伝導用バー側の部分とからなり、ドーナツ状部分の中央には孔が形成されるとともに、１つの分断スリットが前記ドーナツ状部分の外周から内周に向かって延び、前記ドーナツ状部分の円周方向を分断するように形成されており、さらに、前記ドーナツ状部分の外周部から内周部に向かって半径方向スリット、または、前記ドーナツ状部分の外周と内周との間に複数本、それぞれ直径の異なる円周方向スリットのいずれかが形成され、前記超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成され、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む」に訂正する。
（２）訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項１−１５において、請求項２と５〜６と８〜１０を削除する。これに伴い、請求項の番号３〜４、７、１１〜１５を、それぞれ２〜３、４、５〜９に繰り上げる。
（３）訂正事項ｃ
　特許請求の範囲の請求項３（訂正後の請求項２）中の「超電導コイル」を「伝導冷却型の超電導コイル」に、「前記第１のパンケーキコイルと前記第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置された冷却板」を「前記第１のパンケーキコイルと前記第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置され、冷凍機からの伝導により前記第１および第２のパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却することによって通電時の温度上昇を抑制する冷却板」に、「前記冷却板は、当該超電導コイルにおいてコイル軸方向の端部に配置される」を「前記冷却板は、当該超電導コイルにおいてコイル軸方向の端部のみに配置され、前記超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成され、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む」に訂正する。
［２−２］訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
（１）訂正事項ａについて
　上記訂正事項ａは、
(i)「超電導コイル」を、「伝導冷却型の超電導コイル」に限定するとともに、
(ii)「第１および第２のパンケーキコイルの発熱を直接的に冷却する冷却板」を、「冷凍機からの伝導により第１および第２のパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却することによって通電時の温度上昇を抑制する冷却板を備え、前記冷却板はドーナツ状部分と熱伝導用バー側の部分とからなり、ドーナツ状部分の中央には孔が形成されるとともに、１つの分断スリットが前記ドーナツ状部分の外周から内周に向かって延び、前記ドーナツ状部分の円周方向を分断するように形成されており、さらに、前記ドーナツ状部分の外周部から内周部に向かって半径方向スリット、または、前記ドーナツ状部分の外周と内周との間に複数本、それぞれ直径の異なる円周方向スリットのいずれかが形成されるもの」に限定し、
(iii)「超電導導体」を、「テープ状の形態を有する超電導線から構成されビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む」、
に訂正するものであるから、この訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とした訂正に該当する。
　また、(i) 「伝導冷却型の超電導コイル」については、出願当初の明細書の段落【００３０】の「冷凍機からの伝導による冷却形態に本発明を適用すれば、・・・抑制することが可能になる。」および【００９１】「伝導冷却型コイル」の各記載を総合すれば、当該限定事項は直接的かつ一義的に導き出せる事項である。
(ii)「冷却板」の構成については、段落【００２４】の「冷却板が第１と第２のパンケーキコイルの間に介在するように配置されているので、コイルの発熱を直接的に冷却することができる。・・・小さくすることができる。」および、段落【００２９】の「冷却板は、冷凍機からの伝導により冷却されるように配置される」、段落【００３０】の「複数個のパンケーキコイル間に冷却板を配置することによってコイルを冷却する・・・冷凍機からの伝導による冷却形態に本発明を適用すれば、・・・抑制することが可能になる。」、段落【００６２】の「冷却板をダブルパンケーキコイルの間に配置した方が・・・特に通電電流値が大きくなると、・・・その効果が大きく現れることがわかる。」、段落【００７０】の「図６に示す構造２では、冷却板２はドーナツ状部分２０１と熱伝導用バー側の部分２０３とからなり、ドーナツ状部分２０１の中央には孔２０２が形成されるとともに、ドーナツ状部分２０１の外周部から内周部に向かって半径方向スリット２０４が形成されている。また、図６において上下方向に１つの分断スリット２０５がドーナツ状部分２０１の外周から内周に向かって延び、円周方向を分断するように形成されている。」、段落【００７１】の「図７に示す構造３では、冷却板２はドーナツ状部分２０１と熱伝導用バー側の部分２０３とからなり、ドーナツ状部分２０１の中央には孔２０２が形成されるとともに、それぞれ直径の異なる円周方向スリット２０６がドーナツ状部分２０１の外周と内周との間に複数本形成されている。また、図７の上下方向には１つの分断スリット２０５がドーナツ状部分２０１の外周から内周に向かって延び、ドーナツ状部分２０１の円周方向を分断するように形成されている。」の各記載を総合すれば、当該限定事項は直接的かつ一義的に導き出せる事項である。
(iii) 「超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成されビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む」については、当初明細書の請求項８〜１０に記載されたものである。したがって、上記訂正事項ａは、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
（２）訂正事項ｂについて
　上記訂正事項ｂは、請求項２と５〜６と８〜１０を削除するものであるから、この訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とした訂正に該当する。また、上記訂正事項ｂは、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
（３）訂正事項ｃについて
　上記訂正事項ｃは、
(i)超電導コイルを伝導冷却型の超電導コイルに限定するとともに、(ii)第１のパンケーキコイルと前記第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置された冷却板を、第１のパンケーキコイルと前記第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置され、冷凍機からの伝導により第１および第２のパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却することによって通電時の温度上昇を抑制する冷却板に限定し、
(iii)冷却板は、超電導コイルにおいてコイル軸方向の端部に配置されるを、冷却板は、超電導コイルにおいてコイル軸方向の端部のみに配置され、超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成され、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む、に訂正するものであるから、この訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とした訂正に該当する。
　また、上記訂正事項ｃの(i)、(ii)については、訂正事項ａの(i)、(ii)と同様の理由により、当該限定事項は直接的かつ一義的に導き出せる事項である。訂正事項ｃの(iii)については、当初明細書の段落【００４９】の「超電導コイル１０のコイル軸方向の端部のみに、ほぼ円板状の銅製の冷却板２を配置した。」、請求項８〜１０の各記載を総合すれば、当該限定事項は直接的かつ一義的に導き出せる事項である。したがって、上記訂正事項ｃは新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
［２−３］むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申し立てについて
［３−１］本件発明
　本件請求項１〜９に係る発明は、平成13年6月4日付け訂正請求書の特許請求の範囲の請求項１〜９に記載された以下の通りのものである。
「【請求項１】複数個のパンケーキコイルが積層された構造を有する伝導冷却型の超電導コイルであって、
　超電導導体が巻かれた第１のパンケーキコイルと、
　前記第１のパンケーキコイルの上でコイル軸方向に積重ねられた、超電導導体が巻かれた第２のパンケーキコイルと、
　前記第１のパンケーキコイルと前記第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置され、冷凍機からの伝導により前記第１および第２のパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却することによって通電時の温度上昇を抑制する冷却板とを備え、
　前記冷却板はドーナツ状部分と熱伝導用バー側の部分とからなり、ドーナツ状部分の中央には孔が形成されるとともに、１つの分断スリットが前記ドーナツ状部分の外周から内周に向かって延び、前記ドーナツ状部分の円周方向を分断するように形成されており、さらに、前記ドーナツ状部分の外周部から内周部に向かって半径方向スリット、または、前記ドーナツ状部分の外周と内周との間に複数本、それぞれ直径の異なる円周方向スリットのいずれかが形成され
　前記超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成され、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む、超電導コイル。
　【請求項２】複数個のパンケーキコイルが積層された構造を有する伝導冷却型の超電導コイルであって、
　超電導導体が巻かれた第１のパンケーキコイルと、
　前記第１のパンケーキコイルの上でコイル軸方向に積重ねられた、超電導導体が巻かれた第２のパンケーキコイルと、
　前記第１のパンケーキコイルと前記第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置され、冷凍機からの伝導により前記第１および第２のパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却することによって通電時の温度上昇を抑制する冷却板とを備え、
　前記冷却板は、当該超電導コイルにおいてコイル軸方向の端部のみに配置され、
　前記超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成さ
れ、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む、超電導コイル。
　【請求項３】コイル軸方向に対して垂直な方向に磁場が生じる部分に前記冷却板が配置される、請求項１または２に記載の超電導コイル。
　【請求項４】当該超電導コイルは、真空中に配置される、請求項１または２に記載の超電導コイル。
　【請求項５】前記冷却板には、スリットが形成されている、請求項２に記載の超電導コイル。
　【請求項６】前記スリットは、前記コイル軸を中心とした円周方向に沿って形成されている、請求項５に記載の超電導コイル。
　【請求項７】前記コイル軸方向に０．０５ｋｇ／ｍｍ2以上３ｋｇ／ｍｍ2以下の圧縮力が加えられている、請求項１または２に記載の超電導コイル。
　【請求項８】前記コイル軸方向に０．２ｋｇ／ｍｍ2以上３ｋｇ／ｍｍ2以下の圧縮力が加えられている、請求項７に記載の超電導コイル。
　【請求項９】前記圧縮力は、ばねによって加えられている、請求項７または８に記載の超電導コイル。」
　
［３−２］申立の理由の概要
　　申立人は、甲第１号証ないし甲第７号証を提出し、本件各請求項に係る発明は、甲第１号証ないし甲第７号証に記載された発明であるか、またはそれらに記載された発明に基づいて、当業者が容易に推考することができたものであるから、特許法第２９条第１項第３号または同条第２項の規定に違反して特許がなされたものであり、したがって、本件各請求項に係る発明を取り消すべき旨主張している。
　
［３−３］第２９条第１項第３号および第２９条第２項
（３−３−１）刊行物１（甲第３号証：特開平９−５０９１０号公報）
　　特許異議申立人が証拠として提出した甲第３号証（刊行物１）には、次の事項が記載されている。
　イ．「超伝導コイル冷却装置１において、架台２上には、真空容器１８が設けられる。真空容器１８内には、たとえば銅製の熱シールド容器１６が設けられている。」（【００１０】第１行目〜第１８行目）
　ロ．「熱シールド容器１６内には、超伝導コイル１４が収納される。」（【００１１】第１行目〜第２行目）
　ハ．「超伝導コイル１４は、ＧＭ冷凍機１０の第２ステージ１０ｂによって直接的に冷却される。このような冷却方式において、本発明に従う装置では、ＧＭ冷凍機１０の冷却ステージ（第２ステージ１０ｂ）と、超伝導コイル１４とは、良熱伝導性金属からなる振動吸収部材１５により連結される。」（【００１３】第３行目〜第８行目）
　ニ．「良熱伝導性金属からなる振動吸収部材は、たとえば図３に示すように、その一端を超伝導コイルのボビンと結合する銅製フランジ１７に、他端を冷却ステージの一部を構成する銅製フランジ７に、それぞれ溶接またはろう付けすることにより、取付けることができる。」（【００１４】第１行目〜第６行目）
　ホ．「本発明は、液体窒素温度で超伝導状態を示すことのできるいわゆる高温超電導体を用いた超電導コイルの冷却に適している。いわゆる高温超電導体として、イットリウム系酸化物超電導体、ビスマス系酸化物超電導体、タリウム系酸化物超電導体等の酸化物超電導体（セラミックス超電導体）を用いることができる。」（【００１７】第１行目〜第６行目）
　ヘ．「ビスマス系酸化物超電導体は、高い臨界温度、高い臨界電流密度等を示す線材を比較的容易に得ることができるため、より好ましい。本発明において、酸化物超電導線には、銀または銀合金の安定化材中に酸化物超電導体からなるフィラメントが埋め込まれた構造を有するテープ状酸化物超電導多芯線または単芯線を用いることができる。酸化物超電導体としては、上述したもの、特にビスマス系酸化物超電導体が用いられる。」（【００１７】第１０行目〜第１７行目）
　ト．「［超電導コイルの仕様］．．．．コイル形状：パンケーキ型」（【００２０】第１行目〜第４行目）
　チ．「本発明の装置では、コイルの温度をより低下させることができるので、超電導線の臨界電流密度をより上昇させることができ、より大きな電流を流すことが可能となる。」（【００２４】第５行目〜第８行目）
　
（３−３−２）刊行物２（甲第４号証：特開平６−２６０３３５号公報）
　特許異議申立人が証拠として提出した甲第４号証（刊行物２）には、次の事項が記載されている。
　イ．「【従来の技術】高温超電導マグネットのコイル巻回方法としては、ソレノイド状に巻回するものと、図２に示すように、高温超電導テープを同心状に巻回したパンケーキコイル１を銅ボビン２に装着して積層し、ジョイント３により各コイル間を接続したものがある。」（【０００２】第１行目〜第５行目）
　ロ．「【発明が解決しようとする課題】ここで、パンケーキコイルにおけるコイル全体の磁束密度分布を考えた場合、磁場のコイル軸方向成分は、図３に示すようにクリアボア５の中心付近で最大となり（ＢM）、磁場のコイル径方向成分ＢRはコイル軸方向両端部で最大となる。尚、Ｂoは中心磁場である。ところで、Ｂｉ系線材などでは図４のグラフに示すように、臨界電流Ｉｃの異方性が大きく、磁場のコイル径方向成分でＩｃが大きく低下する。従って、軸方向両端部のコイルで全体のＩｃは決まり、これを上げるにはコイルのターン数をかせぐため、パンケーキコイルの積層枚数を増加するしかなく、多数の線材が必要であるといった問題があった。」（【０００３】第１行目〜第１２行目）
　ハ．「本発明マグネットは、コイル軸方向両端部のコイル導体断面積を増加させることで、ここにより高い電流を流し、結果的にコイル全体の電流量を高め、高磁場を得るものである。」（【０００５】第４行目〜第７行目）
　ニ．「１０枚のパンケーキコイル１を銅ボビン２に装着して積層したものである。各パンケーキコイルは、同図上からＮｏ１、Ｎｏ２・・・・と数え、Ｎｏ１０まである。このようなコイルを２段の冷却ステージを持つ冷凍機で冷却し．．．．」（【０００６】第３行目〜第７行目）
　
（３−３−３）刊行物３（甲第１号証：特開昭６１−２２９３０６号公報）
　イ．「コイルの外側に設置された冷却用配管に熱伝導の良い材料で作られた均熱板を接続し、その均熱板をパンケーキ間、またはソレノイドの層間に挿入して、エポキシなどにより含浸することにより、コイル内部と外側の温度差を小さくし、コイル内の局所的な熱応力を小さくし、短時間で冷却できるようにする。」（公報第２頁右上欄第１行目〜同欄第７行目）
　ロ．「均熱板２は励磁中あるいは変動磁界中で渦電流を少なくするために短冊状にし、できる限り幅を狭くした方がよい。」（公報第２頁左下欄第３行目〜同欄第５行目及び図面第１図）
　
（３−３−４）刊行物４（甲第２号証：特開昭６１−２３３０６号公報）
　イ．「このような強制冷却方式を採用した場合には、前述したようにクライオスタット（図示せず）は、従来の浸漬冷却方式を採用した場合と違って、単なる真空容器となるため、他の冷媒、例えば液体窒素で予冷することができない構造となる。」（第２頁右上欄第１３行目〜同欄第１８行目）
　
　ロ．「コイル５が十分に冷却されて、その温度が５０〜１００Ｋになったら、バルブ９を閉じて冷媒６をすべて冷媒通路４に流す。これによりコイル５はその温度が急激に下がり、コイル５を通電し得る状態、つまり超電導状態にすることができる。」（第３頁右上欄第６−１１行目）
　
　ハ．「第３図にその構造をより具体化した本発明の実施例を示す。この実施例は、導体１をダブルパンケーキ状に巻回した例である。導体１の各パターン間およびパンケーキ間は絶縁物１２で電気的に絶縁されるとともに、パンケーキ間には銅、アルミニュウムなどの熱良導体からなる冷却フィン１０が絶縁された状態で挿入され、かつ冷却フィン１０の外周に熱交換用冷媒通路８が螺旋状に巻回された状態で取り付けられた上、これらがボビン１１に装着されている。」（第３頁左下欄第２行目〜同欄第１１行目及び図面第３図）
　
（３−３−５）刊行物５（甲第５号証：特開昭５８−１３８００７号公報）
　イ．「外径５１０ｍｍ、厚さ２３ｍｍの渦巻きコイル２５個を積み重ねて円筒型コイルを形成し、両端のフランジ４，５間に常温で６tonおよび６０tonプレスで圧力をかけて締付けた場合、および液体窒素で充分冷却し、その温度下で６tonプレスで圧力をかけて締付けた場合の締付フランジ４，５間の寸法を測定した結果は表１に示す通りである。」（第２頁左下欄第１５行目〜右下欄第２行目）
　
（３−３−６）刊行物６（甲第６号証：特開昭５６−１０９３９号公報）
　イ．「平形半導体素子１，例えば平形サイリスタ又は平形ダイオードは、２つの冷却体２及び３の間に配置されている。両冷却体２及び３は、実施例においては液冷式に構成されている。半導体素子１はねじを設けられた２つの締付けボルト４および５の間に配置され、これらのボルトは冷却体２内にねじ止めされている。板ばね６により半導体素子１と冷却体２及び３とは締付けられている。」（第２頁左下欄第４行目〜同欄１２行目）
　ロ．「板ばね６により、冷却体２及び３に半導体素子１を電気的及び熱的に接触させるに必要な実効半導体表面の約２０００Ｎ／ｃｍ2の押圧力が容易に得られる。」（第２頁右上欄第７行目〜同欄第１０行目）
　
（３−３−７）刊行物７（甲第７号証：特開平０８−９７４７３号公報）
　イ．「各スイッチ要素３相互間に後述するスペーサ６を配置すると共に、上下端部にスペーサ６を配置して積層させる。この場合、各スイッチ要素３の中心部に存在する穴に固定軸４を挿通させる際に、予め固定軸４の頭部４ａ側に皿ばね９を挿入した状態で各スイッチ要素３の中心部に存在する穴を挿通させ、固定軸４の雄ねじ４ｂに調整ナット５を螺合させて各スイッチ要素３全体を積層固定したものである。」（【００１９】第１行目〜第８行目）
　ロ．「そこで、永久電流スイッチ１において、皿ばね９、固定軸４、調整ナット５等から構成されるスイッチ要素拘束機構を付与することで、振動による発熱の影響を抑制するためスイッチ要素３に所定の固定力Ｆを印加することができる。」（【００３１】第１行目〜第５行目）
　ハ．「また、前述のスイッチ要素拘束機構は、振動による発熱の影響を抑制する他、永久電流スイッチを冷却する場合に生じる構成部材の熱収縮差を吸収し、低温でもスイッチ要素に所定の固定力Ｆを確保することができる機能である。」（【００３２】第１行目〜第５行目）
　
［３−４］対比・判断
　イ．請求項１に係る発明について 　　　
　本件請求項１に記載された発明は、
（ａ）冷凍機からの伝導によりパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却するために、パンケーキコイルの間に介在するように配置した冷却板を備えるものであって、
（ｂ）冷却板の形状は、ドーナツ状部分と熱伝導用バー側の部分とからなり、ドーナツ状部分の中央には孔が形成されるとともに、１つの分断スリットが前記ドーナツ状部分の外周から内周に向かって延び、前記ドーナツ状部分の円周方向を分断するように形成されており、さらに、前記ドーナツ状部分の外周部から内周部に向かって半径方向スリット、または、前記ドーナツ状部分の外周と内周との間に複数本、それぞれ直径の異なる円周方向スリットのいずれかが形成される、
点を特徴とするものであるが、申立人の提出した甲各号証に記載されたものはいずれも、この特徴を備えておらず、かつ前記各甲号証にはこれを示唆する記載もない。
　
　すなわち、刊行物１のものは、上記「記載事項ハ、ニ」を参照すると、冷凍機からの伝導によりパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却することは示されているものの、パンケーキコイル間に介在するように配置した冷却板を備えないものであるから、上記（ａ）の点は、記載されていない。また、上記（ｂ）の冷却板の形状についても記載されていない。
　
　刊行物２のものは、上記「記載事項ニ」を参照すると、冷凍機からの伝導によりパンケーキコイルを冷却することは示されているものの、パンケーキコイル間に介在するように配置した冷却板を備えないものであるから、上記（ａ）の点は、記載されていない。また、上記（ｂ）の冷却板の形状についても記載されていない。
　
　刊行物３のものは、上記「記載事項イ」を参照すると、パンケーキコイル間に介在するように配置させた「均熱板」を備えることは示されているものの、この「均熱板」は、冷却用配管を介して接続されるものであり、しかも、常温からの予冷却時に使用されるものであって、冷凍機からの伝導によりパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却する「冷却板」は備えないものである。よって、上記（ａ）の点は、記載されていない。また、上記「記載事項ロ」および、第１図を参照すると、「均熱板」を短冊状に形成することは示されているものの、上記（ｂ）の冷却板の形状についても、記載されていない。
　
　刊行物４のものは、上記「記載事項ロ、ハ」を参照すると、パンケーキコイル間に介在するように配置させた「冷却フィン」を備えることは示されているものの、「冷却フィン」は、熱交換用冷媒通路を介して接続されるものであり、しかも、常温からの冷却時に使用されるものであるから、冷凍機からの伝導によりパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却する冷却板は備えないものであり、上記（ａ）の点は、記載されていない。また、上記（ｂ）の冷却板の形状についても、記載されていない。
　
　また、刊行物５ないし７には、超電導コイルの間に介在するように配置した冷却板に関連する事項の記載はない。
　
　そして、本願請求項１に係る発明は、前記（ａ）、（ｂ）の構成を採用した上で、さらに、（ｃ）超電導導体として、テープ状の形態を有する超電導線から構成され、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含むものを用いることによって、冷凍機からの伝導による冷却形態において、通電時の温度上昇を効果的に抑制できるという効果を奏するものである。
　したがって、本願請求項１に係る発明が刊行物１ないし７に記載された事項から、当業者が容易に推考し得るものであるとすることはできない。
　
　ロ．請求項２に係る発明について
　本件請求項２に記載された発明は、
（ａ）「冷却板」は、冷凍機からの伝導によりパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却するために、パンケーキコイルの間に介在するように配置したものであって、
（ｄ）冷却板をコイル軸方向の端部のみに配置する、
点を特徴とするものであるが、申立人の提出した甲各号証に記載されたものはいずれも、この特徴を備えておらず、かつ前記各甲号証にはこれを示唆する記載もない。
　
　すなわち、刊行物１ないし７のものは、上記（ａ）の点は記載されておらず（上記［３−４］対比・判断の「イ．請求項１に係る発明について」参照）、また、上記（ｄ）の冷却板をコイル軸方向の端部のみに配置する点についても、刊行物１ないし７のいずれにも記載されていない。
　
　そして、本願請求項２に係る発明は、前記（ａ）、（ｄ）の構成を採用した上で、さらに、（ｃ）超電導導体として、テープ状の形態を有する超電導線から構成され、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含むものを用いることによって、冷凍機からの伝導による冷却形態において、通電時の温度上昇を効果的に抑制できるという効果を奏するものである。
　したがって、本願請求項２に係る発明が刊行物１ないし７に記載された事項から、当業者が容易に推考し得るものであるとすることはできない。
　
　ハ．請求項３ないし９に係る発明について
　請求項３ないし５、７は、請求項１または２を引用する請求項であり、また、請求項６は請求項５を引用する請求項であり、請求項８（９）は、請求項７（８）を引用する請求項であるから、上記イ、ロと同様の理由により、刊行物１ないし７に記載された事項から、当業者が容易に推考し得るものであるとすることはできない。
　
［むすび］
　以上のとおりであるから、本件の請求項１〜９に係る発明の特許は、特許異議申立ての理由及び証拠によっては取り消すことはできない。
　また、他に本件の請求項１〜９に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年９月１９日（２００１．９．１９）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
・特許第２９８００９７号の明細書において
（１）特許請求の範囲の減縮を目的として、請求項１の記載中「超電導コイル」とあるのを「伝導冷却型の超電導コイル」に、「前記第１および第２のパンケーキコイルの発熱を直接的に冷却する冷却板とを備えた」を「冷凍機からの伝導により前記第１および第２のパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却することによって通電時の温度上昇を抑制する冷却板とを備え、前記冷却板はドーナツ状部分と熱伝導用バー側の部分とからなり、ドーナツ状部分の中央には孔が形成されるとともに、１つの分断スリットが前記ドーナツ状部分の外周から内周に向かって延び、前記ドーナツ状部分の円周方向を分断するように形成されており、さらに、前記ドーナツ状部分の外周部から内周部に向かって半径方向スリット、または、前記ドーナツ状部分の外周と内周との間に複数本、それぞれ直径の異なる円周方向スリットのいずれかが形成され、前記超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成され、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む」に訂正する。
（２）特許請求の範囲の減縮を目的として、請求項２と５〜６と８〜１０を削除する。これに伴い、請求項の番号３〜４、７、１１〜１５を、それぞれ２〜３、４、５〜９に繰り上げる。
（３）特許請求の範囲の減縮を目的として、請求項３（訂正後の請求項２）の記載中「超電導コイル」とあるのを「伝導冷却型の超電導コイル」に、「前記第１のパンケーキコイルと前記第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置された冷却板」を「前記第１のパンケーキコイルと前記第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置され、冷凍機からの伝導により前記第１および第２のパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却することによって通電時の温度上昇を抑制する冷却板」に、「前記冷却板は、当該超電導コイルにおいてコイル軸方向の端部に配置される」を「前記冷却板は、当該超電導コイルにおいてコイル軸方向の端部のみに配置され、前記超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成され、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む」に訂正する。
（５４）【発明の名称】
超電導コイル
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　複数個のパンケーキコイルが積層された構造を有する
伝導冷却型の
　超電導導体が巻かれた第１のパンケーキコイルと、
　前記第１のパンケーキコイルの上でコイル軸方向に積重ねられた、超電導導体が巻かれた第２のパンケーキコイルと、
　前記第１のパンケーキコイルと前記第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置され、
冷凍機からの伝導により
通電時の
ことによって通電時の温度上昇を抑制する
、
　
前記冷却板はドーナツ状部分と熱伝導用バー側の部分とからなり、ドーナツ状部分の中央には孔が形成されるとともに、１つの分断スリットが前記ドーナツ状部分の外周から内周に向かって延び、前記ドーナツ状部分の円周方向を分断するように形成されており、さらに、前記ドーナツ状部分の外周部から内周部に向かって半径方向スリット、または、前記ドーナツ状部分の外周と内周との間に複数本、それぞれ直径の異なる円周方向スリットのいずれかが形成され、
　
前記超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成され、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む、
　【請求項２】　複数個のパンケーキコイルが積層された構造を有する
伝導冷却型の
　超電導導体が巻かれた第１のパンケーキコイルと、
　前記第１のパンケーキコイルの上でコイル軸方向に積重ねられた、超電導導体が巻かれた第２のパンケーキコイルと、
　前記第１のパンケーキコイルと前記第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置され
、冷凍機からの伝導により前記第１および第２のパンケーキコイルの通電時の発熱を直接的に冷却することによって通電時の温度上昇を抑制する
　前記冷却板は、当該超電導コイルにおいてコイル軸方向の端部
のみ
、
　
前記超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成され、ビスマス系超電導体である酸化物超電導体を含む、
　【請求項３】　コイル軸方向に対して垂直な方向に磁場が生じる部分に前記冷却板が配置される、請求項１
または２
　【請求項４】　当該超電導コイルは、真空中に配置される、請求項１
または２
　【請求項５】　前記冷却板には、スリットが形成されている、請求項
２
　【請求項６】　前記スリットは、前記コイル軸を中心とした円周方向に沿って形成されている、請求項
５
　【請求項７】　前記コイル軸方向に０．０５ｋｇ／ｍｍ２以上３ｋｇ／ｍｍ２以下の圧縮力が加えられている、請求項１
または２
　【請求項８】　前記コイル軸方向に０．２ｋｇ／ｍｍ２以上３ｋｇ／ｍｍ２以下の圧縮力が加えられている、請求項
７
　【請求項９】　前記圧縮力は、ばねによって加えられている、請求項
７
８
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　この発明は、超電導コイルに関し、特定的には、小電力で大きな磁場を発生することができるので、磁気分離、結晶引上げなどの各種用途に適用可能な、特に比較的高温下で使用が可能な酸化物高温超電導コイルに関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来、銅などの常電導体を巻いたコイルや液体ヘリウム温度で超電導現象を示す金属系超電導体を巻いたコイルが用いられてきた。
　【０００３】
　しかしながら、銅線を巻いたコイルで高磁場を発生させようとすると、発熱が大きいので、水などを強制的に流してコイルを冷却する必要があった。そのため、常電導体を巻いたコイルは、消費電力が大きい、コンパクト性に欠ける、メンテナンスが困難である等の問題があった。
　【０００４】
　また、金属系超電導体を巻いたコイルは、極低温（温度４Ｋ付近）まで冷却する必要があり、冷却コストが高くなるという問題があるだけでなく、比熱の小さい極低温下でコイルを使用するため、安定性が悪く、クエンチを起こしやすいという特性を有していた。
　【０００５】
　ところが、酸化物高温超電導コイルは、金属系超電導コイルに比べて比較的高温下で使用することができるため、比熱の大きな領域での使用が可能になり、安定性が抜群に良好であることがわかっており、より使い易い超電導マグネット用超電導コイルとして実用化が期待されている。
　【０００６】
　酸化物高温超電導線は、液体窒素温度で超電導現象を示すが、液体窒素温度では臨界電流密度とその磁場特性が比較的よくない。そのため、酸化物高温超電導コイルは、液体窒素温度では、低磁場を発生させるコイルとして使用されているのが現状である。
　【０００７】
　また、酸化物高温超電導コイルは、液体窒素温度以下ではより高性能なコイルとして使用可能であるが、実用に適した冷媒として液体ヘリウムはコストが高く取扱いが煩雑である。そのため、運転コストが安く、かつ取扱いが容易な冷凍機を用いて酸化物高温超電導コイルを極低温に冷却して使用する試みがなされている。
　【０００８】
　従来、浸漬冷却型の金属系超電導コイルの運転においては、クエンチを防止するために臨界電流よりもかなり小さい電流で運転し、発熱のほとんどない状態で超電導コイルを使用する、あるいは超電導線の中に強制的に冷媒を流したり、超電導線のまわりに冷媒が十分通過し得るように隙間をあけて超電導コイルを冷却した状態で使用していた。
　【０００９】
　一方、最近の伝導冷却型の超電導コイルは、コイルのまわりから伝導冷却され、コイルの発熱がほとんどない状態で使用されている。
　【００１０】
　酸化物高温超電導コイルも金属系超電導コイルと同様な手法で冷却することは可能である。しかし、酸化物高温超電導線は、臨界温度が高く、常電導転移が緩やかであるために安定性が高く、クエンチし難い。したがって、酸化物高温超電導コイルを臨界電流付近までの高い電流で運転することが期待されている。臨界電流付近までの電流で超電導コイルを運転するためには超電導コイルの冷却を十分に行なう必要があり、特に冷凍機を用いた伝導冷却方法においては、微小な発熱によって温度を上昇させることなく、超電導コイルを冷却する必要がある。
　【００１１】
　【発明が解決しようとする課題】
　冷凍機による伝導冷却では、冷却能力と冷却パスが制限されるため、効率的な冷却は困難である。
　【００１２】
　従来の方法では、コイルのまわりからのみ伝導冷却が行なわれる。超電導線はコイル内のターン間で電気的に絶縁されているが、その絶縁のために使用される材料は熱伝導が非常に悪いので、コイルのまわりからの伝導冷却ではコイルの内部まで低い熱抵抗で冷却することは困難である。つまり、コイルの内部で小さな発熱が起こると、コイルの温度上昇が非常に大きくなる。したがって、従来の冷却方法ではコイルに許容される発熱は非常に小さくなり、運転電流は臨界電流よりもかなり小さな値となる。
　【００１３】
　酸化物高温超電導コイルは、酸化物高温超電導線の安定性が高いために臨界電流により近い電流で運転することが期待されている。また、酸化物高温超電導コイルにおいてはｎ値（電流−電圧特性の立上がり方）が小さいために、臨界電流より小さい電流の運転で少しずつコイルが発熱する傾向にある。以上のことから、酸化物高温超電導コイルを運転するためには従来よりも効率的な冷却が要求される。
　【００１４】
　なお、ｎ値は下記の関係式で用いられる。
　【００１５】
　【数１】
　【００１６】
　また、酸化物超電導体は、磁場異方性を持っている。酸化物超電導体を配向するように成形された超電導線材は磁場異方性を示し、Ｃ軸に並行な磁場に対して弱く、臨界電流密度の低下がより大きい。酸化物超電導体は、テープ状に成形すると通常テープ面に垂直にＣ軸が配向する。
　【００１７】
　ところで、特開平８−３１６０２２号公報には、絶縁導線の相互間の摩擦熱を抑制し、超電導線と冷凍機との間の冷却性能を高めるようにした超電導コイルの構造が開示されている。その開示された構造では、４００℃以上の熱処理を加えると所定の材質になる超電導線に、無機絶縁層あるいは無機化する絶縁層を被覆して絶縁導線とし、かつ絶縁導線を巻回して巻線部を形成した後、熱処理を加えて構成される超電導コイルにおいて、熱処理温度で軟化または溶融するアルミニウム、あるいはアルミニウム合金等の固着材を絶縁導線の巻同時に巻線部に巻込んでいる。この超電導コイルは、いわゆるワインド・アンド・リアクト法（コイル巻線後、反応熱処理によって超電導体を生成させる方法）によって製造される。
　【００１８】
　しかしながら、この超電導コイルにおいては、以下のような問題点があった。
　まず、この超電導コイルでは４００℃以上の熱処理をする必要がある。そのため、絶縁層を構成する材料は限定されるので、自由度が小さくなる。通常、その絶縁層の材料として厚みが大きなものが用いられる。その結果、超電導コイルを構成する線材の占める割合が小さくなり、超電導コイルの性能が低下することになる。
　【００１９】
　また、上記の超電導コイルにおいて熱処理は不活性ガス中、または還元ガス中で行なう必要がある。酸素雰囲気中で熱処理を行なうと、固着材として用いられるアルミニウムまたはアルミニウム合金が酸化する。これにより、熱伝導特性が劣化する。一方、酸化物高温超電導体からなる超電導線を用いる場合、不活性ガス中、または還元ガス中で熱処理を行なうと、臨界温度、臨界電流密度等の超電導特性が劣化する。
　【００２０】
　さらに、上記の超電導コイルの構造では、固着材が絶縁層を介して超電導線に熱的に接続されている。絶縁層は、金属に比べて熱伝導率が低い。そのため、冷却特性が劣化する。
　【００２１】
　そこで、この発明の目的は、上記のような問題点を解消することであり、冷却効率を高めることが可能な超電導コイルの構造を提供することである。
　【００２２】
　また、この発明の目的は、反応熱処理によって超電導体を生成した後の超電導線をコイル巻線する方法（リアクト・アンド・ワインド法）によって製造される超電導コイルにおいて、冷却効率をより高めることが可能な超電導コイルの構造を提供することである。
　【００２３】
　【課題を解決するための手段】
　この発明に従った超電導コイルは、複数個のパンケーキコイルが積層された構造を有する超電導コイルであって、超電導導体が巻かれた第１のパンケーキコイルと、その第１のパンケーキコイルの上でコイル軸方向に積重ねられた、超電導導体が巻かれた第２のパンケーキコイルと、第１のパンケーキコイルと第２のパンケーキコイルとの間に介在するように配置された冷却板とを備える。
　【００２４】
　上述のように構成された超電導コイルにおいては冷却板が第１と第２のパンケーキコイルの間に介在するように配置されているので、コイルの発熱を直接的に冷却することができる。これにより、コイルの熱抵抗を小さくすることができ、コイルの温度上昇を小さくすることができる。なお、冷却板の材質は、熱伝導の良いものが好ましいが、特に制限されるものではない。
　【００２５】
　この発明の超電導コイルにおいては、好ましくは、コイル軸に対して垂直な方向に磁場が生じる部分に冷却板が配置される。
　【００２６】
　このように冷却板を配置することにより、コイル軸方向に対して垂直な方向に外部から磁場が加えられやすい部分または磁場が発生しやすい部分に冷却板が配置されることになり、発熱の大きいコイルの部分に冷却板を配置することができる。そのため、冷却板の配置によるコイルパッキング率の低下を最低限に抑えた状態でコイルの発熱を効率的に抑制することができる。ここで、コイルパッキング率とは、超電導コイル全体が占める外容積に対して、超電導コイルを構成する超電導導体自身が占める体積の割合をいう。
　【００２７】
　この発明の超電導コイルにおいて、好ましくは、冷却板は、超電導コイルにおいてコイル軸方向の端部に配置される。
　【００２８】
　このように冷却板を配置することにより、ビスマス系超電導線を用いた超電導コイルではコイル端部の発熱が大きいため、コイルの温度上昇を効率的に抑制することができる。
　【００２９】
　また、この発明の超電導コイルにおいて、冷却板は、冷凍機からの伝導により冷却されるように配置されるのが好ましい。
　【００３０】
　この発明に従って複数個のパンケーキコイル間に冷却板を配置することによってコイルを冷却する方法は、コイルを冷媒に浸漬して冷却する形態においても有効であるが、従来から冷却が困難な、冷凍機からの伝導による冷却形態に本発明を適用すれば、コイルの温度上昇をより効果的に抑制することが可能となる。
　【００３１】
　好ましくは、この発明の超電導コイルは真空中に配置される。
　超電導コイルを真空中に配置すると、熱絶縁が容易になり、クライオスタットのコンパクト化が可能であるが、超電導コイルは熱伝導のみでしか冷却されなくなる。このような場合に本発明の超電導コイルの構造を適用すれば、超電導コイルをより効果的に冷却することが可能となる。
　【００３２】
　この発明の超電導コイルを構成する超電導導体は、テープ状の形態を有する超電導線から構成されているのが好ましい。
　【００３３】
　本発明の超電導コイルに使用する線材の形状に制限はないが、テープ状の形態の超電導線を用いるとパンケーキコイルの製造が容易であり、冷却板を複数個のコイルの間に配置することも容易となる。
　【００３４】
　この発明の超電導コイルを構成する超電導導体は、酸化物超電導体を含むのが好ましい。
　【００３５】
　本発明の超電導コイルの構造は、超電導体の種類に関して制限はないが、安定性の高い酸化物高温超電導体を用いたコイルに適用すれば、より効果的である。
　【００３６】
　酸化物高温超電導体の複合材として用いられる材料は、熱伝導度の良好な銀または銀合金が望ましいが、特に制限されるものではない。
　【００３７】
　また、その酸化物超電導体はビスマス系超電導体であるのが好ましい。
　ビスマス系超電導体は酸化物高温超電導体の中でも特に安定性が高いので、本発明の超電導コイルにビスマス系超電導体を適用することにより、上述の効率的な冷却がより効果的に発揮され得る。
　【００３８】
　この発明の超電導コイルの冷却特性をさらに向上させるためには、冷却板として良好な熱伝導体を使用する必要がある。しかし、良好な熱伝導体は一般的に電気的には低抵抗体である。電気的な低抵抗体は、コイルを励磁および減磁させるとき（以下、「励減磁時」という）のように磁場が変化する際に渦電流損失が生じ、結果として発熱が生ずる。伝導冷却型の超電導コイルにおいては、熱をよく通すが、コイルの励減磁時に発熱が生じないような構造の冷却板を用いる必要がある。
　【００３９】
　そこで、この発明の超電導コイルにおいて、好ましくは、冷却板にはスリットが形成されている。
　【００４０】
　冷却板にスリットを形成することにより、コイルの励減磁時において交流損失、特に渦電流損失による発熱を最小限に抑制することができる。その結果、常に効率よく超電導コイルを冷却することが可能となる。
　【００４１】
　さらに好ましくは、冷却板に形成されるスリットは、コイル軸を中心とした円周方向に沿って形成される。
　【００４２】
　コイル軸を中心とした円周方向にスリットを形成することにより、コイル軸の円周方向に沿った熱伝導方向、すなわち円周方向に沿った冷却板による冷却特性を低下させることなく、渦電流損失による発熱を抑制することができるので、より効果的に超電導コイルを冷却することが可能となる。
　【００４３】
　超電導コイルの冷却はコイル軸方向を主体として行なわれる。しかしながら、コイル軸方向の圧縮力が弱いと、接触熱抵抗が大きくなるため、超電導コイルの冷却効率が悪くなる。そこで、コイル軸方向に常に一定の圧縮力がコイルに加えられるように超電導コイルを構成するのが好ましい。
　【００４４】
　好ましくは、この発明の超電導コイルにおいてはコイル軸方向に０．０５ｋｇ／ｍｍ２以上３ｋｇ／ｍｍ２以下の圧縮力が加えられる。さらに好ましくは、コイル軸方向に０．２ｋｇ／ｍｍ２以上３ｋｇ／ｍｍ２以下の圧縮力が加えられる。このように一定範囲の圧縮力がコイル軸方向に加えられることにより、接触熱抵抗を低減させることができる。ただし、大きな圧縮力を用いると、コイル自体がその圧縮力に耐えることができずに劣化してしまう。
　【００４５】
　また、上記のようにコイル軸方向に圧縮力を加えるための手段としては、ばねを用いることが有効である。超電導コイルは、通常、室温下で製作し、極低温下で使用するため、熱歪みによる力もコイルに加えられるため、圧縮力のコントロールは、ばねを使用しないと困難である。すなわち、ばねを用いてコイル軸方向に圧縮力を加えることにより、冷却歪みに左右されることなく、所定の圧縮力をコイル軸方向に加えることが可能となる。
　【００４６】
　【実施例】
　（実施例１）
　ビスマス系酸化物超電導体、主に２２２３相（ＢｉｘＰｂ１−ｘ）２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３ＯＹからなる超電導体が銀によって被覆された超電導線材を準備した。テープ状の超電導線材の幅は３．６±０．４ｍｍ、厚みが０．２３±０．０２ｍｍであった。このテープ状の超電導線を３本重ね合わせて、その重ね合わせられた超電導線の上に順次、厚み約０．１ｍｍのＳＵＳ３１６のステンレステープ、厚み約１５μｍのポリイミドテープを重ね合わせた。このようにして構成されたテープ状の複合体をボビンのまわりに巻付けて、内径６５ｍｍ、外径約２５０ｍｍ、高さ約８ｍｍのダブルパンケーキコイルを製作した。銀で被覆されたビスマス系超電導線材は、ビスマス系超電導体に対する銀の断面積比率が２．４のとき臨界電流が約３０Ａ（７７Ｋ）であるものを使用した。
　【００４７】
　上述のように製作したダブルパンケーキコイルを１２個積層し、各コイル間を接合した。ダブルパンケーキコイル間は、厚み０．１ｍｍのＦＲＰシートを介在させることによって電気絶縁した。
　【００４８】
　このようにして得られた超電導コイル１０は、図１に示すように１２個のダブルパンケーキコイル１がコイル軸方向に積重ねられた構造を有する。超電導コイル１０の上側には銅板３が配置され、下側には銅板４が配置された。このようにして、超電導コイル１０は円板状の銅板３と４で挟み込まれるように固定された。各ダブルパンケーキコイル１の間に銅製のほぼ円板状の冷却板２を配置した。このとき、コイルパッキング率は７１％であった。
　【００４９】
　（実施例２）
　実施例１と同様にして図２に示すように超電導コイル１０を製作した。超電導コイル１０のコイル軸方向の端部のみに、ほぼ円板状の銅製の冷却板２を配置した。このとき、コイルパッキング率は７７％であった。
　【００５０】
　（比較例）
　実施例１と同様にして図３に示すように超電導コイル１０を製作した。このとき、ダブルパンケーキコイル１の間には冷却板を配置しなかった。コイルパッキング率は８０％であった。
　【００５１】
　実施例１、実施例２および比較例で製作された超電導コイル１０は銅板３と４で挟み込まれるように固定された。冷却板２、銅板３と４は、冷凍機のコールドヘッドに接続された熱伝導用バー５に固着された。
　【００５２】
　さらに、図４に示すように、熱伝導用バー５を冷凍機２０のコールドヘッドのセカンドステージ２２に熱的に接続した。コールドヘッドのセカンドステージ２２は、コールドヘッドのファーストステージ２１を介して冷凍機２０から延びている。
　【００５３】
　超電導コイル１０には酸化物高温超電導線からなる電流リード１１が接続された。電流リード１１にはさらに酸化物高温超電導線からなる電流リード１２が接続された。この電流リード１２には銅線からなる電流リード１３が接続された。このようにして、電流リードは、超電導コイル１０からファーストステージ２１の温度アンカ部までは酸化物高温超電導線を用いて熱侵入を抑制し、ファーストステージ２１の温度アンカ部から室温状態の箇所までは銅線を用いた。超電導コイル１０は真空容器３０の中に収容された。真空容器３０には熱シールド板３１が設けられた。これにより、超電導コイル１０は輻射熱から遮蔽された。さらに真空容器３０を収容するように真空容器４０が設けられた。
　【００５４】
　このようにして構成された冷却装置を用いて実施例１、実施例２および比較例の超電導コイルに電流を流してコイルの各部分の温度を測定した。
　【００５５】
　表１は、初期冷却特性（通電電流が０Ａのとき）を示す。
　【００５６】
　【表１】
　【００５７】
　表１に示すように、初期冷却特性としては、比較例、実施例１および実施例２のいずれの超電導コイルの構造においてもコイルの各部分の温度は同一であった。
　【００５８】
　通電試験として各通電電流値において１０分間保持した後の超電導コイルの各部分で測定した温度を表２（実施例１）、表３（実施例２）および表４（比較例）に示す。
　【００５９】
　【表２】
　【００６０】
　【表３】
　【００６１】
　【表４】
　【００６２】
　表２〜表４の結果から、冷却板をダブルパンケーキコイルの間に配置した方が超電導コイルの各部分の温度が低く、超電導コイルの全体が効率的に冷却されていることがわかる。特に、通電電流値が大きくなると、超電導コイルの発熱が大きくなるので、その効果が大きく現れることがわかる。本実施例の超電導線はテープ面に対して垂直方向の磁場に弱いため、それによって超電導コイルのコイル軸方向の端部における発熱が大きくなるため、超電導コイルの端部のみに冷却板が配置された実施例２と、各ダブルパンケーキコイルの間に冷却板が配置された実施例１とでは、あまり冷却効果に違いはなかった。なお、実施例２において、運転電流が２００Ａのとき、約１Ｗ、運転電流が２４０Ａのとき、約８Ｗの発熱量が超電導コイルにおいて測定された。
　【００６３】
　（実施例３）
　ビスマス系酸化物超電導体、主に２２２３相（ＢｉＸＰｂ１−Ｘ）２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３ＯＹからなる超電導体が銀によって被覆された超電導線材を準備した。テープ状の超電導線材の幅は３．６±０．４ｍｍ、厚みが０．２３±０．０２ｍｍであった。このテープ状の超電導線を３本重ね合わせて、その重ね合わせられた超電導線の上に上順次、厚み約０．０５ｍｍのＳＵＳ３１６のステンレステープ、厚み約１５μｍのポリイミドテープを重ね合わせた。このようにして構成されたテープ状の複合体をボビンのまわりに巻付けて、内径８０ｍｍ、外径約２５０ｍｍ、高さ約８ｍｍのダブルパンケーキコイルを製作した。銀で被覆されたビスマス系超電導線材は、ビスマス系超電導体に対する銀の断面積比率が２．４のとき臨界電流が３０〜４０Ａ（７７Ｋ）であるものを使用した。
　【００６４】
　上述のように製作したダブルパンケーキコイルを１２個積層し、各コイル間を接合した。ダブルパンケーキコイル間は、厚み０．１ｍｍのＦＲＰシートを介在させることによって電気絶縁した。
　【００６５】
　このようにして得られた超電導コイル１０は、図１に示すように１２個のダブルパンケーキコイル１がコイル軸方向に積重ねられた構造を有する。超電導コイル１０の上側には銅板３が配置され、下側には銅板４が配置された。このようにして、超電導コイル１０は円板状の銅板３と４で挟み込まれるように固定された。各ダブルパンケーキコイル１の間に銅製のほぼ円板状の冷却板２を配置した。冷却板２、銅板３と４は、冷凍機のコールドヘッドに接続された熱伝導用バー５に固着された。このとき、コイルパッキング率は８０％であった。
　【００６６】
　さらに、図４に示すように、熱伝導用バー５を冷凍機２０のコールドヘッドのセカンドステージ２２に熱的に接続した。コールドヘッドのセカンドステージ２２は、コールドヘッドのファーストステージ２１を介して冷凍機２０から延びている。
　【００６７】
　超電導コイル１０には酸化物高温超電導線からなる電流リード１１が接続された。電流リード１１にはさらに酸化物高温超電導線からなる電流リード１２が接続された。この電流リード１２には銅線からなる電流リード１３が接続された。このようにして、電流リードは、超電導コイル１０からファーストステージ２１の温度アンカ部までは酸化物高温超電導線を用いて熱侵入を抑制し、ファーストステージ２１の温度アンカ部から室温状態の箇所までは銅線を用いた。超電導コイル１０は真空容器３０の中に収容された。真空容器３０には熱シールド板３１が設けられた。これにより、超電導コイル１０は輻射熱から遮蔽された。さらに真空容器３０を収容するように真空容器４０が設けられた。
　【００６８】
　このようにして構成された冷却装置を用いて超電導コイルに電流を流してコイルの励減磁時におけるコイル温度を測定した。このとき、図１の各ダブルパンケーキコイル１の間に配置される冷却板２の構造として３種類のものを採用した。図５〜図７は、それぞれ、冷却板の構造１、構造２、構造３を示す平面図である。
　【００６９】
　図５に示す構造１では、冷却板２はドーナツ状部分２０１と熱伝導用バー側の部分２０３とからなり、ドーナツ状部分２０１の中央には孔２０２が形成されている。
　【００７０】
　図６に示す構造２では、冷却板２はドーナツ状部分２０１と熱伝導用バー側の部分２０３とからなり、ドーナツ状部分２０１の中央には孔２０２が形成されるとともに、ドーナツ状部分２０１の外周部から内周部に向かって半径方向スリット２０４が形成されている。また、図６において上下方向に１つの分断スリット２０５がドーナツ状部分２０１の外周から内周に向かって延び、円周方向を分断するように形成されている。
　【００７１】
　図７に示す構造３では、冷却板２はドーナツ状部分２０１と熱伝導用バー側の部分２０３とからなり、ドーナツ状部分２０１の中央には孔２０２が形成されるとともに、それぞれ直径の異なる円周方向スリット２０６がドーナツ状部分２０１の外周と内周との間に複数本形成されている。また、図７の上下方向には１つの分断スリット２０５がドーナツ状部分２０１の外周から内周に向かって延び、ドーナツ状部分２０１の円周方向を分断するように形成されている。
　【００７２】
　超電導コイルの励減磁は、電気抵抗による発熱が小さい通電電流値が２００Ａのときに行なわれ、スイープ速度を１分とした。励減磁時のコイルの温度特性の測定結果は表５に示される。
　【００７３】
　【表５】
　【００７４】
　表５に示すように、スリットを形成しない冷却板を用いた構造１ではコイル温度が２０Ｋであるのに対し、半径方向に複数本のスリットを形成した構造２では１９Ｋと低い値を示し、さらに円周方向に複数本のスリットを形成した構造３では１７Ｋとより低いコイル温度を示した。このことから、分断スリット２０５を冷却板２に形成することにより、冷却板２における渦電流損失を低下させ、それによる発熱を最小限に抑制することができることがわかる。また、構造３は構造２に比べてコイルの冷却効率が良好であることを示したのは、構造２では複数本の半径方向スリット２０４が形成されることにより円周方向の熱伝導が少し低下するのに対し、構造３では円周方向スリット２０６が円周方向の熱伝導を保持した状態で、すなわち冷却特性を低下させずに渦電流損失による発熱を抑制することができるためであると考えられる。
　【００７５】
　なお、通電電流値が２００Ａで１時間保持した後の超電導コイルの温度は、構造１〜３のいずれの冷却板を採用した場合も、ほぼ同じであり、１２Ｋであり、励減磁を行なわないときには冷却特性に変化はなかった。
　【００７６】
　（実施例４）
　実施例３と同様にして図９に示すような超電導コイル１０を製作した。図９に示す超電導コイルでは、図２に示す超電導コイルにコイル軸方向に圧縮力を加えるために、銅板３の上にばね１０１を配置した。図示されていないが、複数個のばね１０１を銅板３の上で円周状に配置した。ばね１０１はボルト１０２とナット１０３，１０４を用いて固定された。超電導コイル１０のコイル軸方向の端部のみに、ほぼ円板状の銅製の冷却板２を配置した。このとき、冷却板の構造は図５に示す構造１のものを採用した。実施例３と同様に図４に示すように冷凍機を構成し、コイル温度を測定した。コイル温度は、コイル軸方向に加えられる圧縮力を変化させてそれぞれの圧縮力のときの温度を測定した。通電電流値は２９５Ａであり、超電導コイル全体で１Ｗの発熱が生じていた。コイル軸に加えられる各圧縮力において測定された超電導コイルの各部分の温度は表６に示される。
　【００７７】
　【表６】
　【００７８】
　表６の結果から、コイル軸方向の圧縮力が０．０５ｋｇ／ｍｍ２以上であればコイル中心部においても冷却効果が現れ、０．２ｋｇ／ｍｍ２以上になると超電導コイルの各部分の温度が低く保たれ、コイル全体が効率的に冷却されていることがわかる。
　【００７９】
　（実施例５）
　ビスマス系酸化物超電導体、主に２２２３相（ＢｉＸＰｂ１−Ｘ）２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３ＯＹからなる超電導体が銀によって被覆された超電導線材を準備した。テープ状の超電導線材の幅は３．６±０．４ｍｍ、厚みが０．２３±０．０２ｍｍであった。このテープ状の超電導線を４本重ね合わせて、その重ね合わせられた超電導線の上に順次、幅約３．５ｍｍ、厚み約０．２ｍｍのＳＵＳ３１６のステンレステープ、厚み約１００μｍのポリイミドテープを重ね合わせた。このようにして構成されたテープ状の複合体をボビンのまわりに巻付けて、内径９４０ｍｍ、外径約１０１０ｍｍ、高さ約８ｍｍのダブルパンケーキコイルを製作した。銀で被覆されたビスマス系超電導線材は、ビスマス系超電導体に対する銀の断面積比率が２．２のとき臨界電流が３０〜４０Ａ（７７Ｋ）であるものを使用した。
　【００８０】
　上述のように製作したダブルパンケーキコイルを２０個積層し、各コイル間をはんだ付けで接合した。ダブルパンケーキコイル間は、厚み０．１ｍｍのＦＲＰシートを介在させることによって電気絶縁した。
　【００８１】
　このようにして得られた超電導コイル１０は、図８に示すように２０個のダブルパンケーキコイル１がコイル軸方向に積重ねられた構造を有する。超電導コイル１０の上側にはステンレス板７が配置され、下側にはステンレス板８が配置された。このようにして、超電導コイル１０は円板状のステンレス板７と８で挟み込まれるように固定された。各ダブルパンケーキコイル１の間にはアルミニウム合金製のほぼ円板状の厚みが０．８ｍｍの冷却板２を配置した。冷却板２、ステンレス板７と８は、冷凍機のコールドヘッドに接続された熱伝導用バー５に固着された。この実施例の場合、超電導コイルが大型であるため、冷凍機は２台使用した。超電導コイルの製作工程は、室温下にて行なった。
　【００８２】
　電流リードは、超電導コイルからファーストステージの温度アンカ部までは酸化物高温超電導線を用いて熱侵入を抑制し、ファーストステージの温度アンカ部から室温状態の箇所までは銅線を用いた。超電導コイルは熱シールドにより輻射熱を遮蔽した。
　【００８３】
　冷凍機により超電導コイルを約１５Ｋに冷却した後、励磁電流を流して運転した。その結果、励磁電流を２９０Ａまで上昇させたが、超電導コイルは安定した運転特性を示した。
　【００８４】
　次に、超電導コイルを室温の状態まで戻し、樹脂を超電導コイルに含浸させた。超電導コイルにエポキシ樹脂を十分に浸透させた後、１２０℃の大気雰囲気中で約１．５時間の熱処理を行なうことにより、そのエポキシ樹脂を硬化させた。樹脂を含浸した後、超電導コイルを冷凍機によって冷却し、励磁電流を流してコイル通電特性を調べた。その結果、超電導コイルは、エポキシ樹脂の含浸を行なう前と同等の性能を示した。このことから、樹脂を含浸させるために１２０℃で熱処理を施しても、冷却板による超電導コイルの冷却特性に変化が生じないことがわかる。
　【００８５】
　なお、本発明の超電導コイルの構造では、冷却板として、樹脂含浸するときの１３０℃までの熱処理では再結晶化しない金、銀、銅、アルミニウムまたはこれらの合金等の金属材料が用いられるのが好ましい。また、厚みが０．３〜３．０ｍｍの範囲内の冷却板を用いるのが好ましい。冷却板の厚みが小さいと、冷却特性の改善効果が見られず、また、冷却板の厚みが大きくなると、コイルパッキングファクタ（超電導線材のコイル中における占有体積率）が低下する。さらに、冷却板は、絶縁物を介在させずに冷凍機に直接、電気的、熱的に接続されるのが好ましい。絶縁物を介在させて冷却板を冷凍機に接続すると、冷却特性の低下を招く。
　【００８６】
　また、この発明の超電導コイルの構造は、リアクト・アンド・ワインド法によって製作されるコイルに適用されるのが好ましい。
　【００８７】
　上述の実施例は１つの例示として示されるものであり、何ら制限的に解釈されるべきものではない。本発明の範囲は、上述の実施例の説明によって制約されるものではなく、特許請求の範囲によって規定されるものであり、特許請求の範囲と均等の範囲内でのすべての変形例をも含むものであると解釈されるべきである。
　【００８８】
　【発明の効果】
　以上のようにこの発明によれば、パンケーキコイルの間に冷却板を配置することによって超電導コイル全体の冷却特性を向上させ、超電導コイルの発熱量がより大きい場合でも超電導コイルを運転することができる。したがって、本発明の構造を採用することにより、超電導コイルの性能を最大限に発揮させることができる。
　【００８９】
　また、コイル軸方向に対して垂直な方向に磁場が生じる部分、またはコイル軸方向の端部に冷却板を配置することにより、コイルパッキング率を低下させない状態で運転電流を高くすることができる。
　【００９０】
　また、冷却板にスリットを形成することにより、超電導コイルの励減磁時において交流損失、特に渦電流損失による発熱を抑制することができ、好ましくはコイル軸の円周方向に沿ってスリットを形成することにより、冷却板によるコイル伝導冷却特性を低下させることなく、渦電流損失による発熱を抑制することができる。したがって、コイルの励減磁時においても、超電導コイルの性能を最大限に発揮させることができる。
　【００９１】
　さらに、超電導コイルのコイル軸方向に所定範囲の圧縮力を加えることにより、コイル内の熱抵抗を低減させることができ、伝導冷却型コイルにおいて冷却特性を最大限に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の実施例１と３で採用される超電導コイルの構成を概略的に示す側面図である。
　【図２】
　本発明の実施例２で採用される超電導コイルの構成を概略的に示す側面図である。
　【図３】
　本発明の比較例として超電導コイルの構成を示す概略的な側面図である。
　【図４】
　本発明の超電導コイルを冷却するために用いられる冷凍機の概略的な構成を示す図である。
　【図５】
　実施例３で用いられる冷却板の構造１を示す平面図である。
　【図６】
　実施例３で用いられる冷却板の構造２を示す平面図である。
　【図７】
　実施例３で用いられる冷却板の構造３を示す平面図である。
　【図８】
　本発明の実施例５で採用される超電導コイルの構成を概略的に示す側面図である。
　【図９】
　本発明の実施例４で採用される超電導コイルの構成を概略的に示す側面図である。
　【符号の説明】
　１　ダブルパンケーキコイル
　２　冷却板
　１０　超電導コイル
　１０１　ばね
　２０４　半径方向スリット
　２０５　分断スリット
　２０６　円周方向スリット