(57)【要約】【課題】超電導線材の欠陥を感度よく検査する【解決手段】超電導線材の検査装置は、超電導線材（２０）の表面（２０ａ）の法線方向に光を照射する青色ＬＥＤ（１）と、超電導線材（２０）の表面（２０ａ）の法線方向と角度をなす方向に光を照射する赤色ＬＥＤ（２）と、超電導線材（２０）からの反射光（Ｂ１）を主として受光し、かつ超電導線材（２０）からの散乱光（Ｃ２）を主として受光するカラーラインセンサ（３）と、カラーラインセンサ（３）にて受光した光の光量を積算して出力するコンピュータ（５）とを備えている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導線材（２０）に光を照射する照射部（１，２）と、
前記超電導線材からの光を受光する受光部（３）と、
前記受光部にて受光した光の光量を積算して出力する出力部（５）とを備える、超電導線材の検査装置（１０）。
【請求項２】
前記受光部（３）は、前記超電導線材（２０）からの反射光（Ｂ１）を主として受光する反射光受光部である、請求の範囲第１項に記載の超電導線材の検査装置。
【請求項３】
前記受光部（３）は、前記超電導線材（２０）からの散乱光（Ｃ２）を主として受光する散乱光受光部である、請求の範囲第１項に記載の超電導線材の検査装置。
【請求項４】
前記照射部（１）は、前記超電導線材（２０）の表面（２０ａ）の法線方向に光を照射する同軸照射部である、請求の範囲第１項に記載の超電導線材の検査装置。
【請求項５】
前記照射部（３）は、前記超電導線材（２０）の表面（２０ａ）の法線方向と角度をなす方向に光を照射する斜方照射部である、請求の範囲第１項に記載の超電導線材の検査装置。
【請求項６】
請求の範囲第１項に記載の超電導線材の検査装置を２つ以上備える、超電導線材の検査装置。
【請求項７】
前記超電導線材（２０）にレーザ光（Ｄ）を照射しながら前記超電導線材の長手方向に相対的に移動するレーザ光照射部（４３）と、前記超電導線材で反射した前記レーザ光（Ｅ）を受光するレーザ光受光部（４４）と、前記レーザ光受光部における受光位置に基づいて前記超電導線材の変位に関する情報を出力するレーザ式変位計用出力部（４５）とを有するレーザ式変位計（４１）をさらに備える、請求の範囲第１項に記載の超電導線材の検査装置。
【請求項８】
渦電流式変位計用コイル（５２ａ）に交流を流す交流発生部（５３）と、前記超電導線材（２０）に渦電流（５４）を発生させながら前記超電導線材の長手方向に相対的に移動する前記渦電流式変位計用コイルと、前記渦電流の発生による前記渦電流式変位計用コイルの発振状態の変化に基づいて前記超電導線材の変位に関する情報を出力する渦電流式変位計用出力部（５３）とを有する渦電流式変位計をさらに備える、請求の範囲第１項に記載の超電導線材の検査装置。
【請求項９】
前記超電導線材（２０）に接触しながら前記超電導線材の長手方向に相対的に移動し、かつ前記超電導線材の変位に連動するプローブ（６４）と、前記プローブに取り付けられた鉄心（６５）と、前記鉄心の移動によって誘導起電力を発生する接触式変位計用コイル（６２ａ、６２ｂ）と、前記誘導起電力に基づいて前記超電導線材の変位に関する情報を出力する接触式変位計用出力部（６６）とを有する接触式変位計をさらに備える、請求の範囲第１項に記載の超電導線材の検査装置。
【請求項１０】
前記超電導線材（２０）の長手方向に並んで配置され、かつ前記超電導線材の幅方向の中心（Ｈ１〜Ｈ３）を測定する第１〜第３の重心評価計（７１〜７３）をさらに備える、請求の範囲第１項に記載の超電導線材の検査装置。
【請求項１１】
超電導線材（２０）の表面（２０ａ）の法線方向に光を照射する同軸照射部（１）と、
前記超電導線材（２０）の表面（２０ａ）の法線方向と角度をなす方向に光を照射する斜方照射部（２）と、
前記超電導線材（２０）からの反射光（Ｂ１）を主として受光する反射光受光部（３）と、
前記超電導線材（２０）からの散乱光（Ｃ２）を主として受光する散乱光受光部（３）と、
前記反射光受光部および前記散乱光受光部にて受光した光の光量を積算して出力する出力部（５ａ）とを備える、超電導線材の検査装置。
【請求項１２】
請求の範囲第１１項に記載の超電導線材の検査装置を２つ以上備える、超電導線材の検査装置。
【請求項１３】
超電導線材（２０）に光を照射する照射工程と、
前記超電導線材からの光を受光する受光工程と、
受光した光の光量を積算して出力する出力工程とを備える、超電導線材の検査方法。
【請求項１４】
前記受光工程において、前記超電導線材（２０）からの反射光を主として受光する、請求の範囲第１３項に記載の超伝導線材の検査方法。
【請求項１５】
前記受光工程において、前記超電導線材（２０）からの散乱光を主として受光する、請求の範囲第１３項に記載の超伝導線材の検査方法。
【請求項１６】
前記照射工程において、前記超電導線材（２０）の表面（２０ａ）の法線方向に光を照射する、請求の範囲第１３項に記載の超電導線材の検査方法。
【請求項１７】
前記照射工程において、前記超電導線材（２０）の表面（２０ａ）の法線方向と角度をなす方向に光を照射する、請求の範囲第１３項に記載の超電導線材の検査方法。
【請求項１８】
前記超電導線材（２０）の長手方向に沿ってレーザ光（Ｄ）を照射する工程と、
前記超電導線材で反射した前記レーザ光（Ｅ）を受光する工程と、
前記レーザ光を受光した位置に基づいて前記超電導線材の変位に関する情報を出力する工程とをさらに備える、請求の範囲第１３項に記載の超電導線材の検査方法。
【請求項１９】
交流を流した渦電流式変位計用コイル（５２ａ）を用いて前記超電導線材（２０）の長手方向に沿って前記超電導線材に渦電流（５４）を発生させる工程と、
前記渦電流の発生による前記渦電流式変位計用コイルの発振状態の変化に基づいて前記超電導線材の変位に関する情報を出力する工程とをさらに備える、請求の範囲第１３項に記載の超電導線材の検査方法。
【請求項２０】
鉄心（６５）が取り付けられたプローブ（６４）を前記超電導線材（２０）に接触させながら前記超電導線材の長手方向に相対的に移動させ、前記プローブを前記超電導線材に連動させる工程と、前記鉄心の移動によって接触式変位計用コイル（６２ａ、６２ｂ）に誘導起電力を発生させ、前記誘導起電力に基づいて前記超電導線材の変位に関する情報を出力する工程とをさらに備える、請求の範囲第１３項に記載の超電導線材の検査方法。
【請求項２１】
前記超電導線材（２０）の長手方向における第１の位置における幅方向の中心（Ｈ１）を測定する工程と、
前記超電導線材の長手方向における第２の位置における幅方向の中心（Ｈ２）を測定する工程と、
前記超電導線材の長手方向における第３の位置における幅方向の中心（Ｈ３）を測定する工程とをさらに備える、請求の範囲第１３項に記載の超電導線材の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導線材の検査装置および検査方法に関し、より特定的には、超電導線材の欠陥を感度よく検査することのできる超電導線材の検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導ケーブルなどの超電導機器は、多数の超電導線材によって構成されている。超電導機器を使用する際には、超電導機器中の超電導体フィラメントを臨界温度（Ｔc）以下に冷却するために、たとえば液体窒素や液体ヘリウムなどの液体冷媒に超電導機器が浸漬され、極低温に保持される。一方、たとえば点検などの際には、液体冷媒から超電導機器が取り出され、室温の気体冷媒などを超電導機器の周りに流入させることにより、極低温から室温にまで温度上昇される。しかし、液体冷媒浸漬後に室温へ温度上昇する際には、超電導機器を構成する超電導線材にバルーニングが生じることがある。
【０００３】
バルーニングとは、超電導線材内に浸入した液体冷媒が温度上昇によって気化し、気化したガスが外に放出されない結果、超電導線材内部の圧力が上昇し、超電導線材が膨張する現象である。バルーニングの原因は、液体冷媒に超電導機器が浸漬された際に超電導線材の表面に存在するピンホールなどの欠陥を通じて液体冷媒が線材内部へ侵入し、温度上昇とともにこの液体冷媒が気化し、膨張することにある。バルーニングが発生した箇所は、超電導線材の電流経路が分断され、臨界電流値などの超電導特性の低下を招く。なお、バルーニングの現象については、たとえばL.Masur, et al., "Long Length Manufacturing of High Performance BSCCO-2223 Tape for the Detroit Edison Power Cable Project"（非特許文献１）に開示されている。
【０００４】
そこで、バルーニングの発生を防止することを目的として、超電導線材を実際に使用する前に欠陥の有無が検査されている。このような検査（試験）の１つである加圧窒素試験は、１ＭＰａ程度に加圧した液体冷媒中に所定時間超電導線材を浸漬して冷却し、その後超電導線材を室温まで急激に昇温して、バルーニングの発生の有無を検査する試験である。加圧窒素試験では、バルーニングの発生の有無により欠陥のある超電導線材か否かが検査されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】L.Masur, et al., "Long Length Manufacturing of High Performance BSCCO-2223 Tape for the Detroit Edison Power Cable Project", IEEE Trans. Appl. Superconductivity., vol.11, No.1, pp. 3256-3260.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、加圧窒素試験では、超電導線材の欠陥を感度よく検査できないという問題があった。上述のように加圧窒素試験では、所定時間超電導線材を浸漬することで、欠陥のある超電導線材の内部へ液体冷媒を侵入させている。しかし、欠陥が小さい場合には、欠陥を通じて液体冷媒が線材内部へ侵入するのに時間がかかる。このため、小さな欠陥のある超電導線材には、加圧窒素試験の浸漬時間では液体冷媒が十分に侵入せず、バルーニングが発生しないことがあった。また、加圧窒素試験を複数回繰り返したとしても、やはりバルーニングが発生しないことがあった。
【０００７】
一方、送電・配電ケーブルなどの超電導機器では、数十年間の使用に耐えうる耐久性が求められている。数十年間の使用の際には小さな欠陥であってもバルーニングの発生の原因になるので、小さい欠陥についても感度よく検出する必要がある。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、超電導線材の欠陥を感度よく検査することのできる超電導線材の検査装置および検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の局面における超電導線材の検査装置は、超電導線材に光を照射する照射部と、超電導線材からの光を受光する受光部と、受光部にて受光した光の光量を積算して出力する出力部とを備えている。
【００１０】
本発明の超電導線材の検査方法は、超電導線材に光を照射する照射工程と、超電導線材からの光を受光する受光工程と、受光した光の光量を積算して出力する出力工程とを備えている。
【００１１】
本発明の一の局面における超電導線材の検査装置および検査方法によれば、超電導線材における欠陥の部分で反射した光と、超電導線材の欠陥のない部分で反射した光とは、欠陥の大小に関わらず、互いに異なる方向に反射される。このため、欠陥の有無によって受光される光の光量が変化するので、この光量の変化に基づいて欠陥の有無を検査することができる。したがって、小さな欠陥についても検出することができるので、超電導線材の欠陥を感度よく検査することができる。
【００１２】
上記検査装置において好ましくは、上記受光部は、超電導線材からの反射光を主として受光する反射光受光部である。
【００１３】
上記検査方法において好ましくは、上記受光工程において、超電導線材からの反射光を主として受光する。
【００１４】
超電導線材からの反射光は、欠陥の有無によってその光量が変化するので、この光量の変化に基づいて欠陥の有無を感度よく検査することができる。なお、「超電導線材からの反射光」とは、超電導線材における欠陥のない部分で反射された光を意味している。
【００１５】
上記検査装置において好ましくは、上記受光部は、超電導線材からの散乱光を主として受光する散乱光受光部である。
【００１６】
上記検査方法において好ましくは、上記受光工程において、超電導線材からの散乱光を主として受光する。
【００１７】
超電導線材からの散乱光は、欠陥の有無によってその光量が変化するので、この光量の変化に基づいて欠陥の有無を感度よく検査することができる。なお、「超電導線材からの散乱光」とは、超電導線材における欠陥の部分でさまざまな方向へ散乱された光を意味している。
【００１８】
上記検査装置において好ましくは、上記照射部は、超電導線材の表面の法線方向に光を照射する同軸照射部である。
【００１９】
上記検査方法において好ましくは、上記照射工程において、超電導線材の表面の法線方向に光を照射する。
【００２０】
これにより、特に超電導線材の表面キズを検出しやすくなる。
上記検査装置において好ましくは、上記照射部は、超電導線材の表面の法線方向と角度をなす方向に光を照射する斜方照射部である。
【００２１】
上記検査方法において好ましくは、上記照射工程において、超電導線材の表面の法線方向と角度をなす方向に光を照射する。
【００２２】
これにより、特に超電導線材のピンホールを検出しやすくなる。
上記検査装置において好ましくは、超電導線材にレーザ光を照射しながら超電導線材の長手方向に相対的に移動するレーザ光照射部と、超電導線材で反射したレーザ光を受光するレーザ光受光部と、レーザ光受光部における受光位置に基づいて超電導線材の変位に関する情報を出力するレーザ式変位計用出力部とを有するレーザ式変位計がさらに備えられている。
【００２３】
上記検査装置において好ましくは、渦電流式変位計用コイルに交流を流す交流発生部と、超電導線材に渦電流を発生させながら超電導線材の長手方向に相対的に移動する渦電流式変位計用コイルと、渦電流の発生による渦電流式変位計用コイルの発振状態の変化に基づいて超電導線材の変位に関する情報を出力する渦電流式変位計用出力部とを有する渦電流式変位計がさらに備えられている。
【００２４】
上記検査装置において好ましくは、超電導線材に接触しながら超電導線材の長手方向に相対的に移動し、かつ超電導線材の変位に連動するプローブと、プローブに取り付けられた鉄心と、鉄心の移動によって誘導起電力を発生する接触式変位計用コイルと、誘導起電力に基づいて超電導線材の変位に関する情報を出力する接触式変位計用出力部とを有する接触式変位計がさらに備えられている。
【００２５】
上記検査方法において好ましくは、超電導線材の長手方向に沿ってレーザ光を照射する工程と、超電導線材で反射したレーザ光を受光する工程と、レーザ光を受光した位置に基づいて超電導線材の変位に関する情報を出力する工程とがさらに備えられている。
【００２６】
上記検査方法において好ましくは、交流を流した渦電流式変位計用コイルを用いて超電導線材の長手方向に沿って超電導線材に渦電流を発生させる工程と、渦電流の発生による渦電流式変位計用コイルの発振状態の変化に基づいて超電導線材の変位に関する情報を出力する工程とがさらに備えられている。
【００２７】
上記検査方法において好ましくは、鉄心が取り付けられたプローブを超電導線材に接触させながら超電導線材の長手方向に相対的に移動させ、プローブを超電導線材に連動させる工程と、鉄心の移動によって接触式変位計用コイルに誘導起電力を発生させ、誘導起電力に基づいて超電導線材の変位に関する情報を出力する工程とがさらに備えられている。
【００２８】
これにより、超電導線材の変位に関する情報が得られるので、特に膨れ、曲がり、局所幅変動、変形などの欠陥を感度よく検査することができる。また、欠陥を数値的に計測することができ、欠陥の有無のみならず欠陥のサイズや形状を測定することができる。その結果、超電導線材の検査をより効果的に行なうことができる。
【００２９】
上記検査装置において好ましくは、超電導線材の長手方向に並んで配置され、かつ超電導線材の幅方向の中心を測定する第１〜第３の重心評価計がさらに備えられている。
【００３０】
上記検査方法において好ましくは、超電導線材の長手方向における第１の位置における幅方向の中心を測定する工程と、超電導線材の長手方向における第２の位置における幅方向の中心を測定する工程と、超電導線材の長手方向における第３の位置における幅方向の中心を測定する工程とがさらに備えられている。
【００３１】
これにより、３つの中心が幅方向における同じ位置に存在しているか否かを判別することにより、超電導線材の幅方向の緩やかな変形（たわみ、うねり、波うちなど）を計測することができる。
【００３２】
本発明の他の局面における超電導線材の検査装置は、超電導線材の表面の法線方向に光を照射する同軸照射部と、超電導線材の表面の法線方向と角度をなす方向に光を照射する斜方照射部と、超電導線材からの反射光を主として受光する反射光受光部と、超電導線材からの散乱光を主として受光する散乱光受光部と、反射光受光部および散乱光受光部にて受光した光の光量を積算して出力する出力部とを備えている。
【００３３】
本発明の超電導線材の検査装置によれば、超電導線材における欠陥の部分で反射した光と、超電導線材の欠陥のない部分で反射した光とは、欠陥の大小に関わらず、互いに異なる方向に反射される。このため、欠陥の有無によって受光される光の光量が変化するので、この光量の変化に基づいて欠陥の有無を検査することができる。したがって、小さな欠陥についても検出することができるので、超電導線材の欠陥を感度よく検査することができる。特に、受光部として反射光受光部と散乱光受光部とを備えることにより、１つの受光部のみを備える場合に比べて光量の変動を検知しやすくなる。その結果、欠陥の検出精度が良好になる。また、照射部として同軸照射部と斜方照射部とを備えることにより、超電導線材の表面キズおよびピンホールの両方を検出しやすくなる。
【００３４】
本発明の一の局面および他の局面における検査装置において好ましくは、上記検査装置が２つ以上備えられている。これにより、超電導線材の表面をさまざまな方向から同時に検査することができるので、検査効率が向上する。特に、テープ状の超電導線材を検査する場合には、２つの検査装置を用いて上側の面と下側の面とを同時に検査することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の超電導線材の検査装置および検査方法によれば、超電導線材の欠陥を感度よく検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は超電導ケーブルの一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるケーブルコアの拡大図である。
【図２】超電導線材に発生するピンホールなどの欠陥を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における超電導線材の検査装置において、超電導線材に欠陥がある場合の光の進行方向を模式的に示す図である。
【図５】コンピュータにおいて行なわれる処理を処理順に示すステップ図である。
【図６】超電導線材の表面の拡大図である。
【図７】積算された光のｘ方向における輝度分布の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２における超電導線材の製造装置の構成を模式的に示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３の超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における超電導線材の検査装置において、超電導線材に欠陥がある場合の光の進行方向を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。
【図１２】超電導線材に発生する膨れなどの欠陥を模式的に示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態５における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態５において、超電導線材の表面が厚み方向に変位しているか否かによる受光位置の変化を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態５における超電導線材の検査装置を用いて超電導線材の端面の変位を計測する場合を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態６における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。
【図１７】（ａ）超電導線材の表面が厚み方向に変位していない場合におけるコイルの発振波形を模式的に示す図である。（ｂ）超電導線材の表面が厚み方向に変位している場合におけるコイルの発振波形を模式的に示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態７における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図１９】図１８の接触式変位計の回路図である。
【図２０】本発明の実施の形態８における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態８において、超電導線材にたわみが発生していない場合の超電導線材の中心位置を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態８において、超電導線材にたわみが発生している場合の超電導線材の中心位置を示す上面図である。
【図２３】本発明の実施の形態９における超電導線材の検査装置を概念的に示す図である。
【図２４】本発明の実施例１において、超電導線材の長手方向における臨界電流値の分布を示す図である。
【図２５】本発明の実施例１において、１回目の加圧窒素試験直後における超電導線材の長手方向における臨界電流値の分布を示す図である。
【図２６】本発明の実施例２において、超電導線材に発生した欠陥を拡大して示す写真である。（ａ）は変色部分およびピンホールであり、（ｂ）は表面キズである。
【図２７】（ａ）は、図２６（ａ）に示す変色部分およびピンホールを検査装置Ａで撮影して２値化した場合の画像である。（ｂ）は、図２６（ｂ）に示す表面キズを検査装置Ｂで撮影して２値化した場合の画像である。
【図２８】本発明の実施例３において接触式変位計で測定された、超電導線材の長手方向における厚さ方向の変位を示す図である。
【図２９】本発明の実施例４においてレーザ式変位計で測定された、超電導線材の長手方向における幅方向の変位を示す図である。
【図３０】本発明の実施例５において重心評価計で測定された、両側の２つの重心評価計より計算される中心位置と、中央の重心評価計により計算される中心位置との差の超電導線材の長手方向における変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について、図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ）は超電導ケーブルの一例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）におけるケーブルコアの拡大図である。図１（ａ）、（ｂ）を参照して、超電導ケーブル３０は、ケーブルコア３１と、断熱管３８と、防食層３９とを備えている。断熱管３８および防食層３９の内側に形成された冷媒流通路３７内に、単芯或いは複数芯撚り合わせたケーブルコア３１が挿入されている。そして、冷媒流通路３７内のケーブルコア３１の外周に冷媒が流通される。ケーブルコア３１は、内側から順にフォーマ（複数の銅の撚り線）３２と、複数の超電導線材４０ａと、クラフト紙３５と、複数の超電導線材４０ｂと、絶縁紙３４とから構成されている。外径がたとえば２０ｍｍの複数の銅の撚り線よりなるフォーマ３２の外周には、テープ状の超電導線材４０ａ、４０ｂの各々がスパイラル状に巻き付けられている。複数の超電導線材４０ａ、４０ｂは、クラフト紙３５を挟んで互いに絶縁された積層構造となっている。下層である複数の超電導線材４０ａは、たとえば１３本の超電導線材が２００ｍｍピッチで配置されている。また、上層である複数の超電導線材４０ｂは、たとえば１４本の超電導線材が２００ｍｍピッチで配置されている。超電導線材４０ａ、４０ｂの各々の１本あたりの断面は、たとえば縦０．２１ｍｍ、横４．１ｍｍの長方形の形状を有している。上層の超電導線材４０ｂの外側には、たとえばポリプロピレンラミネート紙（ＰＰＬＰ（Ｒ））よりなる絶縁紙３４で覆われている。
【００３８】
次に、超電導ケーブルを構成する超電導線材の構成について説明する。
図２は、超電導線材に発生するピンホールなどの欠陥を模式的に示す図である。図２を参照して、たとえば超電導線材が多芯線の酸化物超電導線材について説明する。超電導線材２０は、図１に示す超電導線材４０ａ、４０ｂに対応するものであり、たとえばテープ状の酸化物超電導線材である。超電導線材２０は、長手方向に伸びる複数本の酸化物超電導体フィラメント２１と、それらを被覆するシース部２２とを有している。複数本の酸化物超電導体フィラメント２１の各々の材質は、たとえばＢｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の組成を有しており、（ビスマスと鉛）：ストロンチウム：カルシウム：銅の原子比がほぼ２：２：２：３の比率で近似して表されるＢｉ２２２３相を含む材質よりなっている。シース部２２の材質は、たとえば銀よりなっている。
【００３９】
ここで、超電導線材２０の表面には、表面キズ２７や、変色部分２８や、ピンホール２９などの欠陥が発生することがある。これらの欠陥は、超電導線材の製造工程のうち伸線工程、圧延工程、または焼結工程などに発生するものである。ここで、変色部分２８とは、酸化物超電導体フィラメント２１の内容物がシース部２２に漏れ出して、シース部２２の厚みが局所的に薄くなり、外部から見ると変色して見える欠陥である。変色部分２８は、ピンホール２９の周囲に生じやすい欠陥である。
【００４０】
次に、本実施の形態における超電導線材２０の検査装置について説明する。
図３は、本発明の実施の形態１における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。図３を参照して、本実施の形態における超電導線材の検査装置は、照射部としての青色ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）１と、受光部としてのカラーラインセンサ３と、出力部としてのコンピュータ５と、ミラー７とを備えている。青色ＬＥＤ１およびカラーラインセンサ３は、超電導線材２０の垂直真上における所定の位置に配置されている。カラーラインセンサ３の受光窓１３は超電導線材２０の表面２０ａの法線方向を向いている。また、ミラー７は、カラーラインセンサ３と超電導線材２０との間に配置されている。コンピュータ５は、カラーラインセンサ３に電気的に接続されている。
【００４１】
次に、本実施の形態における超電導線材２０の検査方法について説明する。
青色ＬＥＤ１は、超電導線材２０の長手方向に沿ってミラー７へ青色光を照射する。ミラー７は、超電導線材２０の表面２０ａの法線方向に青色ＬＥＤ１からの光を反射する。これによって、青色ＬＥＤ１は、超電導線材２０の表面２０ａの法線方向に照射光Ａ１を照射する同軸照射部となる。
【００４２】
超電導線材２０に欠陥がない場合には、超電導線材２０に照射された照射光Ａ１は、入射角に等しい反射角を持って同一方向に反射される。本実施の形態では、表面２０ａの法線方向に反射光Ｂ１が発生する。この反射光Ｂ１は、ミラー７を透過してカラーラインセンサ３によって受光される。
【００４３】
一方、図４を参照して、超電導線材２０に欠陥がある場合には、超電導線材２０に照射された照射光Ａ１は、表面２０ａからさまざまな方向に散乱される。この光が散乱光Ｃ１である。このように、超電導線材２０に欠陥がある場合には、散乱光Ｃ１が発生し、カラーラインセンサ３によって受光される光の光量が変化する。
【００４４】
ここで、本実施の形態において、カラーラインセンサ３は反射光Ｂ１を主に受光する位置に配置されている。このため、超電導線材２０に欠陥がある場合には、カラーラインセンサ３では散乱光Ｃ１の一部のみが受光されるので、通常、受光される光量は減少する。つまり、カラーラインセンサ３は、反射光Ｂ１を主として受光する反射光受光部である。
【００４５】
カラーラインセンサ３にて受光した光量のデータは、コンピュータ５に送られ、積算して出力される。そして、光量の積算データに基づいて超電導線材２０の欠陥の有無が検査される。次に、コンピュータ５において行なわれる上記処理の一例について具体的に説明する。
【００４６】
図５は、コンピュータにおいて行なわれる処理を処理順に示すステップ図である。図６は、超電導線材の表面の拡大図である。図５および図６を参照して、超電導線材２０の表面２０ａが、たとえば１０．０μｍ程度の幅で幅方向（ｘ方向）に区分され、２０４８個のラインに分けられる。そして、それぞれのラインで反射してカラーラインセンサ３で受光された光の光量が積算されて出力される（ステップ１）。
【００４７】
図７は、積算された光のｘ方向における輝度分布を示す図である。図５〜図７を参照して、続いて、積算された光のｘ方向における輝度分布に基づいてエッジ部２５が検出される（ステップＳ２）。すなわち、超電導線材２０がテープ状である場合、表面２０ａのエッジ部２５は曲面になっているので、カラーラインセンサ３で受光される光の光量が表面２０ａの中央部とは著しく異なっている。このため、エッジ部２５における光量の変化を欠陥と誤認しないために、エッジ部２５が検出される必要がある。具体的には、積算された光のｘ方向における輝度分布にエッジ検出しきい値を設け、このエッジ検出しきい値を超えた領域がエッジ部であると判断され、不感帯とされる。図７においてエッジ検出しきい値を超えているのは、図７中左右にある不感帯と示した部分と、幅Ｗで示した領域とである。したがって、ステップＳ２では、これら２つの領域がエッジ部であると判断される。また、図７中左右にある不感帯と示した部分と、幅Ｗで示した領域とを除いた残りの領域が仮の検査領域であると判断される。
【００４８】
続いて、検査領域における欠陥を検出する（ステップＳ３）。具体的には、積算された光のｘ方向における輝度分布に欠陥しきい値を設け、検査領域おいて欠陥しきい値を超えた部分の幅を計測する。欠陥しきい値を超えた部分が複数存在する場合には個々の部分の幅を計測する。そして、欠陥しきい値を超えた部分の幅が一定幅以上である場合には、それを欠陥であると判定する。図７では、仮の検査領域には欠陥しきい値を超える部分は存在しないので、ステップＳ３においては欠陥が検出されない。
【００４９】
続いて、エッジ部付近における欠陥を検出する（ステップＳ４）。すなわち、仮の検査領域の幅と実際の超電導線材の幅とを比較し、仮の検査領域の幅が実際の超電導線材の幅よりも一定値以上小さい場合には、エッジ部付近に欠陥があると判断される。図７では、仮の検査領域の幅が実際の超電導線材の幅よりも一定値以上小さいので、幅Ｗで示した領域は検査領域に存在する欠陥であると判断される。以上の方法により、超電導線材２０の表面２０ａに存在する欠陥の有無が検査される。
【００５０】
本実施の形態の超電導線材の検査装置および検査方法によれば、超電導線材２０における表面キズ２７や、変色部分２８や、ピンホール２９などの欠陥で反射した散乱光Ｃ１と、超電導線材２０の欠陥のない部分で反射した反射光Ｂ１とは、欠陥の大小に関わらず、互いに異なる方向に反射される。このため、欠陥の有無によってカラーラインセンサ３で受光される光の光量が変化するので、この光量の変化に基づいて欠陥の有無を検査することができる。したがって、小さな欠陥についても検出することができるので、超電導線材２０の欠陥を感度よく検査することができる。また、欠陥の有無を目視によって検査する場合に比べて迅速に検査することができる。
【００５１】
本実施の形態の検査装置において、カラーラインセンサ３は、超電導線材２０からの反射光Ｂ１を主として受光する反射光受光部である。
【００５２】
本実施の形態の検査方法においては、超電導線材２０からの反射光Ｂ１を主として受光する。
【００５３】
超電導線材２０からの反射光Ｂ１は、欠陥の有無によってその光量が変化するので、この光量の変化に基づいて欠陥の有無を感度よく検査することができる。
【００５４】
本実施の形態の検査装置において、青色ＬＥＤ１は、超電導線材２０の表面の法線方向に光を照射する同軸照射部である。
【００５５】
本実施の形態の検査方法においては、超電導線材２０の表面の法線方向に光を照射する。
【００５６】
これにより、特に超電導線材２０の表面キズ２７を検出しやすくなる。
なお、本実施の形態ではコンピュータ処理の一例を示したが、本発明はこのようなコンピュータ処理に限定されるものではなく、少なくとも受光部にて受光した光の光量が積算して出力されればよい。
【００５７】
また、本実施の形態では、照射部として青色ＬＥＤを用いる場合について示したが、青色ＬＥＤの代わりに赤色ＬＥＤを用いてもよく、これ以外の波長を持った光を照射する照射部を用いてもよい。
【００５８】
さらに、青色ＬＥＤ１およびカラーラインセンサ３の位置関係は任意であり、反射光を受光する位置に受光部が配置されていれば本実施の形態と同様の効果が得られる。また、少なくとも超電導線材からの光を受光する位置に受光部が配置されていればよい。
【００５９】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における超電導線材の製造装置の構成を模式的に示す図である。図８を参照して、本実施の形態における超電導線材の検査装置は、照射部として青色ＬＥＤの代わりに赤色ＬＥＤ２を備えている。赤色ＬＥＤ２は、超電導線材２０の垂直真上における所定の位置に配置されている。
【００６０】
また、カラーラインセンサ３の位置および受光窓１３の方向は、実施の形態１の場合と同様である。具体的には、カラーラインセンサ３は、超電導線材２０の垂直真上における所定の位置に配置されており、その受光窓１３は表面２０ａの法線方向に向いている。
【００６１】
なお、これ以外の超電導線材の検査装置の構成は、実施の形態１の検査装置の構成とほぼ同様であるので、その説明は繰り返さない。
【００６２】
次に、本実施の形態における超電導線材の検査方法について説明する。
赤色ＬＥＤ２は、超電導線材２０の表面２０ａの法線方向と角度をなす方向に照射光Ａ２を照射する。つまり、赤色ＬＥＤ２は斜方照射部である。超電導線材２０に欠陥がない場合には、赤色ＬＥＤ２から超電導線材２０へ照射された照射光Ａ２は、入射角に等しい反射角を持って反射される。本実施の形態では、反射光Ｂ２が発生する。このとき、カラーラインセンサ３では反射光Ｂ２がわずかに受光される。
【００６３】
一方、超電導線材２０に欠陥がある場合には、表面２０ａからさまざまな方向に散乱光Ｃ２が発生する。そして、散乱光Ｃ２の一部がカラーラインセンサ３で受光される。このように、超電導線材２０に欠陥がある場合には、散乱光Ｃ２が発生し、カラーラインセンサ３によって受光される光の光量が変化する。
【００６４】
ここで、本実施の形態において、カラーラインセンサ３は散乱光Ｃ２を主に受光する位置（反射光Ｂ２を受光し難い位置）に配置されている。このため、超電導線材２０に欠陥がある場合には、カラーラインセンサ３で受光される光量は通常増加する。つまり、カラーラインセンサ３は、超電導線材２０からの散乱光Ｃ２を主として受光する散乱光受光部である。
【００６５】
カラーラインセンサ３にて受光した光量のデータは、コンピュータ５に送られ、光量が積算して出力される。そして、光量の積算データに基づいて実施の形態１と同様の方法により、超電導線材２０の欠陥の有無が検査される。
【００６６】
本実施の形態の検査装置において、カラーラインセンサ３は、超電導線材２０からの散乱光Ｃ２を主として受光する散乱光受光部である。
【００６７】
本実施の形態の検査方法においては、超電導線材２０からの散乱光Ｃ２を主として受光する。
【００６８】
超電導線材からの散乱光は、欠陥の有無によってその光量が変化するので、この光量の変化に基づいて欠陥の有無を検査することができる。
【００６９】
なお、赤色ＬＥＤ２およびカラーラインセンサ３の位置関係は任意であり、少なくとも散乱光を受光する位置に受光部が配置されていれば本実施の形態と同様の効果が得られる。
【００７０】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３の超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。図９を参照して、本実施の形態の超電導線材の検査装置は、同軸照射部としての青色ＬＥＤ１と、斜方照射部としての赤色ＬＥＤ２と、反射光受光部および散乱光受光部としてのカラーラインセンサ３と、出力部としてのコンピュータ５と、ミラー７とを備えている。青色ＬＥＤ１、赤色ＬＥＤ２、およびカラーラインセンサ３は、超電導線材２０の垂直真上における所定の位置に配置されている。カラーラインセンサ３の受光窓１３は超電導線材２０の表面２０ａの法線方向を向いている。
【００７１】
なお、これ以外の超電導線材の検査装置の構成は、実施の形態１の検査装置の構成とほぼ同様であるので、その説明は繰り返さない。
【００７２】
次に、本実施の形態における超電導線材の検査方法について説明する。
青色ＬＥＤ１は、実施の形態１と同様の方法によって、超電導線材２０の表面２０ａの法線方向に照射光Ａ１を照射する。赤色ＬＥＤ２は、超電導線材２０の表面２０ａの法線方向と角度をなす方向に照射光Ａ２を照射する。
【００７３】
超電導線材２０に欠陥がない場合には、超電導線材２０に照射された青色の照射光Ａ１と赤色の照射光Ａ２との各々は、入射角に等しい反射角を持って同一方向に反射される。本実施の形態では、表面２０ａの法線方向に青色の反射光Ｂ１が発生し、表面２０ａと角をなす方向に赤色の反射光Ｂ２が発生する。このうち、青色の反射光Ｂ１は、ミラー７を透過してカラーラインセンサ３によって受光される。また、カラーラインセンサ３では赤色の反射光Ｂ２がわずかに受光される。
【００７４】
一方、図１０を参照して、超電導線材２０に欠陥がある場合には、超電導線材２０に照射された照射光Ａ１、Ａ２の各々は、表面２０ａからさまざまな方向に散乱される。この光が散乱光Ｃ１、Ｃ２である。そして、散乱光Ｃ１、Ｃ２の一部がカラーラインセンサ３で受光される。このように、超電導線材２０に欠陥がある場合には、散乱光Ｃ１、Ｃ２が発生し、カラーラインセンサ３によって受光される青色光および赤色光の光量がそれぞれ変化する。
【００７５】
ここで、本実施の形態において、カラーラインセンサ３は散乱光Ｃ１に比べて反射光Ｂ１を主に受光する位置に配置されている。このため、超電導線材２０に欠陥がある場合には、カラーラインセンサ３で受光される青色光は減少する。つまり、カラーラインセンサ３は、反射光Ｂ１を主として受光する反射光受光部である。
【００７６】
また、本実施の形態において、カラーラインセンサ３は反射光Ｂ２に比べて散乱光Ｃ２を主に受光する位置に配置されている。このため、超電導線材２０に欠陥がある場合には、カラーラインセンサ３で受光される赤色光は減少する。つまり、カラーラインセンサ３は、散乱光Ｃ２を主として受光する散乱光受光部である。
【００７７】
カラーラインセンサ３にて受光した光量のデータは、コンピュータ５に送られ、実施の形態１の場合と同様の方法により積算して出力される。そして、光量の積算データに基づいて超電導線材２０の欠陥の有無が検査される。
【００７８】
本実施の形態では、青色ＬＥＤ１から発生する光の波長と、赤色ＬＥＤ２から発生する波長とが互いに異なるため、カラーラインセンサ３において青色光および赤色光の両方を受光しても、コンピュータ５においてそれぞれの波長の光を分けて解析し、光量を積算して別々に出力することができる。その結果、カラーラインセンサ３は反射光受光部および散乱光受光部の両方の役割を果たすことができる。もちろん、青色光を受光するための反射光受光部と赤色光を受光するための散乱光受光部とを別々に備えてもよい。
【００７９】
本実施の形態の超電導線材の検査装置によれば、カラーラインセンサ３において反射光Ｂ１および散乱光Ｃ２を受光することにより、１つの光のみを受光する場合に比べて光量の変動を検知しやすくなる。その結果、欠陥の検出精度が良好になる。また、照射部として青色ＬＥＤ１と赤色ＬＥＤ２との両方を備えることにより、超電導線材の表面キズおよびピンホールの両方を検出しやすくなる。
【００８０】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。図１１を参照して、本実施の形態の超電導線材の検査装置は、実施の形態３における検査装置と同様の構成を有する検査装置を２つ備えている。２つの検査装置は、超電導線材２０の表面２０ａ側および裏面２０ｂ側にそれぞれ配置されている。
【００８１】
超電導線材２０の表面２０ａ側の検査装置は、青色ＬＥＤ１と、赤色ＬＥＤ２と、カラーラインセンサ３と、コンピュータ５と、ミラー７とを備えている。青色ＬＥＤ１から青色の照射光Ａ１を超電導線材の表面２０ａに照射し、主としてその反射光Ｂ１をカラーラインセンサ３で受光する。また、赤色ＬＥＤ２から赤色の照射光Ａ２を超電導線材の表面２０ａに照射し、主としてその散乱光Ｃ２をカラーラインセンサ３で受光する。
【００８２】
また、超電導線材２０の裏面２０ｂ側の検査装置は、青色ＬＥＤ１ａと、赤色ＬＥＤ２ａと、カラーラインセンサ３ａと、コンピュータ５ａと、ミラー７ａとを備えている。青色ＬＥＤ１ａから青色の照射光Ａ３を超電導線材の表面２０ａに照射し、主としてその反射光Ｂ３をカラーラインセンサ３で受光する。また、赤色ＬＥＤ２から赤色の照射光Ａ４を超電導線材の表面２０ａに照射し、主としてその散乱光Ｃ４をカラーラインセンサ３で受光する。
【００８３】
なお、本実施の形態の２つの検査装置の構成およびこれらの検査装置の各々の検査方法は、実施の形態３における超電導線材の検査装置および検査方法とほぼ同様である。よってその説明は繰り返さない。
【００８４】
本実施の形態の超電導線材の検査装置は、テープ状の超電導線材２０を検査する場合などに、表面２０ａと裏面２０ｂとを同時に検査することができ、検査効率が向上する。
【００８５】
なお、本実施の形態においては、検査装置を２つ備える場合について示したが、本発明は、検査装置を３つ以上備えてもよい。検査装置を増やせば、たとえば丸線のような超電導線材を検査する場合でも、超電導線材の表面を全周にわたって同時に検査することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、実施の形態３の検査装置を２つ備える場合について示したが、実施の形態３の検査装置の代わりに、実施の形態１の検査装置または実施の形態２の検査装置を２つ備えてもよい。
【００８７】
（実施の形態５）
実施の形態１〜４に示す検査装置（以下、光方式検査装置と記すこともある）は、図２に示すピンホール２９などの欠陥の検出に特に適したものであった。しかし、超電導線材２０には、ピンホールなどの欠陥の他、図１２に示すような膨れ２３や曲がり２４などの欠陥や、局所幅変動、変形、たわみ、うねり、波うちなどの欠陥が発生することがある。これらの欠陥は、超電導線材の製造工程のうち伸線工程、圧延工程、または焼結工程などに発生するものである。特に膨れ２３は、超電導線材２０の原材料粉末に付着している吸着物が焼結工程中に気化し、気化することによって吸着物の体積が増加して発生するものである。そこで、以下の実施の形態５〜８においては、欠陥のうち特に膨れ、曲がり、局所幅変動、変形、たわみ、うねり、波うちなどの欠陥を感度よく検査することのできる検査装置および検査方法について説明する。これらの欠陥はピンホールなどの欠陥に比べて大きな変形を伴なうような欠陥である。
【００８８】
図１３は、本発明の実施の形態５における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。図１３を参照して、本実施の形態における超電導線材の検査装置は、実施の形態１〜４のいずれかに示す光方式検査装置の他に、レーザ式変位計４１をさらに備えている。レーザ式変位計４１は、レーザ光照射部としての半導体レーザ４３と、レーザ光受光部としての光位置検出素子（ＰＳＤ：Position  Sensitive  Device）４４と、レーザ式変位計用出力部としてのコンピュータ４５とを有している。半導体レーザ４３およびＰＳＤ４４はセンサヘッド４２の先端に取り付けられており、センサヘッド４２は超電導線材２０の表面２０ａの上部に配置されている。半導体レーザ４３およびＰＳＤ４４はセンサヘッド４２を介してコンピュータ４５と電気的に接続されている。
【００８９】
次に、レーザ式変位計４１による超電導線材２０の検査方法について説明する。
半導体レーザ４３は、超電導線材２０にレーザ光Ｄを照射しながら、超電導線材２０の長手方向に相対的に移動される。図１３では半導体レーザ４３は固定されており、超電導線材２０が図中右方向に移動されている。これにより、超電導線材２０の長手方向に沿ってレーザ光Ｄが照射される。レーザ光Ｄは、超電導線材２０の表面２０ａで反射され、レーザ光ＥがＰＳＤ４４で受光される。
【００９０】
ここで図１４を参照して、超電導線材２０の表面２０ａが厚み方向に変位していない（欠陥のない）場合には、レーザ光Ｄは位置Ｐ１で反射し、レーザ光Ｅ１がＰＳＤ４４で受光される。一方、膨れ４６などの欠陥が発生し超電導線材２０の表面２０ａが厚み方向に変位している場合には、レーザ光Ｄは位置Ｐ２で反射し、レーザ光Ｅ２がＰＳＤ４４で受光される。つまり、ＰＳＤ４４におけるレーザ光Ｅの受光位置は超電導線材２０の表面２０ａの変位によって変化し、欠陥の有無、サイズ、および形状によって変化する。
【００９１】
ＰＳＤ４４はレーザ光Ｅの受光位置のデータをコンピュータ４５に送信する。コンピュータ４５は、受光位置のデータに基づいて、三角測量法を用いて超電導線材２０の表面２０ａの位置（つまりレーザ光Ｄの反射位置）を計算し、超電導線材２０の表面２０ａの変位に関する情報を出力する。その結果、超電導線材２０の表面２０ａの欠陥が検出される。
【００９２】
本実施の形態における超電導線材２０の検査装置は、超電導線材２０の表面２０ａにレーザ光Ｄを照射しながら超電導線材２０の長手方向に相対的に移動する半導体レーザ４３と、超電導線材２０で反射したレーザ光Ｅを受光するＰＳＤ４４と、ＰＳＤ４４における受光位置に基づいて超電導線材２０の変位に関する情報を出力するコンピュータ４５とを有するレーザ式変位計４１をさらに備えている。
【００９３】
本実施の形態における超電導線材２０の検査方法は、超電導線材２０の長手方向に沿ってレーザ光Ｄを照射する工程と、超電導線材２０の表面２０ａで反射したレーザ光Ｅを受光する工程と、レーザ光Ｅを受光した位置に基づいて超電導線材２０の変位に関する情報を出力する工程とをさらに備えている。
【００９４】
本実施の形態における超電導線材２０の検査装置および検査方法によれば、超電導線材２０の表面２０ａの変位に関する情報が得られるので、特に膨れ、曲がり、局所幅変動、変形などの欠陥を感度よく検査することができる。また、欠陥を数値的に計測することができ、欠陥の有無のみならず欠陥のサイズや形状を測定することができる。その結果、超電導線材の検査をより効果的に行なうことができる。
【００９５】
なお、光方式検査装置およびレーザ式変位計を以下のように用いて超電導線材２０の検査を行なってもよい。たとえば光方式検査装置で欠陥の発生部分を検査し、その場所の情報をレーザ式変位計に伝達し、レーザ式変位計において欠陥のサイズや形状を測定してもよい。また、たとえばレーザ式変位計で曲がりなどの大きな欠陥の有無を検査し、光方式検査装置においてピンホールなどの小さな欠陥の有無を検査してもよい。このように用途によって光方式検査装置およびレーザ式変位計の各々の感度を調節すれば、コンピュータによる信号処理時間の短縮を図ることができ、検査効率が向上する。
【００９６】
また、本実施の形態におけるコンピュータ４５としての機能はコンピュータ５（図３）によって果たされてもよい。この場合、半導体レーザ４３およびＰＳＤ４４はコンピュータ５と電気的に接続される。これにより、１台のコンピュータによって検査を行なうことができる。
【００９７】
さらに、レーザ光Ｄを超電導線材２０の表面２０ａに照射する代わりに、図１５に示すように超電導線材２０の端面２０ｃに照射してもよい。これにより、超電導線材２０の端面２０ｃの変位を計測することができ、超電導線材２０の幅を検査することができる。
【００９８】
（実施の形態６）
図１６は、本発明の実施の形態６における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。図１６を参照して、本実施の形態における超電導線材の検査装置は、実施の形態１〜４のいずれかに示す光方式検査装置の他に、渦電流式変位計５１をさらに備えている。渦電流式変位計５１は、交流発生部および渦電流式変位計用出力部としての本体５３と、渦電流式変位計用コイルとしてのコイル５２ａとを有している。プローブ５２は超電導線材２０に近接して表面２０ａの上部に配置されており、コイル５２ａはプローブ５２の先端に取り付けられている。コイル５２ａはプローブ５２を介して本体５３と電気的に接続されている。
【００９９】
次に、渦電流式変位計５１による超電導線材２０の検査方法について説明する。
本体５３からコイル５２ａに交流電圧が印加されると、コイル５２ａには交流電流が流れ、コイル５２ａから発生する磁場５８は周期的に変動する。この磁場５８の変動により超電導線材２０の表面２０ａには渦電流５４が発生する。プローブ５２は超電導線材２０の表面２０ａに渦電流５４を発生させながら超電導線材２０の長手方向に相対的に移動される。図１６ではプローブ５２は固定されており、超電導線材２０が図中右方向に移動されている。これにより、超電導線材２０の長手方向に沿って超電導線材２０の表面２０ａに渦電流５４が発生する。この渦電流５４の影響を受けて、コイル５２ａの発振状態は基準となる発振波形（渦電流による影響のない状態での発振波形）から変化する。
【０１００】
ここで、超電導線材２０の表面２０ａが厚み方向に変位していない（欠陥のない）場合には、コイル５２ａから超電導線材２０の表面２０ａまでの距離は大きく、渦電流５４の影響は小さいので、コイル５２ａの発振状態の変化は図１７（ａ）に示すように小さい。図１７（ａ）においてコイルの発振波形５７は、基準となる発振波形５６からわずかに変化する。具体的には、発振波形５７の振幅は発振波形５６の振幅よりもわずかに小さくなり、発振波形５７の位相は発振波形５６の位相からわずかにずれる。一方、膨れ５５などの欠陥が発生し超電導線材２０の表面２０ａが厚み方向に変位している場合には、コイル５２ａから超電導線材２０の表面２０ａまでの距離は小さく、渦電流５４の影響は大きくなるので、コイル５２ａの発振状態の変化は図１７（ｂ）に示すように大きくなる。具体的には、発振波形５７の振幅は発振波形５６の振幅に比べて非常に小さくなり、発振波形５７の位相は発振波形５６の位相から大きくずれる。つまり、コイル５２ａの発振状態の変化の度合いは超電導線材２０の表面２０ａの変位によって変化し、欠陥の有無、サイズ、および形状によって変化する。
【０１０１】
本体５３は、渦電流５４の発生によるコイル５２ａの発振状態の変化に基づいて、超電導線材２０の表面２０ａの位置を計算し、超電導線材２０の表面２０ａの変位に関する情報を出力する。その結果、超電導線材２０の表面２０ａの欠陥が検出される。
【０１０２】
本実施の形態における超電導線材２０の検査装置は、コイル５２ａに交流を流す本体５３と、超電導線材２０に渦電流５４を発生させながら超電導線材２０の長手方向に相対的に移動するコイル５２ａと、渦電流５４の発生によるコイル５２ａの発振状態の変化に基づいて超電導線材２０の変位に関する情報を出力する本体５３とを有する渦電流式変位計５１をさらに備えている。
【０１０３】
本実施の形態における超電導線材２０の検査方法は、交流を流したコイル５２ａを用いて超電導線材２０の長手方向に沿って超電導線材２０に渦電流５４を発生させる工程と、渦電流５４の発生によるコイル５２ａの発振状態の変化に基づいて超電導線材２０の変位に関する情報を出力する工程とをさらに備えている。
【０１０４】
本実施の形態における超電導線材２０の検査装置および検査方法によれば、超電導線材２０の表面２０ａの変位に関する情報が得られるので、特に膨れ、曲がり、局所幅変動、変形などの欠陥を感度よく検査することができる。また、欠陥を数値的に計測することができ、欠陥の有無のみならず欠陥のサイズや形状を測定することができる。その結果、超電導線材の検査をより効果的に行なうことができる。
【０１０５】
また、超電導線材２０が幅方向（図１６中紙面に垂直な方向）に変位している場合にも渦電流５４の発生状態は変化し、コイル５２ａの発振状態が変化する。したがって、渦電流式変位計５１によれば、超電導線材２０の厚み方向の変位に加えて幅方向の変位をも計測することができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態においては、コイル５２ａに交流を流す交流発生部と、渦電流５４の発生によるコイル５２ａの発振状態の変化に基づいて超電導線材２０の変位に関する情報を出力する渦電流式変位計用出力部とがともに本体５３である場合について示したが、交流発生部および渦電流式変位計用出力部は別々の構成であってもよい。また、本実施の形態においては、コイル５２ａの振幅の変化および位相の変化の両方に基づいて超電導線材２０の表面２０ａの位置が計算されているが、コイル５２ａの振幅の変化または位相の変化のいずれか一方のみに基づいて超電導線材２０の表面２０ａの位置が計算されてもよい。
【０１０７】
また、光方式検査装置および渦電流式変位計を以下のように用いて超電導線材２０の検査を行なってもよい。たとえば光方式検査装置で欠陥の発生部分を検査し、その場所の情報を渦電流式変位計に伝達し、渦電流式変位計において欠陥のサイズや形状を測定してもよい。また、たとえば渦電流式変位計で曲がりなどの大きな欠陥の有無を検査し、光方式検査装置においてピンホールなどの小さな欠陥の有無を検査してもよい。このように用途によって光方式検査装置および渦電流式変位計の各々の感度を調節すれば、コンピュータによる信号処理時間の短縮を図ることができ、検査効率が向上する。
【０１０８】
さらに、本実施の形態における渦電流式変位計用出力部としての機能はコンピュータ５（図３）によって果たされてもよい。この場合、コイル５２ａはコンピュータ５と電気的に接続される。これにより、１台のコンピュータによって検査を行なうことができる。
【０１０９】
（実施の形態７）
図１８は、本発明の実施の形態７における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す断面図である。図１８を参照して、本実施の形態における超電導線材の検査装置は、実施の形態１〜４のいずれかに示す光方式検査装置の他に、接触式変位計６１をさらに備えている。接触式変位計６１は、プローブ６４と、鉄心６５と、１次コイル６３と、接触式変位計用コイルとしての２つの２次コイル６２ａおよび６２ｂと、接触式変位計用出力部としての本体６６と、筐体６７とを有している。プローブ６４はその先端が超電導線材２０の表面２０ａに接触するように配置されており、プローブ６４の上部には鉄心６５が取り付けられている。筐体６７は中空部分６７ａのある円筒形状を有している。プローブ６４の上部および鉄心６５は中空部分６７ａの内部に配置されており、中空部分６７ａの内部において図中上下方向にスライド可能である。筐体６７には上から順に２次コイル６２ａ、１次コイル６３、および２次コイル６２ｂの各々が巻きつけられている。１次コイル６３および２次コイル６２ａ，６２ｂの各々は本体６６と電気的に接続されている。
【０１１０】
図１９は図１８の接触式変位計の回路図である。図１９を参照して、１次コイル６３が一定周波数の交流電圧で励磁されると、鉄心６５により２次コイル６２ａ，６２ｂの各々に交流の誘起電圧が発生する。鉄心６５の上下方向の位置によって２次コイル６２ａ，６２ｂの各々に発生する誘起電圧は変化する。本体６６は２つの誘起電圧の差（交流電圧）を検波して増幅し、直流電圧に変換する。つまり、接触式変位計６１は差動トランスの原理を利用している。
【０１１１】
次に、接触式変位計６１による超電導線材２０の検査方法について説明する。
図１８および図１９を参照して、プローブ６４は超電導線材２０の表面２０ａに接触しながら超電導線材２０の長手方向に相対的に移動される。図１８ではプローブ６４は固定されており、超電導線材２０が図１８中右方向に移動されている。
【０１１２】
ここで、超電導線材２０の表面２０ａが厚み方向に変位していない（欠陥のない）場合には、２次コイル６２ａと２次コイル６２ｂとの中間部分に鉄心６５は位置しており、２次コイル６２ａ，６２ｂには同じ大きさの誘起電圧が発生する。その結果、本体６６で得られる直流電圧は０Ｖとなる。一方、膨れ６８などの欠陥が発生し超電導線材２０の表面２０ａが厚み方向に変位している場合には、プローブ６４および鉄心６５は表面２０ａの変位に連動して図１８および図１９中上下方向にスライドする。プローブ６４が上方向にスライドした場合、鉄心６５は２次コイル６２ａの方に移動し、２次コイル６２ａには２次コイル６２ｂよりも大きな誘起電圧が発生する。その結果、本体６６で得られる直流電圧は正の値となる。プローブ６４が下方向にスライドした場合、鉄心６５は２次コイル６２ｂの方に移動し、２次コイル６２ｂには２次コイル６２ａよりも大きな誘起電圧が発生する。その結果、本体６６で得られる直流電圧は負の値となる。プローブ６４の変位が大きいほど本体６６で得られる直流電圧の大きさは大きくなる。
【０１１３】
本体６６は、直流電圧の正負および大きさに基づいて超電導線材２０の表面２０ａの変位に関する情報を出力する。その結果、超電導線材２０の表面２０ａの欠陥が検出される。
【０１１４】
本実施の形態における超電導線材２０の検査装置は、超電導線材２０に接触しながら超電導線材２０の長手方向に相対的に移動し、かつ超電導線材２０の変位に連動するプローブ６４と、プローブ６４に取り付けられた鉄心６５と、鉄心６５の移動によって誘導起電力を発生する２次コイル６２ａ，６２ｂと、誘導起電力に基づいて超電導線材２０の変位に関する情報を出力する本体６６とを有する接触式変位計６１をさらに備えている。
【０１１５】
本実施の形態における超電導線材２０の検査方法は、鉄心６５が取り付けられたプローブ６４を超電導線材２０に接触させながら超電導線材２０の長手方向に相対的に移動させ、プローブ６４を超電導線材２０に連動させる工程と、鉄心６５の移動によって２次コイル６２ａ，６２ｂに誘導起電力を発生させ、誘導起電力に基づいて超電導線材２０の変位に関する情報を出力する工程とをさらに備えている。
【０１１６】
本実施の形態における超電導線材２０の検査装置および検査方法によれば、超電導線材２０の表面２０ａの変位に関する情報が得られるので、特に膨れ、曲がり、局所幅変動、変形などの欠陥を感度よく検査することができる。また、欠陥を数値的に計測することができ、欠陥の有無のみならず欠陥のサイズや形状を測定することができる。その結果、超電導線材の検査をより効果的に行なうことができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態においては、接触式変位計が図１９に示す回路を有している場合について示したが、本発明の接触式変位計はこのような回路を有するものに限られるものではなく、コイルに発生する誘導起電力に基づいて超電導線材２０の変位に関する情報を出力するものであればよい。
【０１１８】
なお、光方式検査装置および接触式変位計を以下のように用いて超電導線材２０の検査を行なってもよい。たとえば光方式検査装置で欠陥の発生部分を検査し、その場所の情報を接触式変位計に伝達し、接触式変位計において欠陥のサイズや形状を測定してもよい。また、たとえば接触式変位計で曲がりなどの大きな欠陥の有無を検査し、光方式検査装置においてピンホールなどの小さな欠陥の有無を検査してもよい。このように用途によって光方式検査装置および接触式変位計の各々の感度を調節すれば、コンピュータによる信号処理時間の短縮を図ることができ、検査効率が向上する。
【０１１９】
また、本実施の形態における本体６６としての機能はコンピュータ５（図３）によって果たされてもよい。この場合、１次コイル６３および２次コイル６２ａ，６２ｂの各々はコンピュータ５と電気的に接続される。これにより、１台のコンピュータによって検査を行なうことができる。
【０１２０】
（実施の形態８）
図２０は、本発明の実施の形態８における超電導線材の検査装置の構成を模式的に示す図である。図２０を参照して、本実施の形態における超電導線材の検査装置は、実施の形態１〜４のいずれかに示す光方式検査装置の他に、３つの重心評価計７１〜７３をさらに備えている。重心評価計７１〜７３の各々は、超電導線材２０の長手方向に沿ってこの順序で配置されており、レーザ光を照射するための照射部７４ａと、照射部７４ａから照射されたレーザ光を受光するための受光部７４ｂとを有している。照射部７４ａの各々は超電導線材２０の表面２０ａの上部に配置されており、受光部７４ｂの各々は超電導線材２０の裏面２０ｂの下部に配置されている。一対の照射部７４ａと受光部７４ｂとは同軸配置されている。また、重心評価計７１〜７３は共通のコンピュータ７５を有しており、重心評価計７１〜７３の受光部７４ｂの各々はコンピュータ７５と電気的に接続されている。
【０１２１】
次に、重心評価計７１〜７３による超電導線材２０の検査方法について説明する。
図２１は超電導線材２０にたわみが発生していない場合の超電導線材の中心位置を示す図であり、図２２は超電導線材２０にたわみが発生している場合の超電導線材の中心位置を示す図である。
【０１２２】
図２０および図２１を参照して、重心評価計７１の照射部７４ａから、超電導線材２０の表面２０ａに対してレーザ光Ｆ１が照射される。レーザ光Ｆ１のスポット径は超電導線材２０の幅（図２１中縦方向の長さ）よりも大きくなっている。レーザ光Ｆ１のうち超電導線材２０に照射された光は表面２０ａで反射するので受光部７４ｂで受光されず、レーザ光Ｆ１のうち超電導線材２０に照射されなかった光（図２１中Ｇ１で示される部分の光）のみが受光部７４ｂで受光される。コンピュータ７５は、受光部７４ｂの受光パターンＧ１に基づいて、レーザ光Ｆ１の照射位置における超電導線材２０の幅および幅方向の中心（重心）位置Ｈ１を測定し、出力する。
【０１２３】
重心評価計７２および７３の各々は、重心評価計７１と同様の原理で、レーザ光Ｆ２およびＦ３の各々の照射位置における超電導線材２０の幅および幅方向の中心位置Ｈ２、Ｈ３を測定し、出力する。
【０１２４】
ここで、レーザ光Ｆ１の照射位置からレーザ光Ｆ３の照射位置までの間において超電導線材２０が幅方向に変位していない（欠陥のない）場合には、レーザ光Ｆ１〜Ｆ３の各々の照射位置における中心位置Ｈ１〜Ｈ３は、いずれも超電導線材２０の長手方向に平行な直線Ｌ上にある。一方図２２に示すように、レーザ光Ｆ１の照射位置からレーザ光Ｆ３の照射位置までの間においてたとえばたわみ７６などの欠陥が発生し、超電導線材２０が幅方向に変位している場合には、中心位置Ｈ１〜Ｈ３のうちいずれか（図では中心位置Ｈ２）が直線Ｌ上から外れる。その結果、中心位置Ｈ１〜Ｈ３に基づいて超電導線材２０の表面２０ａの欠陥が検出される。
【０１２５】
本実施の形態における検査装置は、超電導線材２０の長手方向に並んで配置され、かつ超電導線材２０の幅方向の中心を測定する重心評価計７１〜７３をさらに備えている。
【０１２６】
本実施の形態における検査方法は、超電導線材２０の長手方向におけるレーザ光Ｆ１の照射位置における幅方向の中心位置Ｈ１を測定する工程と、超電導線材２０の長手方向におけるレーザ光Ｆ２の照射位置における幅方向の中心位置Ｈ２を測定する工程と、超電導線材２０の長手方向におけるレーザ光Ｆ３の照射位置における幅方向の中心位置Ｈ３を測定する工程とをさらに備えている。
【０１２７】
これにより、全ての中心位置Ｈ１〜Ｈ３が直線Ｌ上に存在しているか否かを判別することにより、超電導線材の幅方向の長周期の変形（たとえばたわみ、うねり、波うちなど）を計測することができる。したがって、実施の形態１〜４の光方式検査装置と組み合わせることによりさまざまな種類の欠陥を検出することができ、検査工程の効率化を図ることができる。
【０１２８】
また、重心評価計７１〜７３の各々によれば、受光部７４ｂの受光パターンによって、レーザ光Ｆ１〜Ｆ３の各々の照射位置における超電導線材２０の幅方向の変化も検出することができる。
【０１２９】
なお、本実施の形態においては、重心評価計７１〜７３が受光部７４ｂの受光パターンによって中心位置を測定する場合について示したが、重心評価計の原理はこのようなものに限定されるものではなく、重心評価計としては超電導線材２０の幅方向の中心位置を測定するものであればよい。
【０１３０】
また、本実施の形態におけるコンピュータ７５としての機能はコンピュータ５（図３）によって果たされてもよい。この場合、受光部７４ｂの各々はコンピュータ５と電気的に接続される。これにより、１台のコンピュータによって検査を行なうことができる。
【０１３１】
また、実施の形態１〜８では、検査対象物がテープ状の多芯線の酸化物超電導線材である場合について説明したが、検査対象物は、１本の酸化物超電導体フィラメントがシース部により被覆された単芯線構造の酸化物超電導線材であってもよい。また、検査対象物は、テープ状の超電導線材の他、圧延加工が施されていない丸線の超電導線材であってもよい。
【０１３２】
さらに、実施の形態１〜８では検査対象物がビスマス系の酸化物超電導線材である場合について示したが、ビスマス系の酸化物超電導線材の他、イットリウム系の酸化物超電導線材であってもよく、金属系の超電導線材であってもよい。本発明は、任意形状の超電導線材の検査に広く適用することができる。
【０１３３】
（実施の形態９）
図２３は、本実施の形態における超電導線材の検査装置を概念的に示す図である。図２３を参照して、本実施の形態の検査装置は、送りリール８１と、巻取りリール８２と、実施の形態１の光方式検査装置１０と、実施の形態８の重心評価計７１〜７３と、実施の形態５の２つのレーザ式変位計４１と、実施の形態６の渦電流式変位計５１とを備えている。本実施の形態における超電導線材の検査装置において、超電導線材２０は送りリール８１から巻取りリール８２へ送られ、その間に種々の検査（インライン検査）がなされる。
【０１３４】
始めに超電導線材２０は、超電導線材２０の両側面に配置された渦電流式変位計５１によってその端面２０ｃの変位を測定され、たとえば曲がりなどの欠陥の有無が検査される。次に超電導線材２０は、超電導線材２０の表面２０ａ側および裏面２０ｂ側の各々に配置されたレーザ式変位計４１によって厚み方向の変位が測定され、たとえば膨れなどの欠陥の有無が検査される。レーザ式変位計４１の代わりに渦電流式変位計５１や実施の形態７の接触式変位計６１が用いられてもよい。次に超電導線材２０は３つの重心評価計７１〜７３によって長周期のたわみなどが検査される。また、幅方向の変形の有無もあわせて検査される。次に超電導線材２０は、超電導線材２０の表面２０ａ側および裏面２０ｂ側の各々に配置された光方式検査装置１０によって、表面２０ａおよび裏面２０ｂにおけるピンホールなどの欠陥の有無が検査される。その後、超電導線材２０は巻取りリール８２に巻き取られる。
【０１３５】
このように、実施の形態１〜８における検査装置を適宜組み合わせることにより、超電導線材２０に発生するさまざまな欠陥の有無を検査することができ、検査工程の効率化を図ることができる。
【０１３６】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
本実施例では、加圧窒素試験と、本発明の超電導線材の検査装置および検査方法とを比較して、本発明の（光方式）検査装置および検査方法の効果を確認した。具体的には、始めに以下の方法によって超電導線材を製造した。
【０１３７】
Ｂｉ2ＣＯ3、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3、ＣａＣＯ3、およびＣｕＯの原料粉末を、原子比がＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．３：１．９：２．０：３．０となるように調整した。この原料粉末に対して熱処理と粉砕とを繰り返し、Ｂｉ２２２３相と非超電導相とにより構成される粉末を作製した。次に、この粉末を銀パイプ内に充填し、銀パイプを伸線加工して単芯のクラッド線を得た。次に、得られたクラッド線を６１本束ねて銀パイプに挿入し、この銀パイプを伸線加工した。これにより、原料粉末がフィラメント状に充填された多芯線を得た。次に、この多芯線を圧延加工し、銀比１．５、芯６１本、幅４．２ｍｍ、厚さ０．２４ｍｍ、長さ４００ｍのテープ状の多芯線を得た。次に、温度８４０℃の大気中において、テープ状の多芯線を５０時間熱処理した。その後、多芯線を室温まで冷却し、８％の圧下率で再び圧延加工した。続いて、温度８３５℃の大気中において再び多芯線を５０時間熱処理し、超電導線材を得た。
【０１３８】
次に、上記方法によって得られた超電導線材について、長手方向の臨界電流値の分布を４ｍ間隔で測定した。臨界電流値は１ｃｍ当たり１μＶの電圧を印加した場合の値である。臨界電流値の測定の結果、図２４に示すように、線材の長手方向についての臨界電流値の分布はほぼ均一であった。
【０１３９】
続いて、超電導線材の表面に存在する表面キズや、変色部分や、ピンホールなどの欠陥を目視にて検査した。その結果、超電導線材の表面には１００μｍ以上の直径の欠陥が１７個存在した。
【０１４０】
続いて、超電導線材に対して、従来の検査方法である加圧窒素試験を複数回繰り返し、バルーニングの発生から欠陥の有無を検査した。加圧窒素試験の回数と、バルーニングの発生した箇所の数との関係を表１に示す。また、１回目の加圧窒素試験直後において、長手方向の臨界電流値の分布を４ｍ間隔で測定した。この結果を図２５に示す。
【０１４１】
【表１】
2011197009.tif 000003
【０１４２】
表１および図２５を参照して、１回目の加圧窒素試験の直後においては、線材の長手方向位置が約４０ｍ、約２８０ｍ、および約３２０ｍの３箇所において、バルーニングが発生している。つまり、１回の加圧窒素試験では、１７個の欠陥のうち３個の欠陥しか検出できなかった。また、１０回の加圧窒素試験を行なっても、１７個の欠陥のうち９個の欠陥しか検出できなかった。このことから、加圧窒素試験では、全ての欠陥を検出することができないことが分かる。
【０１４３】
続いて、実施の形態１に示す超電導線材の検査装置および検査方法を用いて、欠陥の有無を検査した。その結果、１７個の欠陥の全てを検出することができた。以上の結果から、本発明の超電導線材の検査装置および検査方法は、従来の加圧窒素試験に比べて、小さな欠陥のある超電導線材を感度よく検査することができることが分かる。
【０１４４】
（実施例２）
本実施例では、超電導線材の照射部が同軸照射部であることの効果と、斜方照射部であることの効果とを調べた。具体的には、実施例１と同様の方法により超電導線材を製造した。得られた超電導線材には、図２６（ａ）に示すような変色部分２８およびピンホール２９や、図２６（ｂ）に示すような表面キズ２７が発生していることが目視にて確認された。続いて、この超電導線材について、以下の３つの検査装置を用いて欠陥を検査した。この結果を表２に示す。
【０１４５】
検査装置Ａ：実施の形態１の構成の検査装置（同軸照射部を備えた検査装置）。
検査装置Ｂ：実施の形態２の構成の検査装置（斜方照射部を備えた検査装置）。
【０１４６】
検査装置Ｃ：照射部としてドーム照明を用いた検査装置。なお、ドーム照明とは、ＬＥＤに比べて光の指向性が弱い照明であり、ＬＥＤに比べて広範囲に光を照射する照明である。
【０１４７】
【表２】
2011197009.tif 000004
【０１４８】
表２を参照して、検査装置Ａ〜Ｃのいずれを用いた場合でも、欠陥を検出することができた。特に検査装置Ａでは表面変色およびピンホールを感度よく検出することができた。検査装置Ａを用いた場合には、図２６（ａ）の変色部分２８およびピンホール２９が、図２７（ａ）に示すように明確に検出された。また、特に検査装置Ｂでは表面キズを感度よく検出することができた。検査装置Ｂを用いた場合には、図２６（ｂ）の表面キズ２７が、図２７（ｂ）に示すように明確に検出された。
【０１４９】
（実施例３）
本実施例では、実施の形態７に示す接触式変位計の効果を確認した。具体的には、始めに以下の方法によって超電導線材を製造した。
【０１５０】
Ｂｉ2ＣＯ3、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3、ＣａＣＯ3、およびＣｕＯの原料粉末を、原子比がＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．３：１．９：２．０：３．０となるように調整した。この原料粉末に対して熱処理と粉砕とを繰り返し、Ｂｉ２２２３相と非超電導相とにより構成される粉末を作製した。次に、この粉末を銀パイプ内に充填し、銀パイプを伸線加工して単芯のクラッド線を得た。次に、得られたクラッド線を６１本束ねて銀パイプに挿入し、この銀パイプを伸線加工した。これにより、原料粉末がフィラメント状に充填された多芯線を得た。次に、この多芯線を圧延加工し、銀比２．５、芯６１本、幅４．０ｍｍ、厚さ０．２６ｍｍ、長さ１３００ｍのテープ状の多芯線を得た。次に、温度８４０℃の大気中において、テープ状の多芯線を５０時間熱処理した。その後、多芯線を室温まで冷却し、１０％の圧下率で再び圧延加工した。その結果、幅４．２ｍｍ、厚さ０．２４ｍｍの多芯線を得た。続いて、温度８３５℃の大気中において再び多芯線を５０時間熱処理し、超電導線材を得た。
【０１５１】
続いて、実施の形態１に示す光方式検査装置および検査方法を用いて、欠陥の有無を検査した。その結果、ピンホールや表面キズなどの欠陥は検出されなかった。次に、実施の形態７に示す接触式変位計およびこれを用いた検査方法を用いて、超電導線材の厚さ方向の変位を測定した。変位の測定は超電導線材の長手方向に沿って２ｍｍごとに行なわれた。この結果を図２８に示す。
【０１５２】
図２８を参照して、線材厚みが０．２５ｍｍを超える部分が７箇所検出された。変位測定後にこれらの箇所を目視にて観察したところ、熱処理によって発生した膨れが確認された。膨れは超電導電流を低下させる不良部である。
【０１５３】
以上の結果から、本発明の渦電流式変位計によれば、膨れなどの欠陥を精度よく検出できることが分かる。
【０１５４】
（実施例４）
本実施例では、実施の形態５に示すレーザ式変位計の効果を確認した。具体的には、実施例３で製造した超電導線材２０に対し、実施の形態５に示すレーザ式変位計およびこれを用いた検査方法を用いて、超電導線材の幅方向の変位を測定した。変位の測定は超電導線材の長手方向に沿って２ｍｍごとに行なわれた。この結果を図２９に示す。
【０１５５】
図２９を参照して、線材の幅が４．２５ｍｍを超える部分が４箇所検出された。変位測定後にこれらの箇所を目視にて観察したところ、局所的に幅が大きくなっていることが確認された。
【０１５６】
以上の結果から、本発明のレーザ式変位計によれば、幅方向の変形などの欠陥を精度よく検出できることが分かる。
【０１５７】
（実施例５）
本実施例では、実施の形態８に示す重心評価計の効果を確認した。具体的には、実施例３で製造した超電導線材２０に対し、実施の形態８に示す３つの重心評価計およびこれを用いた検査方法を用いて、超電導線材の幅方向の中心位置を測定した。そしちぇ、両側の２つの重心評価計（図２０における重心評価計７１および７３）により計算される中心位置と、中央の重心評価計（図２０における重心評価計７２）により計算される中心位置との差を出力した。この結果を図３０に示す。
【０１５８】
図３０を参照して、２８ｍ付近の線材部位においてピークが検出された。検査後にこの箇所を観察したところ、曲率半径２００００ｍ以上の曲がりが確認された。
【０１５９】
以上の結果から、本発明の重心評価計によれば、長周期の線材の曲がりを精度よく検出できることが分かる。
【０１６０】
以上に開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態および実施例ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明は、任意形状の超電導線材の検査に広く適用することができ、特にテープ状の酸化物超電導線材の検査に好適である。
【符号の説明】
【０１６２】
１，１ａ  青色ＬＥＤ、２，２ａ  赤色ＬＥＤ、３，３ａ  カラーラインセンサ、５，５ａ，４５，７５  コンピュータ、７，７ａ  ミラー、１０  光方式検査装置、１３  受光窓、２０，４０ａ，４０ｂ  超電導線材、２０ａ  超電導線材表面、２０ｂ  超電導線材裏面、２０ｃ  超電導線材端面、２１  酸化物超電導体フィラメント、２２  シース部、２３，４６，５５，６８  膨れ、２４  曲がり、２５  エッジ部、２７  表面キズ、２８  変色部分、２９  ピンホール、３０  超電導ケーブル、３１  ケーブルコア、３２  フォーマ、３４  絶縁紙、３５  クラフト紙、３７  冷媒流通路、３８  断熱管、３９  防食層、４１  レーザ式変位計、４２  センサヘッド、４３  半導体レーザ、４４  ＰＳＤ、５１  渦電流式変位計、５２，６４  プローブ、５２ａ  コイル、５３，６６  本体、５４  渦電流、５６，５７  発振波形、５８  磁場、６１  接触式変位計、６２ａ，６２ｂ  ２次コイル、６３  １次コイル、６５  鉄心、６７  筐体、６７ａ  中空部分、７１〜７３  重心評価計、７４ａ  照射部、７４ｂ  受光部、７６  たわみ、８１  送りリール、８２  巻取りリール、Ａ１〜Ａ４  照射光、Ｂ１〜Ｂ３  反射光、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４  散乱光、Ｄ，Ｅ，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１〜Ｆ３  レーザ光、Ｇ１  受光パターン、Ｈ１〜Ｈ３  中心位置、Ｌ  直線、Ｐ１，Ｐ２  位置。
【図１】
2011197009.tif 000005
【図２】
2011197009.tif 000006
【図３】
2011197009.tif 000007
【図４】
2011197009.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年5月30日(2011.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の超電導線材の検査装置は、超電導線材に光を照射する照射部と、超電導線材からの光を受光する受光部と、受光部にて受光した光の光量を積算して出力する出力部と、超電導線材の長手方向に並んで配置され、かつ超電導線材の幅方向の中心を測定する第１〜第３の重心評価計とを備えている。
本発明の超電導線材の検査方法は、超電導線材に光を照射する照射工程と、超電導線材からの光を受光する受光工程と、受光した光の光量を積算して出力する出力工程と、超電導線材の長手方向における第１の位置における幅方向の中心を測定する工程と、超電導線材の長手方向における第２の位置における幅方向の中心を測定する工程と、超電導線材の長手方向における第３の位置における幅方向の中心を測定する工程とを備える。
本発明における超電導線材の検査装置および検査方法によれば、超電導線材における欠陥の部分で反射した光と、超電導線材の欠陥のない部分で反射した光とは、欠陥の大小に関わらず、互いに異なる方向に反射される。このため、欠陥の有無によって受光される光の光量が変化するので、この光量の変化に基づいて欠陥の有無を検査することができる。したがって、小さな欠陥についても検出することができるので、超電導線材の欠陥を感度よく検査することができる。
３つの中心が幅方向における同じ位置に存在しているか否かを判別することにより、超電導線材の幅方向の緩やかな変形（たわみ、うねり、波うちなど）を計測することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導線材（２０）に光を照射する照射部（１，２）と、
前記超電導線材からの光を受光する受光部（３）と、
前記受光部にて受光した光の光量を積算して出力する出力部（５）と、
前記超電導線材（２０）の長手方向に並んで配置され、かつ前記超電導線材の幅方向の中心（Ｈ１〜Ｈ３）を測定する第１〜第３の重心評価計（７１〜７３）とを備える、超電導線材の検査装置。
【請求項２】
超電導線材（２０）に光を照射する照射工程と、
前記超電導線材からの光を受光する受光工程と、
受光した光の光量を積算して出力する出力工程と、
前記超電導線材（２０）の長手方向における第１の位置における幅方向の中心（Ｈ１）を測定する工程と、
前記超電導線材の長手方向における第２の位置における幅方向の中心（Ｈ２）を測定する工程と、
前記超電導線材の長手方向における第３の位置における幅方向の中心（Ｈ３）を測定する工程とを備える、超電導線材の検査方法。