(57)【要約】【課題】接続部の機械的強度を向上させることが可能な酸化物超電導線材の接続構造及び接続方法を提供する。【解決手段】基板１１の一方の主面１１ａ上に、超電導層１３が形成された積層構造を有する酸化物超電導線材１０の端部同士が重ね合わされて接続された接続構造であって、酸化物超電導線材１０が重ね合わされた部分は、一部において、基板１１上に積層構造を有し、別の一部において、一方の主面１１ａ上に積層構造がない領域１１ｂを有し、積層構造同士が対向した部分は接合され、一方の主面１１ａ上に積層構造がない領域１１ｂ同士が対向した部分は、基板１１間の溶接部又は鑞材２２により接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の主面上に、超電導層が形成された積層構造を有する酸化物超電導線材の端部同士が重ね合わされて接続された接続構造であって、
前記酸化物超電導線材が重ね合わされた部分は、一部において、前記基板上に前記積層構造を有し、別の一部において、前記一方の主面上に前記積層構造がない領域を有し、
前記積層構造同士が対向した部分は接合され、
前記一方の主面上に前記積層構造がない領域同士が対向した部分は、前記基板間の溶接部又は鑞材により接合されていることを特徴とする酸化物超電導線材の接続構造。
【請求項２】
前記積層構造は、前記超電導層上に保護層を有し、前記積層構造同士が対向した部分の少なくとも一部において、前記保護層同士が直接または接合層により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の酸化物超電導線材の接続構造。
【請求項３】
前記酸化物超電導線材が重ね合わされた部分を除き、前記酸化物超電導線材の外周のうち、少なくとも前記保護層上に安定化層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の酸化物超電導線材の接続構造。
【請求項４】
前記積層構造は、前記超電導層上に保護層を介して安定化層を有し、前記積層構造同士が対向した部分の少なくとも一部において、前記安定化層同士が直接または接合層により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の酸化物超電導線材の接続構造。
【請求項５】
前記基板間の溶接部又は鑞材による接合部と、前記積層構造との間に隙間を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の接続構造。
【請求項６】
基板の一方の主面上に、超電導層が形成された積層構造を有する酸化物超電導線材の端部同士を重ね合わせて接続する接続方法であって、
前記酸化物超電導線材が重ね合わされる部分は、一部において、前記基板上に前記積層構造を有し、別の一部において、前記一方の主面上に前記積層構造がない領域を有するように、前記酸化物超電導線材の端部を準備する工程と、
前記積層構造同士が対向した部分を接合する工程と、
前記一方の主面上に前記積層構造がない領域同士が対向した部分を、前記基板間の溶接部又は鑞材により接合する工程と、
を有することを特徴とする酸化物超電導線材の接続方法。
【請求項７】
前記積層構造は、前記超電導層上に保護層を有し、前記積層構造同士が対向した部分の少なくとも一部において、前記保護層同士を直接または接合層により接合することを特徴とする請求項６に記載の酸化物超電導線材の接続方法。
【請求項８】
前記酸化物超電導線材が重ね合わされた部分を除き、前記酸化物超電導線材の外周のうち、少なくとも前記保護層上に安定化層を形成する工程を有することを特徴とする請求項７に記載の酸化物超電導線材の接続方法。
【請求項９】
前記積層構造は、前記超電導層上に保護層を介して安定化層を有し、前記積層構造同士が対向した部分の少なくとも一部において、前記安定化層同士を直接または接合層により接合することを特徴とする請求項６に記載の酸化物超電導線材の接続方法。
【請求項１０】
前記基板間の溶接部又は鑞材による接合部と、前記積層構造との間に隙間を設けることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物超電導線材の接続構造及び接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ等のＢｉ系超電導線材、ＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ等のＹ系超電導線材（ＲＥは希土類元素）といった酸化物超電導線材の開発が進んでいる。Ｙ系超電導線材は、テーブ状の基板の片側に超電導層が形成された積層構造である。酸化物超電導層は、脆いセラミックス材であり機械強度の面で劣る。この酸化物超電導線材同士を接続する場合には、特許文献１のように、超電導層が形成された側を向かい合わせる必要がある。しかし、このように接続すると、接続部の両側で線材の表裏が逆になる。そこで、特許文献２の図３や特許文献３のように、接続しようとする２本の長尺の線材の表裏を合わせ、両方の端部を跨るように別の短尺の線材を向かい合わせる接続構造も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３３０６７号公報
【特許文献２】特開２００７−２６６１４９号公報
【特許文献３】特開２００８−２３４９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、Ｙ系超電導線材は、高強度の金属基板上に超電導層が形成され、金属基板が力の大部分を負担する構造となっている。このため、脆い超電導層には力がかかりにくく、長手方向には強い引張強度を有する。しかし、特許文献１〜３の接続方法では脆い超電導層同士が接続されているため引張応力が超電導層のみに加わり、接続部の強度が線材単体の強度よりも低下することが問題であった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、接続部の機械的強度を向上させることが可能な酸化物超電導線材の接続構造及び接続方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、基板の一方の主面上に、超電導層が形成された積層構造を有する酸化物超電導線材の端部同士が重ね合わされて接続された接続構造であって、前記酸化物超電導線材が重ね合わされた部分は、一部において、前記基板上に前記積層構造を有し、別の一部において、前記一方の主面上に前記積層構造がない領域を有し、前記積層構造同士が対向した部分は接合され、前記一方の主面上に前記積層構造がない領域同士が対向した部分は、前記基板間の溶接部又は鑞材により接合されていることを特徴とする酸化物超電導線材の接続構造を提供する。
【０００７】
前記積層構造は、前記超電導層上に保護層を有し、前記積層構造同士が対向した部分の少なくとも一部において、前記保護層同士が直接または接合層により接合されていてもよい。
前記酸化物超電導線材が重ね合わされた部分を除き、前記酸化物超電導線材の外周のうち、少なくとも前記保護層上に安定化層が形成されていてもよい。
前記積層構造は、前記超電導層上に保護層を介して安定化層を有し、前記積層構造同士が対向した部分の少なくとも一部において、前記安定化層同士が直接または接合層により接合されていてもよい。
前記基板間の溶接部又は鑞材による接合部と、前記積層構造との間に隙間を有してもよい。
【０００８】
また、本発明は、基板の一方の主面上に、超電導層が形成された積層構造を有する酸化物超電導線材の端部同士を重ね合わせて接続する接続方法であって、前記酸化物超電導線材が重ね合わされる部分は、一部において、前記基板上に前記積層構造を有し、別の一部において、前記一方の主面上に前記積層構造がない領域を有するように、前記酸化物超電導線材の端部を準備する工程と、前記積層構造同士が対向した部分を接合する工程と、前記一方の主面上に前記積層構造がない領域同士が対向した部分を、前記基板間の溶接部又は鑞材により接合する工程と、を有することを特徴とする酸化物超電導線材の接続方法を提供する。
【０００９】
前記積層構造は、前記超電導層上に保護層を有し、前記積層構造同士が対向した部分の少なくとも一部において、前記保護層同士を直接または接合層により接合してもよい。
前記酸化物超電導線材が重ね合わされた部分を除き、前記酸化物超電導線材の外周のうち、少なくとも前記保護層上に安定化層を形成する工程を有してもよい。
前記積層構造は、前記超電導層上に保護層を介して安定化層を有し、前記積層構造同士が対向した部分の少なくとも一部において、前記安定化層同士を直接または接合層により接合してもよい。
前記基板間の溶接部又は鑞材による接合部と、前記積層構造との間に隙間を設けてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、端部同士を重ね合わせた部分において基板同士が強固に接合されるため、接続部の機械的強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の接続構造の斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断面図である。
【図３】第１実施形態の接続構造の平面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う横断面図である。
【図５】第１実施形態の接続構造における線材端部の平面図である。
【図６】第２実施形態の第１例の接続構造の縦断面図である。
【図７】第２実施形態の第２例の接続構造の縦断面図である。
【図８】第２実施形態の第２例の接続構造の横断面図である。
【図９】第２実施形態の第３例の接続構造の縦断面図である。
【図１０】第３実施形態の接続構造の縦断面図である。
【図１１】第３実施形態の改変例の接続構造の縦断面図である。
【図１２】第４実施形態の接続構造の平面図である。
【図１３】第４実施形態の接続構造の横断面図である。
【図１４】第４実施形態の改変例の接続構造の横断面図である。
【図１５】第５実施形態の接続構造の横断面図である。
【図１６】第６実施形態の接続構造の平面図である。
【図１７】第６実施形態の接続構造における線材端部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。なお、図面は模式図であり、各構成要素の寸法比率などは、実際と必ずしも同じではない。
【００１３】
図１に、第１実施形態の接続構造の斜視図を示す。この接続構造は、２本の酸化物超電導線材１０，１０の端部同士が重ね合わされて接続された接続部２０を有する。それぞれの酸化物超電導線材１０は、基板１１の一方の主面１１ａ上に、中間層１２を介して超電導層１３が形成された積層構造を有する。本実施形態の場合、超電導層１３の上には金属からなる保護層１４が形成されている。酸化物超電導線材１０の厚さ方向には、基板１１、中間層１２、超電導層１３、保護層１４が、この順に積層されている。
【００１４】
基板１１は、テープ状の金属基板である。厚さ方向の両側に、それぞれ主面を有する。基板１１を構成する金属の具体例として、ハステロイ（登録商標）に代表されるニッケル合金、ステンレス鋼、ニッケル合金に集合組織を導入した配向Ｎｉ−Ｗ合金などが挙げられる。基板１１の厚さは、目的に応じて適宜調整すれば良く、例えば１０〜５００μｍの範囲である。
【００１５】
超電導層１３は、酸化物超電導体から構成される。酸化物超電導体としては、例えば一般式ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−δ（ＲＥ１２３）で表されるＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導体が挙げられる。希土類元素ＲＥとしては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちの１種又は２種以上が挙げられる。酸化物超電導層１３の厚さは、例えば０．５〜５μｍ程度である。
基板１１と超電導層１３との間に中間層１２が設けられていてもよい。中間層１２は、多層構成でもよく、例えば基板１１側から超電導層１３側に向かう順で、拡散防止層、ベッド層、配向層、キャップ層等を有してもよい。これらの層は必ずしも１層ずつ設けられるとは限らず、一部の層を省略する場合や、同種の層を２以上繰り返し積層する場合もある。
【００１６】
保護層１４は、事故時に発生する過電流をバイパスしたり、超電導層１３と保護層１４の上に設けられる層との間で起こる化学反応を抑制したり、超電導層１３への水分の浸入を防止したりする等の機能を有する。保護層１４の材質としては、例えば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、金と銀との合金、その他の銀合金、銅合金、金合金などが挙げられる。保護層１４は、少なくとも超電導層１３の表面、すなわち厚さ方向で、基板１１側に対する反対側の面を覆っている。保護層１４の厚さは、例えば１〜３０μｍ程度であり、保護層１４を薄くする場合は、１０μｍ以下でもよい。
【００１７】
図２に、第１実施形態の接続構造の縦断面図を示す。縦断面図は、酸化物超電導線材１０の長手方向に沿った断面図である。各酸化物超電導線材１０の長手方向の端面１０ａは、互いに反対の方向を向いて露出されている。なお、端面１０ａに半田等の金属、絶縁材等を被覆することも可能である。酸化物超電導線材１０の端部が重ね合わされる接続部２０の長さとしては、例えば５０〜３００ｍｍが挙げられる。
接続部２０のうち、基板１１上に中間層１２、超電導層１３、保護層１４の積層構造１０ｂを有する部分は、積層構造１０ｂ同士が対向して半田からなる接合層２１により接合されている。接合層２１に用いられる半田は、融点が例えば４５０℃未満のフィラーメタルである。半田としては、錫合金、亜鉛合金等の合金、錫などの金属単体が挙げられる。
その他、接合層２１は、Ａｇ等の金属粒子を含むペーストを塗布し金属粒子同士を焼結させて形成したものでもよい。または、超電導体を粉砕して得られる粒状体（粒子）を含むペーストを塗布し加熱して接合層２１を形成してもよい。超電導体の粒子又は超電導体の原材料を含むペーストを加熱して構成される接合層２１は、酸化物超電導体を含み、超電導層１３と同程度の温度で超電導特性を示すことが好ましい。ペーストは含水組成物又は無水組成物でもよく、有機溶媒、樹脂等を含有してもよい。ペーストに含まれる金属粒子又は超電導体は、いずれか１種でも２種以上でもよい。
【００１８】
図３及び図４に、第１実施形態の接続構造の平面図及び横断面図を示す。横断面図は、長手方向に垂直な断面図である。積層構造１０ｂ同士の接合層２１は、接続部２０の一部に設けられている。接続部２０の別の一部においては、基板１１の一方の主面１１ａ上に積層構造１０ｂがない領域１１ｂを有する。
【００１９】
図４に示すように、酸化物超電導線材１０，１０の間で積層構造１０ｂがない領域１１ｂ同士が対向した部分は、基板１１間の溶接部又は鑞材からなる基板間接合部２２により接合されている。基板間接合部２２の構成は特に限定されないが、例えば、積層構造１０ｂがない領域１１ｂの間に鑞材が充填されてもよい。鑞材は、融点が例えば４５０℃以上のフィラーメタルである。鑞材としては、金、銀、銅、アルミニウム又はこれらの１種以上を含む合金が挙げられる。溶接の際に、溶加材としてフィラーメタルを用いてもよい。
その他、基板間接合部２２は、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の接着性樹脂から構成されていても良い。
【００２０】
本実施形態の接続構造を構成するには、まず図５に示すように、酸化物超電導線材１０の端部において、一部に積層構造１０ｂを残し、別の一部に積層構造１０ｂがない領域１１ｂを形成する。そして、２つの端部を、積層構造１０ｂ同士、又は積層構造１０ｂがない領域１１ｂ同士が対向するように重ね合わせる。半田又はペーストを用いて、積層構造１０ｂ同士が対向した部分を接合して接合層２１を形成する。また、積層構造１０ｂがない領域１１ｂ同士が対向した部分を、溶接又は鑞材により接合して基板間接合部２２を形成する。接合層２１と基板間接合部２２の形成の順序は任意である。接合層２１を形成した後に、基板間接合部２２を形成してもよく、基板間接合部２２を形成した後に、接合層２１を形成してもよい。
【００２１】
長手方向の端部に積層構造１０ｂがない領域１１ｂを有する酸化物超電導線材１０を準備する方法としては、基板１１の一方の主面１１ａ上の全面に積層構造１０ｂを形成した後で、機械的手法、化学的手法、物理的手法等により積層構造１０ｂを構成する材料を除去する方法でもよい。積層構造１０ｂの除去方法として、例えばグラインダー等による機械的方法や、エッチングによる化学的手法等が挙げられる。積層構造１０ｂを除去する際、基板間接合部２２の接合強度が向上するように、積層構造１０ｂがない領域１１ｂを粗面化してもよい。積層構造１０ｂがない領域１１ｂに露出される主面１１ａは、積層構造１０ｂがない領域１１ｂ以外における主面１１ａと同一の面でもよく、厚さ方向に異なる面となってもよい。
なお、基板１１の一方の主面１１ａのうち積層構造１０ｂがない領域１１ｂとなる部分にマスキングを施した後で、主面１１ａ上に積層構造１０ｂを形成して、マスキングを施した箇所を積層構造１０ｂがない領域１１ｂとすることも可能である。マスキングは、積層構造１０ｂの形成後に除去することができる。
【００２２】
図示例においては、基板１１の積層構造１０ｂがない領域１１ｂ及び基板間接合部２２が、酸化物超電導線材１０の幅方向における両端部に形成されている。なお、幅方向とは、長手方向及び厚さ方向に直交する方向である。この場合、基板間接合部２２により基板１１上の積層構造１０ｂの幅方向における側面が密封されてもよい。
【００２３】
酸化物超電導線材１０の端部を重ね合わせた部分において基板１１同士が強固に接合されるため、接続部２０においても、酸化物超電導線材１０の引張応力の大部分が基板間接合部２２に分担される。脆い超電導層１３には力がかかりにくいため、超電導層１３の機械的破壊を抑制し、劣化を防止することができる。これにより、接続部２０の機械的強度を向上させることができる。接続部２０に基板間接合部２２が設けられない場合、接続部２０において超電導層１３の破壊や劣化が発生すると、酸化物超電導線材１０の超電導特性が悪化する原因になり得る。
【００２４】
第１実施形態においては、図２に示すように、超電導層１３上に保護層１４を有する積層構造１０ｂ同士が対向した部分の少なくとも一部において、保護層１４同士が半田又はペーストからなる接合層２１により接合されている。第２及び第３実施形態（図６〜１１）においては、少なくとも保護層１４の上に安定化層１５，１５Ａが設けられる。安定化層１５，１５Ａとしては、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｔｉ、合金等の金属のめっき層又は金属箔が挙げられる。安定化層１５，１５Ａは、２種以上を積層して構成されてもよい。接続部２０の外周を覆う安定化層１５，１５Ａは、例えば銅めっき等で形成してもよい。
【００２５】
安定化層１５，１５Ａは、保護層１４を介して、又は保護層１４を介することなく直接に、超電導層１３と電気的に接続されることが好ましい。これにより、接続される酸化物超電導線材１０，１０間の超電導層１３同士を接触させなくても、電気的に低い抵抗で酸化物超電導線材１０，１０間を接続することができる。安定化層１５，１５Ａは、事故時に発生する過電流をバイパスする機能を有してもよい。また、安定化層１５，１５Ａが、基板１１上の積層構造１０ｂの幅方向における側面にも積層されると、側面から超電導層１３への水分の浸入が抑制されるので好ましい。
【００２６】
第２実施形態では、図６〜９に示すように、酸化物超電導線材１０が重ね合わされた接続部２０を除き、酸化物超電導線材１０の外周のうち、少なくとも保護層１４上に安定化層１５が形成されている。図６に示す第１例のように、接続部２０及び端面１０ａでは安定化層１５を省略してもよい。図７及び図８に示す第２例のように、接続部２０の周囲及び端面１０ａ上まで安定化層１５を設けてもよい。図９に示す第３例のように、保護層１４上に形成された第１の安定化層１５の上に、接続部２０の周囲及び端面１０ａ上を覆う第２の安定化層１５Ａが設けられてもよい。
【００２７】
本実施形態の安定化層１５，１５Ａを形成する方法としては、酸化物超電導線材１０の端部を接続した後で、接続部２０の外側に露出されている少なくとも保護層１４上に、１層又は２層以上の安定化層１５，１５Ａを積層する方法が挙げられる。図９に示す第３例の場合、保護層１４上には安定化層として第１の安定化層１５及び第２の安定化層１５Ａの２層が積層されている。第１の安定化層１５と第２の安定化層１５Ａは同じ材料から構成されてもよく、互いに異なる材料から構成されてもよい。
【００２８】
第３実施形態では、図１０に示すように、各酸化物超電導線材１６の基板１１上の積層構造１６ｂにおいて、超電導層１３上に保護層１４を介して安定化層１５が積層されている。本実施形態では、端部が接続される前の酸化物超電導線材１６において、あらかじめ保護層１４上に安定化層１５が積層される。安定化層１５は、酸化物超電導線材１６の長手方向の端面１６ａに達するまで形成されてもよい。安定化層１５が、基板１１上の積層構造１６ｂの幅方向における側面にも積層されると、超電導層１３の側面から水分の浸入が抑制されるので、好ましい。接続部２０のうち、積層構造１６ｂ同士が対向した部分の少なくとも一部において、安定化層１５同士が半田又はペーストからなる接合層２１により接合されている。酸化物超電導線材１６，１６の間で基板１１の一方の主面１１ａ上に積層構造１６ｂがない領域同士が対向した部分は、図４に示す例と同様に、基板１１間の溶接部又は鑞材からなる基板間接合部２２により接合されている。
【００２９】
また、図１１に示すように、端部が接続される前の酸化物超電導線材１６に形成される安定化層１５の上に、端部が接続された後において、接続部２０の周囲を覆う第２の安定化層１５Ａが設けられてもよい。第２の安定化層１５Ａは、酸化物超電導線材１６の端面１６ａ上まで形成されてもよい。安定化層１５と第２の安定化層１５Ａは同じ材料から構成されてもよく、互いに異なる材料から構成されてもよい。
【００３０】
図１〜１１では、積層構造１０ｂに安定化層１５を含まない酸化物超電導線材１０と、積層構造１６ｂに安定化層１５を含む酸化物超電導線材１６を区別するため、異なる符号が用いられている。図１２〜１７では、両者を代表して、安定化層１５を含まない酸化物超電導線材１０への適用例が示されている。しかし、下記の実施形態が、安定化層１５を含む酸化物超電導線材１６にも適用され得ることはいうまでもない。後述する隙間２３を有する接続部２０の周囲に安定化層１５を形成する場合、隙間２３の少なくとも一部に安定化層１５が形成されてもよい。
【００３１】
図１２及び図１３に、第４実施形態の接続構造の平面図及び横断面図を示す。本実施形態においては、酸化物超電導線材１０，１０の間で積層構造１０ｂがない領域１１ｂ同士が対向した部分のうち、積層構造１０ｂから離れた箇所が、溶接又は鑞材からなる基板間接合部２２により接合されている。超電導層１３を含む積層構造１０ｂと基板間接合部２２との間に隙間２３が確保されることにより、基板間接合部２２を形成するときの熱が、超電導層１３を含む積層構造１０ｂに与える影響を抑制することができる。
【００３２】
また、図１４に示すように、酸化物超電導線材１０の端部が接続された後において、接続部２０の周囲を覆う安定化層１５Ａが設けられてもよい。安定化層１５Ａは、酸化物超電導線材１０の端面１０ａ上まで形成されてもよい。特に図示しないが、後述する第５及び第６実施形態においても、図６〜９又は図１４に示す例と同様に、酸化物超電導線材１０の端部が接続された後に安定化層１５，１５Ａが設けられてもよい。上述したように、第４〜６実施形態において、図１０に示す例と同様に、積層構造１６ｂに安定化層１５を含む酸化物超電導線材１６を用いることができる。その場合には、図１１に示す例と同様に、酸化物超電導線材１６に含まれる安定化層１５に加えて、端部が接続された後に、接続部２０の周囲等を覆う第２の安定化層１５Ａを設けることもできる。
【００３３】
図１５に、第５実施形態の接続構造の横断面図を示す。本実施形態の基板間接合部２２は、基板１１同士が直接溶接された溶接部２４を含む。なお、図１５においては、通常は積層構造１０ｂの厚さが基板１１の厚さよりも薄いことから、中間層１２、超電導層１３、保護層１４の境界線を省略している。溶接部２４は、基板１１の一方の主面１１ａ上における面積が小さいことが好ましい。例えば、点状のスポット溶接、線状のシーム溶接が挙げられる。
【００３４】
溶接部２４は、積層構造１０ｂがない領域１１ｂが対向した箇所の一部に形成されてもよい。例えば積層構造１０ｂがない領域１１ｂの長手方向の両端部近傍のみに溶接部２４を設けてもよい。酸化物超電導線材１０の幅方向の２箇所に積層構造１０ｂがない領域１１ｂが形成されている場合は、２箇所の積層構造１０ｂがない領域１１ｂに形成される溶接部２４の位置を、長手方向に沿って合わせてもよく、異ならせてもよい。長手方向に沿って２箇所の積層構造１０ｂがない領域１１ｂに溶接部２４が交互に形成される、千鳥状（ジグザグ状）の配置とすることもできる。
【００３５】
溶接部２４が形成された箇所に対する基板１１の裏面は、平坦でもよく、凹部２５を有してもよい。溶接の際に凹部２５ができた場合は、凹部２５を埋めるように他の材料を充填してもよい。酸化物超電導線材１０をコイル巻きする際の巻き乱れ等を抑制するためには、基板１１の裏面に凸部が突出しないことが好ましい。
【００３６】
図１６に、第６実施形態の接続構造の平面図を示す。図１７には、本実施形態の接続構造における酸化物超電導線材１０の端部の平面図を示す。本実施形態においては、基板１１の積層構造１０ｂがない領域１１ｂ及び基板間接合部２２が、酸化物超電導線材１０の幅方向における両端部の間である中間部に形成されている。積層構造１０ｂがない領域１１ｂ及び基板間接合部２２は、幅方向の２箇所以上に形成されてもよい。
【００３７】
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。改変としては、各実施形態における構成要素の追加、置換、省略、その他の変更が挙げられる。また、２以上の実施形態に用いられた構成要素を適宜組み合わせることも可能である。
【００３８】
積層構造同士が対向した部分において、接合層、保護層、安定化層のうち１又は２以上の層を省略することができる。積層構造同士が対向した部分において省略した層を、超電導線材が重ね合わされていない部分において、別途設けてもよい。例えば、第２実施形態の第１例（図６参照）において接続部でない部分に安定化層を設けたのと同様に、接続部において保護層を省略し、接続部でない部分で超電導層の表面上などに保護層を設けてもよい。超電導層同士を互いに対向させて接合する場合は、超電導層同士を直接接合してもよく、接合層を介して超電導層同士を接合してもよい。
【００３９】
超電導層、保護層または安定化層を接合する際、上述の実施形態では、接合層を介した接合としているが、接合層を介することなく、超電導層同士を接合してもよく、超電導層と金属層（保護層または安定化層）とを接合してもよく、金属層（保護層または安定化層）同士を接合してもよい。積層構造同士を直接接合する手法としては、熱圧着等が挙げられる。同じ機能の層（超電導層同士、保護層同士または安定化層同士）を直接接合する場合には、直接接合される各層の組成が同一でもよい。直接接合される各層の組成が異なる場合も直接接合が可能な組成の組み合わせであることが好ましい。
【００４０】
積層構造同士が対向した部分において、超電導層、保護層または安定化層を接合する際は、接合層を介した接合と、接合層を介しない直接接合とのいずれにおいても、超電導線材としての電気的接続を確保できる接合が好ましい。
【００４１】
接続部を介して長手方向に２本以上の酸化物超電導線材が接続された線材を得る場合、長尺の線材を順次接続してもよく、長尺の線材と短尺の線材を交互に接続してもよい。
酸化物超電導線材を使用して超電導コイルを作製するには、例えば線材を巻き枠の外周面に沿って必要な層数巻き付けてコイル形状の多層巻きコイルを構成した後、巻き付けた線材を覆うようにエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させて、線材を固定することができる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の実施例を示す。
【００４３】
＜酸化物超電導線材の作製＞
幅１２ｍｍ、厚さ７５μｍのハステロイ（登録商標）基板上に、中間層として、Ａｌ２Ｏ３の拡散防止層、Ｙ２Ｏ３のベッド層、ＭｇＯの配向層、ＣｅＯ２のキャップ層を、この順に成膜した。次に、キャップ層上にＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−δの超電導層を成膜した後、Ａｇの保護層を成膜して、酸化物超電導線材を作製した。
【００４４】
＜実施例１＞
（１）酸化物超電導線材の端部において、長手方向の端面から１００ｍｍ、幅方向の両側１ｍｍの部分の中間層、超電導層、保護層をハンドグラインダーで機械的に削り、基板の一方の主面上に積層構造がない領域を形成した。長手方向の端面から１００ｍｍで削られていない部分の保護層上には、ＳｎＰｂ共晶半田で予備半田を施した。
（２）一方の主面上に積層構造がない領域と予備半田を施した端部同士を対向させて、上下から２００℃、０．１ＭＰａ、３０秒間の条件で加熱及び加圧し、予備半田を溶融させて保護層同士を接合した。
（３）次に、積層構造がない領域同士が対向した箇所にスポット溶接を施して、基板同士を接合した。
【００４５】
＜実施例２＞
実施例２の保護層同士を接合する工程（２）と、基板同士を接合する工程（３）の順番を入れ替えて、工程（１）、工程（３）、工程（２）の順序で実施したこと以外は、実施例１と同様にして、２本の酸化物超電導線材の端部同士を接続した。
【００４６】
＜比較例１＞
酸化物超電導線材の長手方向の端面から１００ｍｍの保護層上に、ＳｎＰｂ共晶半田で予備半田を施した。
次に、予備半田を施した端部同士を対向させて、上下から例えば２００℃、０．１ＭＰａ、３０秒間の条件で加熱及び加圧し、予備半田を溶融させて保護層同士を接合した。
【００４７】
＜接続部の試験＞
接続部に長手方向へ６８５Ｎの引張負荷をかけた後、接続部を介した長手方向の両端部の間で臨界電流Ｉｃを測定した。比較例１では、Ｉｃ＝０となり、接続部の超電導層が破断した。実施例１，２では、Ｉｃの値から超電導層が破断せず、引張負荷をかけた後も超電導特性が維持されることが確認された。
【符号の説明】
【００４８】
１０，１６…酸化物超電導線材、１０ａ，１６ａ…端面、１０ｂ，１６ｂ…積層構造、１１…基板、１１ａ…一方の主面、１１ｂ…積層構造がない領域、１２…中間層、１３…超電導層、１４…保護層、１５…安定化層、２０…接続部、２１…接合層、２２…基板間接合部（鑞材）、２３…隙間、２４…溶接部、２５…凹部。
【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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【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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