(57)【要約】【課題】数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造を公開する。【解決手段】液体ヘリウム管路、無酸素銅継手部、低温超電導線（３）、高温超電導スタック（４）、ステンレススチールのダイバータ隔壁（６）、ステンレススチールのダイバータ（７）を備える数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造。前記無酸素銅継手部の上下面に平面接合構造が設計され、他の継手部に接合されやすく、左端に２本の液体ヘリウム管路がろう付けされ、その内部に液体ヘリウム通路が加工され、右端にステンレススチールのダイバータ（７）がろう付けされ、ステンレススチールのダイバータ（７）の内部にステンレススチールのダイバータ隔壁（６）が半田付けされ、液体ヘリウム通路と共に低温回路を構成し、ステンレススチールのダイバータ（７）の表面に高温超電導スタック（４）が半田付けされ、低温超電導線（３）は、一端が高温超電導スタック（４）の下層の溝内に取り付けされて半田付けされ、他端が無酸素銅継手部の両側の溝内に半田付けされ、ステンレススチールのダイバータ（７）の表面に銀メッキされる必要がある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導継手部及び低温超電導線を備え、超電導継手部内に液体ヘリウム入口通路及び液体ヘリウム出口通路が設けられ、超電導継手部の左端に、それぞれ液体ヘリウム入口通路及び液体ヘリウム出口通路に対応して連通する液体ヘリウム導入管及び液体ヘリウム排出管がろう付けされ、超電導継手部の右端にステンレススチールのダイバータが固定嵌装され、ステンレススチールのダイバータの口部にステンレススチールのダイバータ隔壁が設けられ、ステンレススチールのダイバータ内でステンレススチールのダイバータ隔壁と超電導継手部との間に、液体ヘリウム入口通路及び液体ヘリウム出口通路に連通するバッファチャンバが形成され、液体ヘリウム入口通路、液体ヘリウム出口通路とバッファチャンバとの間に液体ヘリウム低温回路が形成され、前記ステンレススチールのダイバータの環状外壁に、間隔を空けて配置された若干の高温超電導スタックが真空半田付けされ、低温超電導線は、一端が超電導継手部の両側の溝内に半田付けされ、他端が高温超電導スタックに対応する下層の溝内に半田付けされることを特徴とする数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造。
【請求項２】
前記超電導継手部は、無酸素銅継手部であることを特徴とする請求項１に記載の数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造。
【請求項３】
前記超電導継手部の上下面は、平面接合構造であることを特徴とする請求項１に記載の数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造。
【請求項４】
前記超電導継手部右端とステンレススチールのダイバータとの間は、半田付けによって一体的に固定嵌装されることを特徴とする請求項１に記載の数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造。
【請求項５】
前記ステンレススチールのダイバータ表面に、銀層がメッキされることを特徴とする請求項１に記載の数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温超電導（超伝導とも呼ばれる）マグネットの分野に関し、具体的には、数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の低温超電導マグネットは、作用点温度が一般的に液体ヘリウム温度近傍にあり、マグネットへ電流を伝送するために、室温の端末と低温マグネットシステムとを接続する部材、いわゆる電流リードを必要とする。電流リードは、構造組成によって、常規の電流リード（一元電流リード又は抵抗電流リードとも呼ばれる）及び高温超電導電流リード（二元電流リード又は複合式電流リードとも呼ばれる）の２つのタイプに分けられる。常規の電流リードは、主に、銅又は銅合金によって作られ、その技術がますます発達し、現在、最大電流は、２００５年にアメリカフェルミラボラトリが伝送線超電導マグネットのために研究開発した１００ｋＡの電流リードとして記録される。
【０００３】
高温超電導材料ＢＳＣＣＯ又はＹＢＣＯは、低い熱伝導率を有し、ＹＢＣＯとステンレススチールとの熱伝導率が近く、ＢＳＣＣＯの熱伝導率がステンレススチールよりもかなり低く、液体窒素温度で、大電流を全く遮られずに搭載することができ、発見された数年後に研究者により電流リードの設計に適用されるようになる。文字通りに、高温超電導技術による電流リードは、高温超電導電流リードと呼ばれる。一般的に、１）常規の電流リードに類似し、設計温度領域が一般的に液体窒素温度近傍にある熱交換器部分と、２）常に液体窒素温度以下で動作する高温超電導部分と、３）室温３００Ｋ近傍で動作する室温端と、４）常に液体ヘリウム温度近傍で動作する低温超電導部分と、の４つの部分に分けられ、低温超電導部分は、高温超電導部分から低温超電導線まで、低温超電導線から無酸素銅継手部までを接続するという重要機能を担当し、その設計の善し悪しは低温システムの熱負荷に直接的に関わり、非常に肝心な技術である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、高温超電導部分から低温超電導線まで、低温超電導線から無酸素銅継手部までを接続するという重要機能を達成させるように、数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成させるように、本発明は、下記の技術案を採用する。
超電導継手部及び低温超電導線を備え、超電導継手部内に液体ヘリウム入口通路及び液体ヘリウム出口通路が設けられ、超電導継手部の左端に、それぞれ液体ヘリウム入口通路及び液体ヘリウム出口通路に対応して連通する液体ヘリウム導入管及び液体ヘリウム排出管がろう付けされ、超電導継手部の右端にステンレススチールのダイバータが固定嵌装され、ステンレススチールのダイバータの口部にステンレススチールのダイバータ隔壁が設けられ、ステンレススチールのダイバータ内でステンレススチールのダイバータ隔壁と超電導継手部との間に、液体ヘリウム入口通路及び液体ヘリウム出口通路に連通するバッファチャンバが形成され、液体ヘリウム入口通路、液体ヘリウム出口通路とバッファチャンバとの間に液体ヘリウム低温回路が形成され、前記ステンレススチールのダイバータの環状外壁に、間隔を空けて配置された若干の高温超電導スタックが真空半田付けされ、低温超電導線は、一端が超電導継手部の両側の溝内に半田付けされ、他端が高温超電導スタックに対応する下層の溝内に半田付けされる数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造である。
【０００６】
更に、前記超電導継手部は、無酸素銅継手部である。
【０００７】
更に、前記超電導継手部の上下面は、平面接合構造である。
【０００８】
更に、前記超電導継手部右端とステンレススチールのダイバータとの間は、半田付けによって一体的に固定嵌装される。
【０００９】
更に、前記ステンレススチールのダイバータ表面に、銀層がメッキされる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のメリットは、下記の通りである。
本発明は、高温超電導部分から低温超電導部分への円滑な移行を保証し、第一、机械構造で円滑的に接続させると共に、十分な機械的強度を有し、第二、高温超電導テープから低温超電導テープまでの電気のシームレス接続を達成させ、移行部分の超電導性を保証する。前記低温超電導部分は、抵抗値が小さく、ダイバータ材料はステンレススチール材料であり、熱漏洩が小さく、一体的な構造の低温システムに対する熱負荷が小さく、製造コストが低く、取り付けしやすく、高い商業的価値を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の構造の模式図である。
【図２】本発明の構造の断面模式図である。
【図３】本発明の構造の三次元図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図３を参照されたい。
【００１３】
超電導継手部２及び低温超電導線３を備え、超電導継手部２内に液体ヘリウム入口通路９及び液体ヘリウム出口通路５が設けられ、超電導継手部２の左端に、それぞれ液体ヘリウム入口通路９及び液体ヘリウム出口通路５に対応して連通する液体ヘリウム導入管１０及び液体ヘリウム排出管１がろう付けされ、超電導継手部２の右端にステンレススチールのダイバータ７が固定嵌装され、ステンレススチールのダイバータ７の口部にステンレススチールのダイバータ隔壁６が設けられ、ステンレススチールのダイバータ７内でステンレススチールのダイバータ隔壁６と超電導継手部２との間に、液体ヘリウム入口通路９及び液体ヘリウム出口通路５に連通するバッファチャンバ８が形成され、液体ヘリウム入口通路９、液体ヘリウム出口通路５とバッファチャンバ８との間に液体ヘリウム低温回路が形成され、前記ステンレススチールのダイバータ７の環状外壁に、間隔を空けて配置された若干の高温超電導スタック４が真空半田付けされ、低温超電導線３は、一端が超電導継手部２の両側の溝内に半田付けされ、他端が高温超電導スタック４に対応する下層の溝内に半田付けされる数万レベルの電流リード用の低温超電導部分の構造である。
【００１４】
前記超電導継手部２は、無酸素銅継手部である。
【００１５】
前記超電導継手部２の上下面は、平面接合構造である。
【００１６】
前記超電導継手部２の右端とステンレススチールのダイバータ７との間は、半田付けによって一体的に固定嵌装される。
【００１７】
前記ステンレススチールのダイバータ７の表面に、銀層がメッキされる。
【符号の説明】
【００１８】
１  液体ヘリウム排出管
２  超電導継手部
３  低温超電導線
４  高温超電導スタック
５  液体ヘリウム出口通路
６  ステンレススチールのダイバータ隔壁
７  ステンレススチールのダイバータ
８  バッファチャンバ
９  液体ヘリウム入口通路
１０  液体ヘリウム導入管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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