(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の酸化物超電導線材（１，２）の端末部分を互いに重ね合わせることによって接合して酸化物超電導線材（１，２）を接続する工程と、
前記接続された２本の酸化物超電導線材（１，２）が曲げられたときに、前記端末部分を互いに重ね合わせることによって形成された接合部分（Ｌ）の端部が有する歪み量を、重ね合わせられていない前記酸化物超電導線材（１，２）の部分が有する歪み量に近くなるように低減するように前記接合部分（Ｌ）を加工する工程とを備え、
前記酸化物超電導線材（１，２）を接続する工程は、ろう材（３）を介在させて前記２本の酸化物超電導線材（１，２）の端末部分を互いに重ね合わせることによって接合することを含み、
前記酸化物超電導線材（１，２）は、矩形の横断面を有するテープ状線材であり、
前記酸化物超電導線材（１，２）を接続する工程は、２本の前記テープ状線材の幅広面を重ね合わせることによって接合することを含み、
前記接合部分（Ｌ）を加工する工程は、前記テープ状線材の幅（Ｗ）が端末に近づくにつれて小さくなるように前記端末部分を加工（１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ）することを含む、酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項２】
前記接合部分（Ｌ）を加工する工程は、平面形状がＶ字形状（１１ａ，２１ａ）になるように前記端末部分を切断加工することを含む、請求項１に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項３】
前記接合部分（Ｌ）を加工する工程は、前記端末部分が前記テープ状線材の幅を横断して幅方向に傾斜する端面（１１ｂ，２１ｂ）を有するように前記端末部分を切断加工することを含む、請求項１に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項４】
前記接合部分（Ｌ）を加工する工程は、前記接合部分（Ｌ）の少なくとも一部を金属または有機物（４１，４２，４３，４４）で被覆することによって前記歪み量を低減することを含む、請求項１に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項５】
前記接合部分（Ｌ）を加工する工程は、環状の形態を有する材料（４３，４４）に前記接合部分（Ｌ）の少なくとも一部を挿入することを含む、請求項４に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項６】
前記酸化物超電導線材（１，２）は、ビスマス系酸化物超電導体を含む、請求項１に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項７】
前記ビスマス系酸化物超電導体は、銀を含む材料で被覆されたフィラメントである、請求項６に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項８】
端末部分を有する第１の酸化物超電導線材（１）と、
端末部分を有する第２の酸化物超電導線材（２）と、
前記第１と第２の酸化物超電導線材（１，２）の端末部分を互いに重ね合わせることによって形成された接合部分（Ｌ）とを備え、
前記接合部分（Ｌ）の端部が有する歪み量が、重ね合わせられていない前記第１と第２の酸化物超電導線材（１，２）の部分が有する歪み量に近くなるように低減されており、前記接合部分（Ｌ）は、重ね合わせられた前記第１と第２の酸化物超電導線材（１，２）の端末部分の間に介在するろう材（３）を含み、前記酸化物超電導線材（１，２）は、矩形の横断面を有するテープ状線材であり、前記接合部分（Ｌ）は、２本の前記テープ状線材の幅広面を重ね合わせることによって形成された接合部分を含み、前記接合部分（Ｌ）は、前記テープ状線材の幅（Ｗ）が端末に近づくにつれて小さくなるように加工された端末部分（１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ）を含む、酸化物超電導線材。
【請求項９】
前記接合部分（Ｌ）は、平面形状がＶ字形状（１１ａ，２１ａ）の端末部分を含む、請求項８に記載の酸化物超電導線材。
【請求項１０】
前記接合部分（Ｌ）は、前記テープ状線材の幅を横断して幅方向に傾斜する端面を有する端末部分（１１ｂ，２１ｂ）を含む、請求項８に記載の酸化物超電導線材。
【請求項１１】
前記接合部分（Ｌ）の少なくとも一部は、金属または有機物（４１，４２，４３，４４）で被覆されている、請求項８に記載の酸化物超電導線材。
【請求項１２】
前記接合部分（Ｌ）の少なくとも一部は、環状の形態を有する材料（４３，４４）に挿入されている、請求項１１に記載の酸化物超電導線材。
【請求項１３】
前記酸化物超電導線材（１，２）は、ビスマス系酸化物超電導体を含む、請求項８に記載の酸化物超電導線材。
【請求項１４】
前記ビスマス系酸化物超電導体は、銀を含む材料で被覆されたフィラメントである、請求項１３に記載の酸化物超電導線材。
【請求項１５】
請求項８から１４のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材を用いた、超電導コイル。
【請求項１６】
請求項８から１４のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材を用いた、超電導機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、酸化物超電導線材の製造方法、酸化物超電導線材、超電導コイルおよび超電導機器に関し、特に、酸化物超電導線材から構成される超電導マグネットを用いた超電導変圧器、超電導限流器および磁場発生装置や酸化物超電導線材を用いた超電導ケーブルおよび超電導ブスバー等の超電導機器と、これらの超電導機器を製作するために適用可能な酸化物超電導線材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、実用的な超電導機器で用いられる酸化物超電導線材には、十分な長さが要求される。たとえば、実用的な超電導ケーブルとして１００ＭＷ以上の容量を有するケーブル用導体を製作する場合には、超電導ケーブルの最終長さとして５ｋｍ程度の長さを１単位とする酸化物超電導線材が数百本必要とされる。この場合、酸化物超電導線材としては、たとえば、ビスマス系酸化物超電導体フィラメントが銀で被覆された形態の線材（直径０．９ｍｍ、臨界電流値２０Ａ、温度７７Ｋ）が用いられる。
【０００３】
また、磁気分離装置や磁場発生装置に用いられる超電導マグネットとしては、マグネットの内径が１ｍを超えるものが製作される。このような超電導マグネットを製作するためには、たとえば１コイルあたりの長さとして８００ｍ程度を１単位とする酸化物超電導線材が１０００本程度必要とされる。この場合、酸化物超電導線材としてはビスマス系酸化物超電導体フィラメントが銀で被覆された形態のテープ状線材（厚み０．２５ｍｍ、幅４ｍｍ、臨界電流値５０Ａ（温度７７Ｋ））が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、酸化物超電導線材の現在の製造技術レベルでは、ビスマス系酸化物超電導体フィラメントが銀で被覆された形態の線材で数百メートル程度の単位長さのものが製造されるにすぎない。また、このような単位長さの酸化物超電導線材において１ヶ所に欠陥部分があると、その数百メートル程度の酸化物超電導線材の全部が不良品となり、製造歩留りが低いという問題もある。したがって、酸化物超電導線材の長尺化の製造技術開発を待たなければ、上述のような実用的な超電導機器に応用することは現在のところ不可能である。このことが、革新的な技術である超電導機器の産業への適用や実用化が遅れている主な要因の１つとなっている。
【０００５】
上記の１００ＭＷ以上の容量の超電導ケーブルや磁場発生装置に用いられる超電導マグネットを実現するために、比較的短い酸化物超電導線材を接続し、長い単位長さの線材を製作することができれば、超電導機器の産業への適用のためのプロトタイプ機器の試作が可能となる。そして、試作したプロトタイプの機器によって超電導機器のメリットを把握して実用化を進めることが可能となる。
【０００６】
ところが、酸化物超電導線材は曲げや引張り等の変形で与えられる歪みの影響を受けて臨界電流値が低下するという問題がある。単位長さの短い酸化物超電導線材を、たとえば、ろう付けまたははんだ付けで端末部分を互いに重ね合わせることによって接続すると、超電導ケーブルや超電導マグネットの製作の過程で線材がガイドローラ等を介して曲げられ、線材に与えられる曲げ歪みによって臨界電流値が低下する。これは、端末部分を互いに重ね合わせることによって形成された接合部分が曲げにくく、それ以外の部分が曲げやすくなるため、接合部分の端部がガイドローラ等を介して曲げられると、ガイドローラ等の半径よりも小さな曲げ半径で接合部分の端部が曲げられることになり、臨界電流値を維持することが可能な許容曲げ歪みよりも大きな歪みが接合部分の端部に与えられ、歪みの集中が起こりやすくなるからである。このため、接続によって単位長さの長い酸化物超電導線材を得ることができたとしても、線材の接合部分の端部に与えられる歪みの影響によって臨界電流値が低下するために、その長い線材を用いて製作された実用的な超電導機器が所定の機能を達成することが困難であるという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、比較的短い線材を接続してできるだけ長い線材を製造することができ、かつ接続後に線材が曲げられた場合においても歪みの影響による臨界電流値の低下を抑制することが可能な酸化物超電導線材の製造方法を提供することである。
【０００８】
また、この発明の目的は、接続部分を備え、かつ曲げられた状態においても接続前の線材の初期の臨界電流値の低下を抑制することが可能な酸化物超電導線材、超電導コイルおよび超電導機器を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面に従った酸化物超電導線材の製造方法は、２本の酸化物超電導線材の端末部分を互いに重ね合わせることによって接合して酸化物超電導線材を接続する工程と、接続された２本の酸化物超電導線材が曲げられたときに、端末部分を互いに重ね合わせることによって形成された接合部分の端部が有する歪み量を、重ね合わせられていない酸化物超電導線材の部分が有する歪み量に近くなるように低減するように接合部分を加工する工程とを備える。
【００１０】
このように接合部分を加工することによって、接続後にガイドローラ等を介して線材が曲げられても曲げ歪みによる臨界電流値の低下を抑制することができる。このため、比較的短い酸化物超電導線材を接続して種々の超電導機器に必要な長さの酸化物超電導線材を予め準備することができる。このような長い酸化物超電導線材をリール等に巻いた状態で置いても、与えられる歪みによる臨界電流値の低下は抑制されている。したがって、この予め準備された長い酸化物超電導線材を連続的に供給し、同時に線材の絶縁被覆加工を施しながら、長い超電導ケーブルや大きな超電導マグネットを製作することができる。
【００１１】
この発明の酸化物超電導線材の製造方法において、上記の酸化物超電導線材を接続する工程は、ろう材を介在させて２本の酸化物超電導線材の端末部分を互いに重ね合わせることによって行なわれる。
【００１２】
酸化物超電導線材は、矩形の横断面を有するテープ状線材である。
上記の酸化物超電導線材を接続する工程は、２本のテープ状線材の幅広面を重ね合わせることによって行なわれる。上記の接合部分を加工する工程は、テープ状線材の幅が端末に近づくにつれて小さくなるように端末部分を加工することによって行なわれる。
【００１３】
上記の接合部分を加工する工程は、平面形状がＶ字形状になるように端末部分を切断加工すること、または、端末部分がテープ状線材の幅を横断して幅方向に傾斜する端面を有するように端末部分を切断加工することによって行なわれるのが好ましい。
【００１４】
さらに、上記の接合部分を加工する工程は、接合部分の少なくとも一部を金属または有機物で被覆することによって上記歪み量を低減するように行なわれるのが好ましい。この場合、上記の接合部分を加工する工程は、環状の形態を有する材料に接合部分の少なくとも一部を挿入することによって行なわれるのが好ましい。
【００１５】
この発明の製造方法が適用される酸化物超電導線材は、ビスマス系酸化物超電導体を含むのが好ましい。ビスマス系酸化物超電導体を用いる場合には、線材はビスマス系酸化物超電導体フィラメントが銀を含む材料で被覆された形態で構成されるのが好ましい。
【００１６】
この発明のもう１つの局面に従った酸化物超電導線材は、端末部分を有する第１の酸化物超電導線材と、端末部分を有する第２の酸化物超電導線材と、第１と第２の酸化物超電導線材の端末部分を互いに重ね合わせることによって形成された接合部分とを備え、接合部分の端部が有する歪み量が、重ね合わせられていない第１と第２の酸化物超電導線材の部分が有する歪み量に近くなるように低減されている。
【００１７】
このように構成された酸化物超電導線材を用いることによって、超電導ケーブルや超電導マグネットの製作の過程でガイドローラ等を介して線材が曲げられても接続前の線材の初期の臨界電流値の低下を抑制することができる。したがって、本発明の酸化物超電導線材を用いることによって最終的な超電導ケーブルや超電導マグネットの製造において歩留りの低下を抑制することができるとともに、長い超電導ケーブルや大きな超電導マグネットを高い生産性で製造することができる。
【００１８】
この発明の酸化物超電導線材において、接合部分は、重ね合わせられた第１と第２の酸化物超電導線材の端末部分の間に介在するろう材を含む。
【００１９】
酸化物超電導線材は、矩形の横断面を有するテープ状線材である。
接合部分は、２本のテープ状線材の幅広面を重ね合わせることによって形成された接合部分を含む。接合部分は、テープ状線材の幅が端末に近づくにつれて小さくなるように加工された端末部分を含む。
【００２０】
接合部分は、平面形状がＶ字形状の端末部分、または、テープ状線材の幅を横断して幅方向に傾斜する端面を有する端末部分を含むのが好ましい。
【００２１】
さらに、接合部分の少なくとも一部は、金属または有機物で被覆されているのが好ましい。この場合、接合部分の少なくとも一部は、環状の形態を有する材料に挿入されているのが好ましい。
【００２２】
酸化物超電導線材は、ビスマス系酸化物超電導体を含むのが好ましい。ビスマス系酸化物超電導体は、銀を含む材料で被覆されたフィラメントであるのが好ましい。
【００２３】
さらに、この発明のもう１つの局面に従った超電導コイルは、上記の酸化物超電導線材を用いて構成される。
【００２４】
この発明の別の局面に従った超電導機器は、上記の酸化物超電導線材を用いて構成される。
【００２５】
以上のようにこの発明によれば、接続された酸化物超電導線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み量を低減するように接合部分を加工することによって、短い線材を接続してできるだけ長い線材を製造することができるとともに、曲げ歪みの影響による臨界電流値の低下を効果的に抑制することが可能となる。したがって、長い超電導ケーブルや大きな超電導マグネットに使用される長い酸化物超電導線材を、臨界電流値の低下を抑制した状態で予め準備することができる。これにより、製造歩留りを低下させることなく、高い生産性で酸化物超電導線材を製造することが可能となる。その結果、この発明に従った酸化物超電導線材や超電導コイルを各種の超電導機器に適用し、実用化を進めることが容易になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態として次のような種々の実施の形態を挙げることができる。以下、各実施の形態について図を用いて説明する。
【００２７】
図１、図４、図６〜図１２は、この発明の酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の種々の実施の形態を模式的に示す縦断面図である。図２、図３、図５および図１３は、この発明の酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の種々の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【００２８】
（１）  図１に示すように、テープ状または丸線状のビスマス系酸化物超電導線材１と２の端末部分を互いに重ね合わせて接合する。酸化物超電導線材１と２の端末部分の間には銀入り鉛−錫合金はんだ等の材料からなるろう材３を配置する。このようにして２本の酸化物超電導線材１と２を接続する。この実施の形態では、接合部分Ｌの長さが酸化物超電導線材１と２の直径または幅の１倍以上１００倍以下に設定される。このように設定することにより、接続された線材が曲げられたときに、接合部分の端部が有する歪み量を、重ね合わせられていない線材の部分が有する歪み量に近くなるように低減することが可能となる。
【００２９】
（２）  図１に示される接続形態において、矩形の横断面を有する酸化物超電導線材１と２の幅広面を重ね合わせることによって接合する。これによって、接続された線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み量を低減する。
【００３０】
（３）  図１に示される接続形態において、ろう材３の厚みｔを酸化物超電導線材１と２の直径Ｄまたは厚みＴの０．０１倍以上１倍以下になるように設定する。このようにすることにより、接続された線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み量を低減することが可能となる。
【００３１】
（４）  図１に示される接続形態において、矩形の横断面を有する酸化物超電導線材１と２の端末部分の間にリボン状のろう材３を挟んで加熱することによって接合する。
【００３２】
（５）  丸線状の酸化物超電導線材１と２の端末部分を捩って重ね合わせてそれらの間にろう材３を介在させて接合する。
【００３３】
（６）  上記の捩りのピッチが線材１と２の直径の１倍以上１０倍以下になるように接合する。
【００３４】
（７）  図２と図３に示すように、酸化物超電導線材１の末端部１１ａ、１１ｂの平面形状において直径Ｄ（丸線状の場合）または幅Ｗ（テープ状線材の場合）が端末に近づくにつれて小さくなるように加工する。また、酸化物超電導線材２の末端部２１ａ、２１ｂにおいても、上記と同様に加工する。このようにすることにより、接続された線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み量を低減することが可能となる。
【００３５】
図２に示される接続形態では、テープ状線材の場合、末端部１１ａと２１ａがＶ字形状を有するように線材の端末を切断加工する。図３に示される接続形態では、テープ状線材の場合、末端部１１ｂと２１ｂがテープ状線材の幅を横断して幅方向に傾斜する端面を有するように線材の端末を切断加工する。
【００３６】
（８）  図４に示すように、酸化物超電導線材１の末端部１２と酸化物超電導線材２の末端部２２において、線材の厚みＴが端末に近づくにつれて小さくなるように加工する。このようにすることにより、接続された線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み量を低減することが可能となる。
【００３７】
（９）  図５に示すように、酸化物超電導線材１の末端部１３と酸化物超電導線材２の末端部２３において切込部分を形成する。そして、切込部の直径（丸線材の場合）または幅（テープ状線材の場合）が端末に近くなるに従って大きくなるようにする。これにより、接続された線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み量を低減する。
【００３８】
（１０）  図６に示すように、酸化物超電導線材１と２の互いに重ね合わせられる端末部分において空間３１と３２を設けて重ね合わせ部分の一部にろう材３を配置する。図６の形態では接合部に曲げが加えられたときに、空間３１と３２で一方の線材の末端部がもう一方の線材の表面を押し返すことによって、歪み集中を緩和する。これにより、接続された線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み量を低減する。
【００３９】
（１１）  図７に示すように、酸化物超電導線材１と２の端末の接合部分の一部を可撓性の有する材料４１で被覆する。
【００４０】
（１２）  図８に示すように、酸化物超電導線材１と２の端末の接合部分の全体を可撓性の有する材料４１で被覆する。
【００４１】
このようにすることにより、接続された線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み量を低減することができる。
【００４２】
（１３）  図９に示すように、酸化物超電導線材１と２の接合部分の一部または全体をポリイミドや銅、銀等からなるテープ状の材料４２で被覆する。
【００４３】
（１４）  図７と図８で示される接続形態においてポリビニルホルマール（ＰＶＦ）樹脂やエポキシ樹脂等の材料４１を用いる。この場合、上記のような有機物を接合部分の一部または全体に塗布して乾燥させることによって接合部分の一部または全体を被覆する。
【００４４】
（１５）  図９で示される接続形態において材料４２として金属テープを用い、その金属テープを接合部分の全体または一部分にろう付けすることによって被覆を形成する。
【００４５】
（１６）  図７と図８で示される接続形態において材料４１としてろう材を用いて接合部分の一部または全体にろう付けすることによって被覆を形成する。この場合、ろう材３の材料として銀入りの鉛−錫合金からなる高い融点を有するはんだを用い、被覆を形成する材料４１として低い融点を有するインジウム系はんだを用いるのが好ましい。このようにすることにより、ろう材３を介して線材１と２を接合した後、相対的に低い融点のはんだからなる材料４１で接合部分を被覆することできる。
【００４６】
（１７）  図１０に示すように、酸化物超電導線材１と２の接合部分の全体を被覆するように環状の形態を有する材料４３に接合部分を挿入して、焼きばめすることによって被覆を形成する。この場合、金属の代わりに接合部分を被覆する環状の形態の有機物からなる材料４３を挿入して加熱収縮させることによって被覆を形成してもよい。環状の形態を有する材料４３として熱収縮性の管を用いてもよい。
【００４７】
（１８）  図１１に示すように、接合部分の一部分を被覆するように環状の形態を有する金属または有機物からなる材料４４に接合部分の一部分を挿入して、焼きばめまたは加熱収縮させることによって被覆を形成する。
【００４８】
以上のように接合部分の一部または全体を被覆することによって、接続された線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み量を低減することができる。
【００４９】
（１９）  上記の（１１）〜（１８）で示される接続形態において、接合部分の一部または全体をまず金属からなる材料で被覆して、次にその上に有機物からなる材料を配置して被覆を形成してもよい。
【００５０】
（２０）  図１２に示すように、酸化物超電導線材１と２の接合部分において、線材の端末を金属または有機物からなる材料４５で被覆する。この場合、被覆を形成する材料４５の厚みが接合部分から離れるに従って薄くなるように設定する。このようにすることにより、接続された線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み量を低減することができる。
【００５１】
（２１）  図１３に示すように、酸化物超電導線材１と２の接合部分において、線材の端末を被覆する金属または有機物からなる材料４６の幅が、接合部分から離れるに従って狭くなるように設定する。このようにしても、接続された線材が曲げられたときに接合部分の端部が有する歪み両を低減することができる。
【００５２】
【実施例１】
ビスマス系（Ｂｉ（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系）酸化物超電導線材を銀入り鉛−錫合金からなるはんだで接続した接続線材を３本作製した。線材は、ビスマス系酸化物超電導体フィラメント６１本を、マンガンを０．３重量％含む銀合金シースで被覆したテープ状線材で準備した。テープ状線材の厚みは０．２４ｍｍ、幅は３．８ｍｍ、長さは３００ｍｍであった。線材の接合部分の長さＬ（図１を参照）は１００ｍｍであった。３本の接続線材のそれぞれに１μＶ／ｃｍで規定される電圧を、接合部を含む端子間距離２００ｍｍで印加して臨界電流Ｉｃを測定したところ、いずれの接続線材も５５Ａであった。
【００５３】
これら３本の接続線材のそれぞれに次のような加工を施した。
（ａ）  接続線材ａ
図１に示される接続形態のままで何ら加工を施さなかった。
【００５４】
（ｂ）  接続線材ｂ
図７に示すように接続線材の接合部の全体を被覆するようにポリビニルホルマール（ＰＶＦ）樹脂を塗布して乾燥させることによって被覆４１を形成した。
【００５５】
（ｃ）  接続線材ｃ
図８に示すように接合部分を被覆するようにポリイミドテープ４２を接着した。
【００５６】
上記の接続線材ａ、ｂおよびｃのそれぞれに曲げ歪みを与える試験を実施した。曲げ歪み試験は、図１４に示すように、長さ方向に張力５Ｎを接続線材に加えた状態で外径１８０ｍｍのガイドローラ（滑車）の中心角で約１８０°にわたる外周面の領域に接続線材の一方表面とそれと反対側の表面とを交互にそれぞれ５回、接触させて移動させることによって行なわれた。このようにして、曲げ歪み試験は、接続部の機械的な強度を検証するために、多数の滑車を通過する実際の巻線工程に近い条件を想定して行なわれた。曲げ歪み試験を行なった後、接続線材ａ、ｂおよびｃのそれぞれについて臨界電流Ｉｃを測定した。その結果、接続線材ａは３０Ａと初期の臨界電流値５５Ａよりも低い値を示したのに対し、接続線材ｂは４８Ａ、接続線材ｃは５０Ａと高い臨界電流値を示し、初期の臨界電流値に対して高い割合で臨界電流値を維持することができるという結果が得られた。
【００５７】
【実施例２】
ビスマス系（Ｂｉ（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系）酸化物超電導線材を銀入り鉛−錫合金からなるはんだで接続した接続線材を４本作製した。線材は、ビスマス系酸化物超電導体フィラメント６１本を、マンガンを０．３重量％含む銀合金シースで被覆したテープ状線材で準備した。テープ状線材の幅広面同士を重ね合わせることによって接合した。テープ状線材の厚みは０．２４ｍｍ、幅は３．８ｍｍ、長さは３００ｍｍであった。線材の接合部分の長さＬ（図１を参照）は５０ｍｍであった。接合部を中心に端子間距離１００ｍｍの間隔で電圧印加端子を取り付けて、これらの電圧印加端子から４本の接続線材のそれぞれに１μＶ／ｃｍで規定される電圧を印加して臨界電流Ｉｃ０（初期臨界電流）を測定したところ、いずれの接続線材も６０Ａであった。
【００５８】
これら４本の接続線材のそれぞれに次のような加工を施した。
（ｄ）  接続線材ｄ
図２に示すように２本のテープ状線材の端末をＶ字形状に切断加工（Ｖカット）してテープ状線材の幅広面同士を重ね合わせて接合し、長さＬａを４０ｍｍ、Ｌｂを５ｍｍとした。
【００５９】
（ｅ）  接続線材ｅ
図３に示すように２本のテープ状線材の端末がテープ状線材の幅を横断して幅方向に傾斜する端面を有するように線材の端末を切断加工（Ｎカット）してテープ状線材の幅広面同士を重ね合わせて接合し、長さＬａを４０ｍｍ、Ｌｂを５ｍｍとした。
【００６０】
（ｆ）  接続線材ｆ
図１０に示すように、２本のテープ状線材の端末を切断加工しないでテープ状線材の幅広面同士を重ね合わせて接合した後、接合部（長さＬ：５０ｍｍ）全体を被覆するように長さＬｃが６０ｍｍ、収縮前の厚みが０．１５ｍｍの熱収縮性の管に接合部を挿入して、その管を約１００℃で加熱収縮させて被覆部を形成した。熱収縮性の管の材料としては、電子架橋軟質難燃性ポリオレフィン樹脂を採用した。
【００６１】
（ｇ）  接続線材ｇ
図１に示される接続形態のままで何ら加工を施さなかった。
【００６２】
上記の接続線材ｄ、ｅ、ｆおよびｇのそれぞれに曲げ歪みを与える試験を実施した。曲げ歪み試験は、図１４に示すように、長さ方向に張力５Ｎを接続線材に加えた状態で外径２００ｍｍのガイドローラ（滑車）の中心角で約１８０°にわたる外周面の領域に接続線材の一方表面とそれと反対側の表面とを交互に接触させて、ガイドローラを通過させて接続線材を移動させることによって行なわれた。このようにして、曲げ歪み試験は、接続部の機械的な強度を検証するために、多数の滑車を通過する実際の巻線工程に近い条件を想定して行なわれた。曲げ歪み試験を行なった後、接続線材ｄ、ｅ、ｆおよびｇのそれぞれについて、臨界電流Ｉｃを測定した。
【００６３】
曲げ歪み試験後の各接続線材の臨界電流Ｉｃと初期臨界電流Ｉｃ０との比率Ｉｃ／Ｉｃ０と、曲げ歪み試験において各接続線材が通過した滑車の全数との関係を図１５に示す。図１５から、接合部分を加工した接続線材ｄ、ｅおよびｆでは、接合部分を加工しなかった接続線材ｇに比べて、曲げ歪み試験後の臨界電流Ｉｃの低下率は小さいことがわかる。
【００６４】
図１６は、接続線材ｄについて測定した電流（Ｉ）−電圧（Ｅ）特性を示す。図１６中、「曲げなし」は曲げ歪みを加えなかった接続線材ｄのデータ、「５００ｇ、φ２００×１０回」、「５００ｇ、φ２００×１０回」、「５００ｇ、φ２００×１０回」は、それぞれ、接続線材に５００ｇの荷重を加えて外径２００ｍｍのガイドローラを１０回、２０回、３０回通過させて引っ張り曲げ歪みを加えた後の接続線材ｄのデータを示す。図１６において、電流Ｉが０〜４０Ａまでの電流−電圧特性曲線の傾きが線材の接続抵抗を示す。図１６から、各曲線においてその傾きがほとんど変化していないので、引っ張り曲げ歪みを加えた後でも一定の接続抵抗が維持されており、接続抵抗と臨界電流Ｉｃがほとんど劣化していないことがわかる。また、接続抵抗は約２０ｎΩ程度であることがわかる。
【００６５】
以上に開示された実施の形態や実施例はすべての点で例示的に示すものであり、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、以上の実施の形態や実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許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例や変形例を含むものと解釈されるべきである。
【００６６】
【産業上の利用可能性】
この発明にしたがった酸化物超電導線材または超電導コイルは、超電導マグネットを用いた超電導変圧器、超電導限流器および磁場発生装置等の超電導機器に用いるのに適している。また、この発明にしたがった酸化物超電導線材は、超電導ケーブルおよび超電導ブスバー等の超電導機器に用いるのに適している。さらに、これらの超電導機器を製作するために本発明にしたがった酸化物超電導線材の製造方法は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（１）を模式的に示す縦断面図である。
【図２】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（７）を模式的に示す平面図である。
【図３】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（７）を模式的に示す平面図である。
【図４】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（８）を模式的に示す縦断面図である。
【図５】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（９）を模式的に示す平面図である。
【図６】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（１０）を模式的に示す縦断面図である。
【図７】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（１１）を模式的に示す縦断面図である。
【図８】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（１２）を模式的に示す縦断面図である。
【図９】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（１３）を模式的に示す縦断面図である。
【図１０】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（１７）を模式的に示す縦断面図である。
【図１１】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（１８）を模式的に示す縦断面図である。
【図１２】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（２０）を模式的に示す縦断面図である。
【図１３】  この発明に従った酸化物超電導線材の接続方法または接続形態の１つの実施の形態（２１）を模式的に示す平面図である。
【図１４】  実施例１と２において接続線材の曲げ歪み試験を行なうための装置を概念的に示す図である。
【図１５】  実施例２において曲げ歪み試験後の各接続線材の臨界電流Ｉｃと初期臨界電流Ｉｃ０との比率Ｉｃ／Ｉｃ０と、曲げ歪み試験において各接続線材が通過した滑車の全数との関係を示す。
【図１６】  実施例２において接続線材ｄについて測定した電流（Ｉ）−電圧（Ｅ）特性を示す。
【図１】
0004696436.tif 000002
【図２】
0004696436.tif 000003
【図３】
0004696436.tif 000004
【図４】
0004696436.tif 000005
【図５】
0004696436.tif 000006
【図６】
0004696436.tif 000007
【図７】
0004696436.tif 000008
【図８】
0004696436.tif 000009
【図９】
0004696436.tif 000010
【図１０】
0004696436.tif 000011
【図１１】
0004696436.tif 000012
【図１２】
0004696436.tif 000013
【図１３】
0004696436.tif 000014
【図１４】
0004696436.tif 000015
【図１５】
0004696436.tif 000016
【図１６】
0004696436.tif 000017