(57)【要約】      （修正有）【課題】ばらつきの小さな高い通電特性を有する超電導接続部を実現する。【解決手段】超電導線材１の接続部は、金属容器４内で、複数の超電導線材１が、ＭｇＢ2を含む焼結体８によって一体化され、超電導線材１が、金属容器４とＭｇ７を介してつながっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属容器内で、複数の超電導線材が、ＭｇＢ2を含む焼結体によって一体化された超電導線材の接続部であって、
前記金属容器内部で、前記超電導線材と隣接して、Ｍｇが存在することを特徴とする超電導線材の接続部。
【請求項２】
請求項１に記載の超電導線材の接続部であって、
前記超電導線材が、前記金属容器内部で前記金属容器とハンダを介してつながっていることを特徴とする超電導線材の接続部。
【請求項３】
請求項１また２に記載の超電導線材の接続部であって、
前記焼結体の密度が、ＭｇＢ2の理論密度の７０％以上であることを特徴とする超電導線材の接続部。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の超電導線材の接続部であって、
前記金属容器が、前記金属容器内部に位置する前記超電導線材の一端からみて、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向とは異なる方向に、開口部を有することを特徴とする超電導線材の接続部。
【請求項５】
請求項４に記載の超電導線材の接続部であって、
前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向と、前記金属容器内部に位置する前記超電導線材の一端から前記開口部への方向とのなす角が８０〜１００°であることを特徴とする超電導線材の接続部。
【請求項６】
請求項４に記載の超電導線材の接続部であって、
前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向と、前記金属容器内部に位置する前記超電導線材の一端から前記開口部への方向とのなす角が１０〜８０°であることを特徴とする超電導線材の接続部。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の超電導線材の接続部であって、
前記金属容器内部に位置する前記超電導線材の一端から前記開口部までの間にＭｇが存在することを特徴とする超電導線材の接続部。
【請求項８】
超電導線材の接続方法であって、
金属容器の開口部に、複数の超電導線材を挿入する挿入工程と、
前記複数の超電導線材の近傍にＭｇＢ2焼結体の原料を充填する充填工程と、
前記充填された原料を加熱する加熱工程と、を有し、
前記ＭｇＢ2焼結体の原料において、ＭｇのＢに対するモル比は０．５より大きいことを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項９】
請求項８に記載の超電導線材の接続方法であって、
前記充填工程は、ＭｇとＢの混合物を充填する第１充填工程と、前記第１充填工程の後にＭｇを充填する第２充填工程とを含むことを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の超電導線材の接続方法であって、
前記充填工程は、Ｂを充填する第１充填工程と、前記第１充填工程の後にＭｇを充填する第２充填工程とを含むことを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の超電導線材の接続方法であって、
前記第１充填工程及び第２充填工程の充填方向と、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向のなす角が８０〜１００°であることを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の超電導線材の接続方法であって、
前記第１充填工程及び第２充填工程の充填方向と、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向のなす角が８０〜１００°であることを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項１３】
請求項９に記載の超電導線材の接続方法であって、
前記第１充填工程の充填方向と、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向のなす角が８０〜１００°であり、
前記第２充填工程の充填方向と、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向のなす角が−１０〜１０°であることを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の超電導線材の接続方法であって、
前記第１充填工程の充填方向と、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向のなす角が８０〜１００°であり、
前記第２充填工程の充填方向と、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向のなす角が−１０〜１０°であることを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項１５】
請求項９に記載の超電導線材の接続方法であって、
前記第１充填工程の充填方向と、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向のなす角が８０〜１００°であり、
前記第２充填工程の充填方向と、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向のなす角が１０〜８０°であることを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項１６】
請求項１０に記載の超電導線材の接続方法であって、
前記第１充填工程の充填方向と、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向のなす角が８０〜１００°であり、
前記第２充填工程の充填方向と、前記複数の超電導線材の前記金属容器への挿入方向のなす角が１０〜８０°であることを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項１７】
請求項８乃至１６のいずれかに記載の超電導線材の接続方法であって、
前記加熱工程の後に、前記複数の超電導線材の隙間から前記金属容器の開口部にハンダを流し込むハンダ工程を有することを特徴とする超電導線材の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二ホウ化マグネシウム(ＭｇＢ2)を用いた超電導線材（ＭｇＢ2線材）の接続部の接続構造、及びＭｇＢ２線材の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二ホウ化マグネシウム（ＭｇＢ2）の臨界温度（転移温度）は３９Ｋであり、従来の超電導体（例えばニオブチタン（ＮｂＴｉ）やニオブ３スズ（Ｎｂ3Ｓｎ）等）の臨界温度よりも高い。また、酸化物超電導体を用いた線材とは異なり、ＭｇＢ2を用いた線材は、それを使用した閉回路において永久電流モードで運転したとき、磁場安定度が高いという特長を有する。
【０００３】
永久電流モードは、超電導体を用いて形成される閉回路に電流を流し続ける運転方法である。即ち、超電導線材は抵抗がゼロであるため、いったん閉回路に電流を流すと、その電流が減衰せずに流れ続けることになる。このような永久電流モードを実現させるためには、超電導コイルもしくは永久電流スイッチを構成する超電導線材の端部同士を超電導体で接続する技術が重要となる。
【０００４】
例えば、ＭｇＢ2線材同士、又はＭｇＢ2線材と、ＮｂＴｉ線材やＮｂ3Ｓｎ線材等の他の線材とを接続する技術として、以下の技術が知られている。
【０００５】
特許文献１には、超電導ハンダを用いたＭｇＢ2線材の接続方法が記載されている。超電導ハンダを用いる超電導線材の接続方法は、ＮｂＴｉ線材等の他の超電導線材の接続にも使用されている。
【０００６】
特許文献２には、マグネシウム(Ｍｇ)とホウ素(Ｂ)との混合粉末を含む線材、又はＭｇＢ2線材の先端を研磨して、ＭｇＢ2コアを露出させ、容器に挿入し、線材に対して直交方向からＭｇとＢの混合粉末を充填及び加圧し、熱処理をする方法が記載されている。熱処理によりＭｇＢ2の焼結体が生成し、線材同士が接続される。
【０００７】
非特許文献１には、以下のプロセスでＭｇＢ2線材を接続する方法が記載されている。円筒状のステンレス容器に、ＭｇとＢの混合粉末を充填し、銅製プラグを挿入後、コアを露出させた未反応のＭｇＢ2線材（ＭｇとＢの混合粉末を含む線材）を挿入する。その後、銅製プラグで粉末を加圧、セラミックボンドで容器を封止後、熱処理をすることでＭｇＢ2焼結体が生成し、線材同士が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１７４５４６号公報
【特許文献２】特開２０１２−０９４４１３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Jiayin Ling et al. “Monofilament MgB2 Wire for a Whole-Body MRIMagnet: Superconducting Joints and Test Coils”, IEEE Transaction on Applied Superconductivity, Vol. 23, No. 3, (2013)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載の技術においては、超電導ハンダの臨界温度が約９Ｋ以下であるため、運転温度を１０Ｋ以上にして使用することができない。即ち、比較的高温の臨界温度（３９Ｋ）を有するＭｇＢ2を用いた超電導マグネットにおいても、１０Ｋ以下まで冷却しなければならず、その特性を十分に活かすことができない。
【００１１】
特許文献２及び非特許文献１に記載の技術においては、金属容器内にて線材先端部のコア（ＭｇＢ2もしくはＭｇとＢを含む混合粉末）が露出され、ＭｇＢ2焼結体を介して接続される。特許文献１では、接続される線材端部は、金属容器内で全長にわたって超電導ハンダによって固定されるのに対し、特許文献２及び非特許文献１では、線材を挿入するための容器開口部付近、また熱処理により生成するＭｇＢ2焼結体によってのみ、金属容器と固定される。そのため容器内で線材が固定されていない部分が存在する。接続部に通電するとその電流と磁場により、線材に電磁力が働く。固定されていない部分に電磁力がかかると、その両端の固定部分に負荷がかかる。線材コアとＭｇＢ2焼結体の接合界面は機械的に脆く壊れやすいため、結果的に界面における通電特性の劣化が生じる。非特許文献１のＦｉｇ２において、サンプル間における通電特性のばらつきが示されており、臨界電流（Ｉｃ）が最低のサンプルは、最高のサンプルに対して約１／３であることがわかる。このばらつきは、前述のように、線材の固定が不十分であることに起因すると考えられる。
【００１２】
本発明の目的は、ＭｇＢ2超電導線材の接続に関する上記のような課題を解決し、サンプル間のバラツキが小さく、かつ高い通電特性を有する接続部を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは前述の課題を解決するべく検討した結果、接続部の構造および端部の処理方法により前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。本発明に係る超電導線材の接続部は、金属容器内で、複数の超電導線材が、ＭｇＢ2を含む焼結体によって一体化され、前記超電導線材が、前記金属容器とＭｇを介してつながっている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に拠れば、ばらつきが小さく、かつ高い通電特性を有する超電導線材の接続部を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】超電導マグネットの構成例
【図２】実施例１の超電導線材の接続方法
【図３】実施例２の超電導線材の接続方法
【図４】実施例３の超電導線材の接続方法
【図５】実施例４の超電導線材の接続方法
【図６】実施例５の超電導線材の接続方法
【図７】実施例６の超電導線材の接続方法
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明における接続構造は以下に記す通りである。まず接続対象である超電導コイルもしくは永久電流スイッチを構成する、ＭｇおよびＢ、もしくはそれらを含む化合物をコアとして有する線材の、先端を研磨して線材コアを露出させる。それらの線材端部を金属容器の中へ挿入し、線材端部周辺に形成されるＭｇＢ2焼結体の原料（Ｍｇ、Ｂ、もしくはそれらを含む化合物）を、金属容器の中へ充填する。それを加圧・熱処理することでＭｇＢ2焼結体が形成され、金属容器へ挿入した線材同士が接続される。本発明は、熱処理前にＭｇを過剰に充填し、熱処理後にハンダを流し込むことで、線材の固定改善を図るものである。
【００１７】
超電導マグネットは、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ：磁気共鳴イメージング）装置、ＮＭＲ（Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：核磁気共鳴）装置等で用いられる。このような機器では高い磁場安定度が必要となるため、超電導マグネットは超電導体のみで閉回路を構成し、電流を流し続ける「永久電流モード」で運転される。そのためには、超電導コイル、永久電流スイッチ、それらをつなぐ配線を、超電導体を介して接続する技術が必須である。
【００１８】
従来の超電導マグネット装置では、ＮｂＴｉやＮｂ３Ｓｎの超電導線材が使用されており、それらの多くは液体ヘリウムによって４．２Ｋに冷却して運転される。そのような超電導マグネットにおいては、ＰｂＢｉ合金に代表される超電導ハンダによる接続技術が確立されている。
【００１９】
二ホウ化マグネシウム（ＭｇＢ2）は超電導に転移する臨界温度が従来の金属系材料よりも高いため、液体ヘリウムを使用しない冷凍機冷却による超電導マグネットとして実用化が期待されている。その場合１０Ｋ以上で運転することが求められるため、臨界温度が１０Ｋ以下である従来の超電導ハンダ接続を適用できない。そこでＭｇＢ2線材同士をＭｇＢ2によって接続する技術の確立が必要となる。
（概要）
金属容器内で、複数の超電導線材が、ＭｇＢ2を含む焼結体によって一体化された超電導線材の接続部であって、前記超電導線材が、前記金属容器内部で、前記金属容器とＭｇもしくはハンダを介してつながっている。線材の固定が改善され、通電時に電磁力が働いたときの線材の動きが抑制されることで、ばらつきの小さな高い通電特性を有する超電導接続部の実現が可能となる。
（超電導マグネット）
上記のような超電導線材の接続構造を有する超電導マグネットは、接続部の信頼性が高く、クエンチのない安定した運転が可能である。図１に超電導マグネットの構成例を示す。図１の超電導マグネットは、冷却容器２６の内部に超電導コイル２２と永久電流スイッチ２３が配置されており、これらは支持板２５を介して、図示しない冷凍機によって冷却される。超電導コイル２２の励磁時には、図示しない室温側の電源と、低温側の超電導コイル２２をつなぐ、電流リード２４を介して電流が供給される。超電導接続部２１は、超電導コイル２２と、永久電流スイッチ２３の間に２箇所設けられている。
【実施例１】
【００２０】
接続する超電導線材として、ここでは金属シースとＭｇＢ2コアから構成される単芯線を例に説明する。金属シースは一般に、高い電気的・熱的安定性を確保するための銅などの安定化材および、ＭｇとＢをＭｇＢ2化するための熱処理の際に、安定化材と反応することを防ぐためのバリア材で構成される。接続する超電導線材はＭｇＢ2に限らず、従来の超電導マグネットで使用されているＮｂＴｉやＮｂ３Ｓｎに対しても本発明は適用可能である。臨界温度が高い（３９Ｋ）ＭｇＢ2を介して接続するため、従来の超電導ハンダ（臨界温度：９Ｋ）で接続するよりも、高い安定性が期待できる。また超電導線材は一般に、電流容量・線材長・磁気的安定性・交流損失の観点から、複数のコアを有する多芯線として使用されるが、単芯線でも多芯線でも接続部の構成は同じであるため、ここでは単芯線の接続構造についてのみ記述する。接続する超電導線材の本数は２本に限らず、３本以上でも構わない。
【００２１】
図２に本実施例の接続手順を示す。図中には１本の線材のみ示されているが、紙面奥行き方向にもう１本の線材が存在する。まず接続する２本の線材１の端部を研磨し、線材のコア２を露出させる。このときのコア２は、ＭｇとＢが未反応状態でもＭｇＢ2生成済みでもどちらでも構わない。ＭｇとＢが未反応状態の場合、接続のための熱処理時に線材部分も同時に熱処理し、ＭｇＢ2化させれば良い。端部でコア２を露出させた線材を金属容器４に挿入する。金属容器４の材質は、熱処理中にＭｇやＢと反応しにくい、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｔａもしくはそれらの合金を使用することが望ましい。
＜（ａ）Ｍｇ＋Ｂ充填＞
線材１を挿入後、ＭｇＢ2焼結体８の原料を充填し、加圧する。本実施例ではＭｇとＢの混合粉末（混合物）５を充填する。混合には通常ボールミルが用いられるが、その手法は問わない。ＭｇＢ2焼結体８の通電特性を向上させるために、炭素などを添加したり、ＭｇＢ2粉を混合したりしても良い。ＭｇとＢの混合粉末５を充填後、金属ピン６をプレス機などによって加圧する。
＜（ｂ）Ｍｇ充填＞
従来技術では、ＭｇとＢの混合粉末５を充填後、封止して熱処理するが、本発明ではこの後さらにＭｇ７を充填する。Ｍｇ７粉末は熱処理時に溶けるため、その形態は粉末でも塊でも構わない(粉末の場合は加圧が必要)。
【００２２】
＜（ｃ）熱処理後＞
その後、熱処理をすることで、線材１の端部にＭｇＢ2焼結体８が形成され、線材１の端部同士が接続される。ＭｇＢ2焼結体８を生成するために、通常、電気炉を用いて、アルゴン・窒素などの不活性ガス中で、５００℃〜９００℃で加熱する。本実施例では、Ｍｇの融点：６５０℃以上に加熱し、Ｍｇを溶かして線材１と金属容器４を固定させる。ただし、温度が高いとＭｇの蒸発量が多くなるため、６５０℃〜８５０℃程度の熱処理が望ましい。従来は、Ｍｇの蒸発を防ぐために、熱処理前にセラミックボンドなどの耐熱接着剤で封止していたが、本実施例では後述するハンダ固定を実施するため、熱処理前に封止はできない。よって、Ｍｇの蒸発を抑制するために、できるだけ金属容器４の開口部における隙間がない状態で熱処理を行う。すなわち、金属ピン６と線材１の隙間が小さくなるように設計しておき、金属ピン６を挿入した状態で熱処理を行う。ＭｇとＢの混合粉末５の上部にＭｇが存在することは、線材固定だけでなく、Ｍｇ：Ｂ＝１：２で混合された混合粉からのＭｇ蒸発を抑制する効果もある。
【００２３】
＜（ｄ）ハンダ充填＞
熱処理後、金属容器４を１５０℃〜３００℃に加熱しながら、金属容器４の開口部よりハンダを流し込み、線材１と金属容器４を固定する。ハンダ９は一般的なＰｂＳｎハンダや鉛フリーハンダで構わないが、粘性が低い方が望ましい。本実施例では、Ｍｇ７とハンダ９による両方の固定を実施したが、どちらか片方だけでも構わない。ただし、Ｍｇ７はＭｇＢ2焼結体８の周辺しか固定せず、またハンダは金属容器４の開口部周辺のみにしか流れ込まない恐れがあるため、両方を実施する方が望ましい。ハンダ固定を実施しない場合は、熱処理前に金属容器４の開口部をセラミックボンドなどの耐熱接着剤もしくはネジ止めで封止することで、Ｍｇの蒸発を防ぐことが可能となり、不活性ガス中だけでなく、真空中での熱処理も可能となる。本実施例では、接続部の通電特性は線材性能に対して１０％程度であるが、Ｍｇとハンダで線材が固定されることにより、そのバラツキを±１０％以内に抑えることが可能となった。
【実施例２】
【００２４】
図３に本実施例の接続手順を示す。実施例１と基本的に同じであるが、原料の充填方法が異なる。実施例１のようにＭｇとＢの混合粉末５を熱処理して、ＭｇＢ2焼結体８を作製した場合、Ｍｇが存在していた部分が空隙となるため、生成したＭｇＢ2の密度は理論密度に対して最大５０％程度である。
＜（ａ）Ｂ充填＞＜（ｂ）Ｍｇ充填＞
本実施例では、線材１を金属容器４へ挿入後、まずＢ１０粉末のみを充填・加圧し、その後Ｍｇ７粉末を充填する。それにより、線材１の端部周辺には理論密度に対して７０％以上の密度のＭｇＢ2焼結体８が形成され、高い通電特性が実現できる。なお、Ｂ１０、Ｍｇ７は熱処理時に溶けるため、その形態は粉末でも塊でも構わない(粉末の場合は加圧が必要)。
＜（ｃ）熱処理後＞
Ｂに対するＭｇの充填量を０．５モル以上にすれば、熱処理後に余分なＭｇが残ることになり、超電導線材の固定に寄与する。
＜（ｄ）ハンダ充填＞
ハンダ９による固定に関しては実施例１と同様である。本実施例により、実施例１よりも高密度なＭｇＢ2焼結体が形成されるため、接続部の通電特性は線材性能に対して２０％程度まで向上した。
【００２５】
図４〜７に本実施例３〜６の接続手順を示す。基本的な流れは実施例２と同様であるが、各実施例の特徴は、線材挿入方向と粉末加圧方向が異なること、望ましくはほぼ直交(８０°〜１００°)していることである。実施例１、２のように『線材の挿入方向』と『ＭｇとＢの混合粉末（またはＢ粉末）の加圧方向』が同一である場合、粉末を加圧した力が線材コアの断面に対して伝わりにくく、また加圧方向と平行に粉末密度勾配が生じてしまうため、線材コアと粉末の密着性を高めることが難しい。
【００２６】
一方、実施例３〜６のように『線材の挿入方向』と『Ｂの混合粉末（またはＢ粉末）の加圧方向』が直交していれば、加圧した力が直接線材コアの断面に加わり、また加圧面と線材コアの断面を近づけることができるため、粉末と線材コアの高い密着性を実現できる。よって、これらの実施例では、金属容器内部に位置する超電導線材の一端からみて、線材を挿入するための開口部と直交する方向に、Ｂの混合粉末（またはＢ粉末）を充填・加圧するための開口部を金属容器に設ける。ここでは、実施例２に記述したＢとＭｇを二層充填する場合についてのみ言及するが、実施例１に記述したＭｇとＢの混合粉を充填する場合でも、本発明に係る超電線材の接続部を製造可能である。
【実施例３】
【００２７】
＜（ａ）Ｂ充填＞＜（ｂ）Ｍｇ充填＞
本実施例では、線材１を金属容器４へ挿入後、まずＢ１０粉末のみを充填・加圧し、その後Ｍｇ７粉末を充填する。それにより、線材１の端部周辺には理論密度に対して７０％以上の密度のＭｇＢ2焼結体８が形成され、高い通電特性が実現できる。
【００２８】
実施例３では、実施例２と同様に、過剰なＭｇ７粉末を充填することで、線材１と金属容器４を固定した例である。この場合、金属容器４の開口部と線材１の間の隙間をセラミックボンド１１による封止をしないと、線材挿入用の金属容器４の開口部から、溶融したＭｇが流出してしまうため、封止が必須である。そのため、熱処理後にハンダによる固定を実施することができない。
＜（ｃ）熱処理後＞
Ｂに対するＭｇの充填量を０．５モル以上にすれば、熱処理後に余分なＭｇが残ることになり、超電導線材の固定に寄与する。図４に示すように、金属容器内部に位置する超電導線材の一端から開口部までの間にＭｇ７が存在する。
【実施例４】
【００２９】
図５は、図４とは逆にＭｇによる固定をあきらめ、ハンダにより固定した例である。
＜（ａ）Ｂ充填＞＜（ｂ）Ｍｇ充填＞
本実施例では、線材１を金属容器４へ挿入後、まずＢ１０粉末のみを充填・加圧し、その後Ｍｇ７粉末を充填する。それにより、線材１の端部周辺には理論密度に対して７０％以上の密度のＭｇＢ2焼結体８が形成され、高い通電特性が実現できる。
【００３０】
実施例４では、実施例２と同様に、過剰なＭｇ７粉末を充填することで、線材１と金属容器４を固定した例である。ここでは、金属容器４の開口部と線材１の間の隙間にセラミックボンド１１による封止はしていない。
＜（ｃ）熱処理後＞
熱処理前に、金属ピン６をセラミックボンド１１によって固定し、（ｂ）Ｍｇ充填の接続部を約９０度左回転して、金属ピン６が下側になるようにして熱処理することで、溶融したＭｇが流出しないようにする。図５に示すように、金属容器内部に位置する超電導線材の一端から開口部までの間にＭｇ７が存在する。
＜（ｄ）ハンダ充填＞
この場合、溶融したＭｇ７は金属ピン６側にたまるため、Ｍｇ７による線材１の固定は期待できないが、金属容器４の線材挿入用の開口部は封止していないため、ハンダ９による固定を実施することが可能である。熱処理後、金属容器４を１５０℃〜３００℃に加熱しながら、金属容器４の開口部よりハンダ９を流し込み、線材１と金属容器４を固定する。
【実施例５】
【００３１】
実施例５は、図６のように、『線材の挿入方向』と『ＭｇとＢの混合粉末（またはＢ粉末）の加圧方向』をほぼ直交させ、さらにＭｇとハンダによる固定を実現した例である。
＜（ａ）Ｂ充填＞＜（ｂ）Ｍｇ充填＞
Ｂ１０粉末を充填し、金属ピン６により加圧し、その金属ピン６をセラミックボンド１１で固定して封止した後、過剰なＭｇ７を線材挿入方向より充填する。それにより、余分なＭｇ７は線材固定に寄与し、また熱処理後にハンダ９による固定を実施可能である。
【００３２】
なお、実施例５では、実施例３、４と同様に、『線材の挿入方向』と『ＭｇとＢの混合粉末（またはＢ粉末）の加圧方向』が異なること、望ましくはほぼ直交(８０°〜１００°)していることに加え、線材挿入方向とほぼ同一方向から金属ピン６により加圧することも特徴となる。
＜（ｃ）熱処理後＞
熱処理後、余分なＭｇ７は線材１と隣り合う位置に存在する。線材挿入方向と同一方向に位置する金属ピン６とＭｇ７の間には空間が存在する。図６に示すように、金属容器内部に位置する超電導線材の一端から、線材１が存在する金属容器４の開口部までの間にＭｇ７が存在する。
＜（ｄ）ハンダ充填＞
熱処理後、金属容器４を１５０℃〜３００℃に加熱しながら、金属容器４の開口部（線材１が存在する側）よりハンダ９を流し込み、線材１と金属容器４を固定する。
【実施例６】
【００３３】
実施例６は、図７のように、線材挿入方向と粉末加圧方向を直交させ、さらにＭｇとハンダによる固定を実現した例である。Ｍｇを充填するのは、線材と同一の開口部である必要はなく、図７に示すようにＭｇ充填用の開口部を設けても良く、その方が充填の作業性が良い。例えば、複数の超電導線材の金属容器への挿入方向と、金属容器内部に位置する超電導線材の一端からＭｇ充填用の開口部への方向とのなす角が１０〜８０°であると良い。
＜（ａ）Ｂ充填＞＜（ｂ）Ｍｇ充填＞
金属容器４において、『線材挿入方向』と『線材の挿入方向』と『ＭｇとＢの混合粉末（またはＢ粉末）の加圧方向』の間にＭｇ充填用の開口部を設ける。
【００３４】
Ｂ１０粉末を充填し、金属ピン６により加圧し、過剰なＭｇ７をＭｇ充填用の開口部から充填する。それにより、余分なＭｇ７は線材固定に寄与し、また熱処理後にハンダ９による固定を実施可能である。
＜（ｃ）熱処理後＞
熱処理後、余分なＭｇ７は、金属容器４のＭｇ充填用の開口部より内側であって、線材１と隣り合う位置に存在する。Ｍｇ充填用の開口部の金属ピン６とＭｇ７の間には空間が存在する。図７に示すように、金属容器内部に位置する超電導線材の一端からＭｇ充填用の開口部までの間にＭｇ７が存在する。
＜（ｄ）ハンダ充填＞
熱処理後、金属容器４を１５０℃〜３００℃に加熱しながら、金属容器４の開口部（線材１が存在する側）よりハンダ９を流し込み、線材１と金属容器４を固定する。
【００３５】
実施例３〜６で得られる接続部の通電特性の最大値は、いずれも線材性能に対して５０％程度の高い値が得られた。さらに、Ｍｇとハンダで固定される実施例５〜６ではそのバラツキを±１０％以内に抑えることが可能となった。
【符号の説明】
【００３６】
１：線材
２：コア
３：シース
４：金属容器
５：ＭｇとＢの混合粉末
６：金属ピン
７：Ｍｇ
８：ＭｇＢ2焼結体
９：ハンダ
１０：Ｂ
１１：セラミックボンド
２１：超電導接続部
２２：超電導コイル
２３：永久電流スイッチ
２４：電流リード
２５：支持板
２６：冷却容器
【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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