[发明专利]超导线圈，超导磁体和用于制造超导线圈的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超导线圈、一种超导磁体和一种用于制造超导线圈的方法。

背景技术

日本专利特平开2008-153372公开了一种超导线圈，其通过缠绕具有带形状的铋基超导线而形成。缠绕该超导线以形成具有笔直部和弧形部的跑道形状。

专利文献1：日本专利特平开2008-153372。

发明内容

技术问题

如果在制造或使用超导线圈期间，过大的应力施加到超导线上，则会损坏超导线，以及可能会降低超导线圈的可靠性。例如，在制造超导线圈期间，在绕芯部缠绕超导线时，缠绕开始的一部分即内周部由于在曲率半径上小于缠绕端部的部分的曲率半径，所以容易损坏。为了避免这样的损坏，通过增加超导线的厚度仅应增加其强度。然而，通常，超导线圈应具有规定数目的圈数，并且在这种情况下，超导线加大的厚度导致超导线圈尺寸的增加。因此，在具有规定数目圈数的超导线圈中，超导线圈的可靠性及其尺寸的减小具有需要权衡的关系。

因而，本发明的目的是提供一种超导线圈、超导磁体和用于制造超导线圈的方法，这能够在具有规定数目圈数的超导线圈上获得尺寸上的减小，同时确保高可靠性。

问题的解决方案

根据本发明的超导线圈具有氧化物超导体，并且具有内周部、外周部和焊接部。内周部通过缠绕第一和第二超导线中的一方而形成，每个超导线具有带状。外周部通过围绕所述内周部缠绕所述第一和第二超导线中的另一方而形成。焊接部通过将所述内周部和所述外周部之间进行焊接来使得所述第一和第二超导线彼此结合。所述第一超导线的强度高于所述第二超导线的强度。所述第二超导线的厚度小于所述第一超导线的厚度。

根据本发明的超导线圈，在内周部和外周部中，需要较大强度的一个可以由第一超导线形成，而需要较小强度的一个可以由第二超导线形成。即，需要较大强度的部分可以由强度较大的超导线形成，而需要较小强度的部分可以由厚度较小的超导线形成。因此，具有规定数目圈数的超导线圈能够在尺寸上获得减小，同时确保高可靠性。

所述内周部可以通过缠绕所述第一超导线而形成。此外，所述外周部可以通过缠绕所述第二超导线而形成。

因此，由以比外周部的曲率直径小的曲率直径缠绕的内周部由强度较高的超导线形成。因此，能够抑制由于曲率直径小而导致的超导线损坏。

通过将所述焊接部彼此结合的所述第一和第二超导线可以被缠绕为形成具有笔直部和弯曲部的跑道形状。此外，所述焊接部的至少一部分可以位于所述弯曲部处。

因此，在制造超导线圈期间，焊接部的至少一部分位于弯曲部处，从而获得很少松动的缠绕。因此，由于焊接部的位置稳定，所以焊接部在缠绕期间不太可能会移位。因此，能够防止第二超导线即厚度上较小的超导线在焊接部的端部处由于焊接部的移位而造成的损坏。

所述焊接部可以仅位于所述弯曲部处。

如果焊接部跨过笔直部和弯曲部，如上所述地，焊接部位于弯曲部处的部分不太可能移位，而位于笔直部上的部分可能会移位。因此，焊接部在笔直部和弯曲部之间的边界处可能会恶化。这样的恶化能够通过使焊接部仅位于弯曲部处来防止。

在上述的超导线圈中，所述焊接部可以具有不短于2cm的长度。

因此，根据实际使用情况，焊接部能够具有足够小的电阻值。

在上述的超导线圈中，由于所述第一超导线的带形的宽度大于所述第二超导线的带形的宽度，所以在所述内周部和所述外周部之间可以存在高度差。在这种情况下，所述超导线圈可以具有填补所述高度差中的间隔部。

因此，能够填补内周部和外周部之间的高度差所产生的间隙。因此，能够抑制由该间隙导致热传导的降低。

根据本发明的超导磁体具有上述的超导线圈、热绝缘容器和电源。热绝缘容器容纳所述超导线圈。电源连接到所述超导线圈。

根据本发明的超导磁体，在超导线圈的内周部和外周部中，需要较大强度的一个可以由第一超导线形成，而需要较小强度的一个可以由第二超导线形成。即，需要较大强度的部分可以由强度较大的超导线形成，而需要较小强度的部分可以由厚度较小的超导线形成。因此，在包括具有规定数目圈数的超导线圈的超导磁体中，能够确保超导线圈所需的强度，同时能够通过使用厚度较小的超导线而获得超导线圈尺寸的减小。因此，超导磁体能够在尺寸上减小，同时确保超导磁体的可靠性。

根据本发明的用于制造超导线圈的方法是用于制造具有氧化物超导体的超导线圈的方法，并且具有以下步骤。