[发明专利]超导线及超导线圈

说明书

本发明涉及超导线及超导线圈。本发明的超导线具备由超导体构成的裸线及与该裸线接触配置的超导稳定化材料，其中，所述超导稳定化材料由如下铜材料构成，所述铜材料以合计3质量ppm以上且400质量ppm以下的范围内含有选自Ca、Sr、Ba及稀土类元素的1种或2种以上的添加元素，剩余部分设为Cu及不可避免杂质，且除作为气体成分的O、H、C、N、S外的所述不可避免杂质的浓度的总计设为5质量ppm以上且100质量ppm以下。

本申请是针对申请日为2015年12月22日、申请号为201580066340.7、发明名称为“超导线及超导线圈”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及一种具备由超导体构成的裸线及与该裸线接触配置的超导稳定化材料的超导线、及由该超导线构成的超导线圈。

本申请主张基于2015年1月7日于日本申请的专利申请2015-001510号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

上述超导线在例如MRI、NMR、粒子加速器、磁悬浮列车、以及在电力储存装置等领域中使用。

该超导线具有使超导稳定化材料介于由Nb-Ti合金、Nb₃Sn等超导体构成的多个裸线之间并进行捆束的多芯结构。并且，还提供有层叠超导体与超导稳定化材料的带状的超导线。

在此，在上述超导线中，在超导体的一部分中超导状态被打破的情况下，会导致电阻部分性地较大上升而超导体的温度上升，有可能使整个超导体成为临界温度以上而变为正常导电状态。因此，可以设为如下结构：在超导线中，配置成使铜等的电阻较低的超导稳定化材料与超导体接触，在超导状态部分性地被打破的情况下，预先使在超导体中流动的电流暂时地迂回至超导稳定化材料上，在此期间冷却超导体而恢复至超导状态。

上述超导稳定化材料中，为了使电流有效地迂回，要求超低温下的电阻足够低。作为表示超低温下的电阻的指标，广泛使用剩余电阻率(RRR)。该剩余电阻率(RRR)为常温(293K)下的电阻ρ_293K与液氦温度(4.2K)下的电阻ρ_4.2K之比ρ_293K/ρ_4.2K，该剩余电阻率(RRR)越高，越会发挥作为超导稳定化材料优异的性能。

因此，例如，在专利文献1、2中，提出有具有较高的剩余电阻率(RRR)的Cu材料。

在专利文献1中，提出有规定特定的元素(Fe、P、Al、As、Sn及S)的含量的杂质浓度非常低的高纯度铜。

并且，在专利文献2中，提出有在氧浓度较低的高纯度铜中微量添加Zr的Cu合金。

专利文献1：日本特开2011-236484号公报

专利文献2：日本特开平05-025565号公报

已知在将杂质元素降低至极限的超高纯度铜中，剩余电阻率(RRR)会变得足够高。但是，为了使铜高纯度化，会使制造工艺变得非常复杂，存在导致制造成本大幅地上升的问题。

在此，在专利文献1中，将特定的元素(Fe、P、Al、As、Sn及S)的含量限定为小于0.1ppm，但将这些元素降低至0.1ppm并不容易，还是存在制造工艺变得复杂的问题。

并且，在专利文献2中，规定氧及Zr的含量，但控制氧及Zr的含量较难，存在稳定制造具有较高的剩余电阻率(RRR)的铜合金困难的问题。

发明内容

该发明是鉴于前述的情况而完成的，其目的在于，提供一种制造工艺比较简单且能够廉价制造，并具备剩余电阻率(RRR)足够高的超导稳定化材料，且能够稳定地使用的超导线及由该超导线构成的超导线圈。