特許 5940361 超電導電流リードの製造方法及び超電導電流リード及び超電導マグネット装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5940361

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】超電導電流リードの製造方法及び超電導電流リード及び超電導マグネット装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 6/06 20060101AFI20160616BHJP

   H01B 13/00 20060101ALI20160616BHJP

   H01B 12/02 20060101ALI20160616BHJP

   H01L 39/04 20060101ALI20160616BHJP

【ＦＩ】

   H01F6/06 510

   H01B13/00 561Z

   H01B12/02

   H01L39/04

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-101801(P2012-101801)

(22)【出願日】2012年4月26日

(65)【公開番号】特開2013-229520(P2013-229520A)

(43)【公開日】2013年11月7日

【審査請求日】2014年10月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】三上 行雄

【審査官】 柴垣 俊男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−３００１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０６９４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２９７０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３０９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１０４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−３６４００６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ６／０６

Ｈ０１Ｂ １２／０２

Ｈ０１Ｂ １３／００

Ｈ０１Ｌ ３９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷重支持体と、前記荷重支持体の両端に配設される一対の電極と、一対の前記電極の間を電気的に接続する超電導体とを有する超電導電流リードの製造方法であって、
前記荷重支持体の両端に前記電極を固定する第１の工程と、
該第１の工程を実施した後に実施され、前記電極の間に前記超電導体を固定する第２の工程と、
を有しており、
前記超電導体を前記電極に向け押圧する押圧部材を前記電極に配設する工程を更に有していることを特徴とする超電導電流リードの製造方法。

【請求項2】

前記荷重支持体は、内部に前記電極及び前記超電導体が装着される装着空間を有しており、
前記超電導体は、前記装着空間内で固定されることを特徴とする請求項１記載の超電導電流リードの製造方法。

【請求項3】

前記第１の工程では、前記荷重支持体と前記電極との間に第１の接合材を配設し、該第１の接合材に対して第１の加熱処理を実施することにより前記荷重支持体と前記電極とを固定し、
前記第２の工程では、前記超電導体と前記電極との間に前記第１の接合材よりも溶融温度が低い第２の接合材を配設し、該第２の接合材に対して前記第１の加熱処理よりも低い加熱温度で第２の加熱処理を実施することにより前記電極と前記超電導体とを固定することを特徴とする請求項１又は２記載の超電導電流リードの製造方法。

【請求項4】

前記超電導体は、超電導テープ線材よりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の超電導電流リードの製造方法。

【請求項5】

荷重支持体と、前記荷重支持体の両端に配設される一対の電極と、一対の前記電極の間を電気的に接続する超電導体とを有する超電導電流リードであって、
前記荷重支持体と前記電極は第１の接合材により固定され、
前記超電導体と前記電極は、前記第１の接合材よりも溶融温度が低い第２の接合材で固定され、且つ前記電極に向けて前記超電導体を押圧する押圧部材を配設されてなることを特徴とする超電導電流リード。

【請求項6】

前記超電導体を前記荷重支持体の内部に配設したことを特徴とする請求項５記載の超電導電流リード。

【請求項7】

前記超電導体は、超電導テープ線材よりなることを特徴とする請求項５又は６のいずれか一項に記載の超電導電流リード。

【請求項8】

請求項５乃至７のいずれか一項に記載の超電導電流リードと、
前記超電導電流リードの低温側に接続されている超電導コイルとを有する、超電導マグネット装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超電導電流リードの製造方法及び超電導電流リード及び超電導マグネット装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、電流リード支持体と、その両端にそれぞれ電流端子が接合されており、各電流端子間に接続された複数のテープ状の酸化物超電導体線材から構成された超電導電流リードが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２３０９１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、超電導体線材は機械的強度が弱く、歪が発生することにより特性が劣化してしまう。特許文献１に開示された超電導電流リードは、超電導体線材が電流リード支持体表面に設けられた構成であったため外力が印加され歪が発生し易い。このため、特許文献１に開示された超電導電流リードでは、超電導電流リードの組み立て時において超電導体線材に機械歪が発生するおそれがあり、組み立て性及び歩留まりが低下してしまうという問題点があった。

【0005】

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、低コストで取り扱いが容易な超電導電流リードの製造方法及び超電導電流リード及び超電導マグネット装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様は、
荷重支持体と、前記荷重支持体の両端に配設される一対の電極と、一対の前記電極の間を電気的に接続する超電導体とを有する超電導電流リードの製造方法であって、
前記荷重支持体の両端に前記電極を固定する第１の工程と、
該第１の工程を実施した後に実施され、前記電極の間に前記超電導体を固定する第２の工程と、
を有しており、
前記超電導体を前記電極に向け押圧する押圧部材を前記電極に配設する工程を更に有していることを特徴とする超電導電流リードの製造方法である。

【0007】

この態様によれば、荷重支持体に固定された電極に対して超電導体を固定するため、超電導電流リードの組み立て時において電極は固定された状態であるため、超電導体の取り付け時に超電導体に歪が発生することを防止することができる。

【0008】

また本発明の別の態様は、
荷重支持体と、前記荷重支持体の両端に配設される一対の電極と、一対の前記電極の間を電気的に接続する超電導体とを有する超電導電流リードであって、
前記荷重支持体と前記電極は第１の接合材により固定され、
前記超電導体と前記電極は、前記第１の接合材よりも溶融温度が低い第２の接合材で固定され、且つ前記電極に向けて前記超電導体を押圧する押圧部材を配設されてなることを特徴とする超電導電流リードである。

【0009】

この態様によれば、荷重支持体に固定された電極に対して超電導体を固定するため、超電導電流リードの組み立て時において電極は固定された状態であるため、超電導体の取り付け時に超電導体に歪が発生することを防止することができる。

【0010】

また、荷重支持体と電極とを固定する第１の接合材の溶融温度に対し、超電導体と電極とを接合する第２の接合材の溶融温度は低いため、超電導体と電極との接合時において電極は荷重支持体に固定された状態を維持する。よって、超電導体の固定時において電極が移動することはなく、超電導体に歪が発生することを防止することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、荷重支持体に固定された電極に対して超電導体を固定するため、超電導電流リードの組み立て時において電極は固定された状態であるため、超電導体の取り付け時に超電導体に歪が発生することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の一実施形態である超電導マグネット装置の構成図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態である超電導電流リードの斜視図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態である超電導電流リードの要部を拡大して示す斜視図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態である超電導電流リードの荷重支持体を取り外した状態を示す斜視図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態である超電導電流リードの製造方法を説明するための図である。

【図6】図６は、荷重支持体に一方の電極半体及び超電導体を配設した状態を示す要部拡大斜視図である。

【図7】図７は、一対の電極半体で超電導体を挟持することを説明するための分解斜視図である。

【図8】図８は、一対の電極半体及び超電導体を荷重支持体内に配設した状態を示す要部拡大斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態である超電導電流リード８を適用した超電導マグネット装置１を示している。この超電導マグネット装置１は、真空容器２、超電導コイル３、伝熱部材４、ギフォード・マクマホン（Gifford-McMahon：以下、ＧＭと略す）冷凍機５、熱シールド板６、１段電流ライン７、超電導電流リード８、及び２段電流ライン９等を有している。

【0015】

真空容器２は略円筒状の形状を有している。この真空容器２には、ＧＭ冷凍機５が固定されている。超電導コイル３は、超電導線材により形成されている。

【0016】

超電導コイル３は、熱シールド板６で囲まれた空間内に設けられている。この超電導コイル３は、伝熱部材４を介して後述する低温側冷却ステージ５ｄに接続されている。よって、超電導コイル３はＧＭ冷凍機５により例えば４Ｋ程度に冷却され、これにより超電導コイル３は超電導状態となる。

【0017】

この超電導コイル３は、後述する超電導電流リード８の低温側に接続されている。そして、超電導コイル３は、真空容器２の外部に設けられた図示しない電源から、後述する１段電流ライン７、超電導電流リード８、及び２段電流ライン９を介して電力が供給される。

【0018】

真空容器２は、支持体１０を介して伝熱部材４及びこの伝熱部材４に取り付けられた超電導コイル３等の荷重を支持している。

【0019】

熱シールド板６は、真空容器２の内部に設けられている。熱シールド板６は、超電導コイル３へ侵入する輻射熱を抑制するためのものである。熱シールド板６は、銅、アルミニウム等の熱伝導率の大きい材料により形成されており、例えば略円筒状の形状を有している。

【0020】

ＧＭ冷凍機５は、本実施形態では１段目冷却シリンダ５ａ及び２段目冷却シリンダ５ｂよりなる多段冷却シリンダ構造のもが適用されている。１段目冷却シリンダ５ａは真空容器２の内部に挿入されており、２段目冷却シリンダ５ｂは熱シールド板６で囲まれた空間に挿入されている。

【0021】

熱シールド板６の天板の上部には、１段目冷却シリンダ５ａにより冷却される高温側冷却ステージ５ｃが接続されている。よって、熱シールド板６は、高温側冷却ステージ５ｃにより冷却される。

【0022】

２段目冷却シリンダ５ｂの下側先端には、低温側冷却ステージ５ｄが接続されている。低温側冷却ステージ５ｄは、２段目冷却シリンダ５ｂにより冷却される。

【0023】

この低温側冷却ステージ５ｄは、伝熱部材４を介して超電導コイル３に熱的に接続されている。これにより超電導コイル３は、例えば４Ｋ程度まで冷却される。なお、高温側冷却ステージ５ｃ及び低温側冷却ステージ５ｄは、銅、アルミニウム等の熱伝導率の大きい材料で形成されている。

【0024】

１段電流ライン７、超電導電流リード８、及び２段電流ライン９は、図示しない電源から超電導コイル３に電流を供給するためのものである。電源は、１段電流ライン７に接続されている。また、１段電流ライン７は超電導電流リード８の高温側電極３０Ａに接続されており、また超電導電流リード８の低温側電極３０Ｂは２段電流ライン９を介して超電導コイル３に接続されている。よって、電源から供給される電流は、１段電流ライン７、超電導電流リード８、２段電流ライン９を介して超電導コイル３に供給される。

【0025】

１段電流ライン７としては、銅、アルミニウム等の電導率の大きい材料を用いることができる。２段電流ライン９としては、銅、アルミニウム等の電導率の大きい材料を用いることができ、或いは、これらの電導率の大きい材料と併せてＢｉ２２２３、Ｂｉ２２１２、Ｙ１２３、ＭｇＢ２等の超電導材料を用いることができる。

【0026】

なお、本実施形態では冷凍機冷却型の超電導マグネット装置１を例に挙げているが、冷凍機冷却型超電導マグネット装置に代えて、例えば液体ヘリウムを冷媒とする液体冷却型超電導マグネット装置に本実施形態に係る超電導電流リード８を適用してもよく、或いは、例えば液体ヘリウムの蒸発ガスを冷媒とするガス冷却型超電導マグネット装置に適用することも可能である。

【0027】

次に、本実施形態に係る超電導電流リード８について、図２〜図４を用いて説明する。

【0028】

図２は本発明の一実施形態である超電導電流リード８の斜視図であり、図３は超電導電流リード８の要部を拡大して示す斜視図であり、図３は荷重支持体２０及び電極半体３２を取り外した状態を示す斜視図である。

【0029】

超電導電流リード８は、荷重支持体２０、一対の電極３０（高温側電極３０Ａ，低温側電極３０Ｂ）、超電導体４０、及び外部荷重吸収部５０Ａ，５０Ｂ等を有した構成とされている。この超電導電流リード８は、超電導コイル３に対して電源からの電流を供給する機能を奏するものである。

【0030】

荷重支持体２０は、後述するように内部に固定される超電導体４０を保護する機能を奏するものである。この荷重支持体２０は、円筒形状を有している。この円筒形状の荷重支持体２０の内部に形成された空間部は、電極３０及び超電導体４０を装着する装着空間２２となる。

【0031】

なお、荷重支持体２０の形状も必ずしも円筒に限定されるものではなく、内部に電極３０及び超電導体４０を収納であれば、角筒形状、楕円筒形状等の他の形状とすることも可能である。

【0032】

また、荷重支持体２０は金属により形成されている。ここでいう金属は単体金属に限定されるものではなく、合金も含み、金属であれば特に限定されず使用することができる。具体的には、例えばステンレス鋼、真鍮、銅、アルミなどが好ましく使用できる。中でも熱電導率が小さいステンレス鋼が好ましく使用でき、オーステナイト系ステンレス鋼が特に好ましく使用できる。

【0033】

このように、荷重支持体２０として金属を用いた場合、超電導体４０との熱収縮率の差が小さいため、内部に超電導体４０を固定した際、超電導体４０に印加される荷重を軽減でき破損の発生を抑制することができる。

【0034】

更に、荷重支持体２０の材質は金属に限定されるものではなく、超電導体４０を保護しうる強度を有すれば、他の材質を用いることも可能である。具体的には、繊維強化プラスチック（ＦＲＢ）等を用いることもできる。

【0035】

電極３０は、荷重支持体２０の両端近傍の内部に一対配設されている。具体的には、電極３０は荷重支持体２０の高温側端部（図１〜図３における上側）の内部と、低温側端部（図１〜図３における下側）の内部に夫々設けられている。この電極３０は、電気の良導体である銅、アルミニウム、真鍮等の金属により構成されている。

【0036】

なお、荷重支持体２０の両端部に配設される一対の電極３０はそれぞれ同一構成とされているが、説明の便宜上、高温側と低温側で電極３０を区別して説明する必要がある時には、高温側の電極３０を高温側電極３０Ａといい、低温側の電極３０を低温側電極３０Ｂというものとする。

【0037】

高温側電極３０Ａは、超電導電流リード８の高温側（図２〜図４では、図中上方が高温側となる）の端部に設けられた電極端子である。この高温側電極３０Ａには、超電導体４０の高温側端部４０Ａが固定（接続）される。また、高温側電極３０Ａの高温側には、高温側外部荷重吸収部５０Ａが固定（接続）されている。

【0038】

低温側電極３０Ｂは、超電導電流リード８の低温側（図２〜図４では、図中下方が高温側となる）の端部に設けられた電極端子である。この低温側電極３０Ｂには、超電導体４０の低温側端部４０Ｂが接続される。また、低温側電極３０Ｂの低温側には、低温側外部荷重吸収部５０Ｂが接続されている。

【0039】

上記の高温側及び低温側外部荷重吸収部５０Ａ，５０Ｂは、超電導マグネット冷却時に各部材の収縮によって生じる変位の影響や、超電導マグネット運転時に、超電導マグネット由来のローレンツ力による影響等によって超電導電流リードが破損することを防止するものである。

【0040】

この高温側及び低温側外部荷重吸収部５０Ａ，５０Ｂには、弾性部材を用いることが好ましく本実施形態では板ばねを用いた例を示している。また本実施形態では、この弾性部材として導電性を有する金属を用いており、１段電流ライン７と高温側電極３０Ａとの間及び低温側電極３０Ｂと２段電流ライン９との間を接続する配線としても機能させている。しかしながら、高温側及び低温側外部荷重吸収部５０Ａ，５０Ｂを絶縁材により形成し、別箇に配線を設ける構成としてもよい。

【0041】

超電導体４０には、高温超電導材が用いられている。本実施形態では超電導体４０として超電導テープ線材を用いている。この超電導テープ線材としては、例えば、銀等の金属を母材としてＢｉ２２２３、Ｂｉ２２１２等の多芯線が被覆されてなる高温超電導線材、或いは、ハステロイ等の金属テープ基材上にＹ１２３等の薄膜を堆積してなる高温超電導線材等の各種の超電導テープ線材を用いることができる。

【0042】

この超電導体４０は、一対の電極３０Ａ，３０Ｂ間に配設される。即ち、超電導体４０は、その高温側端部４０Ａを高温側電極３０Ａに固定されると共に、低温側端部４０Ｂを低温側電極３０Ｂに固定される。これにより、超電導体４０の高温側及び低温側端部４０Ａ，４０Ｂは、高温側及び低温側電極３０Ａ，３０Ｂに機械的に保持されると共に、電気的に接続された構成となる。

【0043】

この固定状態において、超電導体４０は荷重支持体２０の内部に固定された状態となっている。この固定状態では、超電導体４０は荷重支持体２０に覆われた状態となっており、荷重支持体２０から露出した部分は存在しない。このように超電導体４０は荷重支持体２０に保護されるため、外部から力が印加されることはなく、よって超電導体４０が外力により損傷することを確実に防止することができる。

【0044】

ここで電極３０の構造に注目し、以下説明する。

【0045】

本実施形態に係る電極３０は、二分割されることにより電極半体３１と電極半体３２（請求項に記載の押圧部材に相当する）とにより構成されている。各電極半体３１，３２はそれぞれ半円柱形状とされており、組み合わされることにより円柱形状となる。

【0046】

また、一方の電極半体３１には、超電導体４０を装着するための装着部３３が形成されている。この装着部３３が形成された電極半体３１は、荷重支持体２０にロウ材６０（請求項に記載の第１の接合材に相当する）を用いて固定される（図５（Ａ），（Ｂ）参照）。これに対し、他方の電極半体３２は、電極半体３１に対して固定ネジ６５を用いて固定される（図５（Ｆ）参照）。

【0047】

後述するように、超電導体４０は電極半体３１に形成された装着部３３にはんだ６１（請求項に記載の第２の接合材に相当する）を用いて固定される（図５（Ｃ）参照）。この際、本実施形態に係る超電導電流リード８は、電極半体３２が電極半体３１に固定ネジ６５を用いて固定される構造となっているため、この固定時に超電導体４０を装着部３３に向け押圧することができる。これにより、超電導体４０と装着部３３との間に介在するはんだ６１の厚さを薄くすることができ、超電導体４０と電極半体３１との電気的な接続抵抗を低減することができる。

【0048】

また、超電導体４０を電極半体３１（電極３０）に固定するのに使用するはんだ６１は、電極半体３１を荷重支持体２０に固定するのに使用するロウ材６０よりも溶融温度が低いものが選定されている。よって、超電導体４０と電極半体３１とを接合する際に、電極半体３１は荷重支持体２０に固定された状態を維持する。これにより、超電導体４０の電極半体３１への固定時において電極半体３１が移動することはなく、超電導体４０の取り付け時において超電導体４０に歪が発生することを防止することができる。

【0049】

次に、図５〜図８を用いて、上記構成とされた超電導電流リード８の製造方法について説明する。

【0050】

なお、本実施形態に係る超電導電流リード８の製造方法は、電極半体３１を荷重支持体２０に固定する方法、及び超電導体４０を電極３０に固定する方法に特徴を有し、他の製造方法については従来と略同様である。このため以下の説明においては、本実施形態の特徴となる電極半体３１を荷重支持体２０に固定する方法、及び超電導体４０を電極３０に固定する方法について詳述し、他の製造方法の説明については省略するものとする。

【0051】

超電導電流リード８を製造するには、図５（Ａ）に示すように、荷重支持体２０を用意する。この荷重支持体２０は、後述する固定ネジ６５が挿入される位置に予め挿入孔２１が穿設されている。

【0052】

荷重支持体２０には、まず電極半体３１を固定する処理が実施される（請求項に記載の第１の工程に相当する）。電極半体３１は、荷重支持体２０の両端部分に固定される。

【0053】

電極半体３１を荷重支持体２０に固定するには、まず荷重支持体２０内にロウ材６０を配設する。このロウ材６０は、荷重支持体２０の内壁で、電極半体３１が固定される固定位置に配設される。このロウ材６０としては、例えば溶融温度が500℃以上の硬ロウを用いることができる。

【0054】

荷重支持体２０にロウ材６０が配設されると、続いて装着部３３が荷重支持体２０の前記固定位置に装着される。その後、荷重支持体２０は加熱装置に装着され、ロウ材６０を溶融しうる温度で加熱処理が実施される（請求項に記載の第１の加熱処理）。

【0055】

図５（Ｂ）は、加熱処理が終了することにより、電極半体３１が荷重支持体２０に固定された状態を示している。硬ロウよりなるロウ材６０は、はんだ６１のような溶融温度が低い軟ロウ（例えば、140℃〜300℃）に比べて接合強度が強い。よって、電極半体３１は荷重支持体２０に強固に固定される。

【0056】

電極半体３１が荷重支持体２０に固定されると、続いて電極半体３１に超電導体４０を固定する処理が実施される（請求項に記載の第２の工程に相当する）。

【0057】

電極半体３１に超電導体４０を固定するには、まず電極半体３１に形成されている装着部３３にはんだ６１を配設する。本実施形態では、ペースト状のはんだ６１が装着部３３に配設される。前記のように、このはんだ６１としては、ロウ材６０（硬ロウ）に比べて溶融温度が低い軟ロウ（例えば、140℃〜300℃）が選定されている。

【0058】

装着部３３にはんだ６１を配設すると、荷重支持体２０の装着空間２２内に超電導体４０を挿入する。具体的には、超電導体４０をピンセット等で把持した上で荷重支持体２０の装着空間２２内に挿入する。図５（Ｃ）は、超電導体４０を荷重支持体２０の装着空間２２内に挿入している状態を示している。

【0059】

そして、電極半体３１に形成された装着部３３と超電導体４０との位置合わせを行った後、超電導体４０を装着部３３に装着する。これにより、超電導体４０はその両端の所定部分が一対の電極半体３１に保持された状態となる。図５（Ｄ）及び図６は、超電導体４０が電極半体３１の装着部３３に装着された状態を示している（図６では、挿入孔２１、ネジ孔３４、及びはんだ６１等の図示を省略している）。

【0060】

超電導体４０が装着部３３に装着されると、続いて荷重支持体２０に電極半体３２が装着される。電極半体３２は、図５（Ｅ）に示すように、電極半体３１上の装着空間２２内に側方からスライドするように挿入装着される。電極半体３２が荷重支持体２０内に装着された状態において、図７に示すように、超電導体４０は電極半体３１と電極半体３２に挟持された構成となる。

【0061】

一方、前記したように電極半体３１は、所定位置にネジ孔３４が形成されている（図４参照）。また、電極半体３２のネジ孔３４の形成位置に対応する位置には挿入孔３６が貫通形成されている（図８参照）。更に、荷重支持体２０のネジ孔３４の形成位置に対応する位置には挿入孔２１が形成されている。

【0062】

電極半体３２を電極半体３１に固定するには、図５（Ｆ）及び図８に示すように、固定ネジ６５を挿入孔２１及び挿入孔３６に挿通した上でネジ孔３４に螺着する。これにより、電極半体３２は電極半体３１に固定され電極３０が構成される。

【0063】

固定ネジ６５により電極半体３２が電極半体３１に固定される際、電極半体３２は電極半体３１に圧着される。よって、電極半体３１の装着部３３に装着されている超電導体４０も電極半体３２により装着部３３に向けて押圧される。これにより、超電導体４０と装着部３３との間に配設されているはんだ６１は、余剰部分が装着部３３から押し出される。よって、超電導体４０と装着部３３との間に介在するはんだ６１の厚さを薄くすることができる（例えば、10μｍ程度）。

【0064】

ここで、超電導体４０が超電導状態となった時にははんだ６１も抵抗体となるため、接合に使用するはんだ６１の量は少ないほうが電気抵抗を低くでき望ましい。電極半体３２による押圧を行うことなく、単に装着部３３にはんだ６１を配設して超電導体４０を装着部３３に固定する方法では、はんだ６１の厚さが大きくなり電気抵抗が大きくなる虞がある。

【0065】

これに対し、本実施形態のように電極半体３２を電極半体３１に押圧する構成とすることにより、超電導体４０と電極半体３１（電極３０）との電気的な接続特性を高めることができるため、好ましい。

【0066】

ところで、電極半体３２を電極半体３１に固定する際、超電導体４０に対して押圧力が作用する。しかしながら、この押圧力は超電導体４０を電極半体３１（装着部３３）に垂直に押し付ける力であり、捩じる方向には作用しない。よって、電極半体３２の電極半体３１への取り付け時において、超電導体４０に歪が発生するようなことはない。

【0067】

また前記のように、電極半体３１は接合強度の強いロウ材６０（硬ロウ）により荷重支持体２０に強固に固定されている。よって、固定ネジ６５を用いて電極半体３２を電極半体３１に固定する際も、電極半体３１が荷重支持体２０から離脱したり、また電極半体３１が荷重支持体２０に対して移動したりすることはない。よって、これによっても電極半体３２を電極半体３１に固定処理する際に、超電導体４０に歪が発生することを防止することができる。

【0068】

上記のように電極半体３２が電極半体３１に固定され、またこれに伴い超電導体４０と装着部３３との間に介在するはんだ６１の厚さが適正化されると、超電導体４０と電極３０のはんだ付け処理が行われる（請求項に記載の第２の加熱手段に相当する）。このはんだ付け処理は、電極半体３１に加熱用の治具を当接させることにより行っても、また加熱炉に装着して加熱処理を行っても良い。

【0069】

この加熱処理時における加熱温度は、はんだ６１を溶融できる温度であればよい。具体的には、ロウ材６０の溶融温度（500℃以上）に比べて低い140℃〜300℃程度の加熱が行われる。よって、はんだ６１による超電導体４０と電極３０との接合時において、電極半体３１が荷重支持体２０に対して移動することはない。従って、超電導体４０と電極３０との接合時においても、超電導体４０に歪が発生するようなことはない。

【0070】

このように、本実施形態に係る超電導電流リード８の製造方法によれば、超電導体４０を荷重支持体２０内に装着した後は、超電導体４０は荷重支持体２０により保護されるため、外力が印加されることはない。また、超電導体４０を電極半体３１に装着する工程、電極半体３２を電極半体３１に固定する工程、及び２度の加熱工程等において、超電導体４０に対して歪を発生される負荷が印加されることはない。よって、超電導電流リード８の製造構成を容易かつ歩留まりよく行うことができる。

【0071】

以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【0072】

例えば、実施の形態では、超電導電流リード８に１本の超電導体４０のみを配設した構成例を示したが、必要とする電流量によっては、その本数及び太さを適宜選択することも可能である。

【0073】

また、本実施形態では電極半体３１にのみ装着部３３を形成した構成を示したが、電極半体３２にも装着部を形成する構成としてもよい。

【符号の説明】

【0074】

１ 超電導マグネット装置
２ 真空容器
３ 超電導コイル
４ 伝熱部材
５ ＧＭ冷凍機
５ａ １段目冷却シリンダ
５ｂ ２段目冷却シリンダ
５ｃ 高温側冷却ステージ
５ｄ 低温側冷却ステージ
６ 熱シールド板
７ １段電流ライン
８ 超電導電流リード
９ ２段電流ライン
２０ 荷重支持体
２１ 挿入孔
３０ 電極
３０Ａ 高温側電極
３０Ｂ 低温側電極
３１ 電極半体
３２ 電極半体
３３ 装着部
３４ ネジ孔
３６ 挿入孔
４０ 超電導体
４０Ａ 高温側端部
４９Ｂ 低温側端部
５０Ａ 高温側外部荷重吸収部
５０Ｂ 低温側外部荷重吸収部
６０ ロウ材
６１ はんだ
６５ 固定ネジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】