特許 6406612 超電導線材の臨界電流測定装置

(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】6406612

(24)【登録日】2018年9月28日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】超電導線材の臨界電流測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/00 20060101AFI20181004BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/00 Z

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-150534(P2014-150534)

(22)【出願日】2014年7月24日

(65)【公開番号】特開2016-24152(P2016-24152A)

(43)【公開日】2016年2月8日

【審査請求日】2017年2月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078813

【弁理士】

【氏名又は名称】上代 哲司

(74)【代理人】

【識別番号】100094477

【弁理士】

【氏名又は名称】神野 直美

(72)【発明者】

【氏名】小西 昌也

(72)【発明者】

【氏名】山口 高史

【審査官】 小澤 瞬

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５０４７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７０９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７８３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６８４１９８８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開昭６４−０５９１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８７３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６０３４５２７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／００−２７／１０

２７／１４−２７／２４

Ｈ０１Ｂ １２／００−１２／１６

１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

超電導線材の臨界電流を４端子法により測定する超電導線材の臨界電流測定装置であって、
液体冷媒が貯蔵されている冷却槽と、
前記冷却槽の前記液体冷媒中に位置する前記超電導線材の電圧を測定するための１対の電圧電極と、
前記１対の電圧電極より外側に設けられ、前記超電導線材に電流を流すための１対の電流電極と、
前記超電導線材を、前記冷却槽の上方から前記液体冷媒内に搬入し、水平方向に方向転換させて搬送した後、上方に方向転換させて前記冷却槽から搬出する搬送機構と
を備え、
前記冷却槽内から立ち上った搬入パイプが設けられており、
前記搬送機構が、前記超電導線材を前記搬入パイプ内部に通過させて前記冷却槽内に搬入するように構成されており、
さらに、前記搬入パイプ内の上部における前記超電導線材の温度が、その周囲雰囲気の露点よりも高い温度に維持されるように構成されている超電導線材の臨界電流測定装置。

【請求項2】

前記搬入パイプ内の上部における前記超電導線材の温度が、その周囲雰囲気の露点よりも高い温度に維持されるように、前記搬入パイプの内部を加熱するパイプ加熱ヒーターを備えている請求項１に記載の超電導線材の臨界電流測定装置。

【請求項3】

前記冷却槽内から立ち上った搬出パイプがさらに設けられており、
前記搬送機構が、前記超電導線材を前記搬出パイプ内部に通過させて前記冷却槽内から搬出されるように構成されている請求項１または２に記載の超電導線材の臨界電流測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超電導線材の臨界電流を測定する超電導線材の臨界電流測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

超電導線材における臨界電流Ｉｃの測定方法としては、通常、４端子法が採用されている（例えば、特許文献１）。

【0003】

図２は、４端子法によるＩｃの測定に際して使用される従来の超電導線材の臨界電流測定装置２１を模式的に示す図である。

【0004】

図２において、８はテープ状の超電導線材であり、２４は超電導線材８の送り出し機構であり、２５は巻取り機構である。そして、２６は送り出し側のプーリーであり、２７は巻取り側のプーリーである。また、２は冷却槽であり、液体冷媒である液体窒素９ａが貯蔵されている。

【0005】

また、３ａ、４ａは超電導線材８に電流を流すために電源（図示せず）と接続して設けられた送り出し側および巻取り側の電流電極であり、５ａ、６ａは超電導線材８の電圧を測定するための電圧電極である。

【0006】

以上のような構成の下、送り出し機構２４から巻き出されてプーリー２６を通って水平方向に搬送された超電導線材８は、冷却槽２の液体窒素９ａに浸漬されたまま電流電極３ａおよび電圧電極５ａ、電圧電極６ａおよび電流電極４ａの順に搬送された後、プーリー２７を通って上方に搬送され巻取り機構２５で巻き取られるようになっている。

【0007】

次に、上記した超電導線材の臨界電流測定装置を用いたＩｃの測定方法につき説明する。

【0008】

まず、送り出し機構２４、巻取り機構２５、さらには送り出し側のプーリー２６、巻取り側のプーリー２７を所定量回転させて、超電導線材８の測定対象箇所を、送り出し側の電流電極３ａ、電圧電極５ａ、巻取り側の電流電極４ａ、電圧電極６ａの下方に位置させる。

【0009】

この状態で、超電導線材８と各電極３ａ、５ａ、４ａ、６ａの間の導通を取り、送り出し側の電流電極３ａから巻取り側の電流電極４ａに電流を流し、徐々に電流を上げていく。そして、電圧電極５ａ、６ａで発生する電圧を電圧計によりモニタし、予め設定した閾値を超えたところで、電流を流すことを停止する。そして、事前に定義した臨界電流における発生電圧から臨界電流値を求める。

【0010】

当該箇所の測定が終了すると、送り出し機構２４、巻取り機構２５、送り出し側のプーリー２６、巻取り側のプーリー２７を再び所定量回転させて超電導線材８を送り出し、次の測定対象の箇所で、上記と同様の操作を繰り返して測定を行う。

【0011】

しかしながら、電流電極３ａ、４ａと超電導線材８との間には接触抵抗（以下、単に「抵抗」ともいう）があり、超電導線材８が平坦でない場合や、特に、低温の液体窒素を用いることにより形成された氷粒などが電流電極３ａ、４ａと超電導線材８との間に挟まった場合などには、電流電極３ａ、４ａと超電導線材８との接触が不十分となり、電流電極３ａ、４ａと超電導線材８との間の抵抗が大きくなる。

【0012】

電流電極３ａ、４ａと超電導線材８との間の抵抗が大きい状態で、そのままＩｃ測定のための電流を電流電極３ａ、４ａ間に流すと、抵抗により発熱が起こり、電流電極３ａ、４ａや、電流電極３ａ、４ａに接する箇所の超電導線材８などが温度上昇する。

【0013】

温度が上昇すると、電流電極３ａ、４ａに接する箇所で超電導線材８のＩｃが低下して、超電導線材８の電流電極３ａ、４ａに接する箇所にも抵抗が生じる。この新たに生じた抵抗によりさらに発熱が起こり、前記した電流電極３ａ、４ａや、電流電極３ａ、４ａに接する箇所の超電導線材８などの温度上昇が加速される。その結果、電流電極３ａ、４ａに接する箇所における超電導線材８のＩｃの低下がさらに加速される。

【0014】

このような、抵抗の発生に伴う発熱による温度の上昇、温度の上昇に伴うＩｃの低下、Ｉｃの低下に伴う抵抗の発生という悪循環が繰り返されると、最後には、電流電極３ａ、４ａと接する超電導線材８が溶断してしまう場合もあり、Ｉｃの測定が不可能となる。このような超電導線材８の温度上昇を抑制する方法として、電流電極と線材間の抵抗の上昇を検知して電流を遮断することが考えられるが、不確実な上に、Ｉｃ到達前に電流を遮断するため該当箇所のＩｃを測定することが不可能となる。

【0015】

そこで、電流電極３ａ、４ａのサイズや超電導線材８に対する電流電極３ａ、４ａの押圧力、また電流電極３ａ、４ａと超電導線材８との平行度などを適宜設定して、抵抗を小さくすることがなされている。特に、前記した電流電極３ａ、４ａと超電導線材８との間における氷粒の混入による影響を抑制するため、臨界電流測定装置２１全体を容器の中に設置して容器内を乾燥ガス雰囲気にするなどの工夫が種々提案されている（例えば、特許文献２〜４）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0016】

【特許文献1】特開平１０−２３９２６０号公報

【特許文献2】特開２００９−２７０９１６号公報

【特許文献3】特開２０１１−１０２７５２号公報

【特許文献4】特開２０１０−１３３８１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

しかしながら、超電導線材のＩｃ測定は液体窒素中で行われているため、雰囲気中の僅かな残留水分によって氷が形成され、前記した電流電極３ａ、４ａと超電導線材８との間における氷粒の混入を防止することが困難であり、従来の種々の工夫によっても、前記の問題を十分に解決できているとは未だ言えず、安定したＩｃ測定が行なうことが困難であった。

【0018】

そこで、本発明は、４端子法により超電導線材のＩｃ測定を行うに際して、氷粒の混入を適切に防止して、安定したＩｃ測定を行なうことができる超電導線材の臨界電流測定装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本発明の一態様に係る超電導線材の臨界電流測定装置は、
超電導線材の臨界電流を４端子法により測定する超電導線材の臨界電流測定装置であって、
液体冷媒が貯蔵されている冷却槽と、
前記冷却槽の前記液体冷媒中に位置する前記超電導線材の電圧を測定するための１対の電圧電極と、
前記１対の電圧電極より外側に設けられ、前記超電導線材に電流を流すための１対の電流電極と、
前記超電導線材を、前記冷却槽の上方から前記液体冷媒内に搬入し、水平方向に方向転換させて搬送した後、上方に方向転換させて前記冷却槽から搬出する搬送機構と
を備え、
前記冷却槽内から立ち上った搬入パイプが設けられており、
前記搬送機構が、前記超電導線材を前記搬入パイプ内部に通過させて前記冷却槽内に搬入するように構成されており、
さらに、前記搬入パイプ内の上部における前記超電導線材の温度が、その周囲雰囲気の露点よりも高い温度に維持されるように構成されている超電導線材の臨界電流測定装置である。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、４端子法により超電導線材のＩｃ測定を行うに際して、氷粒の混入を適切に防止して、安定したＩｃ測定を行なうことができる超電導線材の臨界電流測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施の形態に係る超電導線材の臨界電流測定装置を模式的に示す図である。

【図2】従来の超電導線材の臨界電流測定装置を模式的に示す図である。

【図3】従来の超電導線材の臨界電流測定装置において、氷粒が付着した状態を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

【0025】

（１）本発明の一態様に係る超電導線材の臨界電流測定装置は、
超電導線材の臨界電流を４端子法により測定する超電導線材の臨界電流測定装置であって、
液体冷媒が貯蔵されている冷却槽と、
前記冷却槽の前記液体冷媒中に位置する前記超電導線材の電圧を測定するための１対の電圧電極と、
前記１対の電圧電極より外側に設けられ、前記超電導線材に電流を流すための１対の電流電極と、
前記超電導線材を、前記冷却槽の上方から前記液体冷媒内に搬入し、水平方向に方向転換させて搬送した後、上方に方向転換させて前記冷却槽から搬出する搬送機構と
を備え、
前記冷却槽内から立ち上った搬入パイプが設けられており、
前記搬送機構が、前記超電導線材を前記搬入パイプ内部に通過させて前記冷却槽内に搬入するように構成されており、
さらに、前記搬入パイプ内の上部における前記超電導線材の温度が、その周囲雰囲気の露点よりも高い温度に維持されるように構成されている超電導線材の臨界電流測定装置である。

【0026】

本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討する中で、超電導線材の臨界電流の測定の様子を観察した結果、図３に示すように、符号Ａで示す氷粒は、冷却槽２の上縁付近に位置する部材、具体的には、冷却槽２、電流電極３ａ、４ａ、電圧電極５ａ、６ａ、プーリー２６、２７、超電導線材８などの冷却槽２の上縁付近に付着し易いことを確認した。

【0027】

即ち、一般に氷粒は最も冷たい場所に付着しやすく、臨界電流測定装置においては、最も冷たい液体冷媒の液体窒素９ａおよび各部材の液体窒素９ａに接する部分に氷粒が付着しやすく、液体窒素９ａから離れた場所の方が氷粒の付着量が少なくなるはずであるが、実際には、最も冷たいはずの冷却槽２の上縁よりも下側の領域には氷粒が付着しておらず、液体窒素９ａから離れた冷却槽２の上縁付近の部材に氷粒が付着しやすいという結果が得られた。なお、図３は従来の超電導線材の臨界電流測定装置に氷粒が付着した状態を模式的に示す図である。

【0028】

このような状態で氷粒が付着する理由は次のように考えられる。即ち、臨界電流測定装置の冷却槽２内では、液体窒素９ａが蒸発した窒素ガスが多量に発生している。この窒素ガスは、冷やされて空気よりも重くなり冷却槽２内に留まろうとするため、冷却槽２内から水蒸気を含む空気が追い出されて冷却槽２内が窒素ガスで満たされる。この結果、臨界電流測定装置の冷却槽２内の液体窒素９ａ付近では、氷結する水分が非常に希薄となるため、氷粒が発生しにくく、比較的に多くの水分が残っている冷却槽２の上縁付近に氷粒が付着しやすくなると考えられる。

【0029】

本発明者は、かかる知見に基づき、上記した超電導線材の臨界電流測定装置に至った。

【0030】

具体的には、本態様に係る超電導線材の臨界電流測定装置では、冷却槽内に搬入される前の超電導線材に氷粒が付着することを防止するために、冷却槽内から立ち上がった筒状の搬入パイプが設けられている。この搬入パイプ内は、冷却槽内と同様に、液体冷媒の蒸発ガスが満たされて水分が希薄な状態になるため、この搬入パイプ内に超電導線材を通過させながら冷却槽内に搬入することにより、冷却槽に搬入される前の超電導線材に氷粒が付着することを適切に防止して、超電導線材と電流電極との間に氷粒が挟まることによる抵抗の上昇を適切に防止することができる。

【0031】

なお、搬入パイプ内に入る前の超電導線材に氷粒が付着することを防止するためには、搬入パイプ内の上部の超電導線材の温度が露点よりも高い温度に維持されている必要があり、例えば、搬入パイプを延長して上部と液体冷媒との間に充分な距離を設けるという方法などを用いることができる。

【0032】

（２）そして、前記超電導線材の臨界電流測定装置は、
前記搬入パイプ内の上部における前記超電導線材の温度が、その周囲雰囲気の露点よりも高い温度に維持されるように、前記搬入パイプの内部を加熱するパイプ加熱ヒーターを備えていることが好ましい。

【0033】

本態様では、パイプ加熱ヒーターにより搬入パイプの内部を加熱することにより、搬入パイプ内の上部における超電導線材の温度が露点よりも高い温度に容易に維持することができる。このため、搬入パイプの上部と液体冷媒との間に充分な距離を設けない場合でも搬入パイプ内に入る前の超電導線材に氷粒が付着することを適切に防止することができる。

【0034】

（３）また、前記超電導線材の臨界電流測定装置は、
前記冷却槽内から立ち上った搬出パイプがさらに設けられており、
前記搬送機構が、前記超電導線材を前記搬出パイプ内部に通過させて前記冷却槽内から搬出されるように構成されていることが好ましい。

【0035】

従来の臨界電流測定装置において、冷却槽内から超電導線材を搬出する際に超電導線材に氷粒が付着し、付着した氷粒が冷却槽内に落下することがあった。このような場合、冷却槽内に落下した氷粒が液体窒素内を漂い、電流電極と超電導線材との間に挟まる恐れがある。

【0036】

本態様では、冷却槽内から立ち上った搬出パイプを設け、上記した搬入パイプと同様に、冷却槽内から超電導線材を搬出する場合についても、超電導線材をパイプ内に通過させることにより、冷却槽内から搬出される超電導線材に氷粒が付着することを適切に防止することができる。これにより、搬出される超電導線材に付着した氷粒が冷却槽に落下して、電流電極と超電導線材との間に挟まれることを防止することができる。

【0037】

また、前記超電導線材の臨界電流測定装置は、
超電導線材の臨界電流を４端子法により測定する超電導線材の臨界電流測定装置であって、
液体冷媒が貯蔵されている冷却槽と、
前記冷却槽の前記液体冷媒中に位置する前記超電導線材の電圧を測定するための１対の電圧電極と、
前記１対の電圧電極より外側に設けられ、前記超電導線材に電流を流すための１対の電流電極と、
前記超電導線材を、前記冷却槽の上方から前記液体冷媒内に搬入し、プーリーを用いて水平方向に方向転換させて搬送した後、上方に方向転換させて前記冷却槽から搬出する搬送機構と
を備え、
前記プーリーの全体が、前記冷却槽内に収納されている超電導線材の臨界電流測定装置であることが好ましい。

【0038】

本態様に係る超電導線材の臨界電流測定装置は、超電導線材を方向転換させるプーリーに氷粒が付着することを防止するための臨界電流測定装置である。

【0039】

図３に示すように、従来の臨界電流測定装置２１においては、搬送中の超電導線材８を方向転換させるプーリー２６、２７の一部が冷却槽２の上縁から露出しており、この露出した部分の付近に氷粒が付着しやすくなっていたため、プーリー２６、２７を介して超電導線材８に氷粒が付着することがあった。

【0040】

これに対して、本態様に係る臨界電流測定装置では、プーリーの一部が冷却槽の上縁から露出しないように冷却槽内にプーリーの全体が収納されている。上記した通り、冷却槽内は、氷結する水分が非常に希薄な状態であるため、プーリーに氷粒が付着することを適切に防止することができ、プーリーを介して超電導線材に氷粒が付着することを防止することができる。

【0041】

（４）また、本発明の他の態様に係る超電導線材の臨界電流測定装置は、
超電導線材の臨界電流を４端子法により測定する超電導線材の臨界電流測定装置であって、
液体冷媒が貯蔵されている冷却槽と、
前記冷却槽の前記液体冷媒中に位置する前記超電導線材の電圧を測定するための１対の電圧電極と、
前記１対の電圧電極より外側に設けられ、前記超電導線材に電流を流すための１対の電流電極と、
前記超電導線材を、前記冷却槽の上方から前記液体冷媒内に搬入し、水平方向に方向転換させて搬送した後、上方に方向転換させて前記冷却槽から搬出する搬送機構と
を備え、
前記冷却槽内の前記液体冷媒を加熱するための冷媒加熱ヒーターが設けられている超電導線材の臨界電流測定装置である。

【0042】

本態様に係る超電導線材の臨界電流測定装置においては、冷媒加熱ヒーターが設けられている。この冷媒加熱ヒーターにより冷却槽内の液体冷媒を加熱して、液体冷媒の蒸発量を増加させることにより、冷却槽内に水分が侵入することをより適切に防止することができるため、氷粒の付着量を従来よりも少なくすることができる。

【0043】

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態に係る超電導線材の臨界電流測定装置の具体例を、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、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変更が含まれることが意図される。

【0044】

図１は、本実施の形態に係る超電導線材の臨界電流測定装置を模式的に示す図である。

【0045】

（１）基本的構成
本実施の形態に係る超電導線材の臨界電流測定装置１は、従来の臨界電流測定装置と同様に、液体冷媒として液体窒素９ａが貯蔵されている冷却槽２と、冷却槽２の液体窒素９ａ中に位置する超電導線材８の電圧を測定するための１対の電圧電極５ａ、６ａと、超電導線材８に電流を流すための１対の電流電極３ａ、４ａとを備えている。

【0046】

この臨界電流測定装置において、超電導線材８は、送り出し機構２４によって冷却槽２の上方から液体窒素９ａ内に搬入され、プーリー２６により水平方向に方向転換されて搬送された後、プーリー２７により上方に方向転換されて冷却槽２から搬出された後に巻取り機構２５に巻き取られる。

【0047】

本実施の形態に係る超電導線材の臨界電流測定装置１は、以下の第１〜第３の特徴を備えている。なお、図１には、第１〜第３の特徴を全て備えた臨界電流測定装置が記載されているが、これらの特徴はそれぞれ単独で用いることができ、適宜組み合わせて用いることもできる。

【0048】

（２）第１の特徴
図１に示すように、本実施の形態に係る臨界電流測定装置１は、冷却槽２内から立ち上がった搬入パイプＰ１が設けられている点が従来の臨界電流測定装置と異なる。

【0049】

搬入パイプＰ１の下端は、冷却槽２に貯蔵された液体窒素９ａ内に浸漬されており、液体窒素９ａが蒸発することにより生じた窒素ガスが搬入パイプＰ１内に満たされている。なお、図１では搬入パイプＰ１の下端が液体窒素９ａに浸漬されているが、冷却槽２の液体窒素９ａの上方に位置されていてもよい。

【0050】

また、搬入パイプＰ１の途中には、搬入パイプＰ１内部を加熱するパイプ加熱ヒーターＨ１が取り付けられており、搬入パイプＰ１内の上部における超電導線材の温度が露点よりも高温になるように搬入パイプＰ１が加熱されている。

【0051】

本実施の形態に係る臨界電流測定装置１では、送り出し機構２４から送り出された超電導線材８が搬入パイプＰ１内を通過して冷却槽２内に搬入される。このとき、上記したように、搬入パイプＰ１内は窒素ガスが満たされており、水分が非常に希薄な状態になっているため、この搬入パイプＰ１内を通過させて超電導線材８を冷却槽２内に搬入することにより、冷却槽２に搬入する前の超電導線材８に氷粒が付着することを適切に防止することができる。

【0052】

そして、搬入パイプＰ１内の上部の超電導線材の温度が露点よりも高温になるように搬入パイプＰ１が加熱されているため、搬入パイプＰ１内に入る前の超電導線材８に氷粒が付着することを適切に防止することができる。

【0053】

なお、本実施の形態においては、搬出側に冷却槽２内から立ち上がった搬出パイプＰ２が設けられており、冷却槽２から搬出される超電導線材８に氷粒が付着することを適切に防止することができる。また、搬入パイプＰ１と同様に、搬出パイプＰ２の途中にもパイプ加熱ヒーターＨ２が取り付けられており、搬出パイプＰ２内の上部における超電導線材の温度が露点よりも高い温度に維持されている。

【0054】

また、本実施の形態では、上記したように、搬入パイプＰ１や搬出パイプＰ２内の上部の超電導線材の温度を露点よりも高い温度に維持するために、搬入パイプＰ１や搬出パイプＰ２の途中にパイプ加熱ヒーターＨ１、Ｈ２が取り付けられているが、搬入パイプＰ１や搬出パイプＰ２を上方に延長させて、パイプの上部と液体窒素との間に充分な距離を設けるという方法などを用いることもできる。

【0055】

（３）第２の特徴
また、本実施の形態に係る臨界電流測定装置１は、プーリー２６、２７の全体が、冷却槽２内に収納されている点において従来の臨界電流測定装置と異なる。

【0056】

具体的には、本実施の形態に係る臨界電流測定装置１では、プーリー２６、２７が冷却槽２の上縁よりも下方に配置されるように、冷却槽２の側壁が従来よりも高く形成されている。

【0057】

このように、氷結する水分が非常に希薄な状態である冷却槽２内にプーリー２６、２７の全体が収納されているため、プーリー２６、２７に氷粒が付着することを適切に防止することができる。

【0058】

これにより、冷却槽２内を搬送される超電導線材８がプーリー２６、２７によって方向転換される際に、プーリー２６、２７を介して超電導線材８に氷粒が付着して電流電極３ａ、４ａとの間に氷粒が混入することを抑制することができる。

【0059】

（４）第３の特徴
さらに、本実施の形態に係る臨界電流測定装置１は、冷却槽２内の液体窒素９ａを加熱するための冷媒加熱ヒーターＨ３が設けられている点において従来の臨界電流測定装置と異なる。

【0060】

本実施の形態においては、冷媒加熱ヒーターＨ３が冷却槽２内に配置されており、冷却槽２内に貯蔵された液体窒素９ａを加熱する。なお、冷媒加熱ヒーターＨ３は、臨界電流の測定に影響を与えないように、その位置や加熱温度等が設定される。

【0061】

このように、冷媒加熱ヒーターＨ３により液体窒素９ａを加熱させ、液体窒素９ａの蒸発量を増加させることにより、冷却槽内に水分が侵入することをより適切に防止することができるため、氷粒の付着量を従来よりも少なくすることができる。

【0062】

なお、冷媒加熱ヒーターＨ３を冷却槽２の底部に設けることにより、測定終了後に液体窒素９ａを残らず蒸発させることができるため清掃作業を容易にすることができる。

【0063】

また、上記した第１の特徴のように、冷却槽２内から立ち上がった搬入パイプＰ１や搬出パイプＰ２を設ける場合には、このパイプＰ１、Ｐ２内に窒素ガスを十分に満たすことができるため、超電導線材８に氷粒が付着することをより適切に防止することができる。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明の超電導線材の臨界電流測定装置によれば、４端子法により超電導線材のＩｃ測定を行うに際して、氷粒の混入を適切に防止して、安定したＩｃ測定を遂行することができるため、より性能が高い超電導線材を市場に搬入することに貢献することができる。

【符号の説明】

【0065】

１、２１ 超電導線材の臨界電流測定装置
２ 冷却槽
３ａ、４ａ 電流電極
５ａ、６ａ 電圧電極
８ 超電導線材
９ａ 液体窒素
２４ 送り出し機構
２５ 巻取り機構
２６、２７ プーリー
Ａ 氷粒
Ｈ１、Ｈ２ パイプ加熱ヒーター
Ｈ３ 冷媒加熱ヒーター
Ｐ１ 搬入パイプ
Ｐ２ 搬出パイプ

【図1】

【図2】

【図3】