特許 7294040 超電導線材接続構造及び超電導線材接続構造の製造方法

(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】

(24)【登録日】2023-06-12

(45)【発行日】2023-06-20

(54)【発明の名称】超電導線材接続構造及び超電導線材接続構造の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01R 4/68 20060101AFI20230613BHJP

   H01B 12/10 20060101ALI20230613BHJP

   H01R 43/00 20060101ALI20230613BHJP

【ＦＩ】

H01R4/68

H01B12/10

H01R43/00 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019182114

(22)【出願日】2019-10-02

(65)【公開番号】P2020181805

(43)【公開日】2020-11-05

【審査請求日】2022-05-23

(31)【優先権主張番号】P 2018212090

(32)【優先日】2018-11-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2019082720

(32)【優先日】2019-04-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３１年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、未来社会創造事業「高温超電導線材接合技術の超高磁場ＮＭＲと鉄道き電線への社会実装」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(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】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中島 隆芳

(72)【発明者】

【氏名】小林 慎一

(72)【発明者】

【氏名】大木 康太郎

(72)【発明者】

【氏名】永石 竜起

(72)【発明者】

【氏名】下山 淳一

【審査官】山下 寿信

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－０６７５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２３４６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２６０４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３６３８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５２８４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１２１１０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ ４／６８

Ｈ０１Ｂ １２／１０

Ｈ０１Ｒ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面を有する第１超電導線材と、
第２面を有し、前記第１面及び前記第２面が互いに対向するように配置された第２超電導線材と、
超電導体で形成された中間層とを備え、
前記第１超電導線材は、第１シースと、前記第１シースの内部において前記第１超電導線材の長手方向に沿って延在する第１超電導フィラメントとを有し、
前記第２超電導線材は、第２シースと、前記第２シースの内部において前記第２超電導線材の長手方向に沿って延在する第２超電導フィラメントとを有し、
前記第１超電導線材は、前記第１超電導線材の長手方向における端である第１端において、前記第１超電導フィラメントが露出するように前記第１シースが除去された第１端部を有し、
前記第２超電導線材は、前記第２超電導線材の長手方向における端である第２端において、前記第２超電導フィラメントが露出するように前記第２シースが除去された第２端部を有し、
前記第１端部及び前記第２端部は、互いに対向するように配置されており、
前記第１端部において前記第１シースから露出する前記第１超電導フィラメント及び前記第２端部において前記第２シースから露出する前記第２超電導フィラメントは、前記中間層を介して互いに接続されており、
前記第１端部において、前記第１超電導フィラメントが露出するように前記第１面側の前記第１シースが除去されており、
前記第２端部において、前記第２超電導フィラメントが露出するように前記第２面側の前記第２シースが除去されており、
前記第１超電導線材は、前記第１面の反対面である第３面を有し、
前記第２超電導線材は、前記第２面の反対面である第４面を有し、
前記第１端部において、前記第１面は、前記第１端に近づくにつれて前記第３面との間の距離が小さくなるように前記第１超電導フィラメントの延在方向に対して傾斜しており、
前記第２端部において、前記第２面は、前記第２端に近づくにつれて前記第４面との間の距離が小さくなるように前記第２超電導フィラメントの延在方向に対して傾斜しており、
前記第１超電導線材及び前記第２超電導線材は、前記第１端部における前記第１面と前記第２端部における前記第２面とが互いに平行になるように配置されており、
第１筒状部材と、
第１支持部材及び第２支持部材とをさらに備え、
前記第１端部、前記第２端部及び前記中間層は、前記第１筒状部材の内部に配置され、
前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、前記第１端部における前記第１面と前記第２端部における前記第２面とが互いに平行になるように、前記第１筒状部材の内部に配置されている、超電導線材接続構造。

【請求項2】

前記第１端部において前記第１面と前記第３面とがなす角度及び前記第２端部において前記第２面と前記第４面とがなす角度は、１°未満である、請求項１に記載の超電導線材接続構造。

【請求項3】

前記第１端部において、前記第３面側の前記第１シースが残存しており、
前記第２端部において、前記第４面側の前記第２シースが残存している、請求項１又は請求項２に記載の超電導線材の超電導線材接続構造。

【請求項4】

第２筒状部材をさらに備え、
前記第１筒状部材は、前記第２筒状部材の内部に配置され、
前記第２筒状部材は、前記第１筒状部材を構成する材料よりも熱膨張係数が小さい材料により構成されている、請求項１に記載の超電導線材接続構造。

【請求項5】

前記第１筒状部材は、前記第２筒状部材を構成する材料よりも酸素透過性が高い材料により構成されている、請求項４に記載の超電導線材接続構造。

【請求項6】

第１面を有する第１超電導線材と、
第２面を有し、前記第１面及び前記第２面が互いに対向するように配置された第２超電導線材と、
超電導体で形成された中間層とを備え、
前記第１超電導線材は、第１シースと、前記第１シースの内部において前記第１超電導線材の長手方向に沿って延在する第１超電導フィラメントとを有し、
前記第２超電導線材は、第２シースと、前記第２シースの内部において前記第２超電導線材の長手方向に沿って延在する第２超電導フィラメントとを有し、
前記第１超電導線材は、前記第１超電導線材の長手方向における端である第１端において、前記第１超電導フィラメントが露出するように前記第１シースが除去された第１端部を有し、
前記第２超電導線材は、前記第２超電導線材の長手方向における端である第２端において、前記第２超電導フィラメントが露出するように前記第２シースが除去された第２端部を有し、
前記第１端部及び前記第２端部は、互いに対向するように配置されており、
前記第１端部において前記第１シースから露出する前記第１超電導フィラメント及び前記第２端部において前記第２シースから露出する前記第２超電導フィラメントは、前記中間層を介して互いに接続されており、
前記第１超電導線材は、前記第１面の反対面である第３面を有し、
前記第２超電導線材は、前記第２面の反対面である第４面を有し、
前記第１端部において、前記第１超電導フィラメントが露出するように前記第３面側の前記第１シースが除去されており、
前記第２端部において、前記第２超電導フィラメントが露出するように前記第４面側の前記第２シースが除去されている、超電導線材接続構造。

【請求項7】

前記第１端部において、前記第３面は、前記第１端に近づくにつれて前記第１面との間の距離が小さくなるように前記第１超電導フィラメントの延在方向に対して傾斜しており、
前記第２端部において、前記第２面は、前記第２端に近づくにつれて前記第４面との間の距離が小さくなるように前記第２超電導フィラメントの延在方向に対して傾斜している、請求項６に記載の超電導線材接続構造。

【請求項8】

前記第１端部と前記第２端部との間に挟み込まれた補強板をさらに備え、
前記第１端部において、前記第１面側の前記第１シースが残存しており、
前記第２端部において、前記第２面側の前記第２シースが残存している、請求項６又は請求項７に記載の超電導線材接続構造。

【請求項9】

前記第１端部において前記第１面と前記第３面とがなす角度及び前記第２端部において前記第２面と前記第４面とがなす角度は、１°未満である、請求項７又は請求項８に記載の超電導線材接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超電導線材接続構造及び超電導線材接続構造の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特開平５－２３４６２６号公報）には、超電導線材接続構造が記載されている。特許文献１に記載の超電導線材接続構造は、第１超電導線材と、第２超電導線材とを有している。第１超電導線材は、第１被覆材と、第１被覆材の内部において第１超電導線材の長手方向に沿って延在する酸化物超電導体で形成された第１フィラメントを有している。第２超電導線材は、第２被覆材と、第２被覆材の内部において第２超電導線材の長手方向に沿って延在する酸化物超電導体で形成された第２フィラメントを有している。

【0003】

第１超電導線材は、第１面を有している。第２超電導線材は、第２面を有している。第１超電導線材は、第１超電導線材の長手方向における端において、第１端部を有している。第１端部においては、第１フィラメントが露出するように、第１面側の第１被覆材が除去されている。第２超電導線材は、第２超電導線材の長手方向における端において、第２端部を有している。第２端部において、第２フィラメントが露出するように、第２面側の第２被覆材が除去されている。

【0004】

特許文献１に記載の超電導線材接続構造においては、第１端部に位置する第１面と第２端部に位置する第２面とが直接接合されている。これにより、第１端部において露出している第１フィラメントと第２端部において露出している第２フィラメントとが互いに接合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平５－２３４６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の超電導線材接続構造においては、第１超電導線材と第２超電導線材との接合部における超電導特性に改善の余地がある。

【0007】

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、接合部における超電導特性が改善された超電導線材接続構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る超電導線材接続構造は、第１面を有する第１超電導線材と、第２面を有し、第１面及び第２面が互いに対向するように配置された第２超電導線材と、超電導体で形成された中間層とを備える。第１超電導線材は、第１シースと、第１シースの内部において第１超電導線材の長手方向に沿って延在する第１超電導フィラメントとを有する。第２超電導線材は、第２シースと、第２シースの内部において第２超電導線材の長手方向に沿って延在する第２超電導フィラメントとを有する。第１超電導線材は、第１超電導線材の長手方向における端である第１端において、第１超電導フィラメントが露出するように第１シースが除去された第１端部を有する。第２超電導線材は、第２超電導線材の長手方向における端である第２端において、第２超電導フィラメントが露出するように第２シースが除去された第２端部を有する。第１端部及び第２端部は、互いに対向するように配置されている。第１端部において第１シースから露出する第１超電導フィラメント及び第２端部において第２シースから露出する第２超電導フィラメントは、中間層を介して互いに接続されている。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様に係る超電導線材接続構造によると、接合部における超電導特性を改善することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る超電導線材接続構造の側面図である。

【図2】第１実施形態に係る超電導線材接続構造の上面図である。

【図3】参考例に係る超電導線材接続構造の側面図である。

【図4】図１中のＩＶ－ＩＶにおける断面図である。

【図5】図１中のＶ－Ｖにおける断面図である。

【図6】図２中のＶＩ－ＶＩにおける断面図である。

【図7】第１実施形態の変形例に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。

【図8】第１実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法を示す工程図である。

【図9】第１端部形成工程Ｓ３における第１超電導線材１０の長手方向に直交する断面図である。

【図10】第２実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。

【図11】第２実施形態の変形例に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。

【図12】第３実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。

【図13】第３実施形態の変形例に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。

【図14】第４実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。

【図15】第４実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０の長手方向に直交する断面図である。

【図16】第５実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。

【図17】第６実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［本発明の実施形態の説明］
まず、本発明の実施形態を列記して説明する。

【0012】

（１）一実施形態に係る超電導線材接続構造は、第１面を有する第１超電導線材と、第２面を有し、第１面及び第２面が互いに対向するように配置された第２超電導線材と、超電導体で形成された中間層とを備える。第１超電導線材は、第１シースと、第１シースの内部において第１超電導線材の長手方向に沿って延在する第１超電導フィラメントとを有する。第２超電導線材は、第２シースと、第２シースの内部において第２超電導線材の長手方向に沿って延在する第２超電導フィラメントとを有する。第１超電導線材は、第１超電導線材の長手方向における端である第１端において、第１超電導フィラメントが露出するように第１シースが除去された第１端部を有する。第２超電導線材は、第２超電導線材の長手方向における端である第２端において、第２超電導フィラメントが露出するように第２シースが除去された第２端部を有する。第１端部及び第２端部は、互いに対向するように配置されている。第１端部において第１シースから露出する第１超電導フィラメント及び第２端部において第２シースから露出する第２超電導フィラメントは、中間層を介して互いに接続されている。

【0013】

上記（１）の超電導線材接続構造によると、第１端部において第１シースから露出している第１超電導フィラメントと第２端部において第２シースから露出している第２超電導フィラメントとが、超電導体で形成されている中間層で接続されている（超電導接合されている）ため、接合部における超電導特性を改善することができる。

【0014】

（２）上記（１）の超電導線材接続構造において、第１端部において、第１超電導フィラメントが露出するように第１面側の第１シースが除去されていてもよい。第２端部において、第２超電導フィラメントが露出するように第２面側の第２シースが除去されていてもよい。

【0015】

（３）上記（２）の超電導線材接続構造では、第１超電導線材は、第１面の反対面である第３面を有していてもよい。第２超電導線材は、第２面の反対面である第４面を有していてもよい。第１端部において、第１面は、第１端に近づくにつれて第３面との間の距離が小さくなるように第１超電導フィラメントの延在方向に対して傾斜していてもよい。第２端部において、第２面は、第２端に近づくにつれて第４面との間の距離が小さくなるように第２超電導フィラメントの延在方向に対して傾斜していてもよい。

【0016】

上記（３）の超電導線材接続構造では、第１面に最も近い位置にある第１超電導フィラメント及び第２面に最も近い位置にある第２超電導フィラメント以外の第１超電導フィラメント及び第２超電導フィラメントを、超電導接合に寄与させることが可能となる。

【0017】

（４）上記（３）の超電導線材接続構造では、第１端部において第１面と第３面とがなす角度及び第２端部において第２面と第４面とがなす角度は、１°未満であってもよい。

【0018】

上記（４）の超電導線材接続構造によると、第１面から露出する各々の第１超電導フィラメント及び第２面から露出する各々の第２超電導フィラメントの面積を増加させることが可能となる。

【0019】

（５）上記（２）又は（３）の超電導線材接続構造では、第１端部において、第３面側の第１シースが残存していてもよい。第２端部において、第４面側の第２シースが残存していてもよい。

【0020】

上記（５）の超電導線材接続構造によると、第１超電導フィラメント及び第２超電導フィラメントが第３面側において残存する第１シース及び第４面側において残存する第２シースで補強されることにより、第１超電導フィラメント及び第２超電導フィラメントの折損が抑制される。

【0021】

（６）上記（３）～（５）の超電導線材接続構造では、第１超電導線材及び第２超電導線材は、第１端部における第１面と第２端部における第２面とが互いに平行になるように配置されていてもよい。

【0022】

上記（６）の超電導線材接続構造によると、接合部における超電導特性をさらに改善することができる。

【0023】

（７）上記（６）の超電導線材接続構造は、さらに、第１筒状部材と、第１支持部材及び第２支持部材とを備えていてもよい。第１端部、第２端部及び中間層は、第１筒状部材の内部に配置されていてもよい。第１支持部材及び第２支持部材は、第１端部における第１面と第２端部における第２面とが互いに平行になるように、第１筒状部材の内部に配置されていてもよい。

【0024】

（８）上記（７）の超電導線材接続構造は、さらに、第２筒状部材を備えていてもよい。第１筒状部材は、第２筒状部材の内部に配置されていてもよい。第２筒状部材は、第１筒状部材を構成する材料よりも熱膨張係数が小さい材料により構成されていてもよい。

【0025】

上記（８）の超電導線材接続構造によると、接合部における超電導特性をさらに改善することができる。

【0026】

（９）上記（８）の超電導線材接続構造では、第１筒状部材は、第２筒状部材を構成する材料よりも酸素透過性が高い材料により構成されていてもよい。

【0027】

（１０）上記（１）の超電導線材接続構造では、第１超電導線材は、第１面の反対面である第３面を有していてもよい。第２超電導線材は、第２面の反対面である第４面を有していてもよい。第１端部において第１超電導フィラメントが露出するように第３面側の第１シースが除去されていてもよく、第２端部において第２超電導フィラメントが露出するように第４面側の第２シースが除去されていてもよい。

【0028】

（１１）上記（１０）の超電導線材接続構造では、第１端部において、第３面は第１端に近づくにつれて第１面との間の距離が小さくなるように第１超電導フィラメントの延在方向に対して傾斜していてもよい。第２端部において、第２面は第２端に近づくにつれて第４面との間の距離が小さくなるように第２超電導フィラメントの延在方向に対して傾斜していてもよい。

【0029】

上記（１１）の超電導線材接続構造によると、第３面に最も近い位置にある第１超電導フィラメント及び第４面に最も近い位置にある第２超電導フィラメント以外の第１超電導フィラメント及び第２超電導フィラメントを、超電導接合に寄与させることが可能となる。

【0030】

（１２）上記（１０）又は（１１）の超電導線材接続構造は、さらに、第１端部と第２端部との間に挟み込まれた補強板を備えていてもよい。第１端部において、第１面側の第１シースが残存していてもよい。第２端部において、第２面側の第２シースが残存していてもよい。

【0031】

上記（１２）の超電導線材接続構造によると、第１超電導フィラメント及び第２超電導フィラメントが第１面側において残存する第１シース、第２面側において残存する第２シース及び補強板で補強されることにより、第１超電導フィラメント及び第２超電導フィラメントの折損が抑制される。

【0032】

（１３）上記（１１）又は（１２）の超電導線材接続構造では、第１端部において第１面と第３面とがなす角度及び第２端部において第２面と第４面とがなす角度は１°未満であってもよい。

【0033】

上記（１３）の超電導線材接続構造によると、第３面から露出する各々の第１超電導フィラメント及び第４面から露出する各々の第２超電導フィラメントの面積を増加させることが可能となる。

【0034】

（１４）上記（１）又は（２）の超電導線材接続構造は、さらに、第１筒状部材と、第２筒状部材とを備えていてもよい。第１端部、第２端部及び中間層は、第１筒状部材の内部に配置されていてもよい。第１筒状部材は、第２筒状部材の内部に配置されていてもよい。第２筒状部材は、第１筒状部材を構成する材料よりも熱膨張係数が小さい材料により構成されていてもよい。

【0035】

上記（１４）の超電導線材接続構造によると、接合部における超電導特性をさらに改善することができる。

【0036】

（１５）一実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法は、第１面を有する第１超電導線材と、第２面を有し、第１面及び第２面が互いに対向するように配置された第２超電導線材と、超電導体で形成された中間層と、筒状部材とを備える超電導線材接続構造の製造方法である。この製造方法は、第１超電導線材を準備する工程と、第２超電導線材を準備する工程と、第１超電導線材に第１端部を形成する工程と、第２超電導線材に第２端部を形成する工程と、筒状部材の内部に超電導体の粉末を充填する工程と、粉末が充填された筒状部材の内部へと第１端部及び第２端部を挿入する工程と、粉末を焼結して中間層を形成することにより、中間層を介して第１端部において第１シースから露出する第１超電導フィラメント及び第２端部において第２シースから露出する第２超電導フィラメントを互いに接続する工程とを備える。第１超電導線材は、第１シースと、第１シースの内部において第１超電導線材の長手方向に沿って延在する第１超電導フィラメントを有する。第２超電導線材は、第２シースと、第２シースの内部において第２超電導線材の長手方向に沿って延在する第２超電導フィラメントを有する。第１端部は、第１超電導線材の長手方向における端である第１端において、第１超電導フィラメントが露出するように第１シースを除去することで形成される。第２端部は、第２超電導線材の長手方向における端である第２端において、第２超電導フィラメントが露出するように第２シースを除去することで形成される。

【0037】

上記（１５）の超電導線材接続構造の製造方法によると、筒状部材を用いて第１超電導線材及び第２超電導線材の接続を行うことができるとともに、その接続後には、当該筒状部材を用いて接合部の補強を行うことができる。

【0038】

［本発明の実施形態の詳細］
次に、実施形態の詳細を、図面を参酌しながら説明する。なお、以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0039】

（第１実施形態）
以下に、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の構成を説明する。

【0040】

図１は、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の側面図である。図２は、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の上面図である。図１及び図２に示されるように、第１実施形態に係る超電導線材接続構造は、第１超電導線材１０と、第２超電導線材２０と、中間層３０（図１及び図２中において図示せず）とを有している。第１実施形態に係る超電導線材接続構造は、筒状部材４０を有していてもよい。なお、筒状部材４０の内部にある第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０は、図１中において、点線で示されている。

【0041】

第１超電導線材１０は、第１面１０ａを有している。第２超電導線材２０は、第２面２０ａを有している。なお、第１面１０ａの反対面を、第３面１０ｂといい、第２面２０ａの反対面を第４面２０ｂという。第１面１０ａ及び第３面１０ｂは、第１超電導線材１０の主面（面積が相対的に最も大きい面）を構成しており、第２面２０ａ及び第４面２０ｂは、第２超電導線材２０の主面を構成している。第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０は、第１面１０ａ及び第２面２０ａが互いに対向するように配置されている。このことを別の観点からいえば、第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０は、拝み合わせ接続されている。

【0042】

図３は、参考例に係る超電導線材接続構造の側面図である。図３に示されるように、第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０が、第１超電導線材１０の長手方向における端部及び第２超電導線材２０の長手方向における端部のみにおいて互いに重なり合うように配置されている場合は、「第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０は第１面１０ａ及び第２面２０ａが互いに対向するように配置されている」ないし「第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０は拝み合わせ接続されている」に含まれない。

【0043】

図４は、図１中のＩＶ－ＩＶにおける断面図である。図４に示されるように、第１超電導線材１０は、第１シース１１と、第１超電導フィラメント１２とを有している。第１シース１１は、例えば、銀（Ａｇ）で形成されている。第１超電導フィラメント１２は、第１シース１１の内部に配置されている。第１超電導フィラメント１２は、第１超電導線材１０の長手方向に沿って延在している。第１超電導フィラメント１２は、第１シース１１の内部に複数配置されている。第１超電導フィラメント１２は、超電導体で形成されている。この超電導体は、例えば酸化物超電導体である。この酸化物超電導体の例としては、（Ｂｉ，Ｐｂ）_２Ｓｒ_２Ｃａ_２Ｃｕ_３Ｏ_ｙ（以下においては、「Ｂｉ２２２３」という）等のビスマス系酸化物超電導体が挙げられる。

【0044】

図５は、図１中のＶ－Ｖにおける断面図である。図５に示されるように、第２超電導線材２０は、第１超電導線材１０と同様の構成を有している。より具体的には、第２超電導線材２０は、第２シース２１と、第２超電導フィラメント２２とを有している。第２シース２１は、例えば、銀で形成されている。第２超電導フィラメント２２は、第２シース２１の内部に配置されている。第２超電導フィラメント２２は、第２超電導線材２０の長手方向に沿って延在している。第２超電導フィラメント２２は、第２シース２１の内部に複数配置されている。第２超電導フィラメント２２は、第１超電導フィラメント１２を構成している超電導体と同一材料であることが好ましい。すなわち、この超電導体は、例えば、酸化物超電導体であり、この酸化物超電導体の例としては、Ｂｉ２２２３等のビスマス系酸化物超電導体が挙げられる。

【0045】

図６は、図２中のＶＩ－ＶＩにおける断面図である。図６に示されるように、第１超電導線材１０は、第１超電導線材１０の長手方向における端において、第１端部１０ｃを有している。第１端部１０ｃにおいては、第１超電導フィラメント１２が露出するように第１面１０ａ側の第１シース１１が除去されている。

【0046】

第２超電導線材２０は、第２超電導線材２０の長手方向における端において、第２端部２０ｃを有している。第２端部２０ｃにおいては、第２超電導フィラメント２２が露出するように第２面２０ａ側の第２シース２１が除去されている。

【0047】

第１端部１０ｃにおいて第１超電導フィラメント１２が露出するように第３面１０ｂ側の第１シース１１が除去されているとともに、第２端部２０ｃにおいて第２超電導フィラメント２２が露出するように第４面２０ｂ側の第２シース２１が除去されている。図７は、第１実施形態の変形例に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。図７に示されるように、第１端部１０ｃにおいて第３面１０ｂ側の第１シース１１が残存していてもよく、第２端部２０ｃにおいて第４面２０ｂ側の第２シース２１が残存していてもよい。

【0048】

第１端部１０ｃの周囲及び第２端部２０ｃの周囲は、中間層３０で覆われている。第１端部１０ｃにおいて第１シース１１から露出している第１超電導フィラメント１２及び第２端部２０ｃにおいて第２シース２１から露出している第２超電導フィラメント２２は、中間層３０により接続されている。中間層３０は、超電導体で形成されている。第１端部１０ｃにおいて第１シース１１から露出している第１超電導フィラメント１２及び第２端部２０ｃにおいて第２シース２１から露出している第２超電導フィラメント２２は、中間層３０により、超電導接合されている。

【0049】

この超電導体は、第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２を構成している超電導体と同一材料であることが好ましい。すなわち、この超電導体は、例えば、酸化物超電導体である。この酸化物超電導体の例としては、Ｂｉ２２２３等のビスマス系酸化物超電導体が挙げられる。

【0050】

筒状部材４０は、一方端において閉塞されており、他方端において開口されている筒状形状を有している。筒状部材４０は、例えば、銀で形成されている。第１端部１０ｃ、第２端部２０ｃ及び中間層３０は、筒状部材４０の内部に配置されている。

【0051】

以下に、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法を説明する。

【0052】

図８は、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法を示す工程図である。図８に示されるように、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法は、第１超電導線材準備工程Ｓ１と、第２超電導線材準備工程Ｓ２と、第１端部形成工程Ｓ３と、第２端部形成工程Ｓ４と、粉末充填工程Ｓ５と、焼結工程Ｓ６とを有している。

【0053】

第１超電導線材準備工程Ｓ１においては、第１超電導線材１０が準備され、第２超電導線材準備工程Ｓ２においては、第２超電導線材２０が準備される。第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０の準備は、従来公知の方法にしたがって行われる。より具体的には、第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０の準備は、ＰＩＴ（Powder In Tube）法にしたがって行われる。

【0054】

第１端部形成工程Ｓ３においては、第１超電導線材１０に第１端部１０ｃが形成される。図９は、第１端部形成工程Ｓ３における第１超電導線材１０の長手方向に直交する断面図である。図９に示されるように、第１端部形成工程Ｓ３においては、第１に、第１超電導線材１０の幅方向における端にある第１シース１１が切断される。第１端部形成工程Ｓ３においては、第２に、第１面１０ａ側にある第１シース１１及び第３面１０ｂ側にある第１シース１１が剥がされる。これにより、第１面１０ａ側及び第３面１０ｂ側から、第１超電導フィラメント１２が露出する。

【0055】

第２端部形成工程Ｓ４においては、第２超電導線材２０に第２端部２０ｃが形成される。第２端部形成工程Ｓ４は、第１端部形成工程Ｓ３と同様の方法により行われるため、その詳細な説明及び図示は省略している。

【0056】

粉末充填工程Ｓ５においては、筒状部材４０の内部に中間層３０を構成する超電導体の粉末が充填される。

【0057】

焼結工程Ｓ６においては、中間層３０を介して、第１端部１０ｃにおいて露出している第１超電導フィラメント１２及び第２端部２０ｃにおいて露出している第２超電導フィラメント２２が接続される。より具体的には、焼結工程Ｓ６においては、第１に、第１端部１０ｃ及び第２端部２０ｃが、筒状部材４０の内部に挿入される。この結果、第１端部１０ｃ及び第２端部２０ｃの周囲が、中間層３０を構成する超電導体の粉末で覆われることになる。なお、第１端部１０ｃ及び第２端部２０ｃは、第１面１０ａ及び第２面２０ａが互いに対向した状態で筒状部材４０の内部に挿入される。

【0058】

焼結工程Ｓ６においては、第２に、中間層３０を構成する超電導体の粉末の焼結が行われる。この焼結は、第１端部１０ｃ、第２端部２０ｃ及び中間層３０を構成する超電導体の粉末が内部に配置された状態で、筒状部材４０に対して加熱及び加圧を行うことにより行われる。これにより、中間層３０を構成する超電導体の粉末が焼結されて中間層３０が形成され、第１端部１０ｃにおいて露出している第１超電導フィラメント１２及び第２端部２０ｃにおいて露出している第２超電導フィラメント２２が中間層３０を介して互いに接続される。

【0059】

以下に、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の効果を説明する。

【0060】

第１実施形態に係る超電導線材接続構造では、第１端部１０ｃにおいて第１シース１１から露出している第１超電導フィラメント１２と第２端部２０ｃにおいて第２シース２１から露出している第２超電導フィラメント２２が、超電導体で形成されている中間層３０で接続されている（超電導接合されている）ため、接合部における超電導特性を改善することができる。

【0061】

第１端部１０ｃにおいて第３面１０ｂ側の第１シース１１が残存しているとともに、第２端部２０ｃにおいて第４面２０ｂ側の第２シース２１が残存している場合、第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２は、これらの第１シース１１及び第２シース２１により補強される。そのため、この場合、第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２の折損を抑制することができる。

【0062】

第１実施形態に係る超電導線材接続構造では、筒状部材４０を用いて第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０の中間層３０を介した接続が行われるが、この接続後には、接合部が筒状部材４０により補強されることになるため、第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２の折損を抑制することができる。

【0063】

（第２実施形態）
以下に、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の構成を説明する。なお、ここでは、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の構成と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0064】

図１０は、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。図１０に示されるように、第１端部１０ｃに位置する第１面１０ａは、第１超電導線材１０の長手方向における端に向かうにしたがって第３面１０ｂとの距離が小さくなるように、第１超電導フィラメント１２の延在方向に対して傾斜している。同様に、第２端部２０ｃに位置する第２面２０ａは、第２超電導線材２０の長手方向における端に向かうにしたがって第４面２０ｂとの距離が小さくなるように、第２超電導フィラメント２２の延在方向に対して傾斜している。これらの点に関して、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の構成は、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の構成と異なっている。

【0065】

なお、「第１端部１０ｃに位置する第１面１０ａは、第１超電導線材１０の長手方向における端に向かうにしたがって第３面１０ｂとの距離が小さくなるように、第１超電導フィラメント１２の延在方向に対して傾斜している」ことは、別の観点からいえば、第１端部１０ｃにおいては、第２超電導線材２０に近い位置にある第１超電導フィラメント１２ほど、その長さが短くなっていることを意味している。

【0066】

同様に、「第２端部２０ｃに位置する第２面２０ａは、第２超電導線材２０の長手方向における端に向かうにしたがって第４面２０ｂとの距離が小さくなるように、第２超電導フィラメント２２の延在方向に対して傾斜している」ことは、別の観点からいえば、第２端部２０ｃにおいては、第１超電導線材１０に近い位置にある第２超電導フィラメント２２ほど、その長さが短くなっていることを意味している。

【0067】

第１端部１０ｃにおいて第１面１０ａと第３面１０ｂとがなす角度及び第２端部２０ｃにおいて第２面２０ａ及び第４面２０ｂとがなす角度は、１°未満であることが好ましい。

【0068】

第１超電導線材１０の長手方向における第１端部１０ｃの幅及び第２超電導線材２０の長手方向における第２端部２０ｃの幅は、２ｃｍ以上５ｃｍ以下であることが好ましい。

【0069】

図１１は、第２実施形態の変形例に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。図１１に示されるように、第１端部１０ｃにおいて第３面１０ｂ側の第１シース１１が残存していてもよく、第２端部２０ｃにおいて第４面２０ｂ側の第２シース２１が残存していてもよい。

【0070】

以下に、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法を説明する。ここでは、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0071】

第１端部形成工程Ｓ３には、第１端部１０ｃにおいて、第１面１０ａ側の第１シース１１を剥がした後に第１面１０ａを研磨する工程が追加されている。同様に、第２端部形成工程Ｓ４には、第２端部２０ｃにおいて、第２面２０ａ側の第２シース２１を剥がした後に第２面２０ａを研磨する工程が追加されている。これらの点に関して、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法は、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法と異なっている。

【0072】

以下に、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の効果を説明する。なお、ここでは、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の効果と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0073】

第２実施形態に係る超電導線材接続構造においては、上記のとおり、第１端部１０ｃに位置する第１面１０ａが第１超電導線材１０の長手方向における端に向かうにしたがって第３面１０ｂとの距離が小さくなるように第１超電導フィラメント１２の延在方向に対して傾斜しているため、第１端部１０ｃに位置する第１面１０ａからは、第１面１０ａに最も近い位置にある第１超電導フィラメント１２以外の第１超電導フィラメント１２も、第１端部１０ｃに位置する第１面１０ａから露出している。

【0074】

同様にして、第２端部２０ｃに位置する第２面２０ａからは、第２面２０ａに最も近い位置にある第２超電導フィラメント２２以外の第２超電導フィラメント２２も、第２端部２０ｃに位置する第２面２０ａから露出している。

【0075】

その結果、第１面１０ａに最も近い位置にある第１超電導フィラメント１２以外の第１超電導フィラメント１２及び第２面２０ａに最も近い位置にある第２超電導フィラメント２２以外の第２超電導フィラメント２２を、超電導接合に寄与させることが可能となる。

【0076】

第１端部１０ｃにおいて第１面１０ａと第３面１０ｂとがなす角度及び第２端部２０ｃにおいて第２面２０ａ及び第４面２０ｂとがなす角度が１°未満である場合、第１面１０ａから露出する各々の第１超電導フィラメント１２及び第２面２０ａから露出する各々の第２超電導フィラメント２２の面積を増加させることが可能となる。このように、第２実施形態に係る超電導線材接続構造によると、接合部における超電導特性をさらに改善することができる。

【0077】

（第３実施形態）
以下に、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の構成を説明する。なお、ここでは、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の構成と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0078】

図１２は、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。図１２に示されるように、第１端部１０ｃに位置する第３面１０ｂは、第１超電導線材１０の長手方向における端に向かうにしたがって第１面１０ａとの距離が小さくなるように、第１超電導フィラメント１２の延在方向に対して傾斜している。同様に、第２端部２０ｃに位置する第４面２０ｂは、第２超電導線材２０の長手方向における端に向かうにしたがって第２面２０ａとの距離が小さくなるように、第２超電導フィラメント２２の延在方向に対して傾斜している。これらの点に関して、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の構成は、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の構成と異なっている。

【0079】

なお、「第１端部１０ｃに位置する第３面１０ｂは、第１超電導線材１０の長手方向における端に向かうにしたがって第１面１０ａとの距離が小さくなるように、第１超電導フィラメント１２の延在方向に対して傾斜している」ことは、別の観点からいえば、第１端部１０ｃにおいては、第２超電導線材２０から離れた位置にある第１超電導フィラメント１２ほど、その長さが短くなっていることを意味している。

【0080】

同様に、「第２端部２０ｃに位置する第４面２０ｂは、第２超電導線材２０の長手方向における端に向かうにしたがって第２面２０ａとの距離が小さくなるように、第２超電導フィラメント２２の延在方向に対して傾斜している」ことは、別の観点からいえば、第２端部２０ｃにおいては、第１超電導線材１０から離れた位置にある第２超電導フィラメント２２ほど、その長さが短くなっていることを意味している。

【0081】

第１端部１０ｃにおいて第１面１０ａと第３面１０ｂとがなす角度及び第２端部２０ｃにおいて第２面２０ａ及び第４面２０ｂとがなす角度は、１°未満であることが好ましい。

【0082】

第１超電導線材１０の長手方向における第１端部１０ｃの幅及び第２超電導線材２０の長手方向における第２端部２０ｃの幅は、好ましくは、２ｃｍ以上５ｃｍ以下である。

【0083】

図１３は、第３実施形態の変形例に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。図１３に示されるように、第１端部１０ｃにおいて第１面１０ａ側の第１シース１１が残存していてもよく、第２端部２０ｃにおいて第２面２０ａ側の第２シース２１が残存していてもよい。

【0084】

以下に、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法を説明する。ここでは、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0085】

第１端部形成工程Ｓ３には、第１端部１０ｃにおいて、第３面１０ｂ側の第１シース１１を剥がした後に第３面１０ｂを研磨する工程が追加されている。同様に、第２端部形成工程Ｓ４には、第２端部２０ｃにおいて、第４面２０ｂ側の第２シース２１を剥がした後に第４面２０ｂを研磨する工程が追加されている。これらの点に関して、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法は、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法と異なっている。

【0086】

以下に、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の効果を説明する。なお、ここでは、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の効果と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0087】

第３実施形態に係る超電導線材接続構造においては、上記のとおり、第１端部１０ｃに位置する第３面１０ｂが第１超電導線材１０の長手方向における端に向かうにしたがって第１面１０ａとの距離が小さくなるように第１超電導フィラメント１２の延在方向に対して傾斜しているため、第１端部１０ｃに位置する第１面１０ａからは、第３面１０ｂに最も近い位置にある第１超電導フィラメント１２以外の第１超電導フィラメント１２も、第１端部１０ｃに位置する第３面１０ｂから露出している。

【0088】

同様にして、第２端部２０ｃに位置する第４面２０ｂからは、第４面２０ｂに最も近い位置にある第２超電導フィラメント２２以外の第２超電導フィラメント２２も、第２端部２０ｃに位置する第４面２０ｂから露出している。

【0089】

その結果、第３面１０ｂに最も近い位置にある第１超電導フィラメント１２以外の第１超電導フィラメント１２及び第４面２０ｂに最も近い位置にある第２超電導フィラメント２２以外の第２超電導フィラメント２２を、超電導接合に寄与させることが可能となる。

【0090】

第１端部１０ｃにおいて第１面１０ａと第３面１０ｂとがなす角度及び第２端部２０ｃにおいて第２面２０ａ及び第４面２０ｂとがなす角度が１°未満である場合、第３面１０ｂから露出する各々の第１超電導フィラメント１２及び第４面２０ｂから露出する各々の第２超電導フィラメント２２の面積を増加させることが可能となる。このように、第３実施形態に係る超電導線材接続構造によると、接合部における超電導特性をさらに改善することができる。

【0091】

（第４実施形態）
以下に、第４実施形態に係る超電導線材接続構造の構成を説明する。なお、ここでは、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の構成と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0092】

図１４は、第４実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。第４実施形態に係る超電導線材接続構造は、補強板５０をさらに有している。補強板５０は、第１端部１０ｃ及び第２端部２０ｃに挟み込まれている。補強板５０は、例えば銀で形成されている。補強板５０は、第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０と同様の超電導線材であってもよい。

【0093】

また、第４実施形態に係る超電導線材接続構造では、第１端部１０ｃにおいて第１面１０ａ側の第１シース１１が残存しており、第２端部２０ｃにおいて第２面２０ａ側の第２シース２１が残存している。これらの点に関して、第４実施形態に係る超電導線材接続構造の構成は、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の構成と異なっている。

【0094】

なお、第４実施形態に係る超電導線材接続構造では、筒状部材４０の底部と第１端部１０ｃ及び第２端部２０ｃとの間も、中間層３０が存在している。図１５は、第４実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０の長手方向に直交する断面図である。図１５に示されるように、中間層３０は、第１端部１０ｃ及び第２端部２０ｃの両側面にも存在している。そのため、第４実施形態に係る超電導線材接続構造においても、第１端部１０ｃにおいて第１シース１１から露出している第１超電導フィラメント１２及び第２端部２０ｃにおいて第２シース２１から露出している第２超電導フィラメント２２が、中間層３０により超電導接合されている。

【0095】

以下に、第４実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法を説明する。ここでは、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0096】

焼結工程Ｓ６においては、上記のとおり、中間層３０を構成する超電導体の粉末を焼結する前に、第１端部１０ｃ及び第２端部２０ｃが、当該粉末が充填された筒状部材４０の内部に挿入される。この際、第１端部１０ｃと第２端部２０ｃとの間には、補強板５０が挟み込まれている。この点に関して、第４実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法は、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法と異なっている。

【0097】

以下に、第４実施形態に係る超電導線材接続構造の効果を説明する。なお、ここでは、第３実施形態に係る超電導線材接続構造の効果と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0098】

第４実施形態に係る超電導線材接続構造では、第１端部１０ｃにおいて第３面１０ｂ側の第１シース１１が残存しているとともに、第２端部２０ｃにおいて第４面２０ｂ側の第２シース２１が残存している。さらに、第４実施形態に係る超電導線材接続構造では、第１端部１０ｃ及び第２端部２０ｃの間に補強板５０が挟み込まれている。その結果、第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２は、これらの第１シース１１及び第２シース２１並びに補強板５０により補強される。したがって、第４実施形態に係る超電導線材接続構造によると、第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２の折損を抑制することができる。

【0099】

（第５実施形態）
以下に、第５実施形態に係る超電導線材接続構造の構成を説明する。なお、ここでは、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の構成と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0100】

図１６は、第５実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。図１６に示されるように、第５実施形態に係る超電導線材接続構造は、筒状部材６０と、第１支持部材７０と、第２支持部材８０とをさらに有している。

【0101】

筒状部材６０は、一方端において閉塞されており、他方端において開口している筒状形状を有している。筒状部材６０の内部には、筒状部材４０が配置されている。筒状部材６０は、筒状部材４０を構成する材料よりも熱膨張率が低い材料により構成されている。筒状部材６０は、筒状部材４０を構成する材料よりも酸素透過性が低い材料により構成されていてもよい（筒状部材４０は、筒状部材６０を構成する材料よりも酸素透過性が高い材料により構成されていてもよい）。筒状部材４０が銀により構成されている場合、筒状部材６０は、例えば、厚さが０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下のステンレス鋼により構成されている。

【0102】

第１支持部材７０は、第１端７０ａと、第２端７０ｂとを有している。第１端７０ａ及び第２端７０ｂは、第１支持部材７０の長手方向における端である。第２端７０ｂは、第１端７０ａの反対側の端である。

【0103】

第１支持部材７０は、第５面７０ｃと、第６面７０ｄとを有している。第６面７０ｄは、第５面７０ｃの反対面である。第５面７０ｃは、第１端７０ａ側から第２端７０ｂ側に向かうにしたがって第６面７０ｄとの間隔が狭くなるように、第１支持部材７０の長手方向に対して傾斜している。第５面７０ｃと第６面７０ｄとのなす角度は、第１端部１０ｃにおいて第１面１０ａと第３面１０ｂとがなす角度に等しい。

【0104】

第１支持部材７０は、第１端７０ａが筒状部材４０の一方端側（閉塞されている側）を向くように、筒状部材４０の内部に配置されている。第１支持部材７０は、第５面７０ｃが第３面１０ｂに対向するとともに、第６面７０ｄが筒状部材４０の内壁面に対向するように、筒状部材４０の内部に配置されている。

【0105】

第１支持部材７０は、好ましくは、第１超電導線材１０と同種の超電導線材であってもよい。但し、第１支持部材７０は、これに限られるものではない。

【0106】

第２支持部材８０は、第３端８０ａと、第４端８０ｂとを有している。第３端８０ａ及び第４端８０ｂは、第２支持部材８０の長手方向における端である。第４端８０ｂは、第３端８０ａの反対側の端である。

【0107】

第２支持部材８０は、第７面８０ｃと、第８面８０ｄとを有している。第８面８０ｄは、第７面８０ｃの反対面である。第７面８０ｃは、第３端８０ａ側から第４端８０ｂ側に向かうにしたがって第８面８０ｄとの間隔が狭くなるように、第２支持部材８０の長手方向に対して傾斜している。第７面８０ｃと第８面８０ｄとのなす角度は、第２端部２０ｃにおいて第２面２０ａと第４面２０ｂとがなす角度に等しい。

【0108】

第２支持部材８０は、第３端８０ａが筒状部材４０の一方端側（閉塞されている側）を向くように、筒状部材４０の内部に配置されている。第２支持部材８０は、第７面８０ｃが第４面２０ｂに対向するとともに、第８面８０ｄが筒状部材４０の内壁面に対向するように、筒状部材４０の内部に配置されている。

【0109】

第２支持部材８０は、好ましくは、第２超電導線材２０と同種の超電導線材であってもよい。但し、第２支持部材８０は、これに限られるものではない。

【0110】

第１支持部材７０及び第２支持部材８０がそれぞれ上記のような形状及び配置になっているため、第１超電導線材１０及び第２超電導線材２０は、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａと第２端部２０ｃにおける第２面２０ａとが互いに平行になっている。なお、「第１端部１０ｃにおける第１面１０ａと第２端部２０ｃにおける第２面２０ａとが互いに平行」とは、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａと第２端部２０ｃにおける第２面２０ａとがなす角度が５°以下であることをいう。

【0111】

なお、図１６中においては、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａ側の第１シース１１及び第２端部２０ｃにおける第２面２０ａ側の第２シース２１が残存しているが、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａ側の第１シース１１及び第２端部２０ｃにおける第２面２０ａ側の第２シース２１は、除去されていてもよい。

【0112】

以下に、第５実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法を説明する。ここでは、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0113】

第５実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法では、粉末充填工程Ｓ５において、第１支持部材７０及び第２支持部材８０が、中間層３０を構成する超電導体の充填に先立って、筒状部材４０の内部に配置される。さらに、第５実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法では、中間層３０を構成する超電導体が筒状部材４０に充填された後に、筒状部材４０が筒状部材６０の内部に配置される。

【0114】

第５実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法では、第１支持部材７０及び第２支持部材８０が筒状部材４０の内部に配置されているため、第１端部１０ｃ及び第２端部２０ｃが中間層３０を構成する超電導体の粉末が充填された筒状部材４０の内部に挿入した状態において、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａと第２端部２０ｃにおける第２面２０ａとが、互いに平行になっている。

【0115】

第５実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法では、筒状部材４０が筒状部材６０の内部に挿入されているため、焼結工程Ｓ６における加熱及び加圧は、筒状部材６０に対して行われることになる。

【0116】

以下に、第５実施形態に係る超電導接続構造の効果を説明する。ここでは、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の効果と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0117】

第５実施形態に係る超電導線材接続構造においては、第１支持部材７０及び第２支持部材８０が筒状部材４０の内部に配置されているため、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａと第２端部２０ｃにおける第２面２０ａとが、互いに平行になっている。その結果、焼結工程Ｓ６において印加される圧力が、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａと第２端部２０ｃにおける第２面２０ａとの間に均等に作用しやすく、中間層３０を構成する超電導体の粉末が、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａと第２端部２０ｃにおける第２面２０ａとの間に留まりやすい。そのため、第５実施形態に係る超電導線材接続構造によると、第１超電導線材１０と第２超電導線材２０との間の接合部における超電導特性をさらに改善することができる。

【0118】

第５実施形態に係る超電導線材接続構造においては、筒状部材４０が筒状部材６０に挿入されており、筒状部材６０が筒状部材４０を構成する材料よりも熱膨張係数が小さい材料により構成されているため、焼結工程Ｓ６における加熱による筒状部材４０の熱膨張が、筒状部材６０により拘束される。そのため、第５実施形態に係る超電導線材接続構造においては、焼結工程Ｓ６における加熱中に中間層３０を構成する超電導体の粉末が移動しうる空間が筒状部材４０の内部に生じにくい。その結果、中間層３０を構成する超電導体の粉末が、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａと第２端部２０ｃにおける第２面２０ａとの間に留まりやすく、第１超電導線材１０と第２超電導線材２０との間の接合部における超電導特性をさらに改善することができる。

【0119】

なお、筒状部材４０は、筒状部材６０を構成する材料よりも酸素透過性が高い材料により構成されているため、筒状部材４０中の酸素拡散により、第１超電導線材１０と第２超電導線材２０との接合部にある第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２に酸素を供給することができる。これにより、焼結工程Ｓ６における加熱により第１超電導線材１０と第２超電導線材２０との接合部にある第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２から酸素が離脱し、第１超電導線材１０と第２超電導線材２０との接合部にある第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２の超電導特性が劣化することを抑制できる。

【0120】

（第６実施形態）
以下に、第６実施形態に係る超電導線材接続構造の構成を説明する。なお、ここでは、第１実施形態に係る超電導線材接続構造の構成と異なる点を主として説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0121】

図１７は、第６実施形態に係る超電導線材接続構造の接合部における断面図である。図１７に示されるように、第６実施形態に係る超電導線材接続構造は、筒状部材６０をさらに有している。

【0122】

筒状部材６０は、一方端において閉塞されており、他方端において開口している筒状形状を有している。筒状部材６０の内部には、筒状部材４０が配置されている。筒状部材６０は、筒状部材４０を構成する材料よりも熱膨張率が低い材料により構成されている。筒状部材６０は、筒状部材４０を構成する材料よりも酸素透過性が低い材料により構成されていてもよい（筒状部材４０は、筒状部材６０を構成する材料よりも酸素透過性が高い材料により構成されていてもよい）。筒状部材４０が銀である場合、筒状部材６０は、例えばステンレス鋼である。

【0123】

なお、図１７中においては、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａ側の第１シース１１及び第２端部２０ｃにおける第２面２０ａ側の第２シース２１が残存しているが、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａ側の第１シース１１及び第２端部２０ｃにおける第２面２０ａ側の第２シース２１は、除去されていてもよい。

【0124】

以下に、第６実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法を説明する。ここでは、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0125】

第６実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法では、粉末充填工程Ｓ５において、第１支持部材７０及び第２支持部材８０が、中間層３０を構成する超電導体の充填に先立って、筒状部材４０の内部に配置される。さらに、第６実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法では、中間層３０を構成する超電導体が筒状部材４０に充填された後に、筒状部材４０が筒状部材６０の内部に配置される。

【0126】

第６実施形態に係る超電導線材接続構造の製造方法では、筒状部材４０が筒状部材６０の内部に挿入されているため、焼結工程Ｓ６における加熱及び加圧は、筒状部材６０に対して行われることになる。

【0127】

以下に、第６実施形態に係る超電導接続構造の効果を説明する。ここでは、第２実施形態に係る超電導線材接続構造の効果と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0128】

第６実施形態に係る超電導線材接続構造においては、筒状部材４０が筒状部材６０に挿入されており、筒状部材６０が筒状部材４０を構成する材料よりも熱膨張係数が小さい材料により構成されているため、焼結工程Ｓ６における加熱による筒状部材４０の熱膨張が、筒状部材６０により拘束される。そのため、第６実施形態に係る超電導線材接続構造においては、焼結工程Ｓ６における加熱中に中間層３０を構成する超電導体の粉末が移動しうる空間が筒状部材４０の内部に生じにくい。その結果、中間層３０を構成する超電導体の粉末が、第１端部１０ｃにおける第１面１０ａと第２端部２０ｃにおける第２面２０ａとの間に留まりやすく、第１超電導線材１０と第２超電導線材２０との間の接合部における超電導特性をさらに改善することができる。

【0129】

なお、筒状部材４０は、筒状部材６０を構成する材料よりも酸素透過性が高い材料により構成されているため、筒状部材４０中の酸素拡散により、第１超電導線材１０と第２超電導線材２０との接合部にある第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２に酸素を供給することができる。これにより、焼結工程Ｓ６における加熱により第１超電導線材１０と第２超電導線材２０との接合部にある第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２から酸素が離脱し、第１超電導線材１０と第２超電導線材２０との接合部にある第１超電導フィラメント１２及び第２超電導フィラメント２２の超電導特性が劣化することを抑制できる。

【0130】

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0131】

１０ 第１超電導線材
１０ａ 第１面
１０ｂ 第３面
１０ｃ 第１端部
１１ 第１シース
１２ 第１超電導フィラメント
２０ 第２超電導線材
２０ａ 第２面
２０ｂ 第４面
２０ｃ 第２端部
２１ 第２シース
２２ 第２超電導フィラメント
３０ 中間層
４０ 筒状部材
５０ 補強板
６０ 筒状部材
７０ 第１支持部材
７０ａ 第１端
７０ｂ 第２端
７０ｃ 第５面
７０ｄ 第６面
８０ 第２支持部材
８０ａ 第３端
８０ｂ 第４端
８０ｃ 第７面
８０ｄ 第８面
Ｓ１ 第１超電導線材準備工程
Ｓ２ 第２超電導線材準備工程
Ｓ３ 第１端部形成工程
Ｓ４ 第２端部形成工程
Ｓ５ 粉末充填工程
Ｓ６ 焼結工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】