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特許7573670レーザ溶接継ぎ目を有する超伝導共振キャビティ、および、その形成方法
(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】2024-10-17
(45)【発行日】2024-10-25
(54)【発明の名称】レーザ溶接継ぎ目を有する超伝導共振キャビティ、および、その形成方法
(51)【国際特許分類】
H05H 7/20 20060101AFI20241018BHJP
B23K 26/21 20140101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
H05H7/20
B23K26/21 N
【請求項の数】
12
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023041136
(22)【出願日】2023-03-15
(62)【分割の表示】P 2019094519の分割
【原出願日】2019-05-20
(65)【公開番号】P2023085331
(43)【公開日】2023-06-20
【審査請求日】2023-04-07
(31)【優先権主張番号】15/983,340
(32)【優先日】2018-05-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/018,729
(32)【優先日】2018-06-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】519180286
【氏名又は名称】トゥー－シックス デラウェア，インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＩＩ－ＶＩ Ｄｅｌａｗａｒｅ，Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】110002734
【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】ヘッジズ，アラン
(72)【発明者】
【氏名】ブラニガン，カイル
【審査官】後藤 慎平
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０６３４８７５７（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】特開２０００－２６０５９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第９２／０１３４３４（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｈ ３／００－１５／００
Ｂ２３Ｋ ２６／２１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体の軸に沿って互いに離間した第１および第２の絞りと、前記第１の絞りと前記第２の絞りとの間に前記本体における緯度座標が０°であるセル赤道と、を有する中空状の本体、によって画定される超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セル、の製造方法であって、（ａ）第１のセル溶接縁部と、その反対側に前記第１の絞りとを含む、第１の部分セルを準備するステップと、
（ｂ）第２のセル溶接縁部と、その反対側に前記第２の絞りとを含む、第２の部分セルを準備するステップと、
（ｃ）前記第１および第２の部分セルを、前記第１および第２のセル溶接縁部が互いに向き合うように、かつ、前記第１の絞りと第２の絞りとの間に絞りが介在せずに前記第１および第２の絞りが互いに近接するように配置すると共に、前記第１および第２の部分セルの間に、前記第１および第２のセル溶接縁部にそれぞれ面する第１および第２のパイプ溶接縁部を含むパイプセクションを配置するステップと、
（ｄ）前記第１および第２の部分セルを互いに溶接するステップであって、前記第１のパイプ溶接縁部を前記第１のセル溶接縁部に溶接し、それにより前記セル赤道上に配置される第１の溶接継ぎ目を形成し、前記第１の溶接継ぎ目を電解研磨および／または溶接後機械加工し、該電解研磨および／または溶接後機械加工の後に、前記第２のパイプ溶接縁部を前記第２のセル溶接縁部に溶接し、それにより前記セル赤道以外の緯度に配置される第２の溶接継ぎ目を形成し、該溶接するステップが、少なくとも一方の前記セル溶接縁部の第１の側面およびその反対側の第２の側面のそれぞれに、第１の溶接および第２の溶接を形成することを含む、ステップと、を含む、
超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セルの製造方法。
【請求項2】
前記第１の溶接は、伝導溶接であり、前記第２の溶接は、伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接のいずれかである、
請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１の溶接継ぎ目は、前記第１のパイプ溶接縁部と前記第１のセル溶接縁部とを互いに当接させて溶接することによって形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記第１及び第２の溶接継ぎ目は、少なくとも一方の前記パイプ溶接縁部の第１の側面およびその反対側の第２の側面のそれぞれに、第１の溶接および第２の溶接を形成することによって形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記第１の溶接のそれぞれが伝導溶接であり、前記第２の溶接のそれぞれが伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接である、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記第１の側面は、少なくとも１つの部分セルの内表面であり、かつ、前記第２の側面は、少なくとも１つの部分セルの外表面である、
請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記溶接するステップは、レーザ溶接することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
第１および第２の対向する端部を有する中空の空洞を画定する本体であって、
前記本体の前記第１の端部に位置する、第１の絞りと、
前記本体の前記第２の端部に位置する、第２の絞りと、
前記第１の絞りと前記第２の絞りとの間に延びる軸と、
前記第１の絞りと前記第２の絞りとの間にあって前記軸周りにあるセル赤道と、を有する本体、によって画定される超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セルであって、
前記第１の絞りおよび前記第２の絞りは、前記第１の絞りと前記第２の絞りとの間に介在する絞りが配置されることなく互いに近接しており、
前記本体は、
前記第１の絞りを含む第１の部分セルとパイプセクションとが溶接された、前記セル赤道上における前記本体上の位置において前記軸周りにある第１の溶接継ぎ目であって、電解研磨および／または溶接後機械加工された表面を有する第１の溶接継ぎ目を少なくとも含むと共に、
前記第２の絞りを含む第２の部分セルと前記パイプセクションとが溶接された、前記セル赤道から離間した前記本体上の位置において前記軸周りにある第２の溶接継ぎ目を含み、
各溶接継ぎ目は前記本体を貫通しつつ、前記本体の内側および外側の近傍で終端する両側を有し、かつ、前記第１の溶接継ぎ目はその両端に第１の溶接および第２の溶接を含む、超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セル。
【請求項9】
前記第１の溶接は、伝導溶接であり、前記第２の溶接は、伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接のいずれかである、
請求項８に記載のＳＲＦセル。
【請求項10】
前記第１の溶接は前記本体の内側にあり、かつ、前記第２の溶接は前記本体の外側にある、
請求項８に記載のＳＲＦセル。
【請求項11】
前記第１の部分セルおよび前記第２の部分セルは、互いに異なる形状を有する、請求項８に記載のＳＲＦセル。
【請求項12】
前記第２の溶接継ぎ目は、前記軸に対して垂直であり、そして、前記第２の溶接継ぎ目は、前記セル赤道から前記軸に沿って前記第１の絞りまたは前記第２の絞りの方向へ５ｍｍ以上離れて配置されている、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セル、ＳＲＦセルを製造する方法、ＳＲＦセル
または他の物体と共に使用することができる溶接継ぎ目、および溶接継ぎ目を形成する方
法に関する。
または他の物体と共に使用することができる溶接継ぎ目、および溶接継ぎ目を形成する方
法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＲＦキャビティは、一群の荷電粒子をターゲットに向かって加速するために使用される
。多くの用途において、超伝導内表面を有するキャビティを使用する利点は、キャビティ
を極低温に冷却することに関連して増加されたコストを上回る。キャビティは、品質係数
と加速度勾配によって判断される。品質係数（Ｑ０）は、システムの各サイクルで失われ
るエネルギー量の逆数を表す。高い品質係数は、極低温冷却を少なくすることで運転コス
トを削減する。キャビティの加速勾配は、粒子を加速する能力を表す。超伝導ＲＦ（ＳＲ
Ｆ）キャビティに対する加速勾配は、通常、数百万ボルト／メートルで与えられる。勾配
が高くなれば、同じ加速場でシステムを運転するために必要とするキャビティが少なくな
り、初期費用および運転費用が減少する。しかしながら、より高い勾配はより高い内部磁
場を必要とし、超電導内表面の性能限界を押し上げる。
。多くの用途において、超伝導内表面を有するキャビティを使用する利点は、キャビティ
を極低温に冷却することに関連して増加されたコストを上回る。キャビティは、品質係数
と加速度勾配によって判断される。品質係数（Ｑ０）は、システムの各サイクルで失われ
るエネルギー量の逆数を表す。高い品質係数は、極低温冷却を少なくすることで運転コス
トを削減する。キャビティの加速勾配は、粒子を加速する能力を表す。超伝導ＲＦ（ＳＲ
Ｆ）キャビティに対する加速勾配は、通常、数百万ボルト／メートルで与えられる。勾配
が高くなれば、同じ加速場でシステムを運転するために必要とするキャビティが少なくな
り、初期費用および運転費用が減少する。しかしながら、より高い勾配はより高い内部磁
場を必要とし、超電導内表面の性能限界を押し上げる。
【0003】
ＳＲＦキャビティは、超伝導場において絶縁破壊を引き起こす任意の要因によって制限
される。一般的に、この超伝導状態からの遷移は「クエンチ」と呼ばれる。キャビティの
内部に沿った高電圧により表面から電子が放出され、Ｘ線を発生させ、そしてキャビティ
を加熱し得る。これは、一般に電界放出として知られている。キャビティの赤道周辺の高
強度磁場は、キャビティまたはキャビティ内部のコーティング、を形成するために使用さ
れるニオブの臨界磁場を超えるレベルに達し得る。ニオブの臨界磁場の超過は、超伝導状
態を崩壊させ、クエンチを発生させる。さらに、表面の変動は、キャビティの表面が晒さ
れる磁界の量を増加させ、それにより早期クエンチをもたらす可能性がある。表面の変動
によりキャビティが経験する磁束の増加は、場の増強として知られている。
される。一般的に、この超伝導状態からの遷移は「クエンチ」と呼ばれる。キャビティの
内部に沿った高電圧により表面から電子が放出され、Ｘ線を発生させ、そしてキャビティ
を加熱し得る。これは、一般に電界放出として知られている。キャビティの赤道周辺の高
強度磁場は、キャビティまたはキャビティ内部のコーティング、を形成するために使用さ
れるニオブの臨界磁場を超えるレベルに達し得る。ニオブの臨界磁場の超過は、超伝導状
態を崩壊させ、クエンチを発生させる。さらに、表面の変動は、キャビティの表面が晒さ
れる磁界の量を増加させ、それにより早期クエンチをもたらす可能性がある。表面の変動
によりキャビティが経験する磁束の増加は、場の増強として知られている。
【0004】
所与のキャビティ内で最大の品質係数および加速度勾配を得るためには、キャビティの
内表面は、滑らかで、清潔で、中断されていないことが望ましい。表面の微小な汚染物質
であっても、非超伝導相を高ＲＦ電界に晒すことにより、超伝導状態を破壊する。不純物
は、それらが電界を集中させることにより、電界放出の点として作用する可能性がある。
高磁場の領域における表面粗さは、ニオブの臨界値を超えるレベルに局所磁場の増強を引
き起こす可能性があり、それは超伝導状態の破壊をもたらす可能性がある。高電界の領域
における表面粗さは、電界放出を引き起こし、表面を加熱し、そして超伝導状態の破壊を
もたらす可能性がある。
内表面は、滑らかで、清潔で、中断されていないことが望ましい。表面の微小な汚染物質
であっても、非超伝導相を高ＲＦ電界に晒すことにより、超伝導状態を破壊する。不純物
は、それらが電界を集中させることにより、電界放出の点として作用する可能性がある。
高磁場の領域における表面粗さは、ニオブの臨界値を超えるレベルに局所磁場の増強を引
き起こす可能性があり、それは超伝導状態の破壊をもたらす可能性がある。高電界の領域
における表面粗さは、電界放出を引き起こし、表面を加熱し、そして超伝導状態の破壊を
もたらす可能性がある。
【0005】
ＳＲＦキャビティ製造の分野における発展は、汚染および電界放出によるキャビティの
不具合を大部分排除した。Ｑ０および加速勾配の制限は、主にキャビティの赤道における
臨界磁場を超えることによるものである。臨界磁場は、キャビティがその超伝導状態から
遷移し始める磁場である。
不具合を大部分排除した。Ｑ０および加速勾配の制限は、主にキャビティの赤道における
臨界磁場を超えることによるものである。臨界磁場は、キャビティがその超伝導状態から
遷移し始める磁場である。
【0006】
現在のキャビティの設計は、キャビティの「赤道」に沿って最大の磁場を配置し、キャ
ビティを形成する第１および第２のハーフセルが、時には「赤道溶接継ぎ目」とも呼ばれ
る溶接継ぎ目により共々に接合される。キャビティの形状についても、異なる性能を最適
化するために調整されてもよい。
ビティを形成する第１および第２のハーフセルが、時には「赤道溶接継ぎ目」とも呼ばれ
る溶接継ぎ目により共々に接合される。キャビティの形状についても、異なる性能を最適
化するために調整されてもよい。
【0007】
ＳＲＦキャビティのためのニオブの溶接は、現在、赤道に沿った溶接が、セル赤道の外
側の周囲で振動する電子ビームを用いて真空中で行われる「ブラインド」プロセスである
。該プロセスは、よく研究され制御されているものの、それでも一貫性の無い結果をもた
らす。表面の後処理は、溶接の化学的エッチングの前の「スティック上研削」および「ス
ティック上カメラ」検査に限られる。
側の周囲で振動する電子ビームを用いて真空中で行われる「ブラインド」プロセスである
。該プロセスは、よく研究され制御されているものの、それでも一貫性の無い結果をもた
らす。表面の後処理は、溶接の化学的エッチングの前の「スティック上研削」および「ス
ティック上カメラ」検査に限られる。
【0008】
図１５を参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、単一の超伝導無
線周波数（ＳＲＦ）キャビティ２は、直列に接続された複数の超伝導セル４を含んでもよ
い。図１５に示される例示的なＳＲＦキャビティ２は、入力端６と出力端８との間に直列
に接続された９つのセル４を含む。一例では、入力端６はＲＦエネルギー源に結合するよ
うに構成され、ＲＦエネルギー源は定常波をＳＲＦキャビティ２内に生成し、定常波は粒
子を加速させることにより入力端６からキャビティ２を通り、さらに他のＳＲＦキャビテ
ィ（図示せず）に接続され得る出力端８から導出するために用いられる。一例ではＲＦエ
ネルギーは、入力端６でＳＲＦキャビティ２に結合されたＲＦ入力ポート７を介してＳＲ
Ｆキャビティ２に入力される。
線周波数（ＳＲＦ）キャビティ２は、直列に接続された複数の超伝導セル４を含んでもよ
い。図１５に示される例示的なＳＲＦキャビティ２は、入力端６と出力端８との間に直列
に接続された９つのセル４を含む。一例では、入力端６はＲＦエネルギー源に結合するよ
うに構成され、ＲＦエネルギー源は定常波をＳＲＦキャビティ２内に生成し、定常波は粒
子を加速させることにより入力端６からキャビティ２を通り、さらに他のＳＲＦキャビテ
ィ（図示せず）に接続され得る出力端８から導出するために用いられる。一例ではＲＦエ
ネルギーは、入力端６でＳＲＦキャビティ２に結合されたＲＦ入力ポート７を介してＳＲ
Ｆキャビティ２に入力される。
【0009】
図１６、および、引き続き図１５を参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態また
は例では、より具体的には、ＲＦ入力ポート７で受け取られるＲＦ電気エネルギーは、Ｓ
ＲＦセル４の軸２０に沿って粒子（たとえば粒子ビーム）を加速するために使用すること
ができる電界および磁界を、各セル４内に生成する。図１６に示されるセル４の例は、赤
道１０、および、セル４の両側に絞り１２－１並びに１２－２を画定する。当業者には理
解されるように、使用中、ＳＲＦキャビティ２は通常、適切な容器１３の内部で超伝導温
度に冷却される（図１５）。
は例では、より具体的には、ＲＦ入力ポート７で受け取られるＲＦ電気エネルギーは、Ｓ
ＲＦセル４の軸２０に沿って粒子（たとえば粒子ビーム）を加速するために使用すること
ができる電界および磁界を、各セル４内に生成する。図１６に示されるセル４の例は、赤
道１０、および、セル４の両側に絞り１２－１並びに１２－２を画定する。当業者には理
解されるように、使用中、ＳＲＦキャビティ２は通常、適切な容器１３の内部で超伝導温
度に冷却される（図１５）。
【0010】
図１７、および引き続き図１５並びに図１６を参照して、１つの好ましい非限定的な実
施形態または例では、従来技術のセル４は、第１のハーフセル１４および第２のハーフセ
ル１６（第１のハーフセル１４と同一であり得る）から形成され、第１および第２のハー
フセル１４，１６の外側または外装を溶接することにより接合し、セル４を形成する。第
１のハーフセル１４と第２のハーフセル１６とが溶接される溶接継ぎ目（または溶接円）
は、セル４の赤道１８を画定する。最後に、ハーフセル１４および１６はそれぞれ絞り１
２－１および１２－２を含み、ハーフセル１４および１６が共々に接合されるとき、セル
４の絞り１２－１および１２－２間の半分の距離に、セル４の赤道１８を画定する。一例
では、絞り１２－１および１２－２は距離Ｘだけ離間しており、赤道１８は絞り１２－１
および１２－２から、それぞれ距離Ｙ１およびＹ２に配置されている。距離Ｙ１とＹ２と
は、同じ距離であってもよい。
施形態または例では、従来技術のセル４は、第１のハーフセル１４および第２のハーフセ
ル１６（第１のハーフセル１４と同一であり得る）から形成され、第１および第２のハー
フセル１４，１６の外側または外装を溶接することにより接合し、セル４を形成する。第
１のハーフセル１４と第２のハーフセル１６とが溶接される溶接継ぎ目（または溶接円）
は、セル４の赤道１８を画定する。最後に、ハーフセル１４および１６はそれぞれ絞り１
２－１および１２－２を含み、ハーフセル１４および１６が共々に接合されるとき、セル
４の絞り１２－１および１２－２間の半分の距離に、セル４の赤道１８を画定する。一例
では、絞り１２－１および１２－２は距離Ｘだけ離間しており、赤道１８は絞り１２－１
および１２－２から、それぞれ距離Ｙ１およびＹ２に配置されている。距離Ｙ１とＹ２と
は、同じ距離であってもよい。
【0011】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、球または惑星（地球など）の赤道と
同様に、赤道１８は緯度線または緯度円であり、絞り１２－１と１２－２との中間に位置
すし、絞りは球体または惑星と同様に、該球体または惑星の南北極に対応する。表面を北
半球と南半球に分割する球体または惑星の赤道と同様に、セル４の赤道１８は、第１のハ
ーフセル１４と第２のハーフセル１６との間の分割線である。一例では、セル４の赤道１
８は、セル４の緯度０°にある。最後に、セル４は、一例では、絞り１２－１および１２
－２間の中心を通るセル４の対称軸、たとえば回転対称軸である軸２０を画定する。
同様に、赤道１８は緯度線または緯度円であり、絞り１２－１と１２－２との中間に位置
すし、絞りは球体または惑星と同様に、該球体または惑星の南北極に対応する。表面を北
半球と南半球に分割する球体または惑星の赤道と同様に、セル４の赤道１８は、第１のハ
ーフセル１４と第２のハーフセル１６との間の分割線である。一例では、セル４の赤道１
８は、セル４の緯度０°にある。最後に、セル４は、一例では、絞り１２－１および１２
－２間の中心を通るセル４の対称軸、たとえば回転対称軸である軸２０を画定する。
【0012】
使用時に、赤道付近で最高強度の磁場を経験する、既存のＳＲＦキャビティ設計が改善
された性能を有するＳＲＦキャビティおよび該ＳＲＦキャビティを製造する方法を提供す
ることが望ましい。
された性能を有するＳＲＦキャビティおよび該ＳＲＦキャビティを製造する方法を提供す
ることが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0013】
一般に、溶接継ぎ目が超伝導（内部）表面の性能に対してそれほど重要でない領域に再
配置される、ニオブ超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セルを形成する方法が提供される。この
ような再配置により、セルの赤道の内表面をより適切に処理することが可能となる。
配置される、ニオブ超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セルを形成する方法が提供される。この
ような再配置により、セルの赤道の内表面をより適切に処理することが可能となる。
【0014】
改善された溶接継ぎ目、改善された溶接継ぎ目を有するＳＲＦセル、および改善された
溶接継ぎ目を形成する方法もまた提供される。
溶接継ぎ目を形成する方法もまた提供される。
【0015】
本発明のこれらおよび他の特徴は、添付の図面を参照する以下の説明からより明らかに
なるであろう。
なるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【発明を実施するための形態】
【0033】
添付の図面を参照して、様々な限定されない実施例を説明する。同様の符号は、同様又
は機能的に等しい要素に対応する。
は機能的に等しい要素に対応する。
【0034】
以下の説明の目的のために、用語「端部」、「上部」、「下部」、「右」、「左」、「
垂直」、「水平」、「トップ」、「ボトム」、「横方向」、「長手方向」、およびそれら
の派生語は、図面に示される例に関連するものである。しかし、その例は特に明示的な記
載がない限り、様々な代替の変形形態およびステップシーケンスを想定し得ることが理解
されるべきである。添付の図面に示され、以下の明細書に記載される特定の例は、単に本
発明の例示的な例または態様であることも理解されるべきである。したがって、本明細書
に開示されている特定の例または態様は、限定として解釈されるべきではない。
垂直」、「水平」、「トップ」、「ボトム」、「横方向」、「長手方向」、およびそれら
の派生語は、図面に示される例に関連するものである。しかし、その例は特に明示的な記
載がない限り、様々な代替の変形形態およびステップシーケンスを想定し得ることが理解
されるべきである。添付の図面に示され、以下の明細書に記載される特定の例は、単に本
発明の例示的な例または態様であることも理解されるべきである。したがって、本明細書
に開示されている特定の例または態様は、限定として解釈されるべきではない。
【0035】
このように、背景技術は、従来技術のセル４と、１つまたは複数のセル４が使用される
ＳＲＦキャビティ２とを説明しており、以下の説明では、本発明の原理に基づいて、いく
つかの好ましい非限定的な実施形態または実施例によるセルの例を説明する。
ＳＲＦキャビティ２とを説明しており、以下の説明では、本発明の原理に基づいて、いく
つかの好ましい非限定的な実施形態または実施例によるセルの例を説明する。
【0036】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、様々な図に示されているセルの断面
は、テスラ（ＴＥＳＬＡ）形状である。しかしながら、他の形状のセルとの関連で本発明
を使用することが想定されるので、これは限定的な意味で解釈されるべきではない。他の
形状のセルの例には、低損失形状およびリエントラント形状が含まれる。
は、テスラ（ＴＥＳＬＡ）形状である。しかしながら、他の形状のセルとの関連で本発明
を使用することが想定されるので、これは限定的な意味で解釈されるべきではない。他の
形状のセルの例には、低損失形状およびリエントラント形状が含まれる。
【0037】
図１を参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態または例において、セル４の代わ
りに使用することができるセル２２は、第１の部分セル２４および第２の部分セル２６を
含み、これらはセル２２の赤道３０以外の緯度で溶接継ぎ目２８において互いに接合され
ている。セル２２は、それぞれ第１の部分セル２４および第２の部分セル２６によって画
定された、絞り３２－１および３２－２を含む。セル２２は軸３４を含むことができ、そ
れは対称軸、例えば回転対称軸であり、距離Ｘ離れている絞り３２－１と３２－２の間に
伸びることができる。一例では、軸３４は絞り３２－１および３２－２の中心を通って伸
びている。
りに使用することができるセル２２は、第１の部分セル２４および第２の部分セル２６を
含み、これらはセル２２の赤道３０以外の緯度で溶接継ぎ目２８において互いに接合され
ている。セル２２は、それぞれ第１の部分セル２４および第２の部分セル２６によって画
定された、絞り３２－１および３２－２を含む。セル２２は軸３４を含むことができ、そ
れは対称軸、例えば回転対称軸であり、距離Ｘ離れている絞り３２－１と３２－２の間に
伸びることができる。一例では、軸３４は絞り３２－１および３２－２の中心を通って伸
びている。
【0038】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、第１の部分セル２４および第２の部
分セル２６は、異なる形状／サイズを有することができる。たとえば、第２の部分セル２
６の絞り３２－２から溶接継ぎ目２８までの距離は、第１の部分セル２４の絞り３２－１
から溶接継ぎ目２８までの距離よりも大きくてもよい。１つの好ましい非限定的な実施形
態または例では、各セル２４、２６はニオブから製造することができる。
分セル２６は、異なる形状／サイズを有することができる。たとえば、第２の部分セル２
６の絞り３２－２から溶接継ぎ目２８までの距離は、第１の部分セル２４の絞り３２－１
から溶接継ぎ目２８までの距離よりも大きくてもよい。１つの好ましい非限定的な実施形
態または例では、各セル２４、２６はニオブから製造することができる。
【0039】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、本明細書に記載の各絞りは円形であ
り得る。しかしながら、これは限定的な意味で解釈されるべきではない。さらに、本明細
書における他の要素からの溶接継ぎ目までの距離、または位置についての各言及は、他の
要素から溶接継ぎ目の中心まで、として理解されるべきである。これは、実際には、各溶
接継ぎ目は溶接作業中に形成される幅（軸３４の方向に測定される）を有することができ
、前記幅は溶接に応じて単一の溶接継ぎ目内または異なる溶接継ぎ目間で、各溶接継ぎ目
またはその一部が形成されるときの条件により変化し得るためである。
り得る。しかしながら、これは限定的な意味で解釈されるべきではない。さらに、本明細
書における他の要素からの溶接継ぎ目までの距離、または位置についての各言及は、他の
要素から溶接継ぎ目の中心まで、として理解されるべきである。これは、実際には、各溶
接継ぎ目は溶接作業中に形成される幅（軸３４の方向に測定される）を有することができ
、前記幅は溶接に応じて単一の溶接継ぎ目内または異なる溶接継ぎ目間で、各溶接継ぎ目
またはその一部が形成されるときの条件により変化し得るためである。
【0040】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、図１に示されるセル２２の溶接継ぎ
目２８は、軸３４に沿って赤道３０から絞り３２－１に少なくとも５ｍｍ向かう方向に配
置されており、本例では、赤道３０が溶接継ぎ目ではない。溶接継ぎ目２８は、第１の部
分セル２４の第１のセル溶接縁部３６を第２の部分セル２６の第２のセル溶接縁部３８と
溶接することにより形成される。換言すれば、溶接継ぎ目２８は第１のセル溶接縁部３６
と第２のセル溶接縁部３８とを共々に溶接することにより形成される。
目２８は、軸３４に沿って赤道３０から絞り３２－１に少なくとも５ｍｍ向かう方向に配
置されており、本例では、赤道３０が溶接継ぎ目ではない。溶接継ぎ目２８は、第１の部
分セル２４の第１のセル溶接縁部３６を第２の部分セル２６の第２のセル溶接縁部３８と
溶接することにより形成される。換言すれば、溶接継ぎ目２８は第１のセル溶接縁部３６
と第２のセル溶接縁部３８とを共々に溶接することにより形成される。
【0041】
図２を参照しつつ、引き続き図１を参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態また
は例では、別の例示的セル２２は、第１のセル溶接縁部３６を含む第１の部分セル２４と
第２のセル溶接縁部３８を含む第２の部分セル２６とを含み得る。第１の部分セル２４と
第２の部分セル２６との間に配置されているのはパイプセクション４０であり、パイプセ
クション４０は第１のパイプ溶接縁部４２および第２のパイプ溶接縁部４４を含み、これ
らはそれぞれ第１のセル溶接縁部３６および第２のセル溶接縁部３８に面している。
は例では、別の例示的セル２２は、第１のセル溶接縁部３６を含む第１の部分セル２４と
第２のセル溶接縁部３８を含む第２の部分セル２６とを含み得る。第１の部分セル２４と
第２の部分セル２６との間に配置されているのはパイプセクション４０であり、パイプセ
クション４０は第１のパイプ溶接縁部４２および第２のパイプ溶接縁部４４を含み、これ
らはそれぞれ第１のセル溶接縁部３６および第２のセル溶接縁部３８に面している。
【0042】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、図２に示すセル２２の形成を完成す
るために、第１のセル溶接縁部３６が第１のパイプ溶接縁部４２に溶接されて第１の溶接
継ぎ目４６を形成し、第２のセル溶接縁部３８が第２のパイプ溶接縁部４４に溶接されて
第２の溶接継ぎ目４８を形成する。第１の溶接継ぎ目４６および第２の接継ぎ目４８を形
成する順序は、限定的な意味で解釈されるべきではない。
るために、第１のセル溶接縁部３６が第１のパイプ溶接縁部４２に溶接されて第１の溶接
継ぎ目４６を形成し、第２のセル溶接縁部３８が第２のパイプ溶接縁部４４に溶接されて
第２の溶接継ぎ目４８を形成する。第１の溶接継ぎ目４６および第２の接継ぎ目４８を形
成する順序は、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【0043】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、第２の溶接継ぎ目４８は、絞り３２
－１と３２－２との間であって、セル２２の本体の緯度座標０°に位置する赤道３０上に
配置することができる。第１の溶接継ぎ目４６は、赤道３０以外の緯度に形成することが
できる。一例として、第１の溶接継ぎ目４６は、軸３４に沿って赤道３０から絞り３２－
１に少なくとも５ｍｍ向かう方向に配置することができる。
－１と３２－２との間であって、セル２２の本体の緯度座標０°に位置する赤道３０上に
配置することができる。第１の溶接継ぎ目４６は、赤道３０以外の緯度に形成することが
できる。一例として、第１の溶接継ぎ目４６は、軸３４に沿って赤道３０から絞り３２－
１に少なくとも５ｍｍ向かう方向に配置することができる。
【0044】
図３を参照して、他の例示的なセル２２の１つの好ましい非限定的な実施形態または例
では、パイプセクション５０は、第１のセル溶接縁部３６に溶接されて第１の溶接継ぎ目
５６を形成する第１のパイプ溶接縁部５２と、第２のセル溶接縁部３８に溶接されて第２
の溶接継ぎ目５８を形成する第２のパイプ溶接縁部５４と、を含む。この例では、赤道３
０は、第１の溶接継ぎ目５６と第２の溶接継ぎ目５８との間に配置されている。１つの好
ましい非限定的な実施形態または例では、赤道３０は、第１の絞り３２－１と第２の絞り
３２－２との間の、本体を形成するセル２２の緯度座標０°に配置されることができる。
一例では、赤道３０は、第１の溶接継ぎ目５６と第２の溶接継ぎ目５８との中間または途
中に配置することができる。一例では、赤道３０は、絞り３２－１と絞り３２－２との間
の中間または途中に配置することができる。
では、パイプセクション５０は、第１のセル溶接縁部３６に溶接されて第１の溶接継ぎ目
５６を形成する第１のパイプ溶接縁部５２と、第２のセル溶接縁部３８に溶接されて第２
の溶接継ぎ目５８を形成する第２のパイプ溶接縁部５４と、を含む。この例では、赤道３
０は、第１の溶接継ぎ目５６と第２の溶接継ぎ目５８との間に配置されている。１つの好
ましい非限定的な実施形態または例では、赤道３０は、第１の絞り３２－１と第２の絞り
３２－２との間の、本体を形成するセル２２の緯度座標０°に配置されることができる。
一例では、赤道３０は、第１の溶接継ぎ目５６と第２の溶接継ぎ目５８との中間または途
中に配置することができる。一例では、赤道３０は、絞り３２－１と絞り３２－２との間
の中間または途中に配置することができる。
【0045】
一つの好ましい非限定的な実施形態または例である、図３に示される例示的セル２２（
および本明細書に記載される全ての例示的セル２２）において、パイプセクション５０の
内表面６０の仮想線延長部と、第１の部分セル２４と第２の部分セル２６の内表面６２お
よび内表面６４とは、それぞれ同一の線上にある。この目的のために、一例では、パイプ
セクション５０の内表面６０は直線または曲率を有することができ、第１の溶接継ぎ目５
６および第２の溶接継ぎ目５８に近接する内表面６２および内表面６４と合致する直線ま
たは曲率を有することができ、そのような第１の溶接継ぎ目５６および第２の溶接継ぎ目
５８に近接する内表面６０、６２および６４は、第１の溶接継ぎ目５６および第２の溶接
継ぎ目５８に近接するセル２２の連続的または実質的に連続的な滑らかで途切れのない内
表面を形成することができる。一例では、セル２２の内表面は、第１の溶接継ぎ目５６お
よび第２の溶接継ぎ目５８を形成するために使用される溶接作業によって引き起こされる
粗さおよび汚染の存在および／または粗さおよび汚染を低減するために使用されるたとえ
ば緩衝化学研磨または電解研磨等のプロセスにより、セル２２の内表面の周囲全ての点で
必ずしも滑らかではないかもしれない。連続的または実質的に連続的で滑らかで途切れの
ない内表面に関する同様の説明は、図１に示される溶接継ぎ目２８に近接する第１の部分
セル２４および第２の部分セル２６の内表面に適用され、図２に示される第１の溶接継ぎ
目４６および第２の溶接継ぎ目４８に近接するパイプ４０、第１の部分セル２４および第
２の部分セル２６の内表面にも適用される。
および本明細書に記載される全ての例示的セル２２）において、パイプセクション５０の
内表面６０の仮想線延長部と、第１の部分セル２４と第２の部分セル２６の内表面６２お
よび内表面６４とは、それぞれ同一の線上にある。この目的のために、一例では、パイプ
セクション５０の内表面６０は直線または曲率を有することができ、第１の溶接継ぎ目５
６および第２の溶接継ぎ目５８に近接する内表面６２および内表面６４と合致する直線ま
たは曲率を有することができ、そのような第１の溶接継ぎ目５６および第２の溶接継ぎ目
５８に近接する内表面６０、６２および６４は、第１の溶接継ぎ目５６および第２の溶接
継ぎ目５８に近接するセル２２の連続的または実質的に連続的な滑らかで途切れのない内
表面を形成することができる。一例では、セル２２の内表面は、第１の溶接継ぎ目５６お
よび第２の溶接継ぎ目５８を形成するために使用される溶接作業によって引き起こされる
粗さおよび汚染の存在および／または粗さおよび汚染を低減するために使用されるたとえ
ば緩衝化学研磨または電解研磨等のプロセスにより、セル２２の内表面の周囲全ての点で
必ずしも滑らかではないかもしれない。連続的または実質的に連続的で滑らかで途切れの
ない内表面に関する同様の説明は、図１に示される溶接継ぎ目２８に近接する第１の部分
セル２４および第２の部分セル２６の内表面に適用され、図２に示される第１の溶接継ぎ
目４６および第２の溶接継ぎ目４８に近接するパイプ４０、第１の部分セル２４および第
２の部分セル２６の内表面にも適用される。
【0046】
図４を参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、パイプセクション
７０を第１の部分セル２４と第２の部分セル２６との間に配置することができる。この例
では、パイプセクション７０は、第１のパイプセクション７２と第２のパイプセクション
７４とを溶接によって共々に接合し、実線７６で示す第３の溶接継ぎ目を形成することに
よって形成されている。
７０を第１の部分セル２４と第２の部分セル２６との間に配置することができる。この例
では、パイプセクション７０は、第１のパイプセクション７２と第２のパイプセクション
７４とを溶接によって共々に接合し、実線７６で示す第３の溶接継ぎ目を形成することに
よって形成されている。
【0047】
この例では、第１の溶接継ぎ目５６および第２の溶接継ぎ目５８は、図３に示す第１の
溶接継ぎ目５６および第２の溶接継ぎ目５８に関連して上述した方法で形成することがで
きる。図４に示す例においては、第１の溶接継ぎ目５６、第２の溶接継ぎ目５８、および
第３の溶接継ぎ目７６は任意の順序で形成することができる。たとえば、第１のパイプセ
クション７２および第２のパイプセクション７４が最初に任意の順序で第１の部分セル２
４および第２の部分セル２６に溶接され、第１の溶接継ぎ目５６および第２の溶接継ぎ目
５８を形成してもよい。その後、第３の溶接継ぎ目７６を、第１のパイプセクション７２
と第２のパイプセクション７４とを接合するようにして形成することができる。別の例で
は、最初に第１のパイプセクション７２と第２のパイプセクション７４とを接合し、第３
の溶接継ぎ目７６を形成することもできる。その後、第１のパイプセクション７２と第２
のパイプセクション７４とを互いに溶接することによって形成されたパイプセクション７
０を、第１の部分セル２４および第２の部分セル２６に任意の順序で溶接して溶接継ぎ目
５６および溶接継ぎ目５８を形成することができる。一例では、パイプセクション７０お
よびパイプセクション７２は、ハーフパイプセクションであり得る。
溶接継ぎ目５６および第２の溶接継ぎ目５８に関連して上述した方法で形成することがで
きる。図４に示す例においては、第１の溶接継ぎ目５６、第２の溶接継ぎ目５８、および
第３の溶接継ぎ目７６は任意の順序で形成することができる。たとえば、第１のパイプセ
クション７２および第２のパイプセクション７４が最初に任意の順序で第１の部分セル２
４および第２の部分セル２６に溶接され、第１の溶接継ぎ目５６および第２の溶接継ぎ目
５８を形成してもよい。その後、第３の溶接継ぎ目７６を、第１のパイプセクション７２
と第２のパイプセクション７４とを接合するようにして形成することができる。別の例で
は、最初に第１のパイプセクション７２と第２のパイプセクション７４とを接合し、第３
の溶接継ぎ目７６を形成することもできる。その後、第１のパイプセクション７２と第２
のパイプセクション７４とを互いに溶接することによって形成されたパイプセクション７
０を、第１の部分セル２４および第２の部分セル２６に任意の順序で溶接して溶接継ぎ目
５６および溶接継ぎ目５８を形成することができる。一例では、パイプセクション７０お
よびパイプセクション７２は、ハーフパイプセクションであり得る。
【0048】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、第３の溶接継ぎ目７６はセル２２の
赤道３０からずれていてもよい。あるいは、第３の溶接継ぎ目７６は赤道３０上にあって
もよい。第１のパイプセクション７２の幅７８、および第２のパイプセクション７４の幅
８０は、第３の溶接継ぎ目７６がセル２２の赤道３０上にあるか事になるかどうか、ある
いは軸３４に沿って赤道３０から絞り３２－１または絞り３２－２に向かう方向に離間す
るかに応じて、適切および／または望ましいと考えられる選択をすることができる。一例
では、溶接継ぎ目５６、５８、および７６に近接する第１の部分セル２４、第２の部分セ
ル２６、第１のパイプセクション７２、および第２のパイプセクション７４の内表面は、
セル２２の連続的または実質的に連続的な、滑らかで、途切れない内表面を形成すること
ができる。
赤道３０からずれていてもよい。あるいは、第３の溶接継ぎ目７６は赤道３０上にあって
もよい。第１のパイプセクション７２の幅７８、および第２のパイプセクション７４の幅
８０は、第３の溶接継ぎ目７６がセル２２の赤道３０上にあるか事になるかどうか、ある
いは軸３４に沿って赤道３０から絞り３２－１または絞り３２－２に向かう方向に離間す
るかに応じて、適切および／または望ましいと考えられる選択をすることができる。一例
では、溶接継ぎ目５６、５８、および７６に近接する第１の部分セル２４、第２の部分セ
ル２６、第１のパイプセクション７２、および第２のパイプセクション７４の内表面は、
セル２２の連続的または実質的に連続的な、滑らかで、途切れない内表面を形成すること
ができる。
【0049】
図５を参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、セル２２は、軸３
４に沿って測定した際に、絞り３２－１と絞り３２－２との間の距離Ｘの５０％より大き
い幅Ｚを有するパイプセクション８４を含み得る。一例では、第１の部分セル２４および
第２の部分セル２６の第１のセル溶接縁部３６および第２のセル溶接縁部３８を、溶接に
よって絞り３２－１および絞り３２－２の近傍の第１のパイプ溶接縁部８８および第２の
パイプ溶接縁部９０にそれぞれ接合し、第１の溶接継ぎ目９２および第２の溶接継ぎ目９
４をそれぞれ形成することができる。一例では、第１の溶接継ぎ目９２と第２の溶接継ぎ
目９４との間の距離Ｚは、絞り３２－１と絞り３２－２との間の距離Ｘの５０％以上であ
ってもよいし、６０％以上であってもよいし、または７０％以上であってもよい。図示の
例では、距離Ｚは距離Ｘの約７３％である。一例では、溶接継ぎ目９２の外側から絞り３
２－１までの距離Ｙ１は、たとえば５ｍｍ未満であってもよく、約２．５ｍｍであっても
よく、距離Ｙ１の最小距離は、溶接継ぎ目９４の幅によって決定される。同様に、溶接継
ぎ目９４の外側から絞り３２－２までの距離Ｙ２は、たとえば、５ｍｍ未満であってもよ
く、約２．５ｍｍであってもよく、距離Ｙ２の最小距離は、溶接継ぎ目９２の幅によって
決定される。しかしながら、これらの百分率および寸法は限定的な意味で解釈されるべき
ではない。
４に沿って測定した際に、絞り３２－１と絞り３２－２との間の距離Ｘの５０％より大き
い幅Ｚを有するパイプセクション８４を含み得る。一例では、第１の部分セル２４および
第２の部分セル２６の第１のセル溶接縁部３６および第２のセル溶接縁部３８を、溶接に
よって絞り３２－１および絞り３２－２の近傍の第１のパイプ溶接縁部８８および第２の
パイプ溶接縁部９０にそれぞれ接合し、第１の溶接継ぎ目９２および第２の溶接継ぎ目９
４をそれぞれ形成することができる。一例では、第１の溶接継ぎ目９２と第２の溶接継ぎ
目９４との間の距離Ｚは、絞り３２－１と絞り３２－２との間の距離Ｘの５０％以上であ
ってもよいし、６０％以上であってもよいし、または７０％以上であってもよい。図示の
例では、距離Ｚは距離Ｘの約７３％である。一例では、溶接継ぎ目９２の外側から絞り３
２－１までの距離Ｙ１は、たとえば５ｍｍ未満であってもよく、約２．５ｍｍであっても
よく、距離Ｙ１の最小距離は、溶接継ぎ目９４の幅によって決定される。同様に、溶接継
ぎ目９４の外側から絞り３２－２までの距離Ｙ２は、たとえば、５ｍｍ未満であってもよ
く、約２．５ｍｍであってもよく、距離Ｙ２の最小距離は、溶接継ぎ目９２の幅によって
決定される。しかしながら、これらの百分率および寸法は限定的な意味で解釈されるべき
ではない。
【0050】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、セル２２の赤道３０は、第１の溶接
継ぎ目９２と第２の溶接継ぎ目９４との間に配置される。たとえば、セル２２の赤道３０
は、第１の溶接継ぎ目９２と第２の溶接継ぎ目９４との中間に配置することができる。一
例では、セル２２の赤道３０は、絞り３２－１と絞り３２－２との中間に配置することが
できる。一例では、溶接継ぎ目９２および溶接継ぎ目９４に近接するパイプセクション８
４、第１の部分セル２２および第２の部分セル２４の内表面は、セル２２の連続的または
実質的に連続的な、滑らかで、途切れない内表面を形成することができる。
継ぎ目９２と第２の溶接継ぎ目９４との間に配置される。たとえば、セル２２の赤道３０
は、第１の溶接継ぎ目９２と第２の溶接継ぎ目９４との中間に配置することができる。一
例では、セル２２の赤道３０は、絞り３２－１と絞り３２－２との中間に配置することが
できる。一例では、溶接継ぎ目９２および溶接継ぎ目９４に近接するパイプセクション８
４、第１の部分セル２２および第２の部分セル２４の内表面は、セル２２の連続的または
実質的に連続的な、滑らかで、途切れない内表面を形成することができる。
【0051】
図６を参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、図６のセル２２は
、以下の例外を除いてほぼ図５に示されるセル２２と同様である。図６において、パイプ
セクション８４は、第１の部分パイプセクション９６と第２の部分パイプセクション９８
とを共に溶接し、第３の溶接継ぎ目１００を形成することによって形成され、第３の溶接
継ぎ目１００は赤道３０の近傍またはその上にある。溶接継ぎ目９２、９４、および１０
０は任意の順序で形成することができる。一例では、隣接する溶接継ぎ目９２、９４、お
よび１００において、第１の部分パイプセクション９６および第２の部分パイプセクショ
ン９８、第１の部分セル２４および第２の部分セル２６の内表面は、セル２２の連続的ま
たは実質的に連続的な、滑らかで、途切れない内表面を形成することができる。
、以下の例外を除いてほぼ図５に示されるセル２２と同様である。図６において、パイプ
セクション８４は、第１の部分パイプセクション９６と第２の部分パイプセクション９８
とを共に溶接し、第３の溶接継ぎ目１００を形成することによって形成され、第３の溶接
継ぎ目１００は赤道３０の近傍またはその上にある。溶接継ぎ目９２、９４、および１０
０は任意の順序で形成することができる。一例では、隣接する溶接継ぎ目９２、９４、お
よび１００において、第１の部分パイプセクション９６および第２の部分パイプセクショ
ン９８、第１の部分セル２４および第２の部分セル２６の内表面は、セル２２の連続的ま
たは実質的に連続的な、滑らかで、途切れない内表面を形成することができる。
【0052】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、パイプセクション８４を第１の部分
セル２４および第２の部分セル２６に接合する前に、第３の溶接継ぎ目１００を形成する
ことが望ましい場合がある。たとえば、第１および第２の溶接継ぎ目９２および９４の形
成に続いて第３の溶接継ぎ目１００が形成される場合と比較して、パイプセクション８４
を第１の部分セル２４および第２の部分セル２６に接合する前に第３の溶接継ぎ目１００
を形成することにより、第３の溶接継ぎ目１００の形成によって生じる粗さおよび汚染の
低減を目的とする、第３の溶接継ぎ目１００へのアクセスがより容易に達成される。パイ
プセクション７０を、第１の部分セル２４および第２の部分セル２６を溶接継ぎ目５６お
よび５８によって接合する前の図４における第３の溶接継ぎ目７６の形成についても、同
様の説明が適用できる。
セル２４および第２の部分セル２６に接合する前に、第３の溶接継ぎ目１００を形成する
ことが望ましい場合がある。たとえば、第１および第２の溶接継ぎ目９２および９４の形
成に続いて第３の溶接継ぎ目１００が形成される場合と比較して、パイプセクション８４
を第１の部分セル２４および第２の部分セル２６に接合する前に第３の溶接継ぎ目１００
を形成することにより、第３の溶接継ぎ目１００の形成によって生じる粗さおよび汚染の
低減を目的とする、第３の溶接継ぎ目１００へのアクセスがより容易に達成される。パイ
プセクション７０を、第１の部分セル２４および第２の部分セル２６を溶接継ぎ目５６お
よび５８によって接合する前の図４における第３の溶接継ぎ目７６の形成についても、同
様の説明が適用できる。
【0053】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例の中で、パイプが第１の部分セル２４と第
２の部分セル２６との間に含まれる先の例では、溶接継ぎ目を介して第１の部分セル２４
または２６にパイプを接続し、その後該パイプを他の部分セルに接合する前に、溶接継ぎ
目を処理することにより粗さおよび汚染を低減することが望ましい。このようにして、最
初に形成された溶接継ぎ目へのアクセスを向上させることができる。
２の部分セル２６との間に含まれる先の例では、溶接継ぎ目を介して第１の部分セル２４
または２６にパイプを接続し、その後該パイプを他の部分セルに接合する前に、溶接継ぎ
目を処理することにより粗さおよび汚染を低減することが望ましい。このようにして、最
初に形成された溶接継ぎ目へのアクセスを向上させることができる。
【0054】
図７を参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態または実施例では、ＳＲＦセルを
形成する方法は、開始ステップ２００からステップ２０２へ進むことを含むことができ、
第１のセル溶接縁部および第１の絞りを含む第１の部分セルが提供される。該方法は次に
ステップ２０４に進み、第２のセル溶接縁部と第２の絞りとを含む第２の部分セルが提供
される。ステップ２０６において、第１および第２の部分セルが、第１および第２のセル
溶接縁部と互いに向き合うように配置される。ステップ２０８において、第１および第２
の部分セルを溶接により接合し、セルの赤道以外の位置に溶接継ぎ目を有するＳＲＦセル
を形成する。方法は次に終了ステップ２１０へ進むことができる。１つの好ましい非限定
的な実施形態または例では、ＳＲＦセルの内部または外部からの電子ビーム溶接によって
溶接継ぎ目を形成することは、溶接全体を作り出すためにかなりの入熱を必要とし、ＳＲ
Ｆセルの性能に悪影響を及ぼす可能性がある望ましくない粗い表面を、ＳＲＦセルの内表
面に残すことが観察された。したがって、そして、１つの好ましい非限定的な実施形態ま
たは例では、電子ビーム溶接によって溶接継ぎ目を形成する代わりに、溶接継ぎ目はレー
ザ光のビームを用いたレーザ溶接によって形成され得る。１つの好ましい非限定的な実施
形態または例では、溶接継ぎ目は、第１および第２の物体を互いに当接させることにより
画定される継ぎ目の両側からレーザ溶接によって形成され、たとえば、一対の溶接縁部を
互いに当接させることに限定されず、一対のセル溶接縁部を互いに当接させること、セル
溶接縁部とパイプ溶接縁部とを互いに当接させること、一対のパイプ溶接縁部を互いに当
接させること、であり得る。
形成する方法は、開始ステップ２００からステップ２０２へ進むことを含むことができ、
第１のセル溶接縁部および第１の絞りを含む第１の部分セルが提供される。該方法は次に
ステップ２０４に進み、第２のセル溶接縁部と第２の絞りとを含む第２の部分セルが提供
される。ステップ２０６において、第１および第２の部分セルが、第１および第２のセル
溶接縁部と互いに向き合うように配置される。ステップ２０８において、第１および第２
の部分セルを溶接により接合し、セルの赤道以外の位置に溶接継ぎ目を有するＳＲＦセル
を形成する。方法は次に終了ステップ２１０へ進むことができる。１つの好ましい非限定
的な実施形態または例では、ＳＲＦセルの内部または外部からの電子ビーム溶接によって
溶接継ぎ目を形成することは、溶接全体を作り出すためにかなりの入熱を必要とし、ＳＲ
Ｆセルの性能に悪影響を及ぼす可能性がある望ましくない粗い表面を、ＳＲＦセルの内表
面に残すことが観察された。したがって、そして、１つの好ましい非限定的な実施形態ま
たは例では、電子ビーム溶接によって溶接継ぎ目を形成する代わりに、溶接継ぎ目はレー
ザ光のビームを用いたレーザ溶接によって形成され得る。１つの好ましい非限定的な実施
形態または例では、溶接継ぎ目は、第１および第２の物体を互いに当接させることにより
画定される継ぎ目の両側からレーザ溶接によって形成され、たとえば、一対の溶接縁部を
互いに当接させることに限定されず、一対のセル溶接縁部を互いに当接させること、セル
溶接縁部とパイプ溶接縁部とを互いに当接させること、一対のパイプ溶接縁部を互いに当
接させること、であり得る。
【0055】
図８Ａ～図８Ｂを参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、第１の
物体３００および第２の物体３０２を当接することにより、共通の境界または継ぎ目３０
４を形成することができ、それは継ぎ目３０４の第１および第２の側面３０８、３１０の
間に延びており、より具体的には、物体３００および３０２の第１の側面３０８と第２の
側面３１０との間に延びている。一例として、一例であり限定するものではないが、第１
の物体３００はパイプセクション、またはＳＲＦキャビティのハーフもしくは部分セルで
あり得、一例であり限定するものではないが、第２の物体３０２は異なるパイプセクショ
ン、または異なるＳＲＦキャビティのハーフもしくは部分セルであり得る。第１の側面３
０８は、当接された物体３００、３０２の一方の側面であり得、第２の側面３１０は、当
接された物体３００、３０２の他方の側面であり得る。一例では、第１の側面３０８はＳ
ＲＦセルの内表面の少なくとも一部であり得、第２の側面３１０はＳＲＦセルの外表面の
少なくとも一部であり得る。しかしながら、１つの好ましい非限定的な実施形態または実
施例では、第１および第２の物体３００、３０２は、任意の適切な、および／または、望
ましい材料により形成された、任意の適切な、および／または、所望の物体であるため、
これは限定的な意味で解釈されるべきではない。
物体３００および第２の物体３０２を当接することにより、共通の境界または継ぎ目３０
４を形成することができ、それは継ぎ目３０４の第１および第２の側面３０８、３１０の
間に延びており、より具体的には、物体３００および３０２の第１の側面３０８と第２の
側面３１０との間に延びている。一例として、一例であり限定するものではないが、第１
の物体３００はパイプセクション、またはＳＲＦキャビティのハーフもしくは部分セルで
あり得、一例であり限定するものではないが、第２の物体３０２は異なるパイプセクショ
ン、または異なるＳＲＦキャビティのハーフもしくは部分セルであり得る。第１の側面３
０８は、当接された物体３００、３０２の一方の側面であり得、第２の側面３１０は、当
接された物体３００、３０２の他方の側面であり得る。一例では、第１の側面３０８はＳ
ＲＦセルの内表面の少なくとも一部であり得、第２の側面３１０はＳＲＦセルの外表面の
少なくとも一部であり得る。しかしながら、１つの好ましい非限定的な実施形態または実
施例では、第１および第２の物体３００、３０２は、任意の適切な、および／または、望
ましい材料により形成された、任意の適切な、および／または、所望の物体であるため、
これは限定的な意味で解釈されるべきではない。
【0056】
さらに、１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、第１および第２の物体３０
０、３０２の第１および第２の側面３０８、３１０が互いに平面であるという図解は、限
定的な意味で解釈されるべきではない。たとえば、第１の物体３００の第１の面３０８お
よび第２の物体３０２の第１の面３０８は、ずれがあってもよく（非平面）、たとえばそ
れらの間に段差を伴う、および／または、お互いが湾曲するか、一つが湾曲し一つが平面
であるか、等のあらゆる適切な、および／または、所望の形状を有することができる。同
様に、第１の物体３００の第２の側面３１０および第２の物体３０２の第２の側面３１０
は、ずれがあってもよく（非平面）、たとえばそれらの間に段差を伴う、および／または
、お互いが湾曲するか、一つが湾曲し一つが平面であるか、等のあらゆる適切な、および
／または、所望の形状を有することができる。
０、３０２の第１および第２の側面３０８、３１０が互いに平面であるという図解は、限
定的な意味で解釈されるべきではない。たとえば、第１の物体３００の第１の面３０８お
よび第２の物体３０２の第１の面３０８は、ずれがあってもよく（非平面）、たとえばそ
れらの間に段差を伴う、および／または、お互いが湾曲するか、一つが湾曲し一つが平面
であるか、等のあらゆる適切な、および／または、所望の形状を有することができる。同
様に、第１の物体３００の第２の側面３１０および第２の物体３０２の第２の側面３１０
は、ずれがあってもよく（非平面）、たとえばそれらの間に段差を伴う、および／または
、お互いが湾曲するか、一つが湾曲し一つが平面であるか、等のあらゆる適切な、および
／または、所望の形状を有することができる。
【0057】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、第１および第２の物体３００、３０
２を共に当接することによって物体３００および３０２の第１および第２の側面３０８、
３１０間に延びる継ぎ目３０４を画定し、継ぎ目３０４がいったん形成されれば、第１の
伝導溶接３１２は継ぎ目３０４の第１の面３０８をレーザ溶接することによって、そして
より具体的には、継ぎ目３０４に隣接する第１および第２の物体３００、３０２の第１の
面３０８をレーザ伝導溶接することによって形成され得る。第１の伝導溶接３１２は、継
ぎ目３０４の側面３０８の上に盛り上がる比較的滑らかな露出された表面３１４と、表面
３１４と第２の側面３１０との間に延びる本体３１６とを有することができる。一例では
、本体３１６は、第１の側面３０８から第２の側面３１０までの距離の２５％未満まで延
びることができる。図に示される第１の伝導溶接３１２の形状は、例示目的のみであり、
限定的に解釈されるべきではない。
２を共に当接することによって物体３００および３０２の第１および第２の側面３０８、
３１０間に延びる継ぎ目３０４を画定し、継ぎ目３０４がいったん形成されれば、第１の
伝導溶接３１２は継ぎ目３０４の第１の面３０８をレーザ溶接することによって、そして
より具体的には、継ぎ目３０４に隣接する第１および第２の物体３００、３０２の第１の
面３０８をレーザ伝導溶接することによって形成され得る。第１の伝導溶接３１２は、継
ぎ目３０４の側面３０８の上に盛り上がる比較的滑らかな露出された表面３１４と、表面
３１４と第２の側面３１０との間に延びる本体３１６とを有することができる。一例では
、本体３１６は、第１の側面３０８から第２の側面３１０までの距離の２５％未満まで延
びることができる。図に示される第１の伝導溶接３１２の形状は、例示目的のみであり、
限定的に解釈されるべきではない。
【0058】
図９Ａ～図９Ｂを参照しつつ引き続き図８Ａ～図８Ｂを参照して、１つの好ましい非限
定的な実施形態または実施例では、いったん第１の伝導溶接３１２が形成され、次に継ぎ
目３０４の第２の側面３１０をレーザ溶接することにより第２のキーホール溶接３１８が
形成され、そしてより具体的には、継ぎ目３０４に近接する第１および第２の物体３００
、３０２の第２の側面３１０をレーザキーホール溶接する。第２のキーホール溶接３１８
は、比較的多孔質の露出された表面３１６と、表面３１６と伝導溶接３１２の表面３１４
との間に延びる比較的多孔質の本体３２２とを有することができる。一例では、本体３２
２は、第２の側面３１０から第１の側面３０８までの距離の７５％を超えて延びることが
できる。図に示されている第２のキーホール溶接３１８の形状は、例示目的のためだけの
ものであり、限定的な意味で解釈されるべきではない。
定的な実施形態または実施例では、いったん第１の伝導溶接３１２が形成され、次に継ぎ
目３０４の第２の側面３１０をレーザ溶接することにより第２のキーホール溶接３１８が
形成され、そしてより具体的には、継ぎ目３０４に近接する第１および第２の物体３００
、３０２の第２の側面３１０をレーザキーホール溶接する。第２のキーホール溶接３１８
は、比較的多孔質の露出された表面３１６と、表面３１６と伝導溶接３１２の表面３１４
との間に延びる比較的多孔質の本体３２２とを有することができる。一例では、本体３２
２は、第２の側面３１０から第１の側面３０８までの距離の７５％を超えて延びることが
できる。図に示されている第２のキーホール溶接３１８の形状は、例示目的のためだけの
ものであり、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【0059】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、最初に伝導溶接３１２が、次にキー
ホール溶接３１８がそれぞれ対向する側面に形成されると、継ぎ目３０４は更に、または
代替的に、溶接継ぎ目３０４とも呼ばれることができる。
ホール溶接３１８がそれぞれ対向する側面に形成されると、継ぎ目３０４は更に、または
代替的に、溶接継ぎ目３０４とも呼ばれることができる。
【0060】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、当技術分野で知られているように、
レーザ伝導モード溶接では、出力密度は、第１および第２の物体３００、３０２の材料、
たとえばニオブの溶融を引き起こすほどに十分大きい。溶接溶け込みは、側面３０８から
材料内に伝導するレーザの熱によって達成される。一例では、レーザ伝導溶接は、ミリ秒
のパルス持続時間範囲のパルスレーザ溶接により達成される。溶接溶け込み深さは、部分
的に、パルスの持続時間によって制御される。パルスが長ければ長いほど、第１および第
２の物体３００、３０２を形成している材料に熱が「伝導」する時間も長くなる。レーザ
伝導溶接では、伝導溶接３１２は、例えば図８Ａに示すように、典型的には深さより幅が
広い。
レーザ伝導モード溶接では、出力密度は、第１および第２の物体３００、３０２の材料、
たとえばニオブの溶融を引き起こすほどに十分大きい。溶接溶け込みは、側面３０８から
材料内に伝導するレーザの熱によって達成される。一例では、レーザ伝導溶接は、ミリ秒
のパルス持続時間範囲のパルスレーザ溶接により達成される。溶接溶け込み深さは、部分
的に、パルスの持続時間によって制御される。パルスが長ければ長いほど、第１および第
２の物体３００、３０２を形成している材料に熱が「伝導」する時間も長くなる。レーザ
伝導溶接では、伝導溶接３１２は、例えば図８Ａに示すように、典型的には深さより幅が
広い。
【0061】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、当技術分野で知られているように、
レーザキーホール溶接では、伝導溶接とは異なる方法で加熱による溶接溶け込みを達成す
る。具体的には、レーザキーホール溶接の間、出力密度は金属をその融点を超えるもので
あり、金属を気化させるほどに十分大きい。気化した金属は膨張ガスを生成し、該ガスが
外側に押し出すことにより、側面３１０から溶接の深さへとキーホールまたはトンネルを
形成する。レーザ光のビームが継ぎ目３０４の側面３１０に沿って移動すると、たとえば
、レーザビームは図９Ａのページに対して垂直に移動し、図９Ｂにおいて水平に右から左
、またはその逆へも移動すると、キーホールは追従し深くて狭い溶接を形成する。レーザ
出力が十分に大きく、継ぎ目３０４の側面３１０上のレーザの移動速度が過度ではない限
り、キーホールはレーザビームに近接して開いたままであろう。キーホール溶接は、強力
で深い溶接を形成するが、その代償として、気孔率、スパッタリング、深さの変化が伝導
溶接と比較して大きくなる。深さ変動の非限定的な例は、図９Ｂ、図１０Ｂ、および図１
１Ｂの波線３２４によって示される。
レーザキーホール溶接では、伝導溶接とは異なる方法で加熱による溶接溶け込みを達成す
る。具体的には、レーザキーホール溶接の間、出力密度は金属をその融点を超えるもので
あり、金属を気化させるほどに十分大きい。気化した金属は膨張ガスを生成し、該ガスが
外側に押し出すことにより、側面３１０から溶接の深さへとキーホールまたはトンネルを
形成する。レーザ光のビームが継ぎ目３０４の側面３１０に沿って移動すると、たとえば
、レーザビームは図９Ａのページに対して垂直に移動し、図９Ｂにおいて水平に右から左
、またはその逆へも移動すると、キーホールは追従し深くて狭い溶接を形成する。レーザ
出力が十分に大きく、継ぎ目３０４の側面３１０上のレーザの移動速度が過度ではない限
り、キーホールはレーザビームに近接して開いたままであろう。キーホール溶接は、強力
で深い溶接を形成するが、その代償として、気孔率、スパッタリング、深さの変化が伝導
溶接と比較して大きくなる。深さ変動の非限定的な例は、図９Ｂ、図１０Ｂ、および図１
１Ｂの波線３２４によって示される。
【0062】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、第１および第２の物体３００、３０
２のそれぞれは、ＳＲＦセルの一部であり、たとえばパイプセクション、部分セル、ハー
フセルであり、側面３０８は、レーザ溶接されて伝導溶接３１２を形成し、一例では、完
成したＳＲＦセルの内表面（この内表面は、望ましくは、連続的または実質的に連続的な
、滑らかで、途切れがない）であり得、側面３１０は、キーホール溶接３１８を形成する
ためにレーザキーホール溶接され、一例では、完成したＳＲＦセルの外表面であり得る。
しかしながら、これは限定的な意味で解釈されるべきではない。
２のそれぞれは、ＳＲＦセルの一部であり、たとえばパイプセクション、部分セル、ハー
フセルであり、側面３０８は、レーザ溶接されて伝導溶接３１２を形成し、一例では、完
成したＳＲＦセルの内表面（この内表面は、望ましくは、連続的または実質的に連続的な
、滑らかで、途切れがない）であり得、側面３１０は、キーホール溶接３１８を形成する
ためにレーザキーホール溶接され、一例では、完成したＳＲＦセルの外表面であり得る。
しかしながら、これは限定的な意味で解釈されるべきではない。
【0063】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、キーホール溶接３１８の深さは、必
要に応じて調整または選択することができる。たとえば、図９Ａ～図９Ｂに示されるよう
に、キーホール溶接３１８は、第１の側面３０８と第２の側面３１０との間で伝導溶接３
１２の本体部分３１６と交差することができる。図１０Ａ～図１０Ｂに示される他の例を
参照すると、キーホール溶接３１８の一部または全部は、伝導溶接３１２の表面３１４と
第１の側面３０８との間で伝導溶接３１２の本体部分３１６と交差することができる。図
１０Ｂの線３２４によって示されるように、１つの好ましい非限定的な実施形態または例
において、キーホール溶接３１８の一部または全部は、伝導溶接３１２の表面３１４まで
延びることができる。さらなる別の例として図１１Ａ～図１１Ｂを参照すると、キーホー
ル溶接３１８の全ては、第１および第２の物体３００、３０２の少なくとも一方を形成す
る材料である間隙３２６により、伝導溶接３１２から離間することができる。１つの好ま
しい非限定的な実施形態または例では、単一の連続キーホール溶接３１８は、図９Ｂ、図
１０Ｂ、および図１１Ｂの３２４にて示されるいくつか、あるいは全てのバリエーション
のキーホール溶接３１８の深さを有することができる。
要に応じて調整または選択することができる。たとえば、図９Ａ～図９Ｂに示されるよう
に、キーホール溶接３１８は、第１の側面３０８と第２の側面３１０との間で伝導溶接３
１２の本体部分３１６と交差することができる。図１０Ａ～図１０Ｂに示される他の例を
参照すると、キーホール溶接３１８の一部または全部は、伝導溶接３１２の表面３１４と
第１の側面３０８との間で伝導溶接３１２の本体部分３１６と交差することができる。図
１０Ｂの線３２４によって示されるように、１つの好ましい非限定的な実施形態または例
において、キーホール溶接３１８の一部または全部は、伝導溶接３１２の表面３１４まで
延びることができる。さらなる別の例として図１１Ａ～図１１Ｂを参照すると、キーホー
ル溶接３１８の全ては、第１および第２の物体３００、３０２の少なくとも一方を形成す
る材料である間隙３２６により、伝導溶接３１２から離間することができる。１つの好ま
しい非限定的な実施形態または例では、単一の連続キーホール溶接３１８は、図９Ｂ、図
１０Ｂ、および図１１Ｂの３２４にて示されるいくつか、あるいは全てのバリエーション
のキーホール溶接３１８の深さを有することができる。
【0064】
図１２Ａ～図１２Ｂを参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、第
１の伝導溶接３１２が形成される前または後に、継ぎ目３０４の第２の側面３１０をレー
ザ溶接することにより導電溶接３２８が形成され得、より詳細には、継ぎ目３０４に近接
する第１および第２の物体３００、３０２の第２の側面３１０がレーザ伝導溶接される。
第１の導電溶接３１２および第２の導電溶接３２８を形成する順序は、限定的な意味で解
釈されるべきではない。
１の伝導溶接３１２が形成される前または後に、継ぎ目３０４の第２の側面３１０をレー
ザ溶接することにより導電溶接３２８が形成され得、より詳細には、継ぎ目３０４に近接
する第１および第２の物体３００、３０２の第２の側面３１０がレーザ伝導溶接される。
第１の導電溶接３１２および第２の導電溶接３２８を形成する順序は、限定的な意味で解
釈されるべきではない。
【0065】
第１の導電溶接３１２と同様に、第２の導電溶接３２８は、継ぎ目３０４の面３１０の
上方に立ち上がる比較的滑らかな露出された面３３０と、面３３０と第１の面３０８との
間に延びる本体３３２とを有することができる。第１の伝導溶接３１２および第２の伝導
溶接３２８は、第１および第２の物体３００、３０２のうちの少なくとも一方を形成する
材料で形成される間隙３３４によって離間することができる。図に示されている第２の伝
導溶接３１８の形状は例示目的のためだけのものであり、限定的な意味で解釈されるべき
ではない。
上方に立ち上がる比較的滑らかな露出された面３３０と、面３３０と第１の面３０８との
間に延びる本体３３２とを有することができる。第１の伝導溶接３１２および第２の伝導
溶接３２８は、第１および第２の物体３００、３０２のうちの少なくとも一方を形成する
材料で形成される間隙３３４によって離間することができる。図に示されている第２の伝
導溶接３１８の形状は例示目的のためだけのものであり、限定的な意味で解釈されるべき
ではない。
【0066】
図１３Ａ～図１３Ｂを参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態または例において
、第１の伝導溶接３１２が形成される前後に、第２の遷移溶接３３８が継ぎ目３０４の第
２の側面３１０をレーザ溶接することにより、より具体的には、継ぎ目３０４に近接した
第１および第２の物体３００、３０２の第２の側面３１０をレーザ遷移溶接することによ
り形成され得る。第１の伝導溶接３１２および第２の遷移溶接３３８を形成する順序は、
限定的な意味で解釈されるべきではない。
、第１の伝導溶接３１２が形成される前後に、第２の遷移溶接３３８が継ぎ目３０４の第
２の側面３１０をレーザ溶接することにより、より具体的には、継ぎ目３０４に近接した
第１および第２の物体３００、３０２の第２の側面３１０をレーザ遷移溶接することによ
り形成され得る。第１の伝導溶接３１２および第２の遷移溶接３３８を形成する順序は、
限定的な意味で解釈されるべきではない。
【0067】
当該技術分野において知られているように、遷移溶接３３８のような遷移溶接は、伝導
溶接を形成するレーザビームの電力密度とキーホール溶接を形成するレーザビームの電力
密度との間、たとえば中間のレーザビームの出力密度で形成される。遷移溶接を形成する
レーザビームは、伝導溶接を形成するレーザビームよりも多く浸透し、浅い浸透を有する
キーホールを形成する。一例では、典型的な遷移溶接は約１のアスペクト比（深さ／幅）
を有する。しかしながら、これは限定的な意味で解釈されるべきではない。伝導溶接、キ
ーホール溶接、および遷移溶接は、それぞれ当技術分野において公知である。
溶接を形成するレーザビームの電力密度とキーホール溶接を形成するレーザビームの電力
密度との間、たとえば中間のレーザビームの出力密度で形成される。遷移溶接を形成する
レーザビームは、伝導溶接を形成するレーザビームよりも多く浸透し、浅い浸透を有する
キーホールを形成する。一例では、典型的な遷移溶接は約１のアスペクト比（深さ／幅）
を有する。しかしながら、これは限定的な意味で解釈されるべきではない。伝導溶接、キ
ーホール溶接、および遷移溶接は、それぞれ当技術分野において公知である。
【0068】
遷移溶接３３８は、継ぎ目３０４の面３１０の上方に立ち上がる露出された面３３０と
、面３３０と第１面３０８との間に延びる本体３４２とを有することができる。遷移溶接
３３８の表面は、遷移溶接３３８を形成するのに使用される出力密度に応じて、比較的滑
らかであるか、または多孔質であり得る。伝導溶接３１２および遷移溶接３３８は、第１
および第２の物体３００、３０２のうちの少なくとも一方を形成する材料で形成される間
隙３４４によって離間することができる。図に示されている遷移溶接３３８の形状は、例
示目的のためだけであり、限定的な意味で解釈されるべきではない。
、面３３０と第１面３０８との間に延びる本体３４２とを有することができる。遷移溶接
３３８の表面は、遷移溶接３３８を形成するのに使用される出力密度に応じて、比較的滑
らかであるか、または多孔質であり得る。伝導溶接３１２および遷移溶接３３８は、第１
および第２の物体３００、３０２のうちの少なくとも一方を形成する材料で形成される間
隙３４４によって離間することができる。図に示されている遷移溶接３３８の形状は、例
示目的のためだけであり、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【0069】
図１４を参照して、１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、第１および第２
の物体３００、３０２を共々にレーザ溶接する方法は、開始ステップ３３０からステップ
３３２に進むことを含み、第１および第２の物体３００、３０２は、継ぎ目３０４を画定
するために互いに当接される。方法は次にステップ３３４へと進み、継ぎ目３０４の第１
の側面３０８がレーザ伝導溶接され、伝導溶接３１２を形成する。方法は次にステップ３
３６に進み、そこで継ぎ目３０４の第２の側面３１０がレーザ溶接されて伝導溶接３２８
、キーホール溶接３１８、または遷移溶接３３８が形成される。方法は次に停止ステップ
３３８へ進むことができる。
の物体３００、３０２を共々にレーザ溶接する方法は、開始ステップ３３０からステップ
３３２に進むことを含み、第１および第２の物体３００、３０２は、継ぎ目３０４を画定
するために互いに当接される。方法は次にステップ３３４へと進み、継ぎ目３０４の第１
の側面３０８がレーザ伝導溶接され、伝導溶接３１２を形成する。方法は次にステップ３
３６に進み、そこで継ぎ目３０４の第２の側面３１０がレーザ溶接されて伝導溶接３２８
、キーホール溶接３１８、または遷移溶接３３８が形成される。方法は次に停止ステップ
３３８へ進むことができる。
【0070】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例において、溶接継ぎ目３０４は第１の側面
３０８上に第１の伝導溶接３１２を含み、更に第２の側面３１０上に第２の溶接３１８、
３２８、または３３８のいずれかを含み、上記図１～７および図１３～１５のいずれの溶
接継ぎ目としても用い得る。
３０８上に第１の伝導溶接３１２を含み、更に第２の側面３１０上に第２の溶接３１８、
３２８、または３３８のいずれかを含み、上記図１～７および図１３～１５のいずれの溶
接継ぎ目としても用い得る。
【0071】
以上のように、ここで開示されるのは、本体の軸３４に沿って互いに離間した第１およ
び第２の絞り３２－１および３２－２を有する中空状の本体と、第１の絞り３２－１と第
２の絞り３２－２との間の本体の緯度座標が０°であるセル赤道３０と、によって画定さ
れる超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セル２２、を製造する方法である。この方法は、第１の
セル溶接縁部３６と、その反対側に第１の絞り３２－１とを備える、第１の部分セル２４
を設けること、および、第２のセル溶接縁部３８と、その反対側に第２の絞り３２－２と
を備える、第２の部分セル２６を設けること、を含む。第１および第２の部分セル２４、
２６は、第１および第２のセル溶接縁部３６、３８が互いに向き合うように配置される。
第１および第２の部分セル２４、２６は共々に溶接され、それにより赤道３０以外の緯度
で溶接継ぎ目２８、３０４を形成する。溶接のステップは、セル溶接縁部３６、３８の少
なくとも一方において、第１および対向する第２の側面３０８、３１０の各々に、第１の
溶接３１２を形成すること、および第２の溶接３１８、３２８、または３３８を形成する
こと、を含むことができる。
び第２の絞り３２－１および３２－２を有する中空状の本体と、第１の絞り３２－１と第
２の絞り３２－２との間の本体の緯度座標が０°であるセル赤道３０と、によって画定さ
れる超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セル２２、を製造する方法である。この方法は、第１の
セル溶接縁部３６と、その反対側に第１の絞り３２－１とを備える、第１の部分セル２４
を設けること、および、第２のセル溶接縁部３８と、その反対側に第２の絞り３２－２と
を備える、第２の部分セル２６を設けること、を含む。第１および第２の部分セル２４、
２６は、第１および第２のセル溶接縁部３６、３８が互いに向き合うように配置される。
第１および第２の部分セル２４、２６は共々に溶接され、それにより赤道３０以外の緯度
で溶接継ぎ目２８、３０４を形成する。溶接のステップは、セル溶接縁部３６、３８の少
なくとも一方において、第１および対向する第２の側面３０８、３１０の各々に、第１の
溶接３１２を形成すること、および第２の溶接３１８、３２８、または３３８を形成する
こと、を含むことができる。
【0072】
第１の溶接３１２は、伝導溶接であり得る。第２の溶接３１８、３２８、または３３８
は、伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接であり得る。
は、伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接であり得る。
【0073】
溶接継ぎ目２８、３０４は、赤道３０から軸３４に沿って第１の絞り３２－１または第
２の絞り３２－２の方向に５ｍｍ以上離れて配置することができる。
２の絞り３２－２の方向に５ｍｍ以上離れて配置することができる。
【0074】
溶接継ぎ目２８、３０４は、第１および第２のセル溶接縁部３６、３８を共々に溶接す
ることによって形成することができる。
ることによって形成することができる。
【0075】
この方法はさらに、第１および第２の部分セル２４、２６の間に、第１および第２のセ
ル溶接縁部３６、３８にそれぞれ面した第１および第２のパイプ溶接縁部４２、４４を含
む、パイプセクション４０を配置することを含み得る。第１および第２のパイプ溶接縁部
４２、４４は、それぞれの第１および第２のセル溶接縁部３６、３８と溶接することがで
きる。溶接継ぎ目２８、４６、３０４は、第１のパイプ溶接縁部４２および第１のセル溶
接縁部３６を溶接することにより形成することができる。第２溶接継ぎ目４８、３０４は
、第２のパイプ溶接縁部４４および第２のセル溶接縁部３８を溶接することによって形成
することができる。少なくともパイプ溶接縁部４２、４４のいずれかの第１の側面３０８
および第２の側面３１０において、第１の溶接３１２、および第２の溶接３１８、３２８
、または３３８により、各溶接継ぎ目２８、４６、４８はそれぞれ形成され得る。
ル溶接縁部３６、３８にそれぞれ面した第１および第２のパイプ溶接縁部４２、４４を含
む、パイプセクション４０を配置することを含み得る。第１および第２のパイプ溶接縁部
４２、４４は、それぞれの第１および第２のセル溶接縁部３６、３８と溶接することがで
きる。溶接継ぎ目２８、４６、３０４は、第１のパイプ溶接縁部４２および第１のセル溶
接縁部３６を溶接することにより形成することができる。第２溶接継ぎ目４８、３０４は
、第２のパイプ溶接縁部４４および第２のセル溶接縁部３８を溶接することによって形成
することができる。少なくともパイプ溶接縁部４２、４４のいずれかの第１の側面３０８
および第２の側面３１０において、第１の溶接３１２、および第２の溶接３１８、３２８
、または３３８により、各溶接継ぎ目２８、４６、４８はそれぞれ形成され得る。
【0076】
第２の溶接継ぎ目４８、３０４は、赤道３０上に配置することができる。
【0077】
溶接継ぎ目５６、３０４、および第２の溶接継ぎ目５８、３０４は、赤道３０の両側に
対向するように配置することができる。
対向するように配置することができる。
【0078】
この方法は、第１および第２のパイプセクション７２、７４を互いに溶接して第３の溶
接継ぎ目７６、３０４を含むパイプセクション７０を形成し、続くステップ（ｄ）におい
て、赤道３０上またはその近傍にパイプセクション７０を配置することを含むことができ
る。
接継ぎ目７６、３０４を含むパイプセクション７０を形成し、続くステップ（ｄ）におい
て、赤道３０上またはその近傍にパイプセクション７０を配置することを含むことができ
る。
【0079】
各第１の溶接継ぎ目４６、５６、３０４は伝導溶接で形成され得、各第２の溶接継ぎ目
４８、５８、３０４は伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接で形成され得る。
４８、５８、３０４は伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接で形成され得る。
【0080】
第１の側面３０８は、少なくとも１つの部分セルの内表面であり得る。第２の側面３１
０は、少なくとも１つの部分セルの外表面であり得る。溶接ステップは、レーザ溶接を含
むことができる。
０は、少なくとも１つの部分セルの外表面であり得る。溶接ステップは、レーザ溶接を含
むことができる。
【0081】
同様に開示されているのは、第１および第２の対向する端部を有する中空キャビティを
画定する本体を備える、超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セル２２である。第１の絞り３２－
１は本体の第１の端部にあり、第２の絞り３２－２は本体の第２の端部にある。本体は、
第１の絞り３２－１と第２の絞り３２－２との間に延びる軸３４と、第１の絞りと第２の
絞りとの間の軸３４の周囲の赤道３０とを画定する。本体は、赤道３０から離間した本体
上の位置で、軸３４の周りに少なくとも第１の溶接継ぎ目２８、４６、５６、３０４を含
む。各溶接継ぎ目は本体を貫通して延在することができ、加えて本体の内側と外側の近傍
で終端する、対向する両側を有することもできる。各溶接継ぎ目は、第１の溶接と第２の
溶接とを、対向するように溶接継ぎ目に備えることができる。
画定する本体を備える、超伝導無線周波数（ＳＲＦ）セル２２である。第１の絞り３２－
１は本体の第１の端部にあり、第２の絞り３２－２は本体の第２の端部にある。本体は、
第１の絞り３２－１と第２の絞り３２－２との間に延びる軸３４と、第１の絞りと第２の
絞りとの間の軸３４の周囲の赤道３０とを画定する。本体は、赤道３０から離間した本体
上の位置で、軸３４の周りに少なくとも第１の溶接継ぎ目２８、４６、５６、３０４を含
む。各溶接継ぎ目は本体を貫通して延在することができ、加えて本体の内側と外側の近傍
で終端する、対向する両側を有することもできる。各溶接継ぎ目は、第１の溶接と第２の
溶接とを、対向するように溶接継ぎ目に備えることができる。
【0082】
第１の溶接は伝導溶接であり得る。第２の溶接は、伝導溶接、キーホール溶接、または
遷移溶接であり得る。
遷移溶接であり得る。
【0083】
本体は、軸３４の周りに第２の溶接継ぎ目５８を含むことができる。第１および第２の
溶接継ぎ目５６および５８は、赤道を介して両側に対向するように配置することができる
。
溶接継ぎ目５６および５８は、赤道を介して両側に対向するように配置することができる
。
【0084】
第１の溶接は、本体の内側にあり得る。第２の溶接は本体の外側にあり得る。
【0085】
本体は、異なる形状を有する第１および第２の部分セル２４、２６を含むことができる
。
。
【0086】
本体は、第１の部分セルと第２の部分セルとの間に、パイプセクション４０を含むこと
ができる。
ができる。
【0087】
本体は、パイプセクションを第１および第２の部分セルに接合する、第２および第３の
溶接継ぎ目５６、５８を含むことができる。
溶接継ぎ目５６、５８を含むことができる。
【0088】
第１および第３の溶接継ぎ目９２、９４は、第１および第２の絞り３２－１および３２
－２に近接していてもよい。第１の溶接継ぎ目９２は、第１の絞り３２－１から５ｍｍ以
上の位置に配置され得る。第３の溶接継ぎ目９４は、第２の絞り３２－２から５ｍｍ以上
の位置に配置され得る。
－２に近接していてもよい。第１の溶接継ぎ目９２は、第１の絞り３２－１から５ｍｍ以
上の位置に配置され得る。第３の溶接継ぎ目９４は、第２の絞り３２－２から５ｍｍ以上
の位置に配置され得る。
【0089】
同様に開示されているのは、第１および第２の物体を互いに当接させることにより、第
１の側面およびその反対側に第２の側面を有する物体において、継ぎ目を画定すること、
継ぎ目の第１の側から継ぎ目に沿って、第１および第２の物体に対してレーザ溶接および
伝導溶接を施すこと、継ぎ目の第２の側から継ぎ目に沿って、第１および第２の両方に対
して伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接により、レーザ溶接を施すこと、を含む
方法である。
１の側面およびその反対側に第２の側面を有する物体において、継ぎ目を画定すること、
継ぎ目の第１の側から継ぎ目に沿って、第１および第２の物体に対してレーザ溶接および
伝導溶接を施すこと、継ぎ目の第２の側から継ぎ目に沿って、第１および第２の両方に対
して伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接により、レーザ溶接を施すこと、を含む
方法である。
【0090】
各物体は、超伝導無線周波数セルの本体の一部であり得る。継ぎ目の第１の側面は、本
体の内側に形成することができる。継ぎ目の第２の側面は、本体の外側に形成することが
できる。
体の内側に形成することができる。継ぎ目の第２の側面は、本体の外側に形成することが
できる。
【0091】
以上の通り、本発明は、変動に対して最大の感度を有するセル（溶接継ぎ目）の領域上
において、最大の変動を有する電界または磁界を有するという問題を少なくとも部分的に
克服する。セルの異なる領域に１つ以上の溶接継ぎ目を移動させることはコストおよび製
造の複雑さを増大させるものの、１つ以上の溶接継ぎ目によるセルの性能に対する悪影響
を減少させる。一例では、セルの性能に対する溶接継ぎ目の影響は、溶接継ぎ目を電界お
よび磁界の合計最小値に配置することによって最小化することができ、溶接継ぎ目がセル
性能の限界に与える影響を加味する。
において、最大の変動を有する電界または磁界を有するという問題を少なくとも部分的に
克服する。セルの異なる領域に１つ以上の溶接継ぎ目を移動させることはコストおよび製
造の複雑さを増大させるものの、１つ以上の溶接継ぎ目によるセルの性能に対する悪影響
を減少させる。一例では、セルの性能に対する溶接継ぎ目の影響は、溶接継ぎ目を電界お
よび磁界の合計最小値に配置することによって最小化することができ、溶接継ぎ目がセル
性能の限界に与える影響を加味する。
【0092】
セル性能の上限を上げることに加えて、セルの赤道から１つ以上の溶接継ぎ目を移動さ
せることは、赤道上またはその近傍のセルの中心へのアクセシビリティを利用するための
、いくつかの処理オプションを広げる。たとえば、図１－図６に示される各例示的セル２
２の溶接継ぎ目のいずれか、または全てを完成／形成する前に、第１および第２の部分セ
ル２４、２６の１つまたは複数の内表面、任意の管、任意のパイプセクション、および／
またはそれらの任意の組み合わせを、電解研磨、および／または溶接後加工、および／ま
たはたとえばこれに限定されないが、ニオブの物理的蒸着することができ、部分セル２４
、２６、任意の管、任意のパイプセクション、および／またはそれらの任意の組み合わせ
は、ニオブ以外の材料で形成される。
せることは、赤道上またはその近傍のセルの中心へのアクセシビリティを利用するための
、いくつかの処理オプションを広げる。たとえば、図１－図６に示される各例示的セル２
２の溶接継ぎ目のいずれか、または全てを完成／形成する前に、第１および第２の部分セ
ル２４、２６の１つまたは複数の内表面、任意の管、任意のパイプセクション、および／
またはそれらの任意の組み合わせを、電解研磨、および／または溶接後加工、および／ま
たはたとえばこれに限定されないが、ニオブの物理的蒸着することができ、部分セル２４
、２６、任意の管、任意のパイプセクション、および／またはそれらの任意の組み合わせ
は、ニオブ以外の材料で形成される。
【0093】
さらに、セルの内表面（または第１の側面）上の第１の伝導溶接は、滑らかな溶接面を
有し、空隙はほとんど無いか、あるいは存在しない。セルの外表面（第２の面）上の第２
の溶接、たとえば伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接は、強力で深い溶接、およ
び全体的に強力な溶接継ぎ目を形成することができ、これによりセルはＳＲＦキャビティ
での過酷な使用に耐え得る。第２の溶接がキーホール溶接である場合、最初に内表面上に
伝導溶接を形成することによって、溶接継ぎ目をキーホール溶接のスパッタに対してシー
ルすることができる。次いで、キーホール溶接を外表面上に作製することができ、その後
、キーホール溶接の深さは、一例では、セルの内面（または第１の側面）と交差すること
なく、伝導溶接の後部または内部深さに近づくことができる。一例では、キーホール溶接
は、伝導溶接と完全に重なるか、伝導溶接と部分的に重なるか、または伝導溶接から離間
することができる。
有し、空隙はほとんど無いか、あるいは存在しない。セルの外表面（第２の面）上の第２
の溶接、たとえば伝導溶接、キーホール溶接、または遷移溶接は、強力で深い溶接、およ
び全体的に強力な溶接継ぎ目を形成することができ、これによりセルはＳＲＦキャビティ
での過酷な使用に耐え得る。第２の溶接がキーホール溶接である場合、最初に内表面上に
伝導溶接を形成することによって、溶接継ぎ目をキーホール溶接のスパッタに対してシー
ルすることができる。次いで、キーホール溶接を外表面上に作製することができ、その後
、キーホール溶接の深さは、一例では、セルの内面（または第１の側面）と交差すること
なく、伝導溶接の後部または内部深さに近づくことができる。一例では、キーホール溶接
は、伝導溶接と完全に重なるか、伝導溶接と部分的に重なるか、または伝導溶接から離間
することができる。
【0094】
第２の溶接が伝導溶接または遷移溶接である場合、第１および第２の溶接は任意の望ま
しい順序で形成することができる。
しい順序で形成することができる。
【0095】
１つの好ましい非限定的な実施形態または例では、２つの物体を当接させることにより
形成された継ぎ目の一方の側面部に伝導溶接を、他方の側面部に伝導溶接、キーホール溶
接、または遷移溶接を形成する組み合わせは、本明細書に記載の部分セル、パイプ、また
はパイプセクション以外の任意のあらゆる適切なおよび／または望ましい物体に対して使
用することができる。
形成された継ぎ目の一方の側面部に伝導溶接を、他方の側面部に伝導溶接、キーホール溶
接、または遷移溶接を形成する組み合わせは、本明細書に記載の部分セル、パイプ、また
はパイプセクション以外の任意のあらゆる適切なおよび／または望ましい物体に対して使
用することができる。
【0096】
最も実用的で好ましい実施形態であると現在考えられているものに基づき、本発明を詳
細に説明したが、それらはあくまでその目的のためであり、本発明は本実施形態に限定さ
れるものではなく、むしろその逆であり、特許請求の範囲の趣旨および範囲内にある修正
および等価な構成を網羅することを意図している。たとえば、本発明は、可能な範囲で、
任意の実施形態の１つまたは複数の特徴を、任意の他の実施形態の１つまたは複数の特徴
と組み合わせることができることを企図することを理解されたい。
細に説明したが、それらはあくまでその目的のためであり、本発明は本実施形態に限定さ
れるものではなく、むしろその逆であり、特許請求の範囲の趣旨および範囲内にある修正
および等価な構成を網羅することを意図している。たとえば、本発明は、可能な範囲で、
任意の実施形態の１つまたは複数の特徴を、任意の他の実施形態の１つまたは複数の特徴
と組み合わせることができることを企図することを理解されたい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
