[发明专利]超导线圈

说明书

技术领域

本发明涉及超导线圈，并且更具体地，涉及以多层结构围绕磁芯缠绕成同心形状的薄膜超导导线构成的非圆形超导线圈，非圆形即跑道形状、鞍形、椭圆形、卵形、以及矩形，以减小具有较高稳定性的超导线圈中的剥离力。

背景技术

随着用于例如磁共振成像(MRI)诊断的超导技术、系统或设备的进步和发展，实际已经使用了超导磁能存储(SMES)和晶体拉制。在这些系统或设备中，层压部件的超导带状导线缠绕成用于实际实用的超导线圈，并且通常，考虑到冷却和处理的方便，通过树脂浸渍形成的浸渍线圈得到了使用。

然而，在浸渍线圈中，由于部件的线性膨胀系数的各向异性，在冷却期间，垂直(沿剥离方向)于超导带状导线的纵向方向施加力。

超导带状导线展现出极好的力学性质，例如，抵抗纵向力的应力阻力(stress resistance)，但是易于受到沿剥离方向施加的力的影响。从而，遗憾地，超导带状导线构成的浸渍线圈在冷却操作期间可以使超导特性退化。

为此原因，为了防止磁芯与超导带状导线之间的线性膨胀系数的差异引起的失真，已经提供了缠绕导线而不将磁芯的外周边键合到线圈的最内匝的方法，诸如日本专利特开No.2008-140905(专利文献1)中公开的。

此外，根据超导线圈变得较大的趋势，直径比率(即外径/内径)也变得较大。因此，线圈中生成的剥离力增大。在剥离力超过超导带状导线的容许的应力的情况下，超导特性可以退化。

发明内容

考虑到上述背景，设计了本发明，并且其目的是通过减小在超导线圈中生成的剥离力以由此防止超导线圈的超导特性的退化来提供具有改善的稳定性的超导线圈。

通过提供一种超导线圈能够实现本发明的以上和其它目的，该超导线圈包括具有多个非圆形线圈层部分的超导线圈部分，所述超导线圈部分通过缠绕具有多层结构的薄膜超导导线和绝缘(insulating)材料而形成，其中，所述非圆形线圈层部分在边界部分彼此相邻，所述边界部分的粘附力设定为比其它部分的粘附力小。

根据本发明，能够减小超导线圈中生成的剥离力。从而，能够防止超导线圈的超导特性的退化，并且能够提高超导线圈的稳定性。

根据参照附图的优选实施例的以下描述，本发明的本质和进一步的特有特征将变得更加清楚。

附图说明

在附图中：

图1是示出用于根据本发明的实施例的超导线圈的超导带状导线的范例的结构图的示例；

图2是示出图1中示例的超导带状导线的容许的剥离力的条形图；

图3是示例用于根据本发明的实施例的超导线圈的复合带的示意图；

图4是示例使用复合带制造的超导线圈的示意图；

图5是示出超导线圈中生成的最大应力(剥离力)与直径比率(即外径/内径)之间的关系的图示；

图6示例根据本发明的第一实施例的超导线圈，其中，图6A是平面视图，而图6B是其截面视图；

图7是示例根据本发明的第二实施例的超导线圈的平面视图的示意图；

图8是示例根据本发明的第三实施例的超导线圈的平面视图的示意图；

图9是用于根据本发明的第三实施例的超导线圈的冷却/绝缘带的放大透视图；

图10示例根据本发明的第四实施例的超导线圈，其中，图10A是平面视图，而图10B是其截面视图；

图11示例根据本发明的第五实施例的超导线圈，其中，图11A是其平面视图，而图11B是其部分截面视图；

图12是示例根据本发明的第六实施例的超导线圈的平面视图的示意图；

图13是示例根据本发明的第七实施例的超导线圈的部分截面透视图；以及

图14包括图14A和14D并示例示出超导线圈的各种非圆形形状的根据本发明的对应于图4的修改的实施例的范例。

具体实施方式

以下，将参照附图描述本发明的实施例。

(超导带状导线)

图1是示例用于根据本发明的实施例的超导线圈的超导带状导线的范例的结构图。

超导带状导线1包括由氧化物超导化合物材料制成的薄膜超导导线。超导带状导线1至少包括带状基底2、中间层3、和超导层4。超导带状导线1的两个表面均涂覆有稳定化层5。