超導(dǎo)線圈裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種使用超導(dǎo)線材的超導(dǎo)線圈裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)或者加速器用偏轉(zhuǎn)電磁體等中，一般使用馬鞍型形狀的線圈，在特別要求高磁場(chǎng)強(qiáng)度的情況下會(huì)適用超導(dǎo)技術(shù)。
[0003]另一方面，在釔系超導(dǎo)線材等帶狀超導(dǎo)線材中，在寬度方向上進(jìn)行彎曲十分困難，在硬行彎曲時(shí)，超導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生大的變形，從而超導(dǎo)特性會(huì)劣化。
[0004]因而，在像馬鞍型線圈這樣的具有立體的彎曲部的超導(dǎo)線圈中，為了降低寬度方向彎曲變形，采取了使超導(dǎo)線材在彎曲部?jī)A斜的方法(例如參照專利文獻(xiàn)1、2、3)。
[0005]由于帶寬度方向上的一個(gè)端部在彎曲部中的長(zhǎng)度與另一端部在彎曲部中的長(zhǎng)度的差分給予寬度方向的彎曲變形，因此，這是一種通過在彎曲部使線材傾斜來減小端部長(zhǎng)度的差分，從而降低寬度方向彎曲變形的技術(shù)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011 - 91094號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010 - 118457號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本特開2009 - 49040號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ] 發(fā)明所要解決的問題
[0012]可是，在如上所述地設(shè)置了降低線材變形的彎曲部的情況下，線圈的長(zhǎng)邊方向長(zhǎng)度變長(zhǎng)了。另外，由于以線圈軸為中心，在徑向上層疊有超導(dǎo)線材的全部線匝，并且線圈彼此之間也在徑向上重疊，因此，超導(dǎo)線材的長(zhǎng)邊方向長(zhǎng)度變長(zhǎng)，所使用的線材量增多。
[0013]因此，本發(fā)明的實(shí)施方式的目的在于，既具有立體的彎曲部，又抑制長(zhǎng)邊方向上變長(zhǎng)。
[0014]用于解決問題的手段
[0015]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施方式的一種超導(dǎo)線圈裝置，具備不在同一平面上的三維形狀的超導(dǎo)馬鞍型線圈，該超導(dǎo)馬鞍型線圈具有纏繞的超導(dǎo)線材，所述超導(dǎo)線圈裝置的特征在于，在所述超導(dǎo)馬鞍型線圈上形成有:沿著磁場(chǎng)發(fā)生對(duì)象部的長(zhǎng)邊方向延伸的長(zhǎng)邊部；沿著所述磁場(chǎng)發(fā)生對(duì)象部的與長(zhǎng)邊方向相垂直的橫截面的邊緣線延伸的過渡部；以及將所述長(zhǎng)邊部和所述過渡部連接的彎曲部，從所述長(zhǎng)邊方向上觀察時(shí)的所述過渡部的形狀為直線。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠既具有立體的彎曲部，又抑制長(zhǎng)邊方向上變長(zhǎng)。
【附圖說明】
[0018]圖1是示出第一實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。
[0019]圖2是示出第一實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0020]圖3是示出第一實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0021]圖4是為了與第一實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置相比較而示出現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈的結(jié)構(gòu)的平面圖。
[0022]圖5是為了與第一實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置相比較而示出現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0023]圖6是為了與第一實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置相比較而示出現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0024]圖7是示出第二實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。
[0025]圖8是示出第二實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0026]圖9是示出第二實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0027]圖10是為了與第二實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置相比較而示出現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈的結(jié)構(gòu)的平面圖。
[0028]圖11是為了與第二實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置相比較而示出現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0029]圖12是為了與第二實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置相比較而示出現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0030]圖13是示出第三實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。
[0031]圖14是示出第三實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0032]圖15是示出第三實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈進(jìn)行說明。在此，在彼此相同或類似的部分上標(biāo)記通用符號(hào)，并省略重復(fù)說明。
[0034](第一實(shí)施方式)
[0035]圖1是示出第一實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖2是同一裝置主視圖。圖3是同一裝置橫截面圖。
[0036]以下，以在加速器用偏轉(zhuǎn)電磁體中使用的超導(dǎo)線圈裝置為例進(jìn)行說明。
[0037]超導(dǎo)線圈裝置60具有超導(dǎo)馬鞍型線圈10。超導(dǎo)馬鞍型線圈10具有在厚度方向上層疊的帶狀的超導(dǎo)線材5。
[0038]在超導(dǎo)馬鞍型線圈10上形成有偏轉(zhuǎn)部11、過渡部12和彎曲部13。
[0039]偏轉(zhuǎn)部11如圖1和圖2所示地沿著卷筒50的長(zhǎng)邊方向延伸。在此，卷筒50在加速器的加速粒子所通過的真空配管即加速器導(dǎo)管8 (參照?qǐng)D3)的外側(cè)，沿著加速器導(dǎo)管8而設(shè)置。
[0040]過渡部12如圖3所示地沿著卷筒50的與長(zhǎng)邊方向相垂直的橫截面的邊緣線延伸。
[0041]在從卷筒50的長(zhǎng)邊方向觀察超導(dǎo)馬鞍型線圈10的情況下，過渡部12呈直線形狀。
[0042]彎曲部13如圖1所示，是將偏轉(zhuǎn)部11和過渡部12連接的部分。
[0043]通過沿著卷筒50和安裝于卷筒50上的卷線框51纏繞超導(dǎo)線材5，來組裝超導(dǎo)馬鞍型線圈10。S卩，通過將超導(dǎo)線材5的第I匝纏繞在卷線框51上，將第2匝以后的超導(dǎo)線材5 —邊沿著前一匝一邊進(jìn)行纏繞，能夠制作超導(dǎo)馬鞍型線圈10。
[0044]再有，也可以是事先以平面狀的薄餅形狀或者跑道形狀、或是馬鞍型形狀纏繞超導(dǎo)線材5，之后施加外力，來成形為本實(shí)施方式中的超導(dǎo)馬鞍型線圈10的形狀的方法。
[0045]此外，也可以在使超導(dǎo)線材5沿著卷線框51或者前一匝時(shí)，使卷線框51和超導(dǎo)線材5、或者超導(dǎo)線材5彼此之間相粘結(jié)。通過這樣做，能夠簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)更高的繞線精度。
[0046]卷筒50的截面如圖3所示，是跑道狀的形狀。S卩，圖3的線圈軸方向的2條線(在紙面上橫向延伸的上和下的部分)為直線。
[0047]再有，圖3的紙面上的左右兩側(cè)的線可以是半圓形(包括橢圓形的一半)，或者也可以是直線與角的曲線的組合中的任何一種。
[0048]從而，在卷筒50的截面上，圖3的紙面上的上下(Y軸方向)的寬度Yl比左右(X軸方向)的寬度Xl小。
[0049]再有，在圖3中，符號(hào)7是磁場(chǎng)空間。
[0050]圖4是為了與第一實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置相比較而示出現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖5是同一裝置的主視圖。圖6是同一裝置的橫截面圖。
[0051]如圖4和圖5所示，超導(dǎo)馬鞍型線圈100具有偏轉(zhuǎn)部101和彎曲部102。
[0052]卷筒150的截面如圖6所示為圓形。從而，在卷筒150的截面上，圖6的紙面上的上下(Y軸方向)的寬度Y2與左右(X軸方向)的寬度X2相等。
[0053]在圖4至圖6所示的現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈100中，不存在像本實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置60的超導(dǎo)馬鞍型線圈10這樣的、從卷筒50的長(zhǎng)邊方向觀察時(shí)為直線狀的過渡部12這樣的部分。
[0054]再有，作為現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈的卷筒，也有截面為橢圓形的情況。現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈100是在沿著圓筒狀或者橢圓筒狀的卷筒進(jìn)行纏繞而形成的，在磁場(chǎng)空間7中產(chǎn)生規(guī)定的磁場(chǎng)。
[0055]另一方面，第一實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)線圈裝置60的超導(dǎo)馬鞍型線圈10的長(zhǎng)邊方向截面上的線圈配置，與現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈100相同，因此，在磁場(chǎng)空間7中產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布成為相同。
[0056]在此，對(duì)本實(shí)施方式涉及的超導(dǎo)馬鞍型線圈10和現(xiàn)有的超導(dǎo)馬鞍型線圈100的長(zhǎng)度進(jìn)行比較。
[0057]對(duì)于加速器導(dǎo)管8的截面尺寸，從所形成的磁場(chǎng)和冷卻的觀點(diǎn)出發(fā)，加速器的導(dǎo)管在平面上伸展的方向、即圖3和圖6的X軸方向的寬度，與Y軸方向的寬度相比更為重要。
[0058]從而，因?yàn)椴黄谕鸛軸方向的寬度有所變更，所以，假設(shè)圖3中的X方向