JP2003060247A - Method of manufacturing high temperature superconducting pickup coil - Google Patents
Method of manufacturing high temperature superconducting pickup coilInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い熱処理温度であっても、基体を構成する
原子と超伝導体微粒子を構成する原子との相互拡散が生
ずることなく、高品質の高温超伝導ピックアップコイル
を得ることを可能とする高温超伝導ピックアップコイル
の製造方法を提供すること。
【解決手段】 円筒形セラミック基材の表面に導電性テ
ープまたは導電性線材をコイル状に配置する工程、前記
導電性テープまたは導電性線材上に、高温超伝導体およ
び/または高温超伝導体前駆物質を泳動電着または電析
させる工程、及び前記円筒形セラミック基材を熱処理し
て、前記微粒子を焼結させ、ピックアップコイルを形成
する工程を具備することを特徴とする。
[PROBLEMS] To obtain a high-quality high-temperature superconducting pickup coil without causing interdiffusion between atoms constituting a base and atoms constituting superconductor fine particles even at a high heat treatment temperature. To provide a method for manufacturing a high-temperature superconducting pickup coil which enables the above. SOLUTION: A step of arranging a conductive tape or a conductive wire in a coil shape on a surface of a cylindrical ceramic base material, and forming a high-temperature superconductor and / or a high-temperature superconductor precursor on the conductive tape or the conductive wire A step of electrophoretically depositing or electrodepositing a substance; and a step of heat-treating the cylindrical ceramic substrate to sinter the fine particles to form a pickup coil.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高温超伝導ピック
アップコイルの製造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing a high temperature superconducting pickup coil.
【0002】[0002]
【従来の技術】量子干渉型(以下、SQUIDと呼ぶ)
磁束計は、地磁気の5,000万分の1以下の磁場を検
出することができる高感度の磁気センサである。超伝導
の量子化現象を利用しており、従来の磁気センサよりも
3桁以上の高感度を有している。特に、高温超伝導薄膜
を用いたSQUID磁束計の開発により、液体窒素温度
(77.3K)での動作が可能となり、その応用分野は
拡大しつつある。2. Description of the Related Art Quantum interference type (hereinafter referred to as SQUID)
A magnetometer is a high-sensitivity magnetic sensor that can detect a magnetic field that is one-fifth or less of the earth's magnetism. Utilizing the quantization phenomenon of superconductivity, it has a high sensitivity of three digits or more compared to the conventional magnetic sensor. In particular, the development of the SQUID magnetometer using a high-temperature superconducting thin film has made it possible to operate at liquid nitrogen temperature (77.3K), and its application field is expanding.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の高
温超伝導薄膜を用いたSQUID磁束計では、そのピッ
クアップコイルの作製が非常に困難であるという問題が
ある。即ち、高温超伝導材料は、成形、加工が困難であ
ることから、立体的形状に仕上げることが出来ないた
め、通常、平板型ピックアップコイルとして、薄膜デバ
イスであるSQUID素子と一体化して作製していた。
しかし、平板型ピックアップコイルは、その平面に対す
るz軸方向の磁場の勾配を検出することが不可能である
ため、従来、2つもしくは4つの高温超伝導SQUID
素子を用いて、その差を検出することによってz軸方向
の磁場の勾配を測定していた。In the SQUID magnetometer using the conventional high temperature superconducting thin film as described above, there is a problem that it is very difficult to manufacture the pickup coil. That is, since a high temperature superconducting material cannot be formed into a three-dimensional shape because it is difficult to mold and process, it is usually manufactured as a flat plate pickup coil integrally with a SQUID element which is a thin film device. It was
However, since the flat-plate pickup coil cannot detect the gradient of the magnetic field in the z-axis direction with respect to the plane, conventionally, two or four high-temperature superconducting SQUIDs are used.
The element was used to measure the gradient of the magnetic field in the z-axis direction by detecting the difference.
【0004】即ち、2つのSQUID素子を用いる場合
とは、1つの検出コイルと、1つのz軸方向の補償コイ
ルを用いるものであり、4つのSQUID素子を用いる
場合とは、1つの検出コイルと、1つのz軸方向の補償
コイルと、チルト成分を打ち消すためのx軸方向および
y軸方向の2つの補償コイルを用いるのである。That is, when two SQUID elements are used, one detection coil and one z-axis compensating coil are used, and when four SQUID elements are used, one detection coil is used. One compensation coil in the z-axis direction and two compensation coils in the x-axis direction and the y-axis direction for canceling the tilt component are used.
【0005】このように、従来の高温超伝導薄膜を用い
たSQUID磁束計は、複数のSQUID素子が必要で
あったため高コストであり、また、複数のSQUID素
子の特性を一致させるため、複数のSQUID素子を調
整するかまたは同様の特性の素子を選択しなければなら
ず、そのための労力とコストを要していた。As described above, the conventional SQUID magnetometer using the high-temperature superconducting thin film is expensive because it requires a plurality of SQUID elements, and the characteristics of a plurality of SQUID elements are matched with each other. The SQUID element had to be adjusted or an element with similar characteristics had to be selected, which required labor and cost.
【0006】従って、高温超伝導材料を用いた非平面型
ピックアップコイルの作製が強く望まれていたが、高温
超伝導材料を用いた非平面型ピックアップコイルは、こ
れまで作製されていなかった。Therefore, there is a strong demand for the production of a non-planar pickup coil using a high temperature superconducting material, but a non-planar pickup coil using a high temperature superconducting material has not been produced so far.
【0007】これに対し、本発明者らは、先に、円筒形
セラミック基材に真空蒸着もしくは銀ラッカーによって
配線パターンを作製し、この上に高温超伝導体の微粒子
を泳動電着もしくは電析により付着させて、高温超伝導
ピックアップコイルを作製する方法を提案した。On the other hand, the inventors of the present invention first prepared a wiring pattern on a cylindrical ceramic substrate by vacuum deposition or silver lacquer, and electrophoretic electrodeposition or electrodeposition of fine particles of a high temperature superconductor on the wiring pattern. We have proposed a method for manufacturing a high temperature superconducting pickup coil by attaching the above.
【0008】しかし、アルミナ基体等の比較的低廉なセ
ラミック基体や石英ガラス管上に、泳動電着法により超
伝導膜を形成すると、泳動電着により超伝導体微粒子を
被覆した後、熱処理する際に、基体を構成する原子と超
伝導体微粒子を構成する原子が相互拡散し、そのため超
伝導膜の超伝導特性が劣化してしまうという問題があっ
た。However, when a superconducting film is formed on a relatively inexpensive ceramic substrate such as an alumina substrate or a quartz glass tube by the electrophoretic deposition method, the superconducting fine particles are coated by the electrophoretic deposition and then heat-treated. In addition, there is a problem in that the atoms forming the substrate and the atoms forming the superconductor particles are interdiffused, which deteriorates the superconducting properties of the superconducting film.
【0009】このような相互拡散による超伝導膜の超伝
導特性の劣化を防止するために、酸素流中880〜92
0℃で1時間という比較的低い温度で熱処理を行うこと
が考えられるが、そのような低い熱処理温度では、成長
温度が低いため超伝導粒子間の結合性が低く、得られた
ピックアップコイルの動作温度は、バルクの超伝導転移
温度からかなり隔たってしまう。In order to prevent the deterioration of the superconducting property of the superconducting film due to such mutual diffusion, 880 to 92 in an oxygen flow is used.
It is possible to perform the heat treatment at a relatively low temperature of 0 ° C. for 1 hour, but at such a low heat treatment temperature, since the growth temperature is low, the bondability between the superconducting particles is low, and the operation of the obtained pickup coil is low. The temperature is well separated from the bulk superconducting transition temperature.
【0010】しかも、880〜920℃という低い熱処
理温度であっても、基体を構成する原子と超伝導体微粒
子を構成する原子との相互拡散は生じてしまう。Moreover, even at a low heat treatment temperature of 880 to 920 ° C., mutual diffusion of atoms forming the substrate and atoms forming the superconductor fine particles occurs.
【0011】なお、そのような相互拡散を防止する方法
として、先に本発明者らは、間に緩衝層(拡散防止層)
を介在させる方法を提案し、この方法により相互拡散の
防止は或る程度可能となったが、この場合、緩衝層が剥
離するという別の問題が生じてしまう。As a method of preventing such mutual diffusion, the present inventors have previously mentioned that a buffer layer (diffusion prevention layer) is provided between them.
Was proposed, and mutual diffusion could be prevented to some extent by this method, but in this case, another problem of peeling of the buffer layer occurs.
【0012】本発明は、このような事情の下になされ、
高い熱処理温度であっても、基体を構成する原子と超伝
導体微粒子を構成する原子との相互拡散が生ずることな
く、高品質の高温超伝導ピックアップコイルを得ること
を可能とする高温超伝導ピックアップコイルの製造方法
を提供することを目的とする。The present invention has been made under these circumstances,
A high-temperature superconducting pickup that makes it possible to obtain a high-quality high-temperature superconducting pickup coil without mutual diffusion between the atoms constituting the substrate and the atoms constituting the superconductor particles even at a high heat treatment temperature. It is an object to provide a method for manufacturing a coil.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、円筒形セラミック基材の表面に導電性テ
ープまたは導電性線材をコイル状に配置する工程、前記
導電性テープまたは導電性線材上に、高温超伝導体およ
び/または高温超伝導体前駆物質を泳動電着または電析
させる工程、及び前記円筒形セラミック基材を熱処理し
て、前記微粒子を焼結させ、ピックアップコイルを形成
する工程を具備することを特徴とする高温超伝導ピック
アップコイルの製造方法を提供する。In order to solve the above problems, the present invention provides a step of arranging a conductive tape or a conductive wire on the surface of a cylindrical ceramic substrate in a coil shape, the conductive tape or the conductive tape. A step of electrophoretic deposition or electrodeposition of a high-temperature superconductor and / or a high-temperature superconductor precursor on a wire, and heat treatment of the cylindrical ceramic substrate to sinter the fine particles to form a pickup coil. The present invention provides a method for manufacturing a high temperature superconducting pickup coil, which comprises the step of:
【0014】以上の本発明の高温超伝導ピックアップコ
イルの製造方法において、導電性テープまたは導電性線
材は、銀を主成分として含むものとすることが出来る。
例えば、銀テープまたは銀線とすることが出来る。In the above-described method of manufacturing the high temperature superconducting pickup coil of the present invention, the conductive tape or the conductive wire may contain silver as a main component.
For example, it can be a silver tape or a silver wire.
【0015】導電性テープは0.5〜1mmの幅、0.
05〜0.1mmの厚みを有し、導電性線材は0.1〜
0.5mmの線径を有するものであることが好ましい。The conductive tape has a width of 0.5 to 1 mm and a width of 0.
The conductive wire has a thickness of 05-0.1 mm and is 0.1-0.1 mm.
It is preferable that the wire has a wire diameter of 0.5 mm.
【0016】以上のように構成される本発明の高温超伝
導ピックアップコイルの製造方法によると、基体を構成
する原子と超伝導体微粒子を構成する原子との相互拡散
を効果的に防止することが出来るため、高温での熱処理
が可能であることから、超伝導粒子間の結合性が高く、
ピックアップコイルの動作温度を、バルクの超伝導転移
温度により近づけることが可能である。その結果、高品
質の高温超伝導ピックアップコイルを得ることが出来
る。According to the method of manufacturing a high temperature superconducting pickup coil of the present invention having the above-described structure, it is possible to effectively prevent mutual diffusion between the atoms constituting the substrate and the atoms constituting the superconductor fine particles. Since it is possible to heat-treat at high temperature, the bonding property between superconducting particles is high,
It is possible to bring the operating temperature of the pickup coil closer to the bulk superconducting transition temperature. As a result, a high quality high temperature superconducting pickup coil can be obtained.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明は、円筒形セラミック基材の表面に
導電性テープまたは導電性線材をコイル状に配置し、そ
こに高温超伝導体および/または高温超伝導体前駆物質
を泳動電着または電析させ、次いで熱処理することを特
徴とする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. In the present invention, a conductive tape or a conductive wire is arranged in a coil on the surface of a cylindrical ceramic substrate, and a high temperature superconductor and / or a high temperature superconductor precursor is electrophoretically deposited or electrodeposited thereon, Then, a heat treatment is performed.
【0018】本発明に使用される、超伝導配線が形成さ
れるセラミック基材は、熱処理が施されることから、1
000℃程度までの耐熱性を有すること、超伝導体に対
して安定であること、比較的超伝導体の熱膨張係数に近
いことなどの条件を満たすことが望ましく、アルミナ
(Al2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、イットリ
ウム安定化ジルコニア(YSZ)等を用いることが出来
る。入手性の点で、これらの中では、アルミナを好まし
く用いることが出来る。Since the ceramic base material on which the superconducting wiring is formed used in the present invention is subjected to heat treatment,
It is desirable to satisfy the conditions that it has heat resistance up to about 000 ° C., that it is stable to superconductors, and that it is relatively close to the coefficient of thermal expansion of superconductors.
(Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), yttrium-stabilized zirconia (YSZ), or the like can be used. Among these, alumina can be preferably used from the viewpoint of availability.
【0019】円筒形セラミック基材の外表面にコイル状
に配置される導電性テープまたは導電性線材は、上述し
たように、銀を主成分として含むもの、例えば、銀テー
プまたは銀線とすることが出来、導電性テープは0.5
〜1mmの幅、0.05〜0.1mmの厚みを有し、導
電性線材は0.1〜0.5mmの線径を有するものであ
ることが好ましい。As described above, the conductive tape or conductive wire arranged in a coil shape on the outer surface of the cylindrical ceramic substrate is one containing silver as a main component, for example, silver tape or silver wire. The conductive tape is 0.5
It is preferable that the conductive wire has a width of ˜1 mm and a thickness of 0.05 to 0.1 mm, and the conductive wire has a wire diameter of 0.1 to 0.5 mm.
【0020】即ち、0.5〜1mmの幅、0.05〜
0.1mmの厚みを有する銀テープ、または0.1〜
0.5mmの線径を有する銀線を好ましく用いることが
出来る。That is, a width of 0.5 to 1 mm and a width of 0.05 to
Silver tape with a thickness of 0.1 mm, or 0.1
A silver wire having a wire diameter of 0.5 mm can be preferably used.
【0021】導電性テープまたは導電性線材を円筒形セ
ラミック基材の外表面にコイル状に配置するには、例え
ば単に導電性テープまたは導電性線材を円筒形セラミッ
ク基材の外表面に巻回すればよい。しかし、導電性テー
プまたは導電性線材が移動することなく円筒形セラミッ
ク基材の外表面に固定するために、接着剤等により円筒
形セラミック基材の外表面に固着してもよい。To arrange the conductive tape or the conductive wire in a coil shape on the outer surface of the cylindrical ceramic substrate, for example, simply wind the conductive tape or the conductive wire around the outer surface of the cylindrical ceramic substrate. Good. However, in order to fix the conductive tape or the conductive wire on the outer surface of the cylindrical ceramic substrate without moving, it may be fixed to the outer surface of the cylindrical ceramic substrate by an adhesive or the like.
【0022】本発明に使用される高温超伝導体および/
または高温超伝導体前駆物質としては、特に限定されな
いが、例えば、YBa2Cu3O7粒子、YBa2Cu
4O 8粒子等を用いることが出来る。High temperature superconductor and / or used in the present invention
Alternatively, the high temperature superconductor precursor is not particularly limited.
But, for example, YBaTwoCuThreeO7Particles, YBaTwoCu
FourO 8Particles or the like can be used.
【0023】なお、通常、泳動電着は、高温超伝導体を
被着するのに使用され、電析は、高温超伝導体前駆物質
を被着するのに使用される。Note that electrophoretic deposition is typically used to deposit high temperature superconductors, and electrodeposition is used to deposit high temperature superconductor precursors.
【0024】泳動電着は、高温超伝導微粒子を分散させ
た溶媒中に基体を配置し、導電性テープまたは導電性線
材に対向させて陽極を配置し、導電性テープまたは導電
性線材を陰極として用い、電極間に電圧を印加すること
により行われる。溶媒としては、トルエン、アセトン等
を用いることが出来る。溶媒中の微粒子の濃度は、通
常、30mg〜40mg/cm3であり、ヨウ素の濃度
は、0.4mg/cm3である。In electrophoretic deposition, a substrate is placed in a solvent in which high temperature superconducting fine particles are dispersed, an anode is placed facing a conductive tape or a conductive wire, and the conductive tape or the conductive wire is used as a cathode. It is performed by applying a voltage between the electrodes. As the solvent, toluene, acetone or the like can be used. The concentration of the fine particles in the solvent is usually 30mg~40mg / cm 3, the concentration of iodine is 0.4 mg / cm 3.
【0025】泳動電着の条件は、通常用いられる条件を
用いることが出来る。例えば、電圧40〜500V、時
間10〜60秒である。The conditions for electrophoretic deposition can be those normally used. For example, the voltage is 40 to 500 V and the time is 10 to 60 seconds.
【0026】なお、泳動電着は、磁場が泳動方向に対し
て平行に印加された状態で行うことが望ましい。基材が
円筒形であるので、磁場を泳動方向に対して平行に印加
するためには、円筒形基材を溶液中に液面すれすれに配
置した状態で、一定方向に印加された磁場に対し、円筒
形基材をその軸を中心に回転させればよい。磁場は、1
T〜10T程度が望ましい。It is desirable that the electrophoretic deposition be performed with a magnetic field applied parallel to the electrophoretic direction. Since the base material has a cylindrical shape, in order to apply a magnetic field parallel to the migration direction, the cylindrical base material is placed in the solution at a level close to the liquid surface, and The cylindrical base material may be rotated around its axis. The magnetic field is 1
About T to 10T is desirable.
【0027】電析は、電解により高温超伝導体前駆物質
を析出する溶液中に円筒形基材を配置し、導電性テープ
または導電性線材に対向させて陽極を配置し、導電性テ
ープまたは導電性線材を陰極として用い、電極間に電圧
を印加することにより行われる。溶液としては、例えば
ジメチル・スルホキシド(DMSO)を溶媒として用
い、高温超伝導体前駆物質を構成する元素の硝酸塩等を
溶解した溶液等を用いることが出来る。In electrodeposition, a cylindrical base material is placed in a solution for precipitating a high temperature superconductor precursor by electrolysis, an anode is placed facing a conductive tape or a conductive wire, and the conductive tape or conductive tape is used. Conductive wire is used as a cathode and a voltage is applied between the electrodes. As the solution, for example, dimethyl sulfoxide (DMSO) is used as a solvent, and a solution in which nitrates of elements constituting the high temperature superconductor precursor are dissolved can be used.
【0028】例えば、40mモルのY(NO3)・6H
2O、72mモルのBa(NO3) 2、88mモルのC
u(NO3)3・6H2Oを100mリットルのジメチ
ル・スルホ・オキシドに溶解した溶液を用いることが出
来る。For example, 40 mmol of Y (NOThree) ・ 6H
TwoO, 72 mmol of Ba (NOThree) Two, 88 mmol C
u (NOThree)Three・ 6HTwo100 ml of dimethicine O
It is possible to use a solution dissolved in le sulfo oxide.
come.
【0029】電析の条件は、通常用いられる条件を用い
ることが出来る。例えば、参照電極に対して、電圧−
2.5〜−4V、時間3〜5分である。The conditions for electrodeposition may be those normally used. For example, with respect to the reference electrode, the voltage −
It is 2.5 to -4V and the time is 3 to 5 minutes.
【0030】泳動電着または電析された高温超伝導体お
よび/または高温超伝導体前駆物質は、次いで熱処理さ
れ、焼結される。この熱処理により、高温超伝導体前駆
物質微粒子は高温超伝導微粒子となる。熱処理温度は8
80℃以上、導電性テープまたは導電性線材を構成する
材料の融点未満の温度、銀の場合962℃未満、熱処理
雰囲気は酸素であるのが好ましい。The electrophoretically electrodeposited or electrodeposited high temperature superconductor and / or high temperature superconductor precursor is then heat treated and sintered. By this heat treatment, the high temperature superconductor precursor fine particles become high temperature superconductive fine particles. Heat treatment temperature is 8
It is preferable that the temperature is 80 ° C. or higher and the melting point of the material forming the conductive tape or the conductive wire is lower than 962 ° C. in the case of silver, and the heat treatment atmosphere is oxygen.
【0031】以下、本発明の一実施例に係る高温超伝導
ピックアップコイルの製造方法ついて、図面を参照して
説明する。図1は、本発明の一実施例に係る方法により
製造された高温超伝導ピックアップコイルを概略的に示
す図である。A method of manufacturing a high temperature superconducting pickup coil according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a high temperature superconducting pickup coil manufactured by a method according to an embodiment of the present invention.
【0032】まず、純度97%場のアルミナからなる、
内径18mm、外形21mmの、先端が半球状に閉ざさ
れた円筒形セラミック基材1を準備した。この円筒形セ
ラミック基材1の外表面に、幅0.5mm、厚み0.1
mmの銀テープ(田中貴金属社製)を、先端部、中央
部、下部の3ヶ所にコイル状に巻回し、円筒形セラミッ
ク基材1の内表面において相互に接続するように配置し
た。First, it consists of alumina with a purity of 97%.
A cylindrical ceramic substrate 1 having an inner diameter of 18 mm and an outer diameter of 21 mm and having a semi-spherical closed tip was prepared. The outer surface of the cylindrical ceramic substrate 1 has a width of 0.5 mm and a thickness of 0.1.
A 3 mm silver tape (manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd.) was wound around the tip, the center and the lower part in a coil shape, and arranged so as to be connected to each other on the inner surface of the cylindrical ceramic substrate 1.
【0033】次いで、内表面および外表面の銀テープ上
に、高温超伝導微粒子またはを泳動電着させた。高温超
伝導微粒子としては、本実施例の場合、粒径3μm以下
のYBa2Cu3O7粒子を用いた。泳動電着は、次の
ようにして行った。Then, high temperature superconducting fine particles or electrophoretic particles were electrophoretically deposited on the silver tape on the inner and outer surfaces. As the high-temperature superconducting fine particles, YBa2Cu3O7 particles having a particle diameter of 3 μm or less were used in this example. Electrophoretic electrodeposition was performed as follows.
【0034】即ち、アセトン500mリットル、ヨウ素
200mリットル、およびYBa2Cu3O715gを
含む電着浴中に、円筒形セラミック基材1を配置した。
陽極としてスパイラル状の白金線(0.5mm径)を円
筒形セラミック基材1の外側に配置し、直線状の白金線
(0.5mm径)を内側に配置した。なお、陰極として
は、円筒形セラミック基材1の内表面および外表面に配
置された銀テープを用いた。That is, the cylindrical ceramic substrate 1 was placed in an electrodeposition bath containing 500 ml of acetone, 200 ml of iodine, and 715 g of YBa2Cu3O7.
As the anode, a spiral platinum wire (0.5 mm diameter) was placed outside the cylindrical ceramic substrate 1, and a linear platinum wire (0.5 mm diameter) was placed inside. As the cathode, a silver tape arranged on the inner surface and outer surface of the cylindrical ceramic substrate 1 was used.
【0035】陽極および陰極間に500Vの電圧を20
秒間印加することにより、円筒形セラミック基材1の内
表面および外表面に形成された銀テープ上に、高温超伝
導微粒子を泳動電着させた。A voltage of 500 V is applied between the anode and the cathode for 20 times.
By applying for 2 seconds, high-temperature superconducting fine particles were electrophoretically deposited on the silver tape formed on the inner surface and outer surface of the cylindrical ceramic substrate 1.
【0036】その後、円筒形セラミック基材1に、つぎ
のような熱履歴を施した。即ち、まず300℃まで昇温
して1時間維持し、次いで500℃/hの昇温速度で8
00℃まで昇温し、次に100℃/hの昇温速度で93
0℃まで昇温し、そこで20時間維持した。降温は、ま
ず60℃/hの降温速度で500℃まで降温し、そこで
5時間維持し、次いで60℃/hの降温速度で常温まで
冷却した。Then, the cylindrical ceramic substrate 1 was subjected to the following heat history. That is, the temperature was first raised to 300 ° C. and maintained for 1 hour, and then the temperature was raised to 500 ° C./h for 8 hours.
The temperature is raised to 00 ° C, and then the temperature is raised to 100 ° C / h for 93
The temperature was raised to 0 ° C. and maintained there for 20 hours. The temperature was first lowered to 500 ° C. at a rate of 60 ° C./h, maintained there for 5 hours, and then cooled to room temperature at a rate of 60 ° C./h.
【0037】その結果、図1に示すように、円筒形セラ
ミック基材1の表面に、インプットコイル配線2が形成
され、本実施例に係る高温超伝導ピックアップコイルが
得られた。なお、図中、破線は、円筒形セラミック基材
1の内表面に形成された配線を示す。As a result, as shown in FIG. 1, the input coil wiring 2 was formed on the surface of the cylindrical ceramic substrate 1, and the high temperature superconducting pickup coil according to this example was obtained. In the figure, the broken line indicates the wiring formed on the inner surface of the cylindrical ceramic substrate 1.
【0038】以上のようにして、高温超伝導ピックアッ
プコイルを、簡単な工程で、精度よく、低コストで製造
することが出来た。As described above, the high temperature superconducting pickup coil could be manufactured with high precision and at low cost by a simple process.
【0039】以上説明した実施例では、円筒形セラミッ
ク基材に銀テープを巻回し、配置したが、本発明はこれ
に限らず、銀テープの代わりに銀線を用いてもよい。In the embodiments described above, the silver tape is wound around the cylindrical ceramic substrate and arranged. However, the present invention is not limited to this, and a silver wire may be used instead of the silver tape.
【0040】また、以上の実施例では、高温超伝導微粒
子を泳動電着した例を示したが、本発明はこれに限ら
ず、高温超伝導微粒子を電析することも出来る。また、
高温超伝導微粒子の代わりに熱処理により高温超伝導微
粒子となる、高温超伝導前駆物質微粒子を泳動電着させ
てもよい。或いはまた、高温超伝導微粒子と高温超伝導
前駆物質微粒子の混合物を泳動電着または電析すること
も可能である。Further, in the above embodiment, the example in which the high temperature superconducting fine particles were electrophoretically deposited was shown, but the present invention is not limited to this, and the high temperature superconducting fine particles can be electrodeposited. Also,
Instead of the high temperature superconducting fine particles, high temperature superconducting precursor fine particles, which become high temperature superconducting fine particles by heat treatment, may be electrophoretically deposited. Alternatively, a mixture of high temperature superconducting fine particles and high temperature superconducting precursor fine particles can be electrophoretically deposited or electrodeposited.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よると、円筒形セラミック基材の表面に導電性テープま
たは導電性線材をコイル状に配置し、そこに高温超伝導
体および/または高温超伝導体前駆物質を泳動電着また
は電析させているため、基体を構成する原子と超伝導体
微粒子を構成する原子との相互拡散が生ずることなく、
高温での熱処理が可能であることから、超伝導粒子間の
結合性が高く、ピックアップコイルの動作温度を、バル
クの超伝導転移温度により近づけることが可能である。
その結果、高品質の高温超伝導ピックアップコイルを低
コストで得ることが出来る。As described above in detail, according to the present invention, the conductive tape or the conductive wire is arranged in the form of a coil on the surface of the cylindrical ceramic substrate, and the high temperature superconductor and / or the high temperature superconductor is placed there. Since the high-temperature superconductor precursor is electrophoretically electrodeposited or electrodeposited, mutual diffusion between atoms forming the substrate and atoms forming the superconductor fine particles does not occur,
Since the heat treatment can be performed at a high temperature, the bond between the superconducting particles is high, and the operating temperature of the pickup coil can be brought closer to the bulk superconducting transition temperature.
As a result, a high quality high temperature superconducting pickup coil can be obtained at low cost.
【0042】また、ピックアップコイルのスケールアッ
プが容易であるため、感度の向上を容易に行うことが可
能である。Since the pickup coil can be easily scaled up, the sensitivity can be easily improved.
【0043】本発明の方法により製造された高温超伝導
ピックアップコイルは、安価でありかつ高性能安価であ
ることから、広範に使用されることが予想され、超伝導
量子干渉計の技術分野に対する貢献度が非常に高い。The high-temperature superconducting pickup coil manufactured by the method of the present invention is inexpensive and has high performance and low cost, so that it is expected to be widely used and contributes to the technical field of the superconducting quantum interferometer. The degree is very high.
【図1】図1は、本発明の一実施例に係る方法により製
造された高温超伝導ピックアップコイルを示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a high temperature superconducting pickup coil manufactured by a method according to an embodiment of the present invention.
1…円筒形セラミック基材 2…ピックアップコイル配線 1 ... Cylindrical ceramic substrate 2 ... Pickup coil wiring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G017 AD31 4M113 AD36 AD37 AD39 BA23 CA34 5G321 AA01 BA03 CA26 DB99 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2G017 AD31 4M113 AD36 AD37 AD39 BA23 CA34 5G321 AA01 BA03 CA26 DB99
Claims (3)
プまたは導電性線材をコイル状に配置する工程、 前記導電性テープまたは導電性線材上に、高温超伝導体
および/または高温超伝導体前駆物質を泳動電着または
電析させる工程、及び前記円筒形セラミック基材を熱処
理して、前記微粒子を焼結させ、ピックアップコイルを
形成する工程を具備することを特徴とする高温超伝導ピ
ックアップコイルの製造方法。1. A step of arranging a conductive tape or a conductive wire in a coil shape on the surface of a cylindrical ceramic substrate, a high temperature superconductor and / or a high temperature superconductor on the conductive tape or the conductive wire. A high temperature superconducting pickup coil, comprising: a step of electrophoretically depositing or electrodepositing a precursor; and a step of heat-treating the cylindrical ceramic substrate to sinter the fine particles to form a pickup coil. Manufacturing method.
を主成分として含むことを特徴とする請求項1に記載の
高温超伝導ピックアップコイルの製造方法。2. The method for manufacturing a high temperature superconducting pickup coil according to claim 1, wherein the conductive tape or the conductive wire contains silver as a main component.
幅、および0.05〜0.1mmの厚みを有し、前記導
電性線材は、0.1〜0.5mmの線径を有することを
特徴とする請求項1または2に記載の高温超伝導ピック
アップコイルの製造方法。3. The conductive tape has a width of 0.5 to 1 mm and a thickness of 0.05 to 0.1 mm, and the conductive wire has a wire diameter of 0.1 to 0.5 mm. The method for manufacturing a high-temperature superconducting pickup coil according to claim 1 or 2, characterized in that:
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| JP (1) | JP2003060247A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007517209A (en) * | 2003-12-24 | 2007-06-28 | キネテイツク・リミテツド | Magnetic field gradient strength sensor |
| KR100753938B1 (en) | 2006-07-31 | 2007-08-31 | 순천향대학교 산학협력단 | Pickup coil for measuring AC magnetization loss of superconductor |
| JP2012026788A (en) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Japan Oil Gas & Metals National Corp | Magnetic sensor for underground resource exploration |
-
2001
- 2001-08-17 JP JP2001248081A patent/JP2003060247A/en active Pending
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| KR100753938B1 (en) | 2006-07-31 | 2007-08-31 | 순천향대학교 산학협력단 | Pickup coil for measuring AC magnetization loss of superconductor |
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