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バルク超電導体のパルス着磁法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P09S000383
掲載日 2010年3月19日
出願番号 特願2008-522405
登録番号 特許第4769301号
出願日 平成19年6月13日(2007.6.13)
登録日 平成23年6月24日(2011.6.24)
国際出願番号 JP2007061859
国際公開番号 WO2007148571
国際出願日 平成19年6月13日(2007.6.13)
国際公開日 平成19年12月27日(2007.12.27)
優先権データ
  • 特願2006-168650 (2006.6.19) JP
発明者
  • 松下 照男
  • 小田部 エドモンド 荘司
出願人
  • 国立大学法人九州工業大学
発明の名称 バルク超電導体のパルス着磁法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

バルク超電導体をパルス着磁法によって着磁させるに際し、バルク超電導体の上部及び/又は下部に銅材を配置することを特徴とするバルク超電導体のパルス着磁法。用いる銅材の厚みを変化させて、着磁を制御することもできる。本発明の着磁法によれば、バルク超電導体を電導体として使用するのではなく、非常に大きな磁力を持つ永久磁石として使用するために、簡便なパルス着磁法により、バルク超電導体を効率良く着磁することができる。

従来技術、競合技術の概要


高温超電導体が発見されて、バルク(塊)超電導体という新しい材料形態での応用分野が開拓されてきた。これまでの金属超電導体では、絶対零度付近の極低温での応用に限られていた。即ち、これまでの金属超電導体では、材料の比熱が低すぎて、バルクでの応用はできず、線材か薄膜のような形態でのみ応用が実現されてきた。それに対して、高温超電導体は、使用温度が液体窒素沸点程度と高く、比熱が格段に高くなるので、超電導体の不安定性があまり生じず、超電導体をバルクで応用することができるようになった。そして、最も期待されているのは、着磁を行って、永久磁石の代りに使う応用分野である。通常の永久磁石では、せいぜい数百mT(テスラ)(数千G(ガウス))の磁束密度しか発生できないが、バルク超電導体では17Tという高い磁束密度をも発生させることに成功している。



例えば、下記の非特許文献1では、高温バルク超電導体に、29Kで17Tの磁束密度を発生させることに成功している。この磁束密度の達成は、磁場中冷却という手法で行われている。つまり、バルク超電導体を臨界温度よりも高い温度にしておき、外部から超電導磁石を用いて高い磁束密度を与える。この状態で、バルク超電導体を冷却して(磁場中冷却)超電導状態にし、磁束密度を保つようにさせる。しかし、この方法では、着磁の際にいつも大きな超電導磁石を必要とする欠点がある。従って、より簡便な着磁方法が望まれている。

【非特許文献1】M.Tomita and M.Murakami, Nature, vol. 421, pp. 517 - 520 (2003)



簡便に磁束密度をバルク超電導体に発生させる方法として、パルス着磁が注目されてきている(例えば、特許文献1参照)。この方法は、バルク超電導体付近の銅コイルに、パルス電流を流して着磁する方法である。この方法では、超電導磁石に比べて簡便な装置で着磁できる利点があるものの、着磁される磁束密度の大きさは、数T程度と磁場中冷却に比べて低いことが問題とされている。小さい捕捉磁束密度の原因は、超電導体に磁束密度を外部から着磁させるときに、パルス状であるために磁束線の動きが速く、磁束線の動きに伴う発熱が大きく、そのために超電導体の温度が一瞬高くなり、磁束を補足する力が弱まり、一度内部に入った磁束が、パルス磁場の減少と共に捕捉できずに外部に抜け出てしまうためである。つまり、発熱を抑える工夫が必要である。そこで、発生した熱を効率的に取り除く工夫が提案されている(特許文献2と3参照)。この方法では、リング状にした銅によって厚みのある円盤型のバルク超電導体を挟み熱を逃す工夫をしているが、しかし、達成される磁束密度が未だ十分ではない。

【特許文献1】特開平10-154620号公報

【特許文献2】特開2004-319797号公報

【特許文献3】特開2005-294471号公報

産業上の利用分野


本発明は、バルク超電導体に着磁を行って永久磁石にするための、バルク超電導体のパルス着磁法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】バルク超電導体をパルス着磁法によって着磁させるに際し、磁場の印加方向に対してほぼ垂直な面内であって、バルク超電導体の外側の両側又は片側に、中央部分が厚く、周辺部分が薄い形状の銅材を配置することを特徴とするバルク超電導体のパルス着磁法。
産業区分
  • 磁性材料
  • 電子部品
  • 電子応用機器
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2008522405thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
詳細は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


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