Title:
Supratleitender Draht und Verfahren zu seiner Herstellung
Kind Code:
T5


Abstract:

Umfasst sind: ein erster supraleitender Drahtstab, der eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, und außerdem eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten aufweist, ein zweiter supraleitender Drahtstab, der eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist, und außerdem eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten aufweist, und ein Verbindungselement, das den ersten supraleitenden Drahtstab mit dem zweiten supraleitenden Drahtstab verbindet. Der erste supraleitende Drahtstab hat einen ersten Randabschnitt, wo die erste Verstärkungsschicht auf einer ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist, und der zweite supraleitende Drahtstab hat einen zweiten Randabschnitt, wo die zweite Verstärkungsschicht auf einer zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, wird durch das Verbindungselement mit der zweiten Vorderfläche verbunden, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet, und die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, wird durch das Verbindungselement mit der ersten Vorderfläche verbunden, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet.




Inventors:
Osabe, Goro (Osaka-shi, JP)
Yamazaki, Kohei (Osaka-shi, JP)
Kato, Takeshi (Osaka-shi, JP)
Application Number:
DE112016000034T
Publication Date:
01/25/2018
Filing Date:
05/23/2016
Assignee:
Sumitomo Electric Industries, Ltd. (Osaka-shi, JP)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
CBDL Patentanwälte, 47051, Duisburg, DE
Claims:
1. Supraleitender Draht, umfassend:
einen ersten supraleitenden Drahtstab, der eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist,
einen zweiten supraleitenden Drahtstab, der eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist, und
ein Verbindungselement, das den ersten supraleitenden Drahtstab mit dem zweiten supraleitenden Drahtstab verbindet,
wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite der ersten supraleitenden Schicht angeordnet sind, aufweist,
wobei der erste supraleitende Drahtstab einen ersten Randabschnitt aufweist, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite der zweiten supraleitenden Schicht angeordnet sind, aufweist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab einen zweiten Randabschnitt aufweist, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, durch das Verbindungselement mit der zweiten Vorderfläche verbunden ist, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet, und die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, durch das Verbindungselement mit der ersten Vorderfläche verbunden ist, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet.

2. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, wobei die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite vollständig an dem ersten Randabschnitt entfernt ist und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite vollständig an dem zweiten Randabschnitt entfernt ist.

3. Supraleitender Draht nach Anspruch 1 oder 2, der ein leitendes Element umfasst, dessen elektrischer Widerstandswert niedriger ist als der des Verbindungselements und das zwischen der ersten Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und der zweiten Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, angeordnet ist.

4. Supraleitender Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner ein erstes Verstärkungselement umfasst, das auf der ersten Verstärkungsschicht auf der ersten Rückflächenseite angeordnet ist, von dem ersten Randabschnitt hervorsteht und mit der zweiten Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite verbunden ist.

5. Supraleitender Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der ferner ein zweites Verstärkungselement umfasst, das auf der zweiten Verstärkungsschicht auf der zweiten Rückflächenseite angeordnet ist, von dem zweiten Randabschnitt hervorsteht und mit der ersten Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite verbunden ist.

6. Supraleitender Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der supraleitende Draht eine zulässige Zugfestigkeit hat, die größer oder gleich 80 % der kleineren der zulässigen Zugfestigkeiten des ersten supraleitenden Drahtstabes und des zweiten supraleitenden Drahtstabes ist.

7. Supraleitender Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der supraleitende Draht einen zulässigen Biegedurchmesser hat, der kleiner oder gleich dem Vierfachen des größeren der zulässigen Biegedurchmesser des ersten supraleitenden Drahtstabes und des zweiten supraleitenden Drahtstabes ist.

8. Supraleitender Draht, umfassend:
einen ersten supraleitenden Drahtstab, der eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist,
einen zweiten supraleitenden Drahtstab, der eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist, und
ein Verbindungselement, das den ersten supraleitenden Drahtstab mit dem zweiten supraleitenden Drahtstab verbindet,
wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite der ersten supraleitenden Schicht angeordnet sind, aufweist,
wobei der erste supraleitende Drahtstab einen ersten Randabschnitt aufweist, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite der zweiten supraleitenden Schicht angeordnet sind, aufweist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab einen zweiten Randabschnitt aufweist, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, durch das Verbindungselement mit der zweiten Vorderfläche verbunden wird, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet, und die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, durch das Verbindungselement mit der ersten Vorderfläche verbunden wird, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet,
wobei die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Rückflächenseite einen ersten hervorstehenden Abschnitt enthält, der von dem ersten Randabschnitt hervorsteht und mit der zweiten Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite verbunden ist, und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Rückflächenseite einen zweiten hervorstehenden Abschnitt enthält, der von dem zweiten Randabschnitt hervorsteht und mit der ersten Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite verbunden ist.

9. Supraleitender Draht nach Anspruch 8, wobei die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite vollständig an dem ersten Randabschnitt entfernt ist und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite vollständig an dem zweiten Randabschnitt entfernt ist.

10. Supraleitender Draht, umfassend:
einen ersten supraleitenden Drahtstab, der eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist,
einen zweiten supraleitenden Drahtstab, der eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist,
ein drittes Verstärkungselement, das zwischen der ersten Vorderfläche und der zweiten Vorderfläche angeordnet ist, und
ein Verbindungselement, das den ersten supraleitenden Drahtstab mit dem dritten Verstärkungselement verbindet und den zweiten supraleitenden Drahtstab mit dem dritten Verstärkungselement verbindet,
wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite der ersten supraleitenden Schicht angeordnet sind, aufweist,
wobei der erste supraleitende Drahtstab einen ersten Randabschnitt aufweist, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite der zweiten supraleitenden Schicht angeordnet sind, aufweist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab einen zweiten Randabschnitt aufweist, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, so angeordnet ist, dass sie der zweiten Vorderfläche zugewandt ist, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet,
wobei die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, so angeordnet ist, dass sie der ersten Vorderfläche zugewandt ist, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet,
wobei das dritte Verstärkungselement einen elektrischen Widerstandswert hat, der niedriger ist als der des Verbindungselements, und eine Festigkeit hat, die höher ist als die des Verbindungselements.

11. Supraleitender Draht nach Anspruch 10, wobei die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite vollständig an dem ersten Randabschnitt entfernt ist und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite vollständig an dem zweiten Randabschnitt entfernt ist.

12. Supraleitender Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die ersten Verstärkungsschichten eine Kompressionsdehnung auf der ersten supraleitenden Schicht erzeugen, und die zweiten Verstärkungsschichten eine Kompressionsdehnung auf der zweiten supraleitenden Schicht erzeugen.

13. Supraleitender Draht nach Anspruch 12, wobei
die Kompressionsdehnung auf der ersten supraleitenden Schicht, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, kleiner ist als die Kompressionsdehnung auf der ersten supraleitenden Schicht, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet, und
die Kompressionsdehnung auf der zweiten supraleitenden Schicht, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, kleiner ist als die Kompressionsdehnung auf der zweiten supraleitenden Schicht, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet.

14. Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Drahtes, das den Schritt des Verbindens eines ersten supraleitenden Drahtstabes mit einem zweiten supraleitenden Drahtstab durch ein Verbindungselement umfasst, wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, und der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist,
wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite angeordnet sind, aufweist,
wobei der erste supraleitende Drahtstab einen ersten Randabschnitt aufweist, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite angeordnet sind, aufweist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab einen zweiten Randabschnitt aufweist, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, durch das Verbindungselement mit der zweiten Vorderfläche verbunden wird, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet, und die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, durch das Verbindungselement mit der ersten Vorderfläche verbunden wird, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet.

15. Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes nach Anspruch 14, wobei die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, vollständig entfernt werden.

16. Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes nach einem der Ansprüche 14 und 15, das den Schritt des Einsetzens eines leitenden Elements mit einem elektrischen Widerstandswert, der niedriger ist als der des Verbindungselements, zwischen der ersten Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und der zweiten Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, umfasst.

17. Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Drahtes, das den Schritt des Verbindens eines ersten supraleitenden Drahtstabes mit einem zweiten supraleitenden Drahtstab umfasst, wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, und der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist,
wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite angeordnet sind, aufweist,
wobei der erste supraleitende Drahtstab einen ersten Randabschnitt aufweist, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite angeordnet sind, aufweist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab einen zweiten Randabschnitt aufweist, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, mit der zweiten Vorderfläche verbunden wird, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet,
wobei die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Rückflächenseite einen ersten hervorstehenden Abschnitt aufweist, der von dem ersten Randabschnitt hervorsteht,
wobei die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Rückflächenseite einen zweiten hervorstehenden Abschnitt aufweist, der von dem zweiten Randabschnitt hervorsteht,
wobei der erste hervorstehende Abschnitt mit der zweiten Vorderfläche verbunden wird und der zweite hervorstehende Abschnitt mit der ersten Vorderfläche verbunden wird.

18. Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes nach Anspruch 17, wobei die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, vollständig entfernt werden.

19. Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Drahtes, das den Schritt des Verbindens eines ersten supraleitenden Drahtstabes und eines zweiten supraleitenden Drahtstabes mit einem dritten Verstärkungselement durch ein Verbindungselement umfasst, wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, und der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist, und das dritte Verstärkungselement zwischen der ersten Vorderfläche und der zweiten Vorderfläche angeordnet ist,
wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite angeordnet sind, aufweist,
wobei der erste supraleitende Drahtstab einen ersten Randabschnitt aufweist, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite angeordnet sind, aufweist,
wobei der zweite supraleitende Drahtstab einen zweiten Randabschnitt aufweist, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist,
wobei die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, so angeordnet ist, dass sie der zweiten Vorderfläche zugewandt ist, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet, und
wobei die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, so angeordnet ist, dass sie der ersten Vorderfläche zugewandt ist, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet,
wobei das dritte Verstärkungselement einen elektrischen Widerstandswert hat, der niedriger ist als der des Verbindungselements, und eine Festigkeit hat, die höher ist als die des Verbindungselements.

20. Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes nach Anspruch 19, wobei die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, vollständig entfernt werden.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen supraleitenden Draht und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität auf der Basis der japanischen Anmeldung Nr. 2016-48786, eingereicht am 11. März 2016, und nimmt die gesamte Beschreibung der japanischen Anmeldung auf.

STAND DER TECHNIK

Um einen supraleitenden Draht für eine supraleitende Vorrichtung herzustellen, wird ein langer supraleitender Drahtstab benötigt. Im Allgemeinen erhält man einen langen supraleitenden Drahtstab durch aufeinanderfolgendes Verbinden mehrerer supraleitender Drahtstäbe.

Als eine Struktur, die mehrere supraleitende Drahtstäbe verbindet, wird eine Verbindungsstruktur vorgeschlagen, wie sie in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2011-238513 (PTD 1) beschrieben ist. Ein erster supraleitender Drahtstab, der in PTD 1 beschrieben ist, hat eine supraleitende Schicht, interne Lotschichten und Verstärkungsschichten. Ferner hat der in PTD 1 beschriebene supraleitende Drahtstab einen Randabschnitt. Ein in PTD 1 beschriebener zweiter supraleitender Drahtstab hat die gleiche Struktur wie der erste supraleitende Drahtstab.

Die supraleitende Schicht hat eine erste Fläche und eine zweite Fläche. Die Verstärkungsschichten sind auf der ersten Fläche und der zweiten Fläche angeordnet. Jedoch ist keine Verstärkungsschicht auf einer Region der ersten Fläche angeordnet, die sich auf einer Randabschnittseite befindet. Und zwar liegt die supraleitende Schicht in der Region der ersten Fläche frei, die sich auf der Randabschnittseite befindet. Die internen Lotschichten sind zwischen den Verstärkungsschichten und der ersten und zweiten Fläche angeordnet, um die Verstärkungsschichten mit der supraleitenden Schicht zu verbinden.

Die in PTD 1 beschriebene Verbindungsstruktur für supraleitende Drahtstäbe hat den ersten supraleitenden Drahtstab, einen zweiten supraleitenden Drahtstab und eine Verbindungslotschicht. Die supraleitende Schicht des ersten supraleitenden Drahtstabes, die in der Region der ersten Fläche frei liegt, die sich auf der Randabschnittseite befindet, ist so angeordnet, dass sie der supraleitenden Schicht des zweiten supraleitenden Drahtstabes zugewandt ist, die in der Region der ersten Fläche frei liegt, die sich auf der Randabschnittseite befindet. Die supraleitende Schicht des ersten supraleitenden Drahtstabes, die in der Region der ersten Fläche frei liegt, die sich auf der Randabschnittseite befindet, ist mit der supraleitenden Schicht des zweiten supraleitenden Drahtstabes, die in der Region der ersten Fläche frei liegt, die sich auf der Randabschnittseite befindet, durch Verbindungslot verbunden.

ZITIERUNGSLISTE

  • PATENTDOKUMENT PTD 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2011-238513

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Lösung der Aufgabe

Ein supraleitender Draht der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen ersten supraleitenden Drahtstab, der eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, einen zweiten supraleitenden Drahtstab, der eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist, und ein Verbindungselement, das den ersten supraleitenden Drahtstab mit dem zweiten supraleitenden Drahtstab verbindet. Der erste supraleitende Drahtstab hat eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite der ersten supraleitenden Schicht angeordnet sind. Der zweite supraleitende Drahtstab hat eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite der zweiten supraleitenden Schicht angeordnet sind.

Der erste supraleitende Drahtstab hat einen ersten Randabschnitt, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Der zweite supraleitende Drahtstab hat einen zweiten Randabschnitt, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist.

Die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, wird durch das Verbindungselement mit der zweiten Vorderfläche verbunden, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet, und die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, wird durch das Verbindungselement mit der ersten Vorderfläche verbunden, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Draufsicht eines supraleitenden Drahtes gemäß einer ersten Ausführungsform.

2A ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform verbunden sind.

2B ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu einem supraleitenden Draht gemäß einer ersten Variation der ersten Ausführungsform verbunden sind.

2C ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu einem supraleitenden Draht gemäß einer zweiten Variation der ersten Ausführungsform verbunden sind.

3 ist eine Querschnittsansicht eines supraleitenden Drahtes gemäß einer dritten Variation der ersten Ausführungsform.

4 ist eine schematische Ansicht einer supraleitenden Vorrichtung, die den supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform verwendet.

5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens für die Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform.

6A ist eine Querschnittsansicht eines ersten supraleitenden Drahtstabes, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt unterzogen wird.

6B ist eine Querschnittsansicht eines zweiten supraleitenden Drahtstabes, der dem Drahtstabverarbeitungsschritt unterzogen wird.

6C ist eine Querschnittsansicht einer Variation des ersten supraleitenden Drahtstabes, der dem Drahtstabverarbeitungsschritt unterzogen wird.

6D ist eine Querschnittsansicht einer Variation des zweiten supraleitenden Drahtstabes, der dem Drahtstabverarbeitungsschritt unterzogen wird.

7A ist eine Draufsicht des ersten supraleitenden Drahtstabes, der dem Drahtstabverarbeitungsschritt unterzogen wird, von einer ersten Vorderflächenseite aus gesehen.

7B ist eine Draufsicht einer Variation des ersten supraleitenden Drahtstabes, der dem Drahtstabverarbeitungsschritt unterzogen wird, von der ersten Vorderflächenseite aus gesehen.

7C ist eine Draufsicht einer anderen Variation des ersten supraleitenden Drahtstabes, der dem Drahtstabverarbeitungsschritt unterzogen wird, von der ersten Vorderflächenseite aus gesehen.

8A ist eine Draufsicht des zweiten supraleitenden Drahtstabes, der dem Drahtstabverarbeitungsschritt unterzogen wird, von einer zweiten Vorderflächenseite aus gesehen.

8B ist eine Draufsicht einer Variation des zweiten supraleitenden Drahtstabes, der dem Drahtstabverarbeitungsschritt unterzogen wird, von der zweiten Vorderflächenseite aus gesehen.

8C ist eine Draufsicht einer anderen Variation des zweiten supraleitenden Drahtstabes, der dem Drahtstabverarbeitungsschritt unterzogen wird, von der zweiten Vorderflächenseite aus gesehen.

9A ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass ein erster Randabschnitt des ersten supraleitenden Drahtstabes in dem Drahtstabverarbeitungsschritt erwärmt wird.

9B ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass eine erste Verstärkungsschicht des ersten supraleitenden Drahtstabes in dem Drahtstabverarbeitungsschritt abgelöst wird.

9C ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass ein erster Randabschnitt des ersten supraleitenden Drahtstabes in einer Variation des Drahtstabverarbeitungsschrittes erwärmt wird.

9D ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass eine erste Verstärkungsschicht des ersten supraleitenden Drahtstabes in der Variation des Drahtstabverarbeitungsschrittes abgelöst wird.

9E ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass ein Abschnitt des ersten Randabschnitts des ersten supraleitenden Drahtstabes in dem Drahtstabverarbeitungsschritt abgeschnitten wird.

10A ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform vor dem Verbinden in einem Drahtstabverbindungsschritt.

10B ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform zum Zeitpunkt des Verbindens in dem Drahtstabverbindungsschritt.

11A ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Variation der ersten Ausführungsform vor dem Verbinden in dem Drahtstabverbindungsschritt.

11B ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Variation der ersten Ausführungsform zum Zeitpunkt des Verbindens in dem Drahtstabverbindungsschritt.

12 ist eine Querschnittsansicht eines supraleitenden Drahtes gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel.

13 ist eine schematische Ansicht einer Messung des kritischen Stroms.

14 ist eine Querschnittsansicht eines supraleitenden Drahtes gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel.

15 ist eine Draufsicht eines supraleitenden Drahtes gemäß einer zweiten Ausführungsform.

16A ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu dem supraleitenden Draht gemäß der zweiten Ausführungsform verbunden sind.

16B ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu einem supraleitenden Draht gemäß einer Variation der zweiten Ausführungsform verbunden sind.

17 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens für die Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform.

18A ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform vor dem Verbinden in einem Drahtstabverbindungsschritt.

18B ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform zum Zeitpunkt des Verbindens in dem Drahtstabverbindungsschritt.

19 ist eine Draufsicht eines supraleitenden Drahtes gemäß einer dritten Ausführungsform.

20A ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu dem supraleitenden Draht gemäß der dritten Ausführungsform verbunden sind.

20B ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu einem supraleitenden Draht gemäß einer ersten Variation der dritten Ausführungsform verbunden sind.

21A ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu einem supraleitenden Draht gemäß einer zweiten Variation der dritten Ausführungsform verbunden sind.

21B ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu einem supraleitenden Draht gemäß einer dritten Variation der dritten Ausführungsform verbunden sind.

22 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens für die Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform.

23A ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform vor dem Verbinden in einem Drahtstabverbindungsschritt.

23B ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform zum Zeitpunkt des Verbindens in dem Drahtstabverbindungsschritt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN Durch die vorliegende Offenbarung zu lösende Aufgaben

Die in PTD 1 beschriebene Verbindungsstruktur für supraleitende Drahtstäbe besitzt möglicherweise keine ausreichenden mechanischen Eigenschaften, wenn sie einer Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen unterzogen wird. Wenn nämlich die in PTD 1 beschriebene Verbindungsstruktur für supraleitende Drahtstäbe einer Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen unterzogen wird, so ist es wahrscheinlich, dass eine Spannungskonzentration an Rändern eines Abschnitts auftritt, wo die supraleitenden Schichten einander zugewandt sind und sich das Verbindungslot dazwischen befindet.

Die vorliegende Offenbarung wurde in Anbetracht dieses Problem des Standes der Technik gemacht. Die vorliegende Offenbarung stellt einen supraleitenden Draht mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften bereit.

Wirkungen der vorliegenden Offenbarung

Gemäß der vorliegenden Offenbarung können gute mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden.

Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung

Als Erstes werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Listenform beschrieben.

  • (1) Ein supraleitender Draht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: einen ersten supraleitenden Drahtstab, der eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, einen zweiten supraleitenden Drahtstab, der eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist, und ein Verbindungselement, das den ersten supraleitenden Drahtstab mit dem zweiten supraleitenden Drahtstab verbindet. Der erste supraleitende Drahtstab hat eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite der ersten supraleitenden Schicht angeordnet sind. Der zweite supraleitende Drahtstab hat eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite der zweiten supraleitenden Schicht angeordnet sind.

Der erste supraleitende Drahtstab hat einen ersten Randabschnitt, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Der zweite supraleitende Drahtstab hat einen zweiten Randabschnitt, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist.

Die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, wird durch das Verbindungselement mit der zweiten Vorderfläche verbunden, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet, und die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, wird durch das Verbindungselement mit der ersten Vorderfläche verbunden, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet.

Mit dem supraleitenden Draht in (1) können gute mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden.

  • (2) In (1) kann die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite an dem ersten Randabschnitt vollständig entfernt werden, und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite kann an dem zweiten Randabschnitt vollständig entfernt werden.

Mit dem supraleitenden Draht in (2) kann der Wert des Verbindungswiderstandes zwischen dem ersten supraleitenden Drahtstab und dem zweiten supraleitenden Drahtstab reduziert werden.

  • (3) Der supraleitende Draht in (1) und (2) umfasst ein leitendes Element mit einem elektrischen Widerstandswert, der niedriger ist als der des Verbindungselements, und das leitende Element ist zwischen der ersten Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und der zweiten Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, angeordnet.

Mit dem supraleitenden Draht in (3) kann der Wert des Verbindungswiderstandes zwischen dem ersten supraleitenden Drahtstab und dem zweiten supraleitenden Drahtstab reduziert werden.

  • (4) Der supraleitende Draht in (1) bis (3) umfasst ferner ein erstes Verstärkungselement, das auf der ersten Verstärkungsschicht auf der ersten Rückflächenseite angeordnet ist, und das erste Verstärkungselement kann von dem ersten Randabschnitt hervorstehen und kann mit der zweiten Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite verbunden sein.

Mit dem supraleitenden Draht in (4) können bessere mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden.

  • (5) Der supraleitende Draht in (1) bis (4) umfasst ferner ein zweites Verstärkungselement, das auf der zweiten Verstärkungsschicht auf der zweiten Rückflächenseite angeordnet ist, und das zweite Verstärkungselement kann von dem zweiten Randabschnitt hervorstehen und kann mit der ersten Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite verbunden sein.

Mit dem supraleitenden Draht in (5) können bessere mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden.

  • (6) Der supraleitende Draht in (1) bis (5) kann eine zulässige Zugfestigkeit haben, die größer oder gleich 80 % der kleineren der zulässigen Zugfestigkeiten des ersten supraleitenden Drahtstabes und des zweiten supraleitenden Drahtstabes ist.

Mit dem supraleitenden Draht in (6) kann eine gute Zugeigenschaft erreicht werden.

  • (7) Der supraleitende Draht in (1) bis (6) kann einen zulässigen Biegedurchmesser haben, der kleiner oder gleich dem Vierfachen des größeren der zulässigen Biegedurchmesser des ersten supraleitenden Drahtstabes und des zweiten supraleitenden Drahtstabes ist.

Mit dem supraleitenden Draht in (7) kann eine gute Biegeeigenschaft erreicht werden.

  • (8) Ein supraleitender Draht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: einen ersten supraleitenden Drahtstab, der eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, einen zweiten supraleitenden Drahtstab, der eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist, und ein Verbindungselement, das den ersten supraleitenden Drahtstab mit dem zweiten supraleitenden Drahtstab verbindet. Der erste supraleitende Drahtstab hat eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite der ersten supraleitenden Schicht angeordnet sind. Der zweite supraleitende Drahtstab hat eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite der zweiten supraleitenden Schicht angeordnet sind.

Der erste supraleitende Drahtstab hat einen ersten Randabschnitt, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Der zweite supraleitende Drahtstab hat einen zweiten Randabschnitt, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist.

Die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, sind durch das Verbindungselement verbunden. Die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Rückflächenseite hat einen ersten hervorstehenden Abschnitt, der von dem ersten Randabschnitt hervorsteht und mit der zweiten Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite verbunden ist. Die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Rückflächenseite hat einen zweiten hervorstehenden Abschnitt, der von dem zweiten Randabschnitt hervorsteht und mit der ersten Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite verbunden ist.

Mit dem supraleitenden Draht in (8) können gute mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden.

  • (9) In dem supraleitenden Draht in (8) kann die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite an dem ersten Randabschnitt vollständig entfernt werden, und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite kann an dem zweiten Randabschnitt vollständig entfernt werden.

Mit dem supraleitenden Draht in (9) kann der Wert des Verbindungswiderstandes zwischen dem ersten supraleitenden Drahtstab und dem zweiten supraleitenden Drahtstab reduziert werden.

  • (10) Ein supraleitender Draht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen ersten supraleitenden Drahtstab, der eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, einen zweiten supraleitenden Drahtstab, der eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist, ein drittes Verstärkungselement, das zwischen der ersten Vorderfläche und der zweiten Vorderfläche angeordnet ist, und ein Verbindungselement, das den ersten supraleitenden Drahtstab mit dem dritten Verstärkungselement verbindet und den zweiten supraleitenden Drahtstab mit dem dritten Verstärkungselement verbindet. Der erste supraleitende Drahtstab hat eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite der ersten supraleitenden Schicht angeordnet sind. Der erste supraleitende Drahtstab hat einen ersten Randabschnitt, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Der zweite supraleitende Drahtstab hat eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite der zweiten supraleitenden Schicht angeordnet sind. Der zweite supraleitende Drahtstab hat einen zweiten Randabschnitt, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist.

Die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, ist so angeordnet, dass sie der zweiten Vorderfläche zugewandt ist, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet, und die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, ist so angeordnet, dass sie der ersten Vorderfläche zugewandt ist, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet. Das dritte Verstärkungselement hat einen elektrischen Widerstandswert, der niedriger ist als der des Verbindungselements, und eine Festigkeit, die höher ist als die des Verbindungselements.

Mit dem supraleitenden Draht in (10) können bessere mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden, und der Wert des Verbindungswiderstandes zwischen dem ersten supraleitenden Drahtstab und dem zweiten supraleitenden Drahtstab kann reduziert werden.

  • (11) In (10) kann die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite an dem ersten Randabschnitt vollständig entfernt werden, und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite kann an dem zweiten Randabschnitt vollständig entfernt werden.

Mit dem supraleitenden Draht in (11) kann der Wert des Verbindungswiderstandes zwischen dem ersten supraleitenden Drahtstab und dem zweiten supraleitenden Drahtstab reduziert werden.

  • (12) In dem supraleitenden Draht in (1) bis (11) können die ersten Verstärkungsschichten eine Kompressionsdehnung auf der ersten supraleitenden Schicht erzeugen, und die zweite Verstärkungsschichten kann eine Kompressionsdehnung auf der zweiten supraleitenden Schicht erzeugen.

Mit dem supraleitenden Draht in (12) können bessere mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden.

  • (13) In dem supraleitenden Draht in (12) kann die Kompressionsdehnung auf der ersten supraleitenden Schicht, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, kleiner sein als die Kompressionsdehnung auf der ersten supraleitenden Schicht, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet, und die Kompressionsdehnung auf der zweiten supraleitenden Schicht, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, kann kleiner sein als die Kompressionsdehnung auf der zweiten supraleitenden Schicht, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet.

Mit dem supraleitenden Draht in (13) kann der Wert des Verbindungswiderstandes zwischen dem ersten supraleitenden Drahtstab und dem zweiten supraleitenden Drahtstab reduziert werden.

  • (14) Ein Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Drahtes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst den Schritt des Verbindens eines ersten supraleitenden Drahtstabes mit einem zweiten supraleitenden Drahtstab, wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, und der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist. Der erste supraleitende Drahtstab hat eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite angeordnet sind. Der zweite supraleitende Drahtstab hat eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite angeordnet sind.

Der erste supraleitende Drahtstab hat einen ersten Randabschnitt, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Der zweite supraleitende Drahtstab hat einen zweiten Randabschnitt, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, wird durch ein Verbindungselement mit der zweiten Vorderfläche verbunden, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet. Die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, wird durch das Verbindungselement mit der ersten Vorderfläche verbunden, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet.

Mit dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (14) kann eine Verbindung eines supraleitenden Drahtes mit besseren mechanischen Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen hergestellt werden.

  • (15) In dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (14) können die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, vollständig entfernt werden.

Mit dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (15) kann der Wert des Verbindungswiderstandes reduziert werden.

  • (16) Das Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (14) und (15) kann ferner den Schritt des Einsetzens eines leitenden Elements zwischen der ersten Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und der zweiten Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, umfassen.

Mit dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (16) kann der Wert des Verbindungswiderstandes weiter reduziert werden.

  • (17) Ein Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Drahtes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst den Schritt des Verbindens eines ersten supraleitenden Drahtstabes mit einem zweiten supraleitenden Drahtstab, wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, und der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist. Der erste supraleitende Drahtstab hat eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf einer ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite angeordnet sind. Der zweite supraleitende Drahtstab hat eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf einer zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite angeordnet sind.

Der erste supraleitende Drahtstab hat einen ersten Randabschnitt, wo die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Der zweite supraleitende Drahtstab hat einen zweiten Randabschnitt, wo die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, wird durch ein Verbindungselement mit der zweiten Vorderfläche verbunden, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet.

Die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Rückflächenseite hat einen ersten hervorstehenden Abschnitt, der von dem ersten Randabschnitt hervorsteht. Die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Rückflächenseite hat einen zweiten hervorstehenden Abschnitt, der von dem zweiten Randabschnitt hervorsteht. Der erste hervorstehende Abschnitt ist mit der zweiten Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite verbunden. Der zweite hervorstehende Abschnitt ist mit der ersten Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite verbunden.

Mit dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (17) kann eine Verbindung eines supraleitenden Drahtes mit besseren mechanischen Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen hergestellt werden.

  • (18) In dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (17) können die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, vollständig entfernt werden.

Mit dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (18) kann der Wert des Verbindungswiderstandes reduziert werden.

  • (19) Ein Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Drahtes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst den Schritt des Verbindens eines ersten supraleitenden Drahtstabes und eines zweiten supraleitenden Drahtstabes mit einem dritten Verstärkungselement durch ein Verbindungselement, wobei der erste supraleitende Drahtstab eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche ist, aufweist, der zweite supraleitende Drahtstab eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche, die eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche ist, aufweist, und das dritte Verstärkungselement zwischen der ersten Vorderfläche und der zweiten Vorderfläche angeordnet ist. Der erste supraleitende Drahtstab hat einen ersten Randabschnitt, wo eine erste Verstärkungsschicht auf einer ersten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Der erste supraleitende Drahtstab hat eine erste supraleitende Schicht und erste Verstärkungsschichten, die auf der ersten Vorderflächenseite und einer ersten Rückflächenseite angeordnet sind. Der zweite supraleitende Drahtstab hat einen zweiten Randabschnitt, wo eine zweite Verstärkungsschicht auf einer zweiten Vorderflächenseite wenigstens teilweise entfernt ist. Der zweite supraleitende Drahtstab hat eine zweite supraleitende Schicht und zweite Verstärkungsschichten, die auf der zweiten Vorderflächenseite und einer zweiten Rückflächenseite angeordnet sind. Die erste Vorderfläche, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, ist so angeordnet, dass sie der zweiten Vorderfläche zugewandt ist, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet, und die zweite Vorderfläche, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, ist so angeordnet, dass sie der ersten Vorderfläche zugewandt ist, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet. Das dritte Verstärkungselement hat einen elektrischen Widerstandswert, der niedriger ist als der des Verbindungselements, und eine Festigkeit, die höher ist als die des Verbindungselements.

Mit dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (19) kann eine Verbindung eines supraleitenden Drahtes mit besseren mechanischen Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen und mit einem reduzierten Wert des Verbindungswiderstandes hergestellt werden.

  • (20) In dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (19) können die erste Verstärkungsschicht auf der ersten Vorderflächenseite, die sich an dem ersten Randabschnitt befindet, und die zweite Verstärkungsschicht auf der zweiten Vorderflächenseite, die sich an dem zweiten Randabschnitt befindet, vollständig entfernt werden.

Mit dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes in (20) kann der Wert des Verbindungswiderstandes reduziert werden.

Details von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung

Als Nächstes werden Details der Ausführungsformen beschrieben.

(Erste Ausführungsform)

Im Folgenden wird eine Konfiguration eines supraleitenden Drahtes gemäß einer ersten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

1 ist eine Draufsicht des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform. Wie in 1 gezeigt, hat der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform einen ersten supraleitenden Drahtstab 1, einen zweiten supraleitenden Drahtstab 2 und ein Verbindungselement 3 (siehe 2A). Für das Verbindungselement 3 wird zum Beispiel Lot, wie zum Beispiel eine eutektische Zinn(Sn)-Blei(Pb)-Legierung oder eine Zinn(Sn)-Indium(In)-Legierung, verwendet. Der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 haben jeweils eine bogenartige Form. Der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 sind durch das Verbindungselement 3 verbunden. Es ist anzumerken, dass, obgleich 1 nur den ersten supraleitenden Drahtstab 1 und den zweiten supraleitenden Drahtstab 2 zeigt, der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform auch durch Verbinden mehrerer supraleitender Drahtstäbe ausgebildet werden kann.

2A ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 zu dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform verbunden sind. Wie in 2A gezeigt, hat der erste supraleitende Drahtstab 1 eine erste supraleitende Schicht 11, erste Verstärkungsschichten 12, erste interne Verbindungselemente 13 und erste Flächenverbindungselemente 14. Der zweite supraleitende Drahtstab 2 hat eine zweite supraleitende Schicht 21, zweite Verstärkungsschichten 22, zweite interne Verbindungselemente 23 und zweite Flächenverbindungselemente 24. Der erste supraleitende Drahtstab 1 hat einen ersten Randabschnitt 1a. Der zweite supraleitende Drahtstab 2 hat einen zweiten Randabschnitt 2a. Der erste Randabschnitt 1a ist ein Abschnitt, der sich an einem Rand des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 in einer Längsrichtung befindet. Der zweite Randabschnitt 2a ist ein Abschnitt, der sich an einem Rand des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 in der Längsrichtung befindet.

Der erste supraleitende Drahtstab 1 hat eine erste Vorderfläche 1b und eine erste Rückfläche 1c. Die erste Rückfläche 1c ist eine Fläche gegenüber der ersten Vorderfläche 1b. Der zweite supraleitende Drahtstab 2 hat eine zweite Vorderfläche 2b und eine zweite Rückfläche 2c. Die zweite Rückfläche 2c ist eine Fläche gegenüber der zweiten Vorderfläche 2b.

Die erste supraleitende Schicht 11 und die zweite supraleitende Schicht 21 sind jeweils eine Schicht, die zum Beispiel ein supraleitendes Wismut(Bi)-basiertes Hochtemperaturoxid in einer Silber(Ag)-Ummantelung enthält. Jedoch ist die Konfiguration der ersten supraleitenden Schicht 11 und der zweiten supraleitenden Schicht 21 nicht darauf beschränkt.

Für die ersten Verstärkungsschichten 12 und die zweiten Verstärkungsschichten 22 wird zum Beispiel eine Nickel(Ni)-Legierung verwendet. Jedoch ist das für die ersten Verstärkungsschichten 12 und die zweiten Verstärkungsschichten 22 zu verwendende Material nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können ein Edelstahl, eine Kupfer(Cu)-Legierung oder dergleichen als die ersten Verstärkungsschichten 12 und die zweiten Verstärkungsschichten 22 verwendet werden. Es ist anzumerken, dass das für die ersten Verstärkungsschichten 12 zu verwendende Material das gleiche wie oder ein anderes als das für die zweiten Verstärkungsschichten 22 zu verwendende Material sein kann.

Für die ersten internen Verbindungselemente 13 und die zweiten internen Verbindungselemente 23 wird zum Beispiel bleifreies Lot, wie zum Beispiel eine Zinn(Sn)-Silber(Ag)-Legierung, verwendet. Die ersten internen Verbindungselemente 13 und die zweiten internen Verbindungselemente 23 haben bevorzugt einen Schmelzpunkt über dem Schmelzpunkt von Verbindungselement 3.

Für die ersten Flächenverbindungselemente 14 und die zweiten Flächenverbindungselemente 24 wird zum Beispiel bleifreies Lot, wie zum Beispiel eine Zinn(Sn)-Silber(Ag)-Legierung, verwendet. Es ist anzumerken, dass das Material für die ersten Flächenverbindungselemente 14 und die zweiten Flächenverbindungselemente 24 das gleiche wie oder ein anderes als das Material für die ersten internen Verbindungselemente 13 und die zweiten internen Verbindungselemente 23 sein kann. Die ersten Flächenverbindungselemente 14 und die zweiten Flächenverbindungselemente 24 haben bevorzugt einen Schmelzpunkt über dem Schmelzpunkt von Verbindungselement 3.

Die ersten Verstärkungsschichten 12 sind auf einer Seite der ersten Vorderfläche 1b und einer Seite der ersten Rückfläche 1c der ersten supraleitenden Schicht 11 angeordnet. Auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, wird die erste Verstärkungsschicht 12 vollständig entfernt.

2B ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 zu einem supraleitenden Draht gemäß einer ersten Variation der ersten Ausführungsform verbunden sind. Es ist anzumerken, dass, wie in 2B gezeigt, auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, die erste Verstärkungsschicht 12 teilweise entfernt werden kann. In diesem Fall ist zwar die Seite der ersten Vorderfläche 1b der ersten supraleitenden Schicht 11, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, mit der ersten Verstärkungsschicht 12 bedeckt, doch die Dicke der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, ist dünner als die Dicke der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet. Somit braucht der erste Randabschnitt 1a nur ein Abschnitt zu sein, wo die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b wenigstens teilweise entfernt ist.

Wie in 2A gezeigt, sind die zweiten Verstärkungsschichten 22 auf einer Seite der zweiten Vorderfläche 2b und einer Seite der zweiten Rückfläche 2c der zweiten supraleitenden Schicht 21 angeordnet. Auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, wird die zweite Verstärkungsschicht 22 vollständig entfernt.

Es ist anzumerken, dass, wie in 2B gezeigt, auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, die zweite Verstärkungsschicht 22 teilweise entfernt werden kann. In diesem Fall ist zwar die Seite der zweiten Vorderfläche 2b der zweiten supraleitenden Schicht 21, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, mit der zweiten Verstärkungsschicht 22 bedeckt, doch die Dicke der zweiten Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, ist dünner als die Dicke der zweiten Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet. Somit braucht der zweite Randabschnitt 2a nur ein Abschnitt zu sein, wo die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b wenigstens teilweise entfernt ist.

Die ersten Verstärkungsschichten 12 sind auf der ersten supraleitenden Schicht 11 mit einer daran angelegten mechanischen Spannung angeordnet. Dadurch erzeugen die ersten Verstärkungsschichten 12 eine Kompressionsdehnung auf der ersten supraleitenden Schicht 11. Die Kompressionsdehnung, die in der ersten supraleitenden Schicht 11 erzeugt wird, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, kann kleiner sein als die Kompressionsdehnung, die in der ersten supraleitenden Schicht 11 erzeugt wird, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet. Wenn die Kompressionsdehnung, die auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b der ersten supraleitenden Schicht 11 erzeugt wird, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, kleiner ist als die Kompressionsdehnung, die auf der Seite der ersten Rückfläche 1c der ersten supraleitenden Schicht 11 erzeugt wird, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, so hat der erste Randabschnitt 1a bevorzugt eine schmale Breite in der Längsrichtung. Genauer gesagt, ist in diesem Fall die Breite des ersten Randabschnitts 1a in der Längsrichtung bevorzugt nicht größer als 20 mm.

Die zweiten Verstärkungsschichten 22 sind auf der zweiten supraleitenden Schicht 21 mit einer daran angelegten mechanischen Spannung angeordnet. Dadurch erzeugen die zweiten Verstärkungsschichten 22 eine Kompressionsdehnung auf der zweiten supraleitenden Schicht 21. Die Kompressionsdehnung, die in der zweiten supraleitenden Schicht 21 erzeugt wird, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, kann kleiner sein als die Kompressionsdehnung, die in der zweiten supraleitenden Schicht 21 erzeugt wird, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet. Wenn eine Kompressionsdehnung, die auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b der zweiten supraleitenden Schicht 21 erzeugt wird, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, kleiner ist als die Kompressionsdehnung, die auf der Seite der zweiten Rückfläche 2c der zweiten supraleitenden Schicht 21 erzeugt wird, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, so hat der zweite Randabschnitt 2a bevorzugt eine schmale Breite in der Längsrichtung. Genauer gesagt, ist in diesem Fall die Breite des zweiten Randabschnitts 2a in der Längsrichtung bevorzugt nicht größer als 20 mm.

Es ist anzumerken, dass die Kompressionsdehnung durch ein Röntgen- oder Neutronendiffraktionsverfahren gemessen wird. Außerdem kann die Kompressionsdehnung unter Verwendung einer Federplatte gemessen werden.

Jedes erste interne Verbindungselement 13 ist zwischen der ersten supraleitenden Schicht 11 und jeder ersten Verstärkungsschicht 12 angeordnet. Dadurch werden die erste supraleitende Schicht 11 und die ersten Verstärkungsschichten 12 verbunden. Jedes zweite interne Verbindungselement 23 ist zwischen der zweiten supraleitenden Schicht 21 und jeder zweiten Verstärkungsschicht 22 angeordnet. Dadurch werden die zweite supraleitende Schicht 21 und die zweiten Verstärkungsschichten 22 verbunden. Es ist anzumerken, dass, wenn die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, vollständig entfernt ist, das erste interne Verbindungselement 13 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, entfernt werden kann. Wenn ferner die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, vollständig entfernt ist, so kann das zweite interne Verbindungselement 23 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, entfernt werden.

Die ersten Flächenverbindungselemente 14 sind auf ersten Verstärkungsschichten 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b und der Seite der ersten Rückfläche 1c angeordnet. Die zweiten Flächenverbindungselemente 24 sind auf zweiten Verstärkungsschichten 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b und der Seite der zweiten Rückfläche 2c angeordnet.

Die erste Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, ist mit der zweiten Vorderfläche 2b verbunden, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet. Genauer gesagt, ist das erste interne Verbindungselement 13 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, mit dem zweiten Flächenverbindungselement 24 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b verbunden, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet.

Die zweite Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, ist mit der ersten Vorderfläche 1b verbunden, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet. Genauer gesagt, ist das zweite interne Verbindungselement 23 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, mit dem ersten Flächenverbindungselement 14 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b verbunden, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet.

Es ist anzumerken, dass, wenn die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b angeordnet ist, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b angeordnet ist, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, wie in 2B gezeigt, ist die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, mit dem zweiten Flächenverbindungselement 24 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b verbunden, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, mit dem ersten Flächenverbindungselement 14 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b verbunden, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet.

Wie in 2A gezeigt, ist ein Raum zwischen einem Rand der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b und einem Rand der zweiten Verstärkungsschicht auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b angeordnet. An einer Position, die mit diesem Raum versehen ist, ist das erste interne Verbindungselement 13 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, mit dem zweiten internen Verbindungselement 23 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b verbunden, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet.

Es ist anzumerken, dass, wenn die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b angeordnet ist, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b angeordnet ist, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, wie in 2B gezeigt, ist die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, durch das Verbindungselement 3 mit der zweiten Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b verbunden, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet.

Zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, kann ein leitendes Element 31 in dem Verbindungselement 3 angeordnet sein. Für das leitende Element 31 wird ein Material mit einer höheren elektrischen Leitfähigkeit als die des Verbindungselements 3 verwendet. Wenn zum Beispiel das Verbindungselement 3 Lot ist, wie zum Beispiel eine Sn-Legierung, so wird Cu, Ag, Gold (Au) oder dergleichen für das leitende Element 31 verwendet.

2C ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 zu einem supraleitenden Draht gemäß einer zweiten Variation der ersten Ausführungsform verbunden sind. Wie in 2C gezeigt, braucht kein Raum zwischen einem Rand der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b und einem Rand der zweiten Verstärkungsschicht auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b angeordnet zu sein, d. h. der Rand der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b und der Rand der zweiten Verstärkungsschicht auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b können in Kontakt miteinander stehen. Es ist anzumerken, dass, wenn die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b angeordnet ist, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b angeordnet ist, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, kann ein Rand der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, mit einem Rand der zweiten Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b in Kontakt stehen, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet.

3 ist eine Querschnittsansicht einer dritten Variation des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform. Wie in 3 gezeigt, kann der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform ein erstes Verstärkungselement 4 und ein zweites Verstärkungselement 5 haben. Es ist anzumerken, dass der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform nur eines des ersten Verstärkungselements 4 und des zweiten Verstärkungselements 5 zu haben braucht.

Das erste Verstärkungselement 4 ist auf der ersten Rückfläche 1c des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 angeordnet. Ein Rand des ersten Verstärkungselements 4 steht von dem ersten Randabschnitts 1a hervor und ist mit der zweiten Vorderfläche 2b des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 durch das Verbindungselement 3 verbunden. Das zweite Verstärkungselement 5 ist auf der zweiten Rückfläche 2c des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 angeordnet. Ein Rand des zweiten Verstärkungselements 5 steht von dem zweiten Randabschnitts 2a hervor und ist mit der ersten Vorderfläche 1b des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 durch das Verbindungselement 3 verbunden. Das für das erste Verstärkungselement 4 und das zweite Verstärkungselement 5 zu verwendende Material kann von/zu dem für die ersten Verstärkungsschichten 12 und die zweiten Verstärkungsschichten 22 zu verwendenden Material verschieden oder gleich sein.

Eine Struktur einer supraleitenden Vorrichtung, die den supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform verwendet, wird im Folgenden beschrieben. 4 ist eine schematische Ansicht einer supraleitenden Vorrichtung 6, die den supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform verwendet. Die supraleitende Vorrichtung 6, die den supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform verwendet, ist zum Beispiel ein kälteschrankgekühltes supraleitendes Magnetsystem. Es ist anzumerken, dass die Vorrichtung, die den supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform verwendet, nicht darauf beschränkt ist.

Die supraleitende Vorrichtung 6, die den supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform verwendet, hat zum Beispiel einen supraleitenden Spulenkörper 61. Für den supraleitenden Spulenkörper 61 wird der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform verwendet. Die supraleitende Vorrichtung 6, die den supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform verwendet, hat außerdem als weitere Komponenten zum Beispiel einen wärmeisolierenden Behälter 62 zum Aufnehmen des supraleitenden Spulenkörpers 61, ein Kühlaggregat 63 zum Kühlen des supraleitenden Spulenkörpers 61, einen Kompressor 64 zum Antreiben des Kühlaggregates 63, und eine Stromquelle 65.

Ein Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.

5 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform. Wie in 5 gezeigt, hat das Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform einen Drahtstabverarbeitungsschritt S1 und einen Drahtstabverbindungsschritt S2.

6A ist eine Querschnittsansicht des ersten supraleitenden Drahtstabes 1, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 unterzogen wird. 6B ist eine Querschnittsansicht des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 unterzogen wird. Wie in den 6A und 6B gezeigt, werden die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, durch den Drahtstabverarbeitungsschritt S1 vollständig entfernt. 6C ist eine Querschnittsansicht einer Variation des ersten supraleitenden Drahtstabes 1, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 unterzogen wird. 6D ist eine Querschnittsansicht einer Variation des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 unterzogen wird. Wie in den 6C und 6D gezeigt, können die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, durch den Drahtstabverarbeitungsschritt S1 teilweise entfernt werden.

7A ist eine Draufsicht des ersten supraleitenden Drahtstabes 1, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 unterzogen wird, von der Seite der ersten Vorderfläche 1b aus gesehen. Wie in 7A gezeigt, kann die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, so entfernt werden, dass ein Rand der ersten Verstärkungsschicht 12 einen rechten Winkel mit der Längsrichtung des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 bildet. 7B ist eine Draufsicht einer Variation des ersten supraleitenden Drahtstabes 1, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 unterzogen wird, von der Seite der ersten Vorderfläche 1b aus gesehen. Es ist anzumerken, dass, wie in 7B gezeigt, die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, so entfernt werden kann, dass ein Rand der ersten Verstärkungsschicht 12 in Bezug auf die Längsrichtung des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 geneigt ist, und ein Rand des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 kann so entfernt werden, dass er in Bezug auf die Längsrichtung des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 geneigt ist. 7C ist eine Draufsicht einer anderen Variation des ersten supraleitenden Drahtstabes 1, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 unterzogen wird, von der Seite der ersten Vorderfläche 1b aus gesehen. Wie in 7C gezeigt, kann, wenn der Rand des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 so entfernt wird, dass er in Bezug auf die Längsrichtung des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 geneigt ist, auch ein Spitzenabschnitt davon entfernt werden.

8A ist eine Draufsicht des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 unterzogen wird, von der Seite der zweiten Vorderfläche 2b aus gesehen. Wie in 8A gezeigt, kann die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, so entfernt werden, dass ein Rand der zweiten Verstärkungsschicht 22 einen rechten Winkel mit der Längsrichtung des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 bildet. 8B ist eine Draufsicht einer Variation des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 unterzogen wird, von der Seite der zweiten Vorderfläche 2b aus gesehen. Es ist anzumerken, dass, wie in 8B gezeigt, die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, so entfernt werden kann, dass ein Rand der zweiten Verstärkungsschicht 22 in Bezug auf die Längsrichtung des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 geneigt ist, und ein Rand des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 kann so entfernt werden, dass er in Bezug auf die Längsrichtung des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 geneigt ist. In diesem Fall werden der Rand der zweiten Verstärkungsschicht 22 und der Rand des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 bevorzugt so entfernt, dass sie parallel zu dem Rand der ersten Verstärkungsschicht 12 und dem Rand des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 verlaufen, wenn die erste Vorderfläche 1b und die zweite Vorderfläche 2b einander überlappen, so dass sie einander zugewandt sind. 8C ist eine Draufsicht einer anderen Variation des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2, der einem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 unterzogen wird, von der Seite der zweiten Vorderfläche 2b aus gesehen. Es ist anzumerken, dass, wie in 8C gezeigt, wenn der Rand des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 so entfernt wird, dass er in Bezug auf die Längsrichtung des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 geneigt ist, ferner ein Spitzenabschnitt davon entfernt werden kann. Mit einer solchen Form kann eine Spannungskonzentration, die zwischen dem ersten supraleitenden Drahtstab 1 und dem zweiten supraleitenden Drahtstab 2 auftritt, weiter entspannt werden.

9A ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass der erste Randabschnitt 1a des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 in dem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 erwärmt wird. Wie in 9A gezeigt, wird in dem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 als Erstes Wärme H1 an den ersten Randabschnitt 1a des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 angelegt. Dadurch werden erste interne Verbindungselemente 13, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befinden, geschmolzen. Es ist anzumerken, dass, da die ersten internen Verbindungselemente 13, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befinden, geschmolzen werden, die Kompressionsdehnung aufgehoben wird, die durch die ersten Verstärkungsschichten 12 an die erste supraleitende Schicht 11, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, angelegt wird.

9B ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass die erste Verstärkungsschicht 12 des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 in dem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 abgelöst wird. Als Nächstes wird, wie in 9B gezeigt, die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b abgelöst. Das Ablösen der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b wird ausgeführt, wenn die ersten internen Verbindungselemente 13, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befinden, schmelzflüssig sind (das heißt, während Wärme H1 angelegt wird). Ein abgelöster Abschnitt der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b wird durch Schneiden oder dergleichen entfernt.

9C ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass der erste Randabschnitt 1a des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 in einer Variation des Drahtstabverarbeitungsschrittes S1 erwärmt wird. 9D ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass die erste Verstärkungsschicht 12 des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 in der Variation des Drahtstabverarbeitungsschrittes S1 abgelöst wird. Wie in den 9C und 9D gezeigt, braucht Wärme H2 nur an einen Rand des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 auf der Seite des ersten Randabschnitts 1a angelegt zu werden, und dann kann die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b abgelöst werden. In diesem Fall werden nur die ersten internen Verbindungselemente 13, die sich an dem Rand auf der Seite des ersten Randabschnitts 1a befinden, durch Wärme H2 geschmolzen. Das heißt, der größte Teil der ersten internen Verbindungselemente 13, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befinden, wird nicht geschmolzen. Darum wird die Kompressionsdehnung, die durch die ersten Verstärkungsschichten 12 an die erste supraleitende Schicht 11, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, angelegt wird, nicht aufgehoben. 9E ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass ein Abschnitt des ersten Randabschnitts 1a des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 in dem Drahtstabverarbeitungsschritt S1 abgeschnitten wird. Es ist anzumerken, dass, wie in 9E gezeigt, ein Abschnitt des ersten Randabschnitts 1a, der die ersten internen Verbindungselemente 13 enthält, die durch Wärme H2 geschmolzen werden, durch Schneiden entfernt werden können.

Es ist anzumerken, dass, wenn die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, teilweise entfernt werden, ein Polieren an der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, ausgeführt wird.

Die gleiche Verarbeitung wie die für den ersten supraleitenden Drahtstab 1 wird ebenfalls an dem zweiten supraleitenden Drahtstab 2 ausgeführt, wodurch die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, vollständig oder teilweise entfernt wird.

10A ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform vor dem Verbinden in dem Drahtstabverbindungsschritt S2. Wie in 10A gezeigt, werden in dem Drahtstabverbindungsschritt S2 als Erstes der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 so angeordnet, dass die erste Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt ist, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und die zweite Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, der ersten Vorderfläche 1b zugewandt ist, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet.

11A ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Variation der ersten Ausführungsform vor dem Verbinden in dem Drahtstabverbindungsschritt S2. Wie in 11A gezeigt, wird, wenn das erste Verstärkungselement 4 bereitgestellt wird, das erste Verstärkungselement 4 ferner auf der Seite der ersten Rückfläche 1c und der Seite der zweiten Vorderfläche 2b angeordnet. Wenn das zweite Verstärkungselement 5 bereitgestellt wird, so wird ferner das zweite Verstärkungselement 5 auf der Seite der zweiten Rückfläche 2c und der Seite der ersten Vorderfläche 1b angeordnet.

Bei dieser Gelegenheit wird, wie in 11A gezeigt, das Verbindungselement 3 zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt befindet, zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, angeordnet. Zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, kann das leitende Element 31 in das Verbindungselement 3 eingesetzt werden. Es ist anzumerken, dass das Verbindungselement 3 zum Beispiel in Form einer Paste, eines Bogens oder dergleichen aufgebracht wird. Ferner kann vor dem Verbinden ein Flussmittel auf die erste Vorderfläche 1b des ersten supraleitenden Drahtstabes 1, die zweite Vorderfläche 2b des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2, die Flächen des Verbindungselements 3 und die Flächen des leitenden Elements 31 aufgebracht werden.

Es ist anzumerken, dass, wenn das erste Verstärkungselement 4 und das zweite Verstärkungselement 5 angeordnet werden, das Verbindungselement 3 ebenfalls zwischen dem ersten Verstärkungselement 4 und sowohl der ersten Rückfläche 1c als auch der zweiten Vorderfläche 2b und zwischen dem zweiten Verstärkungselement 5 und sowohl der ersten Vorderfläche 1b als auch der zweiten Rückfläche 2c angeordnet wird, wie in 11A gezeigt. In diesem Fall kann vor dem Verbinden ebenfalls Flussmittel auf die erste Rückfläche 1c des ersten supraleitenden Drahtstabes 1, die zweite Rückfläche 2c des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2, eine Fläche des ersten Verstärkungselements 4 auf einer Seite, die der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt ist, eine Fläche des zweiten Verstärkungselements 5 auf einer Seite, die der ersten Vorderfläche 1b zugewandt ist, und Flächen des Verbindungselements 3 aufgebracht werden.

10B ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform zum Zeitpunkt des Verbindens in dem Drahtstabverbindungsschritt S2. Danach, wie in 10B gezeigt, wird das Verbinden des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 ausgeführt. Genauer gesagt, wird ein Druck Ρ an einen Abschnitt angelegt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 sich überlappen. Bevorzugt wird der Druck Ρ ab dem Zeitpunkt, an dem das Anlegen von Wärme H3 beginnt, wie später noch beschrieben wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Abkühlen beendet ist, auf dem gleichen Niveau gehalten. Danach wird Wärme H3 an den ersten supraleitenden Drahtstab 1 und den zweiten supraleitenden Drahtstab 2 angelegt. Durch die Wärme H3 wird das Verbindungselement 3 geschmolzen, während die ersten internen Verbindungselemente 13, die ersten Flächenverbindungselemente 14, die zweiten internen Verbindungselemente 23 und die zweiten Flächenverbindungselemente 24 nicht geschmolzen werden. Die Erwärmungsdauer, über die die Wärme H3 angelegt wird, beträgt bevorzugt mehr als oder gleich 10 Sekunden. Nach Ablauf der Erwärmungsdauer wird ein Abkühlen zum Beispiel unter Verwendung eines Kühlgebläses oder dergleichen ausgeführt. Aus Sicherheitsgründen wird das Abkühlen bevorzugt ausgeführt, bis die Temperatur kleiner oder gleich 50°C ist. Dadurch wird das Verbinden des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 ausgeführt.

11B ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Variation der ersten Ausführungsform zum Zeitpunkt des Verbindens in dem Drahtstabverbindungsschritt S2. Wenn das erste Verstärkungselement 4 und das zweite Verstärkungselement 5 bereitgestellt werden, wird ein Druck Ρ an einen Abschnitt, wo das erste Verstärkungselement 4 und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b sich überlappen, und einen Abschnitt, wo das zweite Verstärkungselement 5 und die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b sich überlappen, angelegt, wie in 11B gezeigt. Bevorzugt wird der Druck Ρ ab dem Zeitpunkt, an dem das Anlegen von Wärme H3 beginnt, wie später noch beschrieben wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Abkühlen beendet ist, auf dem gleichen Niveau gehalten. Danach wird Wärme H3 an den ersten supraleitenden Drahtstab 1 und den zweiten supraleitenden Drahtstab 2 angelegt. Durch die Wärme H3 wird das Verbindungselement 3 geschmolzen, während die ersten internen Verbindungselemente 13, die ersten Flächenverbindungselemente 14, die zweiten internen Verbindungselemente 23 und die zweiten Flächenverbindungselemente 24 nicht geschmolzen werden. Die Erwärmungsdauer, über die die Wärme H3 angelegt wird, beträgt bevorzugt mehr als oder gleich 10 Sekunden. Nach Ablauf der Erwärmungsdauer wird ein Abkühlen zum Beispiel unter Verwendung eines Kühlgebläses oder dergleichen ausgeführt. Aus Sicherheitsgründen wird das Abkühlen bevorzugt ausgeführt, bis die Temperatur kleiner oder gleich 50°C ist. Dadurch wird das Verbindungselement 3 geschmolzen, das erste Verstärkungselement 4 wird mit der zweiten Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b verbunden, und das zweite Verstärkungselement 5 wird mit der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b verbunden.

Die Auswirkung des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform wird im Folgenden im Vergleich mit Vergleichsbeispielen beschrieben.

Als Erstes wird eine Struktur eines supraleitenden Drahtes gemäß einem Vergleichsbeispiel beschrieben. 12 ist eine Querschnittsansicht eines supraleitenden Drahtes gemäß einem ersten Vergleichbeispiel. Wie in 12 gezeigt, hat der supraleitende Draht gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel einen ersten supraleitenden Drahtstab 1, einen zweiten supraleitenden Drahtstab 2 und ein Verbindungselement 3. Die Strukturen des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstab 2 des supraleitenden Drahtes gemäß dem ersten Vergleichbeispiel sind die gleichen wie die des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform.

Jedoch werden in dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 durch das Verbindungselement 3 so verbunden, dass die Seite der ersten Vorderfläche 1b der ersten supraleitenden Schicht 11, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, der Seite der zweiten Vorderfläche 2b der zweiten supraleitenden Schicht 21 gegenüber liegt, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet. In dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel dienen Ränder eines Abschnitts, wo die Seite der ersten Vorderfläche 1b der ersten supraleitenden Schicht 11, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, mit der Seite der zweiten Vorderfläche 2b der zweiten supraleitenden Schicht 21, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, verbunden ist, als Spannungskonzentrationspunkte. Ferner gibt es in dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel eine Stelle, wo die erste Verstärkungsschicht 12 und die zweite Verstärkungsschicht 22 nicht in der Mitte in der Längsrichtung verbunden sind (die Verstärkungsschichten sind nicht durchgängig).

Als Nächstes werden Ergebnisse eines Biegeversuchs und einer Zugprüfung beschrieben, die an dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform und dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel ausgeführt wurden. Sowohl in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform als auch dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel, die für den Biegeversuch und die Zugprüfung verwendet wurden, haben der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 eine Breite von 4,5 mm und eine Dicke von 0,31 mm, bestehen die ersten internen Verbindungselemente 13 und die zweiten internen Verbindungselemente 23 aus Pb-freiem Lot, besteht das Verbindungselement 3 aus eutektischem PbSn-Lot, bestehen die ersten Verstärkungsschichten 12 und die zweiten Verstärkungsschichten 22 aus einer Ni-Legierung, und beträgt eine Überlappungslänge des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 (Lappungslänge) 20 mm.

Vor dem Biegeversuch und der Zugprüfung wird eine Messung des kritischen Stroms an dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform und dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel ausgeführt. 13 ist eine schematische Ansicht der Messung des kritischen Stroms. Wie in 13 gezeigt, wird diese Messung des kritischen Stroms durch Erhalten einer Strom-Spannung-Kurve in flüssigem Stickstoff mittels eines Vier-Anschluss-Verfahrens, bei dem eine Distanz zwischen Spannungsanschlüssen auf 220 mm eingestellt wird und ein Abschnitt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 verbunden sind, in der Mitte des Spannungsanschlusses positioniert ist, und Lesen eines Stromwertes auf der Basis einer Kurve, die so berechnet ist, dass sie eine Widerstandskomponente, die das Ohmsche Gesetz erfüllt, aus der erhaltenen Kurve bei einem Elektrisches-Feld-Kriterium von 1 μV/cm entfernt, ausgeführt.

Der Biegeversuch wird durch Ausführen der Messung des kritischen Stroms sowohl an dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform als auch an dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel, die einem Biegewechsel unterzogen wurden, und Messen eines Biegeradius (zulässiger Biegedurchmesser), der erhalten wird, wenn jeder supraleitende Draht, der einem Biegewechsel unterzogen wurde, einen kritischen Strom von weniger als 95 % des kritischen Stroms hat, der vor dem Biegeversuch gemessen wurde, ausgeführt. Es ist anzumerken, dass das beidseitige Biegen durch Biegen des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 entlang einer Aufspannvorrichtung mit einem vorgegebenen Durchmesser, und anschließendes weiteres Biegen des zweiten supraleitenden Drahtstab 2 entlang der Aufspannvorrichtung bei Raumtemperatur, ausgeführt wird. Wenn jeder supraleitende Draht einen kritischen Strom von mehr als 95 % des kritischen Stroms, der vor dem Biegeversuch gemessen wurde, im Ergebnis des Biegewechsels hat und danach der Messung des kritischen Stroms unterzogen wird, so werden der Biegewechsel unter Verwendung einer Aufspannvorrichtung mit einem kleineren Durchmesser und die Messung des kritischen Stroms wiederholt.

Wenn der oben beschriebene Biegeversuch sowohl an dem ersten supraleitenden Drahtstab 1 als auch an dem zweiten supraleitenden Drahtstab 2 ausgeführt wurde, so hatte jeder supraleitende Drahtstab einen zulässigen Biegedurchmesser von 40 mm. Wenn der oben beschriebene Biegeversuch an dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel ausgeführt wurde, so hatte der supraleitende Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel einen zulässigen Biegedurchmesser von 180 mm (das 4,5-fache des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2). Wenn hingegen der oben beschriebene Biegeversuch an dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wurde, so hatte der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform einen zulässigen Biegedurchmesser von 80 mm (das Doppelte des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2). Und zwar besaß der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform ein Biegevermögen, das 2,25-mal besser war als das des supraleitenden Drahtes gemäß dem ersten Vergleichbeispiel. Es ist anzumerken, dass, wenn das leitende Element 31 in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet wurde, der supraleitende Draht einen zulässigen Biegedurchmesser von 90 mm hatte.

Die Zugprüfung wird in flüssigem Stickstoff ausgeführt. Die Zugprüfung wird durch Ausführen der Messung des kritischen Stroms sowohl an dem supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform als auch an dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel, während eine vorgegebene Zugkraft daran angelegt wird, und Messen einer Zugkraft, die erhalten wird, wenn jeder supraleitende Draht mit der daran angelegten Zugkraft einen kritischen Strom von weniger als 95 % des kritischen Stroms hat, der vor der Zugprüfung gemessen wird, ausgeführt. Eine zulässige Zugfestigkeit wird durch Dividieren der Zugkraft durch eine Drahtstabbreite und ferner durch eine Drahtstabdicke berechnet. (Wenn die ersten Verstärkungsschichten 12 und die zweiten Verstärkungsschichten 22 aus dem gleichen Material bestehen, so werden die Durchschnittswerte von Drahtstabbreiten und Drahtstabdicken des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 als die Drahtstabbreite und die Drahtstabdicke verwendet. Wenn die ersten Verstärkungsschichten 12 und die zweiten Verstärkungsschichten 22 aus verschiedenen Materialien bestehen, so werden eine Drahtstabbreite und eine Drahtstabdicke des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 oder des zweiten supraleitendes Drahtstabes 2, der die geringere Zugfestigkeit hat, als die Drahtstabbreite und die Drahtstabdicke verwendet). Es ist anzumerken, dass, wenn jeder supraleitende Draht einen kritischen Strom von mehr als 95 % des kritischen Stroms hat, der vor der Zugprüfung gemessen wurde, als ein Ergebnis dessen, dass er mit angelegter Zugkraft der Messung des kritischen Stroms unterzogen wurde, die Messung des kritischen Stroms mit einer höheren angelegten Zugkraft wiederholt wird.

Wenn die oben beschriebene Zugprüfung sowohl an dem ersten supraleitenden Drahtstab 1 als auch an dem zweiten supraleitenden Drahtstab 2 ausgeführt wurde, hatte jeder supraleitende Drahtstab eine zulässige Zugspannung von 424 MPa. Wenn die oben beschriebene Zugprüfung an dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel ausgeführt wurde, hatte der supraleitende Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel eine zulässige Zugfestigkeit von 165 MPa (39 % von jedem von dem ersten supraleitenden Drahtstab 1 und dem zweiten supraleitenden Drahtstab 2). Wenn andererseits die oben beschriebene Zugprüfung an dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wurde, hatte der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform eine zulässige Zugfestigkeit von 389 MPa (91 % von jedem von dem ersten supraleitenden Drahtstab 1 und dem zweiten supraleitenden Drahtstab 2). Der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform besaß nämlich ein um 2,33-mal besseres Zugverhalten im Vergleich zu dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel. Es ist anzumerken, dass, wenn das leitende Element 31 in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet wurde, der supraleitende Draht eine zulässige Zugfestigkeit von 389 MPa hatte.

Wie oben beschrieben, hat der supraleitende Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel Spannungskonzentrationspunkte, und die Verstärkungsschichten sind in der Mitte in der Längsrichtung nicht durchgängig. Andererseits hat der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform keinen signifikanten Spannungskonzentrationspunkt, und die erste Verstärkungsschicht 12 und die zweite Verstärkungsschicht 22 sind durchgängig in der Längsrichtung verbunden. Darum können mit dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform gute mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden, wie aus dem oben beschriebenen Biegeversuch zu erkennen ist.

Es ist anzumerken, dass, da die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, nicht vorhanden ist (oder dünner ist als die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet) und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, nicht vorhanden ist (oder dünner ist als die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet), in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform eine Erhöhung des Verbindungswiderstandes aufgrund der Tatsache, dass die erste Verstärkungsschicht 12 und die zweite Verstärkungsschicht 22 zwischen der ersten supraleitenden Schicht 11 und der zweiten supraleitenden Schicht 21 vorhanden sind, unterdrückt wird. Eine diesbezügliche Beschreibung folgt unten.

Als Erstes wird eine Struktur eines supraleitenden Drahtes gemäß einem zweiten Vergleichbeispiel beschrieben.

14 ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel. Wie in 14 gezeigt, hat der supraleitende Draht gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel einen ersten supraleitenden Drahtstab 1, einen zweiten supraleitenden Drahtstab 2 und ein Verbindungselement 3. Der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 werden durch das Verbindungselement 3 so verbunden, dass die erste Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt ist, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet.

Der erste supraleitende Drahtstab 1 in dem supraleitenden Draht gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel unterscheidet sich von dem in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, die gleiche Dicke haben. Ferner unterscheidet sich der zweite supraleitende Drahtstab 2 in dem supraleitenden Draht gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel von dem in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, die gleiche Dicke haben.

Als Nächstes wird ein Verbindungswiderstandsmessungstest beschrieben, der an dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform und dem supraleitenden Draht gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel ausgeführt wird. Sowohl in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform als auch dem supraleitenden Draht gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel haben der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 eine Breite von 4,5 mm und eine Dicke von 0,31 mm, die ersten internen Verbindungselemente 13 und die zweiten internen Verbindungselemente 23 bestehen aus Pb-freiem Lot, das Verbindungselement 3 besteht aus eutektischem PbSn-Lot, die ersten Verstärkungsschichten 12 und die zweiten Verstärkungsschichten 22 bestehen aus einer Ni-Legierung, und eine Überlappungslänge des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 (Lappungslänge) beträgt 20 mm.

Es ist anzumerken, dass dieser Verbindungswiderstandsmessungstest durch Erhalten einer Strom-Spannung-Kurve in flüssigem Stickstoff mittels eines Vier-Anschluss-Verfahrens, bei dem eine Distanz zwischen Spannungsanschlüssen auf 220 mm eingestellt wird und ein Abschnitt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 verbunden werden, in der Mitte des Spannungsanschlusses positioniert wird, und Berechnen einer Neigung einer Widerstandskomponente, die das Ohmsche Gesetz erfüllt, anhand der erhaltenen Kurve ausgeführt wird.

Wenn der oben beschriebene Verbindungswiderstandsmessungstest an dem supraleitenden Draht gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel ausgeführt wurde, hatte der supraleitende Draht gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel einen Verbindungswiderstand von 696 nΩ. Wenn andererseits der oben beschriebene Verbindungswiderstandsmessungstest an dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wurde, hatte der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform einen Verbindungswiderstand von 109 nΩ. Der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform besaß einen Verbindungswiderstand, der 6,39-mal besser war als der des supraleitenden Drahtes gemäß dem ersten Vergleichbeispiel. Es ist anzumerken, dass, wenn das leitende Element 31 in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet wurde, der supraleitende Draht einen Verbindungswiderstand von 73 nΩ hatte.

Es ist anzumerken, dass, wenn der Biegeversuch und die Zugprüfung, wie oben beschrieben, an dem supraleitenden Draht gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel als Referenz ausgeführt wurden, der supraleitende Draht einen zulässigen Biegedurchmesser von 150 mm und eine zulässige Zugfestigkeit von 424 MPa hatte.

Wie oben beschrieben, ist in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, nicht vorhanden (oder dünner als die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet), und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, ist nicht vorhanden (oder dünner als die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet). Andererseits hat in dem supraleitenden Draht gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet und die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, eine gleichmäßige Dicke, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet und die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, hat eine gleichmäßige Dicke.

In dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform haben die erste Verstärkungsschicht 12 und die zweite Verstärkungsschicht 22 mit einem relativ hohen elektrischen Widerstandswert, die zwischen der ersten supraleitenden Schicht 11 und der zweiten supraleitenden Schicht 21 angeordnet sind, nämlich geringere Dicken als die in dem supraleitenden Draht gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel. Darum wird eine Erhöhung des Verbindungswiderstandes in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform vermieden.

Wenn in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, vollständig entfernt ist und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, vollständig entfernt ist, so haben die erste Verstärkungsschicht 12 und die zweite Verstärkungsschicht 22 mit einem relativ hohen elektrischen Widerstandswert, die zwischen der ersten supraleitenden Schicht 11 und der zweiten supraleitenden Schicht 21 angeordnet sind, noch geringere Dicken. Darum kann in diesem Fall der Wert des Verbindungswiderstandes weiter reduziert werden.

Wenn das leitende Element 31 in dem Verbindungselement 3 in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet ist, so kann der Verbindungswiderstand zwischen der ersten supraleitenden Schicht 11 und der zweiten supraleitenden Schicht 21 weiter reduziert werden, weil das leitende Element 31 einen elektrischen Widerstandswert hat, der niedriger ist als der des Verbindungselements 3.

Wenn der supraleitende Draht gemäß der ersten Ausführungsform das erste Verstärkungselement 4 und das zweite Verstärkungselement 5 hat, so verstärken das erste Verstärkungselement 4 und das zweite Verstärkungselement 5 die Verbindung des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 durch das Verbindungselement 3. Darum können in diesem Fall bessere mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden.

Wenn in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform die ersten Verstärkungsschichten 12 eine Kompressionsdehnung auf der ersten supraleitenden Schicht 11 erzeugen und die zweiten Verstärkungsschichten 22 eine Kompressionsdehnung auf der zweiten supraleitenden Schicht 21 erzeugen, so wird eine Zugspannung, die in der ersten supraleitenden Schicht 11 und der zweiten supraleitenden Schicht 21 auftritt, wenn eine Biegeverformung, Zugverformung oder dergleichen daran angelegt wird, entspannt. Darum können in diesem Fall bessere mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden.

Wenn in dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform die Kompressionsdehnung auf der ersten supraleitenden Schicht 11, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, kleiner ist als die Kompressionsdehnung auf der ersten supraleitenden Schicht, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die Kompressionsdehnung auf der zweiten supraleitenden Schicht 21, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, kleiner ist als die Kompressionsdehnung auf der zweiten supraleitenden Schicht 21, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, so weisen der erste Randabschnitt 1a und der zweite Randabschnitt 2a ein geringfügiges Verziehen auf, wenn die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, entfernt werden. Darum können in diesem Fall der erste Randabschnitt 1a und der zweite Randabschnitt 2a jeder eine größer Breite haben, und infolge dessen kann der Verbindungswiderstand zwischen dem ersten supraleitenden Drahtstab 1 und dem zweiten supraleitenden Drahtstab 2 weiter reduziert werden.

(Zweite Ausführungsform)

Im Folgenden wird ein supraleitender Draht gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Es ist anzumerken, dass hier vor allem die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform beschrieben werden.

Eine Struktur des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. 15 ist eine Draufsicht des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform. Wie in 15 gezeigt, hat der supraleitende Draht gemäß der zweiten Ausführungsform einen ersten supraleitenden Drahtstab 1, einen zweiten supraleitenden Drahtstab 2 und ein Verbindungselement 3 (siehe 16A) wie im Fall des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform.

16A ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 zu dem supraleitenden Draht gemäß der zweiten Ausführungsform verbunden sind. 16B ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 zu einem supraleitenden Draht gemäß einer Variation der zweiten Ausführungsform verbunden sind. Wie in den 16A und 16B gezeigt, unterscheiden sich die Form der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Rückfläche 1c des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und die Form der zweiten Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Rückfläche 2c des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 von denen des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform.

Genauer gesagt, hat die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Rückfläche 1c einen ersten hervorstehenden Abschnitt 12a, der von dem ersten Randabschnitts 1a hervorsteht. Der erste hervorstehende Abschnitt 12a ist mit der zweiten Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b durch das Verbindungselement 3 verbunden. Die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Rückfläche 2c hat einen zweiten hervorstehenden Abschnitt 22a, der von dem zweiten Randabschnitts 2a hervorsteht. Der zweite hervorstehende Abschnitt 22a ist mit der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b durch das Verbindungselement 3 verbunden.

Die erste Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, ist so angeordnet, dass sie der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt ist, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und mit der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, durch das Verbindungselement 3 verbunden ist. Der supraleitende Draht gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich ebenfalls in dieser Hinsicht von dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform.

Genauer gesagt, wird, wie in 16A gezeigt, das erste interne Verbindungselement 13 auf der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, mit dem zweiten internen Verbindungselement 23 auf der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, verbunden. Es ist anzumerken, dass, wenn die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b der ersten supraleitenden Schicht 11, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, angeordnet ist und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b der zweiten supraleitenden Schicht, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, angeordnet ist, wie in 16B gezeigt, die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, mit der zweiten Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, durch das Verbindungselement 3 verbunden ist.

Ein Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.

17 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform. Wie in 17 gezeigt, hat das Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform einen Drahtstabverarbeitungsschritt S1 und einen Drahtstabverbindungsschritt S2, wie im Fall des Verfahrens zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform.

Jedoch unterscheidet sich der Drahtstabverbindungsschritt S2 in dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform von dem Drahtstabverbindungsschritt S2 in dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform.

18A ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform vor dem Verbinden in dem Drahtstabverbindungsschritt S2. Wie in 18A gezeigt, werden in dem Drahtstabverbindungsschritt S2 der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 so angeordnet, dass die erste Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, zugewandt ist. Infolge dessen werden der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 so angeordnet, dass der erste hervorstehende Abschnitt 12a der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt ist und der zweite hervorstehende Abschnitt 22a der ersten Vorderfläche 1b zugewandt ist.

Bei dieser Gelegenheit wird das Verbindungselement 3 zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, zwischen dem ersten hervorstehenden Abschnitt 12a und der zweiten Vorderfläche 2b und zwischen dem zweiten hervorstehenden Abschnitt 22a und der ersten Vorderfläche 1b eingesetzt. Es ist anzumerken, dass vor dem Verbinden ein Flussmittel auf die erste Vorderfläche 1b des ersten supraleitenden Drahtstabes 1, die zweite Vorderfläche 2b des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2, eine Fläche des ersten hervorstehenden Abschnitts 12a auf einer Seite, die der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt ist, eine Fläche des zweiten hervorstehenden Abschnitts 22a auf einer Seite, die der ersten Vorderfläche 1b zugewandt ist, und Flächen des Verbindungselements 3 aufgebracht werden kann.

18B ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform zum Zeitpunkt des Verbindens in dem Drahtstabverbindungsschritt S2. Danach, wie in 18B gezeigt, wird das Verbinden des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 ausgeführt. Genauer gesagt, werden Wärme H3 und Druck Ρ an einen Abschnitt angelegt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 sich überlappen. Dadurch wird das Verbindungselement 3 geschmolzen, und das Verbinden des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 wird ausgeführt.

Die Auswirkung des supraleitenden Drahtes gemäß der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.

Wie oben beschrieben, ist in dem supraleitenden Draht gemäß der zweiten Ausführungsform die erste Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, so angeordnet, dass sie der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt ist, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und mit der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, durch das Verbindungselement 3 verbunden ist. Darum hat der supraleitende Draht gemäß der zweiten Ausführungsform Spannungskonzentrationspunkte an Rändern eines Verbindungsabschnitts zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, wie bei dem supraleitenden Draht gemäß dem ersten Vergleichbeispiel.

Jedoch steht in dem supraleitenden Draht gemäß der zweiten Ausführungsform die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Rückfläche 1c von dem ersten Randabschnitts 1a hervor und ist mit der zweiten Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b verbunden. Ferner steht in dem supraleitenden Draht gemäß der zweiten Ausführungsform die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Rückfläche 2c von dem zweiten Randabschnitts 2a hervor und ist mit der ersten Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b verbunden.

Darum wird der Verbindungsabschnitt zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, durch die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Rückfläche 1c und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Rückfläche 2c verstärkt. Infolge dessen können mit dem supraleitenden Draht gemäß der zweiten Ausführungsform gute mechanische Eigenschaften gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen erreicht werden.

(Dritte Ausführungsform)

Im Folgenden wird ein supraleitender Draht gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. Es ist anzumerken, dass hier vor allem die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform beschrieben werden.

Eine Struktur des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. 19 ist eine Draufsicht des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform. Wie in 19 gezeigt, hat der supraleitende Draht gemäß der dritten Ausführungsform einen ersten supraleitenden Drahtstab 1, einen zweiten supraleitenden Drahtstab 2 und ein Verbindungselement 3 (siehe 20A), wie im Fall des supraleitenden Drahtes gemäß der ersten Ausführungsform.

20A ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 zu dem supraleitenden Draht gemäß der dritten Ausführungsform verbunden sind. 20B ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 zu einem supraleitenden Draht gemäß einer ersten Variation der dritten Ausführungsform verbunden sind. Wie in den 20A und 20B gezeigt, unterscheidet sich der supraleitende Draht gemäß der dritten Ausführungsform von dem supraleitenden Draht gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass er ein drittes Verstärkungselement 7 hat.

Wie in den 20A und 20B gezeigt, sind in dem supraleitenden Draht gemäß der dritten Ausführungsform der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 so angeordnet, dass die erste Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt ist, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und die zweite Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, der ersten Vorderfläche 1b zugewandt ist, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet.

Genauer gesagt, wenn die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, vollständig entfernt werden, wie in 20A gezeigt, so ist das erste interne Verbindungselement 13 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, dem zweiten Flächenverbindungselement 24 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und das zweite interne Verbindungselement 23 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, ist dem ersten Flächenverbindungselement 14 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b zugewandt, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet.

Wenn ferner die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b angeordnet ist, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b angeordnet ist, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, wie in 20B gezeigt, so ist die erste Verstärkungsschicht 12 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, dem zweiten Flächenverbindungselement 24 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und die zweite Verstärkungsschicht 22 auf der Seite der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, ist dem ersten Flächenverbindungselement 14 auf der Seite der ersten Vorderfläche 1b zugewandt, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet.

Das dritte Verstärkungselement 7 ist zwischen der ersten Vorderfläche 1b und der zweiten Vorderfläche 2b wenigstens teilweise in einem Abschnitt angeordnet, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 sich überlappen. Bevorzugt ist das dritte Verstärkungselement 7 zwischen der ersten Vorderfläche 1b und der zweiten Vorderfläche 2b über die gesamte Länge des Abschnitts angeordnet, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 sich überlappen.

Genauer gesagt, ist das dritte Verstärkungselement 7 zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und zwischen der ersten Vorderfläche 1b, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, und der zweiten Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, angeordnet.

21A ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu einem supraleitenden Draht gemäß einer zweiten Variation der dritten Ausführungsform verbunden sind. 21B ist eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt, wo ein erster supraleitender Drahtstab und ein zweiter supraleitender Drahtstab zu einem supraleitenden Draht gemäß einer dritten Variation der dritten Ausführungsform verbunden sind. Wie in den 21A und 21B gezeigt, kann das dritte Verstärkungselement 7 durch mehrere Elemente gebildet werden.

Das dritte Verstärkungselement 7 ist mit der ersten Vorderfläche 1b des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und der zweiten Vorderfläche 2b des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 unter Verwendung des Verbindungselements 3 verbunden.

Bevorzugt hat das dritte Verstärkungselement 7 einen elektrischen Widerstandswert, der niedriger ist als der des Verbindungselements 3. Bevorzugt hat das dritte Verstärkungselement 7 eine Festigkeit, die höher ist als die des Verbindungselements 3. Das für das dritte Verstärkungselement zu verwendende Material ist zum Beispiel eine Cu-Legierung.

Ein Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.

22 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform. Wie in 22 gezeigt, hat das Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform einen Drahtstabverarbeitungsschritt S1 und einen Drahtstabverbindungsschritt S2. Der Drahtstabverarbeitungsschritt S1 in dem Verfahren zur Herstellung des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform ist der gleiche wie der in der ersten Ausführungsform.

23A ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform vor dem Verbinden in dem Drahtstabverbindungsschritt S2. Wie in 23A gezeigt, werden in dem Drahtstabverbindungsschritt S2 der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 so angeordnet, dass die erste Vorderfläche 1b, die sich an dem ersten Randabschnitt 1a befindet, der zweiten Vorderfläche 2b zugewandt ist, die sich nicht an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, und die zweite Vorderfläche 2b, die sich an dem zweiten Randabschnitt 2a befindet, der ersten Vorderfläche 1b zugewandt ist, die sich nicht an dem ersten Randabschnitt 1a befindet.

Bei dieser Gelegenheit wird das dritte Verstärkungselement 7 zwischen der ersten Vorderfläche 1b und der zweiten Vorderfläche 2b wenigstens teilweise in dem Abschnitt eingesetzt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 sich überlappen. Ferner wird das Verbindungselement 3 zwischen das dritte Verstärkungselement 7 und die erste Vorderfläche 1b und zwischen das dritte Verstärkungselement 7 und die zweite Vorderfläche 2b eingesetzt. Es ist anzumerken, dass vor dem Verbinden ein Flussmittel auf die erste Vorderfläche 1b des ersten supraleitenden Drahtstabes 1, die zweite Vorderfläche 2b des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2, die Flächen des dritten Verstärkungselements 7 und die Flächen des Verbindungselements 3 aufgebracht werden kann.

23B ist eine Querschnittsansicht des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform zum Zeitpunkt des Verbindens in dem Drahtstabverbindungsschritt S2. Danach werden, wie in 23B gezeigt, das Verbinden des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des dritten Verstärkungselements 7 und das Verbinden des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 und des dritten Verstärkungselements 7 ausgeführt. Genauer gesagt, werden Wärme H3 und Druck Ρ an den Abschnitt angelegt, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 sich überlappen. Dadurch wird das Verbindungselement 3 geschmolzen, und das Verbinden des ersten supraleitenden Drahtstabes 1 und des dritten Verstärkungselements 7 und das Verbinden des zweiten supraleitenden Drahtstabes 2 und des dritten Verstärkungselements 7 werden ausgeführt.

Die Auswirkung des supraleitenden Drahtes gemäß der dritten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.

Wie oben beschrieben, hat der supraleitende Draht gemäß der dritten Ausführungsform das dritte Verstärkungselement 7, und das dritte Verstärkungselement 7 hat eine Festigkeit, die höher ist als die des Verbindungselements 3, und einen elektrischen Widerstandswert, der niedriger ist als der des Verbindungselements 3. Darum kann der supraleitende Draht gemäß der dritten Ausführungsform einen geringeren Verbindungswiderstand und eine höhere mechanischen Festigkeit gegen Biegeverformung, Zugverformung und dergleichen als in dem Fall erreichen, wo der erste supraleitende Drahtstab 1 und der zweite supraleitende Drahtstab 2 direkt durch das Verbindungselement 3 verbunden sind.

Es versteht sich, dass die hier offenbarten Ausführungsformen veranschaulichend und in keiner Weise einschränkend sind. Der Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung wird durch den Schutzumfang der Ansprüche und nicht durch die obige Beschreibung definiert und soll jegliche Modifizierungen innerhalb des Schutzumfangs und des Bedeutungsäquivalents zu dem Schutzumfang der Ansprüche enthalten.

Bezugszeichenliste

1
erster supraleitender Drahtstab
1a
erster Randabschnitt
1b
erste Vorderfläche
1c
erste Rückfläche
11
erste supraleitende Schicht
12
erste Verstärkungsschicht
12a
erster hervorstehender Abschnitt
13
erstes internes Verbindungselement
14
erstes Flächenverbindungselement
2
zweiter supraleitender Drahtstab
2a
zweiter Randabschnitt
2b
zweite Vorderfläche
2c
zweite Rückfläche
21
zweite supraleitende Schicht
22
zweite Verstärkungsschicht
22a
zweiter hervorstehender Abschnitt
23
zweites internes Verbindungselement
24
zweites Flächenverbindungselement
3
Verbindungselement
31
leitendes Element
4
erstes Verstärkungselement
5
zweites Verstärkungselement
6
supraleitende Vorrichtung
61
supraleitender Spulenkörper
62
wärmeisolierender Behälter
63
Kühlaggregat
64
Kompressor
65
Stromquelle
7
drittes Verstärkungselement
H1, H2, H3
Wärme
P
Druck
S1
Drahtstabverarbeitungsschritt
S2
Drahtstabverbindungsschritt.