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将超导电线弯曲可增强超导特性 |
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| http://cn.newmaker.com
12/22/2006 11:16:00 AM
佳工机电网
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日本东北大学金属材料研究所强磁场超导材料研究中心的淡路智副教授和渡边和雄教授领导的研究小组在全球首次发现，通过反复弯曲强磁场超导磁铁中常用的实用铌三锡（Nb3Sn）超导电线，可大幅提高其超导特性。此次，将铌三锡电线弯曲成线圈形状，以对此现象进行确认，结果显示上述方法可用于实用超导设备。这一结果将使采用铌三锡超导电线的设备进一步实现高性能化和低成本化。
已被许多超导设备所采用的铌三锡，与磁共振图像诊断装置（MRI）等低磁场超导磁铁所使用的铌钛（NbTi）相比，可产生2倍以上的强磁场。然而，由于极小的变形便会导致其超导特性大幅下降，因此以前在使用铌三锡电线时，都是采用制成超导磁铁后进行热处理的方法，以免造成线圈的绕线发生变形。此前人们认为，即使这样，冷却至低温（－269℃）时，热变形仍将不可避免地造成超导特性下降。
与上述变形造成超导特性下降这一常识正相反，实际将铌三锡电线进行反复弯曲后，其超导特性却大幅提高了，这一现象是全球首次发现。这意味着，如果通过反复弯曲来锤炼线材，原本经不起变形的铌三锡超导电线的特性将会增强。
上述研究小组实际制作了试验装置，对铌三锡电线反复进行弯曲，结果显示其临界电流提高了，在20T的磁场中达到以前的2倍以上。最近，将这种方法实际应用到线圈绕线工艺中，将超导电线制成线圈形状进行实验，同样确认了超导特性得到提高的结果。从这一结果可以预计，采用铌三锡电线的超导磁铁能够进一步实现强磁场化，据此，除能使 核磁共振装置（NMR）高性能化外，还能利用特性增强及制造工序简化的效果来降低超导设备的成本。这种方法适用于几乎所有的铌三锡电线材。
此项研究开发工作，是在日本新能源及产业技术综合开发机构（NEDO）2004～2006年度产业技术研究资助事业的援助下，与古河电工共同研究出来的。
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