Способ изготовления сверхпроводящего ленточного провода, сверхпроводящий ленточный провод и сверхпроводящее устройство

Способ изготовления сверхпроводящего ленточного провода, сверхпроводящий ленточный провод и сверхпроводящее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к сверхпроводящему ленточному проводу, сверхпроводящему устройству и к способу изготовления сверхпроводящего ленточного провода.

Уровень техники

[0002] До сих пор для мощных электромагнитных катушек использовали высокотемпературный сверхпроводящий провод на основе Bi. Кроме того, в последние годы в некоторых случаях использовали тонкий высокотемпературный сверхпроводящий ленточный провод на основе Y. Кроме того, катушка ядерно-магнитного резонанса (ЯМР), работающая при частоте 900-920 МГЦ, была сформирована с использованием сверхпроводящего металлического провода. Однако для формирования описанных выше ЯМР-катушек необходим длинный однородный провод.

[0003] В качестве способа изготовления длинного провода, обладающего однородными свойствами, публикация заявки на патент Японии № H 6-120025 (Патентный документ 1) раскрывает способ изготовления оксидной сверхпроводящей катушки. Согласно способу, раскрытому в Патентном документе 1, пленку оксидного сверхпроводящего материала формируют на несверхпроводящей подложке, которая имеет геликоидальную непрерывную поверхность, так что когда линия, прямо соединяющая внутренний диаметр и внешнюю форму относительно центральной оси катушки, которая выполнена из подложки, вращается вокруг центральной оси катушки, пересечение между этой прямой линии и центральной осью движется в направлении вверх и вниз по центральной оси.

Патентный документ 1: публикация заявки на патент Японии № H6-120025

Раскрытие изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

[0004] Однако для формирования катушки ЯМР с частотой 1 ГГц, например, в случае провода на основе Bi (висмута), имеющего состав Bi-2212, необходим длинный провод, имеющий единичную длину в 1600 м, когда круглый провод, имеющий внешний диаметр 1 мм, используют в условиях, при которых температура составляет 4,2K, плотность магнитного потока (магнитная индукция) составляет 25 Тл, а I_c (критический ток) составляет 300 A. Также, в случае тонкого провода на основе Y необходим провод, имеющий единичную длину в 500 м, когда ленточный провод, имеющий ширину 1 см, используют при тех же условиях, что и описанные выше. Следовательно, при формировании катушки с использованием сверхпроводящего провода необходимо использовать длинный провод с однородными свойствами. В частности, при формировании мощной электромагнитной катушки требуется описанный выше провод.

[0005] Однако, что касается вышеописанных сверхпроводящих проводов, то сформировать такой длинный провод, как описанный выше, трудно. Кроме того, даже если бы такой длинный провод, как описанный выше, был бы сформирован, себестоимость его производства была бы очень высокой, и, следовательно, проблема состоит в том, что производство такого длинного провода в виде промышленного изделия является очень сложным.

[0006] С помощью раскрытого в Патентном документе 1 способа изготовления оксидной сверхпроводящей катушки изготовление длинного провода представляется возможным, поскольку пленку, выполненную из оксидного сверхпроводящего материала, формируют на несверхпроводящей подложке, имеющей геликоидальную непрерывную поверхность. Однако в этом случае также существует проблема, заключающаяся в том, что промышленное производство является очень сложным, как описано выше.

[0007] Следовательно, целью настоящего изобретения, которое было задумано для решения вышеуказанных проблем, состоит в обеспечении способа изготовления сверхпроводящего ленточного провода, который может проявлять по существу то же действие, что и длинный провод, а также обеспечении такого сверхпроводящего ленточного провода и изготовленного из него сверхпроводящего устройства.

Средства для решения проблем

[0008] Первый аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложен способ изготовления сверхпроводящего ленточного провода, включающий в себя этап приготовления ленточной подложки; этап формирования промежуточного тонкого слоя на ленточной подложке; этап формирования сверхпроводящего слоя на промежуточном тонком слое; и этап обработки с формированием по меньшей мере одной разделяющей области, простирающейся от одной концевой части до другой концевой части, в сверхпроводящем слое, который простирается от одной концевой части до другой концевой части. При этом разделяющая область представляет собой область, которая не становится сверхпроводящей при критической температуре сверхпроводящего слоя.

[0009] Другой аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложен способ изготовления сверхпроводящего ленточного провода, включающий в себя этап приготовления ленточной подложки; этап формирования промежуточного тонкого слоя на ленточной подложке; этап обработки с формированием по меньшей мере одной разделяющей промежуточный слой области, простирающейся от одной концевой части до другой концевой части, в промежуточном тонком слое, который простирается от одной концевой части до другой концевой части; и этап формирования сверхпроводящего слоя на промежуточном тонком слое. При этом область сверхпроводящего слоя на разделяющей промежуточный слой области представляет собой область, которая не становится сверхпроводящей при критической температуре сверхпроводящего слоя.

[0010] Дополнительный аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложен сверхпроводящий ленточный провод, включающий в себя ленточную подложку; промежуточный тонкий слой, сформированный на ленточной подложке; и сверхпроводящий слой, который сформирован простирающимся от одной концевой части до другой концевой части на промежуточном тонком слое и который включает в себя по меньшей мере одну разделяющую область, простирающуюся от одной концевой части до другой концевой части. При этом разделяющая область представляет собой область, которая не становится сверхпроводящей при критической температуре сверхпроводящего слоя.

[0011] Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, что предложен сверхпроводящий ленточный провод, включающий в себя ленточную подложку; промежуточный тонкий слой, который сформирован простирающимся от одной концевой части до другой концевой части на ленточной подложке и который включает в себя по меньшей мере одну разделяющую промежуточный слой область, простирающуюся от одной концевой части до другой концевой части; и сверхпроводящий слой, сформированный на промежуточном тонком слое, при этом область сверхпроводящего слоя на разделяющей промежуточный слой области представляет собой область, которая не становится сверхпроводящей при критической температуре сверхпроводящего слоя.

[0012] В сверхпроводящем устройстве по настоящему изобретению использован вышеупомянутый сверхпроводящий ленточный провод.

Преимущества

[0013] Согласно способу изготовления сверхпроводящего ленточного провода по настоящему изобретению на этапе обработки формируют разделяющую область или разделяющую промежуточный слой область. Следовательно, широкий сверхпроводящий ленточный провод может быть обработан в множество относительно узких сверхпроводящих ленточных проводов, которые расположены параллельно, или в один сверхпроводящий ленточный провод, расположенный последовательно. Если формируют устройство, такое как катушка, с использованием сверхпроводящих ленточных проводов, расположенных параллельно, или сверхпроводящего ленточного провода, расположенного последовательно, как описано выше, катушку можно легко изготовить так, что она имеет число витков, эквивалентное числу витков катушки, сформированной с использованием длинного ленточного провода, который выполнен, например, путем последовательного соединения множества вышеупомянутых сверхпроводящих ленточных проводов. То есть может быть легко изготовлен сверхпроводящий ленточный провод, обладающий действием, аналогичным действию длинного провода.

[0014] Согласно сверхпроводящему ленточному проводу по настоящему изобретению предусмотрена разделяющая область или разделяющая промежуточный слой область. Следовательно, широкий сверхпроводящий ленточный провод может быть сформирован таким образом, что он будет обладать тем же действием, что и в случае, когда множество проводов собрано при параллельной компоновке.

[0015] В сверхпроводящем устройстве согласно настоящему изобретению сформирована разделяющая область или разделяющая промежуточный слой область. Поэтому сверхпроводящее устройство, обладающее действием, аналогичным действию сверхпроводящего устройства с использованием длинного провода, можно изготавливать с широким сверхпроводящим ленточным проводом, имеющим относительно короткую длину. Вследствие этого может быть снижена себестоимость производства по сравнению со случаем, при котором используют длинный провод.

Краткое описание чертежей

[0016] Фиг.1 представляет собой схематический вид в перспективе, показывающий сверхпроводящий ленточный провод согласно варианту 1.

Фиг.2 представляет собой блок-схему способа изготовления сверхпроводящего ленточного провода согласно варианту 1.

Фиг.3 представляет собой схематический вид, показывающий этап обработки согласно варианту 1.

Фиг.4 представляет собой схематический вид в перспективе, показывающий сверхпроводящий ленточный провод по видоизмененному примеру согласно варианту 1.

Фиг.5 представляет собой схематический вид в перспективе, показывающий сверхпроводящий ленточный провод согласно варианту 2.

Фиг.6 представляет собой блок-схему способа изготовления сверхпроводящего ленточного провода согласно варианту 2.

Фиг.7 представляет собой схематический вид в перспективе, показывающий сверхпроводящее устройство согласно варианту 3.

Фиг.8 представляет собой блок-схему способа изготовления сверхпроводящей катушки согласно варианту 3.

Фиг.9 представляет собой схематический вид катушки, имеющей один слой, сформированный с использованием одного сверхпроводящего ленточного провода.

Фиг.10 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий процесс изготовления катушки с тремя слоями с использованием элементов обмотки, сформированных из соответствующих трех сверхпроводящих ленточных проводов.

Фиг.11 представляет собой блок-схему, показывающую способ изготовления сверхпроводящей катушки по видоизмененному примеру согласно варианту 3.

Фиг.12 представляет собой блок-схему, показывающую способ изготовления сверхпроводящей катушки согласно варианту 4.

Фиг.13 представляет собой схематический вид в перспективе, показывающий этап обработки согласно варианту 4.

Фиг.14 представляет собой блок-схему, показывающую способ изготовления сверхпроводящей катушки согласно варианту 5.

Фиг.15A представляет собой схематический вид сверху, показывающий сверхпроводящую катушку согласно варианту 6.

Фиг.15B представляет собой схематический вид спереди, показывающий сверхпроводящую катушку согласно варианту 6.

Ссылочные позиции

[0017] 10, 20, 30 - сверхпроводящий ленточный провод; 11, 31 - ленточная подложка; 13, 13b, 33, 33b, 53, 53b - сверхпроводящий слой; 13a, 53a - разделяющая область; 13c, 32c - одна концевая часть; 13d, 32d - другая концевая часть; 13B - область; 12, 32, 32b - промежуточный тонкий слой; 40, 60 - сверхпроводящий слой; 32a - разделяющая промежуточный слой область; 33a - область сверхпроводящего слоя; 41a - линия раздела; 41, 42, 43 - элемент обмотки.

Наилучшие варианты осуществления изобретения

[0018] Далее будут описаны варианты воплощения настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. На этих чертежах одинаковые ссылочные позиции означают одинаковые или соответствующие элементы, а их описание не дублируется. Соотношения размеров, показанные на чертежах, не всегда совпадают с соотношениями, описываемыми в описании настоящего изобретения.

(Вариант 1)

[0019] Фиг.1 представляет собой схематический вид в перспективе, показывающий сверхпроводящий ленточный провод согласно варианту 1 воплощения настоящего изобретения. Сверхпроводящий ленточный провод по варианту 1 будет описан со ссылкой на Фиг.1. Сверхпроводящий ленточный провод 10 согласно варианту 1 воплощения настоящего изобретения включает в себя ленточную подложку 11, промежуточный тонкий слой 12 и сверхпроводящий слой 13, как показано на Фиг.1.

[0020] Промежуточный тонкий слой 12 сформирован на ленточной подложке 11. Сверхпроводящий слой 13 сформирован на промежуточном тонком слое 12 таким образом, что он простирается от одной концевой части 13c до другой концевой части 13d и включает в себя по меньшей мере одну разделяющую область 13a, простирающуюся от одной концевой части 13c до другой концевой части 13d. Разделяющая область 13a представляет собой область, которая не становится сверхпроводящей при критической температуре сверхпроводящего слоя 13b.

[0021] В частности, одну или несколько разделяющих областей 13a располагают параллельно друг другу в продольном направлении (в направлении от одной концевой части 13c до другой концевой части 13d на Фиг.1) сверхпроводящего слоя 13. В варианте 1 одна концевая часть 13c и другая концевая часть 13d находятся напротив друг друга.

[0022] Термин «концевая часть» означает как конец, так и его окрестности, не достигающие конца. В варианте 1, как показано на Фиг.1, одна концевая часть 13c и другая концевая часть 13d обе означают концы.

[0023] Как ясно из способа изготовления, который будет описан позднее, разделяющая область 13a представляет собой часть, которую выполняют с помощью такого процесса, как облучение сверхпроводящего слоя 13 лазерным излучением, с получением следующего состояния: кристалличность разупорядочена (то есть критическая температура для достижения сверхпроводящего состояния является более низкой, чем у сверхпроводящего слоя 13b, или же достижение кристаллической структурой сверхпроводящего состояния является маловероятным); или сверхпроводящий слой как таковой не присутствует в части, соответствующей разделяющей области 13a; или предусмотренный материал не является непрерывным в направлении глубины до ленточной подложки 11 (включая состояние, при котором под разделяющей областью 13a промежуточный тонкий слой отсутствует полностью или частично, или состояние, при котором промежуточный тонкий слой и часть ленточной подложки, которые находятся под разделяющей областью 13a, отсутствуют, за исключением случая, при котором разрезание выполняют до нижней поверхности ленточной подложки 11). То есть, разделяющая область 13a представляет собой часть, в которой при наличии сверхпроводящего слоя 13 его кристалличность является разупорядоченной; часть, в которой отсутствует сверхпроводящий слой, соответствующий разделяющей области 13a; часть, в которой отсутствуют сверхпроводящий слой, соответствующий разделяющей области 13a, и часть промежуточного тонкого слоя 12 под ним (другая часть промежуточного тонкого слоя 12 и подложка 11 присутствуют); часть, в которой отсутствуют сверхпроводящий слой, соответствующий разделяющей области 13a, и весь промежуточный тонкий слой 12 (подложка 11 присутствует); или часть, в которой отсутствуют сверхпроводящий слой, соответствующий разделяющей области 13a, весь промежуточный тонкий слой 12 под ним и часть подложки 11 под ним (другая часть подложки 11 присутствует).

[0024] В варианте 1 сформированы четыре ряда разделяющих областей 13a и сформированы пять рядов сверхпроводящих слоев 13b, помимо разделяющих областей 13a. Следовательно, вышеуказанная структура эквивалентна той, в которой пять сверхпроводящих ленточных проводов (имеющих ту же толщину, что и толщина сверхпроводящего слоя 13b в направлении, перпендикулярном продольному направлению), не включая разделяющих областей 13a, расположены параллельно. Поэтому сверхпроводящий ленточный провод 10 имеет ширину, которая позволяет формировать такие разделяющие области 13a. Однако разделяющие области 13a особо не ограничены данной структурой. Например, можно сформировать множество разделяющих областей 13a параллельно в направлении ширины (в направлении, перпендикулярном продольному направлению на Фиг.1, то есть направлению, параллельному торцевым поверхностям одной концевой части 13c и другой концевой части 13d).

[0025] Ленточную подложку 11 формируют с использованием текстурированной ленты, выполненной из Ni (никеля) или сплава на основе Ni. Промежуточный тонкий слой 12 формируют с использованием материала, содержащего по меньшей мере один из СеО₂ (диоксида церия) и YSZ (стабилизированного оксидом иттрия диоксида циркония). Сверхпроводящий слой 13 формируют с использованием HoBCO (высокотемпературный сверхпроводящий материал на основе гольмия: HoBa₂Cu₃O_x).

[0026] В дополнение, в качестве материала для ленточной подложки 11, помимо указанных выше Ni и сплава на основе Ni, можно также использовать другой материал (например, другой металлический материал или другой гибкий материал). Промежуточный тонкий слой 12 не ограничен вышеуказанными материалами, и можно также использовать любой материал, при условии, что на нем может быть сформирован сверхпроводящий слой 13. Не ограничиваясь однослойной структурой, промежуточный тонкий слой 12 может быть выполнен из двух или более слоев. Сверхпроводящий слой 13 может быть выполнен из сверхпроводящего материала на основе редкоземельных элементов, помимо вышеупомянутого HoBCO, или из традиционного сверхпроводящего материала на металлической основе, или из другого сверхпроводящего материала на оксидной основе.

[0027] В целях защиты поверхности сверхпроводящего слоя 13 на этом сверхпроводящем слое 13 предусматривают поверхностно-защитный слой или стабилизирующий слой (не показан), такой как серебряный (Ag) стабилизирующий слой или медный (Cu) стабилизирующий слой. Поверхностно-защитный слой на разделяющей области 13a может быть сходным по состоянию с разделяющей областью 13a или поверхностно-защитному слою на сверхпроводящем слое 13b, который представляет собой часть, отличную от разделяющей области 13a.

[0028] Далее будет описан способ изготовления сверхпроводящего ленточного провода 10 со ссылкой на Фиг.2 и 3. Фиг.2 представляет собой блок-схему, показывающую способ изготовления сверхпроводящего ленточного материала 10 по варианту 1. Фиг.3 представляет собой схематический вид, показывающий этап обработки согласно варианту 1.

[0029] Сначала осуществляют этап (S10) подготовки ленточной подложки 11. На этом этапе (S10) подготавливают вышеуказанную ленточную подложку 11.

[0030] На этапе (S20) на ленточной подложке 11 формируют промежуточный тонкий слой 12 с использованием описанного выше материала способом физического осаждения из паровой фазы, способом осаждения металлоорганических соединений или т.п.

[0031] Затем осуществляют этап (S30) формирования сверхпроводящего слоя 13. На этом этапе (S30) сверхпроводящий слой 13 формируют на промежуточном тонком слое 12 способом, включающим в себя по меньшей мере один из способа осаждения металлоорганических соединений (organometallic deposition method, MOD-способ) и способа физического осаждения из паровой фазы, такого как способ импульсного лазерного осаждения (Pulsed Laser Deposition, PLD-способ) или способ распыления.

[0032] Затем осуществляют этап (S40) обработки с формированием по меньшей мере одной разделяющей области 13a, простирающейся от одной концевой части 13c до другой концевой части 13d, в сверхпроводящем слое 13, который простирается от одной концевой части 13c до другой концевой части 13d. На этом этапе (S40) разделяющую область 13a формируют таким образом, чтобы получилась область, которая не становится сверхпроводящей при критической температуре сверхпроводящего слоя 13b.

[0033] В варианте 1 этап (S40) осуществляют с помощью лазеров. В частности, как показано на Фиг.3, излучают лазерные лучи (стрелки на Фиг.3) параллельно друг другу (четыре линии на Фиг.3) в продольном направлении сверхпроводящего слоя 13. Части, облученные лазерными лучами, становятся разделяющими областями 13a. То есть в частях, облученных лазерными лучами, сверхпроводящий слой 13 локально расплавляется и затвердевает, так что кристалличность облученных частей становится разупорядоченной (т.е. наступает состояние, при котором кристаллическая структура становится разупорядоченной по сравнению с другими частями). В тех частях, в которых кристалличность разупорядочивается по сравнению с другими частями (сверхпроводящими слоями 13b), сверхпроводящие свойства ухудшаются, вследствие чего критическая температура, при которой достигается сверхпроводящее состояние, становится ниже, или достижение сверхпроводящего состояния становится невозможным. Или же сам по себе сверхпроводящий материал сверхпроводящего слоя диспергируется за счет лазерного облучения и таким образом этот материал утрачивается. Следовательно, части, облученные лазерными лучами, как описано выше, становятся разделяющими областями 13a.

[0034] При условии, что разделяющая область 13a может быть сформирована, способ на этапе (S40) особо не ограничен только способом с использованием лазера. Например, разделяющую область 13a можно формировать путем приложения к данному конкретному участку механического напряжения (например, путем прижимания лезвиеобразного инструмента, соответствующего плоской форме разделяющей области 13a) для того, чтобы изменить кристалличность в сверхпроводящем слое 13. В качестве альтернативы, этап (S40) можно осуществлять таким образом, что сверхпроводящий слой 13 частично срезают и удаляют или выфрезеровывают в части, где должна быть сформирована разделяющая область 13a (тогда как ленточную подложку 11 не срезают, позволяя ей остаться).

[0035] Наконец, осуществляют этап формирования поверхностно-защитного слоя на сверхпроводящем слое 13. На этом этапе, после того как сформированы разделяющие области 13a, формируют поверхностно-защитный слой. В этом случае поверхностно-защитный слой на разделяющей области 13a аналогичен поверхностно-защитному слою на сверхпроводящем слое 13b, который представляет собой часть, отличную от разделяющей области 13a.

[0036] Этап формирования поверхностно-защитного слоя можно осуществлять после этапа (S30) формирования сверхпроводящего слоя 13. В этом случае, после того как сформирован поверхностно-защитный слой, осуществляют этап (S40) обработки. В данном случае состояние поверхностно-защитного слоя на разделяющей области 13a является аналогичным состоянию разделяющей области 13a.

[0038] Далее будет описано функционирование сверхпроводящего ленточного провода 10 по варианту 1. Когда в таком сверхпроводящем ленточном проводе 10 течет ток за счет приложения напряжения между одной концевой частью 13c и другой концевой частью 13d, при заданных условиях (например, когда сверхпроводящий ленточный провод 10 охлажден до температуры, при которой сверхпроводящие слои 13b становятся сверхпроводящими) ток можно пропускать в сверхпроводящем состоянии через сверхпроводящие слои 13b, которые представляют собой части, отличные от разделяющих областей 13a. На этой стадии достигается состояние, эквивалентное состоянию, при котором сверхпроводящие провода расположены параллельно друг другу, поскольку сверхпроводящие слои 13b можно рассматривать как сверхпроводящие провода, электрически независимые друг от друга.

[0039] Функционирование сверхпроводящего ленточного провода 10 не ограничено тем, что описано выше. Например, сверхпроводящие слои 13b, которые представляют собой части, отличные от разделяющих областей 13a, могут быть соединены последовательно. В частности, смежные сверхпроводящие слои 13b электрически соединяют друг с другом в их концевых частях. В таком случае, поскольку соединенные таким образом сверхпроводящие слои 13b можно рассматривать как один сверхпроводящий провод, при протекании через них тока достигается состояние, эквивалентное состоянию, имеющемуся при наличии одного длинного провода.

[0040] Как описано выше, способ изготовления сверхпроводящего ленточного провода 10 согласно варианту 1 воплощения настоящего изобретения включает в себя этап (S10) приготовления ленточной подложки 11, этап (S20) формирования промежуточного тонкого слоя 12 на ленточной подложке 11, этап (S30) формирования сверхпроводящего слоя 13 на промежуточном тонком слое 12 и этап (S40) формирования в сверхпроводящем слое 13, простирающемся от одной концевой части 13c до другой концевой части 13d, по меньшей мере одной разделяющей области 13a, которая простирается от одной концевой части 13c до другой концевой части 13d. Особенность разделяющей области 13a состоит в том, что она не становится сверхпроводящей при критической температуре сверхпроводящего слоя 13b. Поэтому путем формирования таких разделяющих областей 13a становится возможным легко изготовлять сверхпроводящий ленточный провод 10 так, что этот сверхпроводящий ленточный провод 10 обладает действием, аналогичным действию, полученному путем собирания того же количества сверхпроводящих ленточных проводов, что и количество областей сверхпроводящих слоев 13b, которые представляют собой части, отличные от разделяющих областей 13a. В дополнение, при использовании широкого сверхпроводящего ленточного провода 10, даже если он не длинный, этот сверхпроводящий ленточный провод 10 может быть сформирован таким образом, что он будет обладать действием, аналогичным действию, полученному при собирании того же количества сверхпроводящих ленточных проводов (которые имеют ту же длину, что и сверхпроводящий ленточный провод 10), что и количество областей сверхпроводящего ленточного провода 10, (то есть может быть изготовлена структура, эквивалентная структуре, при которой сверхпроводящие ленточные провода расположены параллельно друг другу, причем общая длина ленточных проводов равна следующему: (длина широкого сверхпроводящего ленточного провода 10 в продольном направлении) × (количество областей сверхпроводящих слоев 13b)). Поэтому структуру, которая эквивалентна узким сверхпроводящим ленточным проводам, расположенным параллельно друг другу, можно формировать путем разделения широкого сверхпроводящего ленточного провода 10 вместо использования длинного провода. Согласно описанной выше структуре, при повышении количества разделенных частей можно увеличить общую длину сверхпроводящего ленточного провода 10 и, следовательно, можно изготавливать при массовом производстве сверхпроводящий ленточный провод 10, который может быть использован сходным образом с длинным сверхпроводящим ленточным проводом.

[0041] В вышеупомянутом способе изготовления сверхпроводящего ленточного провода 10 этап (S40) обработки предпочтительно осуществляют с помощью лазерных лучей. Следовательно, разделяющие области 13a легко можно сформировать. В дополнение, ширину, местоположение и глубину разделяющей области 13a можно легко изменять путем изменения ширины, местоположения и глубины области, подлежащей облучению лазерным лучом. Следовательно, ширину и количество сверхпроводящих слоев 13, которые можно рассматривать в качестве сверхпроводящих ленточных проводов, расположенных параллельно друг другу, легко можно изменять.

[0042] В вышеуказанном способе изготовления сверхпроводящего ленточного провода 10 этап (S40) обработки предпочтительно осуществляют с формированием одной разделяющей области 13a или множества (нескольких) разделяющих областей 13a, расположенных параллельно друг другу в продольном направлении сверхпроводящего слоя 13. Следовательно, с помощью сверхпроводящих слоев 13b, которые представляют собой части, отличные от разделяющих областей 13a, можно обеспечить множество путей тока. Или же провод, эквивалентный одному длинному проводу, может быть реализован путем последовательного соединения сверхпроводящих слоев 13 так, что через них проходит ток. В результате, высококачественный сверхпроводящий ленточный провод 10 можно изготавливать при разумных затратах и поэтому можно осуществлять его массовое производство.

[0043] В вышеуказанном способе изготовления сверхпроводящего ленточного провода 10 промежуточный тонкий слой 12 предпочтительно формируют способом физического осаждения из паровой фазы. Таким образом может быть сформирован промежуточный тонкий слой 12, обладающий наилучшим качеством пленки, поскольку можно использовать способ физического осаждения из паровой фазы, такой как PLD-способ или способ распыления, который способен формировать пленку наилучшего качества.

[0044] В вышеуказанном способе изготовления сверхпроводящего ленточного провода 10 сверхпроводящий слой 13 предпочтительно формируют способом, включающим в себя по меньшей мере один из способа физического осаждения из паровой фазы и способа осаждения металлоорганических соединений. Способ физического осаждения из паровой фазы (такой как PLD-способ) является наилучшим с точки зрения свойств сверхпроводящих слоев, а MOD-способ является наилучшим с точки зрения стоимости. Поэтому представляется возможным промышленно реализовать изготовление сверхпроводящих ленточных проводов 10.

[0045] Сверхпроводящий ленточный провод 10 согласно варианту 1 воплощения настоящего изобретения включает в себя ленточную подложку 11, сформированный на ней промежуточный тонкий слой 12 и сверхпроводящий слой 13, простирающийся от одной концевой части 13c до другой концевой части 13d и имеющий по меньшей мере одну разделяющую область 13a, простирающуюся от одной концевой части 13c до другой концевой части 13d, и эта разделяющая область 13a характеризуется тем, что она не становится сверхпроводящей при критической температуре сверхпроводящего слоя 13b. Поэтому формируя разделяющие области 13a, сверхпроводящий ленточный провод 10 выполняют имеющим действие, аналогичное действию сверхпроводящих ленточных проводов, которые собирают в том же количестве, что и количество областей сверхпроводящих слоев 13b, которые представляют собой части, отличные от вышеупомянутых разделяющих областей 13a.

[0046] Кроме того, при использовании широкого сверхпроводящего ленточного провода 10, даже если это не длинный провод, можно получить действие, аналогичное действию, полученному путем собирания того же количества сверхпроводящих ленточных проводов (которые имеют ту же длину, что и сверхпроводящий ленточный провод 10), что и количество областей сверхпроводящего ленточного провода 10. Поэтому не требуется, чтобы сверхпроводящий ленточный провод 10 был длинным. Следовательно, промышленная реализация производства сверхпроводящего ленточного провода 10 станет более простой.

[0047] Что касается вышеописанного сверхпроводящего ленточного провода 10, то ленточная подложка 11 предпочтительно представляет собой текстурированную металлическую ленту, выполненную из Ni или сплава Ni, промежуточный тонкий слой включает в себя по меньшей мере один из диоксида церия СеО₂ и стабилизированного оксидом иттрия диоксида циркония, а сверхпроводящий слой 13 включает в себя HoBCO. Это способствует получению структуры, в которой использована ориентация ленточной подложки 11. Следовательно, с помощью сверхпроводящего ленточного провода 10 можно достигать столь больших критического тока (I_c) и плотности критического тока (J_c), какие требуются для практического применения. Более того, можно повысить степень свободы в выборе материала, используемого для ленточной подложки 11. В результате, может быть реализовано массовое производство сверхпроводящего ленточного провода 10.

[0048] Далее, со ссылкой на Фиг.4, будет описан видоизмененный пример сверхпроводящего ленточного провода 10 согласно варианту 1. Фиг.4 представляет собой схематический вид в перспективе сверхпроводящего ленточного провода из видоизмененного примера согласно варианту 1. Структура сверхпроводящего ленточного провода 20 из этого видоизмененного примера в основном аналогична структуре сверхпроводящего ленточного провода 10 согласно варианту 1 воплощения настоящего изобретения, за исключением того, что форма разделяющей области 13a отлична от формы этой части у сверхпроводящего ленточного провода 10, показанного на Фиг.1.

[0049] Точнее говоря, разделяющая область 13a простирается от одной концевой части 13c до другой концевой части 13d, не достигая концов как таковых, то есть эти концевые части представляют собой окрестности соответствующих концов. В этом видоизмененном примере поле W от кончика разделяющей области 13a до того конца слоя 13, который находится вблизи этого кончика, установлено в пределах 5-20 см. Поле W предпочтительно установлено в пределах 5-20 см независимо от длины сверхпроводящего ленточного провода 20 и длины формируемой разделяющей области 13a.

[0050] Разделяющая область 13a сверхпроводящего ленточного провода 20 из видоизмененного примера, помимо случая, который относится к разделяющей области 13a сверхпроводящего ленточного провода 10 по варианту 1, имеет состояние, при котором сверхпроводящий слой, соответствующий разделяющей области 13a, находящийся под ней промежуточный тонкий слой 12 и находящаяся под ним подложка 11 отсутствуют в результате разрыва, сделанного с помощью технологии с использованием лазера или механической обработки. То есть разделяющая область 13a, которая не достигает двух концов, представляет собой часть, для которой применимо любое из следующих определений: часть, в которой кристалличность сверхпроводящего слоя 13 разупорядочена; часть, в которой отсутствует сверхпроводящий слой, соответствующий разделяющей области 13a; часть, в которой отсутствуют сверхпроводящий слой, соответствующий разделяющей области 13a, и часть находящегося под ней промежуточного тонкого слоя 12 (при наличии другой части промежуточного тонкого слоя 12 и подложки 11); часть, в которой отсутствуют сверхпроводящий слой, соответствующий разделяющей области 13a, и весь находящийся под ней промежуточный тонкий слой 12 (при наличии подложки 11); часть, в которой отсутствуют сверхпроводящий слой, соответствующий разделяющей области 13a, весь находящийся под ней промежуточный тонкий слой 12 и часть находящейся под ним подложки 11 (при наличии другой части подложки 11); или часть, в которой отсутствуют сверхпроводящий слой, соответствующий разделяющей области 13a, находящийся под ней промежуточный тонкий слой 12 и находящаяся под ним подложка 11 (выполнена прорезанная щель).

[0051] В дополнение, состав способа изготовления сверхпроводящего ленточного провода 20 в основном аналогичен составу способа изготовления сверхпроводящего ленточного провода 10 согласно варианту 1 воплощения настоящего изобретения, за исключением того, что этап (S40) обработки отличается от этапа обработки в способе изготовления сверхпроводящего ленточного провода 10, показанном на Фиг.2.

[0052] Точнее говоря, на этапе (S40) обработки способа изготовления сверхпроводящего ленточного провода 10 в варианте 1 разделяющую область 13a формируют таким образом, чтобы она простиралась до окрестностей концов (до полей W от каждого конца), как показано на Фиг.4. Сверхпроводящий ленточный провод 20 согласно видоизмененному примеру варианта 1 можно сформировать, осуществляя описанный выше этап.

[0053] Когда сверхпроводящий ленточный провод 20 должен быть введен в эксплуатацию, части, соответствующие полю W, отрезают с ленточной подложки 11, промежуточного тонкого слоя 12 и сверхпроводящего слоя 13. Следовательно, функционирование сверхпроводящего ленточного провода 20 становится аналогичным функционированию сверхпроводящего ленточного провода 10 из варианта 1. Части, соответствующие полю W, не особо ограничены срезанием с ленточной подложки 11, промежуточного тонкого слоя 12 и сверхпроводящего слоя 13. Например, если концы двух областей, ограниченных разделяющей областью 13a, соединены друг с другом без срезания одной концевой части или обеих концевых частей, то можно получить один длинный сверхпроводящий ленточный провод.

[0054] Как описывалось выше, в случае сверхпроводящего ленточного провода 20 из видоизмененного примера варианта 1 разделяющую область 13a формируют таким образом, что остается поле W. Таким образом может быть улучшена практичность.

(Вариант 2)

[0055] Фиг.5 представляет собой схематический вид в перспективе, показывающий сверхпроводящий ленточный провод согласно варианту 2. Со ссылкой на Фиг.5 будет описан сверхпроводящий лент