抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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1980年代に米国NISTのJ.W.Ekinにより各種A15型化合物超電導体のJcの歪み依存性が比較されて以来,Nb
3Alの優れた耐歪み特性は広く認知されている。一方で歪みに弱いNb
3Sn線材では内部Sn拡散法の改良によりJcが着々と向上し,最近では2,500-3,000A/mm
2(4.2K,12T)の高いnon Cu Jcも目新しい報告ではなくなっている。歪みに弱いとされながらも,950MHz-NMRの内層コイルに応用されたり,また,数m長のレーストラック磁石が試作されているのも事実である。ところが,最近の内部Sn拡散法Nb
3Sn線材には歪み以外の大きな弱点がある。加速器用磁石で使用されるラザフォード型ケーブルでは,ケーブル加工により素線は大きなダメージを受け,特にケーブルのエッジ部では曲げ・ねじり・圧縮等が融合した複雑な変形になる。これによりフィラメント形状は崩され,さらに物理的にフィラメントが結合して大きな結合損失の引き金となっている。さらにバリアが破損するため,熱処理時にSnが安定化銅を汚染してRRRの低下を招き,場合によっては溶融したSnが吹き出して線材が破裂する(Snバースト)事故も生じている。数十~数百台もの磁石性能の歩留まりを考えると,現状の高いJcの内部Sn拡散法Nb
3Sn線材がNb-Ti線材に置き換わるとはにわかに信じがたい。RHQT法Nb
3Al線材は,ケーブル加工によるダメージ(性能劣化)が少なく,当然,前述したSnバーストによる事故はあり得ない。これは,耐歪み特性に勝るとも劣らないNb
3Al線材の利点であり,現実的な大量生産にとっては最も意味ある特徴と言えるだろう。近年,連続イオンプレーティング及び高速電解めっき技術の開発により,長尺RHQT法Nb
3Al線材への安定化銅の複合が実用的なレベルで可能になり,実用化の期待が益々高まっている。更なるnon Cu Jcの向上が望まれるが,決定的な改善指針が明らかでなく,当面の基礎的研究が必要である。一方で,銅比を減らせば線材全体のJcの向上は容易に得られる。磁石がクエンチした場合,そのエネルギーを磁石で吸収する場合には高い銅比は不可欠である。ただし,エネルギーが小さい場合や磁石本体以外で吸収できる場合には銅比を減らせる余地がでてくる。...(著者抄録)
