3.1.2 本年度の経過
本年度は、Ｎｂ３Ｓｎを用いた実験用超電導コイル(以下実験用コイルと言う)の製作に先立ち、基礎データを把握するためコイルを試作し(以下試作コイルと言う)直線部分の巻き線状況や絶縁特性を調査した。また、Ｎｂ３Ｓｎを用いたハーフターンコイルを製作し、熱処理後のケーブル間の絶縁特性等について調査した。
実験用コイルの設計としては、コイル性能に大きく影響するコイル端部部品(エンドパーツ)の設計を行い、ＮＣ加工データの作成および実験用コイルの固定用エポキシ樹脂含浸装置の設計製作を行った。
なお、Ｎｂ３Ｓｎと同じ化合物系超電導体にＮｂ３Alがある。Ｎｂ３Alは機械的性能が高く、将来有望な超電導体であるが、Ｎｂ３Ｓｎに比べて臨界電流が低いためまだ実用的には用いられていない。しかし、最近の材料研究の進展により、12Ｔ以上の高磁界で高い電流密度を持つものが見いだされ注目されている。
日本で製作したＮｂ３Al素線をＬＢＬでケーブル化する事を試み、初めてＮｂ３Alケーブルの製作に成功した。Ｎｂ３Alケーブルは30素線の台形成形捩線でＳＳＣ規格の仕上がりになっている。
このＮｂ３Alのケーブルを用いてハーフターンコイルを製作し、ＬＢＬのD20高磁界実験装置で高磁界中におけるコイルのクエンチ時の伝播特性等を調査した。
3.1.3 試作コイル
Ｎｂ３Ｓｎ試作コイルには、クロムメッキを施したＮｂ３Ｓｎ線材を用い、絶縁にはＳグラスファイバーによる被覆を行った。コイルの主要寸法は、直線長さ１ｍ、外径50ｍｍの1/4クワドルポール巻き6ターンで、巻き線治具の材質はアルミ青銅を用いた。実験用Ｎｂ３Ｓｎ試作コイルの諸元を表3.1.1に、断面形状を写真3.1.1に、使用したＮｂ３Ｓｎ超電導線材の諸元を表3.1.2に、Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材を図3.1.1に示す。
コイル端部(コイルエンドパーツ)の形状については別項に述べる問題点が残されているので直線部を主眼点として試作コイルの巻き線を行った。巻き線は写真3.1.2に示す巻き線機を使って行った。巻き線機の操作は、コンピュータで5軸の制御を行いながら巻き線を行う。巻き線はプリミティブなソフトウエアでの動作であり逐次コマンドの投入を行っている。巻き線機は全工程を自動化することとして開発されている。試作コイルの巻き線状況を写真3.1.3に示す。
試作コイルは、巻き線後、強化絶縁を行い、カラーの取付、エポキシによる固定を行って断面観察のために切断した。
超電導導体配置に大きな乱れはなく、巻き線は設計通りに行われた。このコイルを窒素温度までの冷却したが絶縁破壊等の問題は発生しなかった。
3.1.4 ハーフターンコイル
a) コイルの熱処理
Ｎｂ３ＳｎおよびＮｂ３Al超電導体の熱処理反応特性を把握するためハーフターンコイルを
