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公開番号2024088699
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2024059461,2021518071
出願日2024-04-02,2019-10-02
発明の名称超伝導体の極低温放射線照射向上のための技術並びに関連するシステム及び方法
出願人マサチューセッツインスティテュートオブテクノロジー
代理人個人,個人,個人
主分類C01G 1/00 20060101AFI20240625BHJP(無機化学)
要約【解決手段】小型核融合反応炉で見られるような高エネルギー中性子照射及び高磁場に曝されたときに改善された臨界電流密度を有する超伝導体、及びこれを作る方法が記載される。いくつかの態様によれば、方法は、曝露環境内での配置の前に、点欠陥又は小さな欠陥クラスターなどの「弱い」磁束ピニングサイトを作り出すために極低温でイオン線及び/又は中性子線を用いて多結晶超伝導体を照射するステップを含む。照射温度は、変位した原子の拡散によって引き起こされる結晶粒の境界の有害な拡幅を回避しながら照射が有益なフラックスピニングサイトを作り出すように、例えば超伝導材料の関数として、選択される。被覆導体テープ内のこのような超伝導体は、その臨界温度の十分下まで冷却されると融合反応炉内のトロイダル磁場コイルとして使用されるときに有利であることが予想される。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
多結晶超伝導体の少なくとも一部分が８０ケルビンよりも低い温度である間に、イオン線及び／又は中性子線を用いて前記多結晶超伝導体の前記少なくとも一部分を照射するステップ
を含む、方法。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記照射するステップが、イオン線を用いて前記多結晶超伝導体を照射するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記イオン線が自由陽子線を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記イオン線が１ＭｅＶよりも高い運動エネルギーを有する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
イオンビームの経路内に前記多結晶超伝導体を配置するステップと、前記イオンビームからのイオン線が前記多結晶超伝導体の前記少なくとも一部分上に入射するように前記イオンビームを作動させるステップとをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記イオンビームが、陽子ビームである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記照射するステップが、中性子線を用いて前記多結晶超伝導体を照射するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記多結晶超伝導体の前記照射の前に核融合反応炉内部に前記多結晶超伝導体を配置するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記中性子線が、少なくとも１×１０
１５
のｃｍ
２
当たりの中性子のフルエンスを有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
イオン線及び／又は中性子線を用いて前記多結晶超伝導体の前記少なくとも一部分を照射するステップが、真空チャンバ内部で実行される、請求項１に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導体の極低温放射線照射向上のための技術並びに関連するシステム及び方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
[0001]超伝導体は、ある臨界温度よりも下で電流に対する電気抵抗を持たない（「超伝導性」である）材料である。多くの超伝導体にとって、臨界温度は３０Ｋよりも下であり、その結果、超伝導状態におけるこれらの材料の動作は、液体ヘリウムを用いてなどのかなりの冷却を必要とする。
【０００３】
[0002]高温超伝導体（「ＨＴＳ」）は、５０Ｋ～１００Ｋの間などの、比較的高い臨界温度を有する超伝導体の種類である。希土類バリウム銅酸化物（「ＲＥＢＣＯ」）などのいくつかのＨＴＳ材料は、長い撚線として製造されることがあり、他の用途の中でも、融合装置における使用のための大口径磁石を巻くためにこれらの材料を使用する可能性につながる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0003]いくつかの態様によれば、多結晶超伝導体の少なくとも一部分が８０ケルビンよりも低い温度である間に、イオン線（ｉｏｎｓ）及び／又は中性子線（ｎｅｕｔｒｏｎｓ）を用いて上記多結晶超伝導体の上記少なくとも一部分を照射するステップを含む方法が提供される。
【０００５】
[0004]いくつかの実施形態によれば、上記照射するステップが、イオン線を用いて上記多結晶超伝導体を照射するステップを含む。
[0005]いくつかの実施形態によれば、上記イオン線が、自由陽子線（ｐｒｏｔｏｎｓ）を含む。
【０００６】
[0006]いくつかの実施形態によれば、上記イオン線が、１ＭｅＶよりも高い運動エネルギーを有する。
[0007]いくつかの実施形態によれば、上記方法は、イオンビームの経路内に上記多結晶超伝導体を配置するステップと、上記イオンビームからのイオン線が上記多結晶超伝導体の上記少なくとも一部分の上に入射するように上記イオンビームを作動させるステップとをさらに含む。
【０００７】
[0008]いくつかの実施形態によれば、上記イオンビームが、陽子ビームである。
[0009]いくつかの実施形態によれば、上記照射するステップが、中性子線を用いて上記多結晶超伝導体を照射するステップを含む。
【０００８】
[0010]いくつかの実施形態によれば、上記方法は、上記多結晶超伝導体の前記照射の前に核融合反応炉内部に上記多結晶超伝導体を配置するステップをさらに含む。
[0011]いくつかの実施形態によれば、上記中性子線が、少なくとも１×１０
１５
のｃｍ
２
当たりの中性子のフルエンスを有する。
【０００９】
[0012]いくつかの実施形態によれば、イオン線及び／又は中性子線を用いて上記多結晶超伝導体の上記少なくとも一部分を照射するステップが、真空チャンバの内部で実行される。
【００１０】
[0013]いくつかの実施形態によれば、上記方法は、超伝導磁石を製造するステップであって、上記超伝導磁石の少なくとも１つのコイルが上記多結晶超伝導体の前記照射の後の上記多結晶超伝導体を含む、製造するステップをさらに含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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