従来のBi系多芯テープは比較的J_cが高く長尺製造に適したものとして広く研究開発が行われているが、その線材アスペクト比は10以上であり(厚さ0.2 mm、幅4 mm程度)応用機器の設計からは低アスペクト比の線材開発が望まれている。低アスペクト比線材はこれまでにも幾つかの機関で開発されてきているが、通常の圧延加工したテープ線と比較すると低いJ_c特性にとどまっていた。しかし、Flukigerらは多芯構造の改良とタークスヘッド加工の適用により、テープ線と同等のJ_c特性を持つ平角線の開発に成功した。

　多芯ビレットの構造は従来の単芯の6角素線を丸パイプの中に集合した構造とは異なり、単芯の四角素線を四角パイプに集合したもの(A)と単芯のテープ素線を四角パイプに集合したもの(B)である。これら2種類の四角ビレットをモター駆動式のタークスヘッドで加工し、図に示すような平角線(A),(B)を作製した。典型的な平角線(A)のサイズは幅3 mm、厚さ0.5 mm、平角線(B)のサイズは幅0.9 mm、厚さ0.6 mmである。ここで、タークスヘッドとは2組の2段ロールを垂直に配置した圧延機で、4ヶのロールで幅と厚さを同時に減少させることができる。通常の圧延テープ線のフィラメント硬さはテープ幅の端部で減少するが、タークスヘッド加工ではその減少を抑制することができた。

図 : タークスヘッドで加工したBi系線材の断面形状 左/平角線(A)、右/平角線(B)

　古河電工の宇野直樹氏によれば「低アスペクト比の線材でも加工方法を工夫することによりテープ線と同等のJ_c特性が得られることが実証された。これで、酸化物超電導線材を使用した電力機器の設計がより 現実的なものになっていくだろう。」とコメントしている。

(3M−honesty)