CN107430920A - 超导磁体 - Google Patents
超导磁体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107430920A CN107430920A CN201580078310.8A CN201580078310A CN107430920A CN 107430920 A CN107430920 A CN 107430920A CN 201580078310 A CN201580078310 A CN 201580078310A CN 107430920 A CN107430920 A CN 107430920A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- downtake pipe
- pipe
- cryogen vessel
- detector
- superconducting magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 12
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 12
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 4
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001275 Niobium-titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- RJSRQTFBFAJJIL-UHFFFAOYSA-N niobium titanium Chemical compound [Ti].[Nb] RJSRQTFBFAJJIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032696 parturition Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/04—Cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/02—Quenching; Protection arrangements during quenching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
本发明的超导磁体包括：超导线圈(140)；在将超导线圈(140)浸渍在液态制冷剂(151)中的状态下收纳超导线圈(140)的制冷剂容器(130)；包围制冷剂容器(130)的周围的辐射屏蔽件(120)；收纳超导线圈(140)、制冷剂容器(130)以及辐射屏蔽件(120)的真空容器(110)；对制冷剂容器(130)的内部及辐射屏蔽件(120)进行冷却的制冷机(150)；从真空容器(110)的外侧连接至制冷剂容器(130)，并成为气化后的制冷剂(152)的流路的第一排气管(160)；在真空容器(110)的外侧连接至第一排气管(160)的末端，若制冷剂容器(130)内的压力为第一设定值以上则打开的第一减压阀(161)；设置于第一排气管(160)，并对第一排气管(160)进行加热的加热器(170)；以及设置于第一排气管(160)，对由于在第一排气管(160)的内部发生结冰所产生的变化进行检测的检测器(180)。
Description
技术领域
本发明涉及超导磁体，特别是涉及具备浸渍在制冷剂中进行冷却的超导线圈的超导磁体。
背景技术
有日本专利特开2005－310811号公报(专利文献1)，作为公开了超导磁体的结构的现有文献。记载在专利文献1中的超导磁体包括：线圈容器，其收纳超导线圈，并且收纳用于将超导线圈冷却到临界点以下的液化后的制冷剂；真空容器，其将线圈容器包含在内，并从外侧对线圈容器进行真空隔热；以及排气管，其一个端部连通至线圈容器内，另一个端部位于真空容器的外侧，在排气管的配管于真空容器的内侧的部分的至少一个位置上，设置有对排气管进行加热的加热单元。
现有技术文献
专利文献
特許文献1:日本专利特开2005－310811号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在记载于专利文献1中的超导磁体中，若检测到由于排气管的堵塞导致的排气管内的压力上升，并且排气管内的压力为设定值以上，则对加热器通电来加热排气管。由此，在对于发生结冰直到堵塞的排气管进行加热来使结冰部融化的情况下，需要较长的加热时间。在该加热时间中，在发生骤冷或真空破坏的情况下，必须中断超导磁体的使用。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种能抑制排气管堵塞的超导磁体。
解决技术问题的技术方案
基于本发明的超导磁体包括：超导线圈；制冷剂容器，该制冷剂容器以将超导线圈浸渍在液态制冷剂中的状态进行收纳；辐射屏蔽件，该辐射屏蔽件包围制冷剂容器的周围；真空容器，该真空容器收纳超导线圈、制冷剂容器以及辐射屏蔽件；制冷机，该制冷机对制冷剂容器的内部及辐射屏蔽件进行冷却；第一排气管，该第一排气管从真空容器的外侧连接至制冷剂容器，并成为气化后的上述制冷剂的流路；第一减压阀，该第一减压阀在真空容器的外侧连接至第一排气管的末端，若制冷剂容器内的压力为第一设定值以上则该第一减压阀打开；加热器，该加热器设置于第一排气管，并对第一排气管进行加热；以及检测器，该检测器设置于第一排气管，对由于在第一排气管的内部发生结冰所产生的变化进行检测。
发明效果
根据本发明，能利用检测器检测由于在排气管的内部发生结冰所产生的变化，因此能在排气管堵塞前利用加热器对排气管加热，抑制排气管发生堵塞。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
图2是本发明的实施方式2所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
图3是本发明的实施方式3所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
图4是本发明的实施方式4所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式所涉及的超导磁体进行说明。在以下的实施方式的说明中，在对图中的相同或者相当部分标注相同的标号，不重复说明。在以下的本实施方式中，对于圆筒形超导磁体的情况进行说明，但是并不限于圆筒形的超导磁体，还能将本发明适用于开放型的超导磁体中。
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1所涉及的超导磁体的结构的剖视图。另外，在图1中，仅图示超导磁体100的上侧的截面。此外，在图1中，为了简单起见，简化地示出各结构。
如图1所示，在本发明的实施方式1的超导磁体100中，在最外侧配置有中空圆筒状的真空容器110。为了对真空容器110的内侧和外侧真空隔热，真空容器110例如由不锈钢或者铝等非磁性材料构成。真空容器110的内部利用未图示的减压装置进行减压，使其成为真空。
在真空容器110的内部配置有与真空容器110形状大致相似的中空圆筒状的辐射屏蔽件120。辐射屏蔽件120例如由铝等光的反射率较高的非磁性材料构成。在辐射屏蔽件120的表面粘贴有未图示的多层隔热材料(超绝缘)
在辐射屏蔽件120的内部配置有与辐射屏蔽件120形状大致相似的中空圆筒状的制冷剂容器130。辐射屏蔽件120包围制冷剂容器130的周围，具有对制冷剂容器130和真空容器110之间进行隔热的功能。制冷剂容器130由不锈钢或铝等非磁性材料构成。
在制冷剂容器130的内部收纳有超导线圈140。超导线圈140卷绕在还起到卷轴作用的制冷剂容器130的底部。在制冷剂容器130的内部填充有作为液状的制冷剂的液态氦151。超导线圈140浸渍在液态氦151中进行冷却。超导线圈140例如由超导线卷绕来构成，该超导线是通过在由铜构成的矩阵的中心部埋入铌钛合金来形成的。
由此，真空容器110收纳有超导线圈140、制冷剂容器130、以及辐射屏蔽件120。
超导磁体100还具备有对制冷剂容器130的内部和辐射屏蔽件120进行冷却的制冷机150。能使用具有两级制冷的吉福德-麦克马洪型(Gifford-McMahon)制冷机或者脉冲管制冷机作为制冷机150。
制冷机150插入至气缸112内，该气缸112设置成使其从真空容器110连接到制冷剂容器130。制冷机150的第一制冷级通过设置于气缸112的热锚122，与辐射屏蔽件120间接接触。制冷机150的第二制冷级位于制冷剂容器130的内部的上部，对汽化后的氦气152进行再次液化。
制冷机150的第一制冷级的外周面与气缸112的内周面之间形成有第一空间。制冷机150的第二制冷级的外周面与气缸112的内周面之间形成有第二空间。第一空间与第二空间通过未图示的通路彼此连通。
超导磁体100还具备有第一排气管160，该第一排气管160通过从真空容器110的外侧贯通到制冷剂容器130的内侧从而成为氦气152的流路。第一排气管160的前端部连接至制冷剂容器130。第一排气管160由不锈钢或铝等非磁性材料构成。
第一排气管160固定于真空容器110。第一排气管160通过热锚121，与辐射屏蔽件120间接接触。第一排气管160的前端部冷却至与超导线圈140大致相同的4K左右。真空容器110的外侧为室温即300K左右的温度。
超导磁体100还具备第一减压阀161，该第一减压阀161在真空容器110的外侧连接至第一排气管160的末端，若制冷剂容器130内的压力达到第一设定值以上则该第一减压阀161打开。例如能使用止回阀或电磁阀等来作为第一减压阀161。第一设定值例如为1000Pa。
超导磁体100还具备设置于第一排气管160、对第一排气管160进行加热的第一加热器170。第一加热器170是电阻加热器，沿着位于真空容器110的内部的部分的第一排气管160的内周面进行设置。第一加热器170形成为网眼状、片状、或者导线状。
在本实施方式中，超导磁体100还具备设置于气缸112，对气缸112进行加热的第二加热器171。第二加热器171是电阻加热器，沿着气缸112的内周面或者制冷机150的外周面进行设置。第二加热器171配置于上述的各个第一空间内和第二空间内。第二加热器171形成为网眼状、片状、或者螺旋状。另外，第二加热器171不一定要设置，也可以仅设置于第二空间内。
超导磁体100还具备设置于第一排气管160、对由于在第一排气管160的内部发生结冰所产生的变化进行检测的第一检测器180。在本实施方式中，第一检测器180配置于第一排气管160的内侧。
第一检测器180具有未图示的一对端子，对由于在第一排气管160的内部发生结冰所产生的一对端子间的电位差的变化进行检测。具体而言，第一检测器180对在第一排气管160的内部产生的结冰部附着于一对端子并使端子间短路时的、一对端子间的电位差的减小进行检测。
在本实施方式中，第一检测器180配置于由于温度较低容易发生结冰的第一排气管160的前端部的附近。但是，第一检测器180的配置不限于上述情况，例如还可以在与辐射屏蔽件120的热锚121接触的部分的第一排气管160的内侧配置第一检测器180。与热锚121接触的部分的第一排气管160的内侧是未图示的局部变窄容易发生结冰的位置。但是，第一检测器180还可以配置于真空容器110的外侧，仅第一检测器180的一对端子配置于第一排气管160的内侧。
在本实施方式中，超导磁体100还具备设置于气缸112、对由于在气缸112的内部发生结冰所产生的变化进行检测的第二检测器181。第二检测器181配置在气缸112的内侧。
第二检测器181具有未图示的一对端子，对由于在气缸112的内部发生结冰所产生的一对端子间的电位差的变化进行检测。具体而言，第二检测器181对在气缸112的内部生成的结冰部附着于一对端子并使端子间短路时的一对端子间的电位差的减小进行检测。另外，第二加热器181不一定要设置。
超导磁体100还具备控制部190，该控制部190分别与第一加热器170、第二加热器171、第一检测器180以及第二检测器181进行电连接。控制部190配置于真空容器110的外侧。控制部190与第一加热器170通过第一布线191进行电连接。控制部190与第一检测器180通过第二布线192进行电连接。控制部190与第二加热器171通过第三布线193进行电连接。控制部190与第二检测器181通过第四布线194进行电连接。在图1中，为了简单起见，第三布线193与第四布线194各自的一部分未图示。
第一检测器180和第二检测器181各自的输出信号输入至控制部190。控制部190在被输入第一检测器180检测到一对端子间的电位差减小并输出的信号的期间，使第一加热器170工作。在控制部190被输入第二检测器181检测到一对端子间的电位差减小并输出的信号的期间，控制部190使第二加热器171工作。
此处，对超导磁体100的动作进行说明。
假设，在制冷剂容器130内的压力为1000Pa以上的情况下，通过第一减压阀161打开，氦气152被释放至第一外部配管162。在制冷剂容器130内的压力为低于1000Pa的情况下，第一减压阀161关闭，但在到第一减压阀161关闭为止的期间内，有时空气会从第一外部配管162侵入至第一排气管160内。
侵入至第一排气管160内的空气的水分被冷却并在第一排气管160的内部结冰。若该结冰部附着于第一检测器180的一对端子并使端子间短路，则一对端子间的电位差会减小。检测到一对端子间的电位差的减小的第一检测器180将输出信号输入至控制部190。
在输出信号从第一检测器180输入至控制部190的期间，控制部190使第一加热器170工作来使第一排气管160的内部的结冰部融化。结冰部融化产生的水落到制冷剂容器130的内部。由此，端子间的短路消除，一对端子间的电位差恢复。其结果，第一检测器180的信号的输出停止。控制部190中，来自第一检测器180的输出信号的输入停止，导致第一加热器170停止工作。
本实施方式的超导磁体100如上所述，能够在结冰增长使得第一排气管160堵塞前，使第一排气管160的内部生成的结冰部融化。由此，能抑制第一排气管160发生堵塞。
如上所述侵入至第一排气管160内的空气的水分有时会在上述第一空间及第二空间发生结冰。在该情况下，制冷机150的冷却效率降低。若在第二空间的内部产生的结冰部附着于第二检测器181的一对端子并使端子间短路，则一对端子间的电位差减小。检测到一对端子间的电位差的减小的第二检测器181将输出信号输入至控制部190。
在输出信号从第二检测器181输入至控制部190期间，控制部190使第二加热器171工作来使第一空间的内部及第二空间的内部的结冰部融化。结冰部融化产生的水落到制冷剂容器130的内部。由此，端子间的短路消除，一对端子间的电位差恢复。其结果，第二检测器181的信号的输出停止。控制部190中，来自第二检测器181的输出信号的输入停止，导致第二加热器171停止工作。
本实施方式的超导磁体100如上所述，能够在结冰增长使得第一空间及第二空间堵塞前，使在第一空间的内部及第二空间的内部生成的结冰部融化。由此，能抑制第一空间及第二空间分别发生堵塞。由此，能维持制冷机150的冷却效率。
在本实施方式的超导磁体100中，第一加热器170配置于第一排气管160的内部，但并不限于此，例如也可以沿着位于真空容器110的内部的部分的第一排气管160的外周面进行配置。但是，在该情况下，通过第一排气管160对结冰部进行加热，因此将第一加热器170配置于第一排气管160的内部，能更高效地对结冰部进行加热。
虽然第二加热器171配置于气缸112的内部，但并不限于此，例如也可以沿着气缸112的外周面进行配置。其中，在该情况下，通过气缸112对结冰部进行加热，因此将第二加热器171配置于气缸112的内部，能更高效地对结冰部进行加热。
在本实施方式的超导磁体100中，第一检测器180和第二检测器181分别对一对端子间的电位差的变化进行检测，但并不限于此，例如也可以对由于包含在空气中的水或者氮的热传导度与氦气的热传导度的不同导致的热传导度的变化进行检测。例如也可以通过使用美国新航空公司(New Avionics Corporation)制的冰探测器(无人机用Model9732-UAV)分别作为第一检测器180和第二检测器181，来对水分或氮成分进行检测。
以下，对于本发明的实施方式2所涉及的超导磁体进行说明。另外，本实施方式的超导磁体200与实施方式1的超导磁体100的不同点仅在于：设置有连接第一排气管160和气缸112的连接配管260，因此对于其他结构不重复说明。
(实施方式2)
图2是示出本发明的实施方式2所涉及的超导磁体的结构的剖视图。另外，在图2中，仅图示超导磁体200的上侧的截面。此外，在图2中，为了简单起见，简化地示出各结构。
如图1所示，在本发明的实施方式2的超导磁体200中，通过连接配管260，第一排气管160与气缸112彼此连接。第一排气管160的内部与气缸112的内部通过连接配管260彼此连通。
在本实施方式的超导磁体200中，在通过第一减压阀161打开氦气152释放至第一外部配管162的情况下，氦气152的一部分依次通过气缸112、连接配管260以及第一排气管160各自的内部。此时，假设在制冷机150停止的情况下，能利用通过气缸112的内部的氦气152对制冷机150进行冷却，因此能抑制热量通过制冷机150侵入至制冷剂容器130内的情况。由此，能够抑制液态氦151进一步气化的情况。
以下，对于本发明的实施方式3所涉及的超导磁体进行说明。另外，本实施方式的超导磁体300与实施方式1的超导磁体100的主要不同点是：设置有第二排气管360，因此对于与实施方式1的超导磁体100相同的结构标注相同的标号，不重复说明。
(实施方式3)
图3是本发明的实施方式3所涉及的超导磁体的结构的剖视图。另外，在图3中，仅图示超导磁体300的上侧的截面。此外，在图3中，为了简单起见，简化示出各结构。
如图3所示，本发明的实施方式3的超导磁体300还具备：第二排气管360，该第二排气管360通过从真空容器110的外侧贯通到制冷剂容器130的内侧成为氦气152的流路。第二排气管360设置成与第一排气管160并排。第二排气管360的前端部连接至制冷剂容器130。第二排气管360由不锈钢或铝等非磁性材料构成。
第二排气管360固定于真空容器110。第二排气管360通过热锚321，与辐射屏蔽件120间接接触。第二排气管360的前端部冷却至与超导线圈140大致相同的4K左右。
超导磁体300还具备第二减压阀361，该第二减压阀361在真空容器110的外侧连接至第二排气管360的末端，若制冷剂容器130内的压力达到高于第一设定值的第二设定值以上则该第二减压阀361打开。例如能使用止回阀或电磁阀等来作为第二减压阀361。第二设定值例如为2000Pa。设置第二减压阀361和第二排气管360以防备第一减压阀161不工作的异常时。
超导磁体300还具备设置于第二排气管360、对第二排气管360进行加热的第三加热器370。第三加热器370是电阻加热器，沿着位于真空容器110的内部的部分的第二排气管360的内周面进行设置。第三加热器370形成为网眼状、片状、或者螺旋状。
超导磁体300还具备设置于第二排气管360、对由于在第二排气管360的内部发生结冰所产生的变化进行检测的第三检测器380。在本实施方式中，第三检测器380配置于第二排气管360的内侧。
第三检测器380具有未图示的一对端子，对由于在第二排气管360的内部发生结冰所产生的一对端子间的电位差的变化进行检测。具体而言，第三检测器380对在第二排气管360的内部生成的结冰部附着于一对端子并使端子间短路时的、一对端子间的电位差的减小进行检测。
在本实施方式中，第三检测器380配置于由于温度较低容易发生结冰的第二排气管360的前端部的附近。但是，第三检测器380的配置不限于上述情况，例如还可以在与辐射屏蔽件120的热锚121接触的部分的第二排气管360的内侧配置第三检测器380。与热锚121接触的部分的第二排气管360的内侧是未图示的局部变窄容易发生结冰的位置。此外，第三检测器380还可以配置于真空容器110的外侧，仅第三检测器380的一对端子配置于第二排气管360的内侧。
控制部190通过第5布线391与第三加热器370进行电连接。控制部190通过第6布线392与第三检测器380进行电连接。第三检测器380的输出信号被输入至控制部190。在控制部190被输入第三检测器380检测到一对端子间的电位差减小并输出的信号的期间，控制部190使第三加热器370工作。
本实施方式的超导磁体300，能够在结冰增长使第二排气管360堵塞前，使在第二排气管360的内部生成的结冰部融化。由此，能抑制第二排气管360发生堵塞。
以下，对于本发明的实施方式4所涉及的超导磁体进行说明。另外，本实施方式的超导磁体400与实施方式3的超导磁体300的主要不同点是：第一排气管的结构和检测器的结构，因此对于与实施方式3的超导磁体300相同的结构标注相同的标号，不重复说明。
(实施方式4)
图4是示出本发明的实施方式4所涉及的超导磁体的结构的剖视图。另外，在图4中，仅图示超导磁体400的上侧的截面。此外，在图4中，为了简单起见，简化示出各结构。
如图4所示，在本发明的实施方式4的超导磁体400中，第二排气管360的制冷剂容器130侧部分与第一排气管460隔开间隔并位于第一排气管460的内侧。第二排气管360的与制冷剂容器130相反一侧贯通第一排气管460并在真空容器110的外侧延伸。第一减压阀161连接至第一排气管460的末端。
第一排气管460和第二排气管360分别由导电性构件构成。第二排气管360在插通至设置于第一排气管460的具有电绝缘性的环状的固定构件461内的状态下进行固定。由此，在第二排气管360贯通第一排气管460的贯通部，第一排气管460与第二排气管360电绝缘。
在本实施方式中，第一加热器170沿着位于真空容器110的内部的部分的第一排气管160的内周面并且沿着第二排气管360的外周面进行设置。
超导磁体400还具备第4检测器480，其具有一对端子，其中一个端子与第一排气管460电连接，另一个端子和第二排气管360电连接。第4检测器480配置于真空容器110的外侧。
第4检测器480的第一端子481与位于真空容器110的外侧的部分的第一排气管460电连接。第4检测器480的第二端子482与位于真空容器110和第一排气管460的外侧的部分的第二排气管360电连接。第4检测器480通过第七布线483与控制部190进行电连接。
第四检测器480对由于在第一排气管460的内部发生结冰所产生的第一端子481与第二端子482之间的电位差的变化进行检测。具体而言，第四检测器480对以下情况进行检测：在第一排气管460的内部生成的结冰部以跨过第一排气管460的内周面与第二排气管360的外周面之间的方式进行附着，从而使第一排气管460与第二排气管360短路时的第一端子481与第二端子482之间的电位差的减小。
在控制部190被输入第四检测器480检测到第一端子481与第二端子482之间的电位差减小并输出的信号的期间，控制部190使第一加热器170工作。
本实施方式的超导磁体400能够在结冰增长使第一排气管460堵塞前，使在第一排气管460的内部生成的结冰部融化。由此，能抑制第一排气管460发生堵塞。
而且，通过使第一加热器170工作，能通过第二排气管360使在第二排气管360的内部生成的结冰部融化，因此能削减实施方式3的第三加热器370，并且能抑制第二排气管360发生堵塞。
另外，本次公开的上述实施方式的所有内容均为举例表示，并不成为限定性解释的依据。因而，本发明的技术范围并非仅根据上述的实施方式来解释，而是基于权利要求书的记载来划定。此外，与权利要求范围等效的含义以及范围内的全部变更都被包含在保护范围内。
标号说明
100、200、300、400 超导磁体，
110 真空容器，
461 固定构件，
112 气缸，
120 辐射屏蔽件，
121、122、321 热锚，
130 制冷剂容器，
140 超导线圈，
150 制冷机，
151 液态氦，
152 氦气，
160、460 第一排气管，
161、361 减压阀，
162 第一外部配管，
170 第一加热器，
171 第二加热器，
180 第一检测器，
181 第二检测器，
190 控制部，
191 第一布线，
192 第二布线，，
193 第三布线，
194 第四布线，
260 连接配管，
360 第二排气管，
362 第二外部配管，
370 第三加热器，
380 第三检测器，
391 第五布线，
392 第六布线，
480 第四检测器，
481 第一端子，
482 第二端子，
483 第七布线。
Claims (5)
1.一种超导磁体，其特征在于，包括：
超导线圈；
制冷剂容器，该制冷剂容器以将所述超导线圈浸渍在液态制冷剂中的状态收纳所述超导线圈；
辐射屏蔽件，该辐射屏蔽件包围所述制冷剂容器的周围；
真空容器，该真空容器收纳所述超导线圈、所述制冷剂容器以及所述辐射屏蔽件；
制冷机，该制冷机对所述制冷剂容器的内部及所述辐射屏蔽件进行冷却；
第一排气管，该第一排气管从所述真空容器的外侧连接至所述制冷剂容器，并成为气化后的所述制冷剂的流路；
第一减压阀，该第一减压阀在所述真空容器的外侧连接至所述第一排气管的末端，若所述制冷剂容器内的压力为第一设定值以上，则该第一减压阀打开；
加热器，该加热器设置于所述第一排气管，并对所述第一排气管进行加热；以及
检测器，该检测器设置于所述第一排气管，对由于在所述第一排气管的内部发生结冰所产生的变化进行检测。
2.如权利要求1所述的超导磁体，其特征在于，还包括：
控制部，该控制部分别与所述加热器和所述检测器电连接，
在所述控制部被输入所述检测器检测到所述变化并输出的信号的期间，所述控制部使所述加热器工作。
3.如权利要求1或2所述的超导磁体，其特征在于，
所述检测器具有配置于所述第一排气管的内侧的一对端子，
所述变化是所述一对端子间的电位差的变化。
4.如权利要求1或2所述的超导磁体，其特征在于，还包括：
第二排气管，该第二排气管从所述真空容器的外侧贯通至所述制冷剂容器的内侧，并成为气化后的所述制冷剂的流路；以及
第二减压阀，该第二减压阀在所述真空容器的外侧连接至所述第二排气管的末端，若所述制冷剂容器内的压力为高于所述第一设定值的第二设定值以上，则该第二减压阀打开；
所述第二排气管的制冷剂容器侧与所述第一排气管隔开间隔，位于所述第一排气管的内侧，
所述第二排气管的与所述制冷剂容器侧相反一侧贯通所述第一排气管并在所述真空容器的外侧延伸，
所述第一排气管和所述第二排气管分别由导电性构件构成，
在所述第二排气管贯通所述第一排气管的贯通部，所述第一排气管与所述第二排气管电绝缘，
所述检测器具有一对端子，该一对端子的其中一个端子与所述第一排气管电连接，另一个端子与所述第二排气管电连接，
所述变化是所述一对端子间的电位差的变化。
5.如权利要求1至4中任一项所述的超导磁体，其特征在于，
所述加热器沿着所述第一排气管的内周面设置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/061196 WO2016163021A1 (ja) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 超電導マグネット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107430920A true CN107430920A (zh) | 2017-12-01 |
| CN107430920B CN107430920B (zh) | 2019-06-07 |
Family
ID=55360899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201580078310.8A Active CN107430920B (zh) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 超导磁体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10490329B2 (zh) |
| JP (1) | JP5868562B1 (zh) |
| CN (1) | CN107430920B (zh) |
| WO (1) | WO2016163021A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112136189A (zh) * | 2018-05-31 | 2020-12-25 | 三菱电机株式会社 | 超导磁体 |
| CN112292739A (zh) * | 2018-06-27 | 2021-01-29 | 三菱电机株式会社 | 超导磁铁 |
| CN114026661A (zh) * | 2019-07-10 | 2022-02-08 | 三菱电机株式会社 | 超导电磁铁 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019073573A1 (ja) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | 三菱電機株式会社 | 超電導電磁石装置 |
| US11599106B2 (en) | 2019-01-25 | 2023-03-07 | Carrier Corporation | Container monitoring and control by unmanned aerial vehicle |
| US11961661B2 (en) * | 2019-07-10 | 2024-04-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Superconducting magnet |
| CN115151983A (zh) * | 2020-03-04 | 2022-10-04 | 三菱电机株式会社 | 超导电磁铁装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1684207A (zh) * | 2004-04-16 | 2005-10-19 | 株式会社日立制作所 | 超导磁体装置 |
| JP2009146934A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Hitachi Ltd | 超電導電磁石用クライオスタット |
| CN103456454A (zh) * | 2012-06-04 | 2013-12-18 | 株式会社日立制作所 | 超导磁铁装置 |
| CN104040650A (zh) * | 2012-01-30 | 2014-09-10 | 三菱电机株式会社 | 超导磁体 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0964425A (ja) * | 1995-08-28 | 1997-03-07 | Hitachi Ltd | 超電導磁石用クライオスタット |
| JPH11288809A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Toshiba Corp | 超電導マグネット装置 |
| JP2000205960A (ja) * | 1998-12-23 | 2000-07-28 | Csp Cryogenic Spectrometers Gmbh | 検出器装置 |
| JP3968211B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2007-08-29 | 株式会社日立製作所 | 微弱磁場計測デュワー |
| DE10057664A1 (de) * | 2000-11-21 | 2002-05-29 | Siemens Ag | Supraleitungseinrichtung mit einem thermisch an eine rotierende,supraleitende Wicklung angekoppelten Kaltkopf einer Kälteeinheit |
| KR100513207B1 (ko) * | 2002-07-24 | 2005-09-08 | 한국전기연구원 | 냉각시스템 내장형 초전도 로터 |
| JP2005203704A (ja) * | 2004-01-19 | 2005-07-28 | Japan Superconductor Technology Inc | 超電導磁石 |
| GB0401835D0 (en) * | 2004-01-28 | 2004-03-03 | Oxford Instr Superconductivity | Magnetic field generating assembly |
| GB0411072D0 (en) * | 2004-05-18 | 2004-06-23 | Oxford Instr Superconductivity | Apparatus and method for performing in-vitro dnp-nmr measurements |
| GB0424725D0 (en) * | 2004-11-09 | 2004-12-08 | Oxford Instr Superconductivity | Cryostat assembly |
| DE102004053972B3 (de) * | 2004-11-09 | 2006-07-20 | Bruker Biospin Gmbh | NMR-Spektrometer mit gemeinsamen Refrigerator zum Kühlen von NMR-Probenkopf und Kryostat |
| GB0426838D0 (en) * | 2004-12-07 | 2005-01-12 | Oxford Instr Superconductivity | Magnetic apparatus and method |
| JP2006222417A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-08-24 | Toshiba Corp | 超伝導磁石装置監視システム、超電導磁石装置監視方法及びｍｒｉ装置 |
| US20060230769A1 (en) * | 2005-01-11 | 2006-10-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Superconducting magnet device-monitoring system, method of monitoring superconducting magnet device and MRI device |
| DE502005005693D1 (de) * | 2005-07-08 | 2008-11-27 | Bruker Biospin Gmbh | Unterkühlte Horizontalkryostatanordnung |
| JP5110872B2 (ja) * | 2006-12-21 | 2012-12-26 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置およびその運転方法 |
| JP5297162B2 (ja) * | 2008-11-21 | 2013-09-25 | 三菱重工業株式会社 | 超電導装置 |
| JP2010283186A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Hitachi Ltd | 冷凍機冷却型超電導磁石 |
| JP5175892B2 (ja) * | 2009-06-15 | 2013-04-03 | 株式会社東芝 | 超電導磁石装置 |
| JP6084526B2 (ja) * | 2013-06-25 | 2017-02-22 | ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 | クライオスタット |
| DE102013213020A1 (de) * | 2013-07-03 | 2015-01-08 | Bruker Biospin Ag | Verfahren zum Umrüsten einer Kryostatanordnung auf Umlaufkühlung |
| WO2016035153A1 (ja) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | 三菱電機株式会社 | 超電導マグネット |
| DE102015215919B4 (de) * | 2015-08-20 | 2017-06-22 | Bruker Biospin Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Vorkühlung eines Kryostaten |
-
2015
- 2015-04-10 JP JP2015546758A patent/JP5868562B1/ja active Active
- 2015-04-10 WO PCT/JP2015/061196 patent/WO2016163021A1/ja active Application Filing
- 2015-04-10 US US15/555,127 patent/US10490329B2/en active Active
- 2015-04-10 CN CN201580078310.8A patent/CN107430920B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1684207A (zh) * | 2004-04-16 | 2005-10-19 | 株式会社日立制作所 | 超导磁体装置 |
| JP2009146934A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Hitachi Ltd | 超電導電磁石用クライオスタット |
| CN104040650A (zh) * | 2012-01-30 | 2014-09-10 | 三菱电机株式会社 | 超导磁体 |
| CN103456454A (zh) * | 2012-06-04 | 2013-12-18 | 株式会社日立制作所 | 超导磁铁装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112136189A (zh) * | 2018-05-31 | 2020-12-25 | 三菱电机株式会社 | 超导磁体 |
| CN112136189B (zh) * | 2018-05-31 | 2022-04-29 | 三菱电机株式会社 | 超导磁体 |
| CN112292739A (zh) * | 2018-06-27 | 2021-01-29 | 三菱电机株式会社 | 超导磁铁 |
| CN112292739B (zh) * | 2018-06-27 | 2022-07-08 | 三菱电机株式会社 | 超导磁铁 |
| CN114026661A (zh) * | 2019-07-10 | 2022-02-08 | 三菱电机株式会社 | 超导电磁铁 |
| CN114026661B (zh) * | 2019-07-10 | 2023-07-11 | 三菱电机株式会社 | 超导电磁铁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5868562B1 (ja) | 2016-02-24 |
| CN107430920B (zh) | 2019-06-07 |
| WO2016163021A1 (ja) | 2016-10-13 |
| US20180040402A1 (en) | 2018-02-08 |
| JPWO2016163021A1 (ja) | 2017-04-27 |
| US10490329B2 (en) | 2019-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107430920A (zh) | 超导磁体 | |
| JP5484644B1 (ja) | 超電導マグネット | |
| CN103975395B (zh) | 超导电磁铁装置、其冷却方法以及磁共振成像装置 | |
| US8989828B2 (en) | Superconducting magnet apparatus | |
| CN103247406A (zh) | 制冷器系统及具有该制冷器系统的超导磁体装置 | |
| CN106575559B (zh) | 用于mri系统的超导磁体结构的冷却装置 | |
| CN102610351A (zh) | 用于在失超期间保护磁共振成像磁体的装置和方法 | |
| CN104884967A (zh) | 具有传热装置的低损耗持续电流开关 | |
| US20160308110A1 (en) | Superconducting magnet, mri, and nmr | |
| CN105190795A (zh) | 超导磁体的冷却方法及超导磁体 | |
| US20100022395A1 (en) | Cryostat for superconducting mr magnets | |
| GB2538788A (en) | Cryogen storage for superconducting magnets | |
| CN103336212B (zh) | 一种低温超导股线性能测试系统 | |
| CN106688059B (zh) | 用于低温冷却的装置 | |
| JP2006324325A (ja) | 超電導磁石装置 | |
| CN107003373A (zh) | 用于冷却磁共振成像装置的系统和方法 | |
| US7235975B2 (en) | Magnet system with shielded regenerator housing | |
| CN111863374A (zh) | 高温超导无绝缘磁体 | |
| US9014770B2 (en) | Magnetic field generation device with alternative quench device | |
| CN210041676U (zh) | 高温超导无绝缘磁体 | |
| EP3655978B1 (en) | Superconducting magnet with cold head thermal path cooled by heat exchanger | |
| KR20150016390A (ko) | 초전도 자석을 냉각하기 위한 폐쇄형 냉동제 냉각 시스템 및 방법 | |
| CN110571011B (zh) | 超导磁体系统及磁共振设备的失超控制方法 | |
| US20090275477A1 (en) | Cryostat Having A Magnet Coil Syste,Which Comprises An LTS Section And A Heatable HTS Section | |
| US20210065946A1 (en) | Superconducting magnet with thermal battery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240416 Address after: Tochigi County, Japan Patentee after: Canon Medical Systems Corp. Country or region after: Japan Patentee after: TOSHIBA MITSUBISHI-ELECTRIC INDUSTRIAL SYSTEMS Corp. Address before: Tokyo Patentee before: MITSUBISHI ELECTRIC Corp. Country or region before: Japan |