CN109478453A - 块状磁体结构体及nmr用块状磁体系统 - Google Patents

块状磁体结构体及nmr用块状磁体系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109478453A
CN109478453A CN201780046721.8A CN201780046721A CN109478453A CN 109478453 A CN109478453 A CN 109478453A CN 201780046721 A CN201780046721 A CN 201780046721A CN 109478453 A CN109478453 A CN 109478453A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blocks
shaped magnet
block shaped
structural body
reinforcing ring
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.)
Withdrawn
Application number
CN201780046721.8A
Other languages
English (en)
Inventor
森田充
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of CN109478453A publication Critical patent/CN109478453A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/385—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
    • G01R33/3856—Means for cooling the gradient coils or thermal shielding of the gradient coils
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
    • G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
    • 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
    • H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/20—Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/20—Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
    • H01F7/202—Electromagnets for high magnetic field strength
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/3806—Open magnet assemblies for improved access to the sample, e.g. C-type or U-type magnets
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10072—Tomographic images
    • G06T2207/10088—Magnetic resonance imaging [MRI]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

能够利用更广的均匀磁场空间，实现块状磁体结构体的进一步的使用形态。本发明的块状磁体结构体具备：按照各自的中心轴成为同一线上的方式配置的多个氧化物超导块状体、和按照将多个上述氧化物超导块状体的外周面覆盖的方式进行嵌合的至少1个外周补强环，其中，多个上述氧化物超导块状体包含圆柱状氧化物超导块状体或环状氧化物超导块状体中的至少某一者，至少一组相邻的氧化物超导块状体在上述中心轴方向上隔离，在上述块状磁体结构体的内部具有上述中心轴所通过的空间。

Description

块状磁体结构体及NMR用块状磁体系统
技术领域
本发明涉及块状磁体结构体(块材磁体结构体)及NMR用块状磁体系统。
背景技术
在单晶状的REBa2Cu3O7-x(RE为稀土类元素)相中分散有RE2BaCuO5相的氧化物超导块状体(所谓QMG(注册商标)块状体)由于具有高临界电流密度(以下，有时也表示为“Jc”)，所以能够作为通过磁场中的冷却、脉冲磁化而被励磁从而能够产生强力的磁场的超导块状磁体使用。
作为需要强磁场的应用领域，例如有NMR(核磁共振；Nuclear MagneticResonance)、MRI(磁共振成像；Magnetic Resonance Imaging)。对于任一者中使用的超导块状磁体都需要数T的强磁场和ppm级的高均匀性。
关于使用了氧化物超导块状体的NMR应用，例如可列举出专利文献1～6及非专利文献1、2中记载的在小型(例如台式)NMR中的应用。这些小型NMR应用的基本的技术思想如下所述。作为磁化用磁体使用的以往的NMR用超导磁体是使用超导线材，比较大型，具有ppm级的高均匀性，并且能够产生高强度的磁场。在以往的NMR用超导磁体的室温孔的内部配置有多个环状氧化物超导块状体层叠而成的块状磁体结构体。通过将该块状磁体结构体在高均匀磁场中冷却至超导状态、并将施加磁场除去，从而通过以往的NMR用超导磁体所产生的均匀磁场被复印(copy)到块状磁体结构体上。
在这样的小型NMR中的应用中，通常，大孔(室温孔径为89mm)的NMR用超导磁体被用作磁化用磁体。与此相配，组合使用了外径为60mm左右、内径为30mm左右的环状氧化物超导块状体。此时的磁化温度为40K左右的相当低的温度，在可得到充分高的临界电流密度(Jc)的条件下进行磁化。这是通过不是设定为环状氧化物超导块状体的截面内的超导电流在截面整体中流动的状态(全磁化状态)，而是设定为超导电流仅部分地流动的状态(非全磁化状态)，从而能够宽裕地复印NMR用超导磁体内的强磁场。进而，在磁化后，为了在环状氧化物超导块状体内确保所复印的磁场的时间稳定性，从磁化温度进一步冷却而制成小型NMR用的磁体。
这里，如果着眼于专利文献1～6及非专利文献1、2的磁化方法，则例如在专利文献1中公开了一种磁化方法，其是在具有层叠了环状氧化物超导块状体而成的块状磁体的NMR系统中利用脉冲磁化或静磁场磁化来进行的。专利文献2中公开了一种磁化方法，其在具有层叠了环状氧化物超导块状体而成的块状磁体的NMR系统中，按照中央部分的磁场强度分布夹着磁场中心部而具有磁场强度的峰的方式进行磁化。
另外，在专利文献3及非专利文献1中记载了一种磁化方法，其是施加均匀的静磁来进行磁化。在所述磁化方法中使用了具有下述圆筒形状的超导体的超导磁场产生装置，所述圆筒形状的超导体是通过在圆筒形状且磁化率大的超导块状的两端面以同轴状配置圆筒形状且磁化率小的超导块状而构成。例如根据专利文献3中公开的超导磁场产生装置，据认为：通过按照满足一定的条件的方式来设计超导块状的磁化率和形状，从而能够在超导体的孔内形成超导体的轴向上的磁场强度均匀的捕获磁场。
在专利文献4中公开了一种超导磁场产生装置，其具有配置在由圆筒形状的超导块状制成的超导体的周围的校正线圈。根据所述超导磁场产生装置，据认为：通过在对超导体施加磁场而进行磁化时用校正线圈来校正施加磁场，从而能够在超导体的孔内形成超导体的轴向上的磁场强度均匀的捕获磁场。
在专利文献5中公开了一种具有下述超导体的超导磁场产生装置，所述超导体为圆筒形状且按照轴向上的中央部分的内径变得比端部分的内径大的方式而形成。根据所述超导磁场产生装置，通过使圆筒形状的超导体的轴向上的中央部分的内径变得比端部分的内径大，使得能抵消通过超导体的磁化而产生的不均匀的磁场那样的磁场在超导体的孔内流动。就专利文献5而言，据认为：通过像这样将不均匀的磁场除去，从而能够在超导体的孔内形成超导体的轴向上的磁场强度均匀的捕获磁场。
在专利文献6及非专利文献2中公开了一种磁化方法，其通过在层叠有环状氧化物超导块状体而成的块状磁体的内侧插入将具有高临界电流密度Jc的带线材以螺旋状卷绕而成的筒，从而消除与轴向垂直的磁场成分而得到均匀的磁场。
另一方面，在小型NMR中的应用中，变成在块状磁体结构体的紧凑的空间内封入非常强力的磁场。因此，变成大的电磁应力在超导块状体内部起作用。该电磁应力由于是按照被封入的磁场扩展的方式起作用，所以也被称为环箍应力(周向应力)。在5～10T级的强磁场的情况下，电磁应力也有可能会超过超导块状体自身的材料机械强度，其结果是，超导块状体有可能会发生破损。如果超导块状体破损，则超导块状体变得无法产生强磁场。
为了防止这样的因电磁力而引起的超导块状体的破损，例如在专利文献7中公开了通过圆柱状的超导块状体和将其包围的金属环来构成超导块状磁体。通过设定为这样的构成，从而在冷却时由金属环产生的压缩应力会施加于超导块状体，由于该压缩应力具有减轻电磁应力的效果，所以能够抑制超导块状体的开裂。这样一来，在专利文献7中公开了能够防止圆柱状的超导块状体的破损。
另外，作为用于防止超导块状体的破损的超导块状体的其它构成例，例如在专利文献8中公开了一种超导磁场产生元件，其是将7个六边形的超导块状体组合，在其周围配置由纤维增强树脂等形成的补强构件，进一步在其外周配置有由不锈钢或铝等金属形成的支承构件。在专利文献9中公开了一种氧化物超导块状磁体，其层叠有晶轴的c轴方向的厚度为0.3～15mm的环状块状超导体。在专利文献10中公开了一种超导块状磁石，其层叠有外周及内周被补强的多个环状超导体。在专利文献11中公开了一种超导块状磁石，其层叠有在半径方向上具有多重环结构的超导体。在专利文献12中公开了一种块状磁石，其中，一个块状体的外周及上下表面得到了补强。
另外，作为容易更换试样的NMR分析装置用磁体的构成例，例如在专利文献13中公开了下述内容：在通过卷绕的导电体来形成磁场空间的NMR分析装置用磁体中，使中心轴共同并设置一定间隔来构成2个同样的卷绕线圈，能够从该间隔访问(access)磁场空间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-006021号公报
专利文献2：日本特开2007-129158号公报
专利文献3：日本特开2008-034692号公报
专利文献4：日本特开2009-156719号公报
专利文献5：日本特开2014-053479号公报
专利文献6：日本特开2016-6825号公报
专利文献7：日本特开平11-335120号公报
专利文献8：日本特开平11-284238号公报
专利文献9：日本特开平10-310497号公报
专利文献10：日本特开2014-75522号公报
专利文献11：国际公开第2011/071071号
专利文献12：日本特开2014-146760号公报
专利文献13：日本特开2004-309208号公报
非专利文献
非专利文献1：仲村高志等：低温工学46卷3号2011年
非专利文献2：Hiroyuki Fujishiro等人；Supercond.Sci.Technol.28(2015)095018
发明内容
发明所要解决的课题
但是，就这些专利文献1～12及非专利文献1、2中公开的超导块状体等而言，能够利用通过块状磁体结构体而形成的均匀磁场空间的宽广度是有限的。另外，由于被限于从块状磁体结构体的轴向访问该空间，所以块状磁体结构体的使用形态受到制约。作为具体的例子，就以往的螺线管型(Solenoid型)的块状磁体的构成而言，由于无法对圆筒状的侧面进行加工，仅能够从上下表面访问内部的均匀磁场空间，所以产生了以下的3个问题。1)NMR分析装置用的天线需要采取鞍型、鸟笼型这样的形态，信号的检测效率变低了。2)由于需要配置在冷冻机的冷头上，所以试样的放入取出的动作变成往返运动从而机构复杂。3)同样地由于需要配置在冷冻机的冷头上，所以对试样照射光的同时进行计测是困难的。就专利文献13中公开的由将超导线材卷绕而成的线圈构成的磁体而言，虽然能够从与轴向不同的方向进行访问，但中心磁场强度的降低变大，另外，为了产生均匀磁场，产生需要产生反向的磁场的线圈的情况。
因此，本发明是鉴于上述问题而进行的，本发明的目的是提供能够实现块状磁体结构体的进一步的使用形态、并且能够利用更广的均匀磁场空间的新型且改良的块状磁体结构体以及使用了该块状磁体结构体的NMR用磁体系统。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，需要能够从水平方向(与轴向垂直的方向)访问测定部，但是迄今为止，为了从水平方向访问测定部，采取了如专利文献13那样部分地使其开口的方法。
但是，本发明的发明者们进行了深入研究，结果认识到下述的问题：部分的开口会产生磁场的紊乱，无法进行精细测定，发现：通过使至少一组相邻的氧化物超导块状体在中心轴方向上隔离，从而能够进行从水平方向的访问，并且尽管氧化物超导块状体发生了隔离，但也能够实现更广的均匀磁场空间，从而完成了发明。为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，可提供一种块状磁体结构体，其具备：按照各自的中心轴成为同一线上的方式配置的多个氧化物超导块状体；和按照将多个上述氧化物超导块状体的外周面覆盖的方式进行嵌合的至少1个外周补强环，其中，多个上述氧化物超导块状体包含圆柱状氧化物超导块状体或环状氧化物超导块状体中的至少某一者，至少一组相邻的氧化物超导块状体在上述中心轴方向上隔离，在上述块状磁体结构体的内部具有上述中心轴所通过的空间。
此外，氧化物超导块状体包含圆柱状氧化物超导块状体或环状氧化物超导块状体中的至少某一者。因此，氧化物超导块状体的中心轴是指相当于该圆柱形状或环形状的中心轴的轴，也可以是沿与该氧化物块状体的层叠方向平行的方向延伸的中心轴。
块状磁体结构体在其内部具有空间。该空间能够通过块状磁体结构体而形成磁场空间，能够放置试样和/或装置，能够与块状磁体结构体的外部(在与层叠方向垂直的方向上)连通。另外，上述的氧化物超导块状体的中心轴通过该空间。
为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，可提供一种块状磁体结构体，其具备：多个氧化物超导块状体；按照将多个层叠的上述氧化物超导块状体的外周面覆盖的方式进行嵌合的至少1个外周补强环；和与上述氧化物超导块状体一起被层叠的间隔物，其中，多个上述氧化物超导块状体包含圆柱状氧化物超导块状体或环状氧化物超导块状体中的至少某一者，上述间隔物按照具有从侧周部的至少一部分起一直形成到内部的空间、并且至少上述块状磁体结构体的中心轴通过该空间的方式被层叠。
此外，块状磁体结构体是将氧化物超导块状体层叠而构成的。因此，块状磁体结构体的中心轴也可以相当于氧化物超导块状体的中心轴。对于氧化物超导块状体的中心轴，如上所述。此外，如果参照图25a，则块状磁体结构体的中心轴相当于在纸面的上下所描绘的点划线，块状磁体结构体的层叠方向与该中心轴平行。上下的氧化物超导块状体之间相当于该空间，氧化物超导块状体的中心轴通过该空间。
根据本发明的一个观点，可提供一种块状磁体结构体，其具备：多个氧化物超导块状体；按照将多个层叠的上述氧化物超导块状体的外周面覆盖的方式进行嵌合的至少1个外周补强环；和空间，其中，多个上述氧化物超导块状体包含圆柱状氧化物超导块状体或环状氧化物超导块状体中的至少某一者，上述空间能够通过块状磁体结构体而形成磁场空间，能够放置试样和/或装置，能够与块状磁体结构体的外部(在与层叠方向垂直的方向上)连通。
上述空间也可以从上述块状磁体结构体侧周部的一部分起一直贯通到上述侧周部的另一部分。
上述空间也可以被配置在上述块状磁体结构体的层叠方向的中央部分。
上述间隔物也可以由非超导块状体形成、上述非超导块状体的导热率为20W/(m·K)以上。
与上述空间在上述块状磁体结构体的层叠方向上相邻的上述氧化物超导块状体中的至少一者也可以为上述环状氧化物超导块状体。
上述圆柱状氧化物超导块状体中的至少一个也可以是圆柱状氧化物超导块状体与平面补强板交替地配置而成的层叠体。
构成上述平面补强板的材质的导热率也可以为20W/(m·K)以上和/或上述材质的室温时的抗拉强度也可以为80MPa以上。
上述环状氧化物超导块状体中的至少一个也可以是环状氧化物超导块状体与平面环交替地配置而成的层叠体。
构成上述平面环的材质的导热率也可以为20W/(m·K)以上和/或上述材质的室温时的抗拉强度也可以为80MPa以上。
上述环状氧化物超导块状体也可以在内部具备内周补强环。
构成上述内周补强环的材质的导热率也可以为20W/(m·K)以上和/或上述材质的室温时的抗拉强度也可以为80MPa以上。
也可以在上述环状氧化物超导块状体与上述内周补强环之间具备第2内周补强环。
构成上述第2内周补强环的材质的导热率也可以为20W/(m·K)以上和/或上述材质的室温时的抗拉强度也可以为80MPa以上。
也可以在上述氧化物超导块状体与上述外周补强环之间具备第2外周补强环。
构成上述外周补强环或上述第2外周补强环中的至少某一者的材质的导热率也可以为20W/(m·K)以上和/或上述材质的室温时的抗拉强度也可以为80MPa以上。
上述氧化物超导块状体也可以包含具有在单晶状的REBa2Cu3Oy中分散有RE2BaCuO5(RE是选自稀土类元素中的1种或2种以上的元素、6.8≤y≤7.1)而成的组织的氧化物。
也可以在构成上述块状磁体结构体的多个上述氧化物超导块状体的层叠方向的至少一端配置有上述至少1个环状氧化物超导块状体。
也可以从构成上述块状磁体结构体的多个上述氧化物超导块状体的层叠方向的至少一端起一直到上述块状磁体结构体的层叠方向的中央部分，连续地层叠有多个上述环状氧化物超导块状体。
也可以在构成上述块状磁体结构体的多个上述氧化物超导块状体的层叠方向的一端配置有上述至少1个环状氧化物超导块状体、在上述层叠方向的另一端配置有上述至少1个圆柱状氧化物超导块状体。
另外，为了解决上述课题，根据本发明的其它观点，可提供一种NMR用磁体系统，其包含：容纳于真空容器内的上述记载的块状磁体结构体；对上述块状磁体结构体进行冷却的冷却装置；和调整上述块状磁体结构体的温度的温度控制装置。
构成上述块状磁体结构体的上述氧化物超导块状体也可以是被磁化了的状态。
也可以在上述真空容器的侧部形成有试样插入口。
发明效果
如以上说明的那样，根据本发明，能够实现块状磁体结构体的进一步的使用形态，并且，能够利用更广的均匀磁场空间。基本上，在从轴向的上下形成磁场的情况下，与轴垂直的前后方向和左右方向能够与外部空间自由地访问，因此测定试样、电波的照射线圈、天线线圈、磁场校正线圈(室温垫圈)的形状及配置的自由度增大。作为具体的例子，与前文的“发明所要解决的课题”那一段落中的记载相对应地，1)容易设定为试样将螺线管型检测天线贯穿那样的位置关系，能够提高由线圈的形状和试样的位置关系所决定的信号检测效率，与以往的NMR分析装置相比能够实现高灵敏度的计测。2)仅通过来自侧面的一个方向的连续的试样移动就能够进行试样的更换，能够提高测定效率。3)通过能够从轴向(磁场方向)及与轴垂直的方向访问试样空间，从而对具有光活性的试样照射光及散射光、透射光的观测变得容易。以上那样的使用形态的实现作为本发明的效果的一个例子被列举出。这些效果是通过能够从水平方向(与轴向垂直的方向)进行访问而产生的，但在想要能够从水平方向进行访问的情况下，难以实现磁场的均匀性。根据本发明，能够从水平方向进行访问，并且能够实现更广的均匀磁场空间。
附图说明
图1是表示本实施方式的NMR用块状磁体系统的外观的概略图。
图2是表示该实施方式的NMR用块状磁体系统的概略构成的说明图。
图3是表示环状氧化物超导块状体的外观图及截面图的说明图。
图4A是磁化条件1下的氧化物超导块状体的电流分布及磁场分布的概念图。
图4B是磁化条件2下的氧化物超导块状体的电流分布及磁场分布的概念图。
图4C是磁化条件3下的氧化物超导块状体的电流分布及磁场分布的概念图。
图5A是表示本发明的第1实施方式的块状磁体结构体的一个例子的截面图(从第1方向的视点)。
图5B是表示该实施方式的块状磁体结构体的一个例子的截面图(从第2方向的视点)。
图5C是表示该实施方式的块状磁体结构体的一个例子的截面图(不使用间隔物的情况)。
图6A是表示该实施方式的间隔物的一个例子的概略图。
图6B是表示该实施方式的间隔物的变形例的概要图。
图7是表示该实施方式的第2容器的一个例子的概略图。
图8A是表示本发明的第2实施方式的块状磁体结构体的一个例子的截面图(从第1方向的视点)。
图8B是表示该实施方式的块状磁体结构体的一个例子的截面图(从第2方向的视点)。
图9A是表示本发明的第3实施方式的块状磁体结构体的一个例子的截面图(从第1方向的视点)。
图9B是表示该实施方式的块状磁体结构体的一个例子的截面图(从第2方向的视点)。
图10A是表示本发明的第4实施方式的块状磁体结构体的一个例子的截面图(从第1方向的视点)。
图10B是表示该实施方式的块状磁体结构体的一个例子的截面图(从第2方向的视点)。
图11是表示本发明的第5实施方式的NMR用块状磁体系统的外观的概略图。
图12是表示本发明的第5实施方式的NMR用块状磁体系统的概略构成的说明图。
图13示出表示本发明的第5实施方式的第2容器的一个例子的概略图。
图14是表示由环状层叠体的第1构成例的环状层叠体所构成的块状磁体的概略分解立体图。
图15A是表示由环状层叠体的第2构成例的环状层叠体所构成的块状磁体的概略分解立体图。
图15B表示图15A中所示的块状磁体的部分截面图。
图15C表示该构成例的块状磁体的变形例、且沿着块状磁体的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图15D表示该构成例的块状磁体的变形例、且沿着块状磁体的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图16是表示由环状层叠体的第3构成例的环状层叠体所构成的块状磁体的概略分解立体图。
图17是表示由环状层叠体的第4构成例的环状层叠体所构成的块状磁体的概略分解立体图。
图18A是表示由环状层叠体的第5构成例的环状层叠体所构成的块状磁体的概略分解立体图。
图18B表示该构成例的块状磁体的变形例、且沿着块状磁体的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图18C表示该构成例的块状磁体的变形例、且沿着块状磁体的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图18D表示该构成例的块状磁体的变形例、且沿着块状磁体的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图18E表示该构成例的块状磁体的变形例、且沿着块状磁体的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图19A表示沿着由环状层叠体的第6构成例的环状层叠体所构成的块状磁体的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图19B表示沿着由该构成例的环状层叠体所构成的块状磁体的变形例的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图19C表示沿着由该构成例的环状层叠体所构成的块状磁体的变形例的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图20是表示构成环状层叠体的第7构成例的环状层叠体的环状块状体的晶体学取向的摇摆的说明图。
图21A是表示由环状层叠体的第8构成例的环状层叠体所构成的块状磁体的概略分解立体图。
图21B表示构成该构成例的环状层叠体的环状块状体的一个例子的平面图。
图21C表示构成该构成例的环状层叠体的环状块状体的一个例子的平面图。
图21D表示构成该构成例的环状层叠体的环状块状体的一个例子的平面图。
图22表示沿着由圆柱状层叠体的第1构成例的圆柱状层叠体所构成的块状磁体的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图23表示沿着由圆柱状层叠体的第2构成例的圆柱状层叠体所构成的块状磁体的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
图24A是表示实施例4的块状磁体结构体的截面图(从第1方向的视点)。
图24B是表示该实施例的块状磁体结构体的截面图(从第2方向的视点)。
图25是表示比较例和本发明例中的超导电流密度的不同的示意图。
具体实施方式
以下参照所附附图，对本发明的优选的实施方式进行详细说明。需要说明的是，在本说明书及附图中，对于实质上具有同一功能构成的构成要素，通过标注同一符号来省略重复说明。
<氧化物超导块状体的构成>
首先，关于本发明的实施方式中使用的氧化物超导块状体进行说明。本实施方式中使用的氧化物超导块状体也可以具有在单晶状的REBa2Cu3O7-x中分散有以RE2BaCuO5相(211相)等为代表的非超导相而成的组织，优选具有微细地分散有非超导相而成的组织(所谓QMG(注册商标)材料)。这里，所谓单晶状是指也包含并非完美的单晶、具有小倾角晶界等对实用无妨碍的缺陷的单晶。REBa2Cu3O7-x相(123相)及RE2BaCuO5相(211相)中的RE是包含Y、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的稀土类元素及它们的组合，包含La、Nd、Sm、Eu、Gd的123相也有可能偏离1：2：3的化学计量组成、成为Ba在RE的位点部分置换的状态。另外已知：在作为非超导相的211相中，La、Nd与Y、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu有些不同，金属元素之比也为非化学计量的组成、晶体结构也不同。
上述的Ba元素的置换存在使临界温度降低的倾向。另外，在氧分压更小的环境中，存在Ba元素的置换被抑制的倾向。
123相可以通过211相与包含Ba与Cu的复合氧化物的液相的包晶反应来形成。
211相+液相(Ba与Cu的复合氧化物)→123相
而且，通过该包晶反应形成123相的温度(Tf：123相生成温度)基本与RE元素的离子半径相关连，伴随着离子半径的减少，Tf也变低。另外，伴随着低氧气氛及Ag添加，存在Tf降低的倾向。
在单晶状的123相中微细分散有211相而成的材料是由于在123相进行晶体生长时未反应的211晶粒被残留在123相中而形成的。即，氧化物超导块状体是通过下述所示的反应而形成的。
211相+液相(Ba与Cu的复合氧化物)→123相+211相
氧化物超导块状体中的211相的微细分散从Jc提高的观点出发极为重要。通过微量添加Pt、Rh或Ce中的至少一者来抑制半熔融状态(包含211相和液相的状态)下的211相的晶粒生长，其结果是材料中的211相被微细化至约1μm左右。从出现微细化效果的量及材料成本的观点出发，添加量优选以Pt计为0.2～2.0质量％、以Rh计为0.01～0.5质量％、以Ce计为0.5～2.0质量％。所添加的Pt、Rh、Ce在123相中部分固溶。另外，无法固溶的元素形成与Ba、Cu的复合氧化物，散布在材料中。
另外，构成磁体的块状氧化物超导体需要在磁场中也具有高临界电流密度(Jc)。为了满足该条件，需要为不含成为超导性弱耦合的大倾角晶界的单晶状的123相。为了具有更高的Jc特性，需要用于阻止磁通的运动的钉扎中心。作为该钉扎中心发挥功能的是微细分散的211相，优选更微细地大量分散。如之前叙述的那样，Pt、Rh、Ce具有促进该211相的微细化的作用。另外，作为钉扎位点，BaCeO3、BaSiO3、BaGeO3、BaSnO3等的可能性为人所知。另外，211相等非超导相还承担下述重要的作用：通过微细分散在容易劈开的123相中，从而将超导体机械性地强化，作为块状材料成立。
从Jc特性及机械强度的观点出发，123相中的211相的比例优选为5～35体积％。另外，在材料中，一般包含5～20体积％的50～500μm左右的空隙(气泡)，在进一步添加Ag的情况下，根据添加量而包含超过0体积％且为25体积％以下的1～500μm左右的Ag或Ag化合物图23。
另外，晶体生长后的材料的氧缺损量(x)在0.5左右时显示半导体性的电阻率的温度变化。通过将其利用各RE系在350℃～600℃下、在氧气氛中退火100小时左右，使得氧被摄入材料中，氧缺损量(x)变成0.2以下，显示良好的超导特性。此时，能够在超导相中形成双晶结构。但是，包括这一点，这里称为单晶状。
需要说明的是，本说明书中的“氧化物超导块状体”是指部分或全部包含具有用于显现出上述的超导体的特性的氧化物的微细组织的氧化物超导块状体的氧化物超导块状体。例如，该“氧化物超导块状体”可包含：整体由氧化物超导体形成的块状体(即“块状体”)；以及由氧化物超导块状体与非超导块状体的组合形成的层叠体(即“层叠体”)。
本说明书中“块状体”原则上以指氧化物超导块状体来进行说明，但在无需特别区别“块状体”与“层叠体”的情况下，有时也将它们统称记载为“块状体”。此外，在单纯记载为“块状体”等的情况下，对于它们的形状(环状或圆柱状)没有限定。
接下来，对使用了本实施方式的块状磁体结构体而得到的NMR用块状磁体系统进行说明。
<NMR用块状磁体系统的构成>
图1及图2是表示本实施方式的NMR用块状磁体系统1(以下，也简记为“系统1”)的外观的概略图及表示概略构成的说明图。如图1及图2中所示的那样，本实施方式的系统1包含下述装置来构成：在内部容纳有块状磁体结构体50的真空绝热容器10、冷却装置20和温度控制装置30。
块状磁体结构体50以放置在冷却装置20的冷头21上的状态被配置在真空绝热容器10内。由此，块状磁体结构体50与冷却装置20热连接，被设定为能够通过冷却装置20来冷却的状态。另外，在冷头21设置有用于使块状磁体结构体50的温度上升的加热器23。此外，在真空绝热容器10内，也可以设置测定容器内温度的1个或多个温度传感器(未图示出)。温度传感器例如也可以设置于真空绝热容器10上部或放置块状磁体结构体50的冷头21附近。另外，在将块状磁体结构体50配置在冷头21上之后，在块状磁体结构体50的周围卷绕辐射绝热片(例如蒸镀了铝的膜及间隔物的层叠体等)，这从绝热条件提高的观点出发是优选的(未图示出)。
冷却装置20是对块状磁体结构体50进行冷却的装置。作为冷却装置20，例如可以使用液氦或液氖等致冷剂、GM冷冻机(Gifford-Mc Mahon cooler)或者脉冲管冷冻机等。冷却装置20通过温度控制装置30来控制并驱动。温度控制装置30按照根据磁化的各工序而使块状磁体结构体50的温度达到所期望的温度的方式来控制冷却装置20。
另外，图1及图2中所示的真空绝热容器10由第1容器10a、第2容器10b及第3容器10c构成。在各容器上设置有用于与其它容器连接的凸缘，在所连接的凸缘之间，为了真空密闭而适当设置有O形环11等密封材。这些凸缘通过螺纹等而结合(未图示出)。另外，如图1中所示的那样，在第2容器10b的内部设置有空间40(52c)。该空间40(52c)从设置于第2容器10b的侧面上的试样插入口一直设置到内侧，与外部空间连通，而不与真空绝热容器10内的真空绝热层连通。即，空间40(52c)是为了将试样等从系统1的外部放置到由块状磁体结构体50形成的磁场空间中而设置的。另外，图1及图2中所示的空间40将第2容器10b沿水平方向贯通，但本发明并不限于所述例子，空间40也可以不贯通。
此外，将与块状磁体结构体50的中心轴方向垂直的方向中的从将空间40与外部空间连通的试样插入口朝向该轴的方向设定为第1方向D1，将与方向D1正交且朝向该轴的方向设定为第2方向D2。
<磁化工艺>
接下来，对于本实施方式的块状磁体结构体50的磁化工艺的例子，使用图3及图4A～图4C进行说明。此外，对块状磁体结构体50进行的磁化例如可通过容纳有筒状的超导磁体而成的磁场产生装置来进行。这样的磁场产生装置被设置于所谓的磁化站中，上述的系统1中所含的块状磁体结构体50在磁化站中被磁化之后，系统1被供给至使用者。
这里，在几个磁化条件下考虑例如对于图3中所示那样的环状的氧化物超导块状体70的磁化状态。图4A～图4C示出了基本的磁化工序中的块状磁体结构体内的磁化状态，上述磁化工序是在各个磁化条件下将施加于常导状态的块状磁体结构体的磁场冷却至块状磁体结构体成为超导状态为止，之后将施加磁场除去。在图4A～图4C中，使用图3中所示的轴向及半径方向上的氧化物超导块状体70的截面72，示出了超导电流没有流动的区域72a和超导电流流动的区域72b，一并示出了该截面中的临界电流密度分布及磁场分布。
这里，作为磁场分布的均匀性评价指标，采用下述值：将某个区域中的最大磁场强度与最小磁场强度的差量相对于平均磁场强度的比例以ppm表示而得到的值。就MRI用磁体而言，在想要将磁场分布均匀化的区域(即，磁场均匀化区域)中，作为施加磁场分布的均匀性评价指标，大多要求高达ppm级左右的磁场均匀度。与此相对，不以产生NMR或MRI的高均匀度的磁场作为主要目的的磁场产生装置所能够产生的磁场的均匀度比较不均匀，在磁场均匀化区域中所要求的磁场均匀度以施加磁场分布的均匀性评价指标计大多为100ppm以上。
此外，某点的磁场强度可以基于霍尔元件或高灵敏度的磁场测定装置(例如特斯拉计(Metrolab公司制))及NMR信号的半值宽度等而大概求出。另外，最大磁场强度及最小磁场强度是某个区域中的最高的磁场强度值及最低的磁场强度值，平均磁场强度是最大磁场强度和最小磁场强度的平均值。
(磁化条件1：T＝Ts、Ba＝B1)
首先，作为磁化条件1，将常导状态的环状氧化物超导块状体放置在磁场B1中，在冷却至超导转变温度(Tc)以下的温度Ts之后，将施加磁场缓慢地减少。将此时的氧化物超导块状体内的超导电流的分布及磁场分布示于图4A中。状态A为减磁前的状态，在氧化物超导块状体内没有流动超导电流。如果使施加磁场缓慢地降低，则如状态B中所示的那样，在环状氧化物超导块状体内，从外周部分会出现具有临界电流密度Jc(Ts)的值的超导电流流动的区域72b。进一步使施加磁场降低之后，如果将施加磁场设定为零，则如状态C中所示的那样，具有临界电流密度Jc(Ts)值的超导电流流动的区域72b会进一步扩展到内侧。就磁化条件1而言，如状态C中所示的那样，即使在施加磁场变成零时在氧化物超导块状体截面的内侧也存在超导电流没有流动的区域72a。以下，将这样的状态称为“非全磁化状态”。
(磁化条件2：T＝Th(Th>TS)、Ba＝B1)
接着，磁化条件2虽然施加磁场与磁化条件1相同，但将氧化物超导块状体设定为比磁化条件1时的温度TS高的温度Th。就相对于磁化条件1温度高、临界电流密度Jc低的磁化条件2而言，如图4B中所示的那样，在减磁前的状态即状态A时，与磁化条件1同样在氧化物超导块状体内没有流动超导电流。如果使施加磁场缓慢地降低，则如状态B中所示的那样，在环状氧化物超导块状体内，从外周部分会出现具有临界电流密度Jc(Ts)的值的超导电流流动的区域72b。此时，出现与磁化条件1相比超导电流较快地流动至内侧的区域72b。然后，进一步使施加磁场降低之后，在将施加磁场设定为零的状态C时，变成超导电流在氧化物超导块状体的截面整体中流动。以下将这样的状态称为“全磁化状态”。
(磁化条件3：T＝TS、Ba＝B2(B2>B1))
另一方面，磁化条件3虽然磁化温度与磁化条件1相同，但是使施加磁场比磁化条件1高。就这样的磁化条件而言，如图4C中所示的那样，在减磁前的状态即状态A时，与磁化条件1、2同样在氧化物超导块状体内没有流动超导电流。如果使施加磁场缓慢地降低，则如状态B中所示的那样，在环状氧化物超导块状体内，从外周部分会出现具有临界电流密度Jc(Ts)的值的超导电流流动的区域72b。此时，与磁化条件2同样，出现与磁化条件1相比超导电流较快地流动至内侧的区域72b。然后，进一步使施加磁场降低之后，在将施加磁场设定为零的状态C时，超导电流在氧化物超导块状体的截面整体中流动，成为全磁化状态。
另外，如果着眼于氧化物超导块状体截面内的磁通密度的梯度，则由图4B及图4C可知：磁通密度的梯度与临界电流密度Jc成正比。
此外，在图4A～图4C中，作为临界电流密度Jc相对于温度恒定(即，没有变化)的条件，示出了3个磁化条件，但实际上，可以随时间一起对数性地降低。因此，在环状氧化物超导块状体内被捕获的磁通变得随时间一起降低。像这样随时间一起缓慢地降低的现象被称为蠕变。
但是，就像磁化条件1那样成为非全磁化状态的情况而言，即使是在因蠕变而导致临界电流密度Jc逐渐降低的情况下，临界电流密度Jc降低的这一部分会使超导电流流动至超导电流还没有流动的区域。因此，对于电流分布变化的这一部分，氧化物超导块状体内部的磁通只会稍微降低。
另一方面，就磁化条件2、3的情况而言，因蠕变而导致临界电流密度Jc降低的这一部分会全部关联于氧化物超导块状体内的磁通密度的变化，磁场的蠕变大大显现。
此外，在图4A～图4C中示出了在轴向上充分长的环状氧化物超导块状体的概念图，但实际的轴向的长度是有限的。因此，位于轴向的端部的块状磁体中的一个由于不存在相邻的块状磁体，所以磁场急剧地降低，并且磁场梯度变大。这样一来，大的临界电流流动，由此导致临界电流流动的区域流动至内周侧，氧化物超导块状体截面内的临界电流密度Jc分布变成在上下的端部更加进入内侧的分布，另外，在上下的端部被捕获的磁场强度也降低。
在对块状磁体结构体50进行的实际的磁化工艺中，在考虑了上述的蠕变以及截面端部的临界电流密度Jc的分布的变化及磁场强度的降低减少的基础上，按照成为所期望的磁化状态的方式来控制磁化工艺。
以上，对本实施方式的块状磁体结构体50的磁化工艺的例子进行了说明。
以下，对本实施方式的块状磁体结构体50的具体的构成例进行说明。
<第1实施方式>
图5A、图5B及图5C是表示本发明的第1实施方式的块状磁体结构体50A的一个例子的截面图。图5A是从第1方向D1观察而得到的截面图，图5B是从第2方向D2观察而得到的截面图。如图5A及图5B中所示的那样，本实施方式的块状磁体结构体50A包含下述构件而成：包含多个圆柱状块状体51a～51f的块状体部51A；块状体51a～51c与块状体51d～块状体51f之间的空间52c、40(也可以通过间隔物52来形成)；和分别嵌合于各块状体51a～51f的外周的包含外周补强环53a～53f的外周补强环部53A。对于各外周补强环53a～53f与各块状体51a～51f的接合，优选使用焊锡。这种情况下，进一步优选的是，预先在各块状体51a～51f的外周面上形成银膜来改良焊锡的附着，并且使电接触电阻降低。需要说明的是，在以下的说明中，有时会将块状体与外周补强环成为一体的构成记载为“块状磁体”。
块状磁体结构体50A是使各块状体51a～51f的中心轴对齐并层叠而构成的。各块状体51a～51f的外径在设计上优选相同。另外，如图5A及图5B中所示的那样，块状体51a、51b、51e、51f的轴向的厚度也可以大于块状体51c及51d的轴向的厚度，但所述厚度没有特别限定。另外，图5A、图5B及图5C中所示的块状体的层叠数是例示的，其数目没有特别限定。
本实施方式的间隔物52如图5A及图5B中所示的那样，按照配置在块状体51a～51c与块状体51d～块状体51f之间的方式与各块状体一起被层叠。即，间隔物52被配置在块状磁体结构体50A的层叠方向的中央部分。另外，在与间隔物52相对应的位置配置有第2容器10b。
此外，也可以如图5C中所示的那样，在不使用间隔物52的情况下将上方的块状体部51a～51c及外周补强环53a～53c与下方的块状体部51d～51f及外周补强环53d～53f进行隔离。这也可以通过下述方法等来实现：以将第2容器10b的上方的凸缘沿中心轴方向伸出的方式来支承上方的块状体部51a～51c及外周补强环53a～53c。这种情况下，下方的块状体部51d～51f能够以放置在冷却装置20的冷头21上的状态进行冷却。上方的块状体部51a～51c也可以将外壁制成双重结构、在双重的外壁间设置真空绝热层、在此基础上使用致冷剂(氦气等)进行冷却。
图6A是表示本实施方式的间隔物52的一个例子的概略图。如图6A中所示的那样，间隔物52是由2个相对置的间隔物构件52a及52b所构成。在2个相对置的间隔物构件52a及52b之间形成至少侧周部的一部分被开放了的空间SP1。即，间隔物52形成有空间SP2，该空间SP2是侧周部的一部分开放、且将开口部OP1及OP2从该侧周部起一直连接到内侧而成。这样的间隔物构件52a及52b例如也可以如下形成：如图5A及图5B中所示的那样，从具有与外周补强环的外径相同直径的圆柱状的构件中除去沿端面的面内方向贯通该构件的部分。
图7是表示第2容器10b的一个例子的概略图。如图7中所示那样，第2容器10b由上部凸缘10b1、圆筒部10b2及下部凸缘10b3构成。在圆筒部10b2的上表面及下表面连接有上部凸缘10b1及下部凸缘10b3。在圆筒部10b2的内侧设置有将设置于圆筒部10b2的侧面上的开口部12a与另一个开口部(未图示出)连接而成的筒状的连络构件12。在连络构件12的内部形成空间40。在连络构件12与圆筒部10b2之间形成有容纳空间12b及12c，这些空间能够容纳空间52c还有间隔物构件52a及52b。
如果再次参照图5A及图5B，则在容纳于第2容器10b的容纳空间12b及12c中的间隔物52的内部形成有由正上方及正下方的块状体51c及51d所围成的第1空间52c。按照所述第1空间52c通过块状磁体结构体50A的中心轴(旋转对称轴)的方式来配置间隔物构件52a及52b。即，所述间隔物52在块状磁体结构体50A中，按照间隔物构件52a及52b的圆弧侧的外侧面与外周补强环53C的外周面连续的方式并且按照间隔物构件52a及52b之间的空间通过块状磁体结构体50A的中心轴的方式进行配置。然后，按照第2容器10b的连络构件12纵贯第1空间52c的方式来配置第2容器10b。在图5C中，没有使用间隔物52，能够利用更大的空间52c。
在将所述块状磁体结构体50A在外部磁场中进行磁化的情况下，根据磁化条件，可通过块状磁体结构体50A产生各种磁场空间。这样的磁场空间的磁场分布可根据所施加的外部磁场的强度分布、块状磁体结构体50A的冷却温度、空间52c或间隔物52的轴向的厚度、块状体部51A的外径或层叠条件等来进行适当调整。
根据图5A、图5B及图5C中所示的块状磁体结构体50A的构成，变得不是从块状磁体结构体50A的轴向、而是能够从侧方(例如从与轴向正交的第1方向D1)访问形成于块状磁体结构体50A的中央部分的磁场空间。能够实现所谓的分体型的块状磁体结构体。由此，与以往相比能够进一步拓展室温的磁场空间的使用形态。例如，在将块状磁体结构体50A作为NMR装置使用的情况下，变得能够灵活地设定插入空间40中的试样的种类及试样的插入方法等。
另外，根据所述构成，可较宽阔地形成在块状磁体结构体50A的中央部分形成的磁场空间的周围的物理空间。由此，能够较宽阔地确保用于使用该磁场空间的作业空间。例如，在将块状磁体结构体50A作为NMR装置使用的情况下，变得能够在所述作业空间中以更高的自由度来配置校正磁场线圈、信号检测线圈或电磁波照射线圈等各种装置。即，变得能够进一步充实作为NMR装置所发挥的功能。这样一来，能够实现块状磁体结构体的进一步的使用形态。
基本上，在由轴向的上下形成磁场的情况下，由于与轴垂直的前后方向和左右方向能够与外部空间自由地访问，所以测定试样、电波的照射线圈、天线线圈、磁场校正线圈(室温垫圈)的形状及配置的自由度增大。作为更具体的例子，1)容易设定为试样将螺线管型检测天线贯穿那样的位置关系，能够提高由线圈的形状和试样的位置关系所决定的信号检测效率，与以往的NMR分析装置相比能够实现高灵敏度的计测。2)仅通过来自侧面的一个方向的连续的试样移动就能够进行试样的更换，能够提高测定效率。3)通过能够从轴向(磁场方向)及与轴垂直的方向访问试样空间，从而对具有光活性的试样照射光及散射光、透射光的观测变得容易。以上那样的使用形态的实现作为本发明的效果的一个例子被列举出。这些效果是通过能够从水平方向(与轴向垂直的方向)进行访问而产生的，但在想要能够从水平方向进行访问的情况下，难以实现磁场的均匀性。根据本发明，能够从水平方向进行访问，并且能够实现更广的均匀磁场空间。
另外，如图6A中所示的那样，通过间隔物52所具有的空间按照从间隔物52的侧周部的一部分起一直贯通到另一部分的方式形成，从而变得能够从2个方向访问磁场空间。在不使用间隔物52的情况下，能够形成更大的空间52c，访问更加容易。由此块状磁体结构体50A的便利性提高。
此外，本实施方式的空间52c或间隔物52的形状可根据所要求的作业空间的大小及块状体51B等的大小等来适当决定。如果所形成的空间变大，则变得能够进一步较宽阔地确保上述的作业空间，但与跟空间52c或间隔物52抵接的上下的块状体51c、51d的接触面积及与外周补强环53c、53d的接触面积减少。这样的话，从冷头21向块状磁体结构体50A的冷却效率减少。因此，空间52c或间隔物52的形状可鉴于所述平衡来决定。
例如，本实施方式的间隔物52虽然是由图6A中所示那样的分离的2个间隔物构件52a及52b构成，但所述分离形态并不限于图6A中所示的例子。例如，间隔物52也可以是分离成3个以上的间隔物构件来构成。另外，间隔物52也可以是环状。另外，不使用间隔物52，能够形成更大的空间52c。
另外，间隔物52也可以是图6B中所示那样的形态。图6B是表示本实施方式的间隔物52的变形例的概要图。如图6B中所示的那样，间隔物52A也可以是下述形态：由一个构件构成，且具有从设置于侧部的开口部OP3一直形成到内部而成的空间SP2。可按照该空间在块状磁体结构体50A的层叠结构中通过块状磁体结构体50A的中心轴的方式来配置间隔物52A。
另外，间隔物52优选由非超导块状体形成。所述非超导块状体的导热率从在超导材料内产生的热的传导、吸收的观点出发，优选的是，在通过冷冻机冷却等而能够稳定地产生强磁场的20K～70K的温度区域中优选为20W/(m·K)以上，进一步优选为100W/(m·K)以上。具体而言，间隔物52优选由具有高导热率及高导电率的铜、铜合金、铝、铝合金、银、银合金等金属来形成。
此外，这样的图5A、图5B及图5C中所示的块状磁体结构体50A通过致冷剂或冷冻机来冷却。例如，也可以是，块状磁体结构体50A被安装于图2中所示那样的冷头21上，用于形成真空绝热层的真空绝热容器10被设置在块状磁体结构体50A的周围。另外，也可以将外壁制成双重结构，在外壁间设置真空绝热层，在此基础上使用致冷剂(氦气等)对块状磁体结构体50进行冷却。块状磁体结构体50A通过在超导体的临界温度以上施加外部磁场之后、冷却至块状磁体结构体50A成为超导状态的规定的冷却温度、在达到该冷却温度之后、降低所施加的外部磁场，从而在其内部诱发超导电流并被磁化。
通常，通过按照使施加磁场的磁场中心与块状磁体结构体50A的层叠方向的中心一致的方式进行磁化，从而能够在块状磁体结构体50A中再现施加磁场的磁场分布。这种情况下，作为磁化条件，通过采用各块状体的截面不成为全磁化状态那样的条件，从而变得能够复印与施加磁场大致相等的磁场分布。因此，在按照上述条件施加高均匀度的高磁场的情况下，由于可在块状磁体结构体50A内再现出高均匀度的高磁场，所以能够作为NMR用的磁体来应用。
<第2实施方式>
图8A及图8B是表示本发明的第2实施方式的块状磁体结构体50B的一个例子的截面图。图8A是从第1方向D1观察而得到的截面图，图8B是从第2方向D2观察而得到的截面图。
如图8A及图8B中所示的那样，本实施方式的块状磁体结构体50B包含下述构件而成：包含多个圆柱状块状体51a、51b、51e、51f及环状块状体51c、51d的块状体部51B；块状体51a～51c与块状体51d～块状体51f之间的空间52c、40(也可以通过间隔物52来形成)；和分别嵌合于各块状体51a～51f的外周的包含外周补强环53a～53f的外周补强环部53B。即，本实施方式的块状磁体结构体50B在下述这一点上与第1实施方式的块状磁体结构体50A是不同的：配置于空间40、52c或间隔物52的正上方及正下方的块状体为环状块状体51c及51d。块状磁体结构体50B是使各块状体51a～51f的中心轴对齐并层叠而构成的。间隔物52具有图6A中所示的形状，与第1实施方式的块状磁体结构体50A同样地与块状体51a～51f及外周补强环53a～53f一起被层叠。此外，也可以在不使用间隔物52的情况下将上方的块状体部51a～51c及外周补强环53a～53c与下方的块状体部51d～51f及外周补强环53d～53f进行隔离。这也可以通过下述方法等来实现：虽然未被图示，但准备与第1方案同样的第2容器10b，以将其上方的凸缘沿中心轴方向伸出的方式来支承上方的块状体部51a～51c及外周补强环53a～53c。这种情况下，下方的块状体部51d～51f能够以放置在冷却装置20的冷头21上的状态进行冷却。上方的块状体部51a～51c也可以将外壁制成双重结构、在双重的外壁间设置真空绝热层、在此基础上使用致冷剂(氦气等)进行冷却。
根据所述构成，如图8A及图8B中所示的那样，变得能够在块状磁体结构体50B的中央部分确保更广的空间。具体而言，设置于块状磁体结构体50B的中央部分的物理空间52c进一步扩张至环状块状体51c及51d的内侧的空间。因此，能够确保更宽阔的作业空间。
此外，就图8A及图8B中所示的例子而言，在间隔物52的上部及下部分别设置有一个环状块状体51c、51d，但本发明并不限定于所述例子。例如，也可以在间隔物52的上部或下部中的至少某一者中连续地层叠有多个环状块状体。另外，也可以仅在空间52c或间隔物52的上部或下部中的一者上配置有环状块状体。另外，图8A及图8B中所示的块状体的层叠数是例示的，其数目没有特别限定。
<第3实施方式>
另外，在通过强磁场的磁化而使强磁场在块状磁体结构体内产生的情况下，强大的电磁力会作用于环状块状体及圆柱状块状体这两者上，其结果是，还会产生环状块状体、圆柱状块状体开裂这样的问题。这种情况下，在层叠有多个块状磁体的块状磁体结构体中，由于最大的应力可作用在配置在端部的块状磁体的层叠方向两端表面中央附近、内周表面附近，所以最容易从该部分产生破损。因此，也可以通过将轴向的厚度小的氧化物超导块状体与平面补强构件交替地层叠而成的层叠体来构成这样的最大的应力所作用的层叠方向两端的超导块状体，并将它们配置在块状磁体结构体的端部。
图9A及图9B是表示本发明的第3实施方式的块状磁体结构体50C的一个例子的截面图。图9A是从第1方向D1观察而得到的截面图，图9B是从第2方向D2观察而得到的截面图。
如图9A及图9B中所示的那样，本实施方式的块状磁体结构体50C包含下述构件而成：包含圆柱状层叠体51a、51f、圆柱状块状体51b、51e及环状块状体51c、51d的块状体部51C；块状体51a～51c与块状体51d～块状体51f之间的空间52c、40(也可以通过间隔物52来形成)；和分别嵌合于各块状体51a～51f的外周的包含外周补强环53a～53f的外周补强环部53C。即，本实施方式的块状磁体结构体50C在下述这一点上与第2实施方式的块状磁体结构体50B是不同的：配置于块状磁体结构体50C的端部的圆柱状块状体为圆柱状层叠体51a、51f。块状磁体结构体50C是使各块状体51a～51f的中心轴对齐并层叠而构成的。间隔物52具有图6A中所示的形状，与第2实施方式的块状磁体结构体50B同样地与块状体51a～51f及外周补强环53a～53f一起被层叠。此外，也可以在不使用间隔物52的情况下将上方的块状体部51a～51c及外周补强环53a～53c与下方的块状体部51d～51f及外周补强环53d～53f进行隔离。这也可以通过下述方法等来实现：虽然未被图示，但准备与第1方案同样的第2容器10b，以将其上方的凸缘沿中心轴方向伸出的方式来支承上方的块状体部51a～51c及外周补强环53a～53c。这种情况下，下方的块状体部51d～51f能够以放置在冷却装置20的冷头21上的状态进行冷却。上方的块状体部51a～51c也可以将外壁制成双重结构、在双重的外壁间设置真空绝热层、在此基础上使用致冷剂(氦气等)进行冷却。
圆柱状层叠体51a(51f)是轴向的厚度小的圆柱状氧化物超导块状体51a1(51f1)与平面补强板51a2(51f2)交替地进行层叠而构成的。通过所述圆柱状层叠体51a、51f被配置在块状磁体结构体50C的端部，从而变得能够充分地保持大应力可作用的层叠方向两端表面附近的机械强度。另外，为了得到更高的机械强度，优选的是，即使在层叠方向两端以外配置圆柱状块状体的情况下，也使用轴向的厚度小的圆柱状氧化物超导块状体与平面补强板交替地层叠而成的圆柱状层叠体。另外，构成图9A及图9B中所示的圆柱状层叠体的圆柱状块状体及平面补强板的层叠数是例示的，其数目没有特别限定。
<第4实施方式>
图10A及图10B是表示本发明的第4实施方式的块状磁体结构体50D的一个例子的截面图。图10A是从第1方向D1观察而得到的截面图，图10B是从第2方向D2观察而得到的截面图。
如图10A及图10B中所示的那样，本实施方式的块状磁体结构体50D包含下述构件而成：包含圆柱状层叠体51a、51f、圆柱状块状体51b、51e及环状层叠体51c、51d的块状体部51D；块状体51a～51c与块状体51d～块状体51f之间的空间52c、40(也可以通过间隔物52来形成)；和分别嵌合于各块状体51a～51f的外周的包含外周补强环53a～53f的外周补强环部53D。即，本实施方式的块状磁体结构体50D在下述这一点上与第3实施方式的块状磁体结构体50C是不同的：配置于间隔物52的正上方及正下方的环状块状体为环状层叠体51c、51d。块状磁体结构体50D是使各块状体51a～51f的中心轴对齐并层叠而构成的。间隔物52具有图6A中所示的形状，与第3实施方式的块状磁体结构体50C同样地与块状体51a～51f及外周补强环53a～53f一起被层叠。此外，也可以在不使用间隔物52的情况下将上方的块状体部51a～51c及外周补强环53a～53c与下方的块状体部51d～51f及外周补强环53d～53f进行隔离。这也可以通过下述方法等来实现：虽然未被图示，但准备与第1方案同样的第2容器10b，以将其上方的凸缘沿中心轴方向伸出的方式来支承上方的块状体部51a～51c及外周补强环53a～53c。这种情况下，下方的块状体部51d～51f能够以放置在冷却装置20的冷头21上的状态进行冷却。上方的块状体部51a～51c也可以将外壁制成双重结构、在双重的外壁间设置真空绝热层、在此基础上使用致冷剂(氦气等)进行冷却。
空间52c或间隔物52的正上方及正下方是相当于层叠于空间52c或间隔物52的上侧或下侧的块状体的端部的位置。因此，强大的电磁力也会作用于空间52c或间隔物52的正上方及正下方的块状体上，其结果是，还会产生块状体开裂这样的问题。因此，也可以通过将轴向的厚度小的氧化物超导块状体与平面补强构件交替地层叠而成的层叠体来构成这样的最大的应力所作用的空间52c或间隔物52的正上方及正下方的块状体。
环状层叠体51c(51d)是将轴向的厚度小的环状氧化物超导块状体51c1(51d1)与平面补强环51c2(51d2)交替地进行层叠而构成的。通过所述环状层叠体51c、51d被配置在空间52c或间隔物52的正上方及正下方，从而变得能够充分地保持大应力可作用的与空间52c或间隔物52的接触表面附近的机械强度。另外，为了得到更高的机械强度，优选的是，即使在空间52c或间隔物52的正上方及正下方以外配置环状块状体的情况下，也使用轴向的厚度小的环状氧化物超导块状体与平面补强环交替地层叠而成的环状层叠体。另外，构成图10A及图10B中所示的环状层叠体的环状块状体及平面补强环的层叠数是例示的，其数目没有特别限定。
<第5实施方式>
在上述的实施方式中，在不产生不良情况的范围内，也可以进一步加上以下的构成。
也可以在块状磁体结构体50的块状体的轴向(与层叠方向含义相同)的一端配置有环状块状体51a、连续地层叠有环状块状体51a～51c。然后，也可以在环状块状体51a～51c的内侧形成有与外部空间连通的空间。另一方面，也可以在块状磁体结构体50的块状体的轴向的另一端层叠地配置有圆柱状块状体51e及51f。图11、图12、图13中分别示出了：表示本实施方式的NMR用块状磁体系统的外观的概略图、表示该实施方式的NMR用块状磁体系统的概略构成的说明图、表示该实施方式的第2容器的一个例子的概略图。
作为构成块状磁体结构体50的块状体，通过不仅使用环状块状体而且使用圆柱状块状体，从而与仅利用环状块状体而成的构成相比可列举出以下的优点。即，通过使用圆柱状块状体，从而不需要像环状块状体那样进行开孔加工，因此能够以低成本制作块状磁体结构体50。另外，圆柱状块状体由于不具有可成为因电磁应力而产生的开裂的起点的内周面，所以变得不易因开裂而产生破损。
另外，在块状磁体结构体50的轴向的一端，可配置至少1个环状块状体。根据所述构成，变得能够对在环状块状体的内侧形成的磁场空间从Z轴方向(层叠轴方向)插入试样等。通过在这样的磁场空间中设置包含磁场校正线圈、信号检测线圈及电磁波照射线圈等的探针等，从而变得能够检测对于试样等的NMR信号。即，变得能够作为NMR用的磁体来应用。
另外，也可以从块状磁体结构体50的轴向的一端一直到中央部分，连续地层叠有多个环状块状体。根据所述构成，能够利用容易形成均匀磁场空间的块状磁体结构体50的中央部分的空间。例如，在将所述块状磁体结构体50作为NMR用的磁体应用的情况下，变得能够将试样等放置于均匀磁场空间中。
另外，在块状磁体结构体50的轴向的另一端，可配置至少1个圆柱状块状体。根据所述构成，变得能够提高对下述开裂的耐性，所述开裂是因可更多地施加于块状磁体结构体50的端部的磁场应力而产生的。因此，变得能够防止块状磁体结构体50的破损。
<层叠体的构成例>
(环状层叠体的构成例)
以下，基于图14～图21D对下述环状层叠体的具体的构成例进行说明：构成图10A及图10B中所示的第4实施方式的块状磁体结构体50D的环状层叠体51c、51d、以及将块状体51b～51f中的任一者与轴向的厚度小的环状氧化物超导块状体与平面补强环交替地进行配置时的环状层叠体。
(第1构成例)
首先，基于图14，对环状层叠体的第1构成例进行说明。图14是表示由第1构成例的环状层叠体所构成的块状磁体100的概略分解立体图。
本构成例的块状磁体100包含：在圆板的中央部具有贯通孔的环状块状体110；在圆板的中央部具有贯通孔的环形状的平面补强环120；和外周补强环130。本实施方式中，作为环状块状体110，设置有3个环状块状体112、114、116，作为平面补强环120，设置有2个平面补强环122、124。环状块状体110与平面补强环120在块状磁体的环的中心轴线方向上交替地层叠。例如，在氧化物超导块状体112、114之间配置有平面补强环122，在环状块状体114、116之间配置有平面补强环124。所层叠的环状块状体110与平面补强环120被结合或粘接，在其外周嵌合有中空的金属制的外周补强环130。这样一来就形成了中央贯通的块状磁体。
沿中心轴线方向层叠的环状块状体110与平面补强环120的结合或粘接例如可以通过树脂或润滑脂等来进行，更优选通过可得到更牢固的结合力的焊接来进行为宜。在焊接的情况下，优选通过溅射处理等在环状块状体110的表面制出Ag薄膜、进而在100℃～500℃时进行退火处理。由此，Ag薄膜与环状块状体表面会充分融合。由于焊锡自身也具有使导热性提高的作用，所以焊接处理从使导热性提高且使块状磁体整体的温度均匀化的观点出发也是优选的。
另外，此时，作为对于电磁应力的补强方法，作为平面补强环120，优选能够焊接的铝合金、Ni基合金、镍铬耐热合金、不锈钢等金属。进而，进一步优选的是线膨胀系数与环状块状体110比较接近、从室温冷却时只稍微对环状块状体110作用压缩应力的镍铬耐热合金。另一方面，从防止由失超引起的破坏的观点出发，作为平面补强环120，优选具有高导热率及高导电率的铜、铜合金、铝、铝合金、银、银合金等金属。而且这些金属能够进行焊接。此外，无氧铜、铝、银从导热率及导电率的观点出发是优选的。另外，在通过焊锡等进行结合时，为了抑制气泡的卷入等并使焊锡均匀地渗透，使用具有细孔的平面补强环120是有效的。
通过由这样的高强度金属所形成的平面补强环120而带来的补强，通过作为整体的导热率化，从而作为块状磁体的热稳定性增加，变得不易产生失超，更低温区域即高临界电流密度Jc区域中的高磁场磁化成为可能。铜、铝、银等金属由于导电率也高，所以据认为：在局部地产生了使超导特性劣化的源头的情况下，能够期待使超导电流迂回的作用，具有失超抑制效果。另外，此时，为了提高失超抑制效果，优选环状块状体与高电导的平面补强环的界面的接触电阻小，在环状块状体的表面形成银皮膜后，优选通过焊锡等进行接合。
在块状磁体的实际上的设计中，由于插入由高强度金属形成的平面补强环120的这一部分会使超导材料的比例减少，所以只要结合目标使用条件来决定平面补强环120的比例即可。另外，从上述的观点出发，优选确定各自的比例而将强度高的高强度金属和导热率高的高强度金属多个组合来构成平面补强环120。
另外，环状块状体110的常温抗拉强度为60MPa左右，另外，用于将平面补强环120贴附到环状块状体110上的焊锡的常温抗拉强度通常低于80MPa。由此，常温抗拉强度为80MPa以上的平面补强环120作为补强构件是有效的。因此，平面补强环120的强度优选常温抗拉强度为80MPa以上。
进而，作为导热率高的高强度金属的导热率，从在超导材料内产生的热的传导、吸收的观点出发，优选的是，在20K～70K的温度区域中优选为20W/(m·K)以上，进一步优选为100W/(m·K)以上。另外，作为平面补强环120，在将多个种类的平面补强环配置于环状块状体110之间的情况下，只要该平面补强环中的至少一个具有20W/(m·K)以上的导热率即可。
另外，对于外周补强环130，为了提高失超抑制效果，也可以由具有高导热率的材质形成。这种情况下，在外周补强环130中，例如可以使用包含具有高导热率的铜、铝、银等金属作为主要成分的材质。具有高导热率的外周补强环130的导热率从在超导材料内产生的热的传导、吸收的观点出发，优选的是，在通过冷冻机冷却等而能够稳定地产生强磁场的20K～70K的温度区域中优选为20W/(m·K)以上，进一步优选为100W/(m·K)以上。
另外，外周补强环130也可以将多个环以同心圆状配置来构成。即，将相对的环的周面彼此相接而作为整体来构成1个外周补强环。这种情况下，只要构成外周补强环的环中的至少一个具有20W/(m·K)以上的导热率即可。
平面补强环120及外周补强环130的加工通过一般的机械加工法来加工。各环形状的环状块状体110的内外周的中心轴为了提高产生磁场强度及提高均匀性(或对称性)是必要的。另外，各环状块状体110的外周的直径及内周的直径为设计事项，不一定需要一致。例如，在NMR或MRI用的块状磁体的情况下，有可能需要在中心附近配置用于提高磁场均匀性的垫圈等。此时，优选增大中心附近的内径、易于配置垫圈等。另外，关于外周的直径，为了增大中心部的磁场强度、提高均匀性，使外周部的直径发生变化来调整目标磁场强度、均匀性也是有效的。
外周补强环130的形状(外周及内周)只要环状块状体110的外周面与外周补强环130的内周面密合即可。另外，图14中示出了包含3块环状块状体的块状磁体的例子，但由于本发明的主旨是由强度比较低的环状块状体与高强度的平面补强环的复合材料化带来的高强度化，所以可通过更多地进行多层化来发挥复合化的效果。环状块状体的厚度虽然也依赖于直径(外径)，但优选为10mm以下，进一步优选为6mm以下，且为0.3mm以上。配置于块状磁体结构体内的端部的块状磁体100的厚度大概为30mm以下。如果环状块状体的厚度变得低于0.3mm，则会因氧化物超导体的结晶性的摇摆而引起超导特性的劣化。另外，由于配置于块状磁体结构体内的端部的块状磁体100的厚度大概为30mm以下，规范的环状块状体的厚度优选为10mm以下，所以环状块状体的块数优选为3块以上，进一步优选为5块以上。
另外，平面补强环通过调整包含该平面补强环的块状磁体中的平面补强环与环状块状体的比例来调整该块状磁体的强度。因此，平面补强环的厚度可根据所要求的块状磁体的强度来进行调整，优选为2mm以下，进一步优选为1mm以下。
以上，对本实施方式的环状层叠体的第1构成例进行了说明。根据本构成例，至少在所层叠的环状块状体110之间配置平面补强环120。特别是对于拉伸应力，通过将比较低强度的环状块状体110与平面补强环120交替地层叠来进行复合材料化，能够提高其强度。进而，通过作为平面补强环120及外周补强环130而使用导热率高的材料，还能够抑制失超的产生。由此，即使是在高磁场强度条件下，也能够防止环状块状体110的破损，在块状磁体内部能够得到充分的总磁通量，进而，能够提供磁场的均匀性优异的块状磁体结构体。
(第2构成例)
接下来，基于图15A～图15C，对本实施方式的环状层叠体的第2构成例进行说明。图15A是表示由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体200的概略分解立体图。图15B表示图15A中所示的块状磁体200的部分截面图。图15C表示本构成例的块状磁体的变形例、且沿着块状磁体200的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
本构成例的环状层叠体与第1构成例的环状层叠体相比，在下述这一点上是不同的：中心轴线方向的端部设置有平面补强环220。如图15A中所示的那样，块状磁体200包含：环状块状体210、平面补强环220和外周补强环230。本构成例中，作为环状块状体210，设置有3个环状块状体212、214、216，作为平面补强环220，设置有4个平面补强环221、223、225、227。环状块状体210与平面补强环220在环的中心轴线方向上交替地层叠。例如如图15A中所示的那样，在环状块状体212、214之间配置有平面补强环223，在环状块状体214、216之间配置有平面补强环225。
另外，在环状块状体212上，在与配置有平面补强环223的一侧相反侧的面上设置有平面补强环221。同样地，在环状块状体216上，在与配置有平面补强环225的一侧相反侧的面上设置有平面补强环227。此时，最端部的平面补强环221及另一个最端部的平面补强环227与外周补强环230的位置关系也可以如图15B中所示的那样，平面补强环221、227被纳入外周补强环230内。或者，也可以如图15C中所示的那样，将平面补强环221、227的外径设定为与外周补强环230的外径大致相同，并将外周补强环230的端面用平面补强环221、227覆盖。
所层叠的环状块状体210与平面补强环220被结合或粘接，在其外周嵌合有中空的金属制的外周补强环230。这样一来就形成了中央贯通的块状磁体。此外，在中心轴线方向上层叠的环状块状体210与平面补强环220的结合或粘接也可以与第1构成例的环状层叠体的情况同样地来进行。
另外，在图15A～图15C中，示出了在块状磁体200的中心轴线方向的两端部设置平面补强环221、227的例子，但不一定需要在两端部配置平面补强环221、227。例如通过在仅在图15A的最上表面配置有平面补强环221的块状磁体的下面配置仅在图15A的最下表面配置有高强度补强构件227的块状磁体，从而作为整体来构成在最上表面及最下表面这两者上配置有平面补强环221、227的块状磁体。
以上，对本实施方式的环状层叠体的第2构成例进行了说明。根据本构成例，在所层叠的环状块状体210之间及中心轴线方向的端部配置平面补强环220。通过将这样的环状块状体210与平面补强环220交替地层叠来进行复合材料化，能够提高其强度。进而，通过作为平面补强环220及外周补强环230而使用导热率高的材料，还能够抑制失超的产生。由此，即使在高磁场强度条件下，也能够防止环状块状体210的破损，在块状磁体内部能够得到充分的总磁通量，进而能够提供磁场的均匀性优异的块状磁体结构体。
此外，在图15A～图15C中，示出了设置有1个外周补强环230的情况，但本发明并不限于所述例子，例如也可以如图15D中所示的那样，设置与3个环状块状体212、214、216相对应地被分割的3个外周补强环231、232、233。此时平面补强环221、223、225、227按照外径与外周补强环231、232、233对齐的方式在比环状块状体212、214、216更靠半径方向上被延设。
(第3构成例)
接下来，基于图16，对本实施方式的环状层叠体的第3构成例进行说明。图16是表示由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体300的概略分解立体图。
由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体300如图16中所示的那样，包含：环状块状体310、平面补强环320和外周补强环330。在本构成例中，作为环状块状体310，设置有3个环状块状体312、314、316，作为平面补强环320，设置有4个平面补强环321、323、325、327。
环状块状体310与平面补强环320在环的中心轴线方向上交替地层叠。例如如图16中所示的那样，在环状块状体312、314之间配置有平面补强环323，在环状块状体314、316之间配置有平面补强环325。另外，在环状块状体312上，在与配置有平面补强环323的一侧相反侧的面上设置有平面补强环321。同样地，在环状块状体316上，在与配置有平面补强环325的一侧相反侧的面上设置有平面补强环327。此外，在中心轴线方向上层叠的环状块状体310与平面补强环320的结合或粘接也可以与第1构成例的环状层叠体同样地来进行。
构成本构成例的块状磁体300的环状层叠体与第2构成例的环状层叠体相比，图16的最上表面或最下表面的平面补强环321、327中的至少某一者的厚度与其它平面补强环323、325的厚度相比变厚。这是由于在磁化过程中最大应力会施加在块状磁体300的上表面及下表面的表面上，需要对该部分充分地进行补强。如本实施方式的块状磁体300那样，通过增大块状磁体300的最上表面或最下表面的高强度补强构件321、327的厚度，能够确保可耐受最大应力的充分的强度。
此外，与第2构成例的环状层叠体同样地，例如也可以通过将仅在图16的最上表面配置有平面补强环321的块状磁体及仅在图16的最下表面配置有高强度补强构件327的块状磁体配置在块状磁体结构体上，从而作为块状磁体结构体整体来构成在最上表面及最下表面这两者上配置有平面补强环321、327的块状磁体结构体。
(第4构成例)
接下来，基于图17，对本实施方式的环状层叠体的第4构成例进行说明。图17是表示由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体400的概略分解立体图。
由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体400包含：环状块状体410、平面补强环420和外周补强环430。在第4环状层叠体中，作为环状块状体410，设置有4个环状块状体412、414、416、418，作为平面补强环420，设置有5个平面补强环421、423、425、427、429。
构成本构成例的块状磁体400的环状层叠体与第1构成例～第3构成例的环状层叠体相比，平面补强环420的内径变得比环状块状体410的内径小。环状块状体410的内周面是在磁化过程中应力集中的部分。在块状磁体400中产生开裂的情况下，大多是由该部分产生。通过减小平面补强环420的内径，能够提高抑制由环状块状体410的内周面产生龟裂的效果。另外，平面补强环420的内径在其上下的各环状块状体410的内径不同的情况下，需要比较小的内径更小。通过对成为龟裂的起点的部分进行补强，能够提高对于龟裂的补强效果。环状块状体410的龟裂的起点在内周面，特别优选对上表面或下表面与内周面的相交线部分进行补强。因此，通过使平面补强环420的内径比内径较小的环状块状体410小，能够对内径小的环状块状体410进行补强。进而，通过作为平面补强环420及外周补强环430而使用导热率高的材料，还能够抑制失超的产生。
(第5构成例)
接下来，基于图18A～图18E，对本实施方式的环状层叠体的第5构成例进行说明。图18A是表示由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体500的概略分解立体图。图18B～图18E表示本构成例的块状磁体的变形例、且沿着块状磁体500的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体500包含：环状块状体510、平面补强环520、外周补强环530和内周补强环540。在图18A中所示的例子中，作为环状块状体510，设置有2个环状块状体512、514，作为平面补强环520，设置有3个平面补强环521、523、525。另外，作为内周补强环540，设置有2个内周补强环542、544。
构成本构成例的块状磁体500的环状层叠体与第1构成例～第4构成例的环状层叠体相比，在下述这一点上是不同的：用于对环状块状体510的内周面进行补强的内周补强环540与环状块状体510的内周面结合或粘接。内周补强环540由于也与平面补强环520结合或粘接，所以即使是在线膨胀系数比环状块状体510大的原材料的情况下，也能够与环状块状体510及平面补强环520的内周面牢固地结合。因此，能够对这些内周面进行补强，具有抑制开裂的效果。
进而，通过作为平面补强环520、内周补强环540及外周补强环530而使用导热率高的材料，还能够抑制失超的产生。此时，平面补强环520及外周补强环530可以与第1构成例的环状层叠体同样地来构成。另外，对于内周补强环540，为了提高失超抑制效果，例如也可以使用包含具有高导热率的铜、铝、银等金属作为主要成分的材质。具有高导热率的内周补强环540的导热率从在超导材料内产生的热的传导、吸收的观点出发，优选的是，在通过冷冻机冷却等而能够稳定地产生强磁场的20K～70K的温度区域中优选为20W/(m·K)以上，进一步优选为100W/(m·K)以上。另外，内周补强环540也可以将多个环以同心圆状配置来构成。即，使相对的环的周面彼此相接而作为整体来构成1个内周补强环。这种情况下，只要构成内周补强环的环中的至少一个具有20W/(m·K)以上的导热率即可。
另外，此时，优选使环状块状体510的内周面与内周补强环540的外周面密合。另外，作为内周补强环540与平面补强环520的基本的位置关系，例如也可以如图18B中所示的那样，将环状块状体510及平面补强环520的内径设定为相同并设置1个内周补强环541。
或者，也可以如图18C中所示的那样，使平面补强环520的内径比环状块状体510的内径稍小，在各环状块状体512、514、516的内周面分别设置内周补强环541、543、545，将各平面补强环521、523、525的内径与内周补强环541、543、545的内径设定为相同。在内周补强环540的壁厚相对于平面补强环520的壁厚较大的情况下，从强度的观点出发优选图18C中所示的构成。由此，能够增大内周补强环540与平面补强环520的接触面积，能够提高内周补强环540与平面补强环520的连接部分的强度。另外，在环状块状体510的内周径不同的情况下，从作业性的观点出发，优选如图18D中所示的那样，内周补强环540按照内周补强环541、543、545那样来分割。
此外，在图18A～图18D中，示出了设置有1个外周补强环530的情况，但本发明并不限于所述例子，例如也可以如图18E中所示的那样，设置与3个环状块状体512、514、516相对应地被分割的3个外周补强环531、532、533。此时，平面补强环521、523、525、527按照外径与外周补强环531、532、533对齐的方式在比环状块状体512、514、516更靠半径方向上被延设。
(第6构成例)
接下来，基于图19A～图19C，对本实施方式的环状层叠体的第6构成例进行说明。图19A～图19C表示沿着由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体600及其变形例的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体600包含：环状块状体610、平面补强环620、外周补强环6300、第2外周补强环6310、内周补强环6400和第2内周补强环6410。在图19A中所示的例子中，作为环状块状体610，设置有5个环状块状体611～615，作为平面补强环620，设置有6个平面补强环621～626。进而，在各环状块状体611～615的内周面及外周面设置有第2外周补强环6311～6315及第2内周补强环6411～6415。
构成本构成例的块状磁体600的环状层叠体与第1构成例～第5构成例的环状层叠体相比，在下述点上是不同的：平面补强环620的外周端部被第2外周补强环和外周补强环结合；以及平面补强环620的内周端部被第2内周补强环和内周补强环结合。这里，第2外周补强环、外周补强环、第2内周补强环及内周补强环由于能够使用金属，所以能够通过焊锡等与金属的平面补强环牢固地连接。因此，能够通过具有双重结构的第2内周补强环、内周补强环、第2外周补强环、外周补强环从侧面及上下表面的两个方向将环状块状体611～615夹入并牢固地结合。通过该效果，环状块状体610能够与周围的平面补强环、第2内周补强环、第2外周补强环牢固地结合，具有抑制开裂的显著的效果。
进而，通过作为平面补强环620、双重结构的第2内周补强环6410、内周补强环6400及双重结构的外周补强环6300、第2外周补强环6310而使用导热率高的材料，还能够抑制失超的产生。此时，平面补强环620及外周补强环6300、第2外周补强环6310可以与第1构成例的环状层叠体同样地来构成。另外，对于第2内周补强环6410、内周补强环6400，为了提高失超抑制效果，例如也可以使用包含具有高导热率的铜、铝、银等金属作为主要成分的材质。具有高导热率的第2内周补强环6410、内周补强环6400的导热率从在超导材料内产生的热的传导、吸收的观点出发，优选的是，在通过冷冻机冷却等而能够稳定地产生强磁场的20K～70K的温度区域中优选为20W/(m·K)以上，进一步优选为100W/(m·K)以上。
另外，第2内周补强环6410、内周补强环6400也可以将多个环以同心圆状配置来构成。即，使相对的环的周面彼此相接而作为整体来构成1个第2内周补强环6410、内周补强环6400。这种情况下，只要构成第2内周补强环6410、内周补强环6400的原材料中的至少一个具有20W/(m·K)以上的导热率即可。
图19B中，作为图19A的变形例，示出了仅外周利用双重环结构而从平面补强环的外周端部的侧面及上下表面进行结合的情况的一个例子。这是因为在设计上需要确保内径的情况下等，也可考虑平面补强环的内周端部利用内周补强环内而仅从上下表面进行结合的情况。另外，同样地，在图19C中示出了仅内周利用双重环结构而从平面补强环的内周端部的侧面及上下表面进行结合的情况的一个例子。这时因为在设计上存在外径的制约的情况下等，也可考虑平面补强环的外周端部利用外周补强环而仅从上下表面进行结合的情况。
(第7构成例)
接下来，基于图20，对本实施方式的环状层叠体的第7构成例进行说明。图20是表示环状块状体650的晶体学取向的摇摆的说明图。
由于环状块状体650为单晶材料，所以晶体取向的各向异性是以捕获磁通密度分布的紊乱(与轴对称性的偏离)的形式表现。为了将该晶体取向的各向异性平均化，也可以在将环状块状体650的晶体取向错开的同时将环状块状体650进行层叠。
在将多个环状块状体650层叠时，关于相对的晶轴，优选按照c轴方向与各环的内周轴大致一致的方式进行配置，与此同时将a轴的取向错开。在单晶状的RE1Ba2Cu3Oy中微细分散有RE2BaCuO5而成的环状块状体650一般在单晶状的RE1Ba2Cu3Oy的晶体取向上具有摇摆。c轴方向的摇摆的大小为±15°左右，这里所谓的“c轴方向与各环的内周轴大致一致”是指单晶取向的偏离为±15°左右。将a轴错开的角度虽然也依赖于层叠块数，但优选不成为180°、90°等4次对称的角度。
这样一来，通过在将环状块状体650的晶体取向错开的同时将环状块状体650进行层叠，能够将晶体取向的各向异性平均化。
(第8构成例)
接下来，基于图21A～图21D，对本实施方式的环状层叠体的第8构成例进行说明。图21A是表示由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体700的一个例子的概略分解立体图。图21B～图21D表示构成本构成例的环状层叠体的环状块状体710的一个例子的平面图。
由本构成例的环状层叠体所构成的块状磁体700与第1构成例～第7构成例的环状层叠体相比，在下述这一点上是不同的：氧化物超导块状体710在径向上具有多重环结构。所谓多重环结构是指在径向上并不是单一的环、而是多个环以同心圆状配置的结构。例如也可以如图21B中所示的那样，环状块状体710也可以制成下述五重环结构，该五重环结构是将内径及外径不同的径向的宽度大致相同的环状块状体710a～710e在径向上设置规定的间隙713并以同心圆状配置而成。
另外，例如也可以如图21C中所示的那样，环状块状体710也可以制成下述四重环结构，该四重环结构是将内径及外径不同的环状块状体710a～710c在径向上设置规定的间隙713并以同心圆状配置而成。此时，环状块状体710c的径向的宽度也可以比其它环状块状体710a、710b的径向的宽度大。各环的宽度为设计事项。
通过将这样的多重环结构的环状块状体710进行层叠，环状块状体710存在因伴随4次对称性的晶体生长而导致在超导电流分布中也会稍微反映出4次对称性的倾向，但通过制成同心圆的多重环形状，从而会产生使由磁化诱发的超导电流的流路接近于轴对称这样的作用。通过该效果，所捕获的磁场的均匀性提高。具有这样的特性的块状磁体700适合于要求特别高的磁场均匀性的NMR、MRI应用。
另外，环状块状体710例如也可以如图21D中所示的那样，在1个环上形成同心圆的圆弧形状的间隙713，在位于同一圆周上的间隙713的周向上设置多个接缝715。由此，能够使块状磁体700的组装作业变得简便。
(圆柱状层叠体的构成例)
以上，对第4实施方式的环状层叠体的构成例进行了说明。此外，第3及第4实施方式的圆柱状层叠体可以采取与上述的环状层叠体的各构成例同样的构成。具体而言，可以将图6～图15D中所示那样的构成(除内周补强环、第2内周补强环以外)应用于圆柱状层叠体。以下，对圆柱状层叠体的主要构成例进行说明。
(第1构成例)
首先，基于图22对本实施方式的圆柱状层叠体的第1构成例进行说明。图22表示沿着由本构成例的圆柱状层叠体所构成的块状磁体800的中心轴线切割时而得到的部分截面图。图22中所示的圆柱状层叠体的层叠结构与图15B中所示的环状层叠体的层叠结构(即，环状层叠体的第2构成例)相对应。
就本构成例的块状磁体800而言，作为由氧化物超导体形成的圆柱状块状体810，设置有3个圆柱状块状体812、814、816，作为平面补强板820，设置有4个平面补强板821、823、825、827。圆柱状块状体810与平面补强板820在圆柱的中心轴线方向上交替地被层叠。例如如图22中所示的那样，在圆柱状块状体812、814之间配置有平面补强板823，在圆柱状块状体814、816之间配置有平面补强板825。
另外，在圆柱状块状体812上，在与配置有平面补强板823的一侧相反侧的面上设置有平面补强板821。同样地，在圆柱状块状体816上，在与配置有平面补强板825的一侧相反侧的面上设置有平面补强板827。此时，最端部的平面补强板821及另一个最端部的平面补强板827与外周补强环830的位置关系也可以如图22中所示的那样，平面补强板821、827被纳入外周补强环830内。或者，也可以将平面补强板821、827的外径设定为与外周补强环830的外径大致相同、并将外周补强环830的端面用平面补强板821、827覆盖。
根据本构成例，在所层叠的圆柱状块状体810之间及中心轴线方向的端部配置有平面补强板820。通过使这样的圆柱状块状体810与平面补强板820交替地层叠来进行复合材料化，从而与环状层叠体同样地能够提高其强度。进而，通过作为平面补强板820及外周补强环830而使用导热率高的材料，还能够抑制失超的产生。由此，即使是在高磁场强度条件下，也能够防止圆柱状块状体810的破损，在块状磁体内部能够得到充分的总磁通量，进而，能够提供磁场的均匀性优异的块状磁体结构体。
需要说明的是，图22中示出了设置有1个外周补强环830的情况，但本发明并不限于所述例子，例如也可以设置与多个圆柱状块状体相对应地被分割的多个外周补强环(参照图15D)。此时平面补强板按照外径与外周补强环对齐的方式在比圆柱状块状体更靠半径方向上被延设。
(第2构成例)
接下来，基于图23对本实施方式的圆柱状层叠体的第2构成例进行说明。图23表示沿着由本构成例的圆柱状层叠体所构成的块状磁体900的中心轴线切割时而得到的部分截面图。
由本构成例的圆柱状层叠体所构成的块状磁体900包含：圆柱状块状体910、平面补强板920、外周补强环9300和第2外周补强环9310。在图23中所示的例子中，作为圆柱状块状体910，设置有3个圆柱状块状体912、914、916，作为平面补强板920，设置有4个平面补强板921、923、925、927。另外，在圆柱状块状体912、914、916的外周面上设置有第2外周补强环9312、9314、9316。
构成本构成例的块状磁体900的圆柱状层叠体与第1构成例的圆柱状层叠体相比，在下述这一点上是不同的：平面补强板920的外周端部被第2外周补强环和外周补强环结合。这里，第2外周补强环及外周补强环由于能够使用金属，所以能够通过焊锡等与金属的平面补强板牢固地连接。因此，能够通过具有双重结构的第2外周补强环及外周补强环从侧面及上下表面的两个方向将圆柱状块状体912、914、916夹入并牢固地结合。通过该效果，圆柱状块状体910能够与周围的平面补强板及第2外周补强环牢固地结合，具有抑制开裂的显著的效果。
(其它)
此外，与环状层叠体同样地，通过作为构成圆柱状层叠体的平面补强板、外周补强环及第2外周补强环而使用导热率高的材料，能够抑制失超的产生。为了提高失超抑制效果，例如，作为各构件，可以使用包含具有高导热率的铜、铝、银等金属作为主要成分的材质。具有高导热率的平面补强板、外周补强环及第2外周补强环的导热率从在超导材料内产生的热的传导、吸收的观点出发，优选的是，在通过冷冻机冷却等而能够稳定地产生强磁场的20K～70K的温度区域中优选为20W/(m·K)以上，进一步优选为100W/(m·K)以上。
另外，圆柱状块状体的常温抗拉强度为60MPa左右，另外，用于将平面补强板贴附到圆柱状块状体上的焊锡的常温抗拉强度通常低于80MPa。由此，常温抗拉强度为80MPa以上的平面补强板作为补强构件是有效的。因此，平面补强板的强度优选常温抗拉强度为80MPa以上。在块状磁体的实际上的设计中，由于插入由高强度金属形成的平面补强板的这一部分会使超导材料的比例减少，所以只要结合目标使用条件来决定平面补强板的比例即可。另外，从上述的观点出发，优选确定各自的比例而将强度高的高强度金属和导热率高的高强度金属多个组合来构成平面补强板。
实施例
以下对本发明的实施例进行说明。需要说明的是，以下的实施例不过是为了证实本发明的效果而进行的例示，本发明并不限于以下的实施例。
(实施例1)
在实施例1中，制作上述的第1实施方式的块状磁体结构体，将该块状磁体结构体通过超导磁体进行磁化，使用从试样插入口插入的探针对磁化了的块状磁体结构体的中心轴上的磁场分布进行了测定。
首先，制作了下述圆柱状块状体：4个具有在单晶状的GdBa2Cu3Oy中微细分散有Gd2BaCuO5而成的组织的外径为70mm、厚度为20mm的圆柱状块状体；以及2个具有同样的组织的外径为70mm、厚度为10mm的圆柱状块状体。将它们6个块状体嵌入不锈钢(SUS316L)制的外径为90mm、内径为70mm的外周补强环中。此时，对于各块状体与外周补强环的接合使用了焊锡。
另外，对厚度为15mm、外径为90mm的铝合金制的圆柱构件进行加工，制作了图6A中所示的间隔物。此外，还进行了没有使用间隔物的情况的测定。
接着，如图5A及图5B中所示的那样将块状体等层叠而制作块状磁体结构体，将该块状磁体结构体存储于真空绝热容器内。具体而言，首先在冷头21上将2个厚度为20mm的圆柱状块状磁体及1个厚度为10mm的圆柱状块状磁体进行层叠从而配置了第3容器10c。接着，将间隔物52配置在圆柱状块状磁体上，将第2容器10b配置在第3容器10c之上。接着，在间隔物52之上层叠1个厚度为10mm的圆柱状块状磁体、2个厚度为20mm的圆柱状块状磁体，将第1容器10a配置在第2容器10b之上。在不使用间隔物的情况下，以将第2容器10b的上方的凸缘沿中心轴方向伸出的方式来支承上方的块状磁体，将上方的块状磁体与下方的块状磁体进行了隔离(参照图5C)。各容器通过将各个凸缘螺旋固定而结合。
将块状磁体结构体固定在冷头上并将真空绝热容器内的真空绝热层进行了真空排气后，冷却至100K。然后，按照使块状磁体结构体的中心轴与未图示出的超导磁体的中心轴一致的方式，将冷却装置的冷头部分插入超导磁体的室温孔中。之后，按照超导磁体的中心磁场成为约5T的方式进行通电，对超导磁体进行了励磁。此外，在不使用间隔物的情况下，下方的块状体部51d～51f是以放置于冷却装置20的冷头21上的状态进行了冷却。上方的块状体部51a～51c是将外壁制成双重结构，在双重的外壁间设置真空绝热层，在此基础上使用致冷剂(氦气等)进行了冷却。
在超导磁体的励磁完成后，将块状磁体结构体冷却至25K，在温度稳定之后，将超导磁体的施加磁场以0.05T/分钟减磁至零磁场，进行了磁化。在磁化后，将固定有块状磁体结构体的冷却装置的冷头部分从超导磁体的室温孔中拉出，进一步将块状磁体结构体从25K冷却至20K。之后，在第2容器10b的连络构件12的内部的空间中插入探针，对磁场分布进行了测定。
其结果确认到：在与块状磁体结构体的层叠方向的中心在轴向上相距5mm的范围内的空间中，得到了30ppm的磁场均匀性。另外，在块状磁体结构体中完全没有产生破损。由以上确认到：即使对于能够从侧方访问磁场空间的所谓的分体型的块状磁体结构体，也能够磁化出具有高磁场均匀性的强磁场。另外，用于测定磁场分布的探针的插入是容易的，能够实现精细的测定。即，还确认到容易从侧方访问磁场空间。
(实施例2)
在实施例2中，制作上述的第3实施方式的块状磁体结构体，将该块状磁体结构体通过超导磁体进行磁化，使用从试样插入口插入的探针对磁化了的块状磁体结构体的中心轴上的磁场分布进行了测定。
首先，制作了下述块状体：2个具有在单晶状的EuBa2Cu3Oy中微细分散有Eu2BaCuO5而成的组织的外径为70mm、厚度为20mm的圆柱状块状体；以及2个具有组织的外径为70mm、内径为35mm、厚度为10mm的环状块状体。然后，将各块状体嵌入不锈钢(SUS316L)制的外径为80mm、内径为70mm、厚度为20mm还有10mm的外周补强环中。此外，对于各块状体与外周补强环的接合使用了焊锡。
另外，制作8块具有同样的组织的外径为70mm、厚度为2mm的圆柱状块状体，将9块外径为70mm、厚度为0.35mm的不锈钢制平面补强板与圆柱状块状体交替地进行层叠而制作2个圆柱状层叠体，嵌入外径为80mm、内径为70mm、厚度为20mm的不锈钢(SUS316L)制的外周补强环中。此时，外周补强环、圆柱状块状体及平面补强体通过焊锡而分别进行了粘接。所述圆柱状层叠体制作了2个。
另外，对厚度为15mm、外径为90mm的铝合金制的圆柱构件进行加工，制作了图6A中所示的间隔物。此外，还进行了没有使用间隔物的情况的测定。
接着，如图9A及图9B中所示的那样将块状体等进行层叠而制作块状磁体结构体，将该块状磁体结构体存储于真空绝热容器内。因为所述组装与实施例1同样，所以省略说明。
将块状磁体结构体固定在冷头上并将真空绝热容器内的真空绝热层进行了真空排气后，冷却至100K。然后，按照使块状磁体结构体的中心轴与未图示出的超导磁体的中心轴一致的方式，将冷却装置的冷头部分插入超导磁体的室温孔中。之后，按照超导磁体的中心磁场成为约6.5T的方式进行通电，对超导磁体进行了励磁。此外，在不使用间隔物的情况下，下方的块状体部51d～51f是以放置于冷却装置20的冷头21上的状态进行了冷却。上方的块状体部51a～51c是将外壁制成双重结构，在双重的外壁间设置真空绝热层，在此基础上使用致冷剂(氦气等)进行了冷却。
在超导磁体的励磁完成后，将块状磁体结构体冷却至30K，在温度稳定之后，将超导磁体的施加磁场以0.05T/分钟减磁至零磁场，进行了磁化。在磁化后，将固定有块状磁体结构体的冷却装置的冷头部分从超导磁体的室温孔中拉出，进一步将块状磁体结构体从30K冷却至20K。之后，在第2容器10b的连络构件12的内部的空间中插入探针，对磁场分布进行了测定。
其结果确认到：在与块状磁体结构体的层叠方向的中心在轴向上相距5mm的范围内的空间中，得到了15ppm的磁场均匀性。另外，在块状磁体结构体中完全没有产生破损。由以上确认到：能够在块状磁体结构体中稳定地磁化出具有高磁场均匀性且更强力的磁场。另外，用于测定磁场分布的探针的插入是容易的，能够实现精细的测定。即，还确认到容易从侧方访问磁场空间。
(实施例3)
在实施例3中，制作上述的第4实施方式的块状磁体结构体，将该块状磁体结构体通过超导磁体进行磁化，使用从试样插入口插入的探针对磁化了的块状磁体结构体的中心轴上的磁场分布进行了测定。
首先，制作了2个具有在单晶状的EuBa2Cu3Oy中微细分散有Eu2BaCuO5而成的组织的外径为70mm、厚度为20mm的圆柱状块状体。然后，将各块状体嵌入不锈钢(SUS316L)制的外径为80mm、内径为70mm、厚度为20mm的外周补强环。此外，对于各块状体与外周补强环的接合使用了焊锡。
另外，制作8块具有同样的组织的外径为70mm、厚度为2mm的圆柱状块状体，将9块外径为70mm、厚度为0.35mm的不锈钢制平面补强板与圆柱状块状体交替地进行层叠而制作圆柱状层叠体，嵌入外径为80mm、内径为70mm、厚度为20mm的不锈钢(SUS316L)制的外周补强环中。此时，外周补强环、圆柱状块状体及平面补强体通过焊锡而分别进行了粘接。所述圆柱状层叠体制作了2个。
进而，制作6块具有同样的组织的外径为70mm、内径为35mm、厚度为2mm的环状块状体，将7块外径为70mm、内径为34mm、厚度为0.4mm的不锈钢制平面补强环与环状块状体交替地进行层叠而制作环状层叠体，嵌入外径为80mm、内径为70mm、厚度为15mm的不锈钢(SUS316L)制的外周补强环中。此时，外周补强环、环状块状体及平面补强环通过焊锡而分别进行了粘接。所述环状层叠体制作了2个。
另外，对厚度为15mm、外径为90mm的铝合金制的圆柱构件进行加工，制作了图6A中所示的间隔物。此外，还进行了没有使用间隔物的情况的测定。
接着，如图10A及图10B中所示的那样将块状体等进行层叠而制作块状磁体结构体，将该块状磁体结构体存储于真空绝热容器内。因为所述组装与实施例1同样，所以省略说明。
将块状磁体结构体固定在冷头上并将真空绝热容器内的真空绝热层进行了真空排气后，冷却至100K。然后，按照使块状磁体结构体的中心轴与未图示出的超导磁体的中心轴一致的方式，将冷却装置的冷头部分插入超导磁体的室温孔中。之后，按照超导磁体的中心磁场成为约6.5T的方式进行通电，对超导磁体进行了励磁。此外，在不使用间隔物的情况下，下方的块状体部51d～51f是以放置于冷却装置20的冷头21上的状态进行了冷却。上方的块状体部51a～51c是将外壁制成双重结构，在双重的外壁间设置真空绝热层，在此基础上使用致冷剂(氦气等)进行了冷却。
在超导磁体的励磁完成后，将块状磁体结构体冷却至50K，在温度稳定之后，将超导磁体的施加磁场以0.05T/分钟减磁至零磁场，进行了磁化。在磁化后，将固定有块状磁体结构体的冷却装置的冷头部分从超导磁体的室温孔中拉出，进一步将块状磁体结构体从50K冷却至35K。之后，在第2容器10b的连络构件12的内部的空间中插入探针，对磁场分布进行了测定。
其结果确认到：在与块状磁体结构体的层叠方向的中心在轴向上相距5mm的范围内的空间中，得到了14ppm的磁场均匀性。另外，在块状磁体结构体中完全没有产生破损。由以上确认到：能够在块状磁体结构体中稳定地磁化出具有高磁场均匀性且更强力的磁场。另外，用于测定磁场分布的探针的插入是容易的，能够实现精细的测定。即，还确认到容易从侧方访问磁场空间。
(实施例4)
在实施例4中，制作图24A及图24B中所示的块状磁体结构体50E，将该块状磁体结构体通过超导磁体进行磁化，使用从试样插入口插入的探针对磁化了的块状磁体结构体的中心轴上的磁场分布进行了测定。
这里，对实施例4的块状磁体结构体50E的构成的一个例子进行说明。图24A及图24B是表示实施例4的块状磁体结构体50E的一个例子的截面图。图24A是从第1方向D1观察而得到的截面图，图24B是从第2方向D2观察而得到的截面图。
如图24A及图24B中所示的那样，块状磁体结构体50E包含下述构件而成：包含圆柱状层叠体51a、51f、圆柱状块状体51b、51e及环状层叠体51c、51d的块状体部51E；间隔物52；分别嵌合于各块状体51a～51f的外周的包含外周补强环53a～53f的外周补强环部53E；和嵌合于环状层叠体51c、51d的内侧的内周补强环55c、55d。块状磁体结构体50E是使各块状体51a～51f的中心轴对齐并层叠而构成的。间隔物52具有图6A中所示的形状，与各实施方式的块状磁体结构体50同样地与块状体51a～51f及外周补强环53a～53f一起被层叠。
环状层叠体51c(51d)是将轴向的厚度小的环状氧化物超导块状体51c1(51d1)与平面补强环51c2(51d2)交替地进行层叠而构成的。进而，在环状氧化物超导块状体51c1(51d1)与外周补强环53c(53d)之间配置有第2外周补强环57c(57d)，在环状氧化物超导块状体51c1(51d1)与内周补强环55c(55d)之间配置有第2内周补强环59。所述环状层叠体51a与上述的环状层叠体的第6构成例的构成相同。
另外，圆柱状层叠体51a(51f)是将轴向的厚度小的圆柱状氧化物超导块状体51a1(51f1)与平面补强板51a2(51f2)交替地进行层叠而构成的。进而，在圆柱状氧化物超导块状体51a1(51f1)与外周补强环53a(53f)之间配置有第2外周补强环57a(57f)。所述圆柱状层叠体51a(51f)与上述的圆柱状层叠体的第2构成例的圆柱状层叠体相同。
需要说明的是，构成图24A及图24B中所示的圆柱状层叠体的圆柱状块状体及平面补强板的层叠数以及构成环状层叠体的环状块状体及平面补强环的层叠数是例示的，其数目没有特别限定。
还是回到本实施例的说明，首先，制作了2个具有在单晶状的GdBa2Cu3Oy中微细分散有Gd2BaCuO5而成的组织的外径为74mm、厚度为20mm的圆柱状块状体。然后，将各环状块状体嵌入不锈钢(SUS316L)制的外径为84mm、内径为74mm、厚度为20mm的外周补强环中。此外，对于各环状块状体与外周补强环的接合使用了焊锡。
另外，制作8块具有同样的组织的外径为70mm、厚度为2mm的圆柱状块状体、9块外径为74mm、厚度为0.35mm的不锈钢制平面补强板、8个外径为74mm、内径为70mm、厚度为2mm的不锈钢制第2外周补强环，将它们按照成为图19中所示的构成的方式配置在外径为84mm、内径为74mm、厚度为20mm的不锈钢(SUS316L)制外周补强环的内侧。此时，圆柱状块状体、平面补强板、外周补强环及第2外周补强环通过焊锡而分别进行了粘接。在本实施例中，制作了2个所述圆柱状块状体。
进而，制作6块具有同样的组织的外径为70mm、内径为35mm、厚度为2mm的环状块状体、7块外径为74mm、内径为33mm、厚度为0.4mm的不锈钢制平面补强环、6个外径为74mm、内径为70mm、厚度为2mm的不锈钢制第2外周补强环、6个外径为35mm、内径为33mm、厚度为2mm的不锈钢制第2内周补强环，将它们按照成为图19中所示的构成的方式配置在外径为84mm、内径为74mm、厚度为16mm的不锈钢(SUS316L)制外周补强环及外径为33mm、内径为31mm、厚度为16mm的不锈钢制内周补强环之间。此时，环状块状体、平面补强环、外周补强环、内周补强环、第2外周补强环及内周补强环通过焊锡而分别进行了粘接。在本实施例中，制作了2个所述环状块状体。
另外，对厚度为15mm、外径为90mm的铝合金制的圆柱构件进行加工，制作了图6A中所示的间隔物。此外，还进行了没有使用间隔物的情况的测定。
接着，如图24A及图24B中所示的那样将块状体等进行层叠而制作块状磁体结构体，将该块状磁体结构体存储于真空绝热容器内。因为所述组装与实施例1同样，所以省略说明。
将块状磁体结构体固定在冷头上并将真空绝热容器内的真空绝热层进行了真空排气后，冷却至100K。然后，按照使块状磁体结构体的中心轴与未图示出的超导磁体的中心轴一致的方式，将冷却装置的冷头部分插入超导磁体的室温孔中。之后，按照超导磁体的中心磁场成为约6.5T的方式进行通电，对超导磁体进行了励磁。此外，在不使用间隔物的情况下，下方的块状体部51d～51f是以放置于冷却装置20的冷头21上的状态进行了冷却。上方的块状体部51a～51c是将外壁制成双重结构，在双重的外壁间设置真空绝热层，在此基础上使用致冷剂(氦气等)进行了冷却。
在超导磁体的励磁完成后，将块状磁体结构体冷却至50K，在温度稳定之后，将超导磁体的施加磁场以0.05T/分钟减磁至零磁场，进行了磁化。在磁化后，将固定有块状磁体结构体的冷却装置的冷头部分从超导磁体的室温孔中拉出，进一步将块状磁体结构体从50K冷却至35K。之后，在第2容器10b的连络构件12的内部的空间中插入探针，对磁场分布进行了测定。
其结果确认到：在与块状磁体结构体的层叠方向的中心在轴向上相距5mm的范围内的空间中，得到了14ppm的磁场均匀性。另外，在块状磁体结构体中完全没有产生破损。由以上确认到：能够在块状磁体结构体中稳定地磁化出具有高磁场均匀性且更强力的磁场。另外，用于测定磁场分布的探针的插入是容易的，能够实现精细的测定。即，还确认到容易从侧方访问磁场空间。
(比较例)
在代替块状磁体而使用单纯地卷绕超导线材而成的线圈的情况下，在使该线圈磁体的结构体的尺寸(内径、外径、轴向的长度)与实施例1同样的条件下，对磁化了的情况下的磁场分布进行了计算。此时，各线圈磁体的线材的两端部被完全地形成超导接合，在同样的条件下进行磁化了的情况下，成为下述状况：在线圈磁体内流动永久电流，通过该永久电流而使该线圈磁体被磁化。计算的结果是，在与磁体结构体的层叠方向的中心在轴向上相距5mm的范围内的空间中，磁场不均匀度为10000ppm以上，成为极不均匀的分布。
这样的将线材制成线圈而得到的磁体与本发明的块状磁体的根本性的大的不同是：在卷绕线材而成的线圈磁体中，在线圈磁体内的周向上流动的超导电流密度在磁体的任何截面中均恒定，与此相对，在块状磁体中，如使用图4A到图4C而进行了详细说明的那样，在块状磁体内的周向上流动的超导电流密度在磁体的截面中大大不同。就连在全磁化状态的情况下，由于电流密度存在磁场依赖性，所以电流密度也不为恒定。图25是示意性表示比较例与本发明例中的超导电流密度的不同的图。图25(a)是将本发明例的块状磁体进行隔离来磁化的形态，在影线的区域中流动有超导电流，在没有影线的区域中没有流动超导电流。图25(b)是对比较例的线圈磁体进行了磁化的情况，在线圈(截面)的全部区域中流动有超导电流。
像这样，就块状磁体而言，具有电流分布的自由度这一部分，相对于线圈磁体而言保持减磁前的捕获磁场分布的功能提高。
以上，参照所附附图对本发明的优选的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限于所述例子。只要是具有本发明所属技术领域中的通常的知识的人，便可以在权利要求书中记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或修正例是显然的，对于这些也应被理解为当然属于本发明的技术范围。
符号的说明
1 NMR用块状磁体系统
10 真空绝热容器
10a 第1容器
10b 第2容器
10c 第3容器
11 O形环
12 连络构件
20 冷却装置
21 冷头
23 加热器
30 温度控制装置
50 块状磁体结构体
51 块状体(层叠体)
51a 环状层叠体
51a1 环状氧化物超导块状体
51a2 平面补强环
51g 圆柱状层叠体
51g1 圆柱状氧化物超导块状体
51g2 平面补强板
52 间隔物
52a 间隔物构件
52b 间隔物构件
53 外周补强环
55 内周补强环
57 第2外周补强环
59 第2内周补强环
100 块状磁体
110 环状块状体
120 平面补强环
130 外周补强环
200 块状磁体
210 环状块状体
220 平面补强环
230 外周补强环
300 块状磁体
310 环状块状体
320 平面补强环
330 外周补强环
400 块状磁体
410 环状块状体
420 平面补强环
430 外周补强环
500 块状磁体
510 环状块状体
520 平面补强环
530 外周补强环
540 内周补强环
600 块状磁体
610 环状块状体
620 平面补强环
650 环状块状体
700 块状磁体
710 环状块状体
800 块状磁体
810 圆柱状块状体
820 平面补强板
830 外周补强环
900 块状磁体
910 圆柱状块状体
920 平面补强板
6300 外周补强环
6310 第2外周补强环
6400 内周补强环
6410 第2内周补强环
9300 外周补强环
9310 第2外周补强环

Claims (15)

1.一种块状磁体结构体，其具备：
按照各自的中心轴成为同一线上的方式配置的多个氧化物超导块状体、和
按照将多个所述氧化物超导块状体的外周面覆盖的方式进行嵌合的至少1个外周补强环，
其中，多个所述氧化物超导块状体包含圆柱状氧化物超导块状体或环状氧化物超导块状体中的至少某一者，
至少一组相邻的氧化物超导块状体在所述中心轴方向上隔离，在所述块状磁体结构体的内部具有所述中心轴所通过的空间。
2.一种块状磁体结构体，其具备：
多个氧化物超导块状体、
按照将多个层叠的所述氧化物超导块状体的外周面覆盖的方式进行嵌合的至少1个外周补强环、和
与所述氧化物超导块状体一起被层叠的间隔物，
其中，多个所述氧化物超导块状体包含圆柱状氧化物超导块状体或环状氧化物超导块状体中的至少某一者，
所述间隔物按照具有从侧周部的至少一部分起一直形成到内部的空间、并且至少所述块状磁体结构体的中心轴通过该空间的方式被层叠。
3.一种块状磁体结构体，其具备：
多个氧化物超导块状体、
按照将多个层叠的所述氧化物超导块状体的外周面覆盖的方式进行嵌合的至少1个外周补强环、和
空间，
其中，多个所述氧化物超导块状体包含圆柱状氧化物超导块状体或环状氧化物超导块状体中的至少某一者，
所述空间能够通过块状磁体结构体而形成磁场空间，能够放置试样和/或装置，能够与块状磁体结构体的外部(在与层叠方向垂直的方向上)连通。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的块状磁体结构体，其中，所述空间从所述块状磁体结构体侧周部的一部分起一直贯通到所述侧周部的另一部分。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的块状磁体结构体，其中，所述空间被配置在所述块状磁体结构体的层叠方向的中央部分。
6.根据权利要求2、4、5中任一项所述的块状磁体结构体，其中，所述间隔物由非超导块状体形成，
所述非超导块状体的导热率为20W/(m·K)以上。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的块状磁体结构体，其中，与所述空间在所述块状磁体结构体的层叠方向上相邻的所述氧化物超导块状体中的至少一者为所述环状氧化物超导块状体。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的块状磁体结构体，其中，所述圆柱状氧化物超导块状体中的至少一个为圆柱状氧化物超导块状体与平面补强板交替地配置而成的层叠体。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的块状磁体结构体，其中，所述环状氧化物超导块状体中的至少一个为环状氧化物超导块状体与平面环交替地配置而成的层叠体。
10.根据权利要求9所述的块状磁体结构体，其中，所述环状氧化物超导块状体在内部具备内周补强环。
11.根据权利要求10所述的块状磁体结构体，其中，在所述环状氧化物超导块状体与所述内周补强环之间具备第2内周补强环。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的块状磁体结构体，其中，在所述氧化物超导块状体与所述外周补强环之间具备第2外周补强环。
13.根据权利要求1～12所述的块状磁体结构体，其中，所述氧化物超导块状体是包含具有在单晶状的REBa2Cu3Oy中分散有RE2BaCuO5而成的组织的氧化物而成，其中，RE是选自稀土类元素中的1种或2种以上的元素，6.8≤y≤7.1。
14.一种NMR用磁体系统，其包含：
容纳于真空容器内的权利要求1～13中任一项所述的块状磁体结构体、对所述块状磁体结构体进行冷却的冷却装置、和
调整所述块状磁体结构体的温度的温度控制装置。
15.根据权利要求14所述的NMR用磁体系统，其中，构成所述块状磁体结构体的所述氧化物超导块状体是被磁化了的状态。
CN201780046721.8A 2016-07-27 2017-07-27 块状磁体结构体及nmr用块状磁体系统 Withdrawn CN109478453A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-147152 2016-07-27
JP2016147152 2016-07-27
PCT/JP2017/027347 WO2018021506A1 (ja) 2016-07-27 2017-07-27 バルクマグネット構造体及びｎｍｒ用バルクマグネットシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109478453A true CN109478453A (zh) 2019-03-15

Family

ID=61017116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780046721.8A Withdrawn CN109478453A (zh) 2016-07-27 2017-07-27 块状磁体结构体及nmr用块状磁体系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10712411B2 (zh)
EP (1) EP3493226A4 (zh)
JP (1) JP6610790B2 (zh)
CN (1) CN109478453A (zh)
WO (1) WO2018021506A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111398877A (zh) * 2020-03-30 2020-07-10 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种可移动的霍尔传感器校准装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7460879B2 (ja) * 2018-10-01 2024-04-03 日本製鉄株式会社 核磁気共鳴用磁場発生装置及び核磁気共鳴用磁場発生装置の製造方法
JP7181529B2 (ja) * 2019-01-10 2022-12-01 株式会社アイシン 磁場発生装置及び核磁気共鳴装置
JP7311345B2 (ja) 2019-07-26 2023-07-19 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ データベース生成方法、データベース生成装置、データベース生成プログラム、データ解析方法、データ解析装置及びデータ解析プログラム
EP3822992B1 (en) 2019-11-14 2023-09-06 Bruker Switzerland AG Method for charging a superconductor magnet system, with a main superconductor bulk magnet and a shield superconductor bulk magnet
EP4177624B1 (en) 2021-11-09 2024-06-12 Bruker Switzerland AG A method for homogenizing a magnetic field profile of a superconductor magnet system with feedback by a measured magnetic field profile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002221560A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Hitachi Ltd 磁場発生装置
US20050134414A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 Tsuyoshi Wakuda Superconductivity magnet apparatus
US7764153B2 (en) * 2007-02-05 2010-07-27 Hitachi, Ltd. Magnetic field generator
JP2014053479A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Aisin Seiki Co Ltd 超電導体、超電導磁石、超電導磁場発生装置及び核磁気共鳴装置
US20150369885A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Superconducting magnetic field generating device, superconducting magnetic field generating method, and nuclear magnetic resonance apparatus

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60101707U (ja) * 1983-12-16 1985-07-11 三菱電機株式会社 超電導コイル装置
US5795849A (en) * 1987-12-21 1998-08-18 Hickman; Paul L. Bulk ceramic superconductor structures
JPH05267888A (ja) * 1992-03-17 1993-10-15 Ngk Insulators Ltd 円筒状超電導磁気シールド体
JPH08236983A (ja) * 1994-12-16 1996-09-13 Nippon Steel Corp 超電導磁気シールド方法
JP4101903B2 (ja) * 1997-05-02 2008-06-18 新日本製鐵株式会社 酸化物超電導バルク材料及びその製造方法
JP3389094B2 (ja) 1998-03-27 2003-03-24 株式会社イムラ材料開発研究所 超電導磁場発生素子
JP4012311B2 (ja) 1998-05-26 2007-11-21 新日本製鐵株式会社 バルク超電導部材とマグネットおよびそれらの製造方法
JP4317646B2 (ja) * 2000-06-26 2009-08-19 独立行政法人理化学研究所 核磁気共鳴装置
JP4030910B2 (ja) 2003-04-03 2008-01-09 株式会社日立製作所 Ｎｍｒ分析装置用マグネットおよびそれを用いたｎｍｒ分析装置
GB0411988D0 (en) * 2004-05-28 2004-06-30 British American Tobacco Co Smoking articles and smoking materials
JP4806742B2 (ja) 2005-11-07 2011-11-02 アイシン精機株式会社 磁場発生装置及び核磁気共鳴装置
JP4895714B2 (ja) * 2006-07-31 2012-03-14 アイシン精機株式会社 超電導体、超電導磁場発生素子、超電導磁場発生装置および核磁気共鳴装置
JP5360638B2 (ja) * 2007-12-27 2013-12-04 株式会社イムラ材料開発研究所 超電導磁場発生装置、超電導磁場発生装置の着磁方法および核磁気共鳴装置
CN101577165B (zh) * 2009-03-20 2011-01-12 中国科学院电工研究所 内插YBCO-Bitter型高温超导线圈的超导磁体系统
CN101593597A (zh) * 2009-04-03 2009-12-02 中国科学院电工研究所 高磁场超导螺线管线圈的应力支撑环及安装方法
US8948829B2 (en) 2009-12-08 2015-02-03 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Oxide superconducting bulk magnet member
JP5532419B2 (ja) * 2010-06-17 2014-06-25 富士電機株式会社 絶縁材、金属ベース基板および半導体モジュール並びにこれらの製造方法
DE102011013345A1 (de) * 2011-03-08 2012-09-13 Linde Aktiengesellschaft Kälteanlage
JP5742752B2 (ja) * 2012-03-02 2015-07-01 新日鐵住金株式会社 超電導バルク磁石部材、及びその製造方法
JP2014075522A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Saho Midori 空洞付き超電導バルク体およびそれを装着した超電導バルク磁石
JP6422631B2 (ja) * 2013-01-30 2018-11-14 新日鐵住金株式会社 超電導バルク磁石
US20160155554A1 (en) * 2013-05-22 2016-06-02 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Oxide superconducting bulk magnet
JPWO2015015892A1 (ja) * 2013-07-31 2017-03-02 株式会社日立製作所 磁場発生装置、それを用いた磁気共鳴イメージング装置、および、高温超電導バルク体の着磁装置
JP6369851B2 (ja) * 2014-03-04 2018-08-08 国立大学法人 新潟大学 磁場発生装置及び磁場発生方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002221560A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Hitachi Ltd 磁場発生装置
US20050134414A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 Tsuyoshi Wakuda Superconductivity magnet apparatus
US7764153B2 (en) * 2007-02-05 2010-07-27 Hitachi, Ltd. Magnetic field generator
JP2014053479A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Aisin Seiki Co Ltd 超電導体、超電導磁石、超電導磁場発生装置及び核磁気共鳴装置
US20150369885A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Superconducting magnetic field generating device, superconducting magnetic field generating method, and nuclear magnetic resonance apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111398877A (zh) * 2020-03-30 2020-07-10 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种可移动的霍尔传感器校准装置
CN111398877B (zh) * 2020-03-30 2022-07-12 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种可移动的霍尔传感器校准装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3493226A1 (en) 2019-06-05
EP3493226A4 (en) 2020-01-22
WO2018021506A1 (ja) 2018-02-01
JP6610790B2 (ja) 2019-11-27
US20190162802A1 (en) 2019-05-30
JPWO2018021506A1 (ja) 2019-06-13
US10712411B2 (en) 2020-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109478453A (zh) 块状磁体结构体及nmr用块状磁体系统
JP7060034B2 (ja) バルクマグネット構造体の着磁方法、これを用いたｎｍｒ用マグネットシステム
CN102483447B (zh) 包含超导主磁体、超导梯度场线圈和冷却rf线圈的mri系统
JP5143006B2 (ja) 磁気の共鳴スペクトルを得るための輪状磁石を使ったシステム
US20230042894A1 (en) Cryogen-free cooling apparatus
US10395805B2 (en) Iron-based superconducting permanent magnet and method of manufacture
CN102483449A (zh) 用于磁共振成像的低温冷却超导体梯度线圈模块
CN104956452B (zh) 氧化物超导块状磁铁
JP2002162455A (ja) 低温ｎｍｒプローブｒｆコイル用被覆金属フォイル
JP4719308B1 (ja) 酸化物超伝導バルク磁石部材
JP6658384B2 (ja) バルクマグネット構造体及びｎｍｒ用バルクマグネットシステム
JP7205545B2 (ja) 酸化物超電導バルク体を用いた核磁気共鳴用磁石ユニット及び核磁気共鳴用磁場発生装置
JP7460879B2 (ja) 核磁気共鳴用磁場発生装置及び核磁気共鳴用磁場発生装置の製造方法
Roy et al. Magnetic properties of polycrystalline UNi2Ge2: irreversibility and metastable behaviour
Klundt et al. Use of a pulse tube refrigerator for cooling a HTS-antenna for magnetic resonance imaging
Kokkaliaris Investigation of the vortex phase diagram and dynamics in single crystalline samples of the high temperature superconductor YBa2Cu3O7-8
Sushko et al. Effects of hydrostatic pressure on the magnetic susceptibility of ruthenium oxide Sr3Ru2O7: Evidence for pressure-enhanced antiferromagnetic instability
JPH06132695A (ja) 超電導磁気シールド体及び超電導磁気シールド方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: Nippon Iron & Steel Corporation

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Nippon Steel Corporation

CB02 Change of applicant information
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190315

WW01 Invention patent application withdrawn after publication