JP2001052919A - 磁場擾乱に対する補償を備えたアクティブ・シールド超伝導磁石装置 - Google Patents
磁場擾乱に対する補償を備えたアクティブ・シールド超伝導磁石装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】磁気ドリフトの増加や、区間の無制約な充電等
の望ましくない副作用を電流リミッタの使用の有無に関
わらず電流の減少を来すことなく防止することが可能な
アクティブ・シールド超伝導磁石装置を提案する。 【解決手段】第１の電流が流れる半径方向内側コイル部
材（C1）と、前記第１の電流とほぼ同じ大きさの第２の
電流が流れる、前記第１の半径方向内側コイル部材と同
軸に且つ直列に接続された第２の半径方向外側のコイル
部材（C２）と、前記第１のコイル部材と前記第２のコ
イル部材に接続され、磁石装置の動作時に第１の電流路
を短絡する第１の超伝導スイッチ（Ｓ１）と、ｚ＝0に
関して対称に配された第３のコイル部材（C３）と、前
記第１の電流路から誘導的に分離（decoupling）された
第２の電流路を前記第３のコイル部材を介して短絡する
第２の超伝導スイッチ（Ｓ２）とが設けられている。
の望ましくない副作用を電流リミッタの使用の有無に関
わらず電流の減少を来すことなく防止することが可能な
アクティブ・シールド超伝導磁石装置を提案する。 【解決手段】第１の電流が流れる半径方向内側コイル部
材（C1）と、前記第１の電流とほぼ同じ大きさの第２の
電流が流れる、前記第１の半径方向内側コイル部材と同
軸に且つ直列に接続された第２の半径方向外側のコイル
部材（C２）と、前記第１のコイル部材と前記第２のコ
イル部材に接続され、磁石装置の動作時に第１の電流路
を短絡する第１の超伝導スイッチ（Ｓ１）と、ｚ＝0に
関して対称に配された第３のコイル部材（C３）と、前
記第１の電流路から誘導的に分離（decoupling）された
第２の電流路を前記第３のコイル部材を介して短絡する
第２の超伝導スイッチ（Ｓ２）とが設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ｚ＝０を中心に配され
る作業容積においてｚ軸方向に磁場を発生するアクティ
ブ・シールド超伝導磁石装置に関し、詳しくは、ほぼ同
一の電流が流れほぼ同一の反対方向の双極子モーメント
を有する半径方向内側および半径方向外側の同軸のコイ
ル系を備え、少なくとも半径方向外側コイル系の少なく
とも一部が半径方向内側コイル系と電気的に直列に接続
されており、動作時に磁石装置の第１の電流路を超伝導
的に短絡させる第１の超伝導スイッチが設けられている
アクティブ・シールド超伝導磁石装置に関する。
る作業容積においてｚ軸方向に磁場を発生するアクティ
ブ・シールド超伝導磁石装置に関し、詳しくは、ほぼ同
一の電流が流れほぼ同一の反対方向の双極子モーメント
を有する半径方向内側および半径方向外側の同軸のコイ
ル系を備え、少なくとも半径方向外側コイル系の少なく
とも一部が半径方向内側コイル系と電気的に直列に接続
されており、動作時に磁石装置の第１の電流路を超伝導
的に短絡させる第１の超伝導スイッチが設けられている
アクティブ・シールド超伝導磁石装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のアクティブ・シールド超伝導磁
石装置は米国特許第5,426,366号に開示されている。
石装置は米国特許第5,426,366号に開示されている。
【０００３】超伝導磁石の適用分野は多様であるが、特
に、磁気共鳴法への適用があり、そこでは一般に磁場の
時間的な安定性が重要である。最も要求の厳しい適用分
野の１つは高分解能磁気共鳴分光学（ＮＭＲスペクトロ
スコピー）である。磁場の時間変動は、超伝導磁石自身
から生じるが、周囲からの擾乱からも生じる。現代の磁
石及び導体技術により時間的に非常に安定な磁場を発生
させることが可能であるが、それでもまだ改良が必要で
ある。以下に、このような擾乱に対処する方法を示す。
主な焦点は、浮遊磁場をアクティブ・シールドする超伝
導ソレノイド磁石における擾乱を補償することにある。
に、磁気共鳴法への適用があり、そこでは一般に磁場の
時間的な安定性が重要である。最も要求の厳しい適用分
野の１つは高分解能磁気共鳴分光学（ＮＭＲスペクトロ
スコピー）である。磁場の時間変動は、超伝導磁石自身
から生じるが、周囲からの擾乱からも生じる。現代の磁
石及び導体技術により時間的に非常に安定な磁場を発生
させることが可能であるが、それでもまだ改良が必要で
ある。以下に、このような擾乱に対処する方法を示す。
主な焦点は、浮遊磁場をアクティブ・シールドする超伝
導ソレノイド磁石における擾乱を補償することにある。
【０００４】米国特許第4,974,113 号は、補償タイプの
超伝導ソレノイド磁石を記述しているが、磁石システム
のアクティブ・シールドについては何も言及していな
い。少なくとも２つの独立した電流路を同軸に配置され
た２つの超伝導ソレノイド・コイルによって生成し、且
つ、各閉じた超伝導電流路内の全磁束の長期に亘る維持
を考慮して、装置内で発生する超伝導磁場擾乱が元の磁
場の大きさの２０％未満にまで抑えられるように計算す
る。
超伝導ソレノイド磁石を記述しているが、磁石システム
のアクティブ・シールドについては何も言及していな
い。少なくとも２つの独立した電流路を同軸に配置され
た２つの超伝導ソレノイド・コイルによって生成し、且
つ、各閉じた超伝導電流路内の全磁束の長期に亘る維持
を考慮して、装置内で発生する超伝導磁場擾乱が元の磁
場の大きさの２０％未満にまで抑えられるように計算す
る。
【０００５】この思想のアクティブ・シールドされる磁
石システムへの適用は米国特許第5,329,266号に記述さ
れいる。複数のシールド構造の補償コイルが超伝導的に
直列に接続され、その各々に主コイルに比べて小さい、
最大で１アンペア程度の電流が流れ、超伝導が破壊した
場合（＝クエンチ）に磁石装置の外側に達する浮遊磁場
ができるだけ小さく抑えられたままであるようになって
いる。
石システムへの適用は米国特許第5,329,266号に記述さ
れいる。複数のシールド構造の補償コイルが超伝導的に
直列に接続され、その各々に主コイルに比べて小さい、
最大で１アンペア程度の電流が流れ、超伝導が破壊した
場合（＝クエンチ）に磁石装置の外側に達する浮遊磁場
ができるだけ小さく抑えられたままであるようになって
いる。
【０００６】米国特許第4,926,289 号は別のアプローチ
を示しており、超伝導的に短絡される半径方向内側及び
半径方向外側のコイル系を有するアクティブ・シールド
超伝導磁石システムであって、電流通電容量が限られた
超伝導短絡路が内側及び外側コイル系の間に設けられ
て、差電流リミッタとして作動するものを記述してい
る。外部擾乱の補償は、２つのコイル系の間に接続され
た超伝導電流リミッタにより可能とされる半径方向内側
および半径方向外側超伝導電流路の間で電流分布を変位
することによって容易なものとされる。クエンチが生じ
た場合、差電流リミッタの電流通電容量が小さいため、
磁石装置が発生する外部浮遊磁場が確実に小さく抑えら
れたままにされる。
を示しており、超伝導的に短絡される半径方向内側及び
半径方向外側のコイル系を有するアクティブ・シールド
超伝導磁石システムであって、電流通電容量が限られた
超伝導短絡路が内側及び外側コイル系の間に設けられ
て、差電流リミッタとして作動するものを記述してい
る。外部擾乱の補償は、２つのコイル系の間に接続され
た超伝導電流リミッタにより可能とされる半径方向内側
および半径方向外側超伝導電流路の間で電流分布を変位
することによって容易なものとされる。クエンチが生じ
た場合、差電流リミッタの電流通電容量が小さいため、
磁石装置が発生する外部浮遊磁場が確実に小さく抑えら
れたままにされる。
【０００７】このように、アクティブ・シールド磁石シ
ステムを用いた外部磁場擾乱の補償は、上述した従来技
術によって、磁場コイルの他に設けられた１つ又はそれ
以上の補償コイルを用いることによって、あるいは、コ
イル系を超伝導的に短絡される区間に分割することによ
って行われ、それぞれの磁石システムの作業容積内の均
一な外部磁場擾乱が、延長された期間に亘り２０％未満
に減少される。
ステムを用いた外部磁場擾乱の補償は、上述した従来技
術によって、磁場コイルの他に設けられた１つ又はそれ
以上の補償コイルを用いることによって、あるいは、コ
イル系を超伝導的に短絡される区間に分割することによ
って行われ、それぞれの磁石システムの作業容積内の均
一な外部磁場擾乱が、延長された期間に亘り２０％未満
に減少される。
【０００８】上述の米国特許第5,426,366号は米国特許
第4,926,289号の磁石装置に対する別の改良を記述して
いる。この特許では、差電流リミッタは、半径方向内側
のコイル系の一区間に沿った部分的短絡回路を成すよう
に設計されている。この差電流リミッタの接続点は米国
特許第4,926,289のように半径方向内側コイル系の２つ
の端の間で延びるのではなく、半径方向内側コイル系の
一部に沿ってコイル両端から離隔するように選択できる
もので、システムの擾乱補償の最適化の自由度の増加を
可能としている。差電流リミッタを半径方向内側コイル
系に沿って数個の部分区間に分割することによりさらに
自由度を増すことができる。
第4,926,289号の磁石装置に対する別の改良を記述して
いる。この特許では、差電流リミッタは、半径方向内側
のコイル系の一区間に沿った部分的短絡回路を成すよう
に設計されている。この差電流リミッタの接続点は米国
特許第4,926,289のように半径方向内側コイル系の２つ
の端の間で延びるのではなく、半径方向内側コイル系の
一部に沿ってコイル両端から離隔するように選択できる
もので、システムの擾乱補償の最適化の自由度の増加を
可能としている。差電流リミッタを半径方向内側コイル
系に沿って数個の部分区間に分割することによりさらに
自由度を増すことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、米国特
許第5,426,366号に係る磁石装置の１つの欠点は、半径
方向内側コイル系の部分区間が磁石装置のその他の部分
と誘導的に結合していることである。この結合により、
磁気ドリフトの増加や、区間の無制約な充電（均一性の
時間的ひずみ、浮遊磁場の増加や、クエンチに至るまで
の充電）等の望ましくない副作用が生じる。これらの問
題を解決するために電流リミッタが導入されている。し
かしながら、該電流リミッタには発生した電流を減少さ
せることがあるという欠点がある。かかる電流の減少は
磁石にとり補償不可能な擾乱となる。
許第5,426,366号に係る磁石装置の１つの欠点は、半径
方向内側コイル系の部分区間が磁石装置のその他の部分
と誘導的に結合していることである。この結合により、
磁気ドリフトの増加や、区間の無制約な充電（均一性の
時間的ひずみ、浮遊磁場の増加や、クエンチに至るまで
の充電）等の望ましくない副作用が生じる。これらの問
題を解決するために電流リミッタが導入されている。し
かしながら、該電流リミッタには発生した電流を減少さ
せることがあるという欠点がある。かかる電流の減少は
磁石にとり補償不可能な擾乱となる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
した欠点を克服するために上述した種類の磁石装置を出
来るだけ簡単な手段で改良することを主要な目的とす
る。
した欠点を克服するために上述した種類の磁石装置を出
来るだけ簡単な手段で改良することを主要な目的とす
る。
【００１１】この目的は、本発明によれば、動作時に別
の超伝導スイッチにより超伝導的に短絡される半径方向
外側コイル系の１つの区間を平面ｚ＝0を中心に対称に
配し、半径方向外側コイル系の超伝導的に短絡された該
区間により形成された別の超伝導電流路が、直列接続さ
れた磁石装置の他の部分から実質的に誘導的に分離され
る（ｄｅｃｏｕｐｌｅｄ）構成によって達成される。
の超伝導スイッチにより超伝導的に短絡される半径方向
外側コイル系の１つの区間を平面ｚ＝0を中心に対称に
配し、半径方向外側コイル系の超伝導的に短絡された該
区間により形成された別の超伝導電流路が、直列接続さ
れた磁石装置の他の部分から実質的に誘導的に分離され
る（ｄｅｃｏｕｐｌｅｄ）構成によって達成される。
【００１２】超伝導装置が誘導的に結合されるいくつか
の超伝導電流路を有する場合、磁気ドリフトの増加や、
電流路の無制約な充電、その結果の均一性の時間的ひず
み、浮遊磁場増加、クエンチに至るまでの充電、磁石装
置充電中のスイッチのエネルギー消散、他の電流路でク
エンチが生じた場合での電流路における過剰電流等、望
ましくない副作用が生じ得る。これらの問題は、本発明
により、超伝導電流路を誘導的に互いに分離することに
よって解決される。磁石の他の部分から誘導的に分離さ
れた区間は、通常、外側コイル系の最内層に位置してい
る。これにより、結合による望ましくない副作用は解消
され、従来の電流リミッタは不要となる。
の超伝導電流路を有する場合、磁気ドリフトの増加や、
電流路の無制約な充電、その結果の均一性の時間的ひず
み、浮遊磁場増加、クエンチに至るまでの充電、磁石装
置充電中のスイッチのエネルギー消散、他の電流路でク
エンチが生じた場合での電流路における過剰電流等、望
ましくない副作用が生じ得る。これらの問題は、本発明
により、超伝導電流路を誘導的に互いに分離することに
よって解決される。磁石の他の部分から誘導的に分離さ
れた区間は、通常、外側コイル系の最内層に位置してい
る。これにより、結合による望ましくない副作用は解消
され、従来の電流リミッタは不要となる。
【００１３】実際には、製造誤差による残留結合を常に
考慮しなくてはならない。超伝導電流路の１つでクエン
チが生じた場合、電流は別の電流路に誘導されることが
ある。クエンチの際の高い電磁力を避けるため、前記区
間は磁石全体と同じ対称面及び対称軸を持っていなくて
はならない。
考慮しなくてはならない。超伝導電流路の１つでクエン
チが生じた場合、電流は別の電流路に誘導されることが
ある。クエンチの際の高い電磁力を避けるため、前記区
間は磁石全体と同じ対称面及び対称軸を持っていなくて
はならない。
【００１４】半径方向外側コイル系の超伝導的に短絡さ
れる区間は複数のサブ区間に分割することもできる。電
流路を多くの区間により細かく分割することにより、擾
乱挙動を最適化するための自由度が増すので、従来の磁
石装置に比べて擾乱補償の挙動がさらに改善される。
れる区間は複数のサブ区間に分割することもできる。電
流路を多くの区間により細かく分割することにより、擾
乱挙動を最適化するための自由度が増すので、従来の磁
石装置に比べて擾乱補償の挙動がさらに改善される。
【００１５】本発明の上記の利点は特に高感度のシステ
ムで有益である。従って、好ましい実施の形態では、本
発明の磁石装置は、高分解能磁気共鳴分光学装置の一
部、例えばＮＭＲ、ＩＣＲ又はＭＲＩの分野の装置の一
部を成す。
ムで有益である。従って、好ましい実施の形態では、本
発明の磁石装置は、高分解能磁気共鳴分光学装置の一
部、例えばＮＭＲ、ＩＣＲ又はＭＲＩの分野の装置の一
部を成す。
【００１６】ＮＭＲ装置は、通常、作業容積内に発生し
た磁場を安定化する手段を備えている。この手段は、磁
場擾乱を検出するために矯正用ロック・コイル及びＮＭ
Ｒ信号を利用しており、ＮＭＲロックと呼ばれる。
た磁場を安定化する手段を備えている。この手段は、磁
場擾乱を検出するために矯正用ロック・コイル及びＮＭ
Ｒ信号を利用しており、ＮＭＲロックと呼ばれる。
【００１７】しかしながら、磁場変動の補償のためのか
かる既存のアクティブ・デバイス、例えば前記ＮＭＲロ
ックなどが、本発明による磁石の擾乱解消用の構成と相
互作用しないようにしなければならない。このため、上
記実施の形態をさらに発展させたものとして、短絡され
る区間の超伝導電流路がロック・コイルから大きく分離
されたものが提供される。超伝導電流路をロック・コイ
ルから誘導的に分離する利点は、ＮＭＲロックの効果が
磁石によって妨げられることが防止されることにある。
その上、磁場ロックと磁石装置全体の相互作用は追加ス
イッチの導入によって影響されない。
かる既存のアクティブ・デバイス、例えば前記ＮＭＲロ
ックなどが、本発明による磁石の擾乱解消用の構成と相
互作用しないようにしなければならない。このため、上
記実施の形態をさらに発展させたものとして、短絡され
る区間の超伝導電流路がロック・コイルから大きく分離
されたものが提供される。超伝導電流路をロック・コイ
ルから誘導的に分離する利点は、ＮＭＲロックの効果が
磁石によって妨げられることが防止されることにある。
その上、磁場ロックと磁石装置全体の相互作用は追加ス
イッチの導入によって影響されない。
【００１８】磁場を掃引コイルによって変調することが
従来技術で知られており、この掃引コイルで磁場を変調
する場合、この変調を外部擾乱のように磁石で補償して
はならない。従って、本発明をさらに発展させたもので
は、超伝導電流路は掃引コイルから大きく分離されてい
る。超伝導電流路を掃引コイルからの誘導的分離の利点
は、掃引コイルと磁石装置全体との間の相互作用が追加
のスイッチの適用によって影響されないので、磁石が掃
引磁場に対して透明になることである。
従来技術で知られており、この掃引コイルで磁場を変調
する場合、この変調を外部擾乱のように磁石で補償して
はならない。従って、本発明をさらに発展させたもので
は、超伝導電流路は掃引コイルから大きく分離されてい
る。超伝導電流路を掃引コイルからの誘導的分離の利点
は、掃引コイルと磁石装置全体との間の相互作用が追加
のスイッチの適用によって影響されないので、磁石が掃
引磁場に対して透明になることである。
【００１９】本発明の特に好ましい実施の形態では、超
伝導的に短絡される区間が外側コイル系のｎ個の半径方
向における最内層から成り、好ましくはｎ≦４である。
超伝導的に短絡される区間を磁石装置の他の部分から分
離することは、浮遊磁場シールドコイルの半径方向最内
層において最も容易に実現される。
伝導的に短絡される区間が外側コイル系のｎ個の半径方
向における最内層から成り、好ましくはｎ≦４である。
超伝導的に短絡される区間を磁石装置の他の部分から分
離することは、浮遊磁場シールドコイルの半径方向最内
層において最も容易に実現される。
【００２０】超伝導的に短絡される区間を磁石装置の他
の部分から分離した結果、磁石装置の２つの部分は外部
磁場変動に対し互いに独立して自律的に反応する、すな
わち、該両部分の発生した補償磁場は相加的に互いに重
なり合う。超伝導的に短絡される区間が浮遊磁場シール
ドの巻線のほんの一部を含む場合、磁石装置の他の部分
は外部磁場変動に応じて浮遊磁界アクティブ・シールド
を有する磁石とほぼ同様に挙動する、すなわち、透明と
なる。これに対して、例えば電流が流れる薄い円筒形の
表面は磁場擾乱に関してほぼ理想的なシールドのように
挙動する。非補償部分とそれから誘導的に分離された理
想的補償部分とを有する磁石装置は、全体的に、理想的
に擾乱が補償された装置のように挙動する。
の部分から分離した結果、磁石装置の２つの部分は外部
磁場変動に対し互いに独立して自律的に反応する、すな
わち、該両部分の発生した補償磁場は相加的に互いに重
なり合う。超伝導的に短絡される区間が浮遊磁場シール
ドの巻線のほんの一部を含む場合、磁石装置の他の部分
は外部磁場変動に応じて浮遊磁界アクティブ・シールド
を有する磁石とほぼ同様に挙動する、すなわち、透明と
なる。これに対して、例えば電流が流れる薄い円筒形の
表面は磁場擾乱に関してほぼ理想的なシールドのように
挙動する。非補償部分とそれから誘導的に分離された理
想的補償部分とを有する磁石装置は、全体的に、理想的
に擾乱が補償された装置のように挙動する。
【００２１】このため、超伝導的に短絡される区間を、
特に、均一な外部磁場擾乱が生じた際に該擾乱が磁石装
置の作業容積内で十分に補償されるように構成すると有
利である。
特に、均一な外部磁場擾乱が生じた際に該擾乱が磁石装
置の作業容積内で十分に補償されるように構成すると有
利である。
【００２２】外部磁場変動に対し、前記２つの同軸のコ
イル系とは電気的(galvanically)に接続されない補償コ
イルを該２つのコイル系に対して同軸に配し、動作時に
超伝導的に短絡される別の電流路を形成するようにする
と、本発明に係る磁石装置の最適化に対して更に大きな
自由度が得られる。
イル系とは電気的(galvanically)に接続されない補償コ
イルを該２つのコイル系に対して同軸に配し、動作時に
超伝導的に短絡される別の電流路を形成するようにする
と、本発明に係る磁石装置の最適化に対して更に大きな
自由度が得られる。
【００２３】追加コイルを必要としない実施の形態で
は、磁石装置の補償挙動の最適化の更に大きな自由度が
達成される。この実施の形態では、アクティブ・シール
ド磁石の内側及び／又は外側コイル系の少なくとも１つ
の追加の区間が追加の超伝導スイッチにより短絡可能に
なっており、動作時に超伝導的に短絡される追加の電流
路を形成する。
は、磁石装置の補償挙動の最適化の更に大きな自由度が
達成される。この実施の形態では、アクティブ・シール
ド磁石の内側及び／又は外側コイル系の少なくとも１つ
の追加の区間が追加の超伝導スイッチにより短絡可能に
なっており、動作時に超伝導的に短絡される追加の電流
路を形成する。
【００２４】前記超伝導的に短絡される区間は磁場を発
生する磁石装置の一部であるので、動作時には全電流が
この区間にも流れなくてはならない。これは、好ましく
は、磁石装置の全コイル部分を直列に接続することによ
り達成される。特に、超伝導的に短絡される区間は磁石
装置の他の部分に直列に接続されている。各スイッチが
開いたときに、磁石装置の充電段階中連続方程式により
装置全体を通して同一の電流が流れる、すなわち、装置
全体が同時に動作電流に達する。
生する磁石装置の一部であるので、動作時には全電流が
この区間にも流れなくてはならない。これは、好ましく
は、磁石装置の全コイル部分を直列に接続することによ
り達成される。特に、超伝導的に短絡される区間は磁石
装置の他の部分に直列に接続されている。各スイッチが
開いたときに、磁石装置の充電段階中連続方程式により
装置全体を通して同一の電流が流れる、すなわち、装置
全体が同時に動作電流に達する。
【００２５】以下に、本発明による磁石装置の配線を実
現する２つの具体的なバリエーションについて記述す
る。
現する２つの具体的なバリエーションについて記述す
る。
【００２６】異なる超伝導電流路が、例えば異なる磁石
区間に巻き付けられている場合、それらを抵抗的にのみ
結合することはより容易である。この抵抗的な接続によ
って共通の充電が可能になる。このような理由から生産
上有利な実施の形態では、動作時に超伝導的に短絡され
る電流路の少なくとも一部が互いに抵抗的に接続されて
いる。
区間に巻き付けられている場合、それらを抵抗的にのみ
結合することはより容易である。この抵抗的な接続によ
って共通の充電が可能になる。このような理由から生産
上有利な実施の形態では、動作時に超伝導的に短絡され
る電流路の少なくとも一部が互いに抵抗的に接続されて
いる。
【００２７】同じく技術的に容易に実現可能な第２の簡
単な実施の形態においては、動作時に超伝導的に短絡さ
れる電流路が超伝導的に直列に接続されている。
単な実施の形態においては、動作時に超伝導的に短絡さ
れる電流路が超伝導的に直列に接続されている。
【００２８】この実施の形態の好ましい発展例では、半
径方向外側のコイル系の超伝導的に短絡される区間は、
この区間に並列に接続され且つ別の超伝導スイッチに直
列接続された電流リミッタを備える。該電流リミッタ
は、前記超伝導的に短絡される区間と磁石装置の他の部
分との間に限られた差電流しか発生されないようにする
ので、望ましくない長期的な影響からの保護を与える。
径方向外側のコイル系の超伝導的に短絡される区間は、
この区間に並列に接続され且つ別の超伝導スイッチに直
列接続された電流リミッタを備える。該電流リミッタ
は、前記超伝導的に短絡される区間と磁石装置の他の部
分との間に限られた差電流しか発生されないようにする
ので、望ましくない長期的な影響からの保護を与える。
【００２９】磁石装置の一部を充電する際、超伝導的に
短絡されるいくつかの電流路に電流を供給しなければな
らない、すなわち、それらのスイッチを同時に加熱しな
ければならない。他の超伝導的に短絡される電流路、例
えば補償コイル、シムなどにおいては、誘導される電流
をスイッチによって恒常的に小さくしなければならな
い。このため、これらの電流路スイッチも加熱しなけれ
ばならない。従って、本発明の磁石装置の別の好ましい
展開例は、少なくとも２つの超伝導スイッチのヒータ手
段を電気的に直列に接続する。この構成の利点は、スイ
ッチ・ヒータを直列に接続することによって、電流入力
端子内のヒータ電流源の数を減らすことができ、磁石装
置の操作がより容易かつ安全になるということである。
短絡されるいくつかの電流路に電流を供給しなければな
らない、すなわち、それらのスイッチを同時に加熱しな
ければならない。他の超伝導的に短絡される電流路、例
えば補償コイル、シムなどにおいては、誘導される電流
をスイッチによって恒常的に小さくしなければならな
い。このため、これらの電流路スイッチも加熱しなけれ
ばならない。従って、本発明の磁石装置の別の好ましい
展開例は、少なくとも２つの超伝導スイッチのヒータ手
段を電気的に直列に接続する。この構成の利点は、スイ
ッチ・ヒータを直列に接続することによって、電流入力
端子内のヒータ電流源の数を減らすことができ、磁石装
置の操作がより容易かつ安全になるということである。
【００３０】シムコイルを充電する際、超伝導的に短絡
される区間と磁石装置の他の部分との間に差電流が誘導
されることがある。超伝導的に短絡される区間と磁石装
置の他の部分が超伝導的に直列接続されている場合、差
電流は超伝導的に短絡される区間のスイッチを通って流
れ、該スイッチを開けることによって軽減することがで
きる。
される区間と磁石装置の他の部分との間に差電流が誘導
されることがある。超伝導的に短絡される区間と磁石装
置の他の部分が超伝導的に直列接続されている場合、差
電流は超伝導的に短絡される区間のスイッチを通って流
れ、該スイッチを開けることによって軽減することがで
きる。
【００３１】従って、有利な構成例では、超伝導的に短
絡される区間のスイッチ・ヒータがシムスイッチ・ヒー
タに直列に接続され、シムの充電中に関連する超伝導ス
イッチが加熱されたときに、該区間のスイッチの加熱が
自動的に行われるようにされる。
絡される区間のスイッチ・ヒータがシムスイッチ・ヒー
タに直列に接続され、シムの充電中に関連する超伝導ス
イッチが加熱されたときに、該区間のスイッチの加熱が
自動的に行われるようにされる。
【００３２】別の好ましい発展例では、少なくとも１つ
の超伝導スイッチのヒータ手段を個別に加熱することが
できる。このようにすると、ヒータの直列接続の利点、
例えば操作の容易性を享受することができ、超伝導電流
路を追加の個別に加熱できるスイッチにより個別に充電
することも可能である。その上、スイッチを加熱するこ
とで誘導電流を随時解消することができる。
の超伝導スイッチのヒータ手段を個別に加熱することが
できる。このようにすると、ヒータの直列接続の利点、
例えば操作の容易性を享受することができ、超伝導電流
路を追加の個別に加熱できるスイッチにより個別に充電
することも可能である。その上、スイッチを加熱するこ
とで誘導電流を随時解消することができる。
【００３３】本発明の磁石装置の特に好ましい実施の形
態は、超伝導的に短絡される区間が、外部磁場擾乱が生
じた際に磁石装置によって作業容積内に発生した磁場の
均一性が実質的に維持されるように幾何学的な形状・寸
法に設計されていることを特徴とする。これにより、作
業容積内の磁場は外部磁場変動時でも時間的、空間的に
変化しないので、有利である。
態は、超伝導的に短絡される区間が、外部磁場擾乱が生
じた際に磁石装置によって作業容積内に発生した磁場の
均一性が実質的に維持されるように幾何学的な形状・寸
法に設計されていることを特徴とする。これにより、作
業容積内の磁場は外部磁場変動時でも時間的、空間的に
変化しないので、有利である。
【００３４】最後に、本発明のより有利な実施の形態で
は、半径方向内側及び半径方向外側のコイル系の異極性
を利用して、超伝導的に短絡される区間により形成され
た電流路を直列接続された磁石装置の他の部分から誘導
的に分離させることを特徴とする。超伝導的に短絡され
る区間を磁石装置の他の部分から分離させるために半径
方向内側及び半径方向外側のコイル系の異極性を利用す
ることにより、超伝導的に短絡される区間に異なる極性
を有するコイルを使用する必要がなくなる。
は、半径方向内側及び半径方向外側のコイル系の異極性
を利用して、超伝導的に短絡される区間により形成され
た電流路を直列接続された磁石装置の他の部分から誘導
的に分離させることを特徴とする。超伝導的に短絡され
る区間を磁石装置の他の部分から分離させるために半径
方向内側及び半径方向外側のコイル系の異極性を利用す
ることにより、超伝導的に短絡される区間に異なる極性
を有するコイルを使用する必要がなくなる。
【００３５】本発明のその他の利点は、以下の記述と図
面から明らかになる。上述た特徴及び以下で述べる特徴
は、本発明に従って、個々に、又はいかなる任意の組み
合わせによっても適用できる。図示され記載される実施
の形態は、全てを列挙したものではなく本発明を説明す
るための例示的な性質のものであると考えるべきであ
る。
面から明らかになる。上述た特徴及び以下で述べる特徴
は、本発明に従って、個々に、又はいかなる任意の組み
合わせによっても適用できる。図示され記載される実施
の形態は、全てを列挙したものではなく本発明を説明す
るための例示的な性質のものであると考えるべきであ
る。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００３７】外部磁場変動が生じた際の超伝導的に短絡
されるコイルとその挙動について考えてみる。レンツの
法則によると：
されるコイルとその挙動について考えてみる。レンツの
法則によると：
【００３８】
【数１】
【００３９】を表す。
【００４０】従って、コイル内電流の時間変化は、磁場
変動の磁束の時間変化に比例する。すなわち、
変動の磁束の時間変化に比例する。すなわち、
【００４１】
【数２】
【００４２】である。
【００４３】磁石の擾乱に対する磁化率の尺度として、
ベータ因子βを、磁石中心に生ずるＢｚ磁場の変化（＝
擾乱のＢｚ成分と磁石が発生する補償磁場のＢｚ成分の
重ね合わせ）の擾乱のＢｚ成分に対する比であると定義
する。ベータ因子は、磁石が磁石の中心における外部擾
乱を補償できる磁石の能力を表している。例えば、β＝
０であれば、磁石中心で擾乱は全く見えなくなるという
ことである。β＞０は、誘導電流が擾乱を不十分にしか
補償しないということを意味する。これに対し、β＜０
は、誘導電流が大きすぎて磁石中心で擾乱が過剰に補償
されるということを意味する。
ベータ因子βを、磁石中心に生ずるＢｚ磁場の変化（＝
擾乱のＢｚ成分と磁石が発生する補償磁場のＢｚ成分の
重ね合わせ）の擾乱のＢｚ成分に対する比であると定義
する。ベータ因子は、磁石が磁石の中心における外部擾
乱を補償できる磁石の能力を表している。例えば、β＝
０であれば、磁石中心で擾乱は全く見えなくなるという
ことである。β＞０は、誘導電流が擾乱を不十分にしか
補償しないということを意味する。これに対し、β＜０
は、誘導電流が大きすぎて磁石中心で擾乱が過剰に補償
されるということを意味する。
【００４４】Bｚが磁石中心におけるの擾乱磁場のｚ成
分（コイル補償電流がない場合）を表し、ｂが電流１ア
ンペア当たりの磁石中心におけるコイル磁場を表すとす
ると、ベータ因子は次のようになる：
分（コイル補償電流がない場合）を表し、ｂが電流１ア
ンペア当たりの磁石中心におけるコイル磁場を表すとす
ると、ベータ因子は次のようになる：
【００４５】
【数３】
【００４６】ここで、擾乱に対するコイルの「実効面
積」Aを
積」Aを
【００４７】
【数４】
【００４８】と定義する。
【００４９】均一な磁場変動の場合、これは単にコイル
に囲繞された面積である。
に囲繞された面積である。
【００５０】よって、ベータ因子は、次のようにより簡
単に表すことが出来る：
単に表すことが出来る：
【００５１】
【数５】
【００５２】磁石が独立した１つの超伝導コイルから構
成される場合、該磁石の外部磁場変動に対する補償能力
はたいていの場合理想的ではない。これは特にアクティ
ブ・シールド磁石に当てはまる。すなわち、実効面積A
が小さいため擾乱に対する補償が不十分となる（β＞
０）からである。磁石は、実際に擾乱に対して透明にな
る。
成される場合、該磁石の外部磁場変動に対する補償能力
はたいていの場合理想的ではない。これは特にアクティ
ブ・シールド磁石に当てはまる。すなわち、実効面積A
が小さいため擾乱に対する補償が不十分となる（β＞
０）からである。磁石は、実際に擾乱に対して透明にな
る。
【００５３】この状況は、超伝導スイッチを用いて磁石
の区間を個別に短絡するか、又は別の超伝導コイルを設
置することにより改善することができる。いずれにして
も、超伝導回路の数が増えることになり、これにより、
擾乱補償の最適化の自由度が増すことになる。
の区間を個別に短絡するか、又は別の超伝導コイルを設
置することにより改善することができる。いずれにして
も、超伝導回路の数が増えることになり、これにより、
擾乱補償の最適化の自由度が増すことになる。
【００５４】複数の超伝導電流路に対して、それらを互
いに誘導的に分離することが望ましい。特にアクティブ
・シールド磁石の場合、誘導的に分離しないと、磁石が
ドリフトしたり、主スイッチが開き磁石がゆっくりと放
電したりするときに、浮遊磁場の増大が生ずる可能性が
ある。
いに誘導的に分離することが望ましい。特にアクティブ
・シールド磁石の場合、誘導的に分離しないと、磁石が
ドリフトしたり、主スイッチが開き磁石がゆっくりと放
電したりするときに、浮遊磁場の増大が生ずる可能性が
ある。
【００５５】分離が可能でない場合、追加の超伝導電流
路に小さな抵抗又は電流リミッタを組み込まなければな
らない。
路に小さな抵抗又は電流リミッタを組み込まなければな
らない。
【００５６】ｎ個の超伝導電流路が互いに分離された場
合、ベータ因子は単に、
合、ベータ因子は単に、
【００５７】
【数６】
【００５８】となる。すなわち、全ての電流路の補償磁
場の相加的な重ね合わせが存在する。
場の相加的な重ね合わせが存在する。
【００５９】アクティブ・シールド磁石では、コイル
が、磁石の負極性部分と正極性部分に同じ強さで結合す
る位置が存在する。その結果生じる磁石全体への結合は
ゼロとなる。シールドの最初の数層がこの要件を満たす
ことはしばしば生じることである。これらの層を超伝導
スイッチを介して短絡すると、通常、結合につながり、
同時に外部磁場変動に対して満足な補償が出来る。
が、磁石の負極性部分と正極性部分に同じ強さで結合す
る位置が存在する。その結果生じる磁石全体への結合は
ゼロとなる。シールドの最初の数層がこの要件を満たす
ことはしばしば生じることである。これらの層を超伝導
スイッチを介して短絡すると、通常、結合につながり、
同時に外部磁場変動に対して満足な補償が出来る。
【００６０】ほとんどの場合、実際の外部磁場変動は比
較的均一である。各超伝導電流路の各磁場がそれぞれ均
一でない場合、外部磁場変動が誘導電流を介して作業容
積内の均一性を歪めることが生じる。従って、各超伝導
電流路の磁場は、それ自体単独で均一でなくてはならな
い。
較的均一である。各超伝導電流路の各磁場がそれぞれ均
一でない場合、外部磁場変動が誘導電流を介して作業容
積内の均一性を歪めることが生じる。従って、各超伝導
電流路の磁場は、それ自体単独で均一でなくてはならな
い。
【００６１】かかる磁石装置は、全ての磁石コイルが同
軸であり（共通軸はｚ軸である）、平面ｚ＝０に関して
対称的に配されている。この対称性が短絡される区間と
追加コイルにおいても守られることが重要である。さも
なければ、クエンチが生じた場合に電流分布が非対称に
なる可能性があり、非対称な電流分布は望ましくない非
対称なローレンツ力を発生させ、大きな磁石を損傷する
可能性がある。
軸であり（共通軸はｚ軸である）、平面ｚ＝０に関して
対称的に配されている。この対称性が短絡される区間と
追加コイルにおいても守られることが重要である。さも
なければ、クエンチが生じた場合に電流分布が非対称に
なる可能性があり、非対称な電流分布は望ましくない非
対称なローレンツ力を発生させ、大きな磁石を損傷する
可能性がある。
【００６２】追加の超伝導電流路のスイッチのヒータ
を、磁石の主スイッチのヒータと直列に接続することが
勧められる。こうすると、磁石の充電及び放電の際に主
スイッチを開いたときに、他のスイッチも確実に開くこ
とになる。これにより、追加の超伝導電流路と磁石との
間の残留結合があっても、これらの路が充電されない。
を、磁石の主スイッチのヒータと直列に接続することが
勧められる。こうすると、磁石の充電及び放電の際に主
スイッチを開いたときに、他のスイッチも確実に開くこ
とになる。これにより、追加の超伝導電流路と磁石との
間の残留結合があっても、これらの路が充電されない。
【００６３】テストのためには、追加の超伝導路のスイ
ッチのヒータを別々に作動させることが望ましい。この
ようにすれば、例えば、各路間の結合を実験的に決定し
たり、異なる路に異なる値の電流を流してみたりするこ
とも可能である。
ッチのヒータを別々に作動させることが望ましい。この
ようにすれば、例えば、各路間の結合を実験的に決定し
たり、異なる路に異なる値の電流を流してみたりするこ
とも可能である。
【００６４】本発明の超伝導磁石装置は種々のスイッチ
を用いて実現することができる。図１乃至図３は、３つ
の具体的な実施の形態を示し、機能が主に同一である構
造部分には同じ符号を付してある。
を用いて実現することができる。図１乃至図３は、３つ
の具体的な実施の形態を示し、機能が主に同一である構
造部分には同じ符号を付してある。
【００６５】各実施の形態は、半径方向内側コイル系C1
と、超伝導的に短絡される区間AまたはA'を備える半径
方向外側コイル系C2又はC2'と、２つの超伝導スイッチS
1及びS2とを有する。スイッチS1は磁石装置のメインス
イッチであり、該スイッチを介して両同軸のコイル系C1
及びC2又はC2'の少なくとも一部が超伝導的に接続され
ることができる。スイッチS２は、超伝導的に短絡され
る区間A又はA'のみを短絡する。
と、超伝導的に短絡される区間AまたはA'を備える半径
方向外側コイル系C2又はC2'と、２つの超伝導スイッチS
1及びS2とを有する。スイッチS1は磁石装置のメインス
イッチであり、該スイッチを介して両同軸のコイル系C1
及びC2又はC2'の少なくとも一部が超伝導的に接続され
ることができる。スイッチS２は、超伝導的に短絡され
る区間A又はA'のみを短絡する。
【００６６】図１及び図３における実施の形態では、超
伝導的に短絡される区間Aは半径方向外側コイル系C2の
他の部分と超伝導的に直接接続されている。
伝導的に短絡される区間Aは半径方向外側コイル系C2の
他の部分と超伝導的に直接接続されている。
【００６７】これに代えて、図２で示すように、超伝導
的に短絡される区間A'を半径方向外側コイル系C2'と直
列に接続してもよいが、この場合、常時導電接続片ｒを
抵抗として用いる。
的に短絡される区間A'を半径方向外側コイル系C2'と直
列に接続してもよいが、この場合、常時導電接続片ｒを
抵抗として用いる。
【００６８】図２の常時伝導接続片ｒは、図１で示す実
施の形態と明確に区別するために単に等価抵抗として示
されているが、実際には、接続片ｒは一般に電気構造部
品としての抵抗器ではなく、例えば銅線等の単純な常時
導電片である。
施の形態と明確に区別するために単に等価抵抗として示
されているが、実際には、接続片ｒは一般に電気構造部
品としての抵抗器ではなく、例えば銅線等の単純な常時
導電片である。
【００６９】図３は図１と同様な実施の形態を示すが、
電流リミッタＣＬが超伝導的に短絡される区間Aの電流
路に一体に組み込まれている。
電流リミッタＣＬが超伝導的に短絡される区間Aの電流
路に一体に組み込まれている。
【００７０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求の範
囲１項のアクティブ・シールド超伝導磁石装置は、ｚ＝
０を中心に配される作業容積においてｚ軸方向に磁場を
発生するアクティブ・シールド超伝導磁石装置におい
て、第１の電流が流れ、第１の双極子モーメントを有す
る第１の半径方向内側コイル部材と、前記第１の電流と
ほぼ同じ大きさの第２の電流が流れ、前記第１の双極子
モーメントと反対方向に同じ大きさの第２の双極子モー
メントを有し、前記第１の半径方向内側コイル部材と同
軸に且つ直列に接続された第２の半径方向外側のコイル
部材と、前記第１のコイル部材と前記第２のコイル部材
に接続され、磁石装置の動作時に第１の電流路を短絡す
る第１の超伝導スイッチと、前記第１のコイル部材の周
囲に配され、前記第２のコイル部材に隣接し且つこれと
一体化している１つのコイル部材であり、ｚ＝0に関し
て対称に配された第３のコイル部材と、前記第１の電流
路から実質的に誘導的に分離（decoupling）された第２
の電流路を前記第３のコイル部材を介して短絡する第２
の超伝導スイッチとを有するので、磁気ドリフトの増加
や、区間の無制約な充電等の望ましくない副作用を電流
リミッタの使用の有無に関わらず電流の減少を来すこと
なく防止する。
囲１項のアクティブ・シールド超伝導磁石装置は、ｚ＝
０を中心に配される作業容積においてｚ軸方向に磁場を
発生するアクティブ・シールド超伝導磁石装置におい
て、第１の電流が流れ、第１の双極子モーメントを有す
る第１の半径方向内側コイル部材と、前記第１の電流と
ほぼ同じ大きさの第２の電流が流れ、前記第１の双極子
モーメントと反対方向に同じ大きさの第２の双極子モー
メントを有し、前記第１の半径方向内側コイル部材と同
軸に且つ直列に接続された第２の半径方向外側のコイル
部材と、前記第１のコイル部材と前記第２のコイル部材
に接続され、磁石装置の動作時に第１の電流路を短絡す
る第１の超伝導スイッチと、前記第１のコイル部材の周
囲に配され、前記第２のコイル部材に隣接し且つこれと
一体化している１つのコイル部材であり、ｚ＝0に関し
て対称に配された第３のコイル部材と、前記第１の電流
路から実質的に誘導的に分離（decoupling）された第２
の電流路を前記第３のコイル部材を介して短絡する第２
の超伝導スイッチとを有するので、磁気ドリフトの増加
や、区間の無制約な充電等の望ましくない副作用を電流
リミッタの使用の有無に関わらず電流の減少を来すこと
なく防止する。
【図１】超伝導的に閉じた電流路の超伝導接続を有する
本発明の磁石装置の第１の実施の形態を示す回路図であ
る。
本発明の磁石装置の第１の実施の形態を示す回路図であ
る。
【図２】超伝導的に閉じた電流路の抵抗接続を有する別
の実施の形態を示す回路図である。
の実施の形態を示す回路図である。
【図３】半径方向外側コイル系の超伝導的に短絡される
区間に電流リミッタが一体に組み込まれた第３の実施の
形態を示す回路図である。
区間に電流リミッタが一体に組み込まれた第３の実施の
形態を示す回路図である。
C1 半径方向内側コイル系 C2 半径方向外側コイル系 C2' 半径方向外側コイル系 S1 超伝導スイッチ S2 超伝導スイッチ A 超伝導的に短絡される区間 A' 超伝導的に短絡される区間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル エム エカート スイス国 デューベンドルフ ツェーハー −8600 ランガーウェグ ４ (72)発明者 ミカエル ウエストファル ドイツ国 オッフェンバッハ デー− 76877 トリフェルシュトラーセ22
Claims (19)
- 【請求項１】 ｚ＝０を中心に配される作業容積におい
てｚ軸方向に磁場を発生するアクティブ・シールド超伝
導磁石装置において、 第１の電流が流れ、第１の双極子モーメントを有する第
１の半径方向内側コイル部材と、 前記第１の電流とほぼ同じ大きさの第２の電流が流れ、
前記第１の双極子モーメントと反対方向に同じ大きさの
第２の双極子モーメントを有し、前記第１の半径方向内
側コイル部材と同軸に且つ直列に接続された第２の半径
方向外側のコイル部材と、 前記第１のコイル部材と前記第２のコイル部材に接続さ
れ、磁石装置の動作時に第１の電流路を短絡する第１の
超伝導スイッチと、 前記第１のコイル部材の周囲に配され、前記第２のコイ
ル部材に隣接し且つこれと一体化している１つのコイル
部材であり、ｚ＝0に関して対称に配された第３のコイ
ル部材と、 前記第１の電流路から実質的に誘導的に分離（decoupli
ng）された第２の電流路を前記第３のコイル部材を介し
て短絡する第２の超伝導スイッチとを有するアクティブ
・シールド超伝導磁石装置。 - 【請求項２】 前記磁石装置が高分解能核磁気共鳴分光
学装置であることを特徴とする請求項１記載のアクティ
ブ・シールド超伝導磁石装置。 - 【請求項３】 前記磁気共鳴装置が作業容積内に発生し
た磁場を磁場ロックする手段を含み、前記ロック手段が
前記第２の電流路から実質的に分離していることを特徴
とする請求項２記載のアクティブ・シールド超伝導磁石
装置。 - 【請求項４】 前記磁気共鳴装置が掃引コイルを有し、
該掃引コイルが前記第２の電流路から大きく分離してい
ることを特徴とする請求項２記載のアクティブ・シール
ド超伝導磁石装置。 - 【請求項５】 前記第３のコイル部材が前記第２のコイ
ル部材のｎ個の半径方向における最内層であることを特
徴とする請求項１記載のアクティブ・シールド超伝導磁
石装置。 - 【請求項６】 前記最内層の数ｎがｎ≦４であることを
特徴とする請求項５記載のアクティブ・シールド超伝導
磁石装置。 - 【請求項７】 前記第３のコイル部材が作業容積内の外
部磁場擾乱を実質的に補償することを特徴とする請求項
１記載のアクティブ・シールド超伝導磁石装置。 - 【請求項８】 前記外部磁場擾乱が均一であることを特
徴とする請求項７記載のアクティブ・シールド超伝導磁
石装置。 - 【請求項９】 前記第１、前記第２及び前記第３のコイ
ル部材の少なくとも１つの少なくとも１つの追加の区間
が、動作時に第３の超伝導スイッチを介して短絡されて
超伝導的に短絡される第３の電流路を形成することを特
徴とする請求項１記載のアクティブ・シールド超伝導磁
石装置。 - 【請求項１０】 前記第１及び前記第２の電流路が動作
時に超伝導的に短絡され、且つ互いに抵抗的に接続され
ていることを特徴とする請求項１記載のアクティブ・シ
ールド超伝導磁石装置。 - 【請求項１１】 前記第１及び前記第２の電流路が動作
時に超伝導的に短絡され、且つ互いに超伝導的に直列接
続されていることを特徴とする請求項１記載のアクティ
ブ・シールド超伝導磁石装置。 - 【請求項１２】 前記第１、前記第２及び前記第３のコ
イル部材から電気的(galvanically)に独立した補償コイ
ルを更に有し、該補償コイルが前記第１、前記第２及び
前記第３のコイル部材に対して同軸に配されて、動作時
に超伝導的に短絡される第４の電流路を形成することを
特徴とする請求項１記載のアクティブ・シールド超伝導
磁石装置。 - 【請求項１３】 前記第２の電流路が、前記第３のコイ
ル部材と並列に接続され且つ前記第２の超伝導スイッチ
に直列に接続されている電流リミッタを有することを特
徴とする請求項１１記載のアクティブ・シールド超伝導
磁石装置。 - 【請求項１４】 少なくとも前記第１及び前記第２の超
伝導スイッチの加熱手段が電気的に直列に接続されてい
ることを特徴とする請求項９記載のアクティブ・シール
ド超伝導磁石装置。 - 【請求項１５】 前記第２の超伝導スイッチが、シム手
段の超伝導スイッチの加熱手段に電気的に直列接続され
ている加熱手段を有することを特徴とする請求項１１記
載のアクティブ・シールド超伝導磁石装置。 - 【請求項１６】 前記第２の超伝導的スイッチが、シム
手段の超伝導スイッチの加熱手段に電気的に直列接続さ
れている加熱手段を有することを特徴とする請求項１３
記載のアクティブ・シールド超伝導磁石装置。 - 【請求項１７】 前記第１及び前記第２の超伝導スイッ
チの少なくとも１つの加熱手段が個別に加熱可能である
ことを特徴とする請求項１４記載のアクティブ・シール
ド超伝導磁石装置。 - 【請求項１８】 前記第３のコイル部材と前記第２の電
流路が外部磁場擾乱が生じた際、作業容積内に発生した
磁場を実質的に均一に維持することを特徴とする請求項
１記載のアクティブ・シールド超伝導磁石装置。 - 【請求項１９】 前記第１、前記第２及び前記第３のコ
イル部材の少なくとも１つの異極性が前記第２の電流路
を前記第１の電流路から誘導的に分離するのに利用され
ることを特徴とする請求項１記載のアクティブ・シール
ド超伝導磁石装置。
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