JP2002270913A

JP2002270913A - 超電導コイル装置、ｍｒｉ装置

Info

Publication number: JP2002270913A
Application number: JP2001066950A
Authority: JP
Inventors: Takeo Nemoto; 武夫根本; Norihide Saho; 典英佐保; Hiroyuki Watanabe; 洋之渡邊
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2002-09-20

Abstract

(57)【要約】【課題】超電導コイル装置全体の大きさを小形化する
とともに、その製作を単純化し、さらに液体ヘリウムの
消費量を少なくする。【解決手段】冷凍機７の軸を垂直にして、真空容器２
１側方に取付けて小型化し、冷凍機のヘッド８ａと連結
した熱交換器本体６ａを液体ヘリウム２中に設けた。ま
た、超電導コイル１ａ、１ｂをヘリウム容器３の外側に
接するように構成して製作を単純化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超電導コイル装置に
係り、特に小さいスペースに設置されるＭＲＩ装置等に
適した超電導コイル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲＩ装置のような超電導コイルを用い
た装置を狭い部屋等の小スペースでも設置できるように
するためには、超電導コイル装置を小型化する必要があ
る。また、超電導コイルの一般的課題としては、その装
置の構造を単純なものとして製作を容易にすること、冷
凍機による液体ヘリウム冷却の効率向上や液体ヘリウム
の消費量を低減することなどがある。

【０００３】超電導コイル装置の小型化をはかった従来
例としては、特開平８−１５９６３３号に記載の「極低
温装置」に記載されているように、部屋の天井高さが低
くても超電導コイル装置が設置できるように、多段式冷
凍機を超電導コイル装置の下方に水平方向に取り付けた
ものがある。そしてヘリウム容器内で蒸発したヘリウム
（ガス）を冷媒循環器により配管経由で３段式冷凍機の
ヒートステージへ送ってここで液化し、再び別の配管経
由でヘリウム容器へ戻している。

【０００４】また、特開昭６１−１７５４００号には、
垂直に設置された多段式冷凍機のコールドヘッドと熱的
に結合された熱交換器を液体ヘリウムと直接接触させる
構成により、冷却効率を改善した「低蒸発容器」が開示
されている。熱交換器を液体ヘリウムに直接接触させる
ものは、この他にも例えば特開平６−２８３３２８号の
「極低温装置」にも開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した特開平８−１
５９６３３号に記載の「極低温装置」では、ヘリウムガ
ス及び液を冷媒循環器により循環させているが、この冷
媒循環器の発熱が液体ヘリウムへの侵入熱を増加させる
という問題がある。また特開昭６１−１７５４００号の
「低蒸発容器」では、多段式冷凍機がヘリウム容器中央
上部に垂直配置された構造のものが示されているが、こ
の構造では装置全体としての高さが大となり、特に高い
天井をもたない普通の部屋への設置には向いていない。
また、特開平６−２８３３２８号の「極低温装置」で
は、多段式冷凍機が水平方向に向けて配置されている。
しかし多段式冷凍機を水平方向にして作動させること
は、内部流体の対流発生のため冷凍力を低減することに
なり、好ましくない。また、多段式冷凍機の水平配置
は、装置全体の天井方向の高さ低減には好都合である
が、床面積が大きくなる。

【０００６】本発明の目的は、その設定に必要とする超
電導コイル装置全体のスペースの高さ及び床面積が小さ
く、その構造も簡単で製作が容易であり、かつ液体ヘリ
ウムの冷却効率がよく消費量の少ない超電導コイル装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、液体ヘリウム
を収容するヘリウム容器と、このヘリウム容器を収容す
るシールドと、このシールドを収容する真空容器と、前
記ヘリウム容器に収容された液体ヘリウムを冷却する多
段式冷凍機と、この多段式冷凍機のコールドヘッドと熱
的に接続されてその一端が前記ヘリウム容器内の液体ヘ
リウムに熱的に接している熱交換器と、前記ヘリウム容
器内に収納された超電導コイルと、この超電導コイルに
電流を供給するための電流リード線とを備えた超電導コ
イル装置において、前記多段式冷凍機をその軸が垂直と
なるように前記真空容器側部に配置するとともに、その
コールドヘッドが前記シールド内にあるように配置され
たことを特徴とする超電導コイル装置を開示する。

【０００８】更に本発明は、液体ヘリウムを収容するヘ
リウム容器と、このヘリウム容器を収容するシールド
と、このシールドを収容する真空容器と、前記ヘリウム
容器に収容された液体ヘリウムを冷却する多段式冷凍機
と、この多段式冷凍機のコールドヘッドと熱的に接続さ
れてその一端が前記ヘリウム容器内の液体ヘリウムに熱
的に接している熱交換器と、前記ヘリウム容器の外面で
熱的に接触して前記シールド内に設けられた超電導コイ
ルと、この超電導コイルに電流を供給するための電流リ
ード線とを備えた超電導コイル装置において、前記多段
式冷凍機をその軸が垂直となるように前記真空容器側部
に配置するとともに、そのコールドヘッドが前記シール
ド内にあるように配置されたことを特徴とする超電導コ
イル装置を開示する。

【０００９】更に本発明は、前記の超電導コイル装置に
おいて、前記多段式冷凍機を収納する冷凍機ポートもし
くはシールドの少なくとも一方に、前記ヘリウム容器内
で蒸発したヘリウムガスを流すための配管を設置したこ
とを特徴とする超電導コイル装置を開示する。

【００１０】更に本発明は、前記の超電導コイル装置に
おいて、前記熱交換器を液又はガスの寒剤を封入した容
器により構成したことを特徴とする超電導コイル装置を
開示する。

【００１１】更に本発明は、前記の超電導コイル装置に
おいて、前記ヘリウム容器と前記超電導コイルの接触部
に柔軟性があり高熱伝導の部材を挿入して密着させたこ
とを特徴とする超電導コイル装置を開示する。

【００１２】更に本発明は、前記の超電導コイル装置に
おいて、前記電流リード線を収納する電流リードポート
の内部に液体ヘリウムを供給し、発生するヘリウムガス
により前記電流リード線を冷却するとともに、前記電流
リード線は着脱可能な構造であることを特徴とする超電
導コイル装置を開示する。

【００１３】更に本発明は、前記の超電導コイル装置に
おいて、前記電流リード線を冷却するための液体窒素冷
却配管が組み込まれ、かつ前記電流リード線は着脱可能
な構造であることを特徴とする超電導コイル装置を開示
する。

【００１４】更に本発明は、前記の超電導コイル装置に
おいて、前記電流リード線を着脱可能とするとともに、
その電流リード線を収納する電流リードポートの底部と
前記ヘリウム容器の上部とを配管で接続したことを特徴
とする超電導コイル装置を開示する。

【００１５】更に本発明は、前記の超電導コイル装置に
おいて、前記超電導コイル全体に液体ヘリウム又はヘリ
ウムガスを流すための継ぎ足し管を設けたことを特徴と
する超電導コイル装置を開示する。

【００１６】更に本発明は、前記の超電導コイル装置に
おいて、前記超電導コイルを収納しているヘリウム容器
の上板内面を、超電導コイル上部に発生したヘリウムガ
スが液溜部の方へ移動するように傾斜した面としたこと
を特徴とする超電導コイル装置を開示する。

【００１７】更に本発明は、前記の超電導コイル装置に
おいて、前記ヘリウム容器の内面を、超電導コイルと相
対して接触しているヘリウム容器の内部に発生したヘリ
ウムガスが液溜部の方へ移動するように傾斜した面とし
たことを特徴とする超電導コイル装置を開示する。

【００１８】更に本発明は、前記の超伝導コイル装置に
おいて、永久電流スイッチをヘリウム容器外部に接触し
て設置したことを特徴とする超伝導コイル装置を開示す
る。

【００１９】更に本発明は、前記の超電導コイル装置を
使用したＭＲＩ装置を開示する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明の超電導コイル装置の構成例を示
すもので、磁気共鳴撮像システム（ＭＲＩ）の超電導コ
イル冷却装置への適用例である。同図において、２つの
リング状の超電導コイル１ａと１ｂは水平に対向して据
え付けられており、空間Ｓに強磁場を発生する。この超
電導コイル１ａ、１ｂと液体ヘリウム２は、ヘリウム容
器３に収納されている。上下の超電導コイル１ａと１ｂ
は、高熱伝導材料から成る伝導部材４によって接続され
ている。液体ヘリウム２は注液管５からヘリウム容器に
供給され、そのとき蒸発したガスはバルブ５ａから大気
中に放出される。

【００２１】伝導部材４は、液体ヘリウムの液面が上部
の超電導コイル１ａより低下したときでも、超電導コイ
ル１ａが超電導状態を維持するように、伝導によって超
電導コイル１ａの熱を液体ヘリウムに伝達する働きがあ
る。また、初期冷却で重要なことは、液体ヘリウムの浪
費をできるだけ少なくすることである。このため、蒸発
したガスの顕熱を有効に使うために、伝導部材４には蒸
発したガスが直接触れるようにしている。また、この伝
導部材４と接続された超電導コイル１ａ，１ｂの熱も伝
導部材４からの伝導によって冷却されるので、伝導部材
４がない場合より冷却時間が短縮される。

【００２２】図１の構成例では、冷凍機７は、垂直な状
態で装置の上部位置が超電導コイル装置の高さとほぼ等
しくなるように装置側面に設置されている。このため、
超電導コイル装置の高さを低くすることができると同時
に、設置に必要な床面積も大きくならない。また、冷凍
機７は、通常年１回メンテナンスが行われる。このと
き、冷凍機７を超電導コイル装置から外す必要があるた
め、冷凍機７の外周に冷凍機７の着脱用の冷凍機ポート
８が取り付けられている。液体ヘリウムへの侵入熱を小
さくするため、冷凍機７の第２ヘッドと相対する冷凍機
ポート８の低温部８ａと熱交換器の熱交換器本体６ａと
は熱交換器の伝導部材６ｂを介して熱的に接続され、熱
交換器本体６ａは液体ヘリウム２中に浸されている。熱
交換器の伝導部材６ｂは、高熱伝導率の材質でできたも
ので、第２ヘッドからの低温の熱を熱交換器本体６ａに
効率良く伝えるためのものである。熱交換器本体６ａの
温度は、ほぼ４．５Ｋ以下で使用される。液体ヘリウム
２は液中の熱交換器本体６ａ伝熱表面温度と液体ヘリウ
ム温度との温度差によって生ずる自然対流により冷却さ
れる。従って、冷凍機７が運転されている間は、液体ヘ
リウムへの熱は冷凍機７が奪うので、液体ヘリウムの消
費量は零となる。

【００２３】永久電流スイッチ９は、超電導コイル１
ａ、１ｂに電流を供給するときに使用するものである。
ガス配管１０は、蒸発したヘリウムガスの顕熱で冷凍機
ポート８の低温部８ａと中温部８ｂを冷却するためのガ
ス配管で、低温部８ａと中温部８ｂの冷凍機ポート８に
熱的に接続されている。このガス配管１０の入口はヘリ
ウム容器３の上部に取り付けられ、出口には逆止弁１１
が設置されている。ガス配管１０の入口と冷凍機ポート
８の低温部８ａの間の真空容器２１内に、電動式の低温
バルブ１２が設置されている。この低温バルブ１２の開
閉は、バルブ制御器１５が圧力センサー１３及び温度セ
ンサー１４からの信号を受けて、制御する。

【００２４】ガス放出管１７の端部には破壊板１６、一
方の端部に放出管１８が接続されている。破壊板１６
は、超電導コイルがクエンチを起こして大量のヘリウム
ガスが発生し、ヘリウム容器の圧力が一定圧以上になっ
た場合に破壊する。活性炭１９は、ガスを吸着するため
のもので、ヘリウム容器３の下方に取り付けられてい
る。

【００２５】真空容器２１が室温に接していると真空容
器２１からヘリウム容器３への輻射熱が大きくなりすぎ
るため、シールド２０にを設けてその輻射熱を遮蔽して
いる。シールド２０は、冷凍機ポート８の中温部８ｂと
熱的に接続されている。また、冷凍機７の第１のヘッド
に相対する冷凍機ポート８の中温部８ｂが第１のヘッド
の冷却熱によって冷却することによりシールド２０も冷
却される。またシールド２０は注液管５と放出管１８と
を熱的に接続することで真空容器２１からの注液管５と
放出管１８に流れる伝導熱を吸収している。シールド２
０の外周にアルミニウムが蒸着されたフィルムを多層積
層した積層断熱材を巻き付けることで、真空容器２１か
らの輻射熱がさらに低減されている。バックアップ電源
２２は、停電時でも低温バルブ１２、圧力センサー１
３、温度センサー１４、そしてバルブ制御器１５の動作
を保証するために設けられている。

【００２６】図２は、図１の熱交換器本体６ａの拡大鳥
瞰図である。銅又はアルミニウム等の高熱伝導率を有す
る材料で構成され、熱交換器のベース６ａ１は図１の熱
交換器の伝導部材６ｂ及び本図のフィン６ａ２を取り付
けるためのものである。熱交換器の容積は、フィン６ａ
２を最適に形成することにより小さくすることができ
る。例えば、本超電導コイル装置への液体ヘリウム侵入
熱量が１Ｗのとき、単純な円柱の電熱面を用いたときに
比べ、フィン付き伝熱面を用いると熱交換器の容積が約
１／５になる。

【００２７】停電時には、冷凍機７が停止するので液体
ヘリウムへの侵入熱が増える。また、冷凍機７本体と冷
凍機ポート８からの侵入熱も加わるので液体ヘリウムへ
の侵入熱は２倍以上増える。そこで、無人運転時でも冷
凍機７が停止した場合、液体ヘリウムの消費量を少なく
することが望まれる。図１ではこの対策がとられてい
る。即ち、冷凍機７が停止すると熱交換器全体の温度が
上昇したり、ヘリウム容器内の圧力が上昇するので、こ
れを温度センサー１４、圧力センサー１３で検出し、バ
ルブ制御器１５からの命令で電気式の低温バルブ１２を
開く。そうすると蒸発したガスはガス配管１０を通り冷
凍機ポート８の低温部８ａから中温部８ｂを流れる。ガ
ス配管１０の先端に設置された逆止弁１１は設定圧力
（大気圧より０．０１Ｍｐａ上昇）以上でヘリウムガス
が大気中に放出される。こうして、侵入熱量が増える
と、ヘリウム蒸発量も多くなるので冷凍機ポート８の低
温部８ａと中温部８ｂの温度は配管１０内のヘリウムガ
スにより冷されて低下し、冷凍機ポート８からヘリウム
容器３への侵入熱量が低減される。なお、ガス配管１０
を冷凍機ポート８の低温部８ａと中温部８ｂに熱的に接
触させているが、低温部８ａを熱交換器の伝導部材６
ｂ、中温部８ｂをシールド２０に変えても同じ効果が得
られることは言うまでもない。

【００２８】図３は、冷凍機７とその着脱を容易とする
冷凍機ポート８の間の構成、即ち冷凍機７周りの構成例
を示す断面図である。冷凍機ヘッドと冷凍機ポート８の
間の一部には高熱伝導柔軟部材５０が設けられ、冷凍機
ヘッドからの冷却熱を冷凍機ポート８の低温部８ａと中
温部８ｂに伝達する。柔軟な部材を用いることで、冷凍
機７を取付けたときに低温ヘッド、高温ヘッドと冷凍機
ポートの低温部８ｂ高温部８ａが常に接触するようにし
ている。高熱伝導柔軟部材５０としては、インジュウム
等のように柔軟性があり、しかも熱伝導率が高い材質が
好ましい。インジュウムの他には、銅、または、アルミ
ニュウム等の繊維を一つにまとめて使用することもでき
る。

【００２９】冷凍機ヘッドと冷凍機ポ−ト８との間の他
の部分にはヘリウムガス５１が充填され、これはガス供
給管５２とバルブ５３を介して供給される。なおＯリン
グ５４は機密保持用に設けられている。この冷凍機ポー
ト８内のヘリウムガス５１は、高熱伝導柔軟部材５０が
冷凍機ポート８またはヘッド７ａ，７ｂから剥がれてし
まった場合に、ヘリウムガスの伝導熱によって冷却熱を
輸送する働きがある。伝導熱は、高温部、低温部のギャ
ップが小さいほど大きく、この場合のギャップは、およ
そ１００マイクロメータ以下と小さくなっている。この
ため、熱収縮によって高熱伝導柔軟部材が冷凍機ポート
または冷凍機ヘッドから剥離しても問題無く冷却熱を熱
交換器の伝導部材６ｂ及びシールド２０に伝えることが
できる。また、冷凍機７を冷凍機ポート８から引き抜く
場合、バルブ５３を開いて冷凍機７と冷凍機ポート８の
隙間にボンベ（図示省略）からヘリウムガスを供給しな
がら冷凍機７を引き抜くと、大気が冷凍機ポート８内部
に入らず氷結を防止することができる。冷凍機７を冷凍
機ポート８から抜き終わったときは、すぐに、冷凍機ポ
ート８内に空気が侵入しないよう冷凍機ポートの上部を
密封する。冷凍機７を冷凍機ポート８に取り付ける場合
は、ボンベからヘリウムガス５１を冷凍機ポート内部に
供給しながら冷凍機７を取り付けることで冷凍機ポート
内部全体にヘリウムガス５１を満たす事ができる。以上
のとおり、本超電導コイル装置は、冷凍機の着脱が容易
であり、冷凍機が故障しても簡単に新品または正常な冷
凍機と交換が容易にできる構造である。

【００３０】図４は、冷凍機７周りの別の構成例を示す
断面図で、図３の構成の変形例である。ガス供給管５２
の真空容器２１側の先端は、冷凍機ポート８の低温部８
ａと連通している。このようにヘリウムガス５１を冷凍
機ポート８の低温部８ａに供給すれば、冷凍機７を冷凍
機ポートから外したとき、室温のヘリウムガス５１が冷
凍機ポート８内部全体を通って大気に放出できる。従っ
て、少ないヘリウムガス流量でも空気が冷凍機ポートに
入ることを防げる。また、真空容器２１とシールド２０
の間の冷凍機ポート８に取り付けた中間ベローズ５５
と、真空容器２１と磁気シールド（図なし）からのサポ
ート５７の間に取り付けた室温ベローズ５６は、冷凍機
７を運転したときに生じる振動を真空容器２１に極力伝
達しないようにして、超電導コイル装置の騒音を小さく
するためのものである。冷凍機７の振動は高熱伝導柔軟
部材５０を通して冷凍機ポート８の低温部８ａと中温部
８ｂに伝播する。伝播した振動の一部は熱交換器の伝導
部材６ｂからヘリウム容器３とシールド２０に伝わる
が、真空容器２１には中間ベローズ５５により振動が吸
収されるので振動が減衰される。また、冷凍機７の上部
から伝わる振動は、サポート５７から磁気シールドに伝
わる。この場合、振動エネルギは１０トン以上の重量が
ある磁気シールドに伝播しても振動の振幅が小さくなる
の磁気シールドから発生する騒音は小さい。さらに、室
温ベローズ５６が冷凍機７の上部から真空容器２１に伝
播する振動を吸収するので、真空容器２１から発生する
騒音が小さくなる。このように、冷凍機ポート８の中間
ベローズ５５と室温ベローズ５６を設けたことにより、
超電導コイル装置の冷凍機を運転した場合に真空容器２
１から発生する騒音を防止できる。

【００３１】図５は、熱交換器周りの構成例を示す断面
図で、図１に示した熱交換器本体６ａに代わって、ヘリ
ウム容器３の上部まで伸び形状の熱交換器本体６ａ′と
したものである。図１の熱交換器本体６ａでは、その下
方が低温になり易く、熱交換器本体６ａから上部はより
高温になり易い。しかし図５のように、熱交換器本体６
ａ′を上部まで伸ばしたことで、ヘリウム容器全体の液
が循環し易くなるので、全体の液温を均一にする効果が
ある。この熱交換器本体６ａ′の場合にも、実伝熱面積
を拡大するため、図２に示したフィンあるいは溝を設け
た伝熱面としても良い。

【００３２】図６は、熱交換器６ａ、６ｂを寒剤容器２
２で構成したときの断面図である。この寒剤容器２２
は、冷凍機ポート８の低温部８ａと接触する部分及びヘ
リウム容器３に挿入される部分は銅のような高熱伝導率
の部材２２ｂで形成し、その他の部分はステンレス鋼の
ような低熱伝導率の部材２２ａで形成したもので、その
寒剤容器２２と連通した凝縮ガス配管２３がヘリウム容
器３の上部でヘリウム容器と連結している。

【００３３】この図６の構成では、冷凍機７の初期運転
時は寒剤容器２２内がヘリウムガスで満たされている。
しばらくの間、冷凍機７を運転していると、寒剤容器２
２の温度は１気圧のヘリウム飽和温度４．２Ｋ以下にな
る。このときから、寒剤容器２２にはヘリウムガスが凝
縮されて、最終的には寒剤容器が液体ヘリウム２で満た
される。図６の寒剤容器２２内の矢印は、このときの液
体ヘリウムの流れを示したものである。このように、寒
剤容器２２内の液は絶えず循環するので冷たい熱を輸送
できる。この熱輸送は一種のヒートパイプと同じ原理で
ある。

【００３４】冷凍機７が停止した場合は、冷凍機７の熱
を冷凍機ポート８が受けて、寒剤容器２２に伝達され
る。寒剤容器２２内の液体ヘリウム２は蒸発して凝縮ガ
ス配管２３からヘリウム容器３、ガス抜き配管２４、逆
止弁１１′から大気中に放出される。従って、寒剤容器
２２内部はヘリウムガスのみとなるので、その熱伝導率
が小さくなっている。このため、図１のように、高熱伝
導率の伝導部材６ｂを用いるのと比べ、冷凍機ポートか
らヘリウム容器３に侵入する熱を小さくすることができ
る。

【００３５】図７は、図１の熱交換器の伝導部材６ｂの
構成例を示す断面図である。伝導部材６ｂは銅又はアル
ミニュウム等の高熱伝導材料でできている。一方、ヘリ
ウム容器３は通常ステンレス鋼で作られている。また、
伝導部材６ｂをヘリウム容器３に取り付ける際に、真空
容器２１内にヘリウム容器３内の液体ヘリウム２が漏れ
ると、真空容器２１内の蒸発したヘリウムガスの伝導熱
により侵入熱が増大して液体ヘリウム消費量が多くな
る。このため、伝導部材６ｂとヘリウム容器３の接合部
からの漏れをなくすことが重要になっている。このため
に異種部材２５を設けている。この異種部材の材質は、
例えばステンレス鋼と銅またはステンレス鋼とアルミニ
ュウムのように２種類の異なる材料を拡散接合又は摩擦
圧接により張り合わせたものである。このような異種部
材２５の付いた熱交換器の伝導部材６ｂを使用すること
により、熱交換器とヘリウム容器３は簡単に溶接が行え
るので、組み立て施工の作業効率が高くなるとともに、
ヘリウムの漏れも容易に防止できる。

【００３６】図８は、本発明の超電導コイル装置の別の
構成例を示す断面図で、超電導コイル１ａ、１ｂ、伝導
部材４及び永久電流スイッチ９をヘリウム容器３の外部
に取り付けている点が図１と異なる。つまり、ヘリウム
容器３の内部は液体ヘリウム２を溜めるためだけに使用
され、ヘリウム容器３内への超電導コイルの設置作業及
び配線作業がなくなる。また、配線がないため、ヘリウ
ム容器３の単体の真空リークテストも簡単になり、リー
クした場合でも修繕が簡単に行える。超電導コイル１
ａ、１ｂの冷却は、液体ヘリウムが封入されたヘリウム
容器３との接触によって行われる。伝導部材４は、上部
の超電導コイル１ａの高さより液体ヘリウム２の液面が
低いときでも、超電導コイルを冷却できるようにするた
めのものである。永久電流スイッチ９は、ヘリウム容器
３に熱的に接触して取り付けられている。この永久電流
スイッチ９は、伝導部材４またはヘリウム容器３に取り
付けた高熱伝導率の材料に熱的に接触して取り付けても
良い。超電導コイル１ａ、１ｂと永久電流スイッチ９間
の配線は、ヘリウム容器３またはヘリウム容器３に熱的
に接触された高熱伝導体４に熱的に接触されている。超
電導コイル１ａ、１ｂはヘリウム容器３と熱的に接触さ
せるだけで組み立てが完了する。また、配線も低温のヘ
リウム容器３または高熱伝導体４と熱的に接触させただ
けで済む。従って、超電導コイルをヘリウム容器３の外
に分離した構成にすることにより、従来の超電導コイル
をヘリウム容器３の内部に入れた場合より組み立て作業
効率が上がる。

【００３７】図９は、図８の超電導コイル装置のＡ−Ａ
の断面図である。超電導コイル１ａは、リング状の形状
を持ち、ヘリウム容器３も超電導コイル１ａに合わせて
同じ形状としている。超電導コイルとヘリウム容器３の
間に高熱伝導部材２６を挟みつけ、超電導コイルの熱を
ヘリウム容器３に効率良く伝達できるようにしている。
高熱伝導部材２６は、柔軟性に富んだインジュウムから
作られたシートである。また、その他の材料としてグラ
ファイトシート、高熱伝導グリースまたはグラファイト
シートに高熱伝導グリースを塗り付けたものでも良い。
さらには、金属繊維、カーボン繊維をシート状にしたも
のでも高熱伝導部材２６として有効である。このよう
に、高熱伝導体２６を柔軟性がありかつ高熱伝導率特性
の材料にすることにより、超電導コイルとヘリウム容器
を密着させるだけで、超電導コイルで発生した熱をヘリ
ウム容器３から液体ヘリウムに伝達することができるの
で、クエンチのない安定した超電導コイル装置が得られ
る。

【００３８】図１０は、図９の超電導コイルとヘリウム
容器の一部分を切り出して示した鳥瞰図である。超電導
コイルと高熱伝導体２６と、ヘリウム容器３はバンド２
７で締め付けられ、高熱伝導体２６を介して熱伝導を良
好としている。超電導コイルの最外周部１ｃは、銅また
はアルミニウム等の高熱伝導率の材質からなる板を超電
導コイルに巻き付けた構造とすることにより、冷却性能
をより向上させことができる。

【００３９】図１１は、図９の構成で図示及び説明を省
略した構造を示したもので、上部の超電導コイル１ａ、
高熱伝導部材２６及びヘリウム容器３をバンド２７で固
定した部材が、真空容器２１に荷重支持体２８により支
持されている。この荷重支持体２８は、真空容器２１か
らヘリウム容器３に伝導熱によって侵入熱が入るのを防
ぐために、熱伝導度の低いガラス、カーボン、アルミナ
等の繊維とエポキシ樹脂からなる繊維強化プラスチック
で構成する。なお、荷重支持体２８は真空容器２１とシ
ールド２０、シールド２０とヘリウム容器３の二つに分
割して支持したものでもよい。いずれにしても荷重支持
体２８は超電導コイルと直接接触しないこと、また、荷
重支持体２８の伝導熱をヘリウム容器３内の液体ヘリウ
ムで吸収することにより、超電導コイルへの侵入熱を少
なくし、超電導コイルの熱的安定性（クエンチしない）
を保っている。なお、図９〜１１ではコイル１ａの側の
構造について説明したが、コイル１ｂについても同様で
ある。

【００４０】図１２は、図８に示した構成例において、
電流リードポート周りを示した断面図である。また、図
２０は、超電導コイルを液体ヘリウム２中に浸して冷却
するタイプの超電導コイル装置を示したものである。こ
の図２０の構成では、ヘリウム容器３内に超電導コイル
１ａ、１ｂと永久電流スイッチ９があるため、配線を考
慮して電流リードポート２９がヘリウム容器３の上部か
らポート配管５８で接続されている。超電導コイルのリ
ード線は、ヘリウム容器３からポート配管５８内を通っ
てコネクター５９に常時接続されている。このコネクタ
ー５９はガスが簡単に通過出来るものである。リード線
のカバー６０の低温部と室温部に冷却口６０ａと吐出配
管６０ｂが設けてある。電流を超電導コイルに供給する
場合は、図２０のように電流リードポート２９内にカバ
ー６０とリード線を差込み通電するが、電流リード線に
使用されている線は常伝導であるためジュール発熱があ
る。このリード線からの発熱は最終的には液体ヘリウム
２に伝わるので、この場合、通電時の永久電流スイッチ
９の発熱による蒸発ガス量をリード線の冷却ガスに利用
している。冷却ガスは、冷却口６０ａから入り、吐出配
管６０ｂから大気に流出する。

【００４１】一方、図１２の超電導コイル装置の場合に
は、超電導コイルが真空中に設置されているため、永久
電流スイッチ９も配線を考慮して真空中に設置してい
る。ここでの問題は、電流リードの冷却である。電流リ
ードポート２９の底部２９ａにはハーメチックシール３
０が取り付けられ、ヘリウム容器３に支持体３１で固定
されている。電流リードポート２９の上部２９ｃは真空
容器２１と接合され、また、上部２９ｃには、電流リー
ドポート用の液体ヘリウム注液口３２、ヘリウムガス吐
出口３３が取り付けられている。また、ヘリウムガス吐
出口３３にバルブ３３ａが取り付けられている。電流リ
ード取付け口３６には、空気が電流リードポート２９内
に入らないようにするための電流リードキャップ３６ａ
が取り付けられている。トランスファチューブ３４は液
体ヘリウムを電流リードポート２９に注液するときに使
用する。電流リードポート２９の中間部２９ｂはシール
ド２０と熱的に接触している。ハーメチックシール３０
は、電流リードポート内の電流リードから永久電流スイ
ッチ９に電流を供給するとともに、電流リードポート２
９内の液体ヘリウム２′と真空容器２１内の真空を分離
する働きがある。従って、低温で真空に保つことが重要
である。この液体ヘリウム２′が電流リードで発生した
熱を冷却している。また、この液体ヘリウム２′と液体
ヘリウム２の温度は等しいため、ハーメチックシール３
０に接続した電流リード線から液体ヘリウム２には熱が
伝わらない。このため、電流供給時でも、超電導コイル
装置の侵入熱量に影響がない。

【００４２】図１３は、図１２の電流リードポート２９
の詳細構成例を示す断面図である。ハーメチック３０に
は端子３０ａが設けられ、これと電気絶縁物であるガイ
ド３７ｂに囲まれた電流リード線３７ａと接続されてい
る。端子３０ａは、セラミックス製の電気絶縁体３０
ｂ、冷凍機ポート２９と溶接がし易いようにした金属製
のリング３０ｃで支持されている。このハーメチックシ
ール３０では、端子３０ａが電気絶縁物３０ｂを貫通し
ており、端子３０ａと電気絶縁物３０ｂに隙間はなく完
全シールされている。ガイド３７ｂはリード線３７ａを
冷却したヘリウムガスを大気中に放出する案内の役目が
ある。大気中のガイド３７ｂには調整弁３８が接続され
ている。この調整弁３８は二つのリード線３７ａの冷却
ガス流量を調整するためのものある。また、二本のガイ
ド３７ｂを固定する固定バンド３７ｃと固定キャップ３
７ｄによって電流リード線３７ａは一本に纏められてお
り、その着脱が容易な構造となっている。液面計４１
は、液体ヘリウム２の液面高さを計測する。液体ヘリウ
ム２′が無くなると冷却ガスが供給されなくなり、リー
ド線３７ａが焼き切れてしまう恐れがあるので、液体ヘ
リウム２′の液面高さの監視は重要である。電流リード
ポート２９に溜められた液体ヘリウム２′は、リード線
３７ａのジュール熱により蒸発し、その蒸発ガスによっ
てリード線３７ａが冷却される。例えば電流リード線３
７ａは、１ｋＡ通電時、１Ｗの侵入熱量に収まるので、
通電時のみ電流リードポート２９内に液体ヘリウム２′
を溜めて利用することは有効である。

【００４３】図１４は、図１２の電流リードポート２９
の別の詳細構成例を示す断面図である。図１３の電流リ
ード線はヘリウムガスによりの冷却されているが、図１
４の構成では、液体窒素が電流リード線３７ａの中間部
の一部を冷却するようにしている。ガイド３７ｂ′は、
図１３と異なり、その内部にヘリウムガスは流れない。
ヒータ４２は、固定キャップ３７ｄが冷えすぎて大気の
水分を固化しないようにするために設けられている。冷
却管３９は液体窒素を流す管でバルブ３８で液体窒素流
量が制御される。リード線３７ａで発生した熱は、電気
的には絶縁体で熱に対しては良好な伝導体である伝導版
４０を介して、冷却管３９内を流れる液体窒素で冷却さ
れる。この構成によれば、液体ヘリウムより安い液体窒
素が利用できるので経済的である。なお、リード線３７
ａの材質は、二種類以上の材質の組み合わせたものでも
よい。たとえば、液体窒素で冷却している部分から下方
部をステンレス鋼、上方部を銅として使用してもよい。
また、この電流リード線の一部に液体窒素温度レベルで
超電導に転移する高温超電導体を利用してもよい。

【００４４】図１３と図１４に示した構成では、通電時
のみ電流リードポート２９に電流リード線を収容したガ
イドを取付け、それ以外のときはこれを取り外すことが
できるので、超電導コイル装置が稼動しているときは電
流リードを取り外しておくことでこのリード線からの侵
入熱をなくせる。このため、侵入熱の少ない超電導コイ
ル装置とすることができる。

【００４５】図１５は、図８に示した構成例において、
電流リードポートのさらに別の詳細構成例を示す断面図
である。図１２の電流リードポートでは、ポート内冷却
用のヘリウムをヘリウム容器３内のヘリウムとは別に、
液体ヘリウム注液口３２から注入してリード線冷却を行
っているが、図１５では、ポート配管５８によってヘリ
ウム容器３上部と電流リードポート２９の底部２９ａを
接続することで、電流リーポート２９内部にへリウムガ
スが供給される構造となっている。そして超電導コイル
に電流を供給するとき、永久電流スイッチ９をＯＮにす
る。このとき、永久電流スイッチ９′内部にＯＮ時に加
熱されるヒータを設けておくと、このヒータの熱は永久
電流スイッチ９の表面からヘリウム容器３の表面を経由
して液体ヘリウム２に伝わる。そして、ヘリウム容器３
内部に蒸発したガスが発生する。このガスがポート配管
５８を通って電流リードを電流リードポート２９内へ導
かれるので、これをリード線の冷却ガスとして使用でき
る。従って、電流リードを冷却するために、別途液体ヘ
リウムを準備する必要がない。なおポート２９内のリー
ド線やそのガイドの構造は図１３と同様とする。

【００４６】図１６は、図１に示した超電導コイル装置
のヘリウム容器３のより詳細な構成例を示したもので、
磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ）への適用例である。ＭＲＩ
では、超電導コイルで発生した強力な磁場が直接又は間
接に患者及び医師に影響を与えないように、超電導コイ
ルの周囲に磁気シールド６１を設置している。この磁気
シールドは鉄系のものである。冷凍機や熱交換器、電流
リードポート等は図示を省略している。この構成におい
ては継ぎ足し管６２が設けられている。この継ぎ足し管
６２の上部先端６２ａはラッパ形状をしており、大きく
開いている方が上に向けて、注液管５の先端に対向して
設置されている。液体ヘリウムはデュワー６４から供給
される。継ぎ足し管６２の他方の先端６２ｂは、超電導
コイル１ｂが収納されているヘリウム容器３内部に挿入
されている。また、上部と下部の超電導コイル１ａ，１
ｂの周りのヘリウム容器はヘリウム連通管６３により連
通している。このヘリウム連通管６３の周りはシールド
２０と真空容器２１で包囲されている。

【００４７】図１６のＢ−Ｂ断面に示したように、継ぎ
足し管６２の形状は、下方の超電導コイル１ｂの半周分
のみ、超電導コイルにそって半円の形をしている。ま
た、下方の継ぎ足し管６２の先端６２ｂは、ヘリウム連
通管６３近傍に設置されている。初期冷却時の蒸発した
ガスは、継ぎ足し管６２の先端からヘリウム容器３内へ
入り、その一部は超電導コイル１ｂに沿って左方へ移動
し、また一部はヘリウム連通管６３経由で上部の超電導
コイル１ａの方へ流れ、コイル１ｂに沿って左方へ移動
し、最後にはバルブ５ａから大気に流れる（図１６矢
印）。もし、この継ぎ足し管６２が無い場合は、蒸発し
たガスの顕熱が十分活用できないため、超電導コイルの
冷却は液体ヘリウム２の潜熱のみを使用することにな
る。このようにして、図１６のヘリウム容器内構成によ
れば、蒸発したガスが上下の超電導コイル１ａ、１ｂ周
りを流れるので、ガスの顕熱を有効に利用できる。潜熱
のみで室温から液体ヘリウム温度まで超電導コイルを冷
却するために必要な液量は潜熱と顕熱を利用したときの
およそ４０倍になるから、継ぎ足し管６２とヘリウム連
通管６３は、超電導コイルの初期冷却時の液体ヘリウム
液量を少なくでき、製作コストを下げる効果がある。

【００４８】図１７は、ヘリウム容器３の別の詳細構成
例を示したもので、図１６と同様に磁気シールド６１が
設けられている。この構成では上下のコイル１ａ、１ｂ
のあいだのヘリウム連通関６３が無い構成である。継ぎ
足し管６５は、上下二個の超電導コイル１ａ、１ｂを冷
却するために、吐出口６５ｂを上下に２個設けて、冷却
ガスを二つに分流している。継ぎ足し管６５の入口６５
ａは、図１６と同じである。超電導コイル１ａ、１ｂに
液体ヘリウム２を均等に分流するため、継ぎ足し管６５
の分配配管６５ｃの長さと内径を同じくしている。図１
７のＣ−Ｃ断面に示したように、継ぎ足し管６５の吐出
口６５ｂは超電導コイル１に沿ったヘリウム容器３内に
少し入れるだけでよい。液体ヘリウム２が入っているデ
ュワー６４から注液管５を経由して継ぎ足し管６５に液
体ヘリウムを流して初期冷却する。蒸発したヘリウムガ
スが上下の超電導コイル１ａ、１ｂ表面上を図示矢印の
ように流れるので、冷却ガスの顕熱を有効に使うことが
出来る。従って、図１６のようにヘリウム連通管が無い
場合においても、吐出口が二つに分かれた継ぎ足し管６
５を使用することで上下に分離されている超電導コイル
の初期冷却を短時間に行うことが出来る。

【００４９】なお、図１６及び図１７で継ぎ足し管の入
口を注液管５に直接接続しないで、ヘリウム容器３の上
部で注液管５出口と対向して設置しているのは、すで
に、液体ヘリウム２がヘリウム容器３に溜まっている状
態から液を補給する場合に、注液管５の吐出口を継ぎ足
し管の入口から離して使用できるからである。こうすれ
ば、注液管５から吐出した液体ヘリウム２がヘリウム容
器に流せる。また、注液管５から暖かいガスが流れても
超電導コイル１にガスが流れることがないので、超電導
コイル１のクエンチが発生しない。

【００５０】図１８は、ヘリウム容器３のさらに別の詳
細構成例を示したもので、水平な床６６に架台６７を置
いて、磁気シールド６１、ヘリウム容器３等を水平線に
対してθ度傾くようにしたものである。ＭＲＩ用超電導
コイル装置は、小さな病院でも設置できるよう小形にな
っている。このため、超電導コイルを冷却している液体
ヘリウムの容積も小さくなっている。これは、超電導コ
イル周りの液体ヘリウムの液溜容積を小さくしている。
また、超電導コイルは通常水平に設置していることか
ら、超電導コイルが発熱して蒸発したガスが超電導コイ
ル上部に溜まることが懸念されている。さらに図１８の
ように、磁気シールドのために、ヘリウム容器の液溜め
部３ａと超電導コイル１ａ、１ｂの間を配管６８で接続
した超電導コイル装置の場合、超電導コイル１ａ、１ｂ
の上部に蒸発ガスがさらに滞留し易くなっている。

【００５１】図１８の超電導コイル装置は、この滞留し
ているガス又はボイド（気泡）を無くす目的で、水平に
対し傾斜角θだけ傾けて超電導コイル装置が設置できる
よう、床６６の上に架台６７を設けている。この傾斜に
より蒸発ガスを液溜め部３ａに排出する駆動力は、超電
導コイルの直径をｄ、液とガスの密度をρｌ、ρｇ、重
量加速度をｇとすると（ρｌ−ρｇ）×ｇ×ｄ×ｓｉｎ
θとなる。従って、傾斜角θを大きくすることによって
駆動力が増し、ガスが排出し易くなる。ＭＲＩ用超電導
コイル装置の傾斜角θは０．１度以上５度以内が現実的
な値である。この傾斜によるガスの流れは、図１８のＤ
−Ｄの断面図の矢印で示されている。こうして、超電導
コイル１ａ、１ｂで発生したボイドは液溜め部３ａに流
れるので、超電導コイル上部に蒸発ガスが滞留すること
がなく、超電導コイルは熱的に安定に運転ができる。

【００５２】なお、図１８の傾斜角θは小さい角度でよ
いから、図１９のように、磁気シールド６１、真空容器
２１とその内部全体を傾けなくても、ヘリウム容器３の
内面で、上板の下面になっている面が傾斜していればよ
い。即ちヘリウム容器３のドウナツ形状部及び配管６８
の部分の上板内面が傾斜していれば、図１８と同様な効
果が得られる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、装置全体としての高さ
及び所要床面積を小さくすることができ、ＭＲＩ装置等
を狭い部屋でも設置でき、かつ効率のよい冷凍能力を実
現できる。また、冷凍機７が異常のため停止しても、温
度センサ−１４と圧力センサー１３の信号によりヘリウ
ム容器３内のヘリウムガスを冷却源として冷凍機ポート
８に利用できるので、冷凍機停止時においても液体ヘリ
ウムの消費量を抑えることがでる。図１の熱交換器の代
わりに寒剤容器２２を入れても同様の効果が得られる。
また、超電導コイルとヘリウム容器を分離した構成にす
ることにより、超電導コイルの冷却性能を維持したま
ま、簡単な構成部品の組み合せで装置組立てが行え、製
作費と組み立て施工コストが低減できる。また、同じく
超電導コイルをヘリウム容器の外に分離した構成におい
て、電流リードをヘリウムガス、あるいは液体窒素で冷
却することが可能で、さらに電流リードを着脱可能な構
造とすることにより、通常運転時の超電導コイル装置の
侵入熱を少なくでき、ランニングコストの低減が図れ
る。また、継ぎ足し管を設けて超電導コイルの初期冷却
時にヘリウムガスを供給する構成とすることにより、初
期冷却時に使用する液体ヘリウムの液量を大幅に低減す
ることができる。さらに超電導コイルをヘリウム容器内
に設けて、ヘリウム容器内面がコイル上部からヘリウム
液溜部に向って水平面に対し上昇するようにヘリウム容
器を構成することで、超電導コイル上部に停滞するガス
がヘリウム容器の液溜部まで自然に流れ、超電導コイル
装置を熱的に安定に運転が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超電導コイル装置構成例を示すの断面
図である。

【図２】図１の熱交換器本体６ａの拡大鳥瞰図である。

【図３】図１の冷凍機７周りの構成例を示す断面図であ
る。

【図４】図１の冷凍機７周りの別の構成例を示す断面図
である。

【図５】図１の熱交換器周りの構成例を示す断面図であ
る。

【図６】図１の熱交換器を寒剤容器で構成した図であ
る。

【図７】図１の熱交換器の伝導部材の断面図である。

【図８】本発明の超電導コイル装置の別の構成例を示す
断面図である。

【図９】図８の超電導コイル装置のＡ−Ａの断面図であ
る。

【図１０】図９の超電導コイルとヘリウム容器の一部の
鳥瞰図である

【図１１】図９の支持構造を示した図である。

【図１２】図８の構成の電流リードポート周りの構成例
を示す断面図である。

【図１３】図１２の電流リードポートの詳細構成例を示
す断面図である。

【図１４】図１２の電流リードポートの別の詳細構成例
を示す断面図である。

【図１５】図８の構成の電流リードポート周りの別の構
成例を示す断面図である。

【図１６】図１の構成のヘリウム容器周りの構成例を示
す断面図である。

【図１７】図１の構成のヘリウム容器周りの別の構成例
を示す断面図である。

【図１８】図１の構成のヘリウム容器周りの更に別の構
成例を示す断面図である。

【図１９】図１の構成のヘリウム容器周りの更に別の構
成例を示す断面図である。

【図２０】超電導コイルがヘリウム容器内に収納された
従来の超電導コイル装置断面図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ超電導コイル２、２’ 液体ヘリウム３ヘリウム容器４伝導部材６ａ、６ｂ熱交換器７冷凍機８冷凍機ポート１０ガス配管１２低温バルブ１３圧力センサー１４温度センサー１５バルブ制御器２５異種部材２６高熱伝導部材２７バンド２８荷重支持体２９電流リードポート３０ハーメチックシール３８調整弁３９冷却管６１磁気シールド６２継ぎ足し管（１本）６３ヘリウム連通管６５継ぎ足し管（分流型）６７架台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｆ 7/22 ＺＡＡＧ (72)発明者渡邊洋之茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所原子力事業部内Ｆターム(参考） 3L044 AA04 BA07 CA16 DB03 4C096 AB42 AB45 AD08 CA02 CA16 CA52 CA53 CA54 FA12 FB06 4M114 AA02 AA14 AA19 AA25 AA28 AA31 BB04 CC03 CC05 CC11 CC16 DA02 DA07 DA09 DA13 DA15 DA21 DA35 DA45 DA47 DA51 DA54 DA60 DB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体ヘリウムを収容するヘリウム容器
と、このヘリウム容器を収容するシールドと、このシー
ルドを収容する真空容器と、前記ヘリウム容器に収容さ
れた液体ヘリウムを冷却する多段式冷凍機と、この多段
式冷凍機のコールドヘッドと熱的に接続されてその一端
が前記ヘリウム容器内の液体ヘリウムに熱的に接してい
る熱交換器と、前記ヘリウム容器内に収納された超電導
コイルと、この超電導コイルに電流を供給するための電
流リード線とを備えた超電導コイル装置において、前記多段式冷凍機をその軸が垂直となるように前記真空
容器側部に配置するとともに、そのコールドヘッドが前
記シールド内にあるように配置されたことを特徴とする
超電導コイル装置。
【請求項２】液体ヘリウムを収容するヘリウム容器
と、このヘリウム容器を収容するシールドと、このシー
ルドを収容する真空容器と、前記ヘリウム容器に収容さ
れた液体ヘリウムを冷却する多段式冷凍機と、この多段
式冷凍機のコールドヘッドと熱的に接続されてその一端
が前記ヘリウム容器内の液体ヘリウムに熱的に接してい
る熱交換器と、前記ヘリウム容器の外面で熱的に接触し
て前記シールド内に設けられた超電導コイルと、この超
電導コイルに電流を供給するための電流リード線とを備
えた超電導コイル装置において、前記多段式冷凍機をその軸が垂直となるように前記真空
容器側部に配置するとともに、そのコールドヘッドが前
記シールド内にあるように配置されたことを特徴とする
超電導コイル装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の超電導コ
イル装置において、前記多段式冷凍機を収納する冷凍機
ポートもしくはシールドの少なくとも一方に、前記ヘリ
ウム容器内で蒸発したヘリウムガスを流すための配管を
設置したことを特徴とする超電導コイル装置。
【請求項４】請求項１又は請求項２に記載の超電導コ
イル装置において、前記熱交換器を液又はガスの寒剤を
封入した容器により構成したことを特徴とする超電導コ
イル装置。
【請求項５】請求項２に記載の超電導コイル装置にお
いて、前記ヘリウム容器と前記超電導コイルの接触部に
柔軟性があり高熱伝導の部材を挿入して密着させたこと
を特徴とする超電導コイル装置。
【請求項６】請求項２に記載の超電導コイル装置にお
いて、前記電流リード線を収納する電流リードポートの
内部に液体ヘリウムを供給し、発生するヘリウムガスに
より前記電流リード線を冷却するとともに、前記電流リ
ード線は着脱可能な構造であることを特徴とする超電導
コイル装置。
【請求項７】請求項２に記載の超電導コイル装置にお
いて、前記電流リード線を冷却するための液体窒素冷却
配管が組み込まれ、かつ前記電流リード線は着脱可能な
構造であることを特徴とする超電導コイル装置。
【請求項８】請求項２に記載の超電導コイル装置にお
いて、前記電流リード線を着脱可能とするとともに、そ
の電流リード線を収納する電流リードポートの底部と前
記ヘリウム容器の上部とを配管で接続したことを特徴と
する超電導コイル装置。
【請求項９】請求項１に記載の超電導コイル装置にお
いて、前記超電導コイル全体に液体ヘリウム又はヘリウ
ムガスを流すための継ぎ足し管を設けたことを特徴とす
る超電導コイル装置。
【請求項１０】請求項１に記載の超電導コイル装置に
おいて、前記超電導コイルを収納しているヘリウム容器
の上板内面を、超電導コイル上部に発生したヘリウムガ
スが液溜部の方へ移動するように傾斜した面としたこと
を特徴とする超電導コイル装置。
【請求項１１】請求項２に記載の超電導コイル装置に
おいて、前記ヘリウム容器の内面を、超電導コイルと相
対して接触しているヘリウム容器の内部に発生したヘリ
ウムガスが液溜部の方へ移動するように傾斜した面とし
たことを特徴とする超電導コイル装置。
【請求項１２】請求項２に記載の超伝導コイル装置に
おいて、永久電流スイッチをヘリウム容器外部に接触し
て設置したことを特徴とする超伝導コイル装置。
【請求項１３】請求項１ないし１２の内の１つに記載
の超電導コイル装置を使用したＭＲＩ装置。