JP2006286795A

JP2006286795A - 超伝導磁石装置

Info

Publication number: JP2006286795A
Application number: JP2005102745A
Authority: JP
Inventors: Yukio Mikami; 行雄三上
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】本発明は、クエンチ発生時において超伝導コイルと磁気シールド間の磁気力のバランスを保つことができ、製造コストを低減することのできる超伝導磁石装置を提供することを課題とする。
【解決手段】超伝導コイル１２のコイル本体２２を第１コイル部２３と第２コイル部２４とに分割し、超伝導コイル１３のコイル本体２７を第１コイル部２８と第２コイル部２９とに分割し、第１の保護素子４１を介して第１コイル部２３，２８を１つの閉ループとし、第２の保護素子４３を介して第２コイル部２４，２９を１つの閉ループとし、これら２つの閉ループを直列に接続する。
【選択図】図５

Description

本発明は、超伝導磁石装置に係り、特に磁気シールドの重心を通過すると共に巻枠の軸に直交する面を対称面として対を成すように複数の超伝導コイルを配置させた超伝導磁石装置に関する。

超伝導磁石装置は、巻枠に超伝導線を巻回した超伝導コイルと、超伝導コイルを収容する磁気シールドと、磁気シールドと超伝導コイルとの間に設けられ、超伝導コイルを支持する支持部材と、超伝導コイルに電流を供給する電源とを有する。

このような超伝導磁石装置では、通電時において超伝導線にクエンチが発生して、超伝導コイルの温度が臨界温度を超えると、超伝導状態を維持できなくなる。

したがって、超伝導磁石装置において、超伝導線の温度を臨界温度以下に保ち続けることは非常に重要である。

図１〜図３を参照して、クエンチ対策のされた従来の超伝導磁石装置について説明する。図１は、従来の超伝導磁石装置の概略を示した断面図である。なお、図１において、Ｃは巻枠１１１，１１６の軸（以下、「軸Ｃ」とする）、Ｇ１は磁気シールド１０１の重心（以下、「重心Ｇ１」とする）をそれぞれ示している。

図１に示すように、超伝導磁石装置１００は、磁気シールド１０１と、超伝導コイル１０２，１０３と、支持部材１０６，１０７と、電源１０８と、抵抗素子１２８（図２参照）とを有する。磁気シールド１０１は、その内部に真空状態とされた空間Ｂと、対象物に磁場を印加するための利用空間Ａとを有する。利用空間Ａは、円筒形状とされており、磁気シールド１０１を貫通するように磁気シールド１０１に形成されている。磁気シールド１０１は、超伝導コイル１０２，１０３及び、支持部材１０６，１０７を空間Ｂに配設するための容器である。磁気シールド１０１の材質としては、透磁率の高い鉄等の材料が用いられる。

超伝導コイル１０２，１０３は、磁気シールド１０１の重心Ｇ１を通過すると共に巻枠１１１，１１６の軸Ｃに直交する面を対称面として対を成すように磁気シールド１０１内の空間Ｂに配置されている。超伝導コイル１０２，１０３は、磁場を発生させるためのものである。

超伝導コイル１０２は、巻枠１１１と、巻枠１１１に超伝導線を巻回したコイル本体１１２とを有する。コイル本体１１２は、巻枠１１１の軸Ｃに近い側から第１コイル部１１３、第２コイル部１１４となるよう２つに分割されている。

超伝導コイル１０３は、巻枠１１６と、巻枠１１６に超伝導線を巻回したコイル本体１１７とを有する。コイル本体１１７は、巻枠１１６の軸Ｃに近い側から第１コイル部１１８、第２コイル部１１９となるよう２つに分割されている。

コイル本体１１２，１１７のインダクタンスが大きい場合には、上記のようにコイル本体１１２，１１７を複数のコイル部に分割し、それぞれのコイル部の両端に抵抗を介して閉ループ回路を設けることで、クエンチが発生した際、回路内を流れる電流を早く減衰させることができる。

支持部材１０６は、超伝導コイル１０２を支持するためのものであり、磁気シールド１０１と超伝導コイル１０２との間に設けられている。支持部材１０７は、超伝導コイル１０３を支持するためのものであり、磁気シールド１０１と超伝導コイル１０３との間に設けられている。

電源１０８は、超伝導コイル１０２，１０３と電気的に接続されている。電源１０８は、超伝導コイル１０２，１０３に電流を供給する。電源１０８のプラス端子は、配線１２１を介して第１コイル部１１８と接続され、第１コイル部１１８は配線１２２を介して第２コイル部１１９と接続され、第２コイル部１１９は配線１２３を介して第１コイル部１１３と接続され、第１コイル部１１３は配線１２４を介して第２コイル部１１４と接続され、電源１０８のマイナス端子は配線１２５を介して第２コイル部１１４と接続されている。

図２は、クエンチが発生した際の図１に示した超伝導磁石装置の回路の状態を示した図である。図２に示すように、超伝導磁石装置１００は、各コイル部１１３，１１４，１１８，１１９に対してそれぞれ抵抗素子１２８が接続された４つのループを有しており、超伝導コイル１０２，１０３の少なくとも一方にクエンチが発生すると、電圧が所定の基準電圧を超えてブレーカー１７ａが遮断されて、抵抗素子１２８により各ループ内に流れる電流Ｉ_１〜Ｉ_４を減衰させる構成とされている（例えば、非特許文献１参照。）。

しかし、超伝導磁石装置１００では、超伝導コイル１０２，１０３が大型化すると、超伝導コイル１０２，１０３内の電圧が増加してしまう。超伝導コイル１０２，１０３の電圧は、ループ数を増加させることで下げることができるが、これにより抵抗が増加して、回路の端部Ｄ，Ｅの電圧が上昇してしまうという問題があった。

このような問題を解決する他の超伝導磁石装置として、図３に示すような超伝導磁石装置１３０がある。図３は、クエンチが発生した際の他の超伝導磁石装置の回路の状態を示した図である。なお、図３において、図１に示した超伝導磁石装置１００と同一構成部分には同一の符号を付す。

図３に示すように、超伝導磁石装置１３０は、抵抗素子１２８の代わりに、ダイオード１３１〜１３４を設けた構成とされている。超伝導磁石装置１３０では、第１コイル部１１８と第２コイル部１１９とをダイオード１３１，１３２を介して１つのループとし、第１コイル部１１３と第２コイル部１１４とをダイオード１３３，１３４を介して１つのループとしており、クエンチが発生した際、ダイオード１３１〜１３４により電流Ｉ_５，Ｉ_６を減衰させる。
電気学会（編集兼発行者）、「超電導ハンドブック」、ｐ１７９〜ｐ１８０（昭和４３年８月２５日初版発行）

超伝導磁石装置１３０では、クエンチが発生していない時、各超伝導コイル１０２，１０３に流れる電流は一致し、各超伝導コイル１０２，１０３が磁気シールド１０１から受ける磁気力は相殺される。しかしながら、クエンチ発生時において、各超伝導コイル１０２，１０３に流れる電流は一致しないため（クエンチが発生しなかった超伝導コイルはクエンチが発生した超伝導コイルよりも電流の減衰が遅くなるため）、各超伝導コイル１０２，１０３が磁気シールド１０１から受ける磁気力のバランスが崩れて、各超伝導コイル１０２，１０３と磁気シールド１０１との間に大きな電磁力が発生してしまうという問題があった。

そのため、超伝導コイル１０２，１０３を支持する支持体１０６，１０７が大きな電磁力に耐えうるように支持体１０６，１０７の剛性や強度を高くする必要があり、超伝導磁石装置１３０の製造コストが増加してしまうという問題があった。

また、支持体１０６，１０７の剛性や強度を高くした場合、支持体１０６，１０７の径が太くなるため、支持体１０６，１０７と超伝導コイル１０２，１０３との接触面積が増大し、支持体１０６，１０７から超伝導コイル１０２，１０３に熱が伝導されやすくなる。このため、超伝導コイル１０２，１０３を冷却するための冷却装置を大型化或いは台数を増加させなければならず、超伝導磁石装置１３０の製造コストが増加してしまうという問題があった。

そこで本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、クエンチ発生時において超伝導コイルと磁気シールド間の磁気力のバランスを保つことができ、製造コストを低減することのできる超伝導磁石装置を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、巻枠と、該巻枠に巻回された超伝導線よりなるコイル本体とを備えた超伝導コイルを複数有すると共に、該複数の超伝導コイルを包囲する磁気シールドを備え、該磁気シールドの重心を通過すると共に該巻枠の軸に直交する面を対称面として対を成すように複数の超伝導コイルを配置し、該複数の超伝導コイルの各コイル本体を、該巻枠の軸に近い側から１番目のコイル部、２番目のコイル部、・・・、ｎ番目（ｎは２以上の自然数）のコイル部となるようそれぞれｎ個に分割した超伝導磁石装置であって、第１〜第ｎの保護素子を備え、前記複数の超伝導コイルに設けられた１番目のコイル部と前記第１の保護素子とが１つの閉ループとなるよう接続し、該複数の超伝導コイルに設けられた２番目のコイル部と前記第２の保護素子とが１つの閉ループとなるよう接続し、・・・、該複数の超伝導コイルに設けられたｎ番目のコイル部と前記第ｎの保護素子とが１つの閉ループとなるよう接続してｎ個の閉ループを設け、該ｎ個の閉ループを直列に接続したことを特徴とする超伝導磁石装置が提供される。

本発明によれば、複数の超伝導コイルに設けられた１番目のコイル部と第１の保護素子とが１つの閉ループとなるよう接続し、複数の超伝導コイルに設けられた２番目のコイル部と第２の保護素子とが１つの閉ループとなるよう接続し、・・・、複数の超伝導コイルに設けられたｎ番目のコイル部と第ｎの保護素子とが１つの閉ループとなるよう接続してｎ個の閉ループを設け、ｎ個の閉ループを直列に接続することにより、クエンチ発生時においても対を成す超伝導コイルが磁気シールドから受ける磁気力のバランスを保つことができる。

また、上記構成において、磁気シールドと各超伝導コイルとの間に、該各超伝導コイルを支持する複数の支持部材を設けてもよい。クエンチ発生時においても対を成す超伝導コイルが磁気シールドから受ける磁気力のバランスが保たれるため、複数の支持部材の剛性や強度を従来の支持部材よりも低く、かつ小型化して、超伝導磁石装置の製造コストを低減することができる。

本発明は、クエンチ発生時において超伝導コイルと磁気シールド間の磁気力のバランスを保つことができ、製造コストを低減することのできる超伝導磁石装置を提供できる。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態）
図４は、本発明の実施の形態の超伝導磁石装置の概略を示した断面図である。なお、図４において、Ｆは巻枠２１，２５の軸（以下、「軸Ｆ」とする）、Ｇ２は磁気シールド１１の重心（以下、「重心Ｇ２」とする）をそれぞれ示している。

図４を参照して、本実施の形態の超伝導磁石装置１０について説明する。なお、本実施の形態では、一対の超伝導コイル１２，１３のコイル本体２２，２７をそれぞれ２つ（ｎ＝２）のコイル部に分割した場合を例に挙げて以下の説明を行なう。

超伝導磁石装置１０は、磁気シールド１１と、超伝導コイル１２，１３と、支持部材１４，１５と、電源１７と、電流リード１８，１９と、第１及び第２の保護素子４１，４３（図５参照）とを有する。

磁気シールド１１は、真空状態とされた空間Ｉを有している。磁気シールド１１は、空間Ｉに超伝導コイル１２，１３及び支持部材１４，１５を収容している。また、磁気シールド１１には、対象物に磁場を印加するための利用空間Ｈが設けられている。この利用空間Ｄは、円筒形状とされており、磁気シールド１１を貫通するように形成されている。磁気シールド１１の材質としては、例えば、透磁率の高い鉄等の材料を用いることができる。

超伝導コイル１２，１３は、磁気シールド１１の重心Ｇ２を通過すると共に巻枠２１，２５の軸Ｆに直交する面を対称面として対を成すように磁気シールド１１内の空間Ｉに配置されており、図示していない冷却装置により極低温状態とされている。

超伝導コイル１２は、図４において、磁気シールド１１の下方側に配置されており、支持部材１４を介して磁気シールド１１に支持されている。超伝導コイル１２は、巻枠２１と、巻枠２１に巻回された超伝導線よりなるコイル本体２２とを有する。コイル本体２２は、巻枠２１の軸Ｆに近い側から第１コイル部２３（１番目のコイル部）、第２コイル部２４（２番目のコイル部）となるよう２つ（ｎ＝２）に分割されている。このように、コイル本体２２を分割することで、クエンチが発生した際、回路内を流れる電流を早く減衰させることができる。また、コイル本体２２の分割数は、コイル本体２２のインダクタンス値やコイル本体２２に供給する電流値等に依存する。

第１コイル部２３の超伝導線の巻き始め部分２３Ａは、配線３３及び電流リード１８を介して電源１７のプラス端子３１と接続されている。また、第１コイル部２３の超伝導線の巻き終わり部分２３Ｂは、配線３４を介して第１コイル部２８の超伝導線の巻き始め部分２８Ａと接続されている。

第２コイル部２４の超伝導線の巻き始め部分２４Ａは、配線３６を介して第２コイル部２９の超伝導線の巻き終わり部分２９Ｂと接続されている。また、第２コイル部２４の超伝導線の巻き終わり部分２４Ｂは、配線３７及び電流リード１９を介して電源１７のナイナス端子３２と接続されている。

超伝導コイル１３は、図４において、磁気シールド１１の上方側に配置されており、支持部材１５を介して磁気シールド１１に支持されている。超伝導コイル１３は、巻枠２５と、巻枠２５に巻回された超伝導線よりなるコイル本体２７とを有する。巻枠２５は、巻枠２１と略同一形状とされているが、巻枠２１，２５の形状は場合によっては同一ではない。コイル本体２７は、巻枠２５の軸Ｆに近い側から第１コイル部２８（１番目のコイル部）、第２コイル部２９（２番目のコイル部）となるよう２つ（ｎ＝２）に分割されている。このように、コイル本体２７を分割することで、クエンチが発生した際、回路内を流れる電流を早く減衰させることができる。また、コイル本体２７の分割数は、コイル本体２７のインダクタンス値やコイル本体２７に供給する電流値等に依存する。

第１コイル部２８の超伝導線の巻回数は、第１コイル部２３の超伝導線の巻回数と略等しくされており、第２コイル部２９の超伝導線の巻回数は、第２コイル部２４の超伝導線の巻回数と略等しくされている。また、第１コイル部２８の超伝導線の巻き終わり部分２８Ｂは、配線３５を介して第２コイル部２９の超伝導線の巻き始め部分２９Ａと接続されている。

支持部材１４は、磁気シールド１１の下方側から超伝導コイル１２を支持するためのものである。また、支持部材１５は、磁気シールド１１の上方側から超伝導コイル１３を支持するためのものである。支持部材１４，１５の材料としては、例えば、ＦＲＰ（Fiberglass Reinforced Plastics）、アルミナＦＲＰ、ＣＦＲＰ（Carbon Fiberglass Reinforced Plastics）、ステンレス等を用いることができる。

電源１７は、磁気シールド１１の外部（室温）に設けられており、プラス端子３１とマイナス端子３２とを有する。電源１７は、配線３３〜３７及び電流リード１８，１９を介して、超伝導コイル１２，１３に電流を供給する。

電流リード１８は、磁気シールド１１の外部に位置する配線３３に設けられている。また、電流リード１９は、磁気シールド１１の外部に位置する配線３７に設けられている。電流リード１８，１９は、超伝導コイル１２，１３に電流を供給する際、室温雰囲気に設けられた電源１７から極低温とされた超伝導コイル１２，１３に熱を伝えないようにするためのものである。

図５は、図４に示した超伝導磁石装置の回路図である。なお、図５では、第１及び第２の保護素子４１，４３の一例として、ダイオード素子４２Ａ，４２Ｂ，４４Ａ，４４Ｂを図示する。これらダイオード素子４２Ａ，４２Ｂ，４４Ａ，４４Ｂは、極低温での順方向のしきい電圧が上がる性質を有する素子で、しきい電圧以下では電流が流れない。

図５に示すように、超伝導磁石装置１０では、第１の保護素子４１を介して第１コイル部２３，２８を１つの閉ループとし、第２の保護素子４３を介して第２コイル部２４，２９を１つの閉ループとし、これら２つの閉ループを直列に接続している。

第１の保護素子４１は、クエンチが発生した際、第１コイル部２３，２８が接続された閉ループ内を流れる電流を減衰させるためのものである。また、第２の保護素子４２は、クエンチが発生した際、第２コイル部２４，２９が接続された閉ループ内を流れる電流を減衰させるためのものである。

第１の保護素子４１としては、例えば、図５に示すような一対のダイオード素子４２Ａ，４２Ｂを用いることができる。また、第２の保護素子４３としては、例えば、図５に示すような一対のダイオード素子４４Ａ，４４Ｂを用いることができる。ダイオード素子４２Ａ，４２Ｂとダイオード素子４４Ａ，４４Ｂとは、それぞれ２方向に対して電流を流すことが可能なように接続されている。

第１及び第２の保護素子４１，４３としては、ダイオード素子４２Ａ，４２Ｂ，４４Ａ，４４Ｂの代わりに、抵抗素子やサイリスタ素子等を用いることができる。サイリスタ素子とは、ＰＮＰＮの４重構造を備え、ゲートからカソードへゲート電流を流すことにより、アノードとカソード間を導通させることのできる３端子の半導体素子である。

上記回路構成とされた超伝導磁石装置１０では、クエンチが発生すると、電源１７と直列に接続されたブレーカー１７ａが遮断され、第１コイル部２３，２８が接続された閉ループ内を流れる電流は第１の保護素子４１により減衰され、第２コイル部２４，２９が接続された閉ループ内を流れる電流は第２の保護素子４３により減衰される。

本実施の形態の超伝導磁石装置１０によれば、超伝導コイル１２，１３のコイル本体２２，２７を第１コイル部２３，２８と第２コイル部２４，２９とに分割し、第１の保護素子４１を介して第１コイル部２３，２８を１つの閉ループとし、第２の保護素子４３を介して第２コイル部２４，２９を１つの閉ループとし、これら２つの閉ループを直列に接続することにより、対を成すコイル部に流れる電流を常に同じにして、クエンチ発生時においても対を成す超伝導コイル１２，１３が磁気シールド１１から受ける磁気力のバランスを保つことができる。

これにより、超伝導コイル１２，１３と磁気シールド１１との間に大きな磁気力が発生することがなるため、超伝導コイル１２，１３を支持する支持部材１４，１５の剛性や強度を従来の支持部材１０６，１０７よりも低く、かつ小型化して、超伝導磁石装置１０の製造コストを低減することができる。

また、支持体１４，１５を小型化することにより、支持体１４，１５と超伝導コイル１２，１３との接触面積を従来よりも小さくして、支持体１４，１５から超伝導コイル１２，１３に熱が伝導されることを抑制できる。

支持部材１４，１５の剛性や強度は、例えば、従来の支持部材１０６，１０７の１／２〜１／１００程度とすることができる。また、支持部材１４，１５と超伝導コイル１２，１３との接触面積は、例えば、従来の支持部材１０６，１０７と超伝導コイル１０２，１０３との接触面積の１／２〜１／１００程度とすることができる。その結果、超伝導コイル１２，１３を冷却するための冷却装置を小型化或いは台数を減らすことができる。

図６は、四角柱とされた磁気シールドを有する超伝導磁石装置の概略を示した断面図である。なお、図６において、Ｇ３は磁気シールド５１の重心（以下、「重心Ｇ３」とする）を示している。また、同図において、図４に示した超伝導磁石装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。

なお、本発明は、図６に示すような四角柱とされた磁気シールド５１を備えた超伝導磁石装置５０や、円筒形状とされた磁気シールドを有する超伝導磁石装置等、様々な形状の磁気シールドを備えた超伝導磁石装置に適用可能である。

図７は、４つの超伝導コイルを備えた超伝導磁石装置の概略を示した断面図である。なお、図７において、Ｆ１，Ｆ２は巻枠２１，２５の軸（以下、「軸Ｆ１，Ｆ２」とする）、Ｇ４は磁気シールド６１の重心（以下、「重心Ｇ４」とする）、をそれぞれ示している。また、同図において、図４に示した超伝導磁石装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。

さらに、本発明は、図７に示すような、対を成す超伝導コイル１２，１３を２組備え、２組の超伝導コイル１２，１３を巻枠２１，２５の軸Ｆ１または軸Ｆ２のいずれかと直交する面を対称面として対を成すように配置させた超伝導磁石装置６０にも適用することができる。

超伝導磁石装置６０の場合、第１の保護素子４１を介して２つの第１コイル部２３，２８（合計４つのコイル部）を１つの閉ループとし、第２の保護素子４３を介して２つの第２コイル部２４，２９（合計４つのコイル部）を１つの閉ループとし、これら２つの閉ループを直列に接続することにより、超伝導磁石装置１０と同様な効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本発明は、例えば、４つ以上の超伝導コイルを備えた超伝導磁石装置にも適用可能である。さらに、本発明は、コイル本体を２つ以上のコイル部に分割（ｎ≧２，ｎは自然数）した超伝導磁石装置にも適用可能である。

本発明は、クエンチ発生時において超伝導コイルと磁気シールド間の磁気力のバランスを保つことができ、製造コストを低減することのできる超伝導磁石装置、例えば、単結晶引上装置、磁場中熱処理装置、着磁装置、磁場配向装置、磁気分離装置等に適用できる。

従来の超伝導磁石装置の概略を示した断面図である。クエンチが発生した際の図１に示した超伝導磁石装置の回路の状態を示した図である。クエンチが発生した際の他の超伝導磁石装置の回路の状態を示した図である。本発明の実施の形態の超伝導磁石装置の概略を示した断面図である。図４に示した超伝導磁石装置の回路図である。四角柱とされた磁気シールドを有する超伝導磁石装置の概略を示した断面図である。４つの超伝導コイルを備えた超伝導磁石装置の概略を示した断面図である。

符号の説明

１０，５０，６０超伝導磁石装置
１１，５１，６１磁気シールド
１２，１３超伝導コイル
１４，１５支持部材
１７電源
１７ａブレーカー
１８，１９電流リード
２１，２５巻枠
２２，２７コイル本体
２３，２８第１コイル部
２３Ａ，２４Ａ，２８Ａ，２９Ａ巻き始め部分
２３Ｂ，２４Ｂ，２８Ｂ，２９Ｂ巻き終わり部分
２４，２９第２コイル部
３１プラス端子
３２マイナス端子
３３〜３７配線
４１第１の保護素子
４２Ａ，４２Ｂ，４４Ａ，４４Ｂダイオード素子
４３第２の保護素子
Ｆ，Ｆ１，Ｆ２軸
Ｇ２〜Ｇ４重心
Ｈ利用空間
Ｉ空間

Claims

巻枠と、該巻枠に巻回された超伝導線よりなるコイル本体とを備えた超伝導コイルを複数有すると共に、該複数の超伝導コイルを包囲する磁気シールドを備え、
該磁気シールドの重心を通過すると共に該巻枠の軸に直交する面を対称面として対を成すように複数の超伝導コイルを配置し、該複数の超伝導コイルの各コイル本体を、該巻枠の軸に近い側から１番目のコイル部、２番目のコイル部、・・・、ｎ番目（ｎは２以上の自然数）のコイル部となるようそれぞれｎ個に分割した超伝導磁石装置であって、
第１〜第ｎの保護素子を備え、
前記複数の超伝導コイルに設けられた１番目のコイル部と前記第１の保護素子とが１つの閉ループとなるよう接続し、該複数の超伝導コイルに設けられた２番目のコイル部と前記第２の保護素子とが１つの閉ループとなるよう接続し、・・・、該複数の超伝導コイルに設けられたｎ番目のコイル部と前記第ｎの保護素子とが１つの閉ループとなるよう接続してｎ個の閉ループを設け、該ｎ個の閉ループを直列に接続したことを特徴とする超伝導磁石装置。
前記磁気シールドと各超伝導コイルとの間に、該各超伝導コイルを支持する複数の支持部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の超伝導磁石装置。
前記第１〜第ｎの保護素子は、抵抗素子、サイリスタ素子、ダイオード素子のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の超伝導磁石装置。