JP2009267189A - 超電導マグネットおよびそれを備えたマグネット装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超電導線材を巻回してなる複数のコイルブロック5〜11と、当該コイルブロック5〜11を保護するための保護ダイオード23A〜23Cと、を備えた超電導マグネット2である。コイルブロック5〜11は、相互に同数の分割コイルとなるように層単位で分割され、分割された分割コイルのうち、同じ層部分のコイルどうしが直列に接続され、直列に接続されてなる複数の同層コイル組25A〜25Cが相互に直列に接続され、かつ同層コイル組25A〜25Cごとに保護ダイオード23A〜23Cが並列に接続されている。
【選択図】図3
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る超電導マグネット2およびそれを備えたマグネット装置1を示す模式断面図である。図2は、図1のA−A´部分拡大図である。図3は、図1に示す超電導マグネット2の電気回路図である。
図1に示すように、マグネット装置1は、超電導マグネット2と、超電導マグネット2が収容された液体ヘリウム容器15と、液体ヘリウム容器15の両端に設けられた支持構造部材14と、液体ヘリウム容器15の外側に設けられた輻射シールド16と、輻射シールド16の外側に設けられた断熱真空容器17とを有している。液体ヘリウム容器15には液体ヘリウムが入れられている。支持構造部材14は、液体ヘリウム容器15を介して超電導マグネット2を支持するための部材である。
励磁され定常状態となった超電導マグネット2においては、その電気回路内を流れる電流は、直流電源24から分割コイル5A〜11Cへ流れ直流電源24へと戻る。この定常状態において、例えばコイルブロック5の最内層部分の分割コイル5Aにクエンチが発生した場合、分割コイル5Aを流れる電流が急激に減少するとともに、発生したクエンチはまず他のコイルブロックの最内層部分の分割コイル6A、・・・11Aに伝播していく。一方、直流電源24から同層コイル対25Aへ流れていた電流は保護ダイオード23Aを通り、分割コイル5B〜11Cへ流れ直流電源24へと戻る。同様に、例えばコイルブロック5の中層部分の分割コイル5Bにクエンチが発生した場合、分割コイル5Bを流れる電流が急激に減少するとともに、発生したクエンチはまず他のコイルブロックの中層部分の分割コイル6B、・・・11Bに伝播していく。一方、直流電源24から同層コイル対25Bへ流れていた電流は保護ダイオード23Bを通り、分割コイル5C〜11Cへ流れ直流電源24へと戻る。
図4は、本発明の第2実施形態に係る超電導マグネット32およびそれを備えたマグネット装置101を示す模式断面図である。図4に示すように、本実施形態と第1実施形態との違いは、本実施形態の超電導マグネット32を構成するメインコイル33およびシールドコイル34のコイルブロックが、軸方向Zに沿って非対称に配置されている点である。すなわち、本実施形態と第1実施形態とではコイルブロックの配置が異なるのみであり、各コイルブロック35〜41が、それぞれ層ごとに3つのコイルに分割され、同じ層部分の分割コイルどうしが直列に接続されているなどの構成は、第1実施形態と同じである。
2:超電導マグネット
5,7,9:正磁場コイルブロック
6,8,10,11:逆磁場コイルブロック
15:液体ヘリウム容器
16:輻射シールド
17:断熱真空容器
5A,5B,5C:分割コイル
23A,23B,23C:保護ダイオード(保護素子)
25A,25B,25C:同層コイル組
Claims (3)
- 超電導線材を巻回してなる複数のコイルブロックと、当該コイルブロックを保護するための保護素子と、を備えた超電導マグネットにおいて、
前記複数のコイルブロックは、相互に同数の分割コイルとなるように層単位で分割され、
前記分割された分割コイルのうち、同じ層部分のコイルどうしが直列に接続され、
前記直列に接続されてなる複数の同層コイル組が相互に直列に接続され、
前記同層コイル組ごとに前記保護素子が並列に接続されていることを特徴とする、超電導マグネット。 - 請求項1に記載の超電導マグネットにおいて、
前記複数のコイルブロックが当該コイルブロックの軸方向に沿って非対称に配置されていることを特徴とする、超電導マグネット。 - 請求項1又は2に記載の超電導マグネットを備えたマグネット装置。
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