JP2010010697A - 超電導バルク磁石装置 - Google Patents

Abstract

【課題】補助電源から電力を冷却装置に供給して冷却装置を稼働し続けることにより、超電導バルク磁石が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とする超電導バルク磁石装置を提供する。
【解決手段】装置は、一定時間電力を供給し、キャスターにより建物内を移動可能な補助電源５と、補助電源５と一緒に建物内を移動可能な冷却装置６と、冷却装置６により超電導遷移温度以下に冷却され、着磁により外部に磁場を発して超電導バルク磁石３となる超電導体２とを備えている。補助電源５から電力を冷却装置６に供給して冷却装置６を稼働し続けることにより、超電導バルク磁石３が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、超電導バルク磁石となる超電導体を有する超電導バルク磁石装置に関する。

溶融後に固化させた溶融バルクと呼ばれるバルク形状（塊状）の超電導体が近年開発されている。適切な組織制御を行って合成した溶融バルクは、磁場中で冷却するなどの方法で一旦着磁すれば、数ｃｍ程度のサイズでＴ（テスラ）級の強い磁場を保持できるものが得られるようになっており、超電導体を着磁して磁石にしたものは、超電導バルク磁石と呼ばれている。超電導バルク磁石は、線材をコイルにした従来の超電導マグネットとは異なる、新しいタイプの磁石として種々の応用が近年検討されている。

また特許文献１には、震災時等において凝集剤、磁性粉末を原水に供給することにより浄水を生成する超電導磁気分離装置を車両に載せた非常用浄水システムが開示されている。また特許文献２には、磁場発生装置を恒温化する温度制御装置の電力を供給する太陽電池を車両に搭載した移動式磁気共鳴イメージング装置が開示されている。

特開２０００−５１８６６号公報の図１ 特開平６−２３７９１１号公報の図１

上記した超電導バルク磁石は、非常にコンパクトながら超電導マグネットに近い強磁場を簡易に利用できるという特徴がある。ところが、超電導バルク磁石を実際に磁石として使う場合にはさまざまな制約があった。まず、超電導バルク磁石は、磁場の減衰を防ぎ、安定した発生磁場強度を維持するためには、着磁した温度より充分低い温度に常に保持し続けなければならない。この点は、冷凍機を利用すれば、電源を入れて運転を継続している限りは解決することができる。しかしながら、着磁直後から温度を保つ必要があるため、この条件を満たすためには、超電導バルク磁石を使うユーザの使用場所に着磁装置を用意するしかなかった。

更に、この着磁法および着磁装置には問題点がある。即ち、超電導バルク磁石は一旦印加された磁場をそのまま保持することにより磁石化される。そのため、強い磁場を発生させるためには、少なくともそれ以上の磁場を印加する必要がある。Ｔ（テスラ）級の強い磁場を発生できる方法、装置となると、限られている。ひとつはコンデンサの放電電流を短時間でコイルに通電して強磁場を発生するパルス着磁法である。この方法では、発生できる磁場強度に対して、それほど装置価格、サイズ等は大きくならず、また、装置内へのコイル組み込みなどにより、ｉｎｓｉｔｕで超電導バルク磁石の着磁も可能である。しかしながら、着磁過程で起こる超電導バルク磁石の内部における発熱のため、着磁できる磁場強度が制限されてしまうという問題点がある。

他の着磁法として、超電導マグネットを利用した磁場中冷却法がある。この方法では、超電導バルク磁石を、その材料が本来もつ性能まで着磁することができるが、装置が大きく、しかも高額であり、また洩れ磁場対策などが必要なため広い設置面積が必要である。

前記した超電導バルク磁石は、局所的に強い磁場を安定して発生できることが最大の特徴であり、磁場強度を変化させるような用途、頻繁に磁場の発生、消去が必要な用途には一般的にはあまり適さない。この特徴から、冷凍機による冷却を利用する超電導バルク磁石は、一度着磁するとそのままの状態で半年ないし数年といった相当長期間、そのまま磁場を保持して使うことがほとんどである。

このような使用特性から、超電導バルク磁石を使用するユーザーが個別に着磁装置をユーザーの使用場所で準備するには、経済的合理性から言っても困難があった。そのため、超電導バルク磁石がもつコンパクトな強磁場を享受できるのは、実質的に、超電導バルク磁石の何らかの着磁手段をもつ者だけに限られていたのが実情である。

また、着磁過程で超電導バルク磁石の内部に非常に大きな応力がかかり、場合によっては超電導バルク磁石の破壊に至ることがある。これらの現象についてはユーザーは充分な知見があるとは言えず、超電導バルク磁石の磁場を使いたいユーザーが、高価な超電導バルク材を購入しても、充分な経験とノウハウがないため、着磁過程で超電導バルク磁石を破損してしまう問題、あるいは充分な着磁ができないなど問題がある。

一方、この超電導バルク磁石を使った種々の装置では、スパッタリング装置など著しい効果の確認されたものができており、すぐにも利用したいというユーザーのニーズは強まっている。上記のような問題を解決し、超電導バルク磁石の優れた特性を生かした装置を広く一般に使えるようにするには、必要なだけ超電導バルク磁石を着磁し、いかにしてユーザーのもとで使えるように供給できるか、ということが鍵になっている。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、補助電源から電力を冷却装置に供給して冷却装置を稼働し続けることにより、超電導バルク磁石が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とする超電導バルク磁石装置を提供することを課題とする。

様相１の本発明に係る超電導バルク磁石装置は、一定時間電力を供給し、キャスターにより建物内を移動可能な補助電源と、補助電源と一緒に建物内を移動可能な冷却装置と、冷却装置により超電導遷移温度以下に冷却され、着磁により外部に磁場を発して超電導バルク磁石となる超電導体とを備え、補助電源から電力を冷却装置に供給して冷却装置を稼働し続けることにより、超電導バルク磁石が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とすることを特徴とする。

様相２の本発明に係る超電導バルク磁石装置は、一定時間電力を供給し、走行輪により建物内を移動可能な補助電源と、補助電源と一緒に建物内を移動可能な冷却装置と、冷却装置により超電導遷移温度以下に冷却され、着磁により外部に磁場を発して超電導バルク磁石となる超電導体とを備え、補助電源から電力を冷却装置に供給して冷却装置を稼働し続けることにより、超電導バルク磁石が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とすることを特徴とする。

様相３の本発明に係る超電導バルク磁石装置は、走行輪は自立移動可能であることを特徴とする。

本発明によれば、補助電源から電力を冷却装置に供給して冷却装置を稼働し続けることにより、超電導バルク磁石が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とする。

実施例１にかかる装置を模式的に示す構成図である。 実施例１にかかる装置の真空容器に被着している状態を模式的に示す構成図である。 装置を車両で運搬している状態を模式的に示す構成図である。 実施例２にかかる装置を模式的に示す構成図である。 実施例３にかかる装置を模式的に示す構成図である。 実施例４にかかる装置の要部を模式的に示す構成図である。 実施例５にかかる装置を模式的に示す構成図である。 実施例５にかかる超電導バルク磁石を液体冷媒と共に収容する取出容器５０を模式的に示す構成図である。 実施例６にかかる装置を模式的に示す構成図である。 実施例７にかかる装置を模式的に示す構成図である。 実施例８にかかる装置を模式的に示す構成図である。

本発明に係る超電導バルク磁石装置は、例えば次の形態で使用できる。

（１）第１形態に係る超電導バルク磁石の輸送方法は、超電導遷移温度以下に冷却され外部に磁場を発する超電導バルク磁石となる移動可能な超電導体と、電力の供給を受けることにより超電導体を冷却する移動可能な冷却装置と、一定の時間電力を供給できる移動可能な補助電源とを用意する工程と、超電導体を着磁させて超電導バルク磁石とする着磁工程と、補助電源から電力を冷却装置に供給して冷却装置を稼働したまま、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、超電導バルク磁石を冷却装置及び補助電源と共に輸送元から輸送先へ運搬する運搬工程とを順に実施することを特徴とするものである。

第１形態の発明方法によれば、補助電源から電力を冷却装置に供給して冷却装置を稼働させ超電導バルク磁石を冷却し、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、超電導バルク磁石を冷却装置及び補助電源と共に輸送元から輸送先へ運搬する。

（２）第２形態に係る超電導バルク磁石の輸送方法は、超電導遷移温度以下に冷却され外部に磁場を発する超電導バルク磁石となる移動可能な超電導体と、電力の供給を受けることにより超電導体を冷却する移動可能な冷却装置と、一定の時間電力を供給できる移動可能な補助電源と、定常的に電力を供給できる電力供給源を有すると共に超電導体、冷却装置、補助電源を載置可能な輸送手段とを用意する工程と、超電導体を着磁させて超電導バルク磁石とする着磁工程と、輸送手段の電力供給源から電力を補助電源を介して冷却装置に供給して冷却装置を稼働したまま、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、輸送手段を用いて超電導バルク磁石を冷却装置及び補助電源と共に輸送元から輸送先へ運搬する運搬工程とを順に実施することを特徴とするものである。

第２形態方法によれば、輸送手段の電力供給源から電力を補助電源を介して冷却装置に供給して冷却装置を稼働させ超電導バルク磁石を冷却し、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、超電導バルク磁石を冷却装置及び補助電源と共に輸送元から輸送先へ運搬する。

（３）第３形態に係る超電導バルク磁石の輸送方法は、超電導遷移温度以下に冷却され外部に磁場を発する超電導バルク磁石となる移動可能な超電導体と、超電導バルク磁石を浸漬させる液体冷媒を貯留する貯留容器とを用意する工程と、超電導体を着磁させて超電導バルク磁石とする着磁工程と、超電導バルク磁石を貯留容器内の液体冷媒に浸漬させ、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、超電導バルク磁石を貯留容器と共に輸送元から輸送先へ運搬する運搬工程とを順に実施することを特徴とするものである。

第３形態方法によれば、貯留容器の液体冷媒に超電導バルク磁石を浸漬させ、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、超電導バルク磁石を貯留容器内の液体冷媒と共に輸送元から輸送先へ運搬する。

（４）第４形態に係る超電導バルク磁石の輸送方法は、超電導遷移温度以下に冷却され外部に磁場を発する超電導バルク磁石となる移動可能な超電導体と、超電導バルク磁石を浸漬させる液体冷媒を貯留する貯留容器とを用意する工程と、超電導体を着磁させて超電導バルク磁石とする着磁工程と、
超電導バルク磁石を貯留容器内の液体冷媒に浸漬させると共に、液体冷媒を凍結固化させ、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、凍結固化した冷媒により覆われた超電導バルク磁石を輸送元から輸送先へ運搬する運搬工程とを順に実施することを特徴とするものである。

第４形態方法によれば、貯留容器の液体冷媒に超電導バルク磁石を浸漬させ、超電導バルク磁石を浸漬させた液体冷媒を凍結固化させ、そして、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、凍結固化した超電導バルク磁石を輸送元から輸送先へ運搬する。液体冷媒が凍結固化しているため、超電導バルク磁石の固定性、保持性が高まる。

（５）第５形態に係る超電導バルク磁石の輸送断熱装置は、各請求項のいずれかにかかる超電導バルク磁石の輸送方法に使用する装置であり、超電導バルク磁石を収容する断熱容器と、断熱容器のうち超電導バルク磁石を収容する部分の少なくとも周囲を覆う磁場遮蔽部材とを有しており、磁場遮蔽部材は、物体が超電導体の磁極に一定距離内に近付くことができないように超電導体を覆うカバー部材、または、超電導体の磁場が外部に漏れることを抑制する磁気回路を形成するヨーク材であることを特徴とするものである。運搬中等に、磁性材である物体が超電導バルク磁石に吸着することを抑えることができる。

（６）第６形態に係る超電導バルク磁石の輸送断熱装置は、各請求項のいずれかにかかる超電導バルク磁石の輸送方法に使用する装置であり、超電導バルク磁石を浸漬させる液体状または凍結した冷媒を貯留する貯留容器を具備することを特徴とするものである。

超電導バルク磁石を低温に維持しつつ運搬するのに有利である。殊に、超電導バルク磁石が浸漬している冷媒が凍結していれば、超電導バルク磁石の固定性、保護性が向上する。

（１Ａ）第１，第２形態に係る方法によれば、冷却装置を使用しており、超電導バルク磁石の運転に必要なものは、冷却装置を運転するための電力である。補助電源を組み合わせているため、輸送元や輸送先の商用電源と冷却装置とを切り離した状態でも、補助電源により一定時間の間、冷却装置に給電できる。従って冷却装置を停止させることがなく、超電導バルク磁石の温度を着磁の際の温度より充分低くし続けることができる。このため、超電導バルク磁石の捕捉磁場に影響を与えることを抑えつつ、冷却装置の電力供給源を変更したり、商用電源から切り離したりして、超電導バルク磁石の輸送を行うことができる。

さらに第１，第２形態に係る方法によれば、輸送元で超電導体の着磁を行い、超電導バルク磁石とするため、使用頻度が少ない着磁作業のためだけに着磁装置を多くのユーザーが準備する必要から開放される。また、輸送元も多数のユーザーに超電導バルク磁石を供与できることからコストダウンを期待でき、より利用しやすい価格で超電導バルク磁石を提供できると期待される。

第２形態に係る方法によれば、ハイブリッド車等の電力供給源を有する輸送手段を用いることにより、超電導バルク磁石を遠隔地へ輸送することも可能である。これにより、超電導バルク磁石のユーザーは高価な着磁装置を自前で持つ必要はなくなり、超電導バルク磁石のメーカーから、所望の磁場強度を保証された上で、超電導バルク磁石を入手することも可能になる。

（２Ａ）第３，第４形態に係る方法によれば、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、超電導バルク磁石の温度を貯留容器の液体冷媒により低くし続けることができる。このため、超電導バルク磁石の捕捉磁場に影響を与えることを抑えつつ、超電導バルク磁石の輸送を行うことができる。運搬中においては、超電導バルク磁石は液体冷媒に浸漬されているため、超電導バルク磁石を冷却する冷却装置を廃止したり、あるいは、冷却装置の小型化を図ることができる。

また第３，第４形態に係る方法によれば、第１，第２形態に係る方法と同様に、輸送元で超電導体の着磁を行い、超電導バルク磁石とするため、使用頻度が少ない着磁作業のためだけに着磁装置を多くのユーザーが準備する必要から開放される。また、輸送元も多数のユーザーに超電導バルク磁石を供与できることからコストダウンを期待でき、より利用しやすい価格で超電導バルク磁石を提供できると期待される。

第４形態に係る方法によれば、超電導バルク磁石を遠隔地へ輸送することも可能である。これにより、超電導バルク磁石のユーザーは高価な着磁装置を自前で持つ必要はなくなり、超電導バルク磁石のメーカーから、所望の磁場強度を保証された上で、超電導バルク磁石を入手することも可能になる。運搬中においては、超電導バルク磁石は凍結固化した冷媒に覆われているため、超電導バルク磁石を冷却する冷却装置を廃止したり、あるいは、冷却装置の小型化を図ることができる。

（３Ａ）第５形態に係る超電導バルク磁石の輸送断熱装置によれば、断熱容器のうち超電導バルク磁石を収容する部分の少なくとも周囲を覆う磁場遮蔽部材とを有しており、磁場遮蔽部材は、物体が超電導体の磁極に一定距離内に近付くことができないように超電導体を覆うカバー部材、または、超電導体の磁場が外部に漏れることを抑制する磁気回路を形成するヨーク材である。このため、運搬中に、磁気を帯びる物体が超電導バルク磁石に吸着することを抑えることができる。

第６形態に係る超電導バルク磁石の輸送断熱装置によれば、超電導バルク磁石を浸漬させる液体状または凍結した冷媒を貯留する貯留容器を具備する。このため超電導バルク磁石を低温に維持しつつ運搬するのに有利である。殊に冷媒が凍結していれば、超電導バルク磁石の固定性、保護性が向上する。

超電導バルク磁石から発する磁場を遮蔽する磁場遮蔽部材を、超電導バルク磁石、または、超電導バルク磁石を収容する真空容器に取り付けることが好ましい。磁場遮蔽部材は、物体が超電導バルク磁石の磁極に一定距離内に近付くことができないように超電導体を覆うカバー部材、または、超電導体の磁場が外部に漏れることを抑制する磁気回路を形成するヨーク材であることが好ましい。カバー部材及びヨーク材は、超電導バルク磁石を収容する真空容器に対して脱着可能であることが好ましい。カバー部材は樹脂やゴム等の非磁性材料で形成でき、例えば発泡体とすることができる。ヨーク材は、透磁率が高い材料、例えば、鉄−コバルト−バナジウム（パーメンジュール）、純鉄、珪素鋼板、鉄−シリコン−アルミニウム（センダスト）などで形成できる。あるいはヨーク材は永久磁石材料（例えばネオジム−鉄−ボロン系、サマリウム−コバルト系）で形成できる。

冷却装置は、超電導バルク磁石を収容する真空容器と、真空容器を低温に冷却する冷凍機とを有する構成とすることができる。この場合、超電導バルク磁石は冷凍機の真空容器内で冷却されるとともに、輸送中は冷凍機の真空容器内を真空排気することなく、真空容器内を封止した状態で、且つ真空容器内の断熱を保ったまま、超電導バルク磁石を冷凍機と共に運搬することができる。

冷凍機は空冷式の圧縮機を有することが好ましい。超電導バルク磁石、冷却装置、補助電源は、いずれもキャスター等を有し、移動容易な形で構成されていることが好ましい。さらに、冷却装置の運転条件を６０Ｋ以下のなるべく低い温度が得られるようにすることにより、運搬時には排気装置等の付帯設備も切り離すことも可能である。真空容器は、室が高真空状態に維持されることにより断熱性を有する断熱容器として機能できる。

補助電源は、一定時間外部からエネルギの補給を受けることなく電力を供給できることが好ましい。補助電源は、冷却装置の全てまたは一部と一体になっており、自立移動可能とされていることが好ましい。このようにすれば、建物内での移動は極めて容易になり、エレベーター等を使って別の階に容易に移動させることもできる。自立移動可能にするには、補助電源が走行輪（例えば走行車輪）をもつことが好ましく、更に自走用の稼働モータを搭載することが好ましい。補助電源と圧縮機とを一体化させることも好ましい。

少なくとも運搬工程において、超電導バルク磁石を液体冷媒に浸漬させる形態を例示できる。この場合、超電導バルク磁石を浸漬させた液体冷媒を凍結固化させることが好ましい。このように超電導バルク磁石の周囲の液体冷媒を凍結固化すれば、超電導バルク磁石の固定性、保護性を高めることができる。この場合、液体冷媒を冷却する移動可能な冷却装置を有することが好ましい。この場合、補助電源の電力を冷却装置に供給して冷却装置を稼働させ、液体冷媒及び超電導バルク磁石を冷却することが好ましい。

輸送手段としては車両、トラック、トレーラーなどの車両とすることができ、あるいは、列車、飛行機、船とすることができる。車両等の輸送手段が有する電力供給源は、輸送元の電源および輸送先の電源の電圧、電気容量、コンセント形状に対してそれぞれ互換性を具備していることが好ましい。周波数についても互換性を具備していることが好ましい。車両としては、電力供給源を持つ車両を採用でき、例えば、電池、モータ、エンジンを搭載するハイブリッド車等を採用できる。

以下、本発明の各実施例について図面を参照して説明する。

（実施例１）
図１は実施例１を示す。本実施例は、成膜用のスパッタリング装置等の磁場利用装置に搭載する超電導バルク磁石に適用する場合の例である。超電導バルク磁石をスパッタリング装置等の装置に組み込んで使用するまでには、超電導バルク磁石の作製、超電導バルク磁石の着磁、発生磁場の確認、超電導バルク磁石の運搬、ユーザにおいて超電導バルク磁石を使うスパッタング装置への組み付け、といった各工程がある。これを順を追って説明する。

図１に示すように、走行車輪１ｘをもつ移動可能なキャスターを有する可動台車１には、超電導体２で形成された超電導バルク磁石３（Ｓｍ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系,例えば直径６０ｍｍ）、超電導バルク磁石３を冷却するための冷却装置としての冷凍機６、超電導バルク磁石３を昇降させる昇降機としてのジャッキ４と、冷凍機６に電力を供給する補助電源としての無停電電源５とが搭載されている。なお、着磁前のものを超電導体２といい、超電導体２を着磁したものを超電導バルク磁石３という。

冷凍機６は、低温を得るために冷媒（一般的にはヘリウム）を圧縮させる圧縮機８と、冷凍を生成するための冷凍部７と、冷凍部７により冷却される低温となる寒冷部であるコールドヘッド９と、コールドヘッド９を収容する真空断熱室１０を形成する断熱容器として機能できる真空容器１１とを有する。これらの要素は可動台車１に搭載されている。圧縮機８は空冷式であり、水冷式と異なり、水源及びウォータポンプ等を必要とせず、サイズのコンパクト化を図り得、運搬、車載等に適する。圧縮機８はＡＣ１００Ｖ稼働、定格８００Ｗの空冷式のコンプレッサである。

真空容器１１は可動台車１の設置面１ａから上方に向けて突出している。コールドヘッド９は超電導バルク磁石３を保持してこれを冷却するものであり、超電導バルク磁石３と共に真空容器１１の真空断熱室１０内に保持されている。図示はしないものの、コールドヘッド９には温度センサとヒーターを取り付け、外部の温度調節器に結線した。これにより、冷凍部７の最低到達温度以上から室温までの間の所望の温度に調整、保持できるようになっている。また、超電導バルク磁石３の着磁後、超電導バルク磁石３を最低到達温度に冷却して磁場を保持している間は、温度調節器は冷凍部７から切り離すことができる。冷凍部７と圧縮機８との間には、電力を供給するための電源線１５が接続されており、また、冷媒（一般的にヘリウム）の往路及び復路となるフレキシブルな２本の冷媒ホース１２がつながれている。冷媒ホース１２に冷媒（ヘリウム）ガスが循環する。

圧縮機８と無停電電源５とは第２電源線１３で接続されている。圧縮機８への電力供給は、無停電電源５（最大出力１５００ＶＡ）から第２電源線１３を介して行うことができる。無停電電源５は、一定時間外部からエネルギの補給を受けることなく電力を供給できるものであり、輸送元及び輸送先の室に取り付けられている商用電源のコンセントに接続可能なプラグ１４をもつ電源線１６を有する。無停電電源５のプラグ１４を輸送元または輸送先の室に取り付けられている商用電源のコンセントに接続すれば、当該商用電源により圧縮機８を稼働させて冷凍機６を運転し、コールドヘッド９の低温を維持することができる。また、無停電電源５のプラグ１４が輸送元または輸送先の室に取り付けられている商用電源のコンセントに接続されていないときには、無停電電源５は、一定時間圧縮機８を稼働させて冷凍機６を運転することができる。なお、最大出力１５００ＶＡの無停電電源５で、消費電力８００Ｗのコンプレッサを１５分運転することができた。

さて本実施例によれば、冷凍機６の運転前の状態、つまり室温状態で、真空容器１１への超電導体２の取り付け作業、結線等を行なう。次に着磁過程について説明する。即ち、冷凍部７の真空容器１１を輸送元の真空排気装置（ここでは図示しない）で排気しながら、輸送元の商用電源のコンセントにプラグ１４を接続し、当該商用電源により冷凍機６を運転し、バルク状の超電導体２を低温まで冷却する。超電導体２は、超電導遷移温度以下に冷却され磁場を捕捉することにより外部に磁場を発する超電導バルク磁石となるものである。磁場を捕捉することにより行われる着磁には、冷凍機で冷却する方式のリング形状の室温ボア１０ｃｍを有する超電導マグネット１００（図１参照，外径５６ｃｍ、高さ６７ｃｍのもの）を用いた。この超電導マグネット１００はマグネット本体の冷却に水冷式冷凍機が必要で、励磁用電源等の補機を含めた全体の重量は５００ｋｇ以上ある。超電導マグネット１００は、磁場発生時の遺漏磁界も非常に大きく、設置場所は限定され、輸送先には装備されていないのが通常である。本実施例では、設置条件を満たした輸送元の専用の超電導マグネット１００を利用する。着磁工程として一般的な磁場中冷却法による。その手順は、ジャッキ４を上昇作動させることにより、超電導体２を収容する真空容器１１を上昇させ、リング状の超電導マグネット１００の室温ボアに挿入する。次に、超電導マグネット１００の冷凍機を運転し、温度調節機で超電導体２の温度を超電磁遷移温度以上である１００Ｋに保持し、その状態で、超電導マグネット１００を６．５Ｔまで励磁する。次に、超電導マグネット１００の磁場を６．５Ｔに保ったまま、超電導体２の温度を４２Ｋまで冷却する。この場合、無停電電源５のプラグ１４は輸送元の商用電源のコンセントに接続されているため、輸送元の商用電源により圧縮機８が稼働し冷凍機６が運転され、超電導体２を冷却する。

次に、超電導体２の温度を４２Ｋに保ったまま、超電導マグネット１００の磁場を０まで下げる。次に、超電導マグネット１００の磁場が０になった後、温度調節機のヒーターを止め、超電導体２を最低到達温度３４Ｋまで冷却して磁束クリープを抑えて発生磁場を安定させる。以上の手順で、室温空間となる磁場表面上に４．６Ｔ程度の強い磁場をもつ超電導バルク磁石３を得ることができる。着磁後には、ジャッキ４を下降作動させることにより、超電導バルク磁石３を収容する真空容器１１を下降させ、超電導バルク磁石３をリング状の超電導マグネット１００のボアから離脱させる。

（磁場分布測定、確認）
上記のようにして着磁した磁極の発生磁場をもつ超電導バルク磁石３は、専用の３次元磁場分布測定装置を用いて評価する。この装置は、磁場ＸＹＺの各方向成分を同時に測定できるセンサを、ＸＹＺステージで走査し、測定空間内の磁場ベクトルを測定できる。その測定結果を分析して、スパッタリング装置に必要な水平磁場１Ｔ以上の磁場が同心円状の対称性のよい分布で出ていることを確認する。これにより超電導バルク磁石３の輸送前に、超電導バルク磁石３が目標磁場分布を有すること確認する。

（輸送）
上記したように所望の磁場が出ている超電導バルク磁石３を、輸送元から輸送先に運搬する。輸送先は、着磁用の超電導マグネット１００のある実験室から遠い（例えば１０ｋｍ以上離れた）所にあり、スパッタリング装置等の装置を有する室である。この場合、超電導バルク磁石３を搭載する可動台車１を車両１８（輸送手段,図３参照）に搬入し、車両１８を使って運搬する。車両１８（自動車）は、電力供給源としての車載コンセント１７（交流,ＡＣ１００Ｖ）を有する。車載コンセント１７は、輸送元の商用電源および輸送先の商用電源に対して、電圧、電気容量、周波数、コンセント形状に対してそれぞれ互換性を有する。主な運搬手順は、磁場の漏れ防止対策、着磁装置のある実験室から車両１８までの超電導バルク磁石３の移動、超電導バルク磁石３を載せた状態での車両１８による運搬、輸送先でのスパッタリング装置等の装置への組み付けである。

超電導バルク磁石３の磁極の表面からは非常に強い磁場が出る。このため鉄などの磁性材料の物体が近づくと強烈に超電導バルク磁石３に引きつけられてへばりついてしまい、超電導バルク磁石３から取り外すのは困難となる。また、鉄などの磁性材が強い力で超電導バルク磁石３の磁極に勢い良く飛びつくので、配慮が必要である。そのため、超電導バルク磁石３の磁場周辺の磁場の強い部分に磁性材料の物体が近づくことのないように、図２に示すように、非磁性材料で作った容器状をなすカバー部材としての非磁性緩衝材２０を同軸的に真空容器１１の上部に着脱可能に被着する。非磁性緩衝材２０は、軽量化、緩衝性、磁場遮蔽性を確保すべく、発泡スチロール等の発泡体で形成されている。非磁性緩衝材２０は、超電導バルク磁石３を収容する真空容器１１の上部の側面を覆うリング形状の側面壁部２１と、超電導バルク磁石３を収容する真空容器１１の上面を覆う天井壁部２２とを一体的に有する。非磁性緩衝材２０の外側は、超電導バルク磁石３から距離が離れているため、他の磁性材が近づいても危険のない磁場強度になっている。

更に図２に示すように、透磁率が高い軟磁性材料で形成された容器状をなすヨーク材２４を、非磁性緩衝材２０の上に同軸的に着脱可能に被着する。ヨーク材２４は、非磁性緩衝材２０の側面を覆うことにより超電導バルク磁石３の側面を覆うリング形状の側面壁部２５と、非磁性緩衝材２０の上面を覆うことにより超電導バルク磁石３の上面を覆う天井壁部２６とを一体的に有する。このように超電導バルク磁石３の側面部及び上部は非磁性緩衝材２０を介してヨーク材２４により覆われているため、超電導バルク磁石３とヨーク材２４とを繋ぐ閉ループ状の磁気回路３０が形成され、超電導バルク磁石３の磁場の漏れが一層抑えられる。即ち、超電導バルク磁石３の磁極から出る磁力線は、ヨーク材２４を透過するような閉ループの磁気回路３０を形成するため、磁場の外部への漏れが抑制される。このように超電導バルク磁石３の外部にヨーク材２４を配置して磁気回路３０に形成するため、強い磁場が洩れる範囲は、ヨーク材２４が設けられていない場合よりもかなり狭くなっている。この結果、超電導バルク磁石３の磁極から距離の離れたところに発生する磁場は、急激に小さくなる。この結果、外部に洩れる磁場を抑え、例えば外部に洩れる磁場が２００ガウス以下になるようにし、輸送の際に、鉄などの磁性材料の物体が強い力で超電導バルク磁石３の磁極に飛びつくことを抑える。これにより運搬の際の安全性を高めることができる。

本実施例によれば、図２に示すように、運搬時には、真空容器１１の外方に、容器状の保護部材６５が着脱可能に被着される。保護部材６５は樹脂やゴム等の非磁性材料で形成されており、側面壁部６６と天井壁部６７とをもち、非磁性緩衝材２０及びヨーク材２４を包囲する。保護部材６５により磁場の漏れが一層抑えられている。

着磁装置が設けられている輸送元の実験室から車両１８に載せるまでの移動にあたり、輸送元の実験室の商用電源のコンセントから無停電電源５のプラグ１４を切り離し、室内および通路を運搬する。この場合、輸送元の商用電源のコンセントから圧縮機８は切り離されるため、無停電電源５から供給される電力により圧縮機８を稼働させて冷凍機６を運転し、超電導バルク磁石３を冷却する。この場合、車両１８としては、最大１５００Ｗの出力がとれる車載コンセント１７を車室内にもつハイブリッド車を用いる。超電導バルク磁石３等の各要素を搭載した可動台車１を車両１８の車室内に乗せた後、無停電電源５の電源線１６のプラグ１４を車両１８の車室内の車載コンセント１７に差し込む。車両１８により超電導バルク磁石３を輸送している間は、車両１８の車載コンセント１７から冷凍機６の圧縮機８が電力供給を受け、超電導バルク磁石３を冷却する。所定時間（約１時間ほど）車両１８を運転して車両１８が輸送先に到着する。なお、輸送中は、冷凍機６の真空容器１１内を真空排気することなく、真空容器１１内を封止した状態で、且つ真空容器１１内の断熱を保ったまま、超電導バルク磁石３を冷凍機６と共に運搬する。

そして輸送先においては、無停電電源５の電源線１６のプラグ１４を車両１８の車室内の車載コンセント１７から切り離す。更に、可動台車１の搬入時と同様に、超電導バルク磁石３などを搭載した可動台車１を車両１８から、成膜用のスパッタリング装置のある実験室まで運搬する。この場合、可動台車１を車両１８から輸送先の実験室に移動させるまでの間は、無停電電源５からの電力により冷凍機６の圧縮機８を稼働し、超電導バルク磁石３を収容する真空断熱室１０内の低温を維持する。そして、保護部材６５，ヨーク材２４、非磁性緩衝材２０を真空容器１１から外した状態で、ジャッキ４を上昇作動させることにより、超電導体２を収容する真空容器１１を上昇させ、輸送先のスパッタリング装置等の磁場利用装置に組み付ける。この場合、無停電電源５のプラグ１４を輸送先の実験室の商用電源のコンセントに接続し、商用電源から電力により圧縮機８を稼働して冷凍機６を運転し、超電導バルク磁石３を低温に維持する。

以上説明したように本実施例によれば、冷却装置として機能する冷凍機６を使用しており、超電導バルク磁石３の運転に必要なものは冷凍機６の電力である。補助電源である無停電電源５を組み合わせているため、輸送元の商用電源と冷凍機６とを切り離した状態でも、無停電電源５により一定時間の間、冷凍機６を停止させずに、すなわち超電導バルク磁石３の温度を着磁の際の温度より充分低くし続けることができる。このため、超電導バルク磁石３の捕捉磁場に影響を与えることを抑えつつ、冷凍機６の電力供給源を変更したり、冷凍機６を商用電源から切り離して輸送を行うことができる。

さらに本実施例によれば、輸送元で超電導体２の着磁を行い、超電導バルク磁石３とするため、使用頻度が少ない着磁作業のためだけに着磁装置を多くのユーザーが準備する必要から開放される。また、輸送元も多数のユーザーに超電導バルク磁石３を供与できることからコストダウンを期待でき、より利用しやすい価格で超電導バルク磁石を提供できると期待される。

本実施例によれば、ハイブリッド車等の電力供給源（車載コンセント１７）を持つ輸送手段としての車両１８を用いることにより、超電導バルク磁石３を遠隔地へ輸送することも可能である。これにより、超電導バルク磁石３のユーザーは高価な着磁装置を自前で持つ必要はなくなり、超電導バルク磁石３のメーカーから、所望の磁場強度を保証された上で、超電導バルク磁石３を入手することも可能になる。

以上説明したように本実施例によれば、補助電源である無停電電源５から電力を冷却装置４３に供給して冷却装置４３を稼働し続けることにより、超電導バルク磁石３が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とすることができる。エレベーター等を使って別の階に容易に移動させることもできる。

（実施例２）
図４は実施例２を示す。実施例２は実施例１と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する機能を有する部位には共通の符号を付する。以下、実施例１と相違する部分のみ説明する。図４に示すように、走行車輪１ｘをもつ可動台車１Ｂには、超電導バルク磁石３（Ｓｍ系,例えば直径６０ｍｍ）、コールドヘッド９で寒冷を生成するための冷凍部７、超電導バルク磁石３を昇降させる昇降機としての昇降可能なジャッキ４とが搭載されている。冷凍機６は、冷媒を圧縮させる圧縮機８と、冷凍部７と、冷凍部７により冷却される低温となる寒冷部であるコールドヘッド９と、コールドヘッド９を収容する断熱容器として機能できる真空容器１１とを有する。コールドヘッド９は超電導バルク磁石３と共に真空容器１１の真空断熱室１０内に保持されている。本実施例によれば、圧縮機８は、冷凍部７に電力を供給する補助電源である無停電電源５と一体的に設けられている。一体型の圧縮機８は可動台車１Ｂと別にされており、走行車輪８ｘを有しており、移動可能とされている。冷凍部７と圧縮機８との間には、電源供給のため電源線１３が接続されており、また、冷却のためフレキシブルな２本の冷媒（ヘリウム）の往路及び復路となる冷媒ホース１２がつながれている。冷凍機６の圧縮機８への電力供給は、無停電電源５（最大出力１５００ＶＡ）から行なう。圧縮機８と一体化された無停電電源５は、所定時間（最大３０分まで）冷凍機６を運転することができる。そして、冷凍機６の運転前の状態、つまり室温状態で、真空容器１１へのバルク状の超電導体２の取り付け作業、結線等を行なう。本実施例によれば、無停電電源５は圧縮機８と一体であるため、運搬物の数が少なくなり、運び易い利点が得られる。更に無停電電源５と一体化された圧縮機８を、超電導バルク磁石３から離間させるのに有利であるため、超電導バルク磁石３の強い磁場の影響が無停電電源５、圧縮機８に影響することを回避することができる。また、磁場を発生する超電導体２（着磁後は超電導バルク磁石３）の部分だけを別体で扱えるため、着磁作業が楽にできる。また超電導体２を使うときも、装置に組み込む際の自由度が大きく使い易い。

なお、本実施例によれば、実施例１と同様に、輸送元においては、ジャッキ４を上昇作動させることにより、超電導体２を収容する真空容器１１を上昇させ、リング状の超電導マグネット１００の室温ボアに挿入し、その状態で超電導バルク磁石３の着磁を行う。超電導バルク磁石３の着磁後には、ジャッキ４を下降作動させることにより、超電導バルク磁石３を収容する真空容器１１を下降させ、リング状の超電導マグネット１００の室温ボアから離脱させる。一方、輸送先においては、保護部材６５，ヨーク材２４、非磁性緩衝材２０を真空容器１１から外した状態で、ジャッキ４を上昇作動させることにより、超電導バルク磁石３を収容する真空容器１１を上昇させ、超電導バルク磁石３をスパッタリング装置等の装置に組み付ける。

本実施例によれば、補助電源である無停電電源５から電力を冷却装置４３に供給して冷却装置４３を稼働し続けることにより、超電導バルク磁石３が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とすることができる。エレベーター等を使って別の階に容易に移動させることもできる。

（実施例３）
図５は実施例３を示す。実施例３は実施例２と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する機能を有する部位には共通の符号を付する。以下、実施例２と相違する部分を中心として説明する。本実施例によれば、図５に示すように、冷凍部７に電力を供給する補助電源である無停電電源５は、空冷式の圧縮機８とは別体とされている。無停電電源５は走行車輪５ｘを有し、移動可能とされている。圧縮機８は走行車輪８ｘを有し、移動可能とされている。

なお、本実施例においても、実施例１と同様に、輸送元においては、保護部材６５，ヨーク材２４、非磁性緩衝材２０を真空容器１１から外した状態で、ジャッキ４を上昇作動させることにより、超電導体２を収容する真空容器１１を上昇させ、リング状の超電導マグネット１００の室温ボアに挿入し、その状態で超電導バルク磁石３の着磁を行う。着磁後には、ジャッキ４を下降作動させることにより、超電導体２を収容する真空容器１１を下降させ、リング状の超電導マグネット１００の室温ボアから離脱させ、その状態で超電導バルク磁石３の着磁を行う。着磁の際には、プラグ１４が輸送元の室の商用電源のコンセントに接続されているため、商用電源により圧縮機８を稼働させて冷凍機器６を運転し、超電導バルク磁石３を冷却する。また、輸送先においては、保護部材６５，ヨーク材２４、非磁性緩衝材２０を真空容器１１から外した状態で、ジャッキ４を上昇作動させることにより、超電導バルク磁石３を収容する真空容器１１を上昇させ、スパッタリング装置等の磁場利用装置に組み付ける。本実施例によれば、補助電源である無停電電源５から電力を冷却装置４３に供給して冷却装置４３を稼働し続けることにより、超電導バルク磁石３が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とすることができる。エレベーター等を使って別の階に容易に移動させることもできる。

（実施例４）
図６は実施例４を示す。実施例４は実施例２と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する機能を有する部位には共通の符号を付する。以下、相違する部分を中心として説明する。図６に示すように、冷凍部７に電力を供給する補助電源である無停電電源５は、空冷式の圧縮機８と別にされている。無停電電源５は走行車輪５ｘを有し、移動可能とされている。圧縮機８は走行車輪８ｘを有し、移動可能とされている。更に、無停電電源５に接続された予備無停電電源８０（第２補助電源）が設けられている。予備無停電電源８０は走行車輪８０ｘを有する。燃料を供給する給油時等のような車両１の停止時には、車両１８の車載コンセント１７から電力を圧縮機８に充分に供給できなくなるおそれがある。そこで、無停電電源５を予備無停電電源８０に接続し、予備無停電電源８０を無停電電源５と車載コンセント１７との間に介在させている。このため車両１８が長時間にわたり停止するときにおいても、予備無停電電源８０により圧縮機８に電力を供給できるため、給油回数が多い長時間の輸送に適する。このように無停電電源を予備無停電電源８０及び無停電電源５に分けることにより、超電導バルク磁石３側に付帯する補助電源を必要最小限のものにすることができ、ユーザーが必要以上の補助電源を用意する必要がなくなる。

（実施例５）
図７は実施例５を示す。実施例５は実施例１と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する機能を有する部位には共通の符号を付する。以下、相違する部分を中心として説明する。図７に示すように、本実施例は、超電導バルク磁石３を貯留容器４０の液体冷媒４１（一般的には液体窒素とするが、これに限られものではない）に浸漬し、超電導バルク磁石３の磁場を発生させた状態で運搬する例である。この場合、図７に示すように、液体冷媒４１が入った断熱性をもつ断熱容器として機能できる貯留容器４０、無停電電源５が冷却装置４３と共に可動台車１に搭載されている。可動台車１に搭載されている冷却装置４３は、コールドヘッド９で寒冷を生成する冷凍部７をもつ冷凍機６と、液体冷媒４１を貯留する上面開口４０ａをもつ貯留容器４０と、貯留容器４０の上面開口４０ａを開閉する断熱性をもつ蓋４４とを有する。コールドヘッド９には冷却フィン４６が液体冷媒４１に浸漬されるように取り付けられている。なお、コールドヘッド９は、貯留容器４０の液体冷媒４１を所定の温度に設定できるように液体冷媒４１を温度制御ができるようになっている。

取出容器５０は、磁場を発生している超電導バルク磁石３を載置可能な保持部５１と、使用者またはロボットが掴むハンドル部５２とを有しており、貯留容器４０内の冷却フィン４６に対して着脱可能とされている。超電導バルク磁石３を収容する取出容器５０は、貯留容器４０の液体冷媒４１の中に着脱可能に浸漬される。取出容器５０を液体冷媒４１に浸漬させても、ハンドル部５２は液体冷媒４１の液面４１ｄから露出する。そして、冷却フィン４６と取出容器５０との間に支持材５３を着脱可能に配置することにより、超電導バルク磁石３を収容する取出容器５０は固定され、運搬時に水平方向に動かないようにされる。この場合、超電導バルク磁石３は例えばSm-Ba-Cu-O系超電導体２（Ｔｃ＝９４Ｋ）で形成されているが、これに限定されるものではない。
運搬にあたり次のようにする。
（１）着磁された超電導バルク磁石３を液体冷媒４１と共に取出容器５０に入れた状態にしておく（図８参照）。通常、超電導マグネットを使って超電導バルク磁石３を液体冷媒４１中で着磁した場合には、このような状態に容易にできる。超電導バルク磁石３は位置決め部材４７によりその位置が固定されている。具体的には、板状の位置決め部材４７には超電導バルク磁石３に対応する穴が形成されており、この穴に超電導体２が嵌め込まれて、超電導体２の水平方向の移動が抑制されている。
（２）可動台車１の貯留容器４０内には予め液体冷媒４１（一般的には液体窒素）を貯留しておく。そして、液体冷媒４１の蒸発を抑える温度（一般的には大気圧で６３Ｋ以上７７Ｋ以下）に冷凍部７で温度制御しておく。
（３）貯留容器４０内に貯留されている液体冷媒４１に、超電導バルク磁石３と共に取出容器５０を浸漬させる。この場合、超電導バルク磁石３の全体は、液体冷媒４１に浸漬される。この場合、支持材５３を冷却フィン４６と取出容器５０の外周部との間に取り付け、超電導バルク磁石３を収容する取出容器５０を動かないように固定する。更に貯留容器４０の上面開口４０ａに蓋４４をセットする。
（４）この状態の可動台車１を車載コンセント１７（電力供給源）付の車両１８に載せ、プラグ１４を車載コンセント１７に接続し、車両１８により輸送先の目的地に運搬する。
（５）目的地に到着したら、逆の手順で、超電導バルク磁石３を搭載した可動台車１を車両１８から搬出する。更に逆の手順で、可動台車１の超電導バルク磁石３を輸送先の装置に組み付ける。

本実施例によれば、前記した実施例と同様に、超電導バルク磁石３の磁場を発生した状態で運搬が可能となる。更に、超電導バルク磁石３の低温を維持するために液体冷媒４１を使っているので、貯留容器４０の貯留室４０ｃ内を必ずしも真空状態または高真空状態に維持せずともよく、超電導バルク磁石３の出し入れが容易である。また、超電導バルク磁石３の磁場を遮蔽する磁場遮蔽空間が貯留容器４０の貯留室４０ｃにより確保できるため、外部への磁場の影響を小さくできる。

また図７に示すように貯留容器４０の液体冷媒４１の液面４１ｄに、液体冷媒４１よりも比重が小さく且つ磁場遮蔽性及び断熱性をもつ材料（樹脂発泡体等）で形成されたフロート部材８５を浮遊させ、フロート部材８５で液体冷媒４１を覆うこともできる。この場合、超電導バルク磁石３を浸漬している液体冷媒４１に対する保冷性を高めることができ、更に、運搬の際に液体冷媒４１の液面４１ｄの揺動を抑制でき、超電導バルク磁石３の低温維持に有利であり、加えて超電導バルク磁石３の磁場の漏れを抑えるのに有利である。

（実施例６）
図９は実施例６を示す。実施例６は実施例５と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する機能を有する部位には共通の符号を付する。以下、相違する部分を中心として説明する。本実施例は、超電導バルク磁石３を貯留容器４０に貯留されている液体冷媒４１に浸漬して磁場を発生させた状態で運搬する別の例である。実施例５と異なる点は以下の通りである。即ち、冷凍機６の設定温度を変えて、貯留容器４０内の液体冷媒４１の温度をその凝固点以下（液体冷媒４１が液体窒素である場合には、大気圧で６３Ｋ）にし、超電導バルク磁石３全体が浸漬している状態の液体冷媒４１を凍結固化させる。この結果、超電導バルク磁石３の外周側及び上面側の液体冷媒４１が凍結固化するため、超電導バルク磁石３の固定性、保護性が向上、超電導バルク磁石３の保護性を高めることができる。更に運搬中に可動台車１が振動するときであっても、液体冷媒４１の液面４１ｄの揺動も防止でき、液体冷媒４１の液面４１ｄから超電導バルク磁石３が露出する不具合を防止できる。

その後、車載コンセント１７（電力供給源）付の車両１８に可動台車１を載せて目的地に運搬する。この場合、無停電電源５のプラグ１４を車載コンセント１７に接続し、車載コンセント１７からの電力により圧縮機８を稼働させて冷凍機６を運転し、低温を維持する。そして目的地に到着したら、再び、冷凍機６の温度調節の設定を冷媒が液体となる温度（液体窒素の場合には、大気圧で６３〜７７Ｋ）に変え、凍結して固化している冷媒を液体に戻す。このように液体媒体４１になれば、超電導バルク磁石３を収容する取出容器５０を貯留容器４０から取り出すことができる。そして実施例７と同様に、磁場を発生している超電導バルク磁石３を輸送先の装置に組み付ける。

本実施例によれば、超電導バルク磁石３を浸漬させた液体冷媒４１を凍らせて運搬するので、超電導バルク磁石３を貯留容器４０内において固定するのに有利であり、前記した支持材５３等が不要となる。更に、液体冷媒４１の温度で着磁した超電導バルク磁石３を、その着磁温度以下にして運搬することになるので、磁束クリープ（超電導体２に捕捉された磁場が熱エネルギによって一定の確率で抜けることにより捕捉磁場が時間的に減少する現象）を抑制することができる。故に、超電導バルク磁石３の性能の劣化を抑えつつ超電導バルク磁石３を運搬できる。

また、類似効果が期待できる例として、超電導バルク磁石３となる超電導体２の超電導遷移温度Ｔｃが冷媒の沸点より高い場合に、同様にして運搬が可能である。想定される冷媒としては次のものがある。Ｓｍ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導体２（Ｔｃ＝９４Ｋ）の場合には、原理的に使用可能な冷媒としては、ネオン,窒素,空気,アルゴン,酸素があげられる。なお、超電導体２の材質によっては、クリプトン、キセノンとすることもできる。本実施例においても、貯留容器４０の凍結される冷媒４１に比重が小さく且つ磁場遮蔽性及び断熱性をもつ材料（発泡体等）で形成されたフロート部材８５を浮遊させることもできる。

（実施例７）
図１０は実施例７を示す。実施例７は実施例６と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する機能を有する部位には共通の符号を付する。以下、相違する部分を中心として説明する。図１０に示すように、冷凍機６のコールドヘッド９は、貯留容器４０の液体冷媒４１に浸漬しておらず、貯留容器４０の上面開口４０ａを開閉する蓋４４に冷凍部７と共に保持されており、貯留容器４０に貯留されている液体冷媒４１の液面４１ｄよりも上方に配置されている。コールドヘッド９は冷却フィン９ｃを有する。コールドヘッド９は、貯留容器４０内の液体冷媒４１を直接冷却するのではなく、貯留容器４０内の液体冷媒４１から蒸発した貯留容器４０内の液面４１ｄの上方のガス状冷媒を冷却して再液化（沸点以下に冷却）させ、液滴化して液体冷媒４１ｆとして滴下させて貯留容器４０内に戻し、液体冷媒４１の蒸発による減少を抑制している。このように液体冷媒４１の蒸発による減少を抑制しているため、貯留容器４０内の液体冷媒４１に超電導バルク磁石３が浸漬することを長時間にわたり維持することができる。本実施例においても、貯留容器４０の凍結される冷媒４１に、比重が小さく且つ磁場遮蔽性及び断熱性をもつ材料（発泡体等）で形成されたフロート部材８５を浮遊させることもできる。

（実施例８）
図１１は実施例８を示す。実施例８は実施例１と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する機能を有する部位には共通の符号を付する。以下、相違する部分を中心として説明する。図１１に示すように、真空容器１１に収容されているコールドヘッド９の上面には、磁場遮蔽部材としての第１ヨーク材６１を介して超電導バルク磁石３が保持されている。更に真空容器１１の上部の外周部には、磁場遮蔽部材としての第２ヨーク材６２が保持されている。第１ヨーク材６１は円盤状をなしており、超電導バルク磁石３の下面に対面し、第２ヨーク材６２はリング形状をなしており、超電導バルク磁石３の側面及び第１ヨーク材６１の側面に対面する。このため、超電導バルク磁石３の磁極、第１ヨーク材６１、第２ヨーク材６２を透過する閉ループ状の磁気回路６３が形成される。これにより磁場の漏れが抑えられ、輸送中に鉄などの磁性材料の物体が超電導バルク磁石３の磁極に勢い良く飛びつくことが抑えられる。更に、真空容器１１の外方には、容器状の保護部材６５が着脱可能に被着されている。保護部材６５は樹脂等で形成されており、側面壁部６６と天井壁部６７とをもつ。保護部材６５により磁場の漏れが一層抑えられている。

超電導バルク磁石３を輸送先のスパッタリング装置に組み付けるときには、第１ヨーク材６１及び第２ヨーク材６２は取り付けられたままである。従って、超電導バルク磁石３を組み付けたスパッタリング装置で成膜処理を行うとき、図１１に示すように、超電導バルク磁石３の磁極、第１ヨーク材６１、第２ヨーク材６２を透過する閉ループ状の磁気回路６３が形成されており、プラズマの閉じこめに有利であり、スパッタリング成膜処理の良好化を図り得る。

（その他）上記した実施例によれば、超電導バルク磁石３はＳｍ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系とされているが、これに限らず、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｌａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系等とすることもできる。上記した実施例１によれば、図２に示すように、非磁性緩衝材２０及びヨーク材２４の双方を真空容器１１に装備しているが、これに限らず、非磁性緩衝材２０及びヨーク材２４のうちのいずれか一方のみを真空容器１１に装備することにしても良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更して実施できるものである。

上記した記載から次の技術的思想も把握することができる。
（付記項１）超電導遷移温度以下に冷却され外部に磁場を発する超電導バルク磁石となる移動可能な超電導体と、電力の供給を受けることにより前記超電導体を冷却する移動可能な冷却装置と、一定の時間電力を供給できる移動可能な補助電源とを用意する工程と、
前記超電導体を着磁させて前記超電導バルク磁石とする着磁工程と、
前記補助電源から電力を前記冷却装置に供給して前記冷却装置を稼働したまま、前記超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、前記超電導バルク磁石を前記冷却装置及び前記補助電源と共に輸送元から輸送先へ運搬する運搬工程とを順に実施することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項２）超電導遷移温度以下に冷却され外部に磁場を発する超電導バルク磁石となる移動可能な超電導体と、電力の供給を受けることにより前記超電導体を冷却する移動可能な冷却装置と、一定の時間電力を供給できる移動可能な補助電源と、定常的に電力を供給できる電力供給源を有すると共に前記超電導体、前記冷却装置、前記補助電源を載置可能な輸送手段とを用意する工程と、
前記超電導体を着磁させて前記超電導バルク磁石とする着磁工程と、
前記輸送手段の前記電力供給源から電力を前記補助電源を介して前記冷却装置に供給して前記冷却装置を稼働したまま、前記超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、前記輸送手段を用いて前記超電導バルク磁石を前記冷却装置及び前記補助電源と共に輸送元から輸送先へ運搬する運搬工程とを順に実施することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項３）付記項２において、前記輸送手段は車両であり、前記車両が有する前記電力供給源は、前記輸送元の電源および前記輸送先の電源の電圧、電気容量、コンセント形状に対してそれぞれ互換性を具備していることを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項４）付記項１〜付記項３のうちのいずれか１項において、少なくとも前記運搬工程において、前記超電導バルク磁石から発する磁場を遮蔽する磁場遮蔽部材を前記超電導バルク磁石に装着することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項５）付記項４において、前記磁場遮蔽部材は、物体が前記超電導体の磁極に一定距離内に近付くことができないように前記超電導体を覆うカバー部材、または、前記超電導体の磁場が外部に漏れることを抑制する磁気回路を形成するヨーク材であることを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項６）付記項１〜付記項５のうちのいずれか１項において、前記冷却装置は、前記超電導バルク磁石を収容する真空容器と、前記超電導バルク磁石を冷却する冷凍機とを有しており、
前記超電導バルク磁石は前記冷凍機の真空容器内で冷却されるとともに、
輸送中は前記冷凍機の前記真空容器内を真空排気することなく、前記真空容器内を封止した状態で、且つ前記真空容器内の断熱を保ったまま、前記超電導バルク磁石を前記冷凍機と共に運搬することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項７）付記項６において、前記冷凍機は空冷式の圧縮機を有することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項８）付記項１〜付記項７のうちのいずれか１項において、前記補助電源は、前記冷却装置の全てまたは一部と一体になっており、自立移動可能とされていることを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項９）付記項１〜付記項８のうちのいずれか１項において、前記冷却装置は、前記超電導体を浸漬して冷却する液状の冷媒を貯留する貯留容器と、前記冷媒を冷却する冷凍機とを有しており、前記冷凍機により前記冷媒を冷却することにより前記冷媒を介して前記貯留容器内の前記超電導バルク磁石を冷却する構造を有しており、前記冷凍機により前記冷媒をその凝固点より高く、沸点以下の温度に維持した状態で前記超電導バルク磁石を運搬することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項１０）付記項１〜付記項９のうちのいずれか１項において、前記冷却装置は、前記超電導体を浸漬させて冷却する液状の冷媒を貯留する貯留容器と、前記冷媒を冷却する冷凍機とを有しており、前記冷凍機により前記冷媒を冷却することにより前記冷媒を介して前記超電導バルク磁石を冷却する構造を有しており、前記貯留容器内の前記液体冷媒を前記冷凍機により凍結し、凍結した前記冷媒により前記超電導バルク磁石を保持した状態で前記超電導バルク磁石を運搬することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項１１）付記項１〜付記項８のうちのいずれか１項において、前記冷却装置は、前記超電導バルク磁石を浸漬して冷却する液状の冷媒を貯留する貯留容器と、蒸発した冷媒を冷却して再液化する冷凍機とを有しており、蒸発した冷媒の再液化を前記冷凍機により行って前記超電導バルク磁石を運搬することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項１２）超電導遷移温度以下に冷却され外部に磁場を発する超電導バルク磁石となる移動可能な超電導体と、超電導バルク磁石を浸漬させる液体冷媒を貯留する貯留容器とを用意する工程と、
前記超電導体を着磁させて前記超電導バルク磁石とする着磁工程と、前記超電導バルク磁石を前記貯留容器内の前記液体冷媒に浸漬させ、前記超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、前記超電導バルク磁石を前記貯留容器と共に輸送元から輸送先へ運搬する運搬工程とを順に実施することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項１３）超電導遷移温度以下に冷却され外部に磁場を発する超電導バルク磁石となる移動可能な超電導体と、前記超電導バルク磁石を浸漬させる液体冷媒を貯留する貯留容器とを用意する工程と、前記超電導体を着磁させて前記超電導バルク磁石とする着磁工程と、
前記超電導バルク磁石を前記貯留容器内の前記液体冷媒に浸漬させると共に、前記液体冷媒を凍結固化させ、前記超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、凍結固化した冷媒により覆われた前記超電導バルク磁石を輸送元から輸送先へ運搬する運搬工程とを順に実施する超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項１４）付記項１〜付記項１３のうちのいずれか１項にかかる輸送方法に使用する装置であり、前記超電導バルク磁石を収容する断熱容器と、前記断熱容器のうち前記超電導バルク磁石を収容する部分の少なくとも周囲を覆う磁場遮蔽部材とを有しており、前記磁場遮蔽部材は、物体が前記超電導体の磁極に一定距離内に近付くことができないように前記超電導体を覆うカバー部材、または、前記超電導体の磁場が外部に漏れることを抑制する磁気回路を形成するヨーク材であることを特徴とする超電導バルク磁石の輸送断熱装置。

（付記項１５）付記項１〜付記項１３のうちのいずれか１項にかかる輸送方法に使用する装置であり、超電導バルク磁石を浸漬させる液体状または凍結した冷媒を貯留する貯留容器を具備することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送断熱装置。

（付記項１６）超電導遷移温度以下に冷却され磁場を捕捉することにより外部に磁場を発する超電導バルク磁石と、超電導バルク磁石を浸漬させる液体冷媒をとを用意し、前記超電導バルク磁石を液体冷媒に浸漬させ、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、液体冷媒に覆われた超電導バルク磁石を運搬することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

（付記項１７）超電導遷移温度以下に冷却され磁場を捕捉することにより外部に磁場を発する超電導バルク磁石と、超電導バルク磁石を浸漬させる液体冷媒とを用意し、超電導バルク磁石を液体冷媒に浸漬させると共に、超電導バルク磁石を浸漬させた液体冷媒を凍結固化させ、超電導バルク磁石の磁場を発生させた状態で、凍結固化した冷媒により覆われた超電導バルク磁石を運搬することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。この場合、超電導バルク磁石を覆う冷媒が凍結固化しているため、超電導バルク磁石の固定性、保護性が向上する。一般的には輸送先では冷媒を解凍する。場合によっては解凍せず、冷媒が凍結したまま超電導バルク磁石を用いても良い。

（付記項１８）付記項１６，１７において、比重が小さい磁場遮蔽性及び断熱性をもつフロート部材で冷媒を覆った状態で運搬することを特徴とする超電導バルク磁石の輸送方法。

本発明は、超電導体を着磁して超電導バルク磁石とし、その超電導バルク磁石の磁力を用いる技術に利用することができる。

図中、１は可動台車（キャスター）、２は超電導体、３は超電導バルク磁石、５は無停電電源（補助電源）、６は冷凍機（冷却装置）、８は圧縮機、７は冷凍部、９はコールドヘッド、１１は真空容器、１８は車両（輸送手段）、１７は車載コンセント（電力供給源）、２０は非磁性緩衝材（磁場遮蔽部材）、２４はヨーク材（磁場遮蔽部材）、４０は貯留容器、４１は液体冷媒、４３は冷却装置、６１は第１ヨーク材（磁場遮蔽部材）、６２は第２ヨーク材（磁場遮蔽部材）、６５は保護部材を示す。

Claims (3)

1. 一定時間電力を供給し、キャスターにより建物内を移動可能な補助電源と、
   該補助電源と一緒に建物内を移動可能な冷却装置と、
   該冷却装置により超電導遷移温度以下に冷却され、着磁により外部に磁場を発して超電導バルク磁石となる超電導体とを備え、
   前記補助電源から電力を前記冷却装置に供給して前記冷却装置を稼働し続けることにより、前記超電導バルク磁石が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とすることを特徴とする超電導バルク磁石装置。
2. 一定時間電力を供給し、走行輪により建物内を移動可能な補助電源と、
   該補助電源と一緒に建物内を移動可能な冷却装置と、
   該冷却装置により超電導遷移温度以下に冷却され、着磁により外部に磁場を発して超電導バルク磁石となる超電導体とを備え、
   前記補助電源から電力を前記冷却装置に供給して前記冷却装置を稼働し続けることにより、前記超電導バルク磁石が磁場を発生した状態を維持したまま建物内を移動可能とすることを特徴とする超電導バルク磁石装置。
3. 前記走行輪は自立移動可能である請求項２に記載の超電導バルク磁石装置。

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