JP2013008975A - 超伝導磁石システム - Google Patents
超伝導磁石システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013008975A JP2013008975A JP2012156741A JP2012156741A JP2013008975A JP 2013008975 A JP2013008975 A JP 2013008975A JP 2012156741 A JP2012156741 A JP 2012156741A JP 2012156741 A JP2012156741 A JP 2012156741A JP 2013008975 A JP2013008975 A JP 2013008975A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- internal reservoir
- magnet
- shield
- reservoir
- cryogenic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
- G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/04—Cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/05—Applications for industrial use
- F17C2270/0527—Superconductors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】超伝導磁石システムは、外側の真空容器2を有し、かつ液体ヘリウムを入れる環状リザーバ4の中に超伝導磁石3を収容する、環状の極低温容器1を含んでいる。極低温クーラー5は、リザーバ4を取り囲んでいる真空空間の中にある熱遮蔽体6に熱連結部9で結合されている第1段階7と、リザーバ4から蒸発するヘリウム・ガスを再凝縮する第2段階8とを有している。慣性遮蔽体11が、リザーバ4と熱遮蔽体6との間に設けられており、リザーバ4から流出するヘリウム・ガスが、熱遮蔽体6から慣性遮蔽体11に伝達される熱を運び去り、その結果、熱慣性遮蔽体11の暖まる速度を低下させるような位置に配置されている。
【選択図】図1
Description
超伝導磁石と、
内部において、前記磁石が極低温流体中に収容される内部リザーバと、
通常運転時に、前記リザーバから蒸発した極低温流体を凝縮し、前記凝縮された極低温流体を前記リザーバに戻す極低温クーラーと、
前記内部リザーバを取り囲んでいる中実の熱遮蔽体であって、通常運転時に当該中実の熱遮蔽体を冷却して前記内部リザーバの熱負荷を減少させるために前記極低温クーラーに熱的に結合された中実の熱遮蔽体と、
前記内部リザーバを取り囲んでおり、前記内部リザーバと前記熱遮蔽体との間の環状空間に配置された慣性遮蔽体とを含み、
前記慣性遮蔽体は、停電または不具合が原因で前記極低温クーラーの通常運転が損われている場合には、前記内部リザーバの前記熱負荷を減少させるために前記内部リザーバから蒸発した極低温流体で冷却される、超伝導磁石システムが提供されている。
超伝導磁石を極低温に冷却する方法であって、
極低温流体により冷却されるように、前記磁石が収容されている内部リザーバに前記極低温流体を供給するステップと、
前記磁石に超伝導電流の流れを起こすために前記磁石に電流を供給するステップと、
前記磁石で前記超伝導電流の流れが持続している状態で、前記磁石に対する電流の前記供給を停止するステップと、
極低温クーラーの通常運転時に、前記内部リザーバから蒸発した極低温流体を前記極低温クーラーを用いて凝縮し、前記凝縮された極低温流体を前記内部リザーバに戻すステップと、
通常運転時に前記内部リザーバの熱負荷を減少させるために、前記内部リザーバを取り囲んでいる中実の熱遮蔽体を、この熱遮蔽体に熱的に結合された前記極低温クーラーを用いて冷却するステップと、
前記極低温クーラーの前記通常運転を損なう停電または不具合が生じた場合に、前記内部リザーバの前記熱負荷を減少させるために、慣性遮蔽体を前記内部リザーバから蒸発した極低温流体で冷却するステップであって、前記慣性遮蔽体は、前記内部リザーバを取り囲んでいるとともに、前記内部リザーバと前記熱遮蔽体との間の環状空間に配置されているステップとを含む方法を提供する。
図1を参照して、超伝導磁石システムは、外側の真空容器2を有し、かつマグネット・コイル(詳細には図示せず)を含む超伝導磁石3を収納している、環状の極低温容器1(軸方向断面で示されており、互いに対して角度が120度ずれた(オフセットされた)2つの対向する部分だけが図面に示されている)を含んでいる。磁石3は、標準気圧において約4.2Kで沸騰する液体ヘリウムを収容するためのステンレス・スチール製の環状のリザーバ4内の内部チャンバの中に収容されており、磁石3およびリザーバ4は、2つの付加的なネック13を用いて外部真空容器2の上壁から吊るされている。
極低温クーラーが下方に向けて嵌合するネックに加えて、磁石3およびリザーバ4を支持するネック13は、リザーバへの伝導による入熱を減少させるために、様々な低温放射遮蔽体(シールド)(すなわち、熱遮蔽体6、慣性遮蔽体11、およびリザーバ壁を形成する他の遮蔽体など)に熱的に連結されている。さらに、外側の真空容器2の上壁を貫通するこれらのネック13は、磁石3への電流導線(リード線)(図示せず)を、内部リザーバ4中の液体ヘリウムのレベル・モニタ(液面監視機)への導線を含む他の電気接続導線とともに、容器1の中に挿入できるようにする供給通路を規定する。
図2を参照して、超伝導磁石システムは、外部真空容器2’を有し、かつ超伝導磁石3’を収納している、環状の極低温容器1’(軸方向断面で示されており、互いに対して角度が180度ずれた2つの対向する部分だけが図面に示されている)を含んでいる。磁石3’は、液体ヘリウムを収容するためのステンレス・スチール製の環状のリザーバ4’内の内部チャンバの中に収容されており、磁石3’およびリザーバ4’は、高張力GRPロッド(図示せず)を用いて外部真空容器2’の上壁から吊るされている。
Claims (10)
- 超伝導磁石と、
内部において、前記磁石が極低温流体中に収容される内部リザーバと、
通常運転時に、前記リザーバから蒸発した極低温流体を凝縮し、前記凝縮された極低温流体を前記リザーバに戻す極低温クーラーと、
前記内部リザーバを取り囲んでいる中実の熱遮蔽体であって、通常運転時に当該中実の熱遮蔽体を冷却して前記内部リザーバの熱負荷を減少させるために前記極低温クーラーに熱的に結合された中実の熱遮蔽体と、
前記内部リザーバを取り囲んでおり、前記内部リザーバと前記熱遮蔽体との間の環状空間に配置された慣性遮蔽体とを含み、
前記慣性遮蔽体は、停電または不具合が原因で前記極低温クーラーの通常運転が損われている場合には、前記内部リザーバの前記熱負荷を減少させるために前記内部リザーバから蒸発した極低温流体で冷却される、超伝導磁石システム。 - 前記極低温流体がヘリウムである、請求項1に記載の超伝導磁石システム。
- 極低温流体を前記内部リザーバに供給し、次いで前記内部リザーバへの極低温流体の供給を停止する極低温流体供給手段をさらに含む、請求項1または2に記載の超伝導磁石システム。
- 前記磁石に超伝導電流の流れを起こすために、供給通路によって前記磁石に電流を供給し、前記磁石で前記超伝導電流の流れが持続している状態で、前記磁石に対する電流の前記供給をその後停止する電流供給手段をさらに含む、請求項1、2、または3に記載の超伝導磁石システム。
- 前記極低温クーラーが、前記熱遮蔽体に熱的に結合された第1段階と、前記内部リザーバから蒸発した極低温流体を凝縮し、前記凝縮された極低温流体を前記内部リザーバに戻す第2段階とを含む、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の超伝導磁石システム。
- 前記極低温クーラーが、前記内部リザーバの近傍の蒸気凝縮器を含む、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の超伝導磁石システム。
- 供給用ネックが、前記内部リザーバへの極低温流体の供給のために、当該システムの外側のケーシングを貫通して延びている、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の超伝導磁石システム。
- 前記磁石は、環状であってかつ前記磁石の軸が水平極低温容器の中で水平になるように配置されている、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の超伝導磁石システム。
- 前記磁石は、環状であってかつ前記磁石の軸が垂直極低温容器の中で垂直になるように配置されている、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の超伝導磁石システム。
- 超伝導磁石を極低温に冷却する方法であって、
極低温流体により冷却されるように、前記磁石が収容されている内部リザーバに前記極低温流体を供給するステップと、
前記磁石に超伝導電流の流れを起こすために前記磁石に電流を供給するステップと、
前記磁石で前記超伝導電流の流れが持続している状態で、前記磁石に対する電流の前記供給を停止するステップと、
極低温クーラーの通常運転時に、前記内部リザーバから蒸発した極低温流体を前記極低温クーラーを用いて凝縮し、前記凝縮された極低温流体を前記内部リザーバに戻すステップと、
通常運転時に前記内部リザーバの熱負荷を減少させるために、前記内部リザーバを取り囲んでいる中実の熱遮蔽体を、この熱遮蔽体に熱的に結合された前記極低温クーラーを用いて冷却するステップと、
前記極低温クーラーの前記通常運転を損なう停電または不具合が生じた場合に、前記内部リザーバの前記熱負荷を減少させるために、慣性遮蔽体を前記内部リザーバから蒸発した極低温流体で冷却するステップであって、前記慣性遮蔽体は、前記内部リザーバを取り囲んでいるとともに、前記内部リザーバと前記熱遮蔽体との間の環状空間に配置されているステップとを含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB0523499.2 | 2005-11-18 | ||
GBGB0523499.2A GB0523499D0 (en) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | Superconducting magnet systems |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008540704A Division JP2009516381A (ja) | 2005-11-18 | 2006-11-16 | 超伝導磁石システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013008975A true JP2013008975A (ja) | 2013-01-10 |
Family
ID=35580275
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008540704A Pending JP2009516381A (ja) | 2005-11-18 | 2006-11-16 | 超伝導磁石システム |
JP2012156741A Pending JP2013008975A (ja) | 2005-11-18 | 2012-07-12 | 超伝導磁石システム |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008540704A Pending JP2009516381A (ja) | 2005-11-18 | 2006-11-16 | 超伝導磁石システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110039707A1 (ja) |
EP (1) | EP1949391A1 (ja) |
JP (2) | JP2009516381A (ja) |
GB (1) | GB0523499D0 (ja) |
WO (1) | WO2007057709A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011203107A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Kobe Steel Ltd | 臨床検査用nmr分析装置 |
KR20130063281A (ko) * | 2011-12-06 | 2013-06-14 | 한국기초과학지원연구원 | 초전도 자석 냉각 시스템 |
US10109407B2 (en) * | 2014-01-24 | 2018-10-23 | Nadder Pourrahimi | Structural support for conduction-cooled superconducting magnets |
WO2016092417A1 (en) | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for maintaining vacuum in superconducting magnet system in event of a loss of cooling |
CN116313372B (zh) * | 2023-05-23 | 2023-08-11 | 宁波健信超导科技股份有限公司 | 一种超导磁体及其冷却系统和方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6489405A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-03 | Toshiba Corp | Heat insulating container |
JPH04116907A (ja) * | 1990-09-07 | 1992-04-17 | Toshiba Corp | 超電導冷却装置 |
JPH0774019A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-03-17 | Toshiba Corp | 極低温冷却システム |
US5960868A (en) * | 1997-02-25 | 1999-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Adiabatic apparatus |
JP2001143922A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Toshiba Corp | 超電導磁石とその保護回路 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4223540A (en) * | 1979-03-02 | 1980-09-23 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dewar and removable refrigerator for maintaining liquefied gas inventory |
JPS6290910A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-04-25 | Toshiba Corp | 極低温装置 |
US4689970A (en) * | 1985-06-29 | 1987-09-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cryogenic apparatus |
JPS62258977A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | 株式会社東芝 | 極低温装置 |
JPH0278281A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Hitachi Ltd | 吸着器付クライオスタツト |
US5144810A (en) * | 1988-11-09 | 1992-09-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Multi-stage cold accumulation type refrigerator and cooling device including the same |
US5092130A (en) * | 1988-11-09 | 1992-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Multi-stage cold accumulation type refrigerator and cooling device including the same |
JPH0796974B2 (ja) * | 1988-11-09 | 1995-10-18 | 三菱電機株式会社 | 多段式蓄冷型冷凍機及びそれを組み込んだ冷却装置 |
JP2961619B2 (ja) * | 1989-06-21 | 1999-10-12 | 株式会社日立製作所 | 冷却手段付きクライオスタット |
JPH05332655A (ja) * | 1992-06-02 | 1993-12-14 | Daikin Ind Ltd | 極低温冷凍機の取付装置 |
JPH10282200A (ja) * | 1997-04-09 | 1998-10-23 | Aisin Seiki Co Ltd | 超電導磁石システムの冷却装置 |
DE10033410C1 (de) * | 2000-07-08 | 2002-05-23 | Bruker Biospin Gmbh | Kreislaufkryostat |
DE10137552C1 (de) * | 2001-08-01 | 2003-01-30 | Karlsruhe Forschzent | Einrichtung mit einem Kryogenerator zur Rekondensation von tiefsiedenden Gasen des aus einem Flüssiggas-Behälter verdampfenden Gases |
JP3824587B2 (ja) * | 2003-01-29 | 2006-09-20 | 東海旅客鉄道株式会社 | 超電導磁石装置 |
JP4494027B2 (ja) * | 2004-01-26 | 2010-06-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 極低温装置 |
GB0403113D0 (en) * | 2004-02-12 | 2004-03-17 | Magnex Scient Ltd | Superconducting magnet systems |
DE102004037173B3 (de) * | 2004-07-30 | 2005-12-15 | Bruker Biospin Ag | Vorrichtung zur kryogenverlustfreien Kühlung einer Kryostatanordnung |
-
2005
- 2005-11-18 GB GBGB0523499.2A patent/GB0523499D0/en not_active Ceased
-
2006
- 2006-11-16 US US12/094,077 patent/US20110039707A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-16 EP EP06808756A patent/EP1949391A1/en not_active Withdrawn
- 2006-11-16 JP JP2008540704A patent/JP2009516381A/ja active Pending
- 2006-11-16 WO PCT/GB2006/050392 patent/WO2007057709A1/en active Application Filing
-
2012
- 2012-07-12 JP JP2012156741A patent/JP2013008975A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6489405A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-03 | Toshiba Corp | Heat insulating container |
JPH04116907A (ja) * | 1990-09-07 | 1992-04-17 | Toshiba Corp | 超電導冷却装置 |
JPH0774019A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-03-17 | Toshiba Corp | 極低温冷却システム |
US5960868A (en) * | 1997-02-25 | 1999-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Adiabatic apparatus |
JP2001143922A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Toshiba Corp | 超電導磁石とその保護回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB0523499D0 (en) | 2005-12-28 |
JP2009516381A (ja) | 2009-04-16 |
EP1949391A1 (en) | 2008-07-30 |
WO2007057709A1 (en) | 2007-05-24 |
US20110039707A1 (en) | 2011-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2519786B1 (en) | Cryo-cooling system with a tubular thermal switch | |
JP4031121B2 (ja) | クライオスタット装置 | |
EP1586833A2 (en) | Cooling apparatus | |
JP6450459B2 (ja) | 少なくとも下層部分において互いに液密に分割された第1のヘリウム槽と第2のヘリウム槽とを有するクライオスタット | |
JP4417247B2 (ja) | 超伝導磁石と冷凍ユニットとを備えたmri装置 | |
US20070089432A1 (en) | Cryostat configuration with cryocooler | |
US20150332829A1 (en) | Cryogenic cooling system | |
JP2011125686A (ja) | 超伝導マグネット向けの冷却システム及び方法 | |
JP2013008975A (ja) | 超伝導磁石システム | |
US10082549B2 (en) | System and method for cooling a magnetic resonance imaging device | |
CN107110928B (zh) | 用于冷却磁共振成像装置的系统和方法 | |
US20160187435A1 (en) | Cooling system and method for a magnetic resonance imaging device | |
WO2013172148A1 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージング装置用ガス回収装置、および、磁気共鳴イメージング装置の運転方法 | |
JP2008249201A (ja) | 再凝縮装置、その取り付け方法およびそれを用いた超電導磁石 | |
JP5833284B2 (ja) | 冷却装置 | |
US20090224862A1 (en) | Magnetic apparatus and method | |
US10732239B2 (en) | Cryogen-free magnet system comprising a magnetocaloric heat sink | |
JP6644889B2 (ja) | 磁気共鳴撮像(mri)装置及びmri装置用のクライオスタット | |
JP2010035596A (ja) | 生体磁場計測装置 | |
JP2007078310A (ja) | 極低温冷却装置 | |
GB2436136A (en) | Apparatus for cooling utilising the free circulation of a gaseous cryogen | |
WO2020234178A1 (en) | Accelerated cooldown of low-cryogen magnetic resonance imaging (mri) magnets | |
JP2021510931A (ja) | 熱電池を有する超電導磁石 | |
Chang et al. | Helium boil-off experiments for a superconducting magnet cryostat with pulse tube cryocooler | |
KR20230121187A (ko) | 히트파이프를 이용한 초전도 자석 냉각 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130829 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140123 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140731 |