JP2018195736A - 超電導コイル、超電導マグネット及び超電導機器 - Google Patents

Abstract

【課題】向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る超電導コイルを提供する。【解決手段】超電導コイル１は、導電接続部５を介して互いに直列接続される第１の超電導線材（３）と第２の超電導線材（４）とを含む。第１の超電導線材（３）は、第１の余長部分３ｂを含む。第１の余長部分３ｂは、第１の端部３ｔを有する。第２の超電導線材は、導電接続部５に接続される第２の端部４ｓを有する。超電導コイル１の周方向において、第１の端部３ｔは、第１の間隔ｇ1を空けて、第２の端部４ｓに対向している。第１の間隔ｇ1は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。【選択図】図３

Description

本発明は、超電導コイル、超電導マグネット及び超電導機器に関する。

１つ以上の導電接続部を介して互いに直列接続された複数の超電導線材を巻き回すことによって形成された超電導コイルが知られている（特許文献１を参照）。

特開２０１１−１８５３６号公報

特許文献１に開示された超電導コイルでは、複数の超電導線材の端部同士を複数の超電導線材の厚さ方向に重ねて、複数の超電導線材の端部同士を１つ以上の導電接続部を介して接続されている。そのため、１つ以上の導電接続部の近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材に超電導コイルの径方向の段差が生じる。１つ以上の導電接続部の近傍において、超電導コイルによって形成される磁場の均一性が低下する。１つ以上の導電接続部の近傍において、設計からのずれが大きい磁場が発生する。

本発明の一態様の目的は、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る超電導コイルを提供することである。本発明の別の態様の目的は、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る超電導マグネットを提供することである。本発明の別の態様の目的は、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る超電導機器を提供することである。

本発明の一態様に係る超電導コイルは、複数の超電導線材と、複数の超電導線材を直列接続する１つ以上の導電接続部とを備える。複数の超電導線材の各々は、超電導コイルの巻回し軸を中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材と第２の超電導線材とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイルの径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つに接触する第１の超電導線材の第１の部分から延在する第１の余長部分を含む。第１の余長部分は、超電導コイルの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第１の余長部分は、第１の部分の側とは反対側に第１の端部を有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つに接続される第２の端部を有する。超電導コイルの周方向において、第１の端部は、第１の間隔を空けて、第２の端部に対向している。第１の間隔は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

本発明の一態様に係る超電導コイルは、複数の超電導線材と、複数の超電導線材を直列接続する１つ以上の導電接続部とを備える。複数の超電導線材の各々は、超電導コイルの巻回し軸を中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材と第２の超電導線材とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイルの径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つに接触する第１の超電導線材の第１の部分から延在する第１の余長部分を含む。第１の余長部分は、超電導コイルの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第１の余長部分は、第１の部分の側とは反対側に第１の端部を有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つに接触する第２の超電導線材の第２の部分から延在する第２の余長部分を含む。第２の余長部分は、超電導コイルの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第２の余長部分は、第２の部分の側とは反対側に第２の端部を有する。超電導コイルの周方向において、第１の端部は、第２の間隔を空けて、第２の端部に対向している。第２の間隔は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

本発明の一態様に係る超電導コイルは、複数の超電導線材と、複数の超電導線材を直列接続する１つ以上の導電接続部とを備える。複数の超電導線材の各々は、超電導コイルの巻回し軸を中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材と第２の超電導線材とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイルの径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つに接続される第１の端部を有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つに接触する第２の超電導線材の第２の部分から延在する第２の余長部分を含む。第２の余長部分は、超電導コイルの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第２の余長部分は、第２の部分の側とは反対側に第２の端部を有する。超電導コイルの周方向において、第１の端部は、第３の間隔を空けて第２の端部に対向している。第３の間隔は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

本発明の一態様に係る超電導コイルは、複数の超電導線材と、複数の超電導線材を直列接続する１つ以上の導電接続部と、１つ以上のダミー線材とを備える。複数の超電導線材の各々は、超電導コイルの巻回し軸を中心に渦巻き形状に巻回されている。１つ以上のダミー線材は、超電導コイルの巻回し軸を中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材と第２の超電導線材とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイルの径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つに接続される第１の端部を有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部の１つに接続される第２の端部を有する。１つ以上のダミー線材の１つは、第３の端部と、第３の端部とは反対側に第４の端部とを有する。超電導コイルの周方向において、第１の端部は、第４の間隔を空けて、第３の端部に対向している。第４の間隔は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。超電導コイルの周方向において、第２の端部は、第５の間隔を空けて、第４の端部に対向している。第５の間隔は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

本発明の一態様に係る超電導マグネットは、本発明の一態様に係る超電導コイルと、上記の超電導コイルを収容するクライオスタットと、上記の超電導コイルを冷却する冷凍機とを備える。

本発明の一態様に係る超電導機器は、本発明の一態様に係る超電導マグネットを備える。

上記によれば、超電導コイルは、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。上記によれば、超電導マグネットは、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。上記によれば、超電導機器は、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

実施の形態１に係る超電導コイルの概略断面図である。 実施の形態１に係る超電導コイルの、図１に示される領域ＩＩの概略部分拡大断面図である。 実施の形態１に係る超電導コイルの概略部分拡大断面図である。 実施の形態２に係る超電導コイルの概略断面図である。 実施の形態２に係る超電導コイルの概略部分拡大断面図である。 実施の形態３に係る超電導コイルの概略断面図である。 実施の形態３に係る超電導コイルの概略部分拡大断面図である。 実施の形態４に係る超電導コイルの概略断面図である。 実施の形態４に係る超電導コイルの概略部分拡大断面図である。 実施の形態５に係る超電導コイルの概略断面図である。 実施の形態６に係る超電導マグネットの概略断面図である。 実施の形態７に係る超電導機器の概略側面図である。

[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

（１）本発明の一態様に係る超電導コイル１は、複数の超電導線材３，４，６と、複数の超電導線材３，４，６を直列接続する１つ以上の導電接続部５，７とを備える。複数の超電導線材３，４，６の各々は、超電導コイル１の巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材３，４，６は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）を介して互いに直列接続される第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）と第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイル１の径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つに接触する第１の超電導線材の第１の部分３ａから延在する第１の余長部分３ｂを含む。第１の余長部分３ｂは、超電導コイル１の動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第１の余長部分３ｂは、第１の部分３ａの側とは反対側に第１の端部３ｔを有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つに接続される第２の端部４ｓを有する。超電導コイル１の周方向において、第１の端部３ｔは、第１の間隔ｇ₁を空けて、第２の端部４ｓに対向している。第１の間隔ｇ₁は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

１０ｍｍ以下の第１の間隔ｇ₁で第２の超電導線材に対向する第１の余長部分３ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１の径方向の段差が生じることを防止し得る。そのため、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、超電導コイル１によって形成される磁場の均一性が向上する。１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、設計からのずれが低減された磁場が得られる。本発明の一態様に係る超電導コイル１は、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

（２）本発明の一態様に係る超電導コイル１ｂは、複数の超電導線材３，４，６と、複数の超電導線材３，４，６を直列接続する１つ以上の導電接続部５，７とを備える。複数の超電導線材３，４，６の各々は、超電導コイル１ｂの巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材３，４，６は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）を介して互いに直列接続される第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）と第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイル１ｂの径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）に接触する第１の超電導線材の第１の部分３ａから延在する第１の余長部分３ｂを含む。第１の余長部分３ｂは、超電導コイル１ｂの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第１の余長部分３ｂは、第１の部分３ａの側とは反対側に第１の端部３ｔを有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）に接触する第２の超電導線材の第２の部分４ａから延在する第２の余長部分４ｂを含む。第２の余長部分４ｂは、超電導コイル１ｂの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第２の余長部分４ｂは、第２の部分４ａの側とは反対側に第２の端部４ｓを有する。超電導コイル１ｂの周方向において、第１の端部３ｔは、第２の間隔ｇ₂を空けて、第２の端部４ｓに対向している。第２の間隔ｇ₂は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

１０ｍｍ以下の第２の間隔ｇ₂で互いに対向する第１の余長部分３ｂ及び第２の余長部分４ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１ｂの径方向の段差が生じることを防止し得る。そのため、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、超電導コイル１ｂによって形成される磁場の均一性が向上する。１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、設計からのずれが低減された磁場が得られる。本発明の一態様に係るの超電導コイル１ｂは、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

（３）本発明の一態様に係る超電導コイル１ｃは、複数の超電導線材３，４，６と、複数の超電導線材３，４，６を直列接続する１つ以上の導電接続部５，７とを備える。複数の超電導線材３，４，６の各々は、超電導コイル１ｃの巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材３，４，６は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）を介して互いに直列接続される第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）と第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイル１ｃの径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つに接続される第１の端部３ｔを有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つに接触する第２の超電導線材の第２の部分４ａから延在する第２の余長部分４ｂを含む。第２の余長部分４ｂは、超電導コイル１ｃの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第２の余長部分４ｂは、第２の部分４ａの側とは反対側に第２の端部４ｓを有する。超電導コイル１ｃの周方向において、第１の端部３ｔは、第３の間隔ｇ₃を空けて第２の端部４ｓに対向している。第３の間隔ｇ₃は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

１０ｍｍ以下の第３の間隔ｇ₃で第１の超電導線材に対向する第２の余長部分４ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１ｃの径方向の段差が生じることを防止し得る。そのため、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、超電導コイル１ｃによって形成される磁場の均一性が向上する。１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、設計からのずれが低減された磁場が得られる。本発明の一態様に係る超電導コイル１ｃは、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

（４）本発明の一態様に係る超電導コイル１ｄは、複数の超電導線材３，４と、複数の超電導線材３，４を直列接続する１つ以上の導電接続部５と、１つ以上のダミー線材１５とを備える。複数の超電導線材３，４の各々は、超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。１つ以上のダミー線材１５は、超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材３，４は、１つ以上の導電接続部５の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）と第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイル１ｄの径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５の１つに接続される第１の端部３ｔを有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５の１つに接続される第２の端部４ｓを有する。１つ以上のダミー線材１５の１つは、第３の端部１５ｓと、第３の端部１５ｓとは反対側に第４の端部１５ｔとを有する。超電導コイル１ｄの周方向において、第１の端部３ｔは、第４の間隔ｇ₄を空けて、第３の端部１５ｓに対向している。第４の間隔ｇ₄は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。超電導コイル１ｄの周方向において、第２の端部４ｓは、第５の間隔ｇ₅を空けて、第４の端部１５ｔに対向している。第５の間隔ｇ₅は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

１０ｍｍ以下の第４の間隔ｇ₄で第１の超電導線材に対向しかつ１０ｍｍ以下の第５の間隔ｇ₅で第２の超電導線材に対向する１つ以上のダミー線材１５は、１つ以上の導電接続部５の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４に超電導コイル１ｄの径方向の段差が生じることを防止し得る。そのため、１つ以上の導電接続部５の１つの近傍において、超電導コイル１ｄによって形成される磁場の均一性が向上する。１つ以上の導電接続部５の１つの近傍において、設計からのずれが低減された磁場が得られる。本発明の一態様に係る超電導コイル１ｄは、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

（５）上記（４）に係る超電導コイル１ｄでは、超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏの方向からの平面視において、第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）は、第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）よりも大きな幅を有する。第１の超電導線材は、第２の超電導線材に対して超電導コイル１ｄの径方向内側に配置されている。第１の超電導線材は、第２の超電導線材よりも小さな曲率半径を有する。そのため、第１の超電導線材は、第２の超電導線材よりも大きな機械的応力を受ける。しかし、第１の超電導線材は、第２の超電導線材よりも大きな幅を有する。第１の超電導線材は、第２の超電導線材よりも大きな機械的強度を有する。そのため、高い信頼性を有する超電導コイル１ｄが得られる。また、第２の超電導線材は、第１の超電導線材よりも小さな幅を有する。そのため、超電導コイル１ｄが小型化され得る。

（６）上記（１）から（５）のいずれかに係る超電導コイル１，１ｂ，１ｃ，１ｄでは、１つ以上の導電接続部５，７は複数の導電接続部５，７であってもよい。超電導コイル１の巻回し軸Ｏから見て、複数の導電接続部５，７は、超電導コイル１，１ｂ，１ｃ，１ｄの半径方向１１に沿って配置されてもよい。複数の導電接続部５，７は、一方向に沿って配列されている。そのため、超電導コイル１，１ｂ，１ｃ，１ｄは、設計からのずれがさらに低減された磁場を発生し得る。

（７）上記（１）から（５）のいずれかに係る超電導コイル１ｅでは、１つ以上の導電接続部５，７は複数の導電接続部５，７であってもよい。超電導コイル１ｅの巻回し軸Ｏの方向からの平面視において、複数の導電接続部５，７は、超電導コイル１ｅの巻回し軸Ｏに関して点対称に配置されてもよい。そのため、本発明の一態様に係る超電導コイル１ｅは、さらに向上された均一性を有する磁場を発生し得る。

（８）本発明の一態様に係る超電導マグネット１００は、上記（１）から（７）に係る超電導コイル１−１ｅのいずれかと、超電導コイル１−１ｅのいずれかを収容するクライオスタット１０５と、超電導コイル１−１ｅのいずれかを冷却する冷凍機１０２とを備える。そのため、本発明の一態様に係る超電導マグネット１００は、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

（９）本発明の一態様に係る超電導機器２００は、上記（８）に係る超電導マグネット１００を備える。そのため、本発明の一態様に係る超電導機器２００は、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

[本発明の実施形態の詳細]
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態の詳細について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。以下に記載する実施の形態の少なくとも一部の構成を任意に組み合わせてもよい。

（実施の形態１）
図１から図３に示されるように、本実施の形態に係る超電導コイル１は、複数の超電導線材３，４，６と、複数の超電導線材３，４，６を直列接続する１つ以上の導電接続部５，７とを備える。本実施の形態に係る超電導コイル１は、絶縁樹脂部材１０をさらに備えてもよい。

複数の超電導線材３，４，６の各々は、超電導コイル１の巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材３，４，６は、複数の酸化物超電導線材であってもよい。複数の酸化物超電導線材は、各々、その延在方向に延びるビスマス（Ｂｉ）系酸化物超電導体と、この酸化物超電導体を被覆するシースとを含んでもよい。シースは、例えば、銀または銀合金により形成されてもよい。複数の超電導線材３，４，６は、１つ以上の導電接続部５，７を介して互いに直列接続されている。

１つ以上の導電接続部５，７は、例えば、はんだで構成されてもよい。１つ以上の導電接続部５，７は、複数の導電接続部５，７であってもよい。図１に示されるように、超電導コイル１の巻回し軸Ｏから見て、複数の導電接続部５，７は、超電導コイル１の半径方向１１に沿って配置されてもよい。１つ以上の導電接続部５，７のうち最も超電導コイル１の巻回し軸Ｏに近い導電接続部５，７と、超電導コイル１の巻回し軸Ｏとの間の距離ｄは、０．０２ｍ以上であってもよく、３．０ｍ以下であってもよい。

複数の超電導線材３，４，６は、１つ以上の導電接続部５，７の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材と第２の超電導線材とを含む。特定的には、複数の超電導線材３，４，６は、１つ以上の導電接続部５，７の各々を介して互いに直列接続される第１の超電導線材と第２の超電導線材とを含んでもよい。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイル１の径方向外側に配置されている。第１の例では、第１の超電導線材は超電導線材３であり、第２の超電導線材は超電導線材４であり、１つ以上の導電接続部５，７の１つは導電接続部５である。第２の例では、第１の超電導線材は超電導線材４であり、第２の超電導線材は超電導線材６であり、１つ以上の導電接続部５，７の１つは導電接続部７である。以下、第１の例について主に説明するが、第２の例における超電導線材４、超電導線材６及び導電接続部７は、それぞれ、第１の例における超電導線材３、超電導線材４及び導電接続部５と同様に構成されてもよい。

第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）に接触する第１の超電導線材の第１の部分３ａから延在する第１の余長部分３ｂを含む。特定的には、第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）は、１つ以上の導電接続部５，７の各々に接触する第１の超電導線材の第１の部分３ａから延在する第１の余長部分３ｂを含んでもよい。複数の超電導線材３，４，６のうち超電導コイル１の最外周に配置される超電導線材を除く全ての超電導線材が、第１の余長部分３ｂを含んでもよい。第１の余長部分３ｂは、超電導コイル１の動作時に超電導電流が流れないように構成されている。具体的には、第１の余長部分３ｂにおいて、第１の超電導線材は他の超電導線材に接続されていない。超電導電流は、第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）から１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）を通って第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）に流れ、第１の余長部分３ｂには流れない。第１の余長部分３ｂは、超電導電流の流路に位置していない。第１の余長部分３ｂは、第１の部分３ａの側とは反対側に第１の端部３ｔを有する。第１の余長部分３ｂの周方向の第１の長さは、超電導コイル１の渦巻き形状の一周の長さよりも小さい。

第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）に接続される第２の端部４ｓを有する。超電導コイル１の周方向において、第１の端部３ｔは、第１の間隔ｇ₁を空けて、第２の端部４ｓに対向している。第１の間隔ｇ₁は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。第１の間隔ｇ₁が１ｍｍ以上であるため、第１の余長部分３ｂが第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）に接触することが防止され得る。１０ｍｍ以下の第１の間隔ｇ₁で第２の超電導線材に対向する第１の余長部分３ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１の径方向の段差が生じることを防止し得る。特定的には、１０ｍｍ以下の第１の間隔ｇ₁で第２の超電導線材に対向する第１の余長部分３ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の各々の近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１の径方向の段差が生じることを防止し得る。

複数の超電導線材３，４，６は、各々、絶縁膜９で被覆されてもよい。絶縁膜９は、各々が超電導コイル１の巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回された複数の超電導線材３，４，６が互いに短絡することを防止する。絶縁膜９は、例えば、樹脂絶縁膜であってもよい。複数の超電導線材３，４，６が１つ以上の導電接続部５，７に接触する複数の超電導線材３，４，６の部分において、複数の超電導線材３，４，６は絶縁膜９から露出している。

絶縁樹脂部材１０は、１つ以上の導電接続部５，７を介して互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６をコイル形状に保持する機能を有する。絶縁樹脂部材１０は、例えば、エポキシ樹脂で構成されてもよい。

本実施の形態の超電導コイル１の製造方法について説明する。
本実施の形態の超電導コイル１の製造方法は、１つ以上の導電接続部５，７を介して複数の超電導線材３，４，６を直列接続することを備える。例えば、はんだを介して複数の超電導線材３，４，６を直列接続する。本実施の形態の超電導コイル１の製造方法は、１つ以上の導電接続部５，７を介して直列接続された複数の超電導線材３，４，６を、巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻き回すことを備える。

本実施の形態の超電導コイル１の製造方法は、１つ以上の導電接続部５，７を介して直列接続された複数の超電導線材３，４，６に絶縁樹脂を含浸させ、それから絶縁樹脂を硬化させることを備える。１つ以上の導電接続部５，７を介して直列接続された複数の超電導線材３，４，６をコイル形状に保持する絶縁樹脂部材１０が形成される。こうして、本実施の形態の超電導コイル１が得られる。

本実施の形態の超電導コイル１の効果について説明する。
本実施の形態の超電導コイル１は、複数の超電導線材３，４，６と、複数の超電導線材３，４，６を直列接続する１つ以上の導電接続部５，７とを備える。複数の超電導線材３，４，６の各々は、超電導コイル１の巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材３，４，６は、１つ以上の導電接続部５，７の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）と第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイル１の径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つに接触する第１の超電導線材の第１の部分３ａから延在する第１の余長部分３ｂを含む。第１の余長部分３ｂは、超電導コイル１の動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第１の余長部分３ｂは、第１の部分３ａの側とは反対側に第１の端部３ｔを有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つに接続される第２の端部４ｓを有する。超電導コイル１の周方向において、第１の端部３ｔは、第１の間隔ｇ₁を空けて、第２の端部４ｓに対向している。第１の間隔ｇ₁は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

１０ｍｍ以下の第１の間隔ｇ₁で第２の超電導線材に対向する第１の余長部分３ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１の径方向の段差が生じることを防止し得る。そのため、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、超電導コイル１によって形成される磁場の均一性が向上する。１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、設計からのずれが低減された磁場が得られる。本実施の形態の超電導コイル１は、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

本実施の形態の超電導コイル１では、１つ以上の導電接続部５，７は複数の導電接続部５，７であってもよい。超電導コイル１の巻回し軸Ｏから見て、複数の導電接続部５，７は、超電導コイル１の半径方向１１に沿って配置されてもよい。複数の導電接続部５，７は、一方向に沿って配列されている。そのため、本実施の形態の超電導コイル１は、設計からのずれがさらに低減された磁場を発生し得る。

（実施の形態２）
図４及び図５を参照して、実施の形態２の超電導コイル１ｂについて説明する。本実施の形態の超電導コイル１ｂは、実施の形態１の超電導コイル１と同様の構成を備えるが、以下の点で主に異なる。

第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）は、１つ以上の導電接続部５，７の１つに接触する第２の超電導線材の第２の部分４ａから延在する第２の余長部分４ｂを含む。特定的には、第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）は、１つ以上の導電接続部５，７の各々に接触する第２の超電導線材の第２の部分４ａから延在する第２の余長部分４ｂを含んでもよい。複数の超電導線材３，４，６のうち超電導コイル１ｂの最内周に配置される超電導線材を除く全ての超電導線材が、第２の余長部分４ｂを含んでもよい。第２の余長部分４ｂは、超電導コイル１ｂの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。具体的には、第２の余長部分４ｂにおいて、第２の超電導線材は他の超電導線材に接続されていない。超電導電流は、第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）から１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）を通って第２の超電導線材に流れ、第２の余長部分４ｂには流れない。第２の余長部分４ｂは、超電導電流の流路に位置していない。第１の余長部分３ｂの周方向の第１の長さと第２の余長部分４ｂの周方向の第２の長さとの和は、超電導コイル１ｂの渦巻き形状の一周の長さよりも小さい。

第２の余長部分４ｂは、第２の部分４ａの側とは反対側に第２の端部４ｓを有する。超電導コイル１ｂの周方向において、第１の端部３ｔは、第２の間隔ｇ₂を空けて、第２の端部４ｓに対向している。第２の間隔ｇ₂は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。第２の間隔ｇ₂が１ｍｍ以上であるため、第１の余長部分３ｂが第２の余長部分４ｂに接触することが防止され得る。１０ｍｍ以下の第２の間隔ｇ₂で互いに対向する第１の余長部分３ｂ及び第２の余長部分４ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１ｂの径方向の段差が生じることを防止し得る。特定的には、１０ｍｍ以下の第２の間隔ｇ₂で互いに対向する第１の余長部分３ｂ及び第２の余長部分４ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の各々の近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１ｂの径方向の段差が生じることを防止し得る。

本実施の形態の超電導コイル１ｂは、以下のように、実施の形態１の超電導コイル１と同様の効果を奏する。

本実施の形態の超電導コイル１ｂは、複数の超電導線材３，４，６と、複数の超電導線材３，４，６を直列接続する１つ以上の導電接続部５，７とを備える。複数の超電導線材３，４，６の各々は、超電導コイル１ｂの巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材３，４，６は、１つ以上の導電接続部５，７の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）と第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイル１ｂの径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）に接触する第１の超電導線材の第１の部分３ａから延在する第１の余長部分３ｂを含む。第１の余長部分３ｂは、超電導コイル１ｂの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第１の余長部分３ｂは、第１の部分３ａの側とは反対側に第１の端部３ｔを有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）に接触する第２の超電導線材の第２の部分４ａから延在する第２の余長部分４ｂを含む。第２の余長部分４ｂは、超電導コイル１ｂの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第２の余長部分４ｂは、第２の部分４ａの側とは反対側に第２の端部４ｓを有する。超電導コイル１ｂの周方向において、第１の端部３ｔは、第２の間隔ｇ₂を空けて、第２の端部４ｓに対向している。第２の間隔ｇ₂は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

１０ｍｍ以下の第２の間隔ｇ₂で互いに対向する第１の余長部分３ｂ及び第２の余長部分４ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１ｂの径方向の段差が生じることを防止し得る。そのため、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、超電導コイル１ｂによって形成される磁場の均一性が向上する。１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、設計からのずれが低減された磁場が得られる。本実施の形態の超電導コイル１ｂは、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

（実施の形態３）
図６及び図７を参照して、実施の形態３の超電導コイル１ｃについて説明する。本実施の形態の超電導コイル１ｃは、実施の形態１の超電導コイル１と同様の構成を備えるが、以下の点で主に異なる。

第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）に接続される第１の端部３ｔを有する。本実施の形態の超電導コイル１ｃでは、第１の超電導線材は第１の余長部分３ｂ（図３を参照）を含んでいない。

第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）は、１つ以上の導電接続部５，７の１つに接触する第２の超電導線材の第２の部分４ａから延在する第２の余長部分４ｂを含む。特定的には、第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）は、１つ以上の導電接続部５，７の各々に接触する第２の超電導線材の第２の部分４ａから延在する第２の余長部分４ｂを含んでもよい。複数の超電導線材３，４，６のうち超電導コイル１ｃの最内周に配置される超電導線材を除く全ての超電導線材が、第２の余長部分４ｂを含んでもよい。第２の余長部分４ｂは、超電導コイル１ｃの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。具体的には、第２の余長部分４ｂにおいて、第２の超電導線材は他の超電導線材に接続されていない。超電導電流は、第１の超電導線材から１つ以上の導電接続部５，７の１つを通って第２の超電導線材に流れ、第２の余長部分４ｂには流れない。第２の余長部分４ｂは、超電導電流の流路に位置していない。第２の余長部分４ｂの周方向の第２の長さは、超電導コイル１ｂの渦巻き形状の一周の長さよりも小さい。

第２の余長部分４ｂは、第２の部分４ａの側とは反対側に第２の端部４ｓを有する。超電導コイル１ｃの周方向において、第１の端部３ｔは、第３の間隔ｇ₃を空けて第２の端部４ｓに対向している。第３の間隔ｇ₃は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。第３の間隔ｇ₃が１ｍｍ以上であるため、第２の余長部分４ｂが第１の超電導線材に接触することが防止され得る。１０ｍｍ以下の第３の間隔ｇ₃で第１の超電導線材に対向する第２の余長部分４ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１ｃの径方向の段差が生じることを防止し得る。特定的には、１０ｍｍ以下の第３の間隔ｇ₃で第１の超電導線材に対向する第２の余長部分４ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の各々の近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１ｃの径方向の段差が生じることを防止し得る。

本実施の形態の超電導コイル１ｃは、以下のように、実施の形態１の超電導コイル１と同様の効果を奏する。

本実施の形態の超電導コイル１ｃは、複数の超電導線材３，４，６と、複数の超電導線材３，４，６を直列接続する１つ以上の導電接続部５，７とを備える。複数の超電導線材３，４，６の各々は、超電導コイル１ｃの巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材３，４，６は、１つ以上の導電接続部５，７の１つ（例えば、導電接続部５）を介して互いに直列接続される第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）と第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイル１ｃの径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つに接続される第１の端部３ｔを有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５，７の１つに接触する第２の超電導線材の第２の部分４ａから延在する第２の余長部分４ｂを含む。第２の余長部分４ｂは、超電導コイル１ｃの動作時に超電導電流が流れないように構成されている。第２の余長部分４ｂは、第２の部分４ａの側とは反対側に第２の端部４ｓを有する。超電導コイル１ｃの周方向において、第１の端部３ｔは、第３の間隔ｇ₃を空けて第２の端部４ｓに対向している。第３の間隔ｇ₃は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

１０ｍｍ以下の第３の間隔ｇ₃で第１の超電導線材に対向する第２の余長部分４ｂは、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４，６に超電導コイル１ｃの径方向の段差が生じることを防止し得る。そのため、１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、超電導コイル１ｃによって形成される磁場の均一性が向上する。１つ以上の導電接続部５，７の１つの近傍において、設計からのずれが低減された磁場が得られる。本実施の形態の超電導コイル１ｃは、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

（実施の形態４）
図８及び図９を参照して、実施の形態４の超電導コイル１ｄについて説明する。本実施の形態の超電導コイル１ｄは、実施の形態１の超電導コイル１と同様の構成を備えるが、以下の点で主に異なる。

本実施の形態の超電導コイル１ｄは、１つ以上のダミー線材１５をさらに備える。１つ以上のダミー線材１５は、超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。１つ以上のダミー線材１５は、１つ以上の超電導線材であり、複数の超電導線材３，４と同じ材料で構成されてもよい。複数の超電導線材３，４と同様に、１つ以上のダミー線材１５も、絶縁膜（図示せず）で被覆されてもよい。１つ以上のダミー線材１５は、絶縁体線材であってもよい。１つ以上のダミー線材１５は、絶縁膜（図示せず）で被覆された銀線材のような、絶縁膜（図示せず）で被覆された金属線材であってもよい。１つ以上のダミー線材１５の各々の周方向の第３の長さは、超電導コイル１ｄの渦巻き形状の一周の長さよりも小さい。

複数の超電導線材３，４の第１の熱膨張係数と１つ以上のダミー線材１５の第２の熱膨張係数との間の差は、複数の超電導線材３，４の第１の熱膨張係数の１０％以下であってもよく、複数の超電導線材３，４の第１の熱膨張係数の５％以下であってもよく、複数の超電導線材３，４の第１の熱膨張係数の２％以下であってもよい。超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏの方向からの平面視において、１つ以上のダミー線材１５の第３の幅ｗ₃は、第２の超電導線材の第２の幅ｗ₂に等しくてもよい。

１つ以上のダミー線材１５は、第３の端部１５ｓと、第３の端部１５ｓとは反対側に第４の端部１５ｔとを有する。超電導コイル１ｄの周方向において、第１の端部３ｔは、第４の間隔ｇ₄を空けて、第３の端部１５ｓに対向している。第４の間隔ｇ₄は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。超電導コイル１ｄの周方向において、第２の端部４ｓは、第５の間隔ｇ₅を空けて、第４の端部１５ｔに対向している。第５の間隔ｇ₅は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。第４の間隔ｇ₄が１ｍｍ以上であるため、１つ以上のダミー線材１５が第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）に接触することが防止され得る。第５の間隔ｇ₅が１ｍｍ以上であるため、１つ以上のダミー線材１５が第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）に接触することが防止され得る。１０ｍｍ以下の第４の間隔ｇ₄で第１の超電導線材に対向しかつ１０ｍｍ以下の第５の間隔ｇ₅で第２の超電導線材に対向する１つ以上のダミー線材１５は、１つ以上の導電接続部５の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４に超電導コイル１ｄの径方向の段差が生じることを防止し得る。特定的には、１０ｍｍ以下の第４の間隔ｇ₄で第１の超電導線材に対向しかつ１０ｍｍ以下の第５の間隔ｇ₅で第２の超電導線材に対向する１つ以上のダミー線材１５は、１つ以上の導電接続部５の各々の近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４に超電導コイル１ｄの径方向の段差が生じることを防止し得る。

超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏの方向からの平面視において、第１の超電導線材の第１の幅ｗ₁は、第２の超電導線材の第２の幅ｗ₂よりも大きくてもよい。超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏの方向からの平面視において、第１の超電導線材は、第２の超電導線材よりも大きな幅を有してもよい。そのため、第１の超電導線材は、第２の超電導線材よりも大きな機械的強度（例えば、引張強度または曲げ強度）を有する。引張強度の測定は、超電導線材の臨界電流が９５％に低下する引張応力の値として測定され、この値が大きいほど強度が大きい。曲げ強度は、超電導線材の臨界電流が９５％に低下する曲率直径として測定され、この値が小さいほど強度が大きい。

第１の例では、超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏの方向からの平面視において、複数の超電導線材３，４のうち、１つ以上の導電接続部５の１つよりも内側に位置する内側超電導線材は、複数の超電導線材３，４のうち、１つ以上の導電接続部５の１つ（例えば、導電接続部５）よりも外側に位置する外側超電導線材よりも大きな幅を有してもよい。内側超電導線材は全て同じ第１の幅ｗ₁を有し、超電導コイル１ｄの内周部を構成する。外側超電導線材は全て同じ第２の幅ｗ₂を有し、超電導コイル１ｄの外周部を構成する。第２の例では、超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏの方向からの平面視において、複数の超電導線材３，４は互いに異なる幅を有しており、かつ、超電導コイル１ｄの外側から内側に向かうにつれて次第に増加する幅を有してもよい。

本実施の形態の超電導コイル１ｄの効果は、実施の形態１の超電導コイル１と同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。

本実施の形態の超電導コイル１ｄは、複数の超電導線材３，４と、複数の超電導線材３，４を直列接続する１つ以上の導電接続部５と、１つ以上のダミー線材１５とを備える。複数の超電導線材３，４の各々は、超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。１つ以上のダミー線材１５は、超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏを中心に渦巻き形状に巻回されている。複数の超電導線材３，４は、１つ以上の導電接続部５の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）と第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）とを含む。第２の超電導線材は、第１の超電導線材に対して超電導コイル１ｄの径方向外側に配置されている。第１の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５の１つに接続される第１の端部３ｔを有する。第２の超電導線材は、１つ以上の導電接続部５の１つに接続される第２の端部４ｓを有する。１つ以上のダミー線材１５の１つは、第３の端部１５ｓと、第３の端部１５ｓとは反対側に第４の端部１５ｔとを有する。超電導コイル１ｄの周方向において、第１の端部３ｔは、第４の間隔ｇ₄を空けて、第３の端部１５ｓに対向している。第４の間隔ｇ₄は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。超電導コイル１ｄの周方向において、第２の端部４ｓは、第５の間隔ｇ₅を空けて、第４の端部１５ｔに対向している。第５の間隔ｇ₅は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

１０ｍｍ以下の第４の間隔ｇ₄で第１の超電導線材に対向しかつ１０ｍｍ以下の第５の間隔ｇ₅で第２の超電導線材に対向する１つ以上のダミー線材１５は、１つ以上の導電接続部５の１つの近傍において、互いに直列接続された複数の超電導線材３，４に超電導コイル１ｄの径方向の段差が生じることを防止し得る。そのため、１つ以上の導電接続部５の１つの近傍において、超電導コイル１ｄによって形成される磁場の均一性が向上する。１つ以上の導電接続部５の１つの近傍において、設計からのずれが低減された磁場が得られる。本実施の形態の超電導コイル１ｄは、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

本実施の形態の超電導コイル１ｄでは、超電導コイル１ｄの巻回し軸Ｏの方向からの平面視において、第１の超電導線材（例えば、超電導線材３）は、第２の超電導線材（例えば、超電導線材４）よりも大きな幅を有する。第１の超電導線材は、第２の超電導線材に対して超電導コイル１ｄの径方向内側に配置されている。第１の超電導線材は、第２の超電導線材よりも小さな曲率半径を有する。そのため、第１の超電導線材は、第２の超電導線材よりも大きな機械的応力を受ける。しかし、第１の超電導線材は、第２の超電導線材よりも大きな幅を有する。第１の超電導線材は、第２の超電導線材よりも大きな機械的強度を有する。そのため、高い信頼性を有する超電導コイル１ｄが得られる。また、第２の超電導線材は、第１の超電導線材よりも小さな幅を有する。そのため、超電導コイル１ｄが小型化され得る。

（実施の形態５）
図１０を参照して、実施の形態５の超電導コイル１ｅについて説明する。本実施の形態の超電導コイル１ｅは、実施の形態１の超電導コイル１と同様の構成を備え、同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。

本実施の形態の超電導コイル１ｅでは、１つ以上の導電接続部５，７は複数の導電接続部５，７であってもよい。超電導コイル１ｅの巻回し軸Ｏの方向からの平面視において、複数の導電接続部５，７は、超電導コイル１ｅの巻回し軸Ｏに関して点対称に配置されてもよい。そのため、本実施の形態の超電導コイル１ｅは、さらに向上された均一性を有する磁場を発生し得る。

（実施の形態６）
図１１を参照して、実施の形態６の超電導マグネット１００について説明する。

本実施の形態の超電導マグネット１００は、実施の形態１の超電導コイル１と、超電導コイル１を収容するクライオスタット１０５と、超電導コイル１を冷却する冷凍機１０２とを主に備える。超電導マグネット１００は、実施の形態１の超電導コイル１に代えて、実施の形態２−５の超電導コイル１ｂ−１ｅのいずれかを備えてもよい。特定的には、超電導マグネット１００は、クライオスタット１０５の内部に保持された熱シールド１０６と、超電導コイル１を含む超電導コイル体１１０と、磁性体シールド１４０とをさらに備えてもよい。

超電導コイル１を含む超電導コイル体１１０は、クライオスタット１０５内に収容されている。超電導コイル体１１０は、熱シールド１０６の内部に保持されている。超電導コイル体１１０は、複数の超電導コイル１と、上方支持部１１４と、下方支持部１１１とを含む。複数の超電導コイル１は積層されている。積層された超電導コイル１の上端面および下端面を上方支持部１１４と下方支持部１１１とが挟むように配置されている。

積層された超電導コイル１の上端面上と、積層された超電導コイル１の下端面上とに冷却板１１３が配置されている。互いに隣接する超電導コイル１の間にも冷却板（図示せず）が配置されている。冷却板１１３は、一方端が冷凍機１０２の第２冷却ヘッド１３１に接続されている。互いに隣接する超電導コイル１の間に配置された冷却板（図示せず）も、その一方端が第２冷却ヘッド１３１に接続されている。冷凍機１０２の第１冷却ヘッド１３２は熱シールド１０６の壁部に接続されてもよい。そのため、冷凍機１０２によって熱シールド１０６の壁部も冷却され得る。

超電導コイル体１１０の下方支持部１１１は、超電導コイル１の平面形状より大きいサイズを有する。下方支持部１１１は、複数の支持部材１１５によって熱シールド１０６に固定されている。複数の支持部材１１５は、棒状の部材であって、熱シールド１０６の上壁と下方支持部１１１の外周部とを接続している。複数の支持部材１１５が超電導コイル体１１０の外周部に配置されている。支持部材１１５は、互いに同じ間隔を隔てて超電導コイル１を囲むように配置されている。

超電導コイル体１１０を保持する熱シールド１０６は、接続部１２０によってクライオスタット１０５に接続されている。接続部１２０は、超電導コイル体１１０の中心軸を囲むように、超電導コイル体１１０の外周部に沿って等間隔で配置されている。接続部１２０は、クライオスタット１０５の蓋体１３５と熱シールド１０６の上壁とを接続している。

クライオスタット１０５の蓋体１３５の上部から熱シールド１０６の内部まで延在するように冷凍機１０２が配置されている。具体的には、蓋体１３５の上部表面の上方に冷凍機１０２の本体部１３３およびモータ１３４が配置される。本体部１３３から熱シールド１０６の内部にまで到達するように冷凍機１０２が配置されている。

冷凍機１０２は、たとえばギフォード・マクマホン式冷凍機であってもよい。冷凍機１０２は、配管１３７を通じて、冷媒を圧縮するコンプレッサ（図示せず）に接続されている。コンプレッサで高圧に圧縮された冷媒（たとえば、ヘリウムガス）は冷凍機１０２に供給される。この冷媒がモータ１３４により駆動されるディスプレーサにより膨張されることにより、冷凍機１０２に内設された蓄冷材が冷却される。膨張することにより低圧となった冷媒はコンプレッサに戻されて再び高圧化される。

冷凍機１０２の第１冷却ヘッド１３２が熱シールド１０６を冷却することによって外部の熱が熱シールド１０６内に侵入することが防止される。冷凍機１０２の第２冷却ヘッド１３１が冷却板１１３を介して超電導コイル１を冷却する。こうして、超電導コイル１は超電導状態となる。

クライオスタット１０５は、クライオスタット本体部１３６と蓋体１３５とを含む。本体部１３３およびモータ１３４の周囲は、磁性体シールド１４０によって囲まれている。磁性体シールド１４０は、超電導コイル体１１０から発生した磁場の一部がモータ１３４に侵入することを防止し得る。

超電導マグネット１００には、クライオスタット１０５および熱シールド１０６を貫通し、クライオスタット１０５の蓋体１３５からクライオスタット本体部１３６の底壁まで到達する開口部１０７が形成されている。開口部１０７は、超電導コイル体１１０の超電導コイル１の中央部を貫通するように配置されている。被検知体２１０（図１２を参照）が開口部１０７の内部に配置されて、被検知体２１０に超電導コイル体１１０から発生した磁場が印加される。

本実施の形態の超電導マグネット１００の効果について説明する。本実施の形態の超電導マグネット１００は、超電導コイル１−１ｅのいずれかと、超電導コイル１−１ｅのいずれかを収容するクライオスタット１０５と、超電導コイル１−１ｅのいずれかを冷却する冷凍機１０２とを備える。そのため、本実施の形態の超電導マグネット１００は、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。

（実施の形態７）
図１２を参照して、実施の形態７の超電導機器２００について説明する。本実施の形態の超電導機器２００は、例えば、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置であってもよい。

本実施の形態の超電導機器２００は、実施の形態６の超電導マグネット１００を主に備える。本実施の形態の超電導機器２００は、可動台２０２と制御部２０８とをさらに備えてもよい。可動台２０２は、被検知体２１０が載置される天板２０５と、天板２０５を移動させる駆動部２０４とを含む。制御部２０８は、超電導マグネット１００と、駆動部２０４とに接続されている。

制御部２０８は、超電導マグネット１００を駆動して、超電導マグネット１００の開口部１０７内に均一な磁場を発生させる。制御部２０８は、可動台２０２を移動させて、可動台２０２上に載置された被検知体２１０を超電導マグネット１００の開口部１０７内に進入させる。被検知体２１０の撮像を終えると、制御部２０８は可動台２０２を移動させて、可動台２０２上に載置された被検知体２１０を超電導マグネット１００の開口部１０７から退出させる。

本実施の形態の超電導機器２００の効果について説明する。本実施の形態の超電導機器２００は、超電導マグネット１００を備える。そのため、本実施の形態の超電導機器２００は、向上された均一性を有しかつ設計からのずれが低減された磁場を発生し得る。本実施の形態の超電導機器２００を用いて、被検知体２１０は精度よく撮像され得る。

今回開示された実施の形態１−７はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態１−７ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ 超電導コイル
３，４，６ 超電導線材
３ａ 第１の部分
３ｂ 第１の余長部分
３ｔ 第１の端部
４ａ 第２の部分
４ｂ 第２の余長部分
４ｓ 第２の端部
５，７ 導電接続部
９ 絶縁膜
１０ 絶縁樹脂部材
１１ 半径方向
１５ ダミー線材
１５ｓ 第３の端部
１５ｔ 第４の端部
１００ 超電導マグネット
１０２ 冷凍機
１０５ クライオスタット
１０６ 熱シールド
１０７ 開口部
１１０ 超電導コイル体
１１１ 下方支持部
１１３ 冷却板
１１４ 上方支持部
１１５ 支持部材
１２０ 接続部
１３１ 第２冷却ヘッド
１３２ 第１冷却ヘッド
１３３ 本体部
１３４ モータ
１３５ 蓋体
１３６ クライオスタット本体部
１３７ 配管
１４０ 磁性体シールド
２００ 超電導機器
２０２ 可動台
２０４ 駆動部
２０５ 天板
２０８ 制御部
２１０ 被検知体
Ｏ 巻回し軸

Claims (9)

1. 超電導コイルであって、
   各々が前記超電導コイルの巻回し軸を中心に渦巻き形状に巻回された複数の超電導線材と、
   前記複数の超電導線材を直列接続する１つ以上の導電接続部とを備え、
   前記複数の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材と第２の超電導線材とを含み、前記第２の超電導線材は、前記第１の超電導線材に対して前記超電導コイルの径方向外側に配置され、
   前記第１の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の前記１つに接触する前記第１の超電導線材の第１の部分から延在する第１の余長部分を含み、前記第１の余長部分は、前記超電導コイルの動作時に超電導電流が流れないように構成されており、前記第１の余長部分は、前記第１の部分の側とは反対側に第１の端部を有し、
   前記第２の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の前記１つに接続される第２の端部を有し、
   前記超電導コイルの周方向において、前記第１の端部は、第１の間隔を空けて、前記第２の端部に対向しており、前記第１の間隔は１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、超電導コイル。
2. 超電導コイルであって、
   各々が前記超電導コイルの巻回し軸を中心に渦巻き形状に巻回された複数の超電導線材と、
   前記複数の超電導線材を直列接続する１つ以上の導電接続部とを備え、
   前記複数の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材と第２の超電導線材とを含み、前記第２の超電導線材は、前記第１の超電導線材に対して前記超電導コイルの径方向外側に配置され、
   前記第１の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の前記１つに接触する前記第１の超電導線材の第１の部分から延在する第１の余長部分を含み、前記第１の余長部分は、前記超電導コイルの動作時に超電導電流が流れないように構成されており、前記第１の余長部分は、前記第１の部分の側とは反対側に第１の端部を有し、
   前記第２の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の前記１つに接触する前記第２の超電導線材の第２の部分から延在する第２の余長部分を含み、前記第２の余長部分は、前記超電導コイルの動作時に前記超電導電流が流れないように構成されており、前記第２の余長部分は、前記第２の部分の側とは反対側に第２の端部を有し、
   前記超電導コイルの周方向において、前記第１の端部は、第２の間隔を空けて、前記第２の端部に対向しており、前記第２の間隔は１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、超電導コイル。
3. 超電導コイルであって、
   各々が前記超電導コイルの巻回し軸を中心に渦巻き形状に巻回された複数の超電導線材と、
   前記複数の超電導線材を直列接続する１つ以上の導電接続部とを備え、
   前記複数の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材と第２の超電導線材とを含み、前記第２の超電導線材は、前記第１の超電導線材に対して前記超電導コイルの径方向外側に配置され、
   前記第１の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の前記１つに接続される第１の端部を有し、
   前記第２の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の前記１つに接触する前記第２の超電導線材の第２の部分から延在する第２の余長部分を含み、前記第２の余長部分は、前記超電導コイルの動作時に超電導電流が流れないように構成されており、前記第２の余長部分は、前記第２の部分の側とは反対側に第２の端部を有し、
   前記超電導コイルの周方向において、前記第１の端部は、第３の間隔を空けて前記第２の端部に対向しており、前記第３の間隔は１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、超電導コイル。
4. 超電導コイルであって、
   各々が前記超電導コイルの巻回し軸を中心に渦巻き形状に巻回された複数の超電導線材と、
   前記複数の超電導線材を直列接続する１つ以上の導電接続部と、
   前記超電導コイルの前記巻回し軸を中心に渦巻き形状に巻回された１つ以上のダミー線材とを備え、
   前記複数の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の１つを介して互いに直列接続される第１の超電導線材と第２の超電導線材とを含み、前記第２の超電導線材は、前記第１の超電導線材に対して前記超電導コイルの径方向外側に配置され、
   前記第１の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の前記１つに接続される第１の端部を有し、
   前記第２の超電導線材は、前記１つ以上の導電接続部の前記１つに接続される第２の端部を有し、
   前記１つ以上のダミー線材の１つは、第３の端部と、前記第３の端部とは反対側に第４の端部とを有し、
   前記超電導コイルの周方向において、前記第１の端部は、第４の間隔を空けて、前記第３の端部に対向しており、前記第４の間隔は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、
   前記超電導コイルの前記周方向において、前記第２の端部は、第５の間隔を空けて、前記第４の端部に対向しており、前記第５の間隔は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、超電導コイル。
5. 前記超電導コイルの前記巻回し軸の方向からの平面視において、前記第１の超電導線材は、前記第２の超電導線材よりも大きな幅を有する、請求項４に記載の超電導コイル。
6. 前記１つ以上の導電接続部は複数の前記導電接続部であり、
   前記超電導コイルの前記巻回し軸から見て、前記複数の導電接続部は、前記超電導コイルの半径方向に沿って配置されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の超電導コイル。
7. 前記１つ以上の導電接続部は複数の前記導電接続部であり、
   前記超電導コイルの前記巻回し軸の方向からの平面視において、前記複数の導電接続部は、前記超電導コイルの前記巻回し軸に関して点対称に配置されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の超電導コイル。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の前記超電導コイルと、
   前記超電導コイルを収容するクライオスタットと、
   前記超電導コイルを冷却する冷凍機とを備える、超電導マグネット。
9. 請求項８に記載の前記超電導マグネットを備える、超電導機器。

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