JP2021036580A - 接合部、特にｈｔｓ−ｌｔｓ接合部が組み込まれたマグネットコイル部、および関連するマグネットアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトな空間でＨＴＳテープ導体に電気接続を提供することができる、高い電流容量を有するマグネットコイル部を提供する。【解決手段】ＨＴＳテープ導体１０がボビン２の主部巻付チャンバ８内に巻き付けられているマグネットコイル部１は、ＨＴＳテープ導体１０からＳＬ後続導体３１、３２のそれぞれへの第一の接合部２１と第二の接合部２２とを有する。第一の接合部２１と第二の接合部２２の領域内で、ＨＴＳテープ導体１０の末端部分１１、１２と、対応するＳＬ後続導体３１、３２の末端部分３１ａ、３２ａとが、ボビン２に巻き付けられていて、かつ、互いに面状に接続されている。マグネットコイル部１は、ＨＴＳテープ導体１０の主巻線部９の外半径ＲａＨと主部巻付チャンバ８の領域内のボビン２の内半径ＲｉＨとにより定められた半径領域ＲＢＳを占める。【選択図】図１

Description

本発明は、実質的に中空円筒状のボビンと、高温超電導（＝ＨＴＳ）テープ導体と、第一の超伝導（＝ＳＬ）後続導体とを備え、この第一のＳＬ後続導体はＨＴＳテープ導体と第一のＳＬ後続導体との間の第一の接合部を有する、マグネットコイル部に関し、
ボビンは、主部領域を有し、この主部領域内に、ＨＴＳテープ導体の主巻線部がソレノイド状にボビンに巻き付けられていて、
ボビンはさらに、第一の側方部領域を有し、この第一の側方部領域は、軸方向で主部領域の第一の側方部側と隣接し、かつこの第一の側方部領域内でＨＴＳテープ導体の第一の末端部分がボビンに巻き付けられていて、
少なくとも、第一の側方部領域の軸方向内側の部分内で、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分が、ボビンの溝状凹部内にガイドされていて、
ＨＴＳテープ導体の主巻線部は、最大外半径ＲａＨを有し、かつボビンは、主部領域内で最小内半径ＲｉＨを有する。

このようなマグネットコイル部は、独国特許第１０２０２３７２号明細書から知られるようになった。

超伝導体は、その転移温度以下において、実質的にオーム損失なしに電流を流すことができる。超伝導体は、特にマグネットコイル内で、例えばＮＭＲ分光法において必要となる高い磁場強度を生成するために使用される。

例えばＹＢＣＯをベースした、いわゆる高温超電導（＝ＨＴＳ）材料では、特に高い超伝導電流容量を利用することができる。ただし、ＨＴＳ材料は、通常もろいため、このＨＴＳ材料は、磁石構造では大抵はフレキシブルな基材上の被覆（「テープ導体」）として使用される。ＨＴＳ被覆は、極めて敏感であるので、テープ導体をできる限り短辺で曲げないことが好ましい。

低温超伝導（＝ＬＴＳ）材料は、原則として、金属材料であり、多様な形状で使用することができる。ＮｂＴｉを使用すると、延性も高いＬＴＳ材料が利用できる。

高い磁場強度を生成するための重要な応用例では、実質的に中空円筒形のボビン上にＨＴＳテープ導体が巻き付けられ、マグネットコイル部が作成される。ここでの１つの問題は、ＨＴＳテープ導体の入口と出口の設計または超伝導（＝ＳＬ）後続導体、例えば容易に取り扱うことができるＮｂＴｉワイヤに対する電気接続（接合部）の確立である。

米国特許第３５５９１２８号明細書は、その図２において、ボビンに巻き付けられた超伝導テープ導体を、巻線部の縁部領域で、ボビンの軸方向に沿ってガイドされた超伝導テープ導体と交差させて、電気接続することを記載している。しかしながら、ここで、この接合部は、高い磁場強度および高い機械力の領域内にあり、したがってコイルの超伝導電流容量は著しく制限されることが欠点である。

米国特許第３５５９１２８号明細書は、さらに、図４において、ボビンに巻き付けられたテープ導体を、巻線部の縁部領域で緩やかにねじり、ボビンのフランジ内の開口部を通るようにガイドすることを記載している。同様の処置は、独国特許第１０２６０７２８号明細書にも提案されている。ここでは、ＨＴＳテープ導体は、その短辺で曲がらないように、巻線部の縁部から所定の経路に沿ってねじられ、軸方向外側に向かってガイドされる。ＳＬ後続導体への接合は、巻線部から軸方向に離間されて、つまり磁場強度が低下した領域内で行われる。しかしながら、この処置では、ＨＴＳテープ導体は、磁場強度、すなわち、テープ導体の面に対して垂直な磁場成分がまだ高い領域である、巻線部の縁部でねじられて、不所望に向きが変えられ、これにより電流容量が制限される。さらに、コイル軸に平行に配置されたＨＴＳテープ導体の延伸方向は、ＳＬ後続導体と省スペースで接触するには望ましくない。

欧州特許第２６４５３８２号明細書は、層接合部を備え、ソレノイド状に巻かれたコイルについて記載しており、巻線部内で、連続するＨＴＳテープ導体部が、所定の長さにわたって互いに導電接続される。接合部は、磁場強度が高い領域にあるため、これにより、電流容量が制限される。さらに、磁場の均一性に悪影響が出る可能性がある。

独国特許出願公開第１０２０１３２２０１４２号明細書は、内側ＨＴＳコイル部と外側ＬＴＳコイル部とを備えたマグネットコイルアセンブリについて記載している。ＨＴＳテープ導体とＬＴＳワイヤとは、詳細には説明されていない方法で、対応するコイル部から軸方向に引き出され、少なくとも５ｍにわたって電気的で標準的な導電性の方法で相互に接続され、かつこの接続部分は巻き取られる。この構造は、比較的スペースを必要とする。

冒頭に述べた独国特許第１０２０２３７２号明細書は、ＨＴＳテープ導体がボビンにソレノイド状に巻き付けられているマグネットコイル部について記載している。縁部領域では、巻線密度は軸方向外側に向かって減少し、ボビンの軸方向端部では、ＨＴＳテープ導体は、最終的にボビンから半径方向に離れるように引き出されるので、磁場強度が低い領域内で接合部を形成することができる。ボビン内には、ＨＴＳテープ導体をガイドするための溝が形成されている。この構造もまた、非常にスペースを消費する。

Ｍａｎｆｒｅｄｏ Ｐ．ｄｏ Ｃａｒｍｏ，Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｅｏｍｅｔｒｉｅ ｖｏｎ Ｋｕｒｖｅｎ ｕｎｄ Ｆｌａｃｈｅｎ，Ｖｉｅｗｅｇ Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｒａｕｎｓｃｈｗｅｉｇ １９８３，ｐ．２４０では、パラメータ化された曲線の展直平面群の包絡線の概念が説明されている。

独国特許第１０２０２３７２号明細書 米国特許第３５５９１２８号明細書 独国特許第１０２６０７２８号明細書 欧州特許第２６４５３８２号明細書 独国特許出願公開第１０２０１３２２０１４２号明細書

Ｍａｎｆｒｅｄｏ Ｐ．ｄｏ Ｃａｒｍｏ，Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｅｏｍｅｔｒｉｅ ｖｏｎ Ｋｕｒｖｅｎ ｕｎｄ Ｆｌａｃｈｅｎ，Ｖｉｅｗｅｇ Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｒａｕｎｓｃｈｗｅｉｇ １９８３，ｐ．２４０

本発明の課題は、コンパクトな空間でＨＴＳテープ導体に電気接続を提供することができる、高い電流容量を有するマグネットコイル部を提供することである。

この課題は、本発明によれば、冒頭に述べたタイプであって以下の特徴を有するマグネットコイル部により解決される。このマグネットコイル部はさらに、ＨＴＳテープ導体に対する第二の接合部を有する第二のＳＬ後続導体を備え、
第一の側方部領域内、または軸方向で主部領域の第二の側方部に隣接しかつ第一の側方部とは反対側に位置する第二の側方部領域内で、ＨＴＳテープ導体の第二の末端部分がボビンに巻き付けられていて、
少なくとも、第一のまたは第二の側方部領域の軸方向内側の部分内で、ＨＴＳテープ導体の第二の末端部分が、ボビンの溝状凹部内にガイドされていて、
第一の側方部領域の軸方向外側の部分内で、ボビンに巻き付けられた、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分の少なくとも一部分が、第一のＳＬ後続導体の末端部分と面状に接続されて、第一の接合部を形成し、かつボビンに巻き付けられた、ＨＴＳテープ導体の第二の末端部分の少なくとも一部分は、第二のＳＬ後続導体の末端部分と面状に接続されて、第二の接合部を形成し、
ボビン全体と、ＨＴＳテープ導体全体と、第一のＳＬ後続導体とは、少なくとも第一の接合部の領域内において、マグネットコイル部の半径領域ＲＢＳの内側に延在し、かつ第二のＳＬ後続導体は、少なくとも第二の接合部の領域内において、マグネットコイル部の半径領域ＲＢＳ内側に延在し、
０．８０＊ＲｉＨ≦ＲＢＳ≦１．２＊ＲａＨ、好ましくは０．９＊ＲｉＨ≦ＲＢＳ≦１．１＊ＲａＨ、特に好ましくはＲｉＨ≦ＲＢＳ≦ＲａＨである。

本発明は、ＨＴＳテープ導体を、第一のＳＬ後続導体と第二のＳＬ後続導体とに電気的に、特に超伝導的に接続する、第一の接合部と第二の接合部を提供し、これらの接続は、それぞれ、ボビンの側方部領域の軸方向外側の部分において、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分と第二の末端部分とを第一のＳＬ後続導体の末端部分と第二のＳＬ後続導体の末端部分とに互いに面状に重ねてつなぐことにより行われる。ここで、第一のおよび第二の接合部の領域内で、ＨＴＳテープ導体と、第一のおよび第二の後続導体とは、ボビンに巻き付けられている。

ＨＴＳテープ導体は、主巻線部が最大の磁場強度を生成する主部領域から、まず側方部領域の軸方向内側の部分を経由して、さらに軸方向外側にガイドされ、溝状凹部が、ＨＴＳテープ導体をガイドしかつ機械的に安定化する。側方部領域の軸方向外側の部分内では、磁場強度が著しく低下し、相応してローレンツ力による機械力も低下するので、電流容量または安定性に不利な影響を及ぼすことなく、ここで第一のおよび第二の接合部を形成することができる。第一のおよび第二の接合部は、通常、それぞれ主巻線部から軸方向に、主巻線部の最大外半径ＲａＨの少なくとも１．５倍離間されている（縁部から縁部までを測定）。

主部領域から軸方向内側の部分を経由して接合部を備える軸方向で外側の部分まで、ＨＴＳテープ導体の巻線は、（磁場の不均一性を最小限に抑えるために、主巻線部内のピッチよりも少なくとも圧倒的に大きなピッチではあるが）実質的にボビンに巻かれ続けるだけで、かつ特にＨＴＳテープ導体のねじ曲げ（ねじれ、ツイスト）は必要ないので、本発明による構造は、機械的にロバストであり、かつＨＴＳテープ導体は、一般的に、電流容量に関しても、生成された磁場に向けて良好に配置されている。これはまた、高い電流容量に寄与する。

第一のおよび第二の接合部をボビンに巻き付けることにより、コンパクトな空間で比較的大きな重畳面（または重畳長さ）を設けることができ、それにより電気接続を確実にかつ顕著なオーム抵抗なしに容易に確立することができる。ＨＴＳテープ導体とＳＬ後続導体との面状の（導電性）接続は、例えばはんだ付けによって行うことができ、この接続は超伝導性であることが好ましい。

マグネットコイル部の基本構造は、半径領域ＲＢＳに制限され、すなわち主部領域内のボビンの最小の内半径ＲｉＨと主巻線部の最大外半径ＲａＨとにより予め定められた半径区間内で最大２０％（好ましくは最大１０％、特に好ましくは完全に）の偏差までに制限され、これにより、高い実効超伝導電流密度を達成することができる。さらに、本発明によるマグネットコイル部は、全体として高い磁場強度を生成するために、容易に互いに入れ子状にすることが可能である。限られた長さ（例えば現在では約３００ｍ）でしか入手できないＨＴＳテープ導体も、本発明によるマグネットコイル部には効率的に設置することができ、そのためにはマグネットコイル部の比較的薄い総半径方向壁厚が必要なだけである。そして、僅かな空間に、特に多くのマグネットコイル部を入れ子状に配置することができる。

第一のおよび／または第二の側方部領域の少なくとも軸方向内側の部分に延在する溝状凹部は、典型的には、らせん状に、可変ピッチでかつ可変の（僅かに変化する）半径で延在する。溝状凹部（場合により接合溝、供給溝、中間接合溝、下記参照）は、ＨＴＳテープ導体を、ほとんど遊びなしで（例えばテープ導体幅の１／１０以下の横断方向の遊びで）ガイドし、ＨＴＳテープ導体は、一巻きごとに個別に支持される。

好ましくは、溝状凹部（および場合により接合溝、供給溝および中間接合溝、下記参照）は、ＨＴＳテープ導体が、短辺に関して曲げなしでまたは少なくとも最小の曲げで（つまり「ハードベンディング」なしでまたは最小の「ハードベンディング」で）ガイドされるように設計されている。ここで、溝の中心線により定義される所定の（ただし選択可能な）溝の経路には、この条件を満たす、ただ一つの対応する可展面、いわゆる複数の展直表面の包絡線（Ｍａｎｆｒｅｄｏ Ｐ．ｄｏ Ｃａｒｍｏ，Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｅｏｍｅｔｒｉｅ ｖｏｎ Ｋｕｒｖｅｎ ｕｎｄ Ｆｌａｃｈｅｎ，Ｖｉｅｗｅｇ Ｖｅｒｌａｇ，１９８３，ｐ．２４０参照）が存在することに留意されたい。

典型的には、第一のＳＬ後続導体は、ＨＴＳテープ導体よりも低い転移温度を有し、第二のＳＬ後続導体は、ＨＴＳテープ導体よりも低い転移温度を有する。特に、第一のＳＬ後続導体と第二のＳＬ後続導体とは同じタイプ（特に同じＳＬ材料）であってよい。ＳＬ後続導体は、典型的には、金属製で延性があり、それにより取り扱いが容易であり、典型的には、ＳＬ後続導体はＮｂＴｉワイヤである。ＳＬ後続導体を用いて、マグネットコイル部の更なる（外部）電気接続を行うことができる。

本発明の範囲においては、まず第一のおよび／または第二の接合部において（それぞれの接合部で）ＨＴＳテープ導体とＳＬ後続導体とを面状に接続し（「接合部」）、その後、ＳＬ後続導体にさらに第三のＳＬ導体と面状に接続し（「第三導体接合部」）、ＳＬ後続導体とＳＬ第三導体とを、側方部領域内の軸方向外側の部分内でボビンに巻き付けることも可能である。全体として、この接合部および第三導体接合部によって、いわゆるブリッジ接合部（「橋渡し接合部」）を作り出すことができ、この場合、ＳＬ後続導体は、いわゆるブリッジテープとして機能する。そして、ＳＬ第三導体は、マグネットコイル部から、別の電気接続のために引き出される。その他は、ＳＬ後続導体について述べたことがこのＳＬ第三導体についても相応して当てはまる。

第一のおよび第二の接合部の形状についての実施形態
本発明によるマグネットコイル部の好ましい実施形態では、
第一の接合部と第二の接合部とは、それぞれボビンの全周にわたって延びており、
かつ／または第一の接合部と第二の接合部とは、それぞれ、少なくとも０．１ｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍのＨＴＳテープ導体に対する重畳長にわたって延びている。本発明の範囲においては、大きな重複面または重複長を問題なく設定することができる。それにより、第一のおよび第二の接合部を、高い電流容量でかつ実質的にほんの僅かなオーム抵抗で特に確実に形成することができる。典型的には、第一のおよび第二の接合部では、ＨＴＳテープ導体に関しても、ＳＬ後続導体に関しても、それぞれボビンの周りに複数周、例えば少なくとも３周または少なくとも５回周巻き付けられる。特に接合部巻付チャンバを使用する場合は、ＨＴＳテープ導体の巻数とＳＬ後続導体の巻数とは、異なっていてよいことに留意されたい。

主部領域内で、ボビンは、主部巻付チャンバとして、周方向に延びる環状凹部を有し、この環状凹部内に、ＨＴＳテープ導体の主巻線部が、複数層でソレノイド状に巻き付けられている実施形態も好ましい。主部巻付チャンバは、容易に設けることができ、かつＨＴＳテープ導体の巻線を軸方向に収容し、それにより機械的に安定化することができる。好ましくは、ボビン内の主部巻付チャンバの凹部の上方の（半径方向外側の）縁部は、主巻線部の上側（半径方向外側）と実質的に（例えば、ＲａＨに対して、１０％の最大偏差で）位置合わせされるので、マグネットコイル部の外側が実質的に面一になる。

好ましい実施形態において、
第一の側方部領域の軸方向外側の部分内に、ボビンは、第一の接合部巻付チャンバとして周方向に延びる環状凹部を有し、この環状凹部内に、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分の少なくとも一部分が、隣接して複数回、かつ第一のＳＬ後続導体の末端部分が、隣接して複数回、互いに重なるように巻き付けられていて、
かつ／または第一のまたは第二の側方部領域の軸方向外側の部分内に、ボビンは、第二の接合部巻付チャンバとして周方向に延びる環状凹部を有し、この環状凹部内に、ＨＴＳテープ導体の第二の末端部分の少なくとも一部分が、隣接して複数回、かつ第二のＳＬ後続導体の末端部分が、隣接して複数回、互いに重なるように巻き付けられている。第一のまたは第二の接合部巻付チャンバとして周方向に延びる凹部は、容易に設けることができ、接合部を軸方向に収容し、それにより機械的に安定化することができる。典型的には、第一のＳＬ後続導体と第二のＳＬ後続導体とはそれぞれ、半径方向内側に配置され、ＨＴＳテープ導体は半径方向外側に配置されていて、ＨＴＳテープ導体は、そのＨＴＳ層が内側に向くように、つまりＳＬ後続導体に向くように位置されている。典型的には、ＳＬ後続導体は、ＨＴＳテープ導体よりも幅が狭いため、接続領域（重畳領域）内で、ＨＴＳテープ導体の巻数よりもＳＬ後続導体の巻数が多くなる。

有利な発展形態において、ボビンは、第一の接合部巻付チャンバの複数の壁部および／または第二の接合部巻付チャンバの複数の壁部の領域内で、電気絶縁材料、特にプラスチックから形成されている。これは、接合部巻付チャンバの領域内において、例えば、ボビンを、コイル作製時に他の金属製のボビン（本体）内に組み込まれるプラスチック管またはプラスチックシェルで作成することにより実現されてもよい。巻付チャンバの電気絶縁性により、導体と金属製ボビンとの間の短絡電流、およびこれらを経由した接合部間の電流が防止される。

他の有利な実施形態において、第一の側方部領域の軸方向外側の部分内に、ボビンは、第一の接合溝を有し、この第一の接合溝は、ボビンの周りを少なくとも一周、好ましくは数周し、この第一の接合溝内で、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分の少なくとも一部分と、第一のＳＬ後続導体の末端部分とが、互いに重なるようにガイドされていて、
かつ／または第一のまたは第二の側方部領域の軸方向外側の部分内に、ボビンは、ボビンの周りを少なくとも一周、好ましくは数周する第二の接合溝を有し、この第二の接合溝内で、ＨＴＳテープ導体の第二の末端部分の少なくとも一部分と、第二のＳＬ後続導体の末端部分とが、互いに重なるようにガイドされている。

この接合溝により、例えば力（特にローレンツ力）によって引き起こされる機械的負荷を最小にしかつ／または電流容量に関してアライメントを最適化するために、ＨＴＳテープ導体とＳＬ後続導体とを極めて正確にガイドできる。それぞれの接合溝内では、「一つの」ＨＴＳテープ導体と、「一つの」ＳＬ後続導体とが一緒にボビンの周囲を巡るように進み、この接合溝は、典型的にはらせん状に延在する。

さらに好ましい発展形態において、ボビンが、第一の接合溝の複数の壁部および／または第二の接合溝の複数の壁部の領域内で、電気絶縁材料、特にプラスチックから形成されている。それにより、それぞれの接合部の領域内でのショートリングができるのを避けることができる。

片側に第一の接合部と第二の接合部とを備えた実施形態
第一の側方部領域内で、ＨＴＳテープ導体の第二の末端部分もボビンに巻き付けられていて、特に、第一の側方部領域の軸方向内側の部分内で、第一の末端部分と第二の末端部分との溝状凹部が数回交差する実施形態が特に好ましい。

第一の側方部領域内に、つまり主部領域のまたは主部巻付チャンバの同じ（軸方向の）側に、第一のおよび第二の接続部を形成することにより、特にコンパクトな構造を達成することができる、というのも第一の側方部領域の軸方向内側の部分を使用して、第一の接合部と第二の接合部の両方を主部領域から離間して低い磁場内に配置できるためである。さらに、（ＳＬ後続導体を用いた）外部電気接続を片側に集中することができ、それにより、片側だけから（例えば上方から）の容易にクライオスタットへアクセスできるようになる。片側だけからのアクセスは、垂直型のマグネット構造では標準である。交差を許容することにより、ＨＴＳテープ導体のガイドは著しく簡素化され、特に主部領域から離れたＨＴＳテープ導体の（らせん状の）巻線のピッチの急激すぎる変化を避けることができ、ひいては短辺側でのＨＴＳテープ導体の曲げを最小化するかまたは完全に排除することができる。この実施形態の代わりに、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分と第二の末端部分とが、異なる側方部領域に巻き付けられていてもよい。

この実施形態の発展形態において、好ましくは、ボビンが、第一の側方部領域の軸方向内側の部分の、軸方向に主部巻付チャンバと隣接する移行領域内で、支持シェルのセットによって形成されていて、これらの支持シェルは、ボビンの残りの部分の上に位置し、かつ一緒になってボビンの残りの部分を環状に取り囲み、
かつ、この移行領域内で、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分および第二の末端部分用の溝状凹部の一方が、支持シェルのセット内に形成されていて、かつＨＴＳテープ導体の第一の末端部分および第二の末端部分用の溝状凹部の他方が、ボビンの残りの部分であって、支持シェルのセットの半径方向内側に形成されていて、この移行領域内でＨＴＳテープ導体の第一の末端部分と第二の末端部分とが少なくとも一回交差している。大抵は、主巻線部は、少なくとも４つの巻線層、しばしば少なくとも１０または少なくとも４０の巻線層で構成されているので、主巻線部の入口と出口のＨＴＳテープ導体の末端部分の間で半径に著しい違いがある。ＨＴＳテープ導体の他方の末端部分が、ボビン（本体）内（残りの部分内）で、さらに半径方向内側に延在していてかつボビンの円周のかなりの部分にわたり、例えば少なくとも半周にわたり、短いピッチで、交差（重畳）しなければならない場合であっても、半径方向外側の溝状凹部内のＨＴＳテープ導体の末端部分は、支持シェル上に機械的に安定に載置することができる。典型的には、ボビンの残りの部分内の半径方向内側の溝状凹部の半径は、ＨＴＳテープ導体の対応する末端部分をボビンの外側にガイドするために、移行領域内で軸方向外側に向かって増大する。典型的には、二つの支持シェル（「ハーフシェル」）をセットとして使用する。

別の好ましい発展形態において、第一の側方部領域の軸方向内側の部分内で、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分および第二の末端部分用の溝状凹部は、これらの溝状凹部の少なくとも一つの交差領域内で異なる溝深さで形成されている。交差領域を設定することにより、ＨＴＳテープ導体の両方の末端部分をガイドする際に、特に機械的負荷、例えば短辺での曲げを最小化するために、より大きな自由度を得ることができる。好ましくは、溝深さの差は、少なくともＨＴＳテープ導体の高さに相当し、その結果、ＨＴＳテープ導体の末端部分は、交差領域内を互いに安定してすれ違うようにガイドされる。

発展形態において、好ましくは、第一の側方部領域の軸方向外側の部分内で、より軸方向外側に位置する接合部を有するＨＴＳテープ導体の末端部分用の溝状凹部は、より軸方向内側に位置する接合部の半径方向内側に延在する。この構造は単純であり、ボビン内で利用可能な構造空間を適切に利用する。

同様に、発展形態において、好ましくは、第一の側方部領域の軸方向外側の部分内で、より軸方向内側に位置する接合部の部分であるＳＬ後続導体用の導出溝が、より軸方向外側に位置する接合部の半径方向内側に延在する。この構造もまた単純であり、ボビン内で利用可能な構造空間を最適に利用する。

中間接合部、特にボトム接合部を備えた実施形態
さらに、本発明によるマグネットコイル部の実施形態では、好ましくは、ＨＴＳテープ導体が、少なくとも二つのＨＴＳテープ部分を有し、これらのＨＴＳテープ部分が、少なくとも一つの中間接合部を介して互いに直列に導電接続されていて、
これらのＨＴＳテープ部分は、第一の側方部領域または第二の側方部領域内の少なくとも一つの中間接合部の領域内で、ボビンに巻き付けられていて、
特に、少なくとも一つの中間接合部の領域内で、これらのＨＴＳテープ部分は、共通の超伝導（＝ＳＬ）ブリッジテープと接続されている。複数のＨＴＳテープ部分を使用することにより、マグネットコイル部内で利用可能なＨＴＳテープ導体の全長は、ＨＴＳテープ導体片の入手可能な（無欠陥で製造可能な）長さよりも長くなる。中間接合部はＨＴＳ−ＨＴＳ接合部を形成することが好ましいが、この中間接合部を主巻線部から軸方向に十分に離間して配置することも可能であるので、例えばＬＴＳ材料からなるＳＬブリッジテープ導体を利用することもできる。

この実施形態の好ましい発展形態において、ボビンが、第一の側方部領域内でまたは第二の側方部領域内で、ＨＴＳテープ部分用の二つの供給溝を形成し、これらの供給溝は、主部巻付チャンバから少なくとも一つの中間接合部の領域にまで延びており、かつボビンが、中間接合部の領域内で、ＨＴＳテープ部分用の中間接合部を形成する。供給溝および中間接合溝内で、ＨＴＳテープ導体は、特にＨＴＳテープ導体の短辺についての曲がりを最小限に抑え、磁場に対して好ましい向きになるよう、一周ごとに支持されかつガイドされる。

好ましくは、この場合、ボビンは、少なくとも一つの中間接合部の領域内で、分離シェルのセットで形成されていて、これらの分離シェルは、ボビンの残りの部分の上に位置し、かつ一緒になってボビンの残りの部分を環状に取り囲み、
中間接合溝の半径方向外側の部分は、分離シェルのセット内に形成されていて、かつ中間接合溝の半径方向内側の部分は、ボビンの残りの部分であって、分離シェルのセットの半径方向内側に形成されていて、
特に、分離シェルのセットは、中間接合部の半径変換用の領域を有する。分離シェルを用いて二つの層が重なり合った中間接合溝を形成することが可能であるため、中間接合部は、同じ軸方向の領域で軸方向に前後に巻くことができる。典型的には、二つの分離シェル（「ハーフシェル」）をセットとして使用する。半径変換用の領域には、特に、分離シェルのセット内にフィードスルースロットを含めることができる。

他の発展形態において、第一の側方部領域内で、ＨＴＳテープ導体の第二の末端部分も、ボビンに巻き付けられていて、かつ少なくとも一つの中間接合部の領域内のＨＴＳテープ部分は、第二の側方部領域内で、ボビンに巻き付けられていて、特に、ボビンの円筒軸が下側では第二の側方部領域と、上側では第一の側方部領域と垂直方向に位置合わせされている。この設計により、ＨＴＳテープ導体のガイドが簡素化される。さらに、この構造は極めてコンパクトである。

様々な実施形態
有利な実施形態において、少なくとも部分的に、溝底部を有するように、
−少なくとも、第一のおよび／または第二の側方部領域の軸方向内側の部分内で、ＨＴＳテープ導体をガイドしている溝状凹部と、
−場合により、第一のおよび／または第二の側方部領域の軸方向外側の部分内で、ＨＴＳテープ導体の第一のおよび／または第二の末端部分をガイドしている接合溝と、
−場合により、ＨＴＳテープ導体の、中間接合部と接続するＨＴＳテープ部分用の供給溝および中間接合溝と、
が形成されていて、この溝底部はＨＴＳテープ導体を載置し、かつその溝底部の局所的な面法線は、ボビンの軸に対して９０°以外の角度を有する。この（「傾斜した溝底部」を有する）設計により、主巻線部により生成される磁場（またはマグネットコイル部が所属するマグネットアセンブリにより生成される磁場全体）の局所的な磁場方向と、ＨＴＳテープ導体の局所的なテープ平面との間の角度を最小化することができ、それにより超伝導電流容量が向上する。さらに、この溝底部の設計により、ＨＴＳテープ導体を、短辺に関する曲げ（「ハードベンディング」）を最小化するかまたは排除するようにガイドすることができる。

第一のＳＬ後続導体および／または第二のＳＬ後続導体は、低温超伝導体（＝ＬＴＳ）材料、特にＮｂＴｉを含み、
かつ／または第一のＳＬ後続導体および／または第二のＳＬ後続導体は、ＭｇＢ_２を含み、
かつ／またはＨＴＳテープ導体は、ＲｅＢＣＯ、特にＹＢＣＯ、またはＢｉ２２２３を含む実施形態も好ましい。

これらの設計は実証されており、対応する導体材料は市販されている。Ｒｅは、希土類元素を表す。ＨＴＳテープ導体の典型的な幅は、２．５〜１０ｍｍ、大抵は４ｍｍである。ＨＴＳテープ導体は、通常はステンレス鋼またはハステロイからなる（フレキシブルな）基材を有する。ＳＬ後続導体は、典型的には、延性のあるワイヤとして形成されていて、好ましくは矩形のワイヤ断面を有する。ＨＴＳ材料は、典型的には、４０Ｋを上回る転移温度を有する。ＬＴＳ材料は、典型的には、３０Ｋを下回る転移温度を有する。

他の有利な実施形態において、第一の側方部領域内の第一の末端部分のＨＴＳテープ導体、および第一のまたは第二の側方部領域内の第二の末端部分のＨＴＳテープ導体がそれぞれ、軸方向外側に向かって最初は増大するピッチで、その後は再び減少するピッチでらせん状に巻かれている。最初は増大するピッチにより、ＨＴＳテープ導体の短辺に関する曲げの最小化が容易になる。再び減少するピッチにより、ボビンに巻かれた第一のおよび第二の接合部の領域内への移行が容易になり、またＨＴＳテープ導体の短辺に関する曲げを容易に最小化できる。中央部領域内のピッチが長いため、主部巻付チャンバと接合部との間のＨＴＳテープ導体の全長さを最小限に抑えることができ、試料容積内での磁場均一性も向上させることができる。

好ましい実施形態において、第一のＳＬ後続導体と第二のＳＬ後続導体とはそれぞれ、第一のまたは第二の側方部領域の軸方向外側の部分から軸方向に離れるように伸びている接続部を有する。これは、特に入れ子状のマグネットアセンブリの場合に、更なる省スペースの電気接続を可能にする。

入れ子状のマグネットコイル部を備えるマグネットアセンブリ
本発明の範囲はまた、上記の、本発明による複数のマグネットコイル部を含むマグネットアセンブリを含み、マグネットコイル部は互いに入れ子状に配置されていて、特に、隣接するマグネットコイル部の間のそれぞれの半径方向のギャップの、全周にわたり平均化されたギャップ幅ＭＳについて、ＭＳ≦１ｍｍ、好ましくはＭＳ≦０．５ｍｍが適用される。典型的には、隣接するマグネットコイル部の間の、それぞれの半径方向のギャップの、全周にわたって生じる最大のギャップ幅ＧＳＢについても、ＧＳＢ≦１ｍｍ、好ましくはＧＳＢ≦０．６ｍｍ、特に好ましくはＧＳＢ≦０．４５ｍｍが適用される。マグネットコイル部の入れ子状の配置により、最も内側のマグネットコイル部内の試料容積内に、大きな絶対磁場強度を実現することができる。マグネットコイル部間のギャップ幅が小さいマグネットコイル部の構造により、高い実効超伝導電流密度（ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ）を実現することができる。

本発明によるマグネットアセンブリの有利な実施形態において、
それぞれの半径方向内側のマグネットコイル部の主巻線部は、半径方向外側に向かって、半径方向に次の外側のマグネットコイル部のボビンの内側に当接するか、
または隣接するマグネットコイル部の間のそれぞれの半径方向のギャップが、充填材で充填されていて、特に、この充填材は電気絶縁性であり、かつ特にこの充填材は、硬化した注型材料および／または複数のシートを含む。半径方向で相互に直接当接することおよび／または半径方向のギャップを充填することにより、相互の機械的安定化（「コルセット構造」）を達成することができる。半径方向において相互に（直接またはギャップの充填により）機械的に支持することにより、導体の損傷を防ぎ、試料容積内に生じる磁場の不均一性を最小限に抑える。半径方向の支持におけるコルセット効果を利用する場合、それ自体はかなり低い機械強度（特に引張強度）を有するが、比較的高い実効電流密度を達成することができる比較的薄いＨＴＳテープ導体を使用することもできる。代替としてまたは付加して、主巻線部および／またはＨＴＳテープ導体の更なる領域を、コルセットテープまたはコルセットワイヤで包んでもよい。

マグネットコイル部が、ボビンと同一の軸方向長さに形成されていて、これらのボビンは軸方向に位置合わせされている実施形態も好ましい。それにより、軸方向においてコンパクトでかつ取り扱いやすく、クライオスタット内に収容しやすい構造が達成される。

特に好ましい実施例において、複数のマグネットコイル部は、その第一のＳＬ後続導体および第二のＳＬ後続導体を介して互いに導電接続されている。典型的には、複数のマグネットコイル部は、互いに電気的に直列に接続されている。ＳＬ後続導体を介した電気接続、特に超伝導接続は容易に可能であり、この接続を低磁場領域内に配置することができる。マグネットアセンブリが、（上述の接合部が組み込まれた複数のマグネットコイル部に加えて）他のマグネットコイル部を含む場合、これらの他のマグネットコイル部は、典型的には、電気的に直列接続で取り付けられる。あるいは、個々のまたは複数のコイル部、例えばアクティブな磁場シールドに使用される半径方向に最も外側のマグネットコイル部を個別に作動させることも可能である。

同様に有利な実施形態において、マグネットアセンブリは、最も内側のマグネットコイル部の内部の少なくとも０．５ｃｍ^３の試料容積内に、強度Ｂ０でかつ１００ｐｐｍのまたはそれより良好な均一性の磁場を生成するように形成されていて、かつマグネットコイル部の第一の接合部と第二の接合部と、好ましくは場合により一つまたは複数の中間接合部とは、これらの接合部の各々に関する最大磁場強度Ｂｊｏｉｎｔについて、絶対値として以下の
Ｂｊｏｉｎｔ≦１／２＊Ｂ０、
好ましくは、Ｂｊｏｉｎｔ≦１／１０＊Ｂ０、
特に好ましくは、Ｂｊｏｉｎｔ≦１／５０＊Ｂ０、
特に、この場合Ｂ０≧２０Ｔである
ことが適用されるように、試料容積から軸方向に離間して配置されている。低磁場強度のＢｊｏｉｎｔは、主巻線部に対して軸方向に距離をとることにより本発明の範囲内で容易に設定することができる。このように磁場強度Ｂｊｏｉｎｔを小さくすることにより、それぞれの接合部の電流容量を大きくすることができ、好ましくはそれぞれの接合部が、マグネットアセンブリの超伝導性電流容量を全体として制限しない程度に、それぞれの接合部の電流容量を大きくすることができる。

複数のマグネットコイル部のうち少なくとも一つが傾斜した溝底部（上述参照）を備えて形成されている、本発明におけるマグネットアセンブリの好ましい実施形態において、
複数のマグネットコイル部が、電気的に直列接続されていて、
かつ溝底部の局所的な面法線は、
−溝底部上に置かれたＨＴＳテープ導体の短辺に関する曲げが、ＨＴＳテープ導体のひずみが、その縁部においてどこでも０．６％を越えず、好ましくはどこでも０．２％を越えず、特に好ましくは溝底部上に置かれたＨＴＳテープ導体の短辺に関する曲げが起きないほど小さく、同時に、
−溝底部の局所的な面法線に対して平行である、マグネットアセンブリによって全体として生成された磁場の局所的な法線成分が、絶対値としてどこでも、磁場の基準法線成分よりも小さいかまたは等しく、この基準法線成分は、ＨＴＳテープ導体に関して、主巻線部の軸方向に最も外側の巻線において、ＨＴＳテープ導体の局所的なテープ平面の法線成分のうち最大の法線成分であるように延在する。換言すると、溝底部は、溝底部での磁場の最大の局所的な法線成分ＭＮＫが、いずれの場合も主巻線部において（その軸方向の縁部で）生じる基準法線成分ＲＮＫよりも小さいかまたは等しくあるようにガイドされかつ位置合わせされている。この場合、溝底部に沿った法線成分は、マグネットアセンブリ全体の電流容量を制限しない。典型的には、マグネットアセンブリの全てのマグネットコイル部が傾斜した溝底部を備え、この場合、ＭＮＫ≦ＲＮＫが適用される。

本発明の更なる利点は、明細書および図面から明らかになる。同様に、上述のおよびこの先にさらに説明される特徴はまた、本発明に従って、それぞれ個別にまたはいくつかを任意の組合せで使用することができる。図示され、かつ説明されたこれらの実施形態は、特徴を網羅したリストであると解釈すべきではなく、むしろ本発明を説明するための例示的な特徴を有すると解釈すべきである。

上側の第一の側方部領域内の第一のおよび第二の接合部と、下側の第二の側方部領域内の中間接合部とを備えた、本発明によるマグネットコイル部の一実施形態の概略縦断面図を示す。 図１のマグネットコイル部の概略斜視図の、上側の第一の側方部領域内の、マグネットコイル部の第一および第二の接合部の領域を示す。 ボビンを除いた図２ａの概略斜視図を示す。 図１のマグネットコイル部の概略斜視図の、主巻線部の上端から第一の側方部領域の下部（軸方向内側の部分）までの移行領域における、支持シェルのセットを除いた、本体とＨＴＳテープ導体の第一の末端領域を示す。 図３ａの斜視図における、本体と、ＨＴＳテープ導体の第一の末端領域および第二の末端領域と、支持シェルのセットを示す。 図３ａの斜視図における、ＨＴＳテープ導体の両方の末端部分のみを示す。 図３ａの斜視図における、分離シェルのセットのみを示す。 図１のマグネットコイル部の概略斜視図の、下側の第二の側方部領域内の、主巻線部の軸方向下側端部から中間接合部までの領域を示す。 図４ａの斜視図における、ＨＴＳテープ部分のみを示す。 図４ａの斜視図における、分離シェルのセットのみを示す。 図４ａの斜視図における、中間接合部の領域内の分離シェルを除いた、ボビンのみを示す。 図１のマグネットコイル部の概略斜視図の、主巻線部から第一の接合部までの領域における、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分のみを示す。 複数の入れ子状に配置されたマグネットコイル部を備えた、本発明によるマグネットアセンブリの一実施態様の極めて概略的な縦断面図を示す。 第一の側方部領域内に第一の接合部を備えると共に反対側の第二の側方部領域内に第二の接合部を備えた、本発明によるマグネットコイル部の別の実施形態の極めて概略的な縦断面図を示す。 第一の側方部領域内に第一の接合部用の接合溝を備えた、本発明によるマグネットコイル部の別の実施形態の、第一の側方部領域に限定された、極めて概略的な縦断面図を示す。

図１は、本発明によるマグネットコイル部１の一実施形態を概略縦断面図で示す。

マグネットコイル部１は、ボビン２の軸（円筒軸）Ａを参照して、全体として実質的に中空円筒状に形成されていて、かつ大部分がここでは鋼からなる管状の本体３で形成されているボビン２を有する。さらに、ボビン２は、絶縁体４と、支持シェル５ａ、５ｂのセット５と、フランジエレメント６ａ、６ｂのセット６と、分離シェル７ａ、７ｂのセット７とを有し、これらは本体３上に設置されている。

さらに、マグネットコイルアセンブリ１は、ＨＴＳテープ導体１０を有し、このＨＴＳテープ導体は、ここでは第一のＨＴＳテープ部分１０ａと第二のＨＴＳテープ部分１０ｂとの二つの部分で構成されている。ここでは、ＨＴＳテープ導体１０は、ここでは鋼からなるフレキシブルな金属基材上のＹＢＣＯ層で形成されている。さらに、マグネットコイル部１は、二つのＳＬ後続導体３１、３２を有する。この両方のＳＬ後続導体３１、３２は、ここでは、ＮｂＴｉワイヤとして形成されている。

ＨＴＳテープ導体１０は、第一の末端領域１１を有し、この第一の末端領域１１は、第一の接合部２１の領域内で第一のＳＬ後続導体３１の末端領域３１ａに接続されている。さらに、ＨＴＳテープ導体１０は、第二の末端領域１２を有し、この第二の末端領域１２は、第二の接合部２２の領域内で第二のＳＬ後続導体３２の末端領域３２ａに接続されている。

マグネットコイル部１は、概略図内では、本発明の本質的な態様をより良好に説明するために、部分的に中断されて示されている（波状の突合せ部を参照）。ＨＴＳテープ導体１０の大部分は、ボビン２の軸方向中央に位置する主部領域ＨＢ内にある主部巻付チャンバ８内で、ソレノイド状に複数層、ここでは八層巻き付けられて主巻線部９を形成する。図１内の主部巻付チャンバ９の軸方向の長さは、著しく短縮されて描写されていることに留意されたい。ＨＴＳテープ導体１０に電流が流れると、（典型的には、別のマグネットコイル部の作用により補われて）マグネットコイル部１の内部の試料容積ＰＶ内に磁場が生成され、この磁場を、例えばＮＭＲ測定のために利用することができる。

主部領域ＨＢは、軸方向上側で、第一の側方部領域ＳＢ１と隣接し、この第一の側方部領域ＳＢ１内に、二つの接合部２１、２２が形成されている。軸方向内側の部分１３において、ＨＴＳテープ導体１０の末端部分１１、１２は、らせん状に延びる溝状凹部１５ａ、１５ｂ内で接合部２１、２２から主部領域ＨＢまで運ばれる。軸方向外側の部分１４内で、接合部２１、２２が形成されている。接合部２１、２２の領域において、ＨＴＳテープ導体１０の末端部分１１、１２と、ＳＬ後続導体３１、３２の末端部分３１ａ、３２ａとは、接合部巻付チャンバ２３ａ、２３ｂ内で、互いに重なってボビン２に巻き付けられている。

主部領域ＨＢは、軸方向下側で、第二の側方部領域ＳＢ２と隣接し、この第二の側方部領域ＳＢ２内に、中間接合部１６が形成されている。図示された実施形態で下側に位置しているため、中間接合部１６は、底部接合部（「ボトム接合部」）とも呼ばれる。

この場合、ボビン２内でＨＴＳテープ部分１０ａ、１０ｂ用の供給溝１７ａ、１７ｂが、主部巻付チャンバ８から中間接合部１６にまで延び、この中間接合部１６では、ＨＴＳテープ部分１０ａ、１０ｂは、中間接合溝１８内で互いに重なり合いかつ電気的に接続されボビン２に巻き付けられている。

マグネットコイル部１は、少なくとも接合部２１、２２の領域内で（つまり、場合により、外側に延びるＳＬ後続導体３１、３２の接続領域を除いて）、ボビン２、ＨＴＳテープ導体１０およびＳＬ後続導体３１、３２を設置する空間として、半径領域ＲＢＳを半径方向において十分に利用し、この半径領域は、ここでは、主部領域ＨＢ内でのボビン２の最小内半径ＲｉＨ（この実施形態では、ボビン２の内半径はどこでも同じである）から、支持シェル５ａ、５ｂの外半径ＲＴにまで達し、この支持シェル５ａ、５ｂは、ここでは、ボビン２の半径方向に最も張り出す部分である。支持シェル５ａ、５ｂの外半径ＲＴは、ＨＴＳテープ導体１０の主巻線部９の最大外半径ＲａＨよりも僅かに大きく、ここでは、ほぼＲＴ＝１．０３＊ＲａＨである。

主巻線部９からこれらの接合部２１、２２および中間接合部１６を軸方向に離間することにより、これらの三つの接合部２１、２２、１６における最大磁場強度Ｂｊｏｉｎｔを、試料容積ＰＶ内の（均一な）磁場強度Ｂ０よりも著しく小さくすることができる。さらに、これらの三つの接合部２１、２２、１６においてＨＴＳテープ導体１０をボビン２に巻き付けることにより、この接合部２１、２２、１６は、空間的に特にコンパクトに収容され、これらの三つの接合部２１、２２、１６は、重畳長または重畳面が大きく、確実に、そして実質的に無視できるほどのオーム抵抗で形成することができる。

以下に、マグネットコイル部１の特徴を、図１を補足しかつ詳述する別の図面を用いて詳細に説明する。

図２ａおよび２ｂは、接合部２１、２２を詳細に説明している。上方の第一の接合部２１の領域において、第一のＳＬ後続導体３１の末端部分３１ａは、半径方向内側に、絶縁体４（これは本質的にプラスチック管として形成されている）に巻き付けられている。第一のＳＬ後続導体３１の接続部分３１ｂは、軸方向に引き出され、このために、ボビン２に導出溝１９ａが形成されている。ＨＴＳテープ導体１０の第一の末端部分１１の一部分は、ここでは、半径方向外側に、第一のＳＬ後続導体３１上に巻き付けられていて、互いに面状にかつ導電（好ましくは超伝導）接続されている。ＨＴＳテープ導体に関して、重畳長は、ここでは約３〜４周分に相当する。絶縁体４には、接合部巻付チャンバ２３ａとして、周方向に延びる凹部が形成されていて（図１でよりよく見ることができる）、この凹部内に、ＨＴＳテープ導体１０の第一の末端部分１１の巻線と、第一のＳＬ後続導体３１の末端部分３１ａの巻線とが収容されている。絶縁体４は、電気絶縁性材料、例えばプラスチックから作製されているので、接合部巻付チャンバ２３ａの複数の壁部は電気絶縁性である。

第二のＳＬ後続導体３２の接続部分３２ｂは、導出溝１９ｂ内で、第一の接合部２１の下または接合部巻付チャンバ２３ａの下に延在する。

第二のＳＬ後続導体３２の末端部分３２ａも同様に、絶縁体４に巻き付けられている。第二のＳＬ後続導体３２の接続部分３２ｂは、軸方向上側に引き出される。ＨＴＳテープ導体１０の第二の末端部分１２の一部分は、ここでもまた半径方向外側に、第二のＳＬ後続導体３２上に巻き付けられ、互いに面状にかつ導電（好ましくは超伝導）接続されている。ＨＴＳテープ導体１０に関して重畳長は、ここでは約３〜４周分に相当する。絶縁体４には、接合部巻付チャンバ２３ｂとして、周方向に延びる凹部が形成されていて（図１でよりよく見ることができる）、この凹部内に、ＨＴＳテープ導体１０の第二の末端部分１２の巻線と、第二のＳＬ後続導体３２の末端部分３２ａの巻線とが収容されている。接合部巻付チャンバ２３ｂは、その構造に基づいて、絶縁体４内で同様に電気絶縁性の複数の壁部を形成する。

ＨＴＳテープ導体１０の第一の末端部分１１は、溝状凹部２４内で、第二の接合部２２の下または接合部巻付チャンバ２３ｂの下を通過する（これについては図１も参照）。

図３ａ〜３ｄは、主部巻付チャンバ８内の主巻線部９内へのＨＴＳテープ導体１０の末端部分１１、１２の導入および導出を詳細に示す。この場合、第一の末端部分１１は、半径方向に最も内側（「最も下側」）の層２６内に導入され、第二の末端部分１２は、半径方向に最も外側（「最も上側」）の層２７から導出される（最も内側の層２６と最も外側の層２７との数周の巻線のみがそれぞれ図示されていることに留意されたい）。これらの両方の末端部分１１、１２は、ボビン２内では、溝状凹部１５ａ、１５ｂ内をガイドされている。

主部巻付チャンバ８から軸方向に十分に離れた交差領域２５において、半径方向外側の末端部分（ここでは溝状凹部１５ｂ内の第二の末端部分１２）は、ボビン２の本体３内でこの末端部分の下に延びる、半径方向内側の末端部分（ここでは第一の末端部分１１）用の溝状凹部１５ａを越えるよう、容易にガイドされる。両方の溝状凹部１５ａ、１５ｂの溝深さは、単に異なるように選択される。末端部分１１、１２は、交差領域２５内で互いに重なるように置かれることが好ましいが、たとえそうではなくても、末端部分１１、１２の機械的な保持に使用される交差領域２５の面積は小さく、問題にはならない。

ただし、交差領域が主部巻付チャンバ８に接近しており、溝状凹部１５ａ、１５のピッチ（ピッチ長）がまだ小さいために、この交差領域が広い領域にわたる場合（特に周の大部分にわたり、例えば円周の１／２を越えている場合）、末端部分１１、１２は、もはや本体３において機械的に安定してガイドされない可能性があり、半径方向の接続は不可能である、というのも、特にＨＴＳテープ導体の短辺に関して曲げを生じないために、主部巻付チャンバ８から出発して、ＨＴＳテープ導体１０の（螺旋）半径は徐々にしか変更することができないためである。

したがって、本体３には、ＨＴＳテープ導体１０の半径方向外側の末端部分１２を支持する支持シェル５ａ、５ｂのセット５が配置され、このセット５は、ボビン２の本体３上に取り付けられ、かつ典型的にはねじ止めされている。半径方向外側の末端部分１２用の溝状凹部１５ｂは、本体３から出発して、支持シェル５ａ、５ｂのセット５内をさらに進み、主巻線部８の半径方向外側の層２７にまで延びる。半径方向内側の末端部分１１用の溝状凹部１５ａは、本体３から出発して、支持シェル５ａ、５ｂのセット５の下側を通って延びる（これについては図１も参照）。

図示された実施形態では、支持シェル５ａ、５ｂのセット５は、二つの支持シェル５ａ、５ｂ（「ハーフシェル」）からなり、これらの支持シェルがそれぞれ周の約１８０°をカバーする。支持シェル５ａ、５ｂは、電気絶縁性プラスチック製である。

図４ａ〜４ｄは、図１のマグネットコイル部の中間接合部１６の構成を詳細に示す。

マグネットコイル部に、無欠陥のＨＴＳテープ導体片が製造可能な長さよりも長いＨＴＳテープ導体１０を設置するべき場合に（例えば特に強い磁場を生成するために）、二つのＨＴＳテープ部分１０ａ、１０ｂを互いに接続することができ、これらは一体として、マグネットコイル部のＨＴＳテープ導体１０を形成する。典型的には、ＨＴＳテープ部分１０ａ、１０ｂは、主巻線部８の二つの中間層から引き出される。複雑な交差を避けるために、典型的には、（ここに示されているように）一つの中間接合部１６のみが設けられるが、基本的には、複数の中間接合部を設置することも可能である。

機械的ガイドのためのフランジシェル６ａ、６ｂのセット６（図１にのみ示されている）と下部において接している主部巻付チャンバ８から出発して、半径方向内側にあるＨＴＳテープ部分１０ａ用の供給溝１７ｂと、半径方向外側にあるＨＴＳテープ部分１０ｂ用の供給溝１７ａとは、この主部巻付チャンバ８から第二の側方部領域ＳＢ２内を中間接合部１６まで延びている。ここで、供給溝１７ａ、１７ｂは複数回交差している。供給溝１７ａ、１７ｂはらせん状に延び、ピッチは軸方向外側に向かって（ここでは下方に向かって）最初は増大し、その後、中間接合部１６の近くで再び減少する。

中間接合部１６は、ここでは、重なり合うＨＴＳテープ部分１０ａ、１０ｂの直接的な面状の接続によって設けられていて、ＨＴＳテープ導体１０は、この領域内を「二重テープ」２８として通っている（あるいは、図示されていないが、ＨＴＳテープ部分１０ａ、１０ｂと重なるＳＬブリッジテープを提供してもよい）。

二重テープ２８は、ボビン２に二層で巻き付けられている。二重テープ２８の半径方向内側の層は、本体３に直接巻き付けられ、本体３は、このため、半径方向内側の部分１８ａを備えた中間接合溝１８を形成し、この中間接合溝内を二重テープ２８がガイドされる。二重テープ２８の半径方向外側の層は、本体３上に配置された分離シェル７ａ、７ｂのセット７上に形成される。分離シェル７ａ、７ｂのセット７には、半径方向外側の部分１８ｂを備えた中間接合溝１８が形成される。分離シェル７ａ、７ｂのセット７の軸方向外側の端部には、半径変換用の領域２９が形成されていて、この領域内で、中間接合溝１８は、内側部分１８ａでフィードスルースロット３０に向かって半径が増大し、外側部分１８ｂでフィードスルースロット３０に向かって半径が減少する。したがって、二重テープ２８は、二つの層により軸方向に一往復するようにガイドされる。それにより、良好な電気接触のために十分な重畳長を容易に提供することができる。

図示された実施形態では、分離シェル７ａ、７ｂのセット７は、それぞれ周の約１８０°をカバーする二つの分離シェル７ａ、７ｂ（「ハーフシェル」）からなる。分離シェル７ａ、７ｂは、電気絶縁性プラスチックでできている。

図５は、主巻線部９から接合部（ここでは第二の接合部２２）までのＨＴＳテープ導体１０の末端部分（ここでは第二の末端部分１２の例で示す）の経路を詳細に示す。

図示された実施形態では、第二の接合部２２に属する部分を有する末端部分１２は、軸方向に互いに直接隣接する巻線として、ボビン（図示されていない）に平らにらせん状に巻かれ、そこでのピッチは、最小であり、かつ実質的にＨＴＳテープ導体１０の幅と巻線半径とによって規定される。軸方向内側（下側）の主巻線部９に向かってピッチはまずは増大するが、これはこの移行をできる限り短いテープ長で済ませるためである。主巻線部９より外側のＨＴＳテープ導体１０は、試料容積内で生成される磁場の均一性を損なうことがあることに留意されたい。次いで、らせん状の巻線のピッチは、最終的に主巻線部の領域内で再び最小になるまで再び減少し、このピッチは、実質的に、導体幅および巻線半径によって決定される、というのも、主巻線部９内で巻線は再び平らにかつ軸方向に互いに直接隣接するためである。

一般的に、ＨＴＳテープ導体１０（例えばその末端部分１１、１２）の経路は、ボビン２内の対応するガイドにより（例えば溝状凹部１５ａ、１５ｂにより）決定される。ガイドの適切な経路、特に溝底部３３の適切な向き（図５には示されていないが、図１を参照）により、一方で、ＨＴＳテープ導体１０の短辺に関する機械的負荷、特に曲げを最小に抑えることができ、他方で、局所的磁場に関するＨＴＳテープ導体１０の向きを最適化することができる。この場合、溝底部３３の局所的な面法線ＦＮは、ボビン２の軸Ａに対して、９０°以外の角度αとなるように調整することができる。局所的な面法線ＦＮに対して平行に延びる磁場の法線成分は、ＨＴＳテープ導体１０の電流容量を大きく損なう。したがって、磁場の局所的な法線成分がどこであっても、基準法線成分よりも絶対値として大きくならないように、局所的な溝底部３３を調整するべきであり、この基準法性成分は、ＨＴＳテープ導体１０においていずれの場合にも、主巻線部９の軸方向縁部での局所的な法線成分の最大値として達成される。

図６は、本発明によるマグネットアセンブリ４０の一実施形態を示す。

このアセンブリは、ＨＴＳテープ導体と、組み込まれた接合部２１、２２（例えば図１〜５に示されている）とを有するとともに、入れ子状に配置された三つの本発明によるマグネットコイル部１ａ、１ｂ、１ｃと、さらに、それぞれソレノイド状に巻かれたＬＴＳワイヤを有するとともに、入れ子状に配置された二つのマグネットコイル部６１、６２とを備える、ここで、マグネットコイル部１ａ〜１ｃは、さらなるマグネットコイル部６１、６２内に配置されている。マグネットアセンブリ４０は、全体として、つまりマグネットコイル部１ａ、１ｂ、１ｃと、さらなるマグネットコイル部６１、６２とが一緒になって、試料容積ＰＶ内で均一な磁場を生成する。

マグネットコイル部１ａ〜１ｃは、ここでは、軸方向に（軸Ａ参照）同じ長さであり、かつ位置合わせされている。マグネットコイル部１ａ〜１ｃとさらなるマグネットコイル部６１、６２とは、ここでは、ＳＬ後続導体の接続部分３１ａ、３２ａと、さらなる接続部分６３、６４とを介し、また、ここでは外側の接合部４１を用いて、互いに電気的に直列接続されている。図示された実施形態では、マグネットアセンブリ４０は、超伝導スイッチ４２を介して超伝導性に短絡することができ、それにより、永久電流モード（「永久モード」）に切り替えることができ、このモードでは、外部電流供給を必要とせず、試料容積ＰＶ内での磁場を、持続的にかつ実際にドリフトなしに保持することができる。ここでは電源４３がスイッチ４２に対して並列に配置されていて、この電源４３を介して、マグネットアセンブリ４０を充放電することができる。

隣接するマグネットコイル部１ａ、１ｂまたは１ｂ、１ｃの間に残るギャップ４５は、ここでは電気絶縁性の充填材４４で充填されており、ここでは注型材料が熱い状態で充填され、冷たい状態で硬化し、作動時にマグネットコイル部１ａ〜１ｃを互いに機械的に安定化する。隣接する電磁コイル１ａ、１ｂまたは１ｂ、１ｃの間の半径方向のギャップ幅ＳＢは、典型的には、全周および全軸方向長さにわたって、最大で０．６ｍｍ（つまりＧＳＰ≦０．６０ｍｍ）であり、平均して、典型的には最大０．５ｍｍ（つまりＭＳ≦０．５０ｍｍ）である。

これらのマグネットコイル部１ａ〜１ｃと、さらなるマグネットコイル部６１、６２と、接続部分３１ｂ、３２ｂと、さらなる接続部分６３、６４と、外側接合部４１と、超伝導スイッチ４２とは、典型的には、クライオスタット内に配置され、その中に極低温温度を設定することができる（詳細には図示されていない）ことに留意されたい。

図７は、図１〜５で紹介されたマグネットコイル部に類似した、本発明によるマグネットコイル部１の別の実施形態を示す。実質的な差異だけを説明する。この実施形態の場合には、第一の接合部２１が第一の側方部領域ＳＢ１内に配置され、第二の接合部２２は、反対側の第二の側方部領域ＳＢ２内に配置されている。ＨＴＳテープ導体１０を主巻線部９から接合部２１、２２にまでガイドする両方の溝状凹部１５ａ、１５ｂは、この場合、交差を必要としない。ＳＬ後続導体の接続部分３１ｂ、３２ｂは、ここでは、反対側でボビン２から軸方向に導出されている。

図８は、図８のマグネットコイル部に類似した、本発明によるマグネットコイル部１の別の実施形態を示し、図８の部分図は、簡素化のために第一の側方部領域ＳＢ１に限定されている。図７に対する実質的な差異だけを説明する。

第一の側方部領域１内に、第一の接合部２１が形成されている（第二の接合部は、ここでは第二の側方部領域内に形成されていて、図示されていないが、第二の接合部が同様に第一の側方部領域内に形成されている場合にも、図示された第一の接合部２１の構造が同様に適用できることに留意されたい）。第一の接合部２１は、ボビン２内に、ここではボビン２の本体３に取り付ける電気絶縁性材料（例えばプラスチック）からなる絶縁体４内に、らせん状に周方向に延びる接合溝８１を有し、この接合溝８１は、ここでは全体で五つの巻きを有する。これらの巻きの間には、ボビン２のうね８２を残して、それぞれ巻きを隔てている。絶縁体４の絶縁材料により、接合溝８１の壁部は、電気絶縁性である。

接合溝８１内に、ここでは、半径方向内側に、第一のＳＬ後続導体３１が巻き付けられているが、この第一のＳＬ後続導体３１は、ＨＴＳテープ導体１０の幅まで広く巻かれている。この接合溝８１内では、半径方向外側に、ＨＴＳテープ導体１０の第一の末端部分１１が巻き付けられている。

したがって、巻かれたＳＬ後続ワイヤ３１とＨＴＳテープ導体１０とは、接合溝８１内で、一周ごとに互いに重なって位置し、面状に電気接続（好ましくは超伝導接続）されている。接合溝８１は、ＨＴＳテープ導体１０と巻かれたＳＬ後続導体３１とを一周ごとにガイドし、かつ機械的に安定させることができる。

ここで、第一の接合部２１では、ＨＴＳテープ導体１０とＳＬ後続導体３１とが、ボビン２の周りを５周する。ＳＬ後続導体３１の接続部分３１ｂの領域内で、ＳＬ後続導体３１は、ここでは広幅に巻かれないが、矩形の横断面を有する。溝状凹部１５ａは、ＨＴＳテープ導体１０を、第一の接合部２１からさらに主巻線部９にまでガイドする。

要約すると、本発明は、高温超電導（＝ＨＴＳ）テープ導体（１０）が、ボビン（２）の主部巻付チャンバ（９）内にソレノイド状に巻き付けられているマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）を提案し、このマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）は、ＨＴＳテープ導体（１０）から超伝導（ＳＬ）後続導体（３１、３２）のそれぞれへの第一の接合部（２１）と第二の接合部（２２）とを有し、これらの接合部（２１、２２）は、マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）に組み込まれている。第一の接合部（２１）と第二の接合部（２２）の領域内で、それぞれＨＴＳテープ導体（１０）の末端部分（１１、１２）と、対応するＳＬ後続導体（３１、３２）の末端部分（３１ａ、３２ａ）とが、ボビン（２）に巻き付けられていて、かつ互いに面状に接続されていて、典型的には、ＨＴＳテープ導体（１０）とＳＬ後続導体（３１、３２）とが複数周にわたり重畳する。これらの接合部（２１、２２）は、主部巻付チャンバ（９）から軸方向に離間している。マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）は、ＨＴＳテープ導体（１０）の主巻線部（９）の外半径（ＲａＨ）を最大で２０％上回りかつ主部巻付チャンバ（８）の領域内のボビン（２）の内半径（ＲｉＨ）を下回る半径領域（ＲＢＳ）を占める。複数のマグネットコイル部は、入れ子状にして一つにマグネットアセンブリにすることができる。本発明によるマグネットコイル部により、簡単でかつコンパクトな構造ならびに高い超伝導電流容量が可能となる。

１、１ａ〜１ｃ マグネットコイル部
２ ボビン
３ ボビンの本体
４ 絶縁体
５ 支持シェルのセット
５ａ、５ｂ 支持シェル
６ フランジシェルのセット
６ａ、６ｂ フランジシェル
７ 分離シェルのセット
７ａ、７ｂ 分離シェル
８ 主部巻付チャンバ
９ 主巻線部
１０ ＨＴＳテープ導体
１１ ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分
１２ ＨＴＳテープ導体の第二の末端部分
１３ 軸方向内側の部分
１４ 軸方向外側の部分
１５ａ、１５ｂ 溝状凹部
１６ 中間接合部
１７ａ、１７ｂ 供給溝
１８ 中間接合溝
１８ａ 中間接合溝の半径方向内側の部分
１８ｂ 中間接合溝の半径方向外側の部分
１９ａ 第一のＳＬ後続導体の導出溝
１９ｂ 第二のＳＬ後続導体の導出溝
２１ 第一の接合部
２２ 第二の接合部
２３ａ、２３ｂ 接合部チャンバ
２４ 溝状凹部
２５ 交差領域
２６ 半径方向で最も内側の層
２７ 半径方向で最も外側の層
２８ 二重テープ
２９ 半径変換用の領域
３０ フィードスルースロット
３１ 第一のＳＬ後続導体
３１ａ 第一のＳＬ後続導体の末端部分
３１ｂ 第一のＳＬ後続導体の接続部分
３２ 第二のＳＬ後続導体
３２ａ 第二のＳＬ後続導体の末端部分
３２ｂ 第二のＳＬ後続導体の接続部分
３３ 溝底部
４０ マグネットアセンブリ
４１ マグネットコイル部間の外側接合部
４２ 超伝導スイッチ
４３ 電源
４４ 充填材
４５ 半径方向のギャップ
Ａ ボビンの軸（円筒軸）
ＦＮ 溝底部の面法線
ＨＢ 主部領域
ＰＶ 試料容積
ＳＢ ギャップ幅
ＳＢ１ 第一の側方部領域
ＳＢ２ 第二の側方部領域
ＲｉＨ 主部領域内でのボビンの最小内半径
ＲａＨ 主巻線部の最大外半径
ＲＴ 支持シェルの最大半径
ＲＢＳ マグネットコイル部の半径領域

上側の第一の側方部領域内の第一のおよび第二の接合部と、下側の第二の側方部領域内の中間接合部とを備えた、本発明によるマグネットコイル部の一実施形態の概略縦断面図を示す。 図１のマグネットコイル部の概略斜視図の、上側の第一の側方部領域内の、マグネットコイル部の第一および第二の接合部の領域を示す。 ボビンを除いた図２ａの概略斜視図を示す。 図１のマグネットコイル部の概略斜視図の、主巻線部の上端から第一の側方部領域の下部（軸方向内側の部分）までの移行領域における、支持シェルのセットを除いた、本体とＨＴＳテープ導体の第一の末端部分を示す。 図３ａの斜視図における、本体と、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分および第二の末端部分と、支持シェルのセットを示す。 図３ａの斜視図における、ＨＴＳテープ導体の両方の末端部分のみを示す。 図３ａの斜視図における、分離シェルのセットのみを示す。 図１のマグネットコイル部の概略斜視図の、下側の第二の側方部領域内の、主巻線部の軸方向下側端部から中間接合部までの領域を示す。 図４ａの斜視図における、ＨＴＳテープ部分のみを示す。 図４ａの斜視図における、分離シェルのセットのみを示す。 図４ａの斜視図における、中間接合部の領域内の分離シェルを除いた、ボビンのみを示す。 図１のマグネットコイル部の概略斜視図の、主巻線部から第一の接合部までの領域における、ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分のみを示す。 複数の入れ子状に配置されたマグネットコイル部を備えた、本発明によるマグネットアセンブリの一実施態様の極めて概略的な縦断面図を示す。 第一の側方部領域内に第一の接合部を備えると共に反対側の第二の側方部領域内に第二の接合部を備えた、本発明によるマグネットコイル部の別の実施形態の極めて概略的な縦断面図を示す。 第一の側方部領域内に第一の接合部用の接合溝を備えた、本発明によるマグネットコイル部の別の実施形態の、第一の側方部領域に限定された、極めて概略的な縦断面図を示す。

マグネットコイル部１は、ボビン２の軸（円筒軸）Ａを参照して、全体として実質的に中空円筒状に形成されていて、かつ大部分がここでは鋼からなる管状の本体３で形成されているボビン２を有する。さらに、ボビン２は、絶縁体４と、支持シェル５ａ、５ｂのセット５と、フランジシェル６ａ、６ｂのセット６と、分離シェル７ａ、７ｂのセット７とを有し、これらは本体３上に設置されている。

さらに、マグネットコイル部１は、ＨＴＳテープ導体１０を有し、このＨＴＳテープ導体は、ここでは第一のＨＴＳテープ部分１０ａと第二のＨＴＳテープ部分１０ｂとの二つの部分で構成されている。ここでは、ＨＴＳテープ導体１０は、ここでは鋼からなるフレキシブルな金属基材上のＹＢＣＯ層で形成されている。さらに、マグネットコイル部１は、二つのＳＬ後続導体３１、３２を有する。この両方のＳＬ後続導体３１、３２は、ここでは、ＮｂＴｉワイヤとして形成されている。

ＨＴＳテープ導体１０は、第一の末端部分１１を有し、この第一の末端部分１１は、第一の接合部２１の領域内で第一のＳＬ後続導体３１の末端部分３１ａに接続されている。さらに、ＨＴＳテープ導体１０は、第二の末端部分１２を有し、この第二の末端部分１２は、第二の接合部２２の領域内で第二のＳＬ後続導体３２の末端部分３２ａに接続されている。

マグネットコイル部１は、概略図内では、本発明の本質的な態様をより良好に説明するために、部分的に中断されて示されている（波状の突合せ部を参照）。ＨＴＳテープ導体１０の大部分は、ボビン２の軸方向中央に位置する主部領域ＨＢ内にある主部巻付チャンバ８内で、ソレノイド状に複数層、ここでは八層巻き付けられて主巻線部９を形成する。図１内の主部巻付チャンバ８の軸方向の長さは、著しく短縮されて描写されていることに留意されたい。ＨＴＳテープ導体１０に電流が流れると、（典型的には、別のマグネットコイル部の作用により補われて）マグネットコイル部１の内部の試料容積ＰＶ内に磁場が生成され、この磁場を、例えばＮＭＲ測定のために利用することができる。

したがって、本体３には、ＨＴＳテープ導体１０の半径方向外側の末端部分１２を支持する支持シェル５ａ、５ｂのセット５が配置され、このセット５は、ボビン２の本体３上に取り付けられ、かつ典型的にはねじ止めされている。半径方向外側の末端部分１２用の溝状凹部１５ｂは、本体３から出発して、支持シェル５ａ、５ｂのセット５内をさらに進み、主巻線部９の半径方向外側の層２７にまで延びる。半径方向内側の末端部分１１用の溝状凹部１５ａは、本体３から出発して、支持シェル５ａ、５ｂのセット５の下側を通って延びる（これについては図１も参照）。

マグネットコイル部に、無欠陥のＨＴＳテープ導体片が製造可能な長さよりも長いＨＴＳテープ導体１０を設置するべき場合に（例えば特に強い磁場を生成するために）、二つのＨＴＳテープ部分１０ａ、１０ｂを互いに接続することができ、これらは一体として、マグネットコイル部のＨＴＳテープ導体１０を形成する。典型的には、ＨＴＳテープ部分１０ａ、１０ｂは、主巻線部９の二つの中間層から引き出される。複雑な交差を避けるために、典型的には、（ここに示されているように）一つの中間接合部１６のみが設けられるが、基本的には、複数の中間接合部を設置することも可能である。

マグネットコイル部１ａ〜１ｃは、ここでは、軸方向に（軸Ａ参照）同じ長さであり、かつ位置合わせされている。マグネットコイル部１ａ〜１ｃとさらなるマグネットコイル部６１、６２とは、ここでは、ＳＬ後続導体の接続部分３１ｂ、３２ｂと、さらなる接続部分６３、６４とを介し、また、ここでは外側の接合部４１を用いて、互いに電気的に直列接続されている。図示された実施形態では、マグネットアセンブリ４０は、超伝導スイッチ４２を介して超伝導性に短絡することができ、それにより、永久電流モード（「永久モード」）に切り替えることができ、このモードでは、外部電流供給を必要とせず、試料容積ＰＶ内での磁場を、持続的にかつ実際にドリフトなしに保持することができる。ここでは電源４３がスイッチ４２に対して並列に配置されていて、この電源４３を介して、マグネットアセンブリ４０を充放電することができる。

図８は、図７のマグネットコイル部に類似した、本発明によるマグネットコイル部１の別の実施形態を示し、図８の部分図は、簡素化のために第一の側方部領域ＳＢ１に限定されている。図７に対する実質的な差異だけを説明する。

したがって、巻かれたＳＬ後続導体３１とＨＴＳテープ導体１０とは、接合溝８１内で、一周ごとに互いに重なって位置し、面状に電気接続（好ましくは超伝導接続）されている。接合溝８１は、ＨＴＳテープ導体１０と巻かれたＳＬ後続導体３１とを一周ごとにガイドし、かつ機械的に安定させることができる。

要約すると、本発明は、高温超電導（＝ＨＴＳ）テープ導体（１０）が、ボビン（２）の主部巻付チャンバ（８）内にソレノイド状に巻き付けられているマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）を提案し、このマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）は、ＨＴＳテープ導体（１０）から超伝導（ＳＬ）後続導体（３１、３２）のそれぞれへの第一の接合部（２１）と第二の接合部（２２）とを有し、これらの接合部（２１、２２）は、マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）に組み込まれている。第一の接合部（２１）と第二の接合部（２２）の領域内で、それぞれＨＴＳテープ導体（１０）の末端部分（１１、１２）と、対応するＳＬ後続導体（３１、３２）の末端部分（３１ａ、３２ａ）とが、ボビン（２）に巻き付けられていて、かつ互いに面状に接続されていて、典型的には、ＨＴＳテープ導体（１０）とＳＬ後続導体（３１、３２）とが複数周にわたり重畳する。これらの接合部（２１、２２）は、主部巻付チャンバ（８）から軸方向に離間している。マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）は、ＨＴＳテープ導体（１０）の主巻線部（９）の外半径（ＲａＨ）を最大で２０％上回りかつ主部巻付チャンバ（８）の領域内のボビン（２）の内半径（ＲｉＨ）を下回る半径領域（ＲＢＳ）を占める。複数のマグネットコイル部は、入れ子状にして一つにマグネットアセンブリにすることができる。本発明によるマグネットコイル部により、簡単でかつコンパクトな構造ならびに高い超伝導電流容量が可能となる。

１、１ａ〜１ｃ マグネットコイル部
２ ボビン
３ ボビンの本体
４ 絶縁体
５ 支持シェルのセット
５ａ、５ｂ 支持シェル
６ フランジシェルのセット
６ａ、６ｂ フランジシェル
７ 分離シェルのセット
７ａ、７ｂ 分離シェル
８ 主部巻付チャンバ
９ 主巻線部
１０ ＨＴＳテープ導体
１１ ＨＴＳテープ導体の第一の末端部分
１２ ＨＴＳテープ導体の第二の末端部分
１３ 軸方向内側の部分
１４ 軸方向外側の部分
１５ａ、１５ｂ 溝状凹部
１６ 中間接合部
１７ａ、１７ｂ 供給溝
１８ 中間接合溝
１８ａ 中間接合溝の半径方向内側の部分
１８ｂ 中間接合溝の半径方向外側の部分
１９ａ 第一のＳＬ後続導体の導出溝
１９ｂ 第二のＳＬ後続導体の導出溝
２１ 第一の接合部
２２ 第二の接合部
２３ａ、２３ｂ 接合部巻付チャンバ
２４ 溝状凹部
２５ 交差領域
２６ 半径方向で最も内側の層
２７ 半径方向で最も外側の層
２８ 二重テープ
２９ 半径変換用の領域
３０ フィードスルースロット
３１ 第一のＳＬ後続導体
３１ａ 第一のＳＬ後続導体の末端部分
３１ｂ 第一のＳＬ後続導体の接続部分
３２ 第二のＳＬ後続導体
３２ａ 第二のＳＬ後続導体の末端部分
３２ｂ 第二のＳＬ後続導体の接続部分
３３ 溝底部
４０ マグネットアセンブリ
４１ マグネットコイル部間の外側接合部
４２ 超伝導スイッチ
４３ 電源
４４ 充填材
４５ 半径方向のギャップ
Ａ ボビンの軸（円筒軸）
ＦＮ 溝底部の面法線
ＨＢ 主部領域
ＰＶ 試料容積
ＳＢ ギャップ幅
ＳＢ１ 第一の側方部領域
ＳＢ２ 第二の側方部領域
ＲｉＨ 主部領域内でのボビンの最小内半径
ＲａＨ 主巻線部の最大外半径
ＲＴ 支持シェルの最大半径
ＲＢＳ マグネットコイル部の半径領域

Claims (26)

1. マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）であって、
   実質的に中空円筒状のボビン（２）と、高温超電導（＝ＨＴＳ）テープ導体（１０）と、第一の超伝導（＝ＳＬ）後続導体（３１）とを備え、前記第一のＳＬ後続導体（３１）は前記ＨＴＳテープ導体（１０）と前記第一のＳＬ後続導体（３１）との間に第一の接合部（２１）を有し、
   前記ボビン（２）は、主部領域（ＨＢ）を有し、前記主部領域（ＨＢ）内に、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の主巻線部（９）がソレノイド状に前記ボビン（２）に巻き付けられていて、
   前記ボビン（２）はさらに、第一の側方部領域（ＳＢ１）を有し、前記第一の側方部領域（ＳＢ１）は、軸方向で前記主部領域（ＨＢ）の第一の側方部側と隣接し、かつ前記第一の側方部領域（ＳＢ１）内で前記ＨＴＳテープ導体（１０）の第一の末端部分（１１）が前記ボビン（２）に巻き付けられていて、
   少なくとも、前記第一の側方部領域（ＳＢ１）の軸方向内側の部分（１３）内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第一の末端部分（１１）は、前記ボビン（２）の溝状凹部（１５ａ、２４）内にガイドされていて、
   前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記主巻線部（９）は、最大外半径ＲａＨを有し、かつ前記ボビン（２）は、前記主部領域（ＨＢ）内で最小内半径ＲｉＨを有する
   マグネットコイル部（１：１ａ〜１ｃ）において、
   前記マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）がさらに、前記ＨＴＳテープ導体（１０）に対する第二の接合部（２２）を有する第二のＳＬ後続導体（３２）を備え、
   前記第一の側方部領域（ＳＢ１）内、または軸方向で前記主部領域（ＨＢ）の第二の側方部に隣接しかつ前記第一の側方部とは反対側に位置する第二の側方部領域（ＳＢ２）内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の第二の末端部分（１２）が前記ボビン（２）に巻き付けられていて、
   少なくとも、前記第一のまたは前記第二の側方部領域（ＳＢ１、ＳＢ２）の軸方向内側の部分（１３）内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第二の末端部分（１２）が、前記ボビン（２）の溝状凹部（１５ｂ）内にガイドされていて、
   前記第一の側方部領域（ＳＢ１）の軸方向外側の部分（１４）内で、前記ボビン（２）に巻き付けられた、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第一の末端部分（１１）の少なくとも一部が、前記第一のＳＬ後続導体（３１）の末端部分（３１ａ）と面状に接続されて、前記第一の接合部（２１）を形成し、かつ前記ボビン（２）に巻き付けられた、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第二の末端部分（１２）の少なくとも一部分は、前記第二のＳＬ後続導体（３２）の末端部分（３２ａ）と面状に接続されて、前記第二の接合部（２２）を形成し、
   前記ボビン（２）全体と、前記ＨＴＳテープ導体（１０）全体と、前記第一のＳＬ後続導体（３１）とは、少なくとも前記第一の接合部（２１）の領域内において、前記マグネットコイル部（１）の半径領域（ＲＢＳ）の内側に延在し、かつ前記第二のＳＬ後続導体（３２）は、少なくとも前記第二の接合部（２２）の領域内において、前記マグネットコイル部（１）の前記半径領域（ＲＢＳ）の内側に延在し、
   ０．８０＊ＲｉＨ≦ＲＢＳ≦１．２＊ＲａＨ、好ましくは０．９＊ＲｉＨ≦ＲＢＳ≦１．１＊ＲａＨ、特に好ましくはＲｉＨ≦ＲＢＳ≦ＲａＨである
   ことを特徴とする、マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
2. 前記第一の接合部（２１）と前記第二の接合部（２２）とは、それぞれ前記ボビン（２）の全周にわたって延びており、
   かつ／または前記第一の接合部（２１）と前記第二の接合部（２２）とは、それぞれ、少なくとも０．１ｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍの、前記ＨＴＳテープ導体（１０）に対する重畳長にわたって延びている
   ことを特徴とする、請求項１に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
3. 前記主部領域（ＨＢ）内で、前記ボビン（２）は、主部巻付チャンバ（８）として、周方向に延びる環状凹部を有し、前記環状凹部内に、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記主部巻線部（９）が、複数層でソレノイド状に巻き付けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のマグネットコイル部（１）。
4. 前記第一の側方部領域（ＳＢ１）の前記軸方向外側の部分（１４）内に、前記ボビン（２）は、第一の接合部巻付チャンバ（２３ａ）として周方向に延びる環状凹部を有し、前記環状凹部内に、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第一の末端部分（１１）の少なくとも一部分が、隣接して複数回、かつ前記第一のＳＬ後続導体（３１）の前記末端部分（３１ａ）が、隣接して複数回、互いに重なるように巻き付けられていて、
   かつ／または前記第一のまたは第二の側方部領域（ＳＢ２）の軸方向外側の部分（１４）内に、前記ボビン（２）は、第二の接合部巻付チャンバ（２３ｂ）として周方向に延びる環状凹部を有し、前記環状凹部内に、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第二の末端部分（１２）の少なくとも一部分が、隣接して複数回、かつ前記第二のＳＬ後続導体（３２）の前記末端部分（３２ａ）が、隣接して複数回、互いに重なるように巻き付けられている
   ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
5. 前記ボビン（２）は、前記第一の接合部巻付チャンバ（２３ａ）の複数の壁部および／または前記第二の接合部巻付チャンバ（２３ｂ）の複数の壁部の領域内で、電気絶縁材料、特にプラスチックから形成されていることを特徴とする、請求項４に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
6. 前記第一の側方部領域（ＳＢ１）の前記軸方向外側の部分（１４）内に、前記ボビン（２）は、第一の接合溝（８１）を有し、前記第一の接合溝（８１）は、前記ボビン（２）の周りを少なくとも一周、好ましくは数周し、前記第一の接合溝（８１）内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第一の末端部分（１１）の少なくとも一部分と、前記第一のＳＬ後続導体（３１）の前記末端部分（３１ａ）とが、互いに重なるようにガイドされていて、
   かつ／または前記第一のまたは前記第二の側方部領域（ＳＢ１、ＳＢ２）の前記軸方向外側の部分（１４）内に、前記ボビン（２）は、前記ボビン（２）の周りを少なくとも一周、好ましくは数周する第二の接合溝を有し、前記第二の接合溝内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第二の末端部分（１２）の少なくとも一部分と、前記第二のＳＬ後続導体（３２）の前記末端部分（３２ａ）とが、互いに重なるようにガイドされている
   ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
7. 前記ボビン（２）が、前記第一の接合溝（８１）の複数の壁部および／または前記第二の接合溝の複数の壁部の領域内で、電気絶縁材料、特にプラスチックから形成されていることを特徴とする、請求項６に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
8. 前記第一の側方部領域（ＳＢ１）内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第二の末端部分（１２）も前記ボビン（２）に巻き付けられていて、
   特に、前記第一の側方部領域（ＳＢ１）の前記軸方向内側の部分（１３）内で、前記第一の末端部分（１１）と前記第二の末端部分（１２）との前記溝状凹部（１５ａ、１５ｂ）が互いに数回交差する
   ことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
9. 前記ボビン（２）が、前記第一の側方部領域（ＳＢ１）の前記軸方向内側の部分（１３）の、軸方向に前記主部巻付チャンバ（８）と隣接する移行領域内で、支持シェル（５ａ、５ｂ）のセット（５）によって形成されていて、前記支持シェル（５ａ、５ｂ）は、前記ボビン（２）の残りの部分の上に位置し、かつ一緒になって前記ボビン（２）の前記残りの部分を環状に取り囲み、
   かつ、前記移行領域内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第一の末端部分（１１）および前記第二の末端部分（１２）用の前記溝状凹部（１５ａ、１５ｂ）の一方が、前記支持シェル（５ａ、５ｂ）のセット（５）内に形成されていて、かつ前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第一の末端部分（１１）および前記第二の末端部分（１２）用の前記溝状凹部（１５ａ、１５ｂ）の他方が、前記ボビン（２）の前記残りの部分であって、前記支持シェル（５ａ、５ｂ）のセット（５）の半径方向内側に形成されていて、前記移行領域内で前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第一の末端部分と前記第二の末端部分（１１、１２）とが少なくとも一回交差している
   ことを特徴とする、請求項８に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
10. 前記第一の側方部領域（ＳＢ１）の前記軸方向内側の部分（１３）内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第一の末端部分（１１）および前記第二の末端部分（１２）用の前記溝状凹部（１５ａ、１５ｂ）は、前記溝状凹部（１５ａ、１５ｂ）の少なくとも一つの交差領域（２５）内で異なる溝深さで形成されていることを特徴とする、請求項８または９に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
11. 前記第一の側方部領域（ＳＢ１）の前記軸方向外側の部分（１４）内で、より軸方向外側に位置する前記接合部（２１、２２）を有する前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記末端部分（１１、１２）用の溝状凹部（２４）が、より軸方向内側に位置する前記接合部（２１、２２）の半径方向内側に延在することを特徴とする、請求項８から１０のいずれか１項に記載の電磁マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
12. 前記第一の側方部領域（ＳＢ１）の前記軸方向外側の部分（１４）内で、より軸方向内側に位置する前記接合部（２１、２２）の部分である前記ＳＬ後続導体（３１、３２）用の導出溝（１９ａ、１９ｂ）が、より軸方向外側に位置する前記接合部（２１、２２）の半径方向内側に延在することを特徴とする、請求項８から１１のいずれか１項に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
13. 前記ＨＴＳテープ導体（１０）が、少なくとも二つのＨＴＳテープ部分（１０ａ、１０ｂ）を有し、前記ＨＴＳテープ部分（１０ａ、１０ｂ）が、少なくとも一つの中間接合部（１６）を介して互いに直列に導電接続されていて、
    前記ＨＴＳテープ部分（１０ａ、１０ｂ）は、前記第一の側方部領域（ＳＢ１）または前記第二の側方部領域（ＳＢ２）内の前記少なくとも一つの中間接合部（１６）の領域内で、前記ボビン（２）に巻き付けられていて、
    特に、前記少なくとも一つの中間接合部（１６）の領域内で、前記ＨＴＳテープ部分（１０ａ、１０ｂ）は、共通の超伝導（＝ＳＬ）ブリッジテープと接続されている
    ことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
14. 前記ボビン（２）が、前記第一の側方部領域（ＳＢ１）内でまたは前記第二の側方部領域（ＳＢ２）内で、前記ＨＴＳテープ部分（１０ａ、１０ｂ）用の二つの供給溝（１７ａ、１７ｂ）を形成し、前記二つの供給溝（１７ａ、１７ｂ）は、前記主部巻付チャンバ（９）から前記少なくとも一つの中間接合部（１６）の領域にまで延びており、かつ前記ボビン（２）が、前記中間接合部（１６）の領域内で、前記ＨＴＳテープ部分（１０ａ、１０ｂ）用の中間接合溝（１８）を形成することを特徴とする、請求項１３に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｂ）。
15. 前記少なくとも一つの中間接合部（１６）の領域内で、前記ボビン（２）は分離シェル（７ａ、７ｂ）のセット（７）で形成されていて、前記分離シェル（７ａ、７ｂ）は、前記ボビン（２）の残りの部分の上に位置し、かつ一緒になって前記ボビン（２）の前記残りの部分を環状に取り囲み、
    前記中間接合溝（１８）の半径方向外側の部分（１８ｂ）は、前記分離シェル（７ａ、７ｂ）のセット（７）内に形成されていて、かつ前記中間接合溝（１８）の半径方向内側の部分（１８ａ）は、前記ボビン（２）の残りの部分であって、前記分離シェル（７ａ、７ｂ）のセット（７）の半径方向内側に形成されていて、
    特に、前記分離シェル（７ａ、７ｂ）のセット（７）は、前記中間接合部（１６）の半径変換用の領域（２９）を有する
    ことを特徴とする、請求項１４に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
16. 前記第一の側方部領域（ＳＢ１）内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第二の末端部分（１２）も、前記ボビン（２）に巻き付けられていて、かつ前記少なくとも一つの中間接合部（１６）の領域内の前記ＨＴＳテープ部分（１０ａ、１０ｂ）は、前記第二の側方部領域（ＳＢ２）内で、前記ボビン（２）に巻き付けられていて、
    特に、前記ボビン（２）の円筒軸（Ａ）が下側では前記第二の側方部領域（ＳＢ２）と、上側では前記第一の側方部領域（ＳＢ１）と垂直方向に位置合わせされている
    ことを特徴とする、請求項１３から１５のいずれか１項に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
17. 少なくとも部分的に溝底部（３３）を有するように、
    −少なくとも、前記第一のおよび／または前記第二の側方部領域（ＳＢ１、ＳＢ２）の前記軸方向内側の部分（１３）内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）をガイドしている前記溝状凹部（１５ａ、１５ｂ、２４）と、
    −場合により、前記第一のおよび／または第二の側方部領域（ＳＢ１、ＳＢ２）の前記軸方向外側の部分（１４）内で、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の前記第一のおよび／または前記第二の末端部分（１１、１２）をガイドしている接合溝と、
    −場合により、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の、中間接合部（１６）と接続するＨＴＳテープ部分（１０ａ、１０ｂ）用の供給溝（１７ａ、１７ｂ）および中間接合溝（１８）と、
    が形成されていて、前記溝底部（３３）は前記ＨＴＳテープ導体（１０）を載置し、かつ前記溝底部（３３）の局所的な面法線（ＦＮ）は、前記ボビン（２）の前記軸（Ａ）に対して９０°以外の角度（α）を有する
    ことを特徴とする、請求項１から１６のいずれか１項に記載のマグネットコイル部（１）。
18. 前記第一のＳＬ後続導体（３１）および／または前記第二のＳＬ後続導体（３２）は、低温超伝導体（＝ＬＴＳ）材料、特にＮｂＴｉを含み、
    かつ／または前記第一のＳＬ後続導体（３１）および／または前記第二のＳＬ後続導体（３２）は、ＭｇＢ_２を含み、
    かつ／または前記ＨＴＳテープ導体（１０）は、ＲｅＢＣＯ、特にＹＢＣＯ、またはＢｉ２２２３を含む
    ことを特徴とする、請求項１から１７のいずれか１項に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
19. 前記第一の側方部領域（ＳＢ１）内の前記第一の末端部分（１１）の前記ＨＴＳテープ導体（１０）、および前記第一のまたは前記第二の側方部領域（ＳＢ１、ＳＢ２）内の前記第二の末端部分（１２）の前記ＨＴＳテープ導体（１０）が、それぞれ、軸方向外側に向かって最初は増大するピッチで、その後は再び減少するピッチで、らせん状に巻かれていることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか１項に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
20. 前記第一のＳＬ後続導体（３１）と前記第二のＳＬ後続導体（３２）とはそれぞれ、前記第一のまたは前記第二の側方部領域（ＳＢ１、ＳＢ２）の前記軸方向外側の部分（１４）から軸方向に離れるように伸びている接続部分（３１ｂ、３２ｂ）を有することを特徴とする、請求項１から１９のいずれか１項に記載のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）。
21. マグネットアセンブリ（４０）であって、
    請求項１から２０のいずれか１項に記載の複数のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）を備え、前記複数のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）が、互いに入れ子状に配置されていて、
    特に、隣接する前記マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）の間のそれぞれの半径方向のギャップ（４５）の、全周にわたり平均化されたギャップ幅ＭＳについて、
    ＭＳ≦１ｍｍ、好ましくはＭＳ≦０．５ｍｍ
    が適用される、マグネットアセンブリ（４０）。
22. それぞれの半径方向内側の前記マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）の前記主巻線部（９）は、半径方向外側に向かって、半径方向に次の外側の前記マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）の前記ボビン（２）の内側に当接するか、
    または隣接する前記マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）の間のそれぞれの半径方向のギャップ（４５）が、充填材（４４）で充填されていて、特に、前記充填材（４４）は電気絶縁性であり、かつ特に前記充填材（４４）は、硬化した注型材料および／または複数のシートを含む
    ことを特徴とする、請求項２１に記載のマグネットアセンブリ（４０）。
23. 前記複数のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）は、前記ボビン（２）と同一の軸方向長さに形成されていて、複数の前記ボビン（２）は軸方向に位置合わせされていることを特徴とする、請求項２１または２２に記載のマグネットアセンブリ（４０）。
24. 前記複数のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）は、自身の前記第一のＳＬ後続導体（３１）および前記第二のＳＬ後続導体（３２）を介して互いに導電接続されていることを特徴とする、請求項２１から２３のいずれか１項に記載のマグネットアセンブリ（４０）。
25. 前記マグネットアセンブリ（４０）は、最も内側の前記マグネットコイル部（１；１ａ）の内部の少なくとも０．５ｃｍ^３の試料容積（ＰＶ）内に、強度Ｂ０でかつ１００ｐｐｍのまたはそれより良好な均一性の磁場を生成するよう形成されていて、かつ前記マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）の前記第一の接合部（２１）と前記第二の接合部（２２）と、好ましくは場合により一つまたは複数の前記中間接合部（１６）とが、前記接合部（２１、２２、１６）の各々に関する最大磁場強度Ｂｊｏｉｎｔについて、絶対値として以下の
    Ｂｊｏｉｎｔ≦１／２＊Ｂ０、
    好ましくは、Ｂｊｏｉｎｔ≦１／１０＊Ｂ０、
    特に好ましくは、Ｂｊｏｉｎｔ≦１／５０＊Ｂ０、
    特に、Ｂ０≧２０Ｔである
    ことが適用されるように、前記試料容積（ＰＶ）から軸方向に離間して配置されていることを特徴とする、請求項２１から２４のいずれか１項に記載のマグネットアセンブリ（４０）。
26. 前記マグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）の少なくとも一つが請求項１７に従って設計されている、請求項２１から２４のいずれか１項に記載のマグネットアセンブリ（４０）であって、
    前記複数のマグネットコイル部（１；１ａ〜１ｃ）は、電気的に直列接続されていて、
    かつ前記溝底部（３３）の局所的な面法線（ＦＮ）は、
    −前記溝底部（３３）上に置かれた前記ＨＴＳテープ導体（１０）の短辺に関する曲げが、前記ＨＴＳテープ導体のひずみが、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の縁部においてどこでも０．６％を越えず、好ましくはどこでも０．２％を越えず、特に好ましくは前記溝底部（３３）上に置かれた前記ＨＴＳテープ導体（１０）の短辺に関する曲げが起きないほど小さく、同時に、
    −前記溝底部（３３）の局所的な面法線（ＦＮ）に対して平行である、前記マグネットアセンブリ（４０）によって全体として生成された磁場の局所的な法線成分が、絶対値としてどこでも、前記磁場の基準法線成分よりも小さいかまたは等しく、前記基準法線成分は、前記ＨＴＳテープ導体（１０）に関して、前記主巻線部（９）の軸方向に最も外側の巻線において、前記ＨＴＳテープ導体（１０）の局所的なテープ平面の法線成分のうち最大の法線成分である
    ように延在することを特徴とする、マグネットアセンブリ（４０）。