JP2600413B2 - ハイブリッド超電導コイル - Google Patents
ハイブリッド超電導コイルInfo
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- JP2600413B2 JP2600413B2 JP2012125A JP1212590A JP2600413B2 JP 2600413 B2 JP2600413 B2 JP 2600413B2 JP 2012125 A JP2012125 A JP 2012125A JP 1212590 A JP1212590 A JP 1212590A JP 2600413 B2 JP2600413 B2 JP 2600413B2
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- coil
- superconducting
- magnetic field
- hybrid
- wire
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はハイブリッド超電導コイル、特に磁場安定度
の高いハイブリッド超電導コイルに関する。
の高いハイブリッド超電導コイルに関する。
8T以上の高磁場を得るための超電導コイルでは、２個
以上の超電導コイルを組み合わせたハイブリッド超電導
コイル（以下、ハイブリッドコイルと言う）が用いられ
る。例えば第２図に示すように、ハイブリッドコイル10
は同軸に２つの超電導コイル、即ち内側に高磁場用超電
導コイル１、外側に低磁場用超電導コイル２を配置し、
各コイルの超電導線材の一端を接続部３で接続して構成
される。これを電源５に接続し、電源５と並列に永久電
流スイッチ４を接続して用いる。
以上の超電導コイルを組み合わせたハイブリッド超電導
コイル（以下、ハイブリッドコイルと言う）が用いられ
る。例えば第２図に示すように、ハイブリッドコイル10
は同軸に２つの超電導コイル、即ち内側に高磁場用超電
導コイル１、外側に低磁場用超電導コイル２を配置し、
各コイルの超電導線材の一端を接続部３で接続して構成
される。これを電源５に接続し、電源５と並列に永久電
流スイッチ４を接続して用いる。
ハイブリッドコイルでは多くの場合各単位コイル間の
電気的連結を線材のかしめ、ハンダ付け等の常電導接続
で行っている。常電導接続部の抵抗による永久電流の減
衰は、電源からの電流補給により補うことができる。し
かし核磁気共鳴分析装置のように高い磁場安定度を必要
とする場合には、電流補給を避けあるいは最小限に抑え
るため、ハイブリッドコイル間の接続抵抗を特に小さく
する必要がある。複数の単位コイルに同種線材、例えば
Nb3Sn線を、用いたハイブリッドコイルでは、コイル間
の接続を超電導接続とすることができる。これに対し、
単位コイルの一つは化合物系超電導線、他方は合金系超
電導線を用いているような場合、超電導接続は困難であ
る。超電導接続が困難なハイブリッドコイルで常電導に
よる接続部の抵抗を小さくするために、従来はハンダ付
け接続部分を長くする等の工夫をしていた。
電気的連結を線材のかしめ、ハンダ付け等の常電導接続
で行っている。常電導接続部の抵抗による永久電流の減
衰は、電源からの電流補給により補うことができる。し
かし核磁気共鳴分析装置のように高い磁場安定度を必要
とする場合には、電流補給を避けあるいは最小限に抑え
るため、ハイブリッドコイル間の接続抵抗を特に小さく
する必要がある。複数の単位コイルに同種線材、例えば
Nb3Sn線を、用いたハイブリッドコイルでは、コイル間
の接続を超電導接続とすることができる。これに対し、
単位コイルの一つは化合物系超電導線、他方は合金系超
電導線を用いているような場合、超電導接続は困難であ
る。超電導接続が困難なハイブリッドコイルで常電導に
よる接続部の抵抗を小さくするために、従来はハンダ付
け接続部分を長くする等の工夫をしていた。
しかしハイブリッドコイルで単位コイル間を常電導接
続とした場合には、上記のような工夫をしたとしても、
本質的には永久電流閉ループが形成されないので、高磁
場を維持するために電流補給に依存する度合いが大きく
なり、磁場を安定に保ちにくい。
続とした場合には、上記のような工夫をしたとしても、
本質的には永久電流閉ループが形成されないので、高磁
場を維持するために電流補給に依存する度合いが大きく
なり、磁場を安定に保ちにくい。
単位コイルの一つには比較的安価な線材を用いてもよ
い用途であっても、前述した超電導接続のために、全て
のコイルの線材を同じにすると、ハイブリッドコイルの
コストが高くなる。また、同種超電導材料を用いたハイ
ブリッドコイルでも、単位コイルの線材の断面形状が異
なる場合には、これらの線材間の超電導接続が困難にな
る。核磁気共鳴分析装置では、高い磁気安定度が求めら
れるので、常電導接続部に基づく磁気安定度の低下を防
ぐことが要求されている。
い用途であっても、前述した超電導接続のために、全て
のコイルの線材を同じにすると、ハイブリッドコイルの
コストが高くなる。また、同種超電導材料を用いたハイ
ブリッドコイルでも、単位コイルの線材の断面形状が異
なる場合には、これらの線材間の超電導接続が困難にな
る。核磁気共鳴分析装置では、高い磁気安定度が求めら
れるので、常電導接続部に基づく磁気安定度の低下を防
ぐことが要求されている。
従って本発明の目的は、コストが安く、すぐれた磁場
安定度を得ることができるハイブリッド超電導コイルの
提供にある。
安定度を得ることができるハイブリッド超電導コイルの
提供にある。
上記目的を達成するため、本発明では、２個以上の超
電導単位コイルから成るハイブリッドコイルにおいて、
単位コイル毎に永久電流閉ループを形成するようにし
た。
電導単位コイルから成るハイブリッドコイルにおいて、
単位コイル毎に永久電流閉ループを形成するようにし
た。
例えばハイブリッドコイルを構成する２個の単位コイ
ルのうち、１個はNb3Sn線を用いたものであり、１個はN
b−Ti合金線を用いたものであり、それぞれの単位コイ
ルについて独立した永久電流閉ループを形成させる。な
お、同種線材で構成された２以上の超電導コイルは、外
見上別のコイルであっても本発明では一つの単位コイル
とみなす。
ルのうち、１個はNb3Sn線を用いたものであり、１個はN
b−Ti合金線を用いたものであり、それぞれの単位コイ
ルについて独立した永久電流閉ループを形成させる。な
お、同種線材で構成された２以上の超電導コイルは、外
見上別のコイルであっても本発明では一つの単位コイル
とみなす。
本発明では、ハイブリッドコイルにおいて、単位コイ
ル毎に永久電流閉ループを形成したので、単位コイル間
に常電導接続を用いた部分が介在しないから、接続部の
抵抗に起因する永久電流の減衰がなくなる。従って電流
補給の必要が最小限に抑えられ、高い磁場安定度が得ら
れる。
ル毎に永久電流閉ループを形成したので、単位コイル間
に常電導接続を用いた部分が介在しないから、接続部の
抵抗に起因する永久電流の減衰がなくなる。従って電流
補給の必要が最小限に抑えられ、高い磁場安定度が得ら
れる。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
〔実施例１〕 第１図に断面を示すように、ハイブリッドコイル10を
高磁場用超電導コイル11を内側に、低磁場用超電導コイ
ル12を外側に、同軸に配置して構成した。高磁場用超電
導コイル11に電源15と永久電流スイッチ13を、低磁場用
超電導コイル12に電源16と永久電流スイッチ14を、それ
ぞれ図のように接続した。高磁場用超電導コイル11はNb
3Sn線を用い、低磁場用超電導コイル12はNb−Ti合金線
を用いたものである。
高磁場用超電導コイル11を内側に、低磁場用超電導コイ
ル12を外側に、同軸に配置して構成した。高磁場用超電
導コイル11に電源15と永久電流スイッチ13を、低磁場用
超電導コイル12に電源16と永久電流スイッチ14を、それ
ぞれ図のように接続した。高磁場用超電導コイル11はNb
3Sn線を用い、低磁場用超電導コイル12はNb−Ti合金線
を用いたものである。
各超電導コイルは個々に励磁され、永久電流スイッチ
により個別の永久電流閉ループを形成する。すなわち高
磁場用超電導コイル11は永久電流スイッチ13と、低磁場
用超電導コイル12は永久電流スイッチ14と、それぞれ永
久電流閉ループを形成する。
により個別の永久電流閉ループを形成する。すなわち高
磁場用超電導コイル11は永久電流スイッチ13と、低磁場
用超電導コイル12は永久電流スイッチ14と、それぞれ永
久電流閉ループを形成する。
このハイブリッドコイルにより、コイル中心磁場強度
14Tを安定に得ることができた。
14Tを安定に得ることができた。
〔実施例２〕 第１図における高磁場用超電導コイル11は平角断面の
Nb3Sn線を用い、低磁場用超電導コイル12は円断面のNb3
Sn線を用いて、それぞれ構成した。実施例１と同様第１
図のように回路を構成し、14T以上のコイル中心磁場強
度を安定に得ることができた。
Nb3Sn線を用い、低磁場用超電導コイル12は円断面のNb3
Sn線を用いて、それぞれ構成した。実施例１と同様第１
図のように回路を構成し、14T以上のコイル中心磁場強
度を安定に得ることができた。
以上説明した第１および第２の実施例では、それぞれ
の永久電流閉ループに独立した電源15,16を設けたが、
単一の電源に永久電流スイッチ13,14および超電導コイ
ル11,12を接続することにより、一つの電源を共通電源
として利用することができる。
の永久電流閉ループに独立した電源15,16を設けたが、
単一の電源に永久電流スイッチ13,14および超電導コイ
ル11,12を接続することにより、一つの電源を共通電源
として利用することができる。
本発明のハイブリッド超電導コイルによると、接続部
の抵抗に起因する永久電流の減衰がなく、高い磁場安定
度が得られる。特にハイブリッドコイルの特長である高
磁場を安定に得ることができ、核磁気共鳴分析等に有用
である。接続部を超電導接続にするために全ての単位コ
イルの線材を同じにしなくてもよいから、用途に応じて
単位コイルに価格の安い超電導線材を用いてハイブリッ
ドコイルを構成でき、ハイブリッドコイルのコストを安
くすることができる。単位コイルに断面積の小さい線材
（例えばNb−Ti合金線）を用いることが可能になる場
合、ハイブリッドコイルを小型化することもできる。
の抵抗に起因する永久電流の減衰がなく、高い磁場安定
度が得られる。特にハイブリッドコイルの特長である高
磁場を安定に得ることができ、核磁気共鳴分析等に有用
である。接続部を超電導接続にするために全ての単位コ
イルの線材を同じにしなくてもよいから、用途に応じて
単位コイルに価格の安い超電導線材を用いてハイブリッ
ドコイルを構成でき、ハイブリッドコイルのコストを安
くすることができる。単位コイルに断面積の小さい線材
（例えばNb−Ti合金線）を用いることが可能になる場
合、ハイブリッドコイルを小型化することもできる。
第１図は本発明のハイブリッド超電導コイルの一実施例
の断面図、第２図は従来のハイブリッド超電導コイルの
断面図である。 符号の説明 １……高磁場用超電導コイル ２……低磁場用超電導コイル ３……接続部 ４……永久電流スイッチ ５……電源 10……ハイブリッドコイル 11……高磁場用超電導コイル 12……低磁場用超電導コイル 13……永久電流スイッチ 14……永久電流スイッチ 15,16……電源
の断面図、第２図は従来のハイブリッド超電導コイルの
断面図である。 符号の説明 １……高磁場用超電導コイル ２……低磁場用超電導コイル ３……接続部 ４……永久電流スイッチ ５……電源 10……ハイブリッドコイル 11……高磁場用超電導コイル 12……低磁場用超電導コイル 13……永久電流スイッチ 14……永久電流スイッチ 15,16……電源
Claims (3)
- 【請求項１】２以上の単位コイルから成るハイブリッド
超電導コイルにおいて、単位コイル毎に永久電流閉ルー
プが形成されていることを特徴とする、ハイブリッド超
電導コイル。 - 【請求項２】前記２以上の単位コイルは、高磁場側に位
置するNb3SnまたはV3Ga等の化合物超電導線から成る単
位コイルと、低磁場側に位置するNb−Ti等の合金超電導
線から成る単位コイルによって構成されることを特徴と
する、請求項第１項のハイブリッド超電導コイル。 - 【請求項３】前記２以上の単位コイルは化合物超電導材
料または合金超電導材料のいずれか一方から成り、高磁
場側に位置する単位コイルは低磁場側に位置する単位コ
イルに比較して超電導体の量が多い線材によって構成さ
れることを特徴とする、請求項第１項のハイブリッド超
電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012125A JP2600413B2 (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | ハイブリッド超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012125A JP2600413B2 (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | ハイブリッド超電導コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03217009A JPH03217009A (ja) | 1991-09-24 |
| JP2600413B2 true JP2600413B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=11796819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012125A Expired - Lifetime JP2600413B2 (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | ハイブリッド超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600413B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100765246B1 (ko) * | 2000-10-02 | 2007-10-09 | 얀마-노키 가부시키가이샤 | 야채 이식기 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013220142A1 (de) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Bruker Biospin Gmbh | Magnetspulenanordnung umfassend einen HTSL-Bandleiter und einen LTS-Draht, die einen Joint ausbilden |
| CN114678184B (zh) * | 2022-03-17 | 2024-09-13 | 合肥曦合超导科技有限公司 | 一种传导冷却混合Nb3Sn高场超导磁体及其制备方法 |
-
1990
- 1990-01-22 JP JP2012125A patent/JP2600413B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100765246B1 (ko) * | 2000-10-02 | 2007-10-09 | 얀마-노키 가부시키가이샤 | 야채 이식기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03217009A (ja) | 1991-09-24 |
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