JP3284406B2 - Superconducting wire connecting device for cryogenic equipment - Google Patents

Superconducting wire connecting device for cryogenic equipment

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JP3284406B2
JP3284406B2 JP14829498A JP14829498A JP3284406B2 JP 3284406 B2 JP3284406 B2 JP 3284406B2 JP 14829498 A JP14829498 A JP 14829498A JP 14829498 A JP14829498 A JP 14829498A JP 3284406 B2 JP3284406 B2 JP 3284406B2
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superconducting
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正之 石塚
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    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は低温機器用超電導線
材の接続装置にかかるもので、とくに超電導コイルなど
の低温機器に電流を供給するための電流リード(超電導
線材)どうしを接続する低温機器用超電導線材の接続装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for connecting a superconducting wire for a cryogenic device, and more particularly to a cryogenic device for connecting current leads (superconducting wires) for supplying a current to a cryogenic device such as a superconducting coil. The present invention relates to a superconducting wire connecting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超電導コイルないし超電導磁石、
核磁気共鳴装置(MRI)、ウィグラー、あるいは加速
器などの超電導機器に代表される低温機器に電流を供給
するためには、超電導線材などからなる電流リードを接
続している。とくに、酸化物超電導電流リードを用いる
ことにより、液体ヘリウムを冷媒として採用しない冷凍
機冷却型超電導磁石などが可能となってきている。ただ
し、低温機器と電流リードとの接続部に常電導部分を介
在させる必要がある場合に、電流リードを真空容器の真
空中に保持することにより対流あるいは熱伝導による熱
侵入を抑制するとともに、低温機器を冷媒雰囲気もしく
は、あるガス雰囲気内に保持する構造とすることがあ
る。たとえば、特開平7−297455号などがある。
2. Description of the Related Art Conventional superconducting coils or superconducting magnets,
A current lead made of a superconducting wire or the like is connected to supply current to a low-temperature device represented by a superconducting device such as a nuclear magnetic resonance apparatus (MRI), a wiggler, or an accelerator. In particular, by using an oxide superconducting current lead, a refrigerator-cooled superconducting magnet or the like that does not employ liquid helium as a refrigerant has become possible. However, when it is necessary to interpose a normal conducting part at the connection between the low-temperature device and the current lead, holding the current lead in the vacuum of the vacuum vessel suppresses heat intrusion due to convection or heat conduction, In some cases, the device is configured to be held in a refrigerant atmosphere or a certain gas atmosphere. For example, there is JP-A-7-297455.

【0003】図3および図4にもとづき概説する。図3
は、超電導コイル装置1の断面図であって、超電導コイ
ル装置1は、断熱真空容器としたクライオスタット容器
2と、このクライオスタット容器2に収容した冷媒3
(たとえば液体ヘリウム)と、真空容器4と、外部電源
装置5と、電流供給線材6と、超電導コイル7と、多段
冷却ステージ式の小型冷凍機たとえばGM冷凍機(ギフ
ォード・マクマフォン冷凍機)8と、を有する。電流供
給線材6は、銅材などによる金属製電流リード本体9
と、それぞれ超電導線材から構成した第1の電流リード
10、第2の電流リード11、超電導コイル側端子12
および超電導コイル側超電導線材13と、を有する。
An outline will be given based on FIG. 3 and FIG. FIG.
1 is a cross-sectional view of a superconducting coil device 1. The superconducting coil device 1 includes a cryostat container 2 serving as an adiabatic vacuum container and a refrigerant 3 contained in the cryostat container 2.
(For example, liquid helium), a vacuum vessel 4, an external power supply device 5, a current supply wire 6, a superconducting coil 7, and a multi-stage cooling stage type small refrigerator such as a GM refrigerator (Gifford McMafon refrigerator) 8. And The current supply wire 6 is a metal current lead body 9 made of a copper material or the like.
And a first current lead 10, a second current lead 11, and a superconducting coil side terminal 12 each made of a superconducting wire.
And a superconducting coil-side superconducting wire 13.

【0004】GM冷凍機8の第一段冷却ステージ8Aの
部分において、金属製電流リード本体9と第1の電流リ
ード10とを高温側接続部14により、GM冷凍機8の
第二段冷却ステージ8Bの部分において、第1の電流リ
ード10と第2の電流リード11とを中間接続部15に
より、さらに、第2の電流リード11と超電導コイル側
端子12とを低温側接続部16により、それぞれ電気的
に接続する。
At the first cooling stage 8 A of the GM refrigerator 8, the metal current lead body 9 and the first current lead 10 are connected to the second cooling stage 8 of the GM refrigerator 8 by the high-temperature side connection portion 14. In the portion 8B, the first current lead 10 and the second current lead 11 are connected by the intermediate connecting portion 15, and the second current lead 11 and the superconducting coil side terminal 12 are connected by the low temperature side connecting portion 16, respectively. Make an electrical connection.

【0005】GM冷凍機8の第一段冷却ステージ8Aと
高温側接続部14との間に第1のセラミックス板17を
介在し、GM冷凍機8の第二段冷却ステージ8Bと中間
接続部15との間に第2のセラミックス板18を介在
し、さらに、真空容器4の底部壁面と低温側接続部16
との間に第3のセラミックス板19を介在して、それぞ
れ熱的に接触してある。なお、冷媒3と超電導コイル側
端子12との間に冷却伝達部材20を介在させてある。
A first ceramic plate 17 is interposed between the first cooling stage 8A of the GM refrigerator 8 and the high-temperature side connection portion 14, and the second cooling stage 8B and the intermediate connection portion 15 of the GM refrigerator 8 are interposed. , A second ceramic plate 18 is interposed between the second ceramic plate 18 and the bottom wall surface of the vacuum vessel 4 and the low-temperature side connection portion 16.
Are in thermal contact with each other with a third ceramic plate 19 interposed therebetween. Note that a cooling transmission member 20 is interposed between the refrigerant 3 and the superconducting coil side terminal 12.

【0069】こうした構成の超電導コイル装置1におい
て、GM冷凍機8および電流供給線材6を採用すること
により、外部電源装置5部分の温度300K領域から、
たとえば第一段冷却ステージ8A部分が温度70K、第
二段冷却ステージ8B部分が温度15K、第3のセラミ
ックス板19部分が温度4Kレベルにそれぞれ冷却され
て超電導コイル7を所定の極低温に維持することができ
る。
In the superconducting coil device 1 having such a configuration, by employing the GM refrigerator 8 and the current supply wire 6, the temperature of the external power supply device 5 can be reduced from the temperature range of 300K.
For example, the first cooling stage 8A is cooled to a temperature of 70K, the second cooling stage 8B is cooled to a temperature of 15K, and the third ceramic plate 19 is cooled to a temperature of 4K to maintain the superconducting coil 7 at a predetermined cryogenic temperature. be able to.

【0006】図4は、真空容器4の底部(第3のセラミ
ックス板19)の接続部分21における拡大断面図であ
って、従来は図示のように、第3のセラミックス板19
を真空容器4の貫通孔4Aに挿通し、第3のセラミック
ス板19の貫通孔19Aに超電導コイル側端子12を挿
通するとともに、樹脂材22およびハンダ材23などに
よりシールすることが考えられた。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a connection portion 21 at the bottom (third ceramic plate 19) of the vacuum container 4, and conventionally, as shown in the drawing, the third ceramic plate 19
May be inserted into the through-hole 4A of the vacuum container 4, the superconducting coil side terminal 12 may be inserted into the through-hole 19A of the third ceramic plate 19, and sealing may be performed with a resin material 22, a solder material 23, or the like.

【0007】しかしながら、こうした接続部分21の構
造は複雑であるとともに、極低温においては樹脂材22
およびハンダ材23が熱収縮して気密性を保持しにくい
こと、臨界電流がたとえば500アンペアなどと大きな
場合には複数本の超電導コイル側端子12を第3のセラ
ミックス板19に通す必要があること、および内層(真
空容器4内部側)と外層(真空容器4の外部側)とで圧
力差が大きな場合には、真空容器4の気密性を保障する
ことができないなどの問題がある。
However, the structure of the connecting portion 21 is complicated, and the resin material 22 at extremely low temperatures.
And that the solder material 23 does not easily maintain airtightness due to heat shrinkage. If the critical current is as large as 500 amperes, for example, it is necessary to pass a plurality of superconducting coil side terminals 12 through the third ceramic plate 19. When the pressure difference between the inner layer (inside the vacuum vessel 4) and the outer layer (outside the vacuum vessel 4) is large, there is a problem that the airtightness of the vacuum vessel 4 cannot be ensured.

【0008】なお、上述のようにGM冷凍機8により電
流供給線材6を冷却しないまでも、その一部(電流リー
ド)を真空容器4内に収容して、超電導コイル7と電流
リードとの接続部分に常電導部分を介在させる必要があ
る場合に、電流供給線材6は真空容器4の真空中に保持
され、超電導コイル7は冷媒3雰囲気もしくは、あるガ
ス雰囲気内に保持されることになり、既述と同様に接続
部分における気密性あるいは耐圧性を維持する必要があ
る。
[0008] Even if the current supply wire 6 is not cooled by the GM refrigerator 8 as described above, a part (current lead) is accommodated in the vacuum vessel 4 to connect the superconducting coil 7 to the current lead. When a normal conducting portion needs to be interposed in the portion, the current supply wire 6 is held in the vacuum of the vacuum vessel 4, and the superconducting coil 7 is held in the refrigerant 3 atmosphere or a certain gas atmosphere. As described above, it is necessary to maintain airtightness or pressure resistance at the connection portion.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、超電導コイルその他
の低温機器を冷却する冷媒(液体ヘリウム)への熱侵入
を低減可能な低温機器用超電導線材の接続装置を提供す
ることを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and is intended for a low-temperature device capable of reducing heat penetration into a superconducting coil or other refrigerant (liquid helium) for cooling a low-temperature device. It is an object to provide a connection device for a superconducting wire.

【0010】また本発明は、電流リードなどの電流供給
線材と低温機器との接続部分におけるジュール発熱を抑
制して低温機器への熱侵入を低減可能な低温機器用超電
導線材の接続装置を提供することを課題とする。
Further, the present invention provides a connecting device for a superconducting wire for a low-temperature device capable of suppressing Joule heat generation at a connecting portion between a current supply wire such as a current lead and the low-temperature device and reducing heat penetration into the low-temperature device. That is the task.

【0011】また本発明は、電流リードなどの電流供給
線材を収容してある真空容器の気密性および耐圧性を保
持可能な低温機器用超電導線材の接続装置を提供するこ
とを課題とする。
Another object of the present invention is to provide a connection device for a superconducting wire for low-temperature equipment, which can maintain the airtightness and pressure resistance of a vacuum vessel containing a current supply wire such as a current lead.

【0012】また本発明は、とくに大容量の電流を供給
する場合に、極低温での通電を可能とした低温機器用超
電導線材の接続装置を提供することを課題とする。
Another object of the present invention is to provide a connecting device for a superconducting wire for a low-temperature device, which can supply electricity at a very low temperature particularly when a large-capacity current is supplied.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、電流
リードその他の形態の少なくとも一対の超電導線材を接
続する接続部分において超電導線材が直接挿通される貫
通孔の部分を形成しないこと、および第1の超電導線材
と第2の超電導線材とを接続用電流端子を介して接続可
能とすることに着目したもので、クライオスタット容器
の外部に配置した外部電源装置に電気的に接続するとと
もに真空容器内に収容した第1の超電導線材と、上記ク
ライオスタット容器内において冷媒に浸漬するとともに
上記真空容器とは隔離した状態の低温機器に電気的に接
続する第2の超電導線材と、を接続する低温機器用超電
導線材の接続装置であって、上記第1の超電導線材ある
いは上記第2の超電導線材の少なくともいずれか一方を
埋め込んで電気的に接続することができる埋込み用穴部
を形成するとともに上記真空容器に貫通して設ける接続
用電流端子と、この接続用電流端子を上記真空容器に固
定する絶縁部材と、を設けるとともに、上記接続用電流
端子に上記第1の超電導線材あるいは上記第2の超電導
線材の他方を電気的に接続可能としたことを特徴とする
低温機器用超電導線材の接続装置である。
That is, the present invention does not form a portion of a through hole through which a superconducting wire is directly inserted at a connection portion for connecting at least a pair of superconducting wires in a current lead or other forms. Of the superconducting wire and the second superconducting wire can be connected via a current terminal for connection, and electrically connected to an external power supply device arranged outside the cryostat container, and inside the vacuum container. A cryogenic device superconducting device for connecting the accommodated first superconducting wire and a second superconducting wire immersed in a refrigerant in the cryostat container and electrically connected to a cryogenic device separated from the vacuum container. A connection device for a wire, wherein at least one of the first superconducting wire and the second superconducting wire is embedded and electrically connected. A connection current terminal for forming an embedding hole that can be connected and penetrating the vacuum vessel, and an insulating member for fixing the connection current terminal to the vacuum vessel are provided. A connection device for a superconducting wire for a low-temperature device, wherein the other of the first superconducting wire or the second superconducting wire can be electrically connected to a current terminal.

【0014】上記埋込み用穴部は、上記接続用電流端子
において上記真空容器を通してこれを貫通させていない
ようにすることができる。
The embedding hole may be prevented from passing through the vacuum vessel at the connection current terminal.

【0015】上記第1の超電導線材あるいは上記第2の
超電導線材の少なくともいずれか一方は、これを上記接
続用電流端子に並列に接続することができる。
[0015] At least one of the first superconducting wire and the second superconducting wire can be connected in parallel to the connection current terminal.

【0016】上記絶縁部材と上記真空容器との間に金属
製のOリングその他の金属製シール部材を設けることが
できる。
A metal O-ring or other metal sealing member may be provided between the insulating member and the vacuum vessel.

【0017】上記絶縁部材を上記真空容器に固定する固
定ボルトなどの固定部材を設けることができる。
A fixing member such as a fixing bolt for fixing the insulating member to the vacuum vessel can be provided.

【0018】上記接続用電流端子に、互いに連通はして
いず、上記第1の超電導線材および上記第2の超電導線
材の長さ方向に重複部分を有する第1の埋込み用部お
よび第2の埋込み用部を形成するとともに、これら第
1の埋込み用部および第2の埋込み用部に上記第1
の超電導線材および上記第2の超電導線材をそれぞれ電
気的に接続することができる。
The first embedding hole and the second embedding hole , which are not in communication with each other, have an overlapping portion in the longitudinal direction of the first superconducting wire and the second superconducting wire. to form a buried cavity in said first these first embedding hole and the second embedding hole 1
And the second superconducting wire can be electrically connected to each other.

【0019】本発明による低温機器用超電導線材の接続
装置においては、第1の超電導線材あるいは第2の超電
導線材の少なくともいずれか一方を埋め込んで電気的に
接続することができる埋込み用穴部を形成した接続用電
流端子を真空容器に貫通して設け、接続用電流端子に第
1の超電導線材あるいは第2の超電導線材の他方を接続
可能としたので、第1および第2の超電導線材どうしは
真空容器の壁面を貫通して接続するのではなく、この接
続用電流端子を介して電気的に接続されることになる。
さらに、この接続用電流端子自体は、絶縁ガイシなどの
絶縁部材を介してこれを真空容器に固定するようにした
ので、気密性および耐圧性にすぐれた接続部分を構成す
ることができる。
In the connection device for a superconducting wire for a low-temperature device according to the present invention, an embedding hole for embedding at least one of the first superconducting wire and the second superconducting wire to be electrically connected is formed. The connecting current terminal is provided through the vacuum vessel, and the other of the first superconducting wire or the second superconducting wire can be connected to the connecting current terminal. Therefore, the first and second superconducting wires are connected to each other by vacuum. Rather than penetrating and connecting through the wall surface of the container, it is electrically connected via this connection current terminal.
Further, since the connection current terminal itself is fixed to the vacuum vessel via an insulating member such as an insulation insulator, a connection portion having excellent airtightness and pressure resistance can be formed.

【0020】したがって従来のように、真空容器に形成
した貫通孔自体に、極低温において熱収縮を起こすよう
な樹脂材あるいはハンダ材の採用を回避し、この接続用
電流端子を真空容器に固定する絶縁部材により有効に気
密状態を保持した状態で超電導コイル側端子その他の電
流リードなどの超電導線材どうしを接続することがで
き、真空容器内における電流供給線材への対流による熱
侵入を抑制することができるとともに、電流供給線材を
介した、あるいはそのジュール発熱による冷媒への熱侵
入を低減化することができる。
Therefore, unlike the prior art, the use of a resin material or a solder material that causes thermal shrinkage at an extremely low temperature is avoided in the through-hole itself formed in the vacuum vessel, and this connection current terminal is fixed to the vacuum vessel. The superconducting wires such as the superconducting coil side terminals and other current leads can be connected to each other in a state where the airtight state is effectively maintained by the insulating member, thereby suppressing heat intrusion due to convection to the current supply wire in the vacuum vessel. In addition to the above, it is possible to reduce heat intrusion into the refrigerant via the current supply wire or due to Joule heat.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の第1の実施の形
態による低温機器用超電導線材の接続装置30を図1に
もとづき説明する。ただし、図3および図4と同様の部
分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。図
1は、低温機器用超電導線材の接続装置30の拡大断面
図であって、低温機器用超電導線材の接続装置30は、
絶縁ガイシ31(絶縁部材)と、接続用電流端子32
と、を有する。
Next, a connection device 30 for a superconducting wire for low-temperature equipment according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, the same parts as those in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a connection device 30 for a superconducting wire for a low-temperature device.
Insulating insulator 31 (insulating member) and connecting current terminal 32
And

【0022】絶縁ガイシ31は、円形状のセラミックス
板などからこれを構成し、その中央部に固定用貫通孔3
1Aを形成し、固定用貫通孔31に接続用電流端子32
を圧入してその間を気密状態で固定してある。
The insulating insulator 31 is made of a circular ceramic plate or the like, and has a fixing through hole 3 at the center thereof.
1A, and a connecting current terminal 32 is formed in the fixing through hole 31.
And the space between them is fixed in an airtight state.

【0023】絶縁ガイシ31は、真空容器4との間に金
属製のOリング33など(金属製シール部材)を介在さ
せ、その周面の所定箇所に取り付ける固定ボルト34
(固定部材)により真空容器4との間を密着状態に固定
する。
The insulating insulator 31 has a metal O-ring 33 or the like (metal sealing member) interposed between the insulating insulator 31 and the vacuum vessel 4 and a fixing bolt 34 attached to a predetermined portion on the peripheral surface thereof.
(Fixing member) is fixed to the vacuum vessel 4 in a close contact state.

【0024】接続用電流端子32には真空容器4の内側
(真空空間側)から所定深さの埋込み用穴部32Aを開
口形成し、この埋込み用穴部32Aに、たとえば前記超
電導コイル側端子12(図3)などの第1の超電導線材
35を挿通して、ハンダ材36により固定して電気的に
接続する。
The connection current terminal 32 is formed with an opening 32A having a predetermined depth from the inside (vacuum space side) of the vacuum vessel 4 and, for example, the superconducting coil side terminal 12 is formed in the hole 32A. A first superconducting wire 35 (FIG. 3) or the like is inserted therethrough, fixed with a solder material 36, and electrically connected.

【0025】接続用電流端子32の超電導コイル7側に
突出した部分に、第2の超電導線材37(たとえば前記
超電導コイル側超電導線材13)をハンダ材36などに
より電気的に接続する。
A second superconducting wire 37 (for example, the superconducting coil-side superconducting wire 13) is electrically connected to a portion of the connection current terminal 32 protruding toward the superconducting coil 7 by a solder material 36 or the like.

【0026】こうした構成の低温機器用超電導線材の接
続装置30においては、第1の超電導線材35を接続す
る埋込み用穴部32Aは真空容器4を通してその外側に
貫通していないので、真空容器4の外部における冷媒3
のガス空間との間では気密性が保持されるとともに、真
空容器4を耐圧構造とすることができる。したがって、
真空容器4内の真空状態をきわめて良好に維持してその
対流による第1の超電導線材35を介しての熱侵入を効
果的に抑制可能であるとともに、第1の超電導線材35
とハンダ材36との電気的接続状態を良好に実現するこ
とができる。また、第1の超電導線材35と接続用電流
端子32とのハンダ付け作業が容易である。
In the connecting device 30 for a superconducting wire for a low-temperature device having such a configuration, the embedding hole 32A for connecting the first superconducting wire 35 does not penetrate through the vacuum vessel 4 to the outside thereof. External refrigerant 3
The gas tightness is maintained between the gas space and the vacuum space, and the vacuum vessel 4 can have a pressure-resistant structure. Therefore,
The vacuum state in the vacuum vessel 4 can be maintained extremely well, and the heat intrusion through the first superconducting wire 35 due to the convection can be effectively suppressed, and the first superconducting wire 35 can be effectively prevented.
Good electrical connection between the solder material 36 and the solder material 36 can be realized. Further, the work of soldering the first superconducting wire 35 and the connection current terminal 32 is easy.

【0027】この埋込み用穴部32Aの大きさを選択
し、通電する電流の容量に合わせて第1の超電導線材3
5のサイズあるいは形態を自由に選択することができ
る。
The size of the embedding hole 32A is selected, and the first superconducting wire 3 is selected in accordance with the current carrying capacity.
5 can be freely selected in size or form.

【0028】さらに、電流は第1の超電導線材35およ
びハンダ材36を流れ、接続用電流端子32の常電導部
分である非貫通領域32Bはきわめて小さいため、この
非貫通領域32Bを有する接続部分における侵入熱は、
抵抗発熱がある場合より低減されることになる。
Further, current flows through the first superconducting wire 35 and the solder material 36, and the non-penetrating region 32B, which is the normal conducting portion of the connecting current terminal 32, is extremely small. Intrusion heat is
The resistance heat generation is reduced as compared with the case where there is resistance heat generation.

【0029】なお図1に仮想線で示すように、接続用電
流端子32の埋込み用穴部32Aとは反対側にも同様の
構成の埋込み用部32Cを形成して、非貫通領域32
Bを縮小し、この埋込み用部32Cに第2の超電導線
材36を挿通した上で電気的に接続することも可能であ
る。要するに本発明においては、埋込み用穴部は真空容
器4の外側(超電導コイル6側)から開口形成してもよ
く、内外両側から形成した場合であってもこれらが互い
に連通状態にないようにすればよいものである。
As shown by the phantom line in FIG. 1, an embedding hole 32C having the same structure is formed on the opposite side of the embedding hole 32A of the connection current terminal 32, and the non-penetrating region 32 is formed.
It is also possible to reduce B and electrically connect the second superconducting wire 36 to this embedding hole 32C after inserting it. In short, in the present invention, the hole for embedding may be opened from the outside of the vacuum vessel 4 (on the superconducting coil 6 side), and even if it is formed from both inside and outside, the holes are not in communication with each other. It is good.

【0030】図2は、本発明の第2の実施の形態による
低温機器用超電導線材の接続装置40の拡大断面図であ
って、低温機器用超電導線材の接続装置40において
は、接続用電流端子32に真空容器4の内外両側から第
1の埋込み用部41および第2の埋込み用部42を
形成したものである。ただし、第1の埋込み用部41
および第2の埋込み用部42は、互いに連通はしてい
ず、第1の超電導線材35および第2の超電導線材37
の長さ方向に重複部分43を有している。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a connecting device 40 for a superconducting wire for low-temperature equipment according to a second embodiment of the present invention. 32, a first embedding hole 41 and a second embedding hole 42 are formed from both inside and outside of the vacuum vessel 4. However, the first embedding hole 41
And the second embedding hole 42 are not in communication with each other, and the first superconducting wire 35 and the second superconducting wire 37
Has an overlapping portion 43 in the length direction.

【0031】こうした構成の低温機器用超電導線材の接
続装置40においても、真空容器4部分における気密性
および耐圧性を維持した第1の超電導線材35および第
2の超電導線材37どうしの接続を可能とするととも
に、その重複部分43におけるジュール発熱をきわめて
小さくすることができ、冷媒3および超電導コイル7方
向への侵入熱量を低減することができる。
The connection device 40 for a superconducting wire for a low-temperature device having such a configuration can also connect the first superconducting wire 35 and the second superconducting wire 37 maintaining the airtightness and pressure resistance in the vacuum vessel 4 portion. At the same time, Joule heat generation in the overlapping portion 43 can be extremely reduced, and the amount of heat entering the refrigerant 3 and the superconducting coil 7 can be reduced.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、絶縁部材
および接続用電流端子を用いたので、接続用電流端子に
形成する埋込み用穴部を貫通させることなく、耐圧性お
よび気密性にすぐれた超電導線材の接続構造を実現する
ことができる。
As described above, according to the present invention, since the insulating member and the current terminal for connection are used, the insulating member and the current terminal for connection are not penetrated through the burying hole formed in the current terminal for connection, and the pressure resistance and airtightness are improved. An excellent superconducting wire connection structure can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による低温機器用超
電導線材の接続装置30の拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a connection device 30 for a superconducting wire for a low-temperature device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態による低温機器用超
電導線材の接続装置40の拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a connection device 40 for a superconducting wire for a low-temperature device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の超電導コイル装置1の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional superconducting coil device 1.

【図4】同、真空容器4の底部(第3のセラミックス板
19)の接続部分21における拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a connection portion 21 of a bottom portion (third ceramic plate 19) of the vacuum vessel 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超電導コイル装置(図3) 2 クライオスタット容器 3 冷媒(たとえば液体ヘリウム) 4 真空容器 4A 真空容器4の貫通孔(図1、図2、図4) 5 外部電源装置 6 電流供給線材 7 超電導コイル 8 GM冷凍機(ギフォード・マクマフォン冷凍機) 8A GM冷凍機8の第一段冷却ステージ 8B GM冷凍機8の第二段冷却ステージ 9 金属製電流リード本体 10 第1の電流リード 11 第2の電流リード 12 超電導コイル側端子 13 超電導コイル側超電導線材 14 高温側接続部 15 中間接続部 16 低温側接続部 17 第1のセラミックス板 18 第2のセラミックス板 19 第3のセラミックス板 19A 第3のセラミックス板19の貫通孔(図4) 20 冷却伝達部材 21 接続部分 22 樹脂材 23 ハンダ材 30 低温機器用超電導線材の接続装置(第1の実施の
形態、図1) 31 絶縁ガイシ(絶縁部材) 31A 絶縁ガイシ31の固定用貫通孔 32 接続用電流端子 32A 接続用電流端子32の埋込み用穴部 32B 接続用電流端子32の非貫通領域 32C 接続用電流端子32の埋込み用穴部32Aとは
反対側の埋込み用部 33 金属製のOリング(金属製シール部材) 34 固定ボルト(固定部材) 35 第1の超電導線材 36 ハンダ材 37 第2の超電導線材 40 低温機器用超電導線材の接続装置(第2の実施の
形態、図2) 41 第1の埋込み用部 42 第2の埋込み用部 43 第1の埋込み用部41および第2の埋込み用
部42の長さ方向における重複部分
REFERENCE SIGNS LIST 1 superconducting coil device (FIG. 3) 2 cryostat container 3 refrigerant (for example, liquid helium) 4 vacuum container 4A through hole of vacuum container 4 (FIGS. 1, 2 and 4) 5 external power supply device 6 current supply wire 7 superconducting coil 8 GM refrigerator (Gifford McMahon refrigerator) 8A First cooling stage of GM refrigerator 8 8B Second cooling stage of GM refrigerator 8 9 Metal current lead body 10 First current lead 11 Second current lead DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Superconducting coil side terminal 13 Superconducting coil side superconducting wire 14 High temperature side connection part 15 Intermediate connection part 16 Low temperature side connection part 17 First ceramic plate 18 Second ceramic plate 19 Third ceramic plate 19A Third ceramic plate 19 20 Cooling transmission member 21 Connection part 22 Resin material 23 Solder material 30 For low temperature equipment Superconducting wire connecting device (first embodiment, FIG. 1) 31 Insulating insulator (insulating member) 31A Fixing through hole of insulating insulator 31 32 Connection current terminal 32A Embedding hole 32B of connection current terminal 32 Connection non transmembrane region 32C embedding hole 32A opposite embedding hole 33 a metal O-ring and the connecting current terminal 32 (the metal seal member) 34 fixed bolts use current terminal 32 (fixing member) 35 second 1 superconducting wire 36 solder material 37 second superconducting wire 40 connecting device for superconducting wire for low-temperature equipment (second embodiment, FIG. 2) 41 first embedding hole 42 second embedding hole 43 Overlapping portions in the length direction of the first embedding hole 41 and the second embedding hole 42

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−297455(JP,A) 特開 平3−20911(JP,A) 実開 平1−160671(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01R 4/68 H01B 12/00 H01F 6/06 H01L 39/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-7-297455 (JP, A) JP-A-3-20911 (JP, A) JP-A-1-160671 (JP, U) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01R 4/68 H01B 12/00 H01F 6/06 H01L 39/04

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 真空容器および冷媒を互いに分離した
状態でその内部に収容するクライオスタット容器の外部
に配置した外部電源装置に電気的に接続するとともに
真空容器内に収容した第1の超電導線材と、 前記クライオスタット容器内において前記冷媒に浸漬す
るとともに前記真空容器とは隔離した状態の低温機器に
電気的に接続する第2の超電導線材と、を前記真空容器
と前記冷媒との間の接続部分において接続する低温機器
用超電導線材の接続装置であって、 前記第1の超電導線材あるいは前記第2の超電導線材の
少なくともいずれか一方を埋め込んで電気的に接続する
ことができるとともに前記真空容器側と前記冷媒側とを
連通していない埋込み用穴部を形成してあり、かつ前記
真空容器に貫通して設ける接続用電流端子と、 この接続用電流端子を前記真空容器に固定する絶縁部材
と、 を設けるとともに、 前記接続用電流端子に前記第1の超電導線材あるいは前
記第2の超電導線材の他方を電気的に接続可能としたこ
とを特徴とする低温機器用超電導線材の接続装置。
1. The vacuum container and the refrigerant are separated from each other.
Before as well as electrically connected to an external power supply arranged outside the cryostat vessel containing therein while
A first superconducting wire accommodated in the serial vacuum vessel, and a second superconducting wire which is electrically connected to the low-temperature apparatus in a state in which isolated from said vacuum chamber while immersed in the coolant in the cryostat vessel The vacuum container
A connection device for a superconducting wire for a low-temperature device connected at a connection portion between the superconducting wire and the refrigerant , wherein at least one of the first superconducting wire or the second superconducting wire is embedded and electrically connected. And the vacuum vessel side and the refrigerant side
Yes forming a buried cavity in which is not in communication, and the connection current terminal provided through the vacuum chamber, and an insulating member for fixing the connection current terminal to said vacuum vessel, provided with a said A connection device for a superconducting wire for a low-temperature device, wherein the other of the first superconducting wire or the second superconducting wire can be electrically connected to a connection current terminal.
【請求項2】 前記埋込み用穴部は、前記接続用電流
端子において前記真空容器を通してこれを貫通させてい
ないことを特徴とする請求項1記載の低温機器用超電導
線材の接続装置。
2. The connection device for a superconducting wire for a low-temperature device according to claim 1, wherein the embedding hole does not penetrate through the vacuum vessel at the connection current terminal.
【請求項3】 前記第1の超電導線材あるいは前記第
2の超電導線材の少なくともいずれか一方は、これを前
記接続用電流端子に並列に接続することを特徴とする請
求項1記載の低温機器用超電導線材の接続装置。
3. The low-temperature equipment according to claim 1, wherein at least one of the first superconducting wire and the second superconducting wire is connected in parallel to the connection current terminal. Superconducting wire connection device.
【請求項4】 前記絶縁部材と前記真空容器との間に
金属製シール部材を設けたことを特徴とする請求項1記
載の低温機器用超電導線材の接続装置。
4. The superconducting wire connecting device for a low-temperature device according to claim 1, wherein a metal sealing member is provided between the insulating member and the vacuum vessel.
【請求項5】 前記絶縁部材を前記真空容器に固定す
る固定部材を設けたことを特徴とする請求項1記載の低
温機器用超電導線材の接続装置。
5. The superconducting wire connecting device for a low-temperature device according to claim 1, further comprising a fixing member for fixing the insulating member to the vacuum vessel.
【請求項6】 前記接続用電流端子に、互いに連通は
していず、前記第1の超電導線材および前記第2の超電
導線材の長さ方向に重複部分を有する第1の埋込み用
部および第2の埋込み用部を形成するとともに、 これら第1の埋込み用部および第2の埋込み用部に
前記第1の超電導線材および前記第2の超電導線材をそ
れぞれ電気的に接続したことを特徴とする請求項1記載
の低温機器用超電導線材の接続装置。
6. A first embedding hole which is not communicated with the connection current terminal and has an overlapping portion in a length direction of the first superconducting wire and the second superconducting wire. > unit and to form a second embedding hole, these first embedding hole and a second of said the embedding hole first superconducting wire and the second superconducting wire, respectively electrically The connection device for a superconducting wire for a low-temperature device according to claim 1, wherein the connection is performed.
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