JP5646657B2 - 超電導磁石装置 - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る超電導磁石装置の構成の一例を示す概略縦断面図である。
次に、図2を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、この第2の実施形態においては、図1に示した第1の実施形態の構成と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
次に、図3を参照して、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、この第3の実施形態においては、図2に示した第2の実施形態の構成と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第2の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
次に、図4を参照して、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、この第4の実施形態においては、前述の各図に示した各実施形態の構成と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第2および第3の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
次に、図5を参照して、本発明の第5の実施形態について説明する。なお、この第5の実施形態においては、前述の各図に示した各実施形態の構成と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第4の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
次に、図6〜図8を参照して、本発明の第6の実施形態について説明する。この第6の実施形態では、熱伝導を電気伝導のアナロジーで表した等価回路のモデルを用いて超電導磁石装置の好適な設計を行う手法について説明する。
Claims (10)
- 真空容器に収納した超電導コイルを冷凍機により伝導冷却する超電導磁石装置において、
前記冷凍機の冷却ステージと前記超電導コイルとを熱的に接続する熱伝導材と、
前記超電導コイルの周囲全体を包み込んで設けられる輻射遮蔽層と、
前記超電導コイルをその表面全体あるいはその表面の一部分に接触して支持し、前記超電導コイルと前記輻射遮蔽層との間に設けられているコイル支持体と
を具備し、
前記超電導コイルと前記熱伝導材と前記コイル支持体と前記輻射遮蔽層とが、すべて前記冷凍機の同一の冷却ステージに熱的に接続され、
前記コイル支持体は前記超電導コイルを取り囲み、かつこの超電導コイルと前記輻射遮蔽層との間隙に設けられ、該コイル支持体を含めて前記超電導コイルと前記輻射遮蔽層とが一体となるよう結合されていることを特徴とする超電導磁石装置。 - 前記超電導コイルと前記輻射遮蔽層とが前記コイル支持体によって隔離されていることを特徴とする請求項1に記載の超電導磁石装置。
- 前記結合が、樹脂による接着、含浸、圧接、蒸着、ネジ止め、凹凸はめ込みのうちの少なくともいずれか1つを用いて実現されていることを特徴とする請求項2に記載の超電導磁石装置。
- 前記冷凍機の冷却ステージと前記超電導コイルとを熱的に接続する第一の冷却経路と、前記冷凍機の冷却ステージと前記輻射遮蔽層とを熱的に接続する第二の冷却経路と、が分離されており、前記第一の冷却経路の熱抵抗は前記第二の冷却経路の熱抵抗よりも小さいことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記冷凍機は、冷凍ステージが一段で構成されるGM冷凍機もしくはパルスチューブ型冷凍機であることを特徴とする請求項4に記載の超電導磁石装置。
- 前記コイル支持体は、前記超電導コイルをその表面の一部分で接触して支持していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記コイル支持体は、中空部を有する中空構造体であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記熱伝導材および前記輻射遮蔽層は、外部磁場の変動に対して生じる渦電流のループを遮るように設けられたスリットを有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記輻射遮蔽層は、アルミニウムあるいはアルミニウムと繊維強化プラスチックとを厚さ方向に複合してなる材料からなり、前記アルミニウムの純度が99%以上であることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記超電導コイルは、テープ形状の金属基板上に中間層を介して超電導層および良導電性安定化金属層を形成させた高温超電導テープ線材を巻回してなるものであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
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