JP6033642B2 - Superconducting magnet device - Google Patents

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本発明は、超電導マグネット装置に関する。   The present invention relates to a superconducting magnet device.

従来、超電導マグネット装置として、たとえば特許文献1に記載された装置が知られている。この装置は、円筒状の真空容器を有している。この真空容器内には、環状空間を形成する熱シールドが配置されている。環状空間内には、2個の超電導コイルが真空容器の内筒部と同心状に配置されている。2個の超電導コイルは、径方向において重なるように配置されている。各超電導コイルは、巻枠に超電導線を巻回した後にエポキシ樹脂を含浸させて硬化させ、巻枠を取り除くことにより円筒形状に成形されている。   Conventionally, as a superconducting magnet device, for example, a device described in Patent Document 1 is known. This apparatus has a cylindrical vacuum vessel. A heat shield that forms an annular space is disposed in the vacuum vessel. In the annular space, two superconducting coils are arranged concentrically with the inner cylinder portion of the vacuum vessel. The two superconducting coils are arranged so as to overlap in the radial direction. Each superconducting coil is formed into a cylindrical shape by winding a superconducting wire around a winding frame, then impregnating and curing the epoxy resin, and removing the winding frame.

各超電導コイルの外周側には、熱伝導性の良い金属材で形成された吸熱部材が接着されている。吸熱部材は、超電導コイルの外周面に接着される筒状部と、筒状部の一端から径方向内側に突出して超電導コイルの端面に接着される環状部とを有している。超電導コイルおよび吸熱部材は一体化されて、支持部材によって熱シールド内で吊り下げられている。そして、GM(ギフォード・マクマホン)冷凍機の冷却ステージが、可撓性の熱伝導部材を介して吸熱部材の環状部に熱的に接続されている。GM冷凍機によって、熱伝導部材が4K以下の温度に冷却される。   A heat absorbing member made of a metal material having good thermal conductivity is bonded to the outer peripheral side of each superconducting coil. The heat absorbing member has a cylindrical portion that is bonded to the outer peripheral surface of the superconducting coil, and an annular portion that protrudes radially inward from one end of the cylindrical portion and is bonded to the end surface of the superconducting coil. The superconducting coil and the heat absorbing member are integrated and suspended within the heat shield by the support member. A cooling stage of a GM (Gifford McMahon) refrigerator is thermally connected to the annular portion of the heat absorbing member via a flexible heat conducting member. The heat conduction member is cooled to a temperature of 4K or less by the GM refrigerator.

特開平7−142242号公報JP-A-7-142242

しかしながら、従来、複数の超電導コイルを備えた超電導マグネット装置において、運転時に複雑な力がかかる超電導コイルの配置は、装置の安定性に影響を与える虞があった。   However, conventionally, in a superconducting magnet device having a plurality of superconducting coils, the arrangement of the superconducting coils, which requires a complicated force during operation, may affect the stability of the device.

本発明は、複数の超電導コイルを備えた超電導マグネット装置において、安定した運転をしつつ十分な冷却効率を得ることができる超電導マグネット装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a superconducting magnet device that can obtain a sufficient cooling efficiency while performing stable operation in a superconducting magnet device having a plurality of superconducting coils.

本発明の超電導マグネット装置は、軸線を中心にして同心状に配置され、軸線方向の長さが異なる複数の超電導コイルと、軸線方向における超電導コイルの一方側に配置され、冷却手段によって冷却される熱伝導性の板状部と、板状部と超電導コイルとの間に設けられてブロック状をなし、軸線方向において超電導コイルのそれぞれを位置決めする熱伝導性の位置決め部と、超電導コイルの少なくとも1つにおける外周部と位置決め部とを熱的に接続する伝熱部材であって、超電導コイルから軸線方向に突出して位置決め部に当接する突出部を有する伝熱部材と、突出部に対向するように位置決め部に形成された切り欠き部と、切り欠き部に配置されて、位置決め部に対して突出部を固定する固定部と、を備え、位置決め部は、板状部とそれぞれの超電導コイルとの間に隙間なく配置されている。 The superconducting magnet device of the present invention is arranged concentrically about the axis, is arranged on one side of the superconducting coil in the axial direction, and is superposed on one side of the superconducting coil in the axial direction and cooled by the cooling means. At least one of the heat conductive plate-like portion, the heat conductive positioning portion provided between the plate-like portion and the superconducting coil to form a block, and positioning each of the superconducting coils in the axial direction; A heat transfer member that thermally connects the outer peripheral portion and the positioning portion in the two, and has a protruding portion that protrudes in the axial direction from the superconducting coil and contacts the positioning portion, and so as to face the protruding portion a cutout portion formed in the positioning portion is disposed in the notch portion, and a fixing portion for fixing the projecting portion relative to the positioning unit, positioning unit, it and the plate-like portion It is arranged without a gap between the LES superconducting coil.

この超電導マグネット装置によれば、板状部と超電導コイルとの間には、熱伝導性の位置決め部が設けられる。位置決め部が設けられることにより、超電導コイルのそれぞれが軸線方向において位置決めされる。よって、軸線方向における超電導コイルの動きが規制され、安定した運転が可能となる。しかも、この位置決め部は伝熱性を有しており、伝熱部材によって超電導コイルの少なくとも1つに熱的に接続される。よって、伝熱性を有する板状部と位置決め部と伝熱部材とを冷却経路として、冷却手段によって超電導コイルが冷却される。したがって、十分な冷却効率を得ることができる。位置決め部に対して伝熱部材が当接する範囲を大きくすることができ、冷却効率の向上を図ることができる。位置決め部に切り欠き部が形成され、この切り欠き部に配置される固定部によって、突出部が固定される。よって、板状部と超電導コイルとの間の空間が限られている場合であっても、支障なく突出部を固定することができる。 According to this superconducting magnet device, the heat conductive positioning part is provided between the plate-like part and the superconducting coil. By providing the positioning portion, each of the superconducting coils is positioned in the axial direction. Therefore, the movement of the superconducting coil in the axial direction is restricted, and stable operation is possible. Moreover, the positioning portion has heat transfer properties and is thermally connected to at least one of the superconducting coils by the heat transfer member. Therefore, the superconducting coil is cooled by the cooling means using the plate-like portion having heat conductivity, the positioning portion, and the heat transfer member as cooling paths. Therefore, sufficient cooling efficiency can be obtained. The range in which the heat transfer member abuts against the positioning portion can be increased, and the cooling efficiency can be improved. A notch portion is formed in the positioning portion, and the protruding portion is fixed by a fixing portion arranged in the notch portion. Therefore, even if it is a case where the space between a plate-shaped part and a superconducting coil is restricted, a protrusion part can be fixed without trouble.

発明の超電導マグネット装置は、軸線を中心にして同心状に配置された複数の超電導コイルと、軸線方向における超電導コイルの一方側に配置され、冷却手段によって冷却される熱伝導性の板状部と、板状部と超電導コイルとの間に設けられてブロック状をなし、軸線方向において超電導コイルのそれぞれを位置決めする熱伝導性の位置決め部と、超電導コイルの少なくとも1つにおける外周部と位置決め部とを熱的に接続する伝熱部材であって、超電導コイルから軸線方向に突出して位置決め部に当接する突出部を有する伝熱部材と、突出部に対向するように位置決め部に形成された切り欠き部と、切り欠き部に配置されて、位置決め部に対して突出部を固定する固定部と、を備える。 The superconducting magnet device of the present invention includes a plurality of superconducting coils arranged concentrically about an axis, and a thermally conductive plate-like portion arranged on one side of the superconducting coil in the axial direction and cooled by cooling means. And a heat conductive positioning part that is provided between the plate-like part and the superconducting coil to form a block shape and positions each of the superconducting coils in the axial direction, and an outer peripheral part and a positioning part in at least one of the superconducting coils A heat transfer member that has a protrusion protruding in an axial direction from the superconducting coil and contacting the positioning portion, and a cut formed in the positioning portion so as to face the protrusion. A notch portion, and a fixing portion that is disposed in the notch portion and fixes the protruding portion to the positioning portion.

また、突出部は、固定部によって軸線方向から固定される。軸線方向に垂直な方向には位置決め部が延在しているため、固定部による固定を行い難い。上記の構成によれば、軸線方向から固定部による固定を行うため、突出部を容易に固定することができる。   Further, the protrusion is fixed from the axial direction by the fixing portion. Since the positioning portion extends in the direction perpendicular to the axial direction, it is difficult to fix the fixing portion. According to said structure, since it fixes by a fixing part from an axial direction, a protrusion part can be fixed easily.

また、固定部は、突出部に接合される接続部材と、接続部材を位置決め部に固定するボルトと、を有する。この構成によれば、突出部は、接続部材を介してボルトによって固定される。よって、伝熱部材すなわち突出部が薄い板状である場合でも、接続部材に強度を持たせることができ、突出部を確実に固定することができる。   The fixing portion includes a connection member joined to the protruding portion and a bolt that fixes the connection member to the positioning portion. According to this configuration, the protrusion is fixed by the bolt via the connection member. Therefore, even when the heat transfer member, that is, the protruding portion is a thin plate, the connecting member can be provided with strength, and the protruding portion can be reliably fixed.

本発明によれば、複数の超電導コイルを備えた超電導マグネット装置において、安定した運転をしつつ十分な冷却効率を得ることができる。   According to the present invention, in a superconducting magnet device provided with a plurality of superconducting coils, sufficient cooling efficiency can be obtained while performing stable operation.

本発明に係る超電導マグネット装置の一実施形態の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of one Embodiment of the superconducting magnet apparatus which concerns on this invention. 図1の超電導コイル付近を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the superconducting coil vicinity of FIG. 図1のIII―III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 内周側の超電導コイルにおける伝熱部材の取り付け構造を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the attachment structure of the heat-transfer member in the superconducting coil of an inner peripheral side. スペーサに対する冷却板の固定構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fixing structure of the cooling plate with respect to a spacer.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示されるように、超電導マグネット装置1は、高磁場を発生させるための装置である。超電導マグネット装置1は、円環状の真空容器2と、真空容器2内に配置された円環状の熱シールド3と、熱シールド3内に配置された超電導マグネット10とを備えている。真空容器2は、クライオスタットとも呼ばれる。熱シールド3の中心部には、たとえばアルミ製の筒体4が設けられている。筒体4内は、室温領域となっている。   As shown in FIG. 1, the superconducting magnet device 1 is a device for generating a high magnetic field. The superconducting magnet device 1 includes an annular vacuum vessel 2, an annular heat shield 3 disposed in the vacuum vessel 2, and a superconducting magnet 10 disposed in the heat shield 3. The vacuum vessel 2 is also called a cryostat. In the center of the heat shield 3, for example, an aluminum cylinder 4 is provided. The inside of the cylinder 4 is a room temperature region.

超電導マグネット装置1は、たとえば、MCZ(磁場印加チョクラルスキー)法によるシリコン単結晶引き上げ装置に適用される。また、超電導マグネット装置1は、荷電粒子を加速して荷電粒子ビームを出力するサイクロトロンに適用されてもよい。超電導マグネット装置1は、高磁場が求められる装置であれば、どのような装置にでも適用可能である。   The superconducting magnet device 1 is applied to, for example, a silicon single crystal pulling device by MCZ (magnetic field application Czochralski) method. The superconducting magnet apparatus 1 may be applied to a cyclotron that accelerates charged particles and outputs a charged particle beam. The superconducting magnet device 1 can be applied to any device as long as it requires a high magnetic field.

超電導マグネット10は、軸線Xを中心にして同心状に配置された4個の円環状の超電導コイル11,12,13,14を備えている。超電導コイル11,12,13,14は、径方向に重なるように配置された多層のコイル体である。超電導マグネット10は、GM冷凍機(冷却手段)6により冷却されて超電導状態とされた超電導コイル11,12,13,14に電流を流すことにより、強力な磁場を発生させる。   The superconducting magnet 10 includes four annular superconducting coils 11, 12, 13, and 14 arranged concentrically about the axis X. Superconducting coils 11, 12, 13, and 14 are multilayered coil bodies arranged so as to overlap in the radial direction. The superconducting magnet 10 generates a strong magnetic field by causing a current to flow through the superconducting coils 11, 12, 13, and 14 that are cooled by the GM refrigerator (cooling means) 6 and put into a superconducting state.

以下、超電導マグネット10の構成についてより詳しく説明する。超電導コイル11は、たとえばステンレス製の巻枠15に巻線が巻回されて、この巻線がエポキシ樹脂等の接着剤により固化されることにより形成される。巻枠15および超電導コイル11を有して、最も内側(すなわち軸線X側)の第1コイル部Aが構成されている。第1コイル部Aの径方向外方には、第1コイル部Aと同様にして構成された第2コイル部Bと、第3コイル部Cと、第4コイル部Dとがこの順に配置されている。第2コイル部Bは、超電導コイル12およびステンレス製の巻枠16を有している。第3コイル部Cは、超電導コイル13およびステンレス製の巻枠17を有している。第4コイル部Dは、超電導コイル14およびステンレス製の巻枠18を有している。   Hereinafter, the configuration of the superconducting magnet 10 will be described in more detail. The superconducting coil 11 is formed, for example, by winding a winding around a stainless steel winding frame 15 and solidifying the winding with an adhesive such as an epoxy resin. The first coil portion A on the innermost side (that is, on the side of the axis X) is configured to include the winding frame 15 and the superconducting coil 11. Outside the first coil portion A in the radial direction, a second coil portion B, a third coil portion C, and a fourth coil portion D configured in the same manner as the first coil portion A are arranged in this order. ing. The second coil portion B has a superconducting coil 12 and a stainless steel winding frame 16. The third coil part C has a superconducting coil 13 and a stainless steel winding frame 17. The fourth coil portion D has a superconducting coil 14 and a stainless steel winding frame 18.

内周側のコイル部A,Bと、外周側のコイル部C,Dとにおいて、巻線の材質は同じであってもよいし、巻線の材質を異ならせてもよい。たとえば、超電導コイル11,12はニオブ酸スズからなる巻線を用い、超電導コイル13,14はニオブチタンからなる巻線を用いてもよい。   In the coil portions A and B on the inner peripheral side and the coil portions C and D on the outer peripheral side, the material of the winding may be the same, or the material of the winding may be different. For example, superconducting coils 11 and 12 may use windings made of tin niobate, and superconducting coils 13 and 14 may use windings made of niobium titanium.

第1コイル部Aの超電導コイル11と、第2コイル部Bの超電導コイル12と、第3コイル部Cの超電導コイル13と、第4コイル部Dの超電導コイル14とでは、軸線X方向の長さ、すなわち高さが異なっている。超電導コイル11〜14の高さは、径方向外方に向かうにつれて大きくなっている。言い換えれば、超電導コイル11の高さは、超電導コイル12の高さよりも小さい。超電導コイル12の高さは、超電導コイル13の高さよりも小さい。超電導コイル13の高さは、超電導コイル14の高さよりも小さい。超電導コイル11と超電導コイル12との高さの差、超電導コイル12と超電導コイル13との高さの差、超電導コイル13と超電導コイル14との高さの差は、同程度であってもよいし、異なっていてもよい。   The superconducting coil 11 of the first coil part A, the superconducting coil 12 of the second coil part B, the superconducting coil 13 of the third coil part C, and the superconducting coil 14 of the fourth coil part D are long in the axis X direction. That is, the height is different. The height of the superconducting coils 11 to 14 increases as it goes outward in the radial direction. In other words, the height of the superconducting coil 11 is smaller than the height of the superconducting coil 12. The height of the superconducting coil 12 is smaller than the height of the superconducting coil 13. The height of the superconducting coil 13 is smaller than the height of the superconducting coil 14. The difference in height between the superconducting coil 11 and the superconducting coil 12, the difference in height between the superconducting coil 12 and the superconducting coil 13, and the difference in height between the superconducting coil 13 and the superconducting coil 14 may be similar. And may be different.

さらに、超電導コイル11と、超電導コイル12と、超電導コイル13と、超電導コイル14とでは、軸線X方向すなわち高さ方向における中心の位置が一致している。超電導コイル11,12,13,14の高さ方向における中心位置は、軸線Xに直交する仮想平面Yに一致している。   Further, in the superconducting coil 11, the superconducting coil 12, the superconducting coil 13, and the superconducting coil 14, the positions of the centers in the axis X direction, that is, the height direction are coincident. The center positions of the superconducting coils 11, 12, 13, 14 in the height direction coincide with a virtual plane Y orthogonal to the axis X.

上記の構成により、第1コイル部A、第2コイル部B、第3コイル部C、および第4コイル部Dの軸線X方向における一端(図1における上端)と他端(図1における下端)とは、径方向外方に向かうにつれて軸線X方向に突出する階段状をなしている。   With the above configuration, one end (the upper end in FIG. 1) and the other end (the lower end in FIG. 1) of the first coil portion A, the second coil portion B, the third coil portion C, and the fourth coil portion D in the axis X direction. Is a stepped shape protruding in the direction of the axis X as it goes outward in the radial direction.

超電導マグネット10は、軸線X方向における超電導コイル11,12,13,14の一方側(図1における上方側)に配置された熱伝導性のフランジ(板状部)20を有している。フランジ20は、円盤状をなしており、たとえば銅製である。フランジ20は、最外周側の超電導コイル14よりも大きい径を有しており、超電導コイル11,12,13,14から径方向外方に延出している。フランジ20の延出部分には、周方向における1箇所において、伝熱板7を介してGM冷凍機6の冷却ステージが接続されている。フランジ20は、GM冷凍機6によって冷却される。なお、フランジ20には、複数の冷却手段が接続されてもよい。   The superconducting magnet 10 has a thermally conductive flange (plate-like portion) 20 disposed on one side (upper side in FIG. 1) of the superconducting coils 11, 12, 13, and 14 in the axis X direction. The flange 20 has a disk shape, and is made of, for example, copper. The flange 20 has a larger diameter than the outermost superconducting coil 14 and extends radially outward from the superconducting coils 11, 12, 13, 14. A cooling stage of the GM refrigerator 6 is connected to the extending portion of the flange 20 through a heat transfer plate 7 at one place in the circumferential direction. The flange 20 is cooled by the GM refrigerator 6. Note that a plurality of cooling means may be connected to the flange 20.

図1および図2に示されるように、フランジ20と超電導コイル11,12,13との間には、円環状のスペーサ(位置決め部)21,22,23が配置されている。スペーサ21は、第1コイル部Aとフランジ20との間に配置されている。スペーサ22は、第2コイル部Bとフランジ20との間に配置されている。スペーサ23は、第3コイル部Cとフランジ20との間に配置されている。スペーサ21,22,23のそれぞれは、ブロック状をなしており、たとえば銅製である。熱伝導性のスペーサ21,22,23は、フランジ20に対してそれぞれボルト等により固定される。また、スペーサ21,22,23は、第1コイル部Aの巻枠15のフランジ部15b、第2コイル部Bの巻枠16のフランジ部16b、第3コイル部Cの巻枠17のフランジ部17bに対してそれぞれボルト等により固定される。スペーサ21,22,23は、フランジ20と、フランジ部15b,16b,17bのそれぞれとに当接している。   As shown in FIGS. 1 and 2, annular spacers (positioning portions) 21, 22, and 23 are disposed between the flange 20 and the superconducting coils 11, 12, and 13. The spacer 21 is disposed between the first coil portion A and the flange 20. The spacer 22 is disposed between the second coil part B and the flange 20. The spacer 23 is disposed between the third coil portion C and the flange 20. Each of the spacers 21, 22, and 23 has a block shape, and is made of, for example, copper. The thermally conductive spacers 21, 22, and 23 are fixed to the flange 20 by bolts or the like. Further, the spacers 21, 22, 23 are flange portions 15 b of the winding frame 15 of the first coil portion A, flange portions 16 b of the winding frame 16 of the second coil portion B, and flange portions of the winding frame 17 of the third coil portion C. Each is fixed to 17b with a bolt or the like. The spacers 21, 22, and 23 are in contact with the flange 20 and each of the flange portions 15b, 16b, and 17b.

フランジ20と超電導コイル14との間に配置された巻枠18のフランジ部18bは、フランジ20に当接しており、フランジ20に対してボルト等により固定されている。超電導コイル14に関しては、フランジ20が位置決め部を兼ねている。なお、フランジ20と超電導コイル14との間に、円環状かつ銅製のスペーサが配置されてもよい。   A flange portion 18 b of the winding frame 18 disposed between the flange 20 and the superconducting coil 14 is in contact with the flange 20 and is fixed to the flange 20 with a bolt or the like. Regarding the superconducting coil 14, the flange 20 also serves as a positioning portion. An annular and copper spacer may be disposed between the flange 20 and the superconducting coil 14.

スペーサ21,22,23は、フランジ20と、フランジ部15b,16b,17bのそれぞれとの間に隙間なく介在されている。言い換えれば、スペーサ21,22,23は、フランジ20と、超電導コイル11,12,13のそれぞれとの間に充填されている。スペーサ21,22,23の下端は、第1コイル部A、第2コイル部B、第3コイル部C、および第4コイル部Dの軸線X方向における一端の階段状の形状に対応して、階段状をなしている。   The spacers 21, 22, and 23 are interposed between the flange 20 and each of the flange portions 15b, 16b, and 17b without a gap. In other words, the spacers 21, 22, and 23 are filled between the flange 20 and each of the superconducting coils 11, 12, and 13. The lower ends of the spacers 21, 22, 23 correspond to the stepped shape of one end in the axis X direction of the first coil part A, the second coil part B, the third coil part C, and the fourth coil part D, It has a staircase shape.

第1コイル部A、第2コイル部B、第3コイル部C、および第4コイル部Dの軸線X方向における他端には、円環状のスペーサ26が設けられている。スペーサ26は、第1コイル部A、第2コイル部B、第3コイル部C、および第4コイル部Dの他端の形状に対応する階段状の外形を有している。スペーサ26は、ブロック状をなしており、たとえば銅製である。熱伝導性のスペーサ26は、第1コイル部Aの巻枠15のフランジ部15c、第2コイル部Bの巻枠16のフランジ部16c、第3コイル部Cの巻枠17のフランジ部17c、第4コイル部Dのフランジ部18cに対してそれぞれボルト等により固定される。スペーサ26は、フランジ部15c,16c,17c,18cのそれぞれに当接している。   An annular spacer 26 is provided at the other end in the axis X direction of the first coil part A, the second coil part B, the third coil part C, and the fourth coil part D. The spacer 26 has a stepped outer shape corresponding to the shapes of the other ends of the first coil portion A, the second coil portion B, the third coil portion C, and the fourth coil portion D. The spacer 26 has a block shape and is made of, for example, copper. The thermally conductive spacer 26 includes a flange portion 15c of the winding frame 15 of the first coil portion A, a flange portion 16c of the winding frame 16 of the second coil portion B, a flange portion 17c of the winding frame 17 of the third coil portion C, The fourth coil portion D is fixed to the flange portion 18c by bolts or the like. The spacer 26 is in contact with each of the flange portions 15c, 16c, 17c, and 18c.

上記の構成により一体化された超電導マグネット10は、周方向の複数箇所において、支持部材8によって支持されている。言い換えれば、超電導マグネット10は、複数の支持部材8によって、真空容器2に対して吊り下げられている。超電導マグネット10の下部の側方には、周方向の複数箇所に規制部材9が配置されている。規制部材9は、径方向における超電導マグネット10の動きを規制する。   The superconducting magnet 10 integrated by the above configuration is supported by the support member 8 at a plurality of locations in the circumferential direction. In other words, the superconducting magnet 10 is suspended from the vacuum vessel 2 by the plurality of support members 8. On the side of the lower part of the superconducting magnet 10, restricting members 9 are arranged at a plurality of locations in the circumferential direction. The restricting member 9 restricts the movement of the superconducting magnet 10 in the radial direction.

超電導マグネット10では、スペーサ21,22,23は、軸線X方向において超電導コイル11,12,13のそれぞれを位置決めしている。これにより、超電導コイル11,12,13,14の高さ方向における中心位置は、仮想平面Yに一致している。さらに、フランジ20およびスペーサ21,22,23と、スペーサ26とによって、第1コイル部A、第2コイル部B、第3コイル部C、および第4コイル部Dが軸線X方向の両側から挟み込まれることにより、超電導コイル11,12,13,14が軸線X方向においてより確実に位置決めされている。言い換えれば、スペーサ21,22,23およびスペーサ26は、超電導コイル11,12,13,14を軸線X方向から支持している。   In the superconducting magnet 10, the spacers 21, 22, and 23 position the superconducting coils 11, 12, and 13 in the axis X direction. Thereby, the center positions in the height direction of the superconducting coils 11, 12, 13, 14 coincide with the virtual plane Y. Further, the first coil portion A, the second coil portion B, the third coil portion C, and the fourth coil portion D are sandwiched from both sides in the axis X direction by the flange 20, the spacers 21, 22, 23, and the spacer 26. As a result, the superconducting coils 11, 12, 13, and 14 are more reliably positioned in the axis X direction. In other words, the spacers 21, 22, 23 and the spacer 26 support the superconducting coils 11, 12, 13, 14 from the axis X direction.

図2〜図5を参照して、超電導マグネット10における冷却構造について詳細に説明する。図2および図3に示されるように、超電導コイル11,12,13の外周部には、円筒状の冷却板(伝熱部材)31,32,33が固定されている。冷却板31,32,33は、熱伝導性を有する伝熱板であり、たとえば銅製である。冷却板31,32,33の厚さは、たとえば0.2mm程度である。冷却板31と巻枠16の円筒部16aとの間には、隙間が形成されていてもよく、冷却板31と巻枠16の円筒部16aとが、絶縁材を介して密着していてもよい。冷却板32と巻枠17の円筒部17aとの間には、隙間が形成されていてもよく、冷却板32と巻枠17の円筒部17aとが、絶縁材を介して密着していてもよい。冷却板33と巻枠18の円筒部18aとの間には、隙間が形成されていてもよく、冷却板33と巻枠18の円筒部18aとが、絶縁材を介して密着していてもよい。   The cooling structure in the superconducting magnet 10 will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIGS. 2 and 3, cylindrical cooling plates (heat transfer members) 31, 32, and 33 are fixed to the outer peripheral portions of the superconducting coils 11, 12, and 13. The cooling plates 31, 32, and 33 are heat transfer plates having thermal conductivity, and are made of, for example, copper. The thickness of the cooling plates 31, 32, 33 is, for example, about 0.2 mm. A gap may be formed between the cooling plate 31 and the cylindrical portion 16a of the winding frame 16, or the cooling plate 31 and the cylindrical portion 16a of the winding frame 16 may be in close contact via an insulating material. Good. A gap may be formed between the cooling plate 32 and the cylindrical portion 17a of the winding frame 17, or the cooling plate 32 and the cylindrical portion 17a of the winding frame 17 may be in close contact via an insulating material. Good. A gap may be formed between the cooling plate 33 and the cylindrical portion 18a of the winding frame 18, and the cooling plate 33 and the cylindrical portion 18a of the winding frame 18 may be in close contact with each other via an insulating material. Good.

冷却板31,32,33は、超電導コイル11,12,13とスペーサ21,22,23との間に設けられて、超電導マグネット10における冷却効率を高める機能を有している。冷却板31,32,33により、いわゆるクエンチの発生が抑制され、安定した運転が可能になっている。   The cooling plates 31, 32, 33 are provided between the superconducting coils 11, 12, 13 and the spacers 21, 22, 23 and have a function of increasing the cooling efficiency in the superconducting magnet 10. The cooling plates 31, 32, 33 suppress the occurrence of so-called quenching and enable stable operation.

冷却板31,32,33のそれぞれは、超電導コイル11,12,13から軸線X方向に突出している。より詳しくは、冷却板31,32,33のそれぞれは、第1コイル部A、第2コイル部B、および第3コイル部Cから軸線X方向に突出している。すなわち、冷却板31,32,33のそれぞれは、その一端部(図2における上端部)において、超電導コイル11,12,13から軸線X方向に突出する突出部31a,32a,33aを有している。突出部31a,32a,33aは、周方向に延在しており、スペーサ21,22,23の外周面にそれぞれ面状に当接している。冷却板31,32,33は、超電導コイル11,12,13の外周部の全面にわたって設けられており、超電導コイル11,12,13の下端の位置まで延在している。これにより、冷却板31,32,33は、超電導コイル11,12,13のそれぞれの外周部とスペーサ21,22,23とを熱的に接続している。   Each of the cooling plates 31, 32, 33 protrudes from the superconducting coils 11, 12, 13 in the axis X direction. More specifically, each of the cooling plates 31, 32, 33 protrudes from the first coil part A, the second coil part B, and the third coil part C in the axis X direction. That is, each of the cooling plates 31, 32, 33 has protrusions 31a, 32a, 33a protruding from the superconducting coils 11, 12, 13 in the direction of the axis X at one end (upper end in FIG. 2). Yes. The protrusions 31a, 32a, and 33a extend in the circumferential direction, and are in contact with the outer peripheral surfaces of the spacers 21, 22, and 23 in a planar shape. The cooling plates 31, 32, 33 are provided over the entire outer peripheral portion of the superconducting coils 11, 12, 13 and extend to the position of the lower end of the superconducting coils 11, 12, 13. Thus, the cooling plates 31, 32, 33 thermally connect the outer peripheral portions of the superconducting coils 11, 12, 13 and the spacers 21, 22, 23.

図4を参照して、第1コイル部Aおよび第2コイル部Bにおける冷却板31,32の取り付け構造について説明する。図4は、超電導コイル11,12における冷却板31,32の取り付け構造を示す模式的断面図である。巻枠15,16と超電導コイル11,12との間には、絶縁材36が設けられている。超電導コイル11,12と冷却板31,32との間には、絶縁材37が設けられている。冷却板31,32の上端部である突出部31a,32aは、円環状かつステンレス製の補強板38と周方向の複数箇所に設けられたボルト39とによって、スペーサ21,22に固定されている。   With reference to FIG. 4, the attachment structure of the cooling plates 31 and 32 in the 1st coil part A and the 2nd coil part B is demonstrated. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the mounting structure of the cooling plates 31 and 32 in the superconducting coils 11 and 12. An insulating material 36 is provided between the winding frames 15 and 16 and the superconducting coils 11 and 12. An insulating material 37 is provided between the superconducting coils 11 and 12 and the cooling plates 31 and 32. The protrusions 31a and 32a, which are the upper ends of the cooling plates 31 and 32, are fixed to the spacers 21 and 22 by annular and stainless steel reinforcing plates 38 and bolts 39 provided at a plurality of locations in the circumferential direction. .

図3および図5を参照して、第3コイル部Cにおける冷却板33の取り付け構造について説明する。図3は、図1のIII―III線断面図であり、図5は、スペーサ23に対する冷却板33の固定構造を示す断面図である。図3および図5に示されるように、スペーサ23には、周方向の複数箇所において、突出部33aに対向するように切り欠き部23aが形成されている。切り欠き部23aは、スペーサ23の外周部の上部に形成されている。切り欠き部23aは、径方向外方および上方に向けて開放されている。切り欠き部23aが形成されることにより、スペーサ23は、軸線Xに直交する水平面23b(軸線X方向に交差する面)を有している。なお、切り欠き部23aは、周方向に離間して複数形成される場合(図3参照)に限られず、周方向に連続して形成されてもよい。   With reference to FIG. 3 and FIG. 5, the attachment structure of the cooling plate 33 in the 3rd coil part C is demonstrated. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fixing structure of the cooling plate 33 to the spacer 23. As shown in FIGS. 3 and 5, the spacer 23 is formed with notches 23 a at a plurality of locations in the circumferential direction so as to face the protrusions 33 a. The notch 23 a is formed in the upper part of the outer periphery of the spacer 23. The notch 23a is opened outward in the radial direction and upward. By forming the notch 23a, the spacer 23 has a horizontal plane 23b (a plane intersecting the axis X direction) orthogonal to the axis X. In addition, the notch part 23a is not restricted to the case where it forms in multiple numbers spaced apart in the circumferential direction (refer FIG. 3), You may form continuously in the circumferential direction.

冷却板33の上端部である突出部33aは、固定部40によってスペーサ23に固定されている。図3に示されるように、固定部40は、周方向における略半周部分に複数設けられており、各固定部40は、切り欠き部23a内に配置されている。固定部40は、突出部33aの内側面に接合される板状の接続部材42と、接続部材42をスペーサ23に固定するボルト41とから構成されている。接続部材42は、スペーサ23と同様、熱伝導性を有しており、たとえば銅製である。ボルト41は、軸線X方向に沿ってスペーサ23に螺入される。   The protruding portion 33 a that is the upper end portion of the cooling plate 33 is fixed to the spacer 23 by the fixing portion 40. As shown in FIG. 3, a plurality of fixing portions 40 are provided in a substantially half-circumferential portion in the circumferential direction, and each fixing portion 40 is disposed in the cutout portion 23 a. The fixing portion 40 includes a plate-like connecting member 42 joined to the inner surface of the protruding portion 33 a and a bolt 41 that fixes the connecting member 42 to the spacer 23. The connection member 42 has thermal conductivity like the spacer 23 and is made of, for example, copper. The bolt 41 is screwed into the spacer 23 along the axis X direction.

さらに、冷却板33の突出部33aの内側面と接続部材42の外周部とは、半田施工により接合されていてもよい。すなわち、突出部33aと接続部材42との間には、半田接合部Eが形成されていてもよい。このようにして、突出部33aは、固定部40によって軸線X方向から固定されている。なお、図示は省略されているが、第3コイル部Cにおいても、巻枠17と超電導コイル13との間には、絶縁材が設けられる。超電導コイル13と冷却板33との間にも、絶縁材が設けられる。   Furthermore, the inner surface of the protrusion 33a of the cooling plate 33 and the outer periphery of the connection member 42 may be joined by soldering. That is, a solder joint E may be formed between the protrusion 33a and the connection member 42. In this way, the protruding portion 33a is fixed from the direction of the axis X by the fixing portion 40. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, also in the 3rd coil part C, an insulating material is provided between the winding frame 17 and the superconducting coil 13. FIG. An insulating material is also provided between the superconducting coil 13 and the cooling plate 33.

さらに、図1および図2に示されるように、超電導コイル14の外周部とフランジ20とを熱的に接続する冷却板46が設けられている。冷却板46の下端部は、スペーサ26に当接しており、冷却板46の上端部は、フランジ20に当接している。冷却板46は、ブラケット47を介して第4コイル部Dに取り付けられている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a cooling plate 46 that thermally connects the outer peripheral portion of the superconducting coil 14 and the flange 20 is provided. The lower end portion of the cooling plate 46 is in contact with the spacer 26, and the upper end portion of the cooling plate 46 is in contact with the flange 20. The cooling plate 46 is attached to the fourth coil part D via a bracket 47.

超電導マグネット装置1によれば、フランジ20と超電導コイル11,12,13との間には、熱伝導性のスペーサ21,22,23が設けられる。スペーサ21,22,23が設けられることにより、超電導コイル11,12,13のそれぞれが軸線X方向において位置決めされる。よって、軸線X方向における超電導コイル11,12,13の動き(たとえば、振れやブレ等)が規制され、安定した運転が可能となる。しかも、スペーサ21,22,23は伝熱性を有しており、冷却板31,32,33によって超電導コイル11,12,13に熱的に接続される。よって、伝熱性を有するフランジ20とスペーサ21,22,23と冷却板31,32,33とを冷却経路として、GM冷凍機6によって超電導コイル11,12,13が冷却される。したがって、十分な冷却効率を得ることができる。このように、超伝導コイル11,12,13を位置決めする機能と、超伝導コイル11,12,13への冷却経路を形成する機能とを備えたスペーサ21,22,23により、高い冷却効率および高い運転安定性の両方が実現される。   According to the superconducting magnet device 1, the thermally conductive spacers 21, 22, and 23 are provided between the flange 20 and the superconducting coils 11, 12, and 13. By providing the spacers 21, 22, and 23, each of the superconducting coils 11, 12, and 13 is positioned in the axis X direction. Therefore, the movements (for example, shake and shake) of the superconducting coils 11, 12, 13 in the direction of the axis X are restricted, and stable operation is possible. In addition, the spacers 21, 22, 23 have heat conductivity, and are thermally connected to the superconducting coils 11, 12, 13 by the cooling plates 31, 32, 33. Therefore, the superconducting coils 11, 12, 13 are cooled by the GM refrigerator 6 using the flange 20 having heat conductivity, the spacers 21, 22, 23 and the cooling plates 31, 32, 33 as cooling paths. Therefore, sufficient cooling efficiency can be obtained. Thus, the spacers 21, 22, 23 having the function of positioning the superconducting coils 11, 12, 13 and the function of forming a cooling path to the superconducting coils 11, 12, 13 provide high cooling efficiency and Both high operational stability is achieved.

また、冷却板31,32,33の突出部31a,32a,33aがスペーサ21,22,23に当接しているため、スペーサ21,22,23に対して冷却板31,32,33が当接する範囲を大きくすることができ、冷却効率の向上を図ることができる。   Further, since the protruding portions 31a, 32a, 33a of the cooling plates 31, 32, 33 are in contact with the spacers 21, 22, 23, the cooling plates 31, 32, 33 are in contact with the spacers 21, 22, 23. The range can be increased and the cooling efficiency can be improved.

また、スペーサ23に切り欠き部23aが形成され、この切り欠き部23aに配置される固定部40によって、突出部33aが固定される。よって、フランジ20と超電導コイル超電導コイル13との間の空間が限られている場合であっても、支障なく突出部33aを固定することができる。   Moreover, the notch part 23a is formed in the spacer 23, and the protrusion part 33a is fixed by the fixing | fixed part 40 arrange | positioned at this notch part 23a. Therefore, even if the space between the flange 20 and the superconducting coil superconducting coil 13 is limited, the protruding portion 33a can be fixed without hindrance.

特に、第3コイル部Cと第4コイル部Dとの間に段差があり、第3コイル部Cの外周部の上部には第4コイル部Dの巻枠18しか存在しない場合には、スペーサ23に切り欠き部23aを形成することは効果的である。すなわち、巻枠18を削ってしまうと、電磁力により局所的に応力が高くなり、コイルが破損するおそれがある。スペーサ23を削ることにより、巻枠18を削らずに済み、第4コイル部Dの破損リスクが回避される。   In particular, when there is a step between the third coil part C and the fourth coil part D, and only the winding frame 18 of the fourth coil part D exists above the outer peripheral part of the third coil part C, the spacer It is effective to form the notch portion 23 a in 23. That is, if the reel 18 is scraped, the stress is locally increased by the electromagnetic force, and the coil may be damaged. By scraping the spacer 23, it is not necessary to scrape the winding frame 18, and the risk of damage to the fourth coil portion D is avoided.

また、軸線X方向に垂直な方向にはスペーサ22や巻枠18が延在しているため、固定部による固定を行い難いが、軸線X方向から固定部40による固定を行うため、突出部33aを容易に固定することができる。   Further, since the spacer 22 and the winding frame 18 extend in a direction perpendicular to the axis X direction, it is difficult to fix by the fixing portion, but since the fixing by the fixing portion 40 is performed from the axis X direction, the protruding portion 33a. Can be easily fixed.

突出部33aは、接続部材42を介してボルト41によって固定される。よって、冷却板33すなわち突出部33aが薄い板状である場合でも、接続部材42に強度を持たせることができ、突出部33aを確実に固定することができる。   The protruding portion 33 a is fixed by the bolt 41 through the connection member 42. Therefore, even when the cooling plate 33, that is, the protruding portion 33a has a thin plate shape, the connecting member 42 can be provided with strength, and the protruding portion 33a can be securely fixed.

また、突出部33aと接続部材42との間には、半田施工により半田接合部Eが形成されているため、半田接合部Eが伝熱に寄与し、冷却効率が向上している。   Moreover, since the solder joint part E is formed by soldering between the protrusion part 33a and the connection member 42, the solder joint part E contributes to heat transfer and the cooling efficiency is improved.

さらに、超電導コイル14の外周部とフランジ20とを熱的に接続する冷却板46が設けられているため、冷却効率がさらに向上している。しかも、冷却板46の下端部が下方のスペーサ26に当接することにより、各超電導コイル11,12,13,14からスペーサ26を介しての冷却経路が形成されている。   Further, since the cooling plate 46 that thermally connects the outer peripheral portion of the superconducting coil 14 and the flange 20 is provided, the cooling efficiency is further improved. In addition, a cooling path from each superconducting coil 11, 12, 13, 14 through the spacer 26 is formed by the lower end of the cooling plate 46 contacting the lower spacer 26.

また、第1コイル部A、第2コイル部B、第3コイル部C、および第4コイル部Dの軸線X方向の両側には、フランジ20およびスペーサ21,22,23と、スペーサ26とが配置されているため、超電導コイル11,12,13,14がより確実に位置決めされている。この構成により、ぶれ止め効果が高められている。   Further, on both sides of the first coil part A, the second coil part B, the third coil part C, and the fourth coil part D in the axis X direction, flanges 20, spacers 21, 22, 23, and a spacer 26 are provided. Since they are arranged, the superconducting coils 11, 12, 13, and 14 are more reliably positioned. With this configuration, the anti-shake effect is enhanced.

本実施形態の効果を確認するため、第3コイル部Cに関して熱解析を行った。スペーサ23に切り欠き部23aを形成して、切り欠き部23aに配置された固定部40により冷却板33が固定された実施例と、冷却板33が超電導コイル13の上端の位置で終端している比較例について、比較検討を行った。その結果、実施例では、超電導コイル13の外周温度は4.92Kであったのに対し、比較例では、超電導コイル13の外周温度は5.17Kであった。このように、熱解析において、本実施形態の構成は0.25Kの冷却効果を奏することが確認された。なお、実施例および比較例における温度の計測位置は、超電導コイル13の外周部の軸線X方向における中央部である。   In order to confirm the effect of this embodiment, thermal analysis was performed on the third coil portion C. An example in which the notch 23a is formed in the spacer 23 and the cooling plate 33 is fixed by the fixing part 40 arranged in the notch 23a, and the cooling plate 33 terminates at the position of the upper end of the superconducting coil 13. Comparative studies were conducted on the comparative examples. As a result, in the example, the outer peripheral temperature of the superconducting coil 13 was 4.92K, while in the comparative example, the outer peripheral temperature of the superconducting coil 13 was 5.17K. Thus, in the thermal analysis, it was confirmed that the configuration of the present embodiment has a cooling effect of 0.25K. Note that the temperature measurement position in the example and the comparative example is the central portion in the axis X direction of the outer peripheral portion of the superconducting coil 13.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment .

第1コイル部A、第2コイル部Bにおいても、第3コイル部Cと同様にスペーサ21,22に切り欠きを形成して、固定部による固定を行ってもよい。軸線X方向に沿ってボルト41が固定される場合に限られず、径方向に沿ってボルトが固定されてもよい。すなわち、突出部が、固定部によって径方向外方から径方向内方に向けて固定されてもよい。   In the first coil portion A and the second coil portion B, similarly to the third coil portion C, notches may be formed in the spacers 21 and 22 and the fixing by the fixing portion may be performed. The bolt 41 may be fixed along the radial direction without being limited to the case where the bolt 41 is fixed along the axis X direction. That is, the protruding portion may be fixed by the fixing portion from the radially outer side toward the radially inner side.

伝熱部材に接続部材接合する場合に限られず、突出部を折り曲げる等して、切り欠き部内に突出部を配置させてもよい。この場合、接続部材を省略し、突出部を直接スペーサに固定することができる。   It is not limited to the case where the connecting member is joined to the heat transfer member, and the protruding portion may be disposed in the notch by bending the protruding portion or the like. In this case, the connecting member can be omitted and the protruding portion can be directly fixed to the spacer.

冷却板31,32,33の下端をスペーサ26に当接させてもよい。スペーサ26を、超電導コイル11,12,13,14のそれぞれに対応させて別体としてもよい。この場合、スペーサ26は、スペーサ21,22,23と同様に径方向に多重に配置された円環状のブロック体とすることができる。スペーサ26を省略してもよい。   The lower ends of the cooling plates 31, 32 and 33 may be brought into contact with the spacer 26. The spacers 26 may be separated from the superconducting coils 11, 12, 13, and 14. In this case, the spacer 26 can be an annular block body arranged in a multiple manner in the radial direction, like the spacers 21, 22, and 23. The spacer 26 may be omitted.

超電導コイルは、巻枠を有する場合に限られず、空芯コイルであってもよい。この場合、巻枠の円筒部のみが取り除かれた態様であってもよいし、円筒部およびフランジ部が取り除かれた態様であってもよい。   The superconducting coil is not limited to having a winding frame, and may be an air-core coil. In this case, only the cylindrical part of the winding frame may be removed, or the cylindrical part and the flange part may be removed.

GM冷凍機(冷却手段)は、軸線X方向における超電導コイル11,12,13,14の一方側のみならず、他方側のみに設けられてもよく、両側に設けられてもよい。この場合、超電導コイル11,12,13,14の他方側(図1における下方側)に熱伝導性のフランジが設けられる。   The GM refrigerator (cooling means) may be provided not only on one side of the superconducting coils 11, 12, 13, and 14 in the axis X direction, but may be provided on both sides. In this case, a thermally conductive flange is provided on the other side (the lower side in FIG. 1) of the superconducting coils 11, 12, 13, and 14.

1…超電導マグネット装置、6…GM冷凍機(冷却手段)、11,12,13,14…超電導コイル、20…フランジ(板状部)、21,22,23,24…スペーサ(位置決め部)、23a…切り欠き部、31,32,33…冷却板(伝熱部材)、31a,32a,33a…突出部、40…固定部、41…ボルト、42…接続部材、X…軸線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Superconducting magnet apparatus, 6 ... GM refrigerator (cooling means), 11, 12, 13, 14 ... Superconducting coil, 20 ... Flange (plate-shaped part), 21, 22, 23, 24 ... Spacer (positioning part), 23a ... Notch, 31, 32, 33 ... Cooling plate (heat transfer member), 31a, 32a, 33a ... Projection, 40 ... Fixing part, 41 ... Bolt, 42 ... Connection member, X ... Axis.

Claims (4)

軸線を中心にして同心状に配置され、前記軸線方向の長さが異なる複数の超電導コイルと、
前記軸線方向における前記超電導コイルの一方側に配置され、冷却手段によって冷却される熱伝導性の板状部と、
前記板状部と前記超電導コイルとの間に設けられてブロック状をなし、前記軸線方向において前記超電導コイルのそれぞれを位置決めする熱伝導性の位置決め部と、
前記超電導コイルの少なくとも1つにおける外周部と前記位置決め部とを熱的に接続する伝熱部材であって、前記超電導コイルから前記軸線方向に突出して前記位置決め部に当接する突出部を有する前記伝熱部材と、
前記突出部に対向するように前記位置決め部に形成された切り欠き部と、
前記切り欠き部に配置されて、前記位置決め部に対して前記突出部を固定する固定部と、を備え、
前記位置決め部は、前記板状部とそれぞれの前記超電導コイルとの間に隙間なく配置されている、超電導マグネット装置。
A plurality of superconducting coils arranged concentrically about an axis and having different lengths in the axial direction;
A thermally conductive plate-like portion disposed on one side of the superconducting coil in the axial direction and cooled by cooling means;
A thermally conductive positioning portion that is provided between the plate-like portion and the superconducting coil to form a block, and positions each of the superconducting coils in the axial direction;
A heat transfer member that thermally connects an outer peripheral portion and the positioning portion in at least one of the superconducting coils, and has a protruding portion that protrudes from the superconducting coil in the axial direction and contacts the positioning portion. A thermal member;
A notch formed in the positioning portion so as to face the protruding portion;
A fixing portion that is disposed in the notch portion and fixes the protruding portion to the positioning portion;
The positioning unit is a superconducting magnet device that is arranged without a gap between the plate-like unit and each of the superconducting coils.
軸線を中心にして同心状に配置された複数の超電導コイルと、
前記軸線方向における前記超電導コイルの一方側に配置され、冷却手段によって冷却される熱伝導性の板状部と、
前記板状部と前記超電導コイルとの間に設けられてブロック状をなし、前記軸線方向において前記超電導コイルのそれぞれを位置決めする熱伝導性の位置決め部と、
前記超電導コイルの少なくとも1つにおける外周部と前記位置決め部とを熱的に接続する伝熱部材であって、前記超電導コイルから前記軸線方向に突出して前記位置決め部に当接する突出部を有する前記伝熱部材と、
前記突出部に対向するように前記位置決め部に形成された切り欠き部と、
前記切り欠き部に配置されて、前記位置決め部に対して前記突出部を固定する固定部と、を備える、超電導マグネット装置。
A plurality of superconducting coils arranged concentrically about the axis;
A thermally conductive plate-like portion disposed on one side of the superconducting coil in the axial direction and cooled by cooling means;
A thermally conductive positioning portion that is provided between the plate-like portion and the superconducting coil to form a block, and positions each of the superconducting coils in the axial direction;
A heat transfer member that thermally connects an outer peripheral portion and the positioning portion in at least one of the superconducting coils, and has a protruding portion that protrudes from the superconducting coil in the axial direction and contacts the positioning portion. A thermal member;
A notch formed in the positioning portion so as to face the protruding portion;
A superconducting magnet device, comprising: a fixing portion that is disposed in the notch portion and fixes the protruding portion to the positioning portion.
前記突出部は、前記固定部によって前記軸線方向から固定される、請求項または記載の超電導マグネット装置。 The projecting portion, the fixed from the axial direction by the fixing portion, the superconducting magnet apparatus according to claim 1 or 2 wherein. 前記固定部は、
前記突出部に接合される接続部材と、
前記接続部材を前記位置決め部に固定するボルトと、を有する、請求項1〜3のいずれか一項記載の超電導マグネット装置。
The fixing part is
A connecting member joined to the protruding portion;
The superconducting magnet device according to claim 1, further comprising: a bolt that fixes the connection member to the positioning portion.
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JP3439655B2 (en) * 1998-05-08 2003-08-25 住友重機械工業株式会社 Superconducting coil load support
JP4068265B2 (en) * 1998-10-07 2008-03-26 株式会社東芝 Superconducting magnet and its pre-cooling method
JP2001077434A (en) * 1999-09-01 2001-03-23 Mitsubishi Electric Corp Superconducting magnet
JP4574492B2 (en) * 2005-08-18 2010-11-04 株式会社神戸製鋼所 Superconducting magnet device
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