JPH03116907A - 超電導電磁石 - Google Patents
超電導電磁石Info
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- JPH03116907A JPH03116907A JP25588189A JP25588189A JPH03116907A JP H03116907 A JPH03116907 A JP H03116907A JP 25588189 A JP25588189 A JP 25588189A JP 25588189 A JP25588189 A JP 25588189A JP H03116907 A JPH03116907 A JP H03116907A
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- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
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Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、医療用磁気共鳴イメージング装置（ＭＨＩ装
置）等において使用される超電導電磁石に関する。
置）等において使用される超電導電磁石に関する。
（従来の技術）
ＭＲＩ装置では、強く、かつ均一な磁界を必要とすると
ころから超電導電磁石が使用されることが多い。
ころから超電導電磁石が使用されることが多い。
この超電導電磁石は、通常、内筒と外筒の両開孔部を端
板で閉塞して真空断熱空間を形成した真空容器内に、同
軸的に極低温容器を配置し、この極低湿容器内に液体ヘ
リウム等の極低温液体を収容し、この極低温液体中に超
電導コイルを浸漬して構成されている。
板で閉塞して真空断熱空間を形成した真空容器内に、同
軸的に極低温容器を配置し、この極低湿容器内に液体ヘ
リウム等の極低温液体を収容し、この極低温液体中に超
電導コイルを浸漬して構成されている。
この場合、真空容器と極低温容器との間に４よ輻射シー
ルドが配置され、また真空容器と極低温容器との関係を
同軸的に保つため、両者の間はサポートで連結される。
ルドが配置され、また真空容器と極低温容器との関係を
同軸的に保つため、両者の間はサポートで連結される。
サポートは、それを通して大きな熱流入が生じないよう
、複数本の細長いワイヤーあるいはローブ状のものが使
用され、それらの外端は真空容器外筒に結合され、また
内端は輻射シールドを貫通して極低温容器の端板に結合
される。
、複数本の細長いワイヤーあるいはローブ状のものが使
用され、それらの外端は真空容器外筒に結合され、また
内端は輻射シールドを貫通して極低温容器の端板に結合
される。
（発明が解決しようとする課題）
上述した従来の超電導電磁石においては、サポートの長
さおよびその結合位置について十分な配慮がなされてい
なかったため、超電導電磁石の組立て時に真空容器と極
低温容器が同軸的であっても、極低温容器内に極低温液
体を充填し、超電導コイルの冷却を行うと、サポートの
熱収縮量と極低温容器の熱収縮口との関係から、サポー
トに弛みや熱応力が発生し、極低温容器が同軸位置から
ずれ、超電導コイルによる磁場の中心位置もずれてしま
う。
さおよびその結合位置について十分な配慮がなされてい
なかったため、超電導電磁石の組立て時に真空容器と極
低温容器が同軸的であっても、極低温容器内に極低温液
体を充填し、超電導コイルの冷却を行うと、サポートの
熱収縮量と極低温容器の熱収縮口との関係から、サポー
トに弛みや熱応力が発生し、極低温容器が同軸位置から
ずれ、超電導コイルによる磁場の中心位置もずれてしま
う。
磁場中心がずれると、ＭＨＩ装置のように、磁場中心を
問題とする装置では、性能が低下し、好ましくない。ま
た、サポートに弛みや熱応力が発生すると、振動に対す
る強度が低下し、輸送中に損傷したりサポートが切断す
る恐れがある。この場合、サポートの径を太くし、強度
を増加させようとすると、極低温容器への熱侵入量が増
大するという欠点がある。
問題とする装置では、性能が低下し、好ましくない。ま
た、サポートに弛みや熱応力が発生すると、振動に対す
る強度が低下し、輸送中に損傷したりサポートが切断す
る恐れがある。この場合、サポートの径を太くし、強度
を増加させようとすると、極低温容器への熱侵入量が増
大するという欠点がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、磁
場中心位置が、極低温状態でも、常温の組立時と殆ど変
化せず、またサポートの弛みや熱応力を消滅または軽減
させ、機械的強度の大きな超電導電磁石を提供すること
を目的とするものである。
場中心位置が、極低温状態でも、常温の組立時と殆ど変
化せず、またサポートの弛みや熱応力を消滅または軽減
させ、機械的強度の大きな超電導電磁石を提供すること
を目的とするものである。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
本発明の超電導電磁石は、外筒および内筒を備え、内部
に真空断熱空間か形成される真空容器と、前記真空断熱
空間内に配置され、極低温液体および超電導コイルを収
容する極低温容器と、この極低温容器を前記真空容器に
連結させる複数本のサポートとからなる超電導コイルに
おいて、前記サポートの全長の熱収縮量と、それと直角
で超電導コイルの中心を通る線から前記サポート内端と
の結合点までの極低温容器の熱収縮量が等しくなるよう
、前記サポート内端と極低温容器との結合点を定めたこ
とを特徴とするものである。
に真空断熱空間か形成される真空容器と、前記真空断熱
空間内に配置され、極低温液体および超電導コイルを収
容する極低温容器と、この極低温容器を前記真空容器に
連結させる複数本のサポートとからなる超電導コイルに
おいて、前記サポートの全長の熱収縮量と、それと直角
で超電導コイルの中心を通る線から前記サポート内端と
の結合点までの極低温容器の熱収縮量が等しくなるよう
、前記サポート内端と極低温容器との結合点を定めたこ
とを特徴とするものである。
（作用）
上述のような構成の本発明装置においては、超電導コイ
ルによる磁場中心位置か極低温状態でも、常温時と殆ど
変化せず、また低温時にサポートに弛みや熱応力を生ず
ることはない。
ルによる磁場中心位置か極低温状態でも、常温時と殆ど
変化せず、また低温時にサポートに弛みや熱応力を生ず
ることはない。
（実施例）
次に、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明にかかる超電導電磁石の実施例を示すも
ので、真空容器１は、外筒１ａと内筒１ｂとの両開孔部
を端板２ａ％ ２ｂで閉塞し、内部に真空断熱空間３を
形成している。この真空断熱空間３には極低温容器４が
配置されている。
ので、真空容器１は、外筒１ａと内筒１ｂとの両開孔部
を端板２ａ％ ２ｂで閉塞し、内部に真空断熱空間３を
形成している。この真空断熱空間３には極低温容器４が
配置されている。
極低温容器４は、外筒４ａと内筒４ｂとの両開孔部を端
板５ａ、５ｂで閉塞したもので、内部には液体ヘリウム
等の極低温液体６を収容し、この極低温液体中に超電導
コイル７を浸漬して構成されている。
板５ａ、５ｂで閉塞したもので、内部には液体ヘリウム
等の極低温液体６を収容し、この極低温液体中に超電導
コイル７を浸漬して構成されている。
真空容器１と極低温容器４との間には輻射シールド８が
配置され、また真空容器１と極低温容器４との関係を同
軸的に保つため、両者の間はワイヤーまたはロープ状の
複数本のサポート９で連結されている。
配置され、また真空容器１と極低温容器４との関係を同
軸的に保つため、両者の間はワイヤーまたはロープ状の
複数本のサポート９で連結されている。
第２図はサポート９の結ぶ状態を例示するもので、各サ
ポート９ａｓ ９ｂ、９ｃ、・・・の外端は真空容器１
の外筒１ａの内面に結合され、また各サポートの内端は
、輻射シールド８を貫通して極低温容器４の端板５ａ、
５ｂに結合されている。
ポート９ａｓ ９ｂ、９ｃ、・・・の外端は真空容器１
の外筒１ａの内面に結合され、また各サポートの内端は
、輻射シールド８を貫通して極低温容器４の端板５ａ、
５ｂに結合されている。
ここで、任意の２本のサポート９ａ、９ｂに着目し、サ
ポート９ａと真空容器外筒１ａとの結合点をａｌ、サポ
ート９ａと極低温容器端板５ａとの結合点をａ２、サポ
ート９ｂと真空容器外筒１ａとの結合点をｂｌ、サポー
ト９ｂと極低温容器端板５ａとの結合点をｂ２とし、サ
ポート９ａの全長（結合点ａ１〜ｂ１間の距離）をＬｌ
、サポート９ｂの全長（結合点ａ２〜ｂ２間の距離）を
Ｌ２とし、サポート９ａ、９ｂと直角で磁石中心を通る
線と、結合点ａ２、ｂ２との距離をそれぞれ１＋、１２
とすると、結合点ａ２、ｂ２は次の（１）式、（２）式
を満足するような位置に定められる。
ポート９ａと真空容器外筒１ａとの結合点をａｌ、サポ
ート９ａと極低温容器端板５ａとの結合点をａ２、サポ
ート９ｂと真空容器外筒１ａとの結合点をｂｌ、サポー
ト９ｂと極低温容器端板５ａとの結合点をｂ２とし、サ
ポート９ａの全長（結合点ａ１〜ｂ１間の距離）をＬｌ
、サポート９ｂの全長（結合点ａ２〜ｂ２間の距離）を
Ｌ２とし、サポート９ａ、９ｂと直角で磁石中心を通る
線と、結合点ａ２、ｂ２との距離をそれぞれ１＋、１２
とすると、結合点ａ２、ｂ２は次の（１）式、（２）式
を満足するような位置に定められる。
サポート全長（Ｌｌ）の低温冷却時の熱収縮量−極低温
容器端板の長さ１１部分の熱収縮量・・・・・・・・・
・・（１） サポート全長（Ｌ２）の低温冷却時の熱収縮量−極低温
容器端板の長さ１２部分の熱収縮量・・・・・・・・・
・・・（２） 他のサポート９ｃ、９ｄ、・・・についても、上記と同
様に結合点の位置を定める。
容器端板の長さ１１部分の熱収縮量・・・・・・・・・
・・（１） サポート全長（Ｌ２）の低温冷却時の熱収縮量−極低温
容器端板の長さ１２部分の熱収縮量・・・・・・・・・
・・・（２） 他のサポート９ｃ、９ｄ、・・・についても、上記と同
様に結合点の位置を定める。
上述のように構成した本発明の超電導電磁石においては
、真空容器の組立て完了後、極低温容器４内に液体ヘリ
ウム等の極低温液体を注入し、超電導コイルを超電導状
態として使用するが、極低温液体の注入の際に、サポー
トが収縮しても、極低温液体も熱収縮し、しかもそれら
の熱収縮量は等しい。
、真空容器の組立て完了後、極低温容器４内に液体ヘリ
ウム等の極低温液体を注入し、超電導コイルを超電導状
態として使用するが、極低温液体の注入の際に、サポー
トが収縮しても、極低温液体も熱収縮し、しかもそれら
の熱収縮量は等しい。
例えば、極低温容器材料に５ＵＳ３０４を使用し、サポ
ートとしてＧＦＲＰを使用した場合、サポートの熱収縮
量は約Ｌ 、 ／１００であり、一方極低温容器端板は
約３ Ｘ １１／＋００だけ熱収縮するので、１、−Ｌ
、／３ ・・・・・・・・・（３）となるように
結合点ａ２の位置を定めておけば、超電導コイルの磁場
中心が移動することはなく、またサポートに弛みや熱応
力が発生するようなこともない。これは他のサポートに
ついても同様である。
ートとしてＧＦＲＰを使用した場合、サポートの熱収縮
量は約Ｌ 、 ／１００であり、一方極低温容器端板は
約３ Ｘ １１／＋００だけ熱収縮するので、１、−Ｌ
、／３ ・・・・・・・・・（３）となるように
結合点ａ２の位置を定めておけば、超電導コイルの磁場
中心が移動することはなく、またサポートに弛みや熱応
力が発生するようなこともない。これは他のサポートに
ついても同様である。
［発明の効果コ
本発明に係る超電導電磁石においては、サポートと極低
温容器との結合点は、上記（１）式や（２）式を満足す
るような位置に定められているので、組立て完了後、極
低温液体を極低温容器に注入した際に、サポートが収縮
しても極低温液体も熱収縮し、しかもそれらの熱収縮量
は等しいので、超電導コイルの冷却時に磁場中心が変化
するようなことはなく、またサポートに弛みや熱応力が
発生するようなこともない。
温容器との結合点は、上記（１）式や（２）式を満足す
るような位置に定められているので、組立て完了後、極
低温液体を極低温容器に注入した際に、サポートが収縮
しても極低温液体も熱収縮し、しかもそれらの熱収縮量
は等しいので、超電導コイルの冷却時に磁場中心が変化
するようなことはなく、またサポートに弛みや熱応力が
発生するようなこともない。
従って、性能が安定し、かつ機械的強度の大きな超電導
電磁石が得られる。
電磁石が得られる。
第１図は本発明の超電導電磁石の実施例を示す縦断概略
図、第２図は第１図の■−■線に沿う横断説明図である
。 １・・・・・・真空容器 １ａ、４ａ・・・・・・外筒 ｌｂ、４ｂ・・・・・・内筒 ２ａ、２ｂ・・・・・・端板 ３・・・・・・真空断熱空間 ４・・・・・・極低温容器 ５ａ、５ｂ・・・・・・端板 ６・・・・・・極低温液体 ７・・・・・・超電導コイル ８・・・・・・輻射シールド ９・・・・・・サポート ａ ＋ Ｓａ ２ ％ ｔ） Ｉ ｓ ｔ）・・・・・
・結合点
図、第２図は第１図の■−■線に沿う横断説明図である
。 １・・・・・・真空容器 １ａ、４ａ・・・・・・外筒 ｌｂ、４ｂ・・・・・・内筒 ２ａ、２ｂ・・・・・・端板 ３・・・・・・真空断熱空間 ４・・・・・・極低温容器 ５ａ、５ｂ・・・・・・端板 ６・・・・・・極低温液体 ７・・・・・・超電導コイル ８・・・・・・輻射シールド ９・・・・・・サポート ａ ＋ Ｓａ ２ ％ ｔ） Ｉ ｓ ｔ）・・・・・
・結合点
Claims (1)
- 外筒および内筒を備え、内部に真空断熱空間が形成さ
れる真空容器と、前記真空断熱空間内に配置され、極低
温液体および超電導コイルを収容する極低温容器と、こ
の極低温容器を前記真空容器に連結させる複数本のサポ
ートとからなる超電導電磁石において、前記サポートの
全長の熱収縮量と、それと直角で超電導コイルの中心を
通る線から前記サポート内端との結合点までの極低温容
器の熱収縮量が等しくなるよう、前記サポート内端と極
低温容器との結合点を定めたことを特徴とする超電導電
磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25588189A JP2588284B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 超電導電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25588189A JP2588284B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 超電導電磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03116907A true JPH03116907A (ja) | 1991-05-17 |
| JP2588284B2 JP2588284B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=17284860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25588189A Expired - Fee Related JP2588284B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 超電導電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588284B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100402078B1 (ko) * | 2000-11-17 | 2003-10-17 | 현대자동차주식회사 | 히든파팅식 사출 금형장치 |
| KR100475865B1 (ko) * | 2001-12-12 | 2005-03-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 범퍼 패널 금형 |
| US8986592B2 (en) | 2006-11-08 | 2015-03-24 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Automatic de-molding device for flat rubber treads |
| US9259870B2 (en) | 2005-12-28 | 2016-02-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Metal mold for molded article |
| JP2019012742A (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 住友電気工業株式会社 | 超電導マグネットおよび検査装置 |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25588189A patent/JP2588284B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100402078B1 (ko) * | 2000-11-17 | 2003-10-17 | 현대자동차주식회사 | 히든파팅식 사출 금형장치 |
| KR100475865B1 (ko) * | 2001-12-12 | 2005-03-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 범퍼 패널 금형 |
| US9259870B2 (en) | 2005-12-28 | 2016-02-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Metal mold for molded article |
| US8986592B2 (en) | 2006-11-08 | 2015-03-24 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Automatic de-molding device for flat rubber treads |
| JP2019012742A (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 住友電気工業株式会社 | 超電導マグネットおよび検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2588284B2 (ja) | 1997-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |