JPH03123005A - 超電導マグネット装置 - Google Patents
超電導マグネット装置Info
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- JPH03123005A JPH03123005A JP26103489A JP26103489A JPH03123005A JP H03123005 A JPH03123005 A JP H03123005A JP 26103489 A JP26103489 A JP 26103489A JP 26103489 A JP26103489 A JP 26103489A JP H03123005 A JPH03123005 A JP H03123005A
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- Japan
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- superconducting
- wire
- magnet
- high temperature
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 10
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Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (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】
［産業上の利用分野］
この発明は、電流供給のためのパワーリードを有する超
電導マグネット装置に関するものであり、特にトロイダ
ル形状のマグネットを備える超電導マグネット装置に関
するものである。
電導マグネット装置に関するものであり、特にトロイダ
ル形状のマグネットを備える超電導マグネット装置に関
するものである。
［従来の技術］
従来の超電導マグネット装置に用いられる電流供給のた
めのパワーリードは、銅などのような低抵抗体の金属か
ら作られている。このように従来のパワーリードは常電
導材料のみから形成されているので、電流供給の際にジ
ュール熱が発生する。
めのパワーリードは、銅などのような低抵抗体の金属か
ら作られている。このように従来のパワーリードは常電
導材料のみから形成されているので、電流供給の際にジ
ュール熱が発生する。
この発熱は冷媒としての液体ヘリウムの消費量を増大さ
せるので好ましくないものである。
せるので好ましくないものである。
このようなジュール熱の発生を少なくするため、特公昭
６３−５０８４４号公報には、パワーリードの一部にＮ
ｂ３Ｓｎの常電導材料を使用することが提案されている
。
６３−５０８４４号公報には、パワーリードの一部にＮ
ｂ３Ｓｎの常電導材料を使用することが提案されている
。
［発明が解決しようとする課ｍ］
しかしながら、Ｎｂ３Ｓｎの臨界温度が低いため、パワ
ーリード全体を臨界温度以下にすることかできず、液体
ヘリウムに近い一部分でしかこのような超電導材料を使
用することができなかった。
ーリード全体を臨界温度以下にすることかできず、液体
ヘリウムに近い一部分でしかこのような超電導材料を使
用することができなかった。
このため、超電導材料以外の常電導材料の部分では、従
来と同様にジュール熱か発生し、従来と同様の問題を生
じた。
来と同様にジュール熱か発生し、従来と同様の問題を生
じた。
この発明の目的は、特にトロイダル形状のマグネットを
備えた超電導マグネット装置において、ジュール熱によ
る熱損失を少なくすることのできる超電導マグネット装
置を提供することにある。
備えた超電導マグネット装置において、ジュール熱によ
る熱損失を少なくすることのできる超電導マグネット装
置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
この発明の超電導マグネット装置は、パワーリードから
電流を供給するトロイダル形状のマグネットを備え、パ
ワーリードが高温超電導体部を有し、この高温超電導体
部がマグネットのトロイダル形状の中心に設けられてい
ることを特徴としている。
電流を供給するトロイダル形状のマグネットを備え、パ
ワーリードが高温超電導体部を有し、この高温超電導体
部がマグネットのトロイダル形状の中心に設けられてい
ることを特徴としている。
この発明において、トロイダル形状のマグネットは、超
電導線材をトロイダル状に巻付けた超電導マグネットで
あってもよいし、ソレノイドコイルをトロイダル状に配
置させた超電導マグネットであってもよい。
電導線材をトロイダル状に巻付けた超電導マグネットで
あってもよいし、ソレノイドコイルをトロイダル状に配
置させた超電導マグネットであってもよい。
この発明において、高温超電導体部に用いられる高温超
電導体としては、酸化物系超電導体からなる高温超電導
体がある。たとえば、ＹＢａ２Ｃｕ３０７−Ｘなどのイ
ツトリウム−バリウム−銅系酸化物や、Ｂ ｉｓ ｒＣ
ａＣｕ２０ｘのようなビスマス−ストロンチウム−カル
ラシム−銅系酸化物がある。ＹＢ ａ２ Ｃｕ ３０７
−ＸおよびＢ１５ｒＣａＣｕ２０ｘのような液体窒素の
温度で超電導特性を示す高温超電導体を用いる場合には
、高温超電導体部の室温部側の部分に、冷凍機の８０
Ｋステージを取付けて冷却してもよい。また、これに代
えて、高温超電導体の室温側の部分に、液体窒素により
冷却するサーマルアンカを取（＝Ｉけて、高温超電導体
を冷却してもよい。
電導体としては、酸化物系超電導体からなる高温超電導
体がある。たとえば、ＹＢａ２Ｃｕ３０７−Ｘなどのイ
ツトリウム−バリウム−銅系酸化物や、Ｂ ｉｓ ｒＣ
ａＣｕ２０ｘのようなビスマス−ストロンチウム−カル
ラシム−銅系酸化物がある。ＹＢ ａ２ Ｃｕ ３０７
−ＸおよびＢ１５ｒＣａＣｕ２０ｘのような液体窒素の
温度で超電導特性を示す高温超電導体を用いる場合には
、高温超電導体部の室温部側の部分に、冷凍機の８０
Ｋステージを取付けて冷却してもよい。また、これに代
えて、高温超電導体の室温側の部分に、液体窒素により
冷却するサーマルアンカを取（＝Ｉけて、高温超電導体
を冷却してもよい。
［作用］
この発明の超電導マグネット装置では、パワリードの一
部に高温超電導体部が設けられているめ、液体ヘリウム
から離れた高温超電導体の臨界温度以下の領域において
、超電導状態とすることができ、ジュール熱の低減を効
果的に図ることができる。
部に高温超電導体部が設けられているめ、液体ヘリウム
から離れた高温超電導体の臨界温度以下の領域において
、超電導状態とすることができ、ジュール熱の低減を効
果的に図ることができる。
第２図は、高温超電導体の磁場特性の一例を示す図であ
る。第２図に示されるように、高温超電導体は強い磁場
中において臨界電流密度が著しく減少する傾向を有して
いる。したがって、高温超電導体部に強い磁場が印加さ
れた場合、パワーリド中を通り供給される電流の量が減
少してしまうおそれがある。
る。第２図に示されるように、高温超電導体は強い磁場
中において臨界電流密度が著しく減少する傾向を有して
いる。したがって、高温超電導体部に強い磁場が印加さ
れた場合、パワーリド中を通り供給される電流の量が減
少してしまうおそれがある。
第３図は、トロイダル形状マグネットから発生する磁場
の強度分布を示す図である。第３図に示すようにトロイ
ダル形状の超電導マグネット１のトロイダル形状中心に
おいては磁場がキャンセルし合い、はとんどＯＴとなる
。この発明の超電導マグネット装置では、パワーリード
の高温超電導体部をマグネットのトロイダル形状の中心
に設けており、マグネットのトロイダル形状の中心では
ほとんと磁場がかからない。このため、この発明に従う
超電導マグネット装置では、パワーリードの高温超電導
体部に磁場をほとんど印加させることがなく、高い臨界
電流密度を確保することかできる。
の強度分布を示す図である。第３図に示すようにトロイ
ダル形状の超電導マグネット１のトロイダル形状中心に
おいては磁場がキャンセルし合い、はとんどＯＴとなる
。この発明の超電導マグネット装置では、パワーリード
の高温超電導体部をマグネットのトロイダル形状の中心
に設けており、マグネットのトロイダル形状の中心では
ほとんと磁場がかからない。このため、この発明に従う
超電導マグネット装置では、パワーリードの高温超電導
体部に磁場をほとんど印加させることがなく、高い臨界
電流密度を確保することかできる。
［実施例コ
第１図は、この発明の一実施例を示す概略断面図である
。トロイダル形状のマグネット１は、マグネット収容容
器２内に収容されている。この超電導マグネット１には
、パワーリード６により外部電源８からの電流が供給さ
れている。パワーリ−ド６は、金属系超電導線３、高温
超電導線４および常電導線６の３つの部分から構成され
ており、金属系超電導線３の一端は超電導マグネット１
に接続されている。この金属系超電導線３の配置されて
いる部分は常に液体ヘリウムの温度に冷却されている。
。トロイダル形状のマグネット１は、マグネット収容容
器２内に収容されている。この超電導マグネット１には
、パワーリード６により外部電源８からの電流が供給さ
れている。パワーリ−ド６は、金属系超電導線３、高温
超電導線４および常電導線６の３つの部分から構成され
ており、金属系超電導線３の一端は超電導マグネット１
に接続されている。この金属系超電導線３の配置されて
いる部分は常に液体ヘリウムの温度に冷却されている。
金属系超電導線３の他方端には高温超電導線４の一方端
が接続されている。
が接続されている。
高温超電導線４は超電導マグネットコのトロイダル形状
の中心において垂直方向に設けられている。高温超電導
線４の他方端には常電導線５の一方端が接続されている
。高温超電導線４の上方部および常電導線５の部分には
輻射熱をシールドするための輻射シールド板７が複数枚
設けられている。常電導線５の他方端には外部７１８か
らの電線が接続されている。
の中心において垂直方向に設けられている。高温超電導
線４の他方端には常電導線５の一方端が接続されている
。高温超電導線４の上方部および常電導線５の部分には
輻射熱をシールドするための輻射シールド板７が複数枚
設けられている。常電導線５の他方端には外部７１８か
らの電線が接続されている。
この実施例の超電導マグネット装置のパワーリード６に
おいて、金属系超電導線３は常に液体へリウム中に浸漬
されており超電導状態が保たれる。
おいて、金属系超電導線３は常に液体へリウム中に浸漬
されており超電導状態が保たれる。
また高温超電導線４は液体ヘリウム中に浸漬されるか、
あるいは液体ヘリウムの近傍に位置しているため、臨界
温度以下に冷却されており常に超電導状態が保たれてい
る。また高温超電導線４は超電導マグネット１のトロイ
ダル形状の中心に設けられているため、高温超電導線４
には、はとんど磁場がかからず、高温超電導線４の臨界
電流密度を低下させることなく電流を超電導マグネット
１に供給することかできる。
あるいは液体ヘリウムの近傍に位置しているため、臨界
温度以下に冷却されており常に超電導状態が保たれてい
る。また高温超電導線４は超電導マグネット１のトロイ
ダル形状の中心に設けられているため、高温超電導線４
には、はとんど磁場がかからず、高温超電導線４の臨界
電流密度を低下させることなく電流を超電導マグネット
１に供給することかできる。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明の超電導マグネット装置
では、パワーリードか高温超電導体部を有し、この高温
超電導体部がマグネットのトロイダル形状の中心に設け
られているため、高温超電導体部の臨界電流密度を低下
させることなくマグネットに電流を供給することができ
る。
では、パワーリードか高温超電導体部を有し、この高温
超電導体部がマグネットのトロイダル形状の中心に設け
られているため、高温超電導体部の臨界電流密度を低下
させることなくマグネットに電流を供給することができ
る。
また高温超電導体部を有しているため、極低温には冷却
されないがある程度低温になる部分にこの高温超電導体
部を位置させることにより、超電導状態の部分を従来よ
りも多くすることかでき、従来よりもジュール熱の発生
を低減させることができる。
されないがある程度低温になる部分にこの高温超電導体
部を位置させることにより、超電導状態の部分を従来よ
りも多くすることかでき、従来よりもジュール熱の発生
を低減させることができる。
第１図は、この発明の一実施例を示す概略断面図である
。 第２図は、高温超電導体の磁場特性を示す図である。 第３図は、トロイダル形状のマグネットから発生する磁
場の強度分布を示す図である。 図において、１は超電導マグネット、２はマグネット収
容容器、３は金属系超電導線、４は高温超電導線、５は
常電導線、６はパワーリード、７は輻射シールド板、８
は外部電極を示す。 ｏ、ｏｌＴ
。 第２図は、高温超電導体の磁場特性を示す図である。 第３図は、トロイダル形状のマグネットから発生する磁
場の強度分布を示す図である。 図において、１は超電導マグネット、２はマグネット収
容容器、３は金属系超電導線、４は高温超電導線、５は
常電導線、６はパワーリード、７は輻射シールド板、８
は外部電極を示す。 ｏ、ｏｌＴ
Claims (1)
- （１）パワーリードから電流が供給されるトロイダル形
状のマグネットを備える超電導マグネット装置において
、 前記パワーリードが高温超電導体部を有し、この高温超
電導体部が前記マグネットのトロイダル形状の中心に設
けられていることを特徴とする、超電導マグネット装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26103489A JP2767927B2 (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | 超電導マグネット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26103489A JP2767927B2 (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | 超電導マグネット装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03123005A true JPH03123005A (ja) | 1991-05-24 |
| JP2767927B2 JP2767927B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=17356136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26103489A Expired - Lifetime JP2767927B2 (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | 超電導マグネット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2767927B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5436606A (en) * | 1993-02-04 | 1995-07-25 | Gec Alsthom Electromecanique Sa | Feed connection for a superconductive coil |
| US8019476B2 (en) | 2003-09-08 | 2011-09-13 | Sony Corporation | Control device, control method, recording medium, program, and building |
| CN103035353A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-10 | 中国科学院电工研究所 | 一种应用Bi系和Y系高温超导带材绕制的组合绕组 |
| JP2016178112A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 電流リード固定用フランジユニット及び電流リード付きフランジユニット |
-
1989
- 1989-10-04 JP JP26103489A patent/JP2767927B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5436606A (en) * | 1993-02-04 | 1995-07-25 | Gec Alsthom Electromecanique Sa | Feed connection for a superconductive coil |
| US8019476B2 (en) | 2003-09-08 | 2011-09-13 | Sony Corporation | Control device, control method, recording medium, program, and building |
| CN103035353A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-10 | 中国科学院电工研究所 | 一种应用Bi系和Y系高温超导带材绕制的组合绕组 |
| JP2016178112A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 電流リード固定用フランジユニット及び電流リード付きフランジユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2767927B2 (ja) | 1998-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090410 Year of fee payment: 11 |
|
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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