JPH0332005A - 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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- JPH0332005A JPH0332005A JP16539489A JP16539489A JPH0332005A JP H0332005 A JPH0332005 A JP H0332005A JP 16539489 A JP16539489 A JP 16539489A JP 16539489 A JP16539489 A JP 16539489A JP H0332005 A JPH0332005 A JP H0332005A
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- 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、例えば医療用磁気共鳴イメージング装置を
用いるtli電導マグネット装置に関するものである。
用いるtli電導マグネット装置に関するものである。
第5図は、例えば従来の超電導マグネット装置の液体ヘ
リウム槽とその内部に設けられた超電導コイルとを斜視
破断図として示したものである。
リウム槽とその内部に設けられた超電導コイルとを斜視
破断図として示したものである。
図において、(1〉は貯槽である液体ヘリウム槽、(1
a〉は液体ヘリウム槽の外筒、(1b)は内筒、(Ie
)はフランジ、(2) 、 (3)は液体ヘリウム槽(
1)の内部に設けらけた極低温状態で電気抵抗が零とな
る略円筒形の超電導コイルで、超電導コイル(2)(3
〉は略同軸線上に配置され、これらのコイルが励磁され
ることにより所望空間(4)に必要な磁界を発生する。
a〉は液体ヘリウム槽の外筒、(1b)は内筒、(Ie
)はフランジ、(2) 、 (3)は液体ヘリウム槽(
1)の内部に設けらけた極低温状態で電気抵抗が零とな
る略円筒形の超電導コイルで、超電導コイル(2)(3
〉は略同軸線上に配置され、これらのコイルが励磁され
ることにより所望空間(4)に必要な磁界を発生する。
(5)は液体ヘリウム槽(1)内に貯留されている超電
導コイル(2)を冷却するための液体ヘリウムを示す。
導コイル(2)を冷却するための液体ヘリウムを示す。
なお、液体ヘリウム槽(1)は貯留された液体ヘリウム
(5)が外部からの熱侵入により蒸発消費されることを
抑制するために通常クライオスタットと呼ばれる断熱容
器内に納められるが本発明には直接関与しないためfJ
5rXI及び以下の説明では省略している。
(5)が外部からの熱侵入により蒸発消費されることを
抑制するために通常クライオスタットと呼ばれる断熱容
器内に納められるが本発明には直接関与しないためfJ
5rXI及び以下の説明では省略している。
第6図、第7図は各々第5図の径方向の断面図と軸方向
断面図とを示したものである1図中(1)から(5)ま
での符号は第5図と同一のものを示す。
断面図とを示したものである1図中(1)から(5)ま
での符号は第5図と同一のものを示す。
〈6〉は超電導コイル(3)を覆う熱の良導体で構成さ
れた第1の均熱層、(7)は超電導コイル(2)を覆う
同じく熱の良導体で構成された均熱層を示す。
れた第1の均熱層、(7)は超電導コイル(2)を覆う
同じく熱の良導体で構成された均熱層を示す。
次に、動作について説明する。超電導マグネット装置は
極低温状態で電気抵抗が零となる超電導線材(例えば銅
基材、ニオブチタン線材)を巻回した超電導コイルを液
体ヘリウム等の極低温寒剤に浸し、超電導状態とし、こ
れを通電励磁して磁界を発生させる。この時、超電導コ
イル(2) 、(3)の電気抵抗が零であることから、
超電導コイルでの抵抗損は無く、また小さな断面積の線
材に大きな電流が流れることから小さなコイルで強い磁
界出力を得ることができる。
極低温状態で電気抵抗が零となる超電導線材(例えば銅
基材、ニオブチタン線材)を巻回した超電導コイルを液
体ヘリウム等の極低温寒剤に浸し、超電導状態とし、こ
れを通電励磁して磁界を発生させる。この時、超電導コ
イル(2) 、(3)の電気抵抗が零であることから、
超電導コイルでの抵抗損は無く、また小さな断面積の線
材に大きな電流が流れることから小さなコイルで強い磁
界出力を得ることができる。
一方、所望の磁界出力については磁界の強さと出力空間
での磁界の均一度が要求項目となる1本要求項目の要求
値に対して超電導コイルの設計は種々変化するが、第5
図に示した如く巻半径の異なる複数の略円筒形超電導コ
イル(2) 、 (3)を略同軸線上に配置する場合が
ある。一方、複数の略円筒形超電導コイル(2) 、
(3)は超電導状態を維持するため前述の如く極低温寒
剤である液体ヘリウム(5)の貯留された液体ヘリウム
槽<1)内に収納されるが、外部から液体ヘリウム槽(
1)内への若干の熱の侵入により貯留された液体ヘリウ
ム(5)は徐々に蒸発し、液面が低下する。これにより
、超電導コイル(2) 、 (3)は上部より液体ヘリ
ウム(5)の液面上に露出し露出部は安定した液体ヘリ
ウム温度に維持できなくなる。
での磁界の均一度が要求項目となる1本要求項目の要求
値に対して超電導コイルの設計は種々変化するが、第5
図に示した如く巻半径の異なる複数の略円筒形超電導コ
イル(2) 、 (3)を略同軸線上に配置する場合が
ある。一方、複数の略円筒形超電導コイル(2) 、
(3)は超電導状態を維持するため前述の如く極低温寒
剤である液体ヘリウム(5)の貯留された液体ヘリウム
槽<1)内に収納されるが、外部から液体ヘリウム槽(
1)内への若干の熱の侵入により貯留された液体ヘリウ
ム(5)は徐々に蒸発し、液面が低下する。これにより
、超電導コイル(2) 、 (3)は上部より液体ヘリ
ウム(5)の液面上に露出し露出部は安定した液体ヘリ
ウム温度に維持できなくなる。
本対策として、超電導コイル(2) 、 (3)は第6
図、第7図の(6) 、 (7)で示した熱の良導体で
構成された第1および第2の均熱層で覆われ、水均熱M
(6> 、 <7)が液体ヘリウム(5)の液面(8ン
の液面下に浸漬された部分と液面上に露出した部分とが
熱的に導通した構造となっていることから、超電導コイ
ル(2) 、 (3)の液体リウム(5)の液面(8)
上の露出部分を安定的に極低温状態に維持するものとな
っている。
図、第7図の(6) 、 (7)で示した熱の良導体で
構成された第1および第2の均熱層で覆われ、水均熱M
(6> 、 <7)が液体ヘリウム(5)の液面(8ン
の液面下に浸漬された部分と液面上に露出した部分とが
熱的に導通した構造となっていることから、超電導コイ
ル(2) 、 (3)の液体リウム(5)の液面(8)
上の露出部分を安定的に極低温状態に維持するものとな
っている。
上記のように構成された従来の81電導マグネツト装置
は、第6図及び第7図に示したような略円筒形の超電導
コイル(2) 、 (3)が1つの液体ヘリウム槽(1
〉内に略同軸上に複数個配置される場合、液体ヘリウム
(5)の液面が符号(8)のレベルにある時は上記の如
く超電導コイル(2) 、 (3)の液面上露出部の温
度を安定的に維持できるが、液面(8)が符号(9)の
レベルとなった場合、超電導コイル(2)が全て液面上
に露出し温度を安定的に維持できなくなる。また、超電
導コイル〈3)の下端が液体ヘリウム槽(1)の底部か
ら離れて構成されているので、さらに液面が符号(10
)のレベルとなった場合、超電導コイル(2) 、 (
3)ともに全てが液面上に露出し超電導コイル(2)
、 (3)双方で温度を安定的に維持できなくなる。
は、第6図及び第7図に示したような略円筒形の超電導
コイル(2) 、 (3)が1つの液体ヘリウム槽(1
〉内に略同軸上に複数個配置される場合、液体ヘリウム
(5)の液面が符号(8)のレベルにある時は上記の如
く超電導コイル(2) 、 (3)の液面上露出部の温
度を安定的に維持できるが、液面(8)が符号(9)の
レベルとなった場合、超電導コイル(2)が全て液面上
に露出し温度を安定的に維持できなくなる。また、超電
導コイル〈3)の下端が液体ヘリウム槽(1)の底部か
ら離れて構成されているので、さらに液面が符号(10
)のレベルとなった場合、超電導コイル(2) 、 (
3)ともに全てが液面上に露出し超電導コイル(2)
、 (3)双方で温度を安定的に維持できなくなる。
この結果、何らかの理由による超電導コイル(2) 、
(3)の液体ヘリウム(5)の液面上の露出部へ熱の
侵入または超電導コイル(2) 、 (3)の露出部で
の微少スリップ等による発熱により超電導コイル(2)
、 (3)は容易に常電導転移故障を起こすこととな
る。このため、液体ヘリウム(5)の補充を短い間隔で
行い常に充分な液体ヘリウム量を保持しなければならな
いという問題点があった。
(3)の液体ヘリウム(5)の液面上の露出部へ熱の
侵入または超電導コイル(2) 、 (3)の露出部で
の微少スリップ等による発熱により超電導コイル(2)
、 (3)は容易に常電導転移故障を起こすこととな
る。このため、液体ヘリウム(5)の補充を短い間隔で
行い常に充分な液体ヘリウム量を保持しなければならな
いという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、液体ヘリウムの液面の低下に対しても超電
導コイルを安定的に超電導特性を維持できる温度に保つ
ことができ、液体ヘリウムの補充周期の長い超電導マグ
ネット装置を得ることを目的とする。
れたもので、液体ヘリウムの液面の低下に対しても超電
導コイルを安定的に超電導特性を維持できる温度に保つ
ことができ、液体ヘリウムの補充周期の長い超電導マグ
ネット装置を得ることを目的とする。
この発明に係る超電導マグネット装ぽは、均熱層から貯
槽の底部に向けて熱量導体からなる熱導通部を延設した
ものである。
槽の底部に向けて熱量導体からなる熱導通部を延設した
ものである。
〔作 用〕
この発明における超電導マグネット装置は、貯槽の底部
に向けて均熱層から熱導通部が延設されているので、貯
槽内の極低温寒剤の液面低下に対しても超電導コイルが
安定的に極低温状態に保たれる。
に向けて均熱層から熱導通部が延設されているので、貯
槽内の極低温寒剤の液面低下に対しても超電導コイルが
安定的に極低温状態に保たれる。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示す超電導マグ
ネット装置の径方向断面図と軸方向断面図を示したもの
であり、第5図ないし第7図と同一または相当部分は同
一符号を付し、その説明は省略する。
ネット装置の径方向断面図と軸方向断面図を示したもの
であり、第5図ないし第7図と同一または相当部分は同
一符号を付し、その説明は省略する。
図において、(11〉は第1の均熱層(6)から液体ヘ
リウム槽〈1〉の底部に向けて延設され熱の良導体で構
成された第1の熱導通部、(12)は第2の均熱層(7
)から液体ヘリウム槽(1)の底部に向けて延設され熟
の良導体で構成された第2の熱導通部である。
リウム槽〈1〉の底部に向けて延設され熱の良導体で構
成された第1の熱導通部、(12)は第2の均熱層(7
)から液体ヘリウム槽(1)の底部に向けて延設され熟
の良導体で構成された第2の熱導通部である。
次に、動作について説明する。液体ヘリウム槽(1)内
に貯留される超電導コイル冷却用の液体ヘリウム(5)
は外部からの熱侵入により蒸発し液面は徐々に低下する
こととなる。液面が第1図、第2図の符号(8)のレベ
ルにある時は超電導コイル(2) 、 (3)ともに超
電導コイル(2) 、 (3)の一部が液体ヘリウム(
5)の液面下にあり、第6図、第7図で示した従来のも
のと同様に超電導コイル(2) 、 (3)の液体ヘリ
ウム(5〉の液面上露出部では安定的に極低温状態が維
持される。
に貯留される超電導コイル冷却用の液体ヘリウム(5)
は外部からの熱侵入により蒸発し液面は徐々に低下する
こととなる。液面が第1図、第2図の符号(8)のレベ
ルにある時は超電導コイル(2) 、 (3)ともに超
電導コイル(2) 、 (3)の一部が液体ヘリウム(
5)の液面下にあり、第6図、第7図で示した従来のも
のと同様に超電導コイル(2) 、 (3)の液体ヘリ
ウム(5〉の液面上露出部では安定的に極低温状態が維
持される。
液体ヘリウム(5)の液面低下が進み、液面が符号(9
)のレベルになった時、超電導コイル(2)とこれを覆
う第2の均熱層(7〉が全て液体ヘリウム(5)の液面
上に露出するが、この状態においても第2の均熱層(7
)の延設された第2の熱導通部(12)が液体ヘリウム
(5)の液中にあり、第2の均熱W(7)全体は安定的
に極低温状態が維持される。
)のレベルになった時、超電導コイル(2)とこれを覆
う第2の均熱層(7〉が全て液体ヘリウム(5)の液面
上に露出するが、この状態においても第2の均熱層(7
)の延設された第2の熱導通部(12)が液体ヘリウム
(5)の液中にあり、第2の均熱W(7)全体は安定的
に極低温状態が維持される。
液体ヘリウム(5)の液面低下がさらに進み、液面が符
号(10)のレベルになった時、液体ヘリウム槽(1)
の下部に延びる第1の熱導通部(11)は前記第2の熱
導通部(12)と同様の作用をし、第1の均熱層(6)
全体も安定的に極低温状態が維持される。
号(10)のレベルになった時、液体ヘリウム槽(1)
の下部に延びる第1の熱導通部(11)は前記第2の熱
導通部(12)と同様の作用をし、第1の均熱層(6)
全体も安定的に極低温状態が維持される。
なお、上記実施例では、第1の均熱層(6)に第1の熱
導通部(11)を、第2の均熱層(7)に第2の熱導通
部(12)をそれぞれ1個づつ延設した場合について説
明したが、第3図に示すように各均熱層(6) 、 (
7)にそれぞれ複数個の熱導通部(11)。
導通部(11)を、第2の均熱層(7)に第2の熱導通
部(12)をそれぞれ1個づつ延設した場合について説
明したが、第3図に示すように各均熱層(6) 、 (
7)にそれぞれ複数個の熱導通部(11)。
(12)を延設してもよい、また、上記実施例では第1
および第2の熱導通部(11)、 (12)を超電導コ
イル(2) 、 (3)の軸線方向に沿って設けたが、
第4図に示すように径方向に沿って設けてもよい。
および第2の熱導通部(11)、 (12)を超電導コ
イル(2) 、 (3)の軸線方向に沿って設けたが、
第4図に示すように径方向に沿って設けてもよい。
さらに、第1の均熱層と第1熱導通部及び第2の均熱層
と第2の熱導通部を同一部材で一体構成してもよいのは
勿論である。
と第2の熱導通部を同一部材で一体構成してもよいのは
勿論である。
〔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
は、貯槽の底部に向けて均熱層から熱導通部を延設した
ので、超電導コイル全体が極低温寒剤の液面上に露出す
る極低温寒剤の液面低下に対しても常電導転移故障が防
止でき、極低温寒剤の補充間隔が延長されるという効果
がある。
は、貯槽の底部に向けて均熱層から熱導通部を延設した
ので、超電導コイル全体が極低温寒剤の液面上に露出す
る極低温寒剤の液面低下に対しても常電導転移故障が防
止でき、極低温寒剤の補充間隔が延長されるという効果
がある。
第1図はこの発明の一実施例を示す超電導マグネット装
置の径方向断面図、第2図は第1図の軸方向断面図、第
3図はこの発明の他の実施例を示す径方向断面図、第4
図はこの発明のさらに他の実施例を示す斜視図、第5図
は従来の超電導マグネット装置の一例を示す斜視破断図
、第6図は第5図の径方向の断面図、第7図は第5図の
軸方向の断面図である。 図において、〈1〉は液体ヘリウム槽(貯槽〉、(2)
、 (3)は超電導コイル、(5)は液体ヘリウム(
極低温寒剤) (6) 、 (7)は第1及び第2の均
熱層、(11)、 (12)は第1及び第2の熱導通部
である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 形5図 褐6図 形7図
置の径方向断面図、第2図は第1図の軸方向断面図、第
3図はこの発明の他の実施例を示す径方向断面図、第4
図はこの発明のさらに他の実施例を示す斜視図、第5図
は従来の超電導マグネット装置の一例を示す斜視破断図
、第6図は第5図の径方向の断面図、第7図は第5図の
軸方向の断面図である。 図において、〈1〉は液体ヘリウム槽(貯槽〉、(2)
、 (3)は超電導コイル、(5)は液体ヘリウム(
極低温寒剤) (6) 、 (7)は第1及び第2の均
熱層、(11)、 (12)は第1及び第2の熱導通部
である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 形5図 褐6図 形7図
Claims (1)
- 極低温寒剤の入った貯槽に、その底部から離れて超電
導コイルが収納され、かつ前記超電導コイルの外周に熱
良導体からなる均熱層が設けられた超電導マグネット装
置において、前記均熱層から前記底部に向けて熱良導体
からなる熱導通部が延設された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 |
---|---|---|---|
JP16539489A JPH0332005A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 超電導マグネット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16539489A JPH0332005A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 超電導マグネット装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0332005A true JPH0332005A (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=15811569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16539489A Pending JPH0332005A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 超電導マグネット装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0332005A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010115690A1 (de) * | 2009-04-09 | 2010-10-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Supraleitende magnetspule mit bereichen mit unterschiedlichem wärmeübergang |
GB2528919A (en) * | 2014-08-05 | 2016-02-10 | Siemens Plc | Superconducting magnet assembly |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP16539489A patent/JPH0332005A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010115690A1 (de) * | 2009-04-09 | 2010-10-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Supraleitende magnetspule mit bereichen mit unterschiedlichem wärmeübergang |
CN102388318A (zh) * | 2009-04-09 | 2012-03-21 | 西门子公司 | 具有热传递不同的区域的超导电磁线圈 |
JP2012523257A (ja) * | 2009-04-09 | 2012-10-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 異なる熱伝達領域を有する超電導磁気コイル |
GB2528919A (en) * | 2014-08-05 | 2016-02-10 | Siemens Plc | Superconducting magnet assembly |
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