JPH04127506A - 超電導偏向マグネット - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、外周側に開口部を持つＣ型断面鉄心を備えた
扇型超電導偏向マグネットの鉄心に係り、特に、リター
ンヨークにおける磁気飽和の防止、抑制方法に関する。

〔従来の技術〕

平面形状が扇型の偏向マグネットを対象とした従来の鉄
心の例は、特開昭６３−１３３０６号公報に記載のよう
に、複数枚の薄鉄板を偏向マグネットの水平軸と垂直に
、かつ、互いに平行に積層、固定して所定の形状に加工
するものが挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この従来技術の問題点として、偏向マグネット
の形状が扇型であることから、内周側に位置するリター
ンヨークの水平方向断面積を大きく取ることができず、
この部分の鉄が磁気飽和しやすい問題がある。特に、扇
型超電導偏向マグネットの場合には、鉄心内の磁束密度
が全体的に大きくなるので、磁気飽和による偏向マグネ
ットの電気的、磁気的性能の悪化が懸念される。

本発明の目的はリターンヨークの磁気飽和が起きにくい
、扇型超電導偏向マグネットのＣ型断面鉄心を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、断面形状をＣ型に形成して、外周側に開口
部を設けた鉄心を具備した、平面形状が扇型或いは半円
形の超電導偏向マグネットにおいて、前記鉄心のリター
ンヨークの一部、又は、全部を高透磁率磁性材により構
成することによって構成される。

また、上記目的は、前記鉄心のリターンヨークの内周側
側面に、一方の面が前記リターンヨークの側面と同一形
状に加工した鉄ブロック、或いは、高透磁率磁性材ブロ
ックを、密着して、固定することによっても達成される
。

〔作用〕

前記鉄心のリターンヨークの一部、又は、全部を高透磁
率磁性材により構成することによって、この部分の飽和
磁束密度が大きくなるので、磁気飽和が発生しにくくな
る。

また、他の問題を解決する手段は、鉄心のリターンヨー
クの内周側側面に、鉄ブロック、或いは、高透磁率磁性
材ブロックを、奏着して、固定するので、リターンヨー
クの水平方向断面積が増大することになり、この部分の
磁束密度が減少して、磁気飽和が発生しにくくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明
する。

第１図は、本発明の一実施例による超電導偏向マグネッ
トの平面図、第２図は側面図である。

本実施例の超電導偏向マグネット１は、偏向マグネット
１台当たり荷電粒子２を１８０度偏向するものであり、
これを一台使用して荷電粒子蓄積装置を構成する。鉄心
３の平面形状は、概ね半円形で、超電導偏向マグネット
１の中心面に関して上下に二分割できる構造である。鉄
心３の半径方向に沿った垂直断面形状は、外周側に開口
部をもつＣ型で、内部に、超電導コイル収納用クライオ
スタット８を配設するためのドーナッツ状空隙が設けで
ある。鉄心３は、薄鉄板４及び高透磁率磁性材の薄板５
を超電導偏向マグネット１の水平軸と垂直方向に積層し
て、半円形に形成したものである。鉄心３の中央部には
高透磁率磁性材の薄板５を、両側には薄鉄板４を配置し
である。この積層方法を採用することにより、リターン
ヨーク７の一部或いは全部を高透磁率磁性材の薄板４で
構成できるので、リターンヨーク７における飽和磁束密
度を大きくすることができる。本実施例によれば、リタ
ーンヨーク７における飽和磁束密度を増大できるので、
この分だけ磁気飽和の問題が起きにくくなるとともに、
鉄心を積層構造にしたので、誘導渦電流による性能の悪
化も阻止できる。

上記以外の鉄心３の製作方法は、第３図に示すように、
一方の端に高透磁率磁性材の薄板５が配置するように、
複数枚の高透磁率磁性材の薄板５及び複数枚の薄鉄板４
を、超電導偏向マグネット１の水平軸と垂直方向に積層
して、半円形の鉄心３に形成することもできる。この場
合にも第一の実施例と同様の効果がある。

また、第４図に示すように、半円形に形成した鉄心３の
リターンヨーク７の一部又は全部をくり抜き、くり抜き
部に同一形状の高透磁率磁性材ブロック６を密着、固定
してもよく、上と同様の効果がある。

次に、他の原理に基づく本発明の実施例を第５図により
説明する。これは、超電導偏向マグネット１のリターン
ヨーク７の内周側側面に、一方の面がリターンヨーク７
の側面と同一形状に加工した鉄ブロック、或いは、高透
磁率磁性材ブロック６を、密着して、固定したものであ
る。これにより、リターンヨーク７の水平方向断面積を
大きく取ることができるので、リターンヨーク７の磁束
密度が減少する。本実施例によれば、リターンヨーク７
における磁束密度を低減することができるので、この分
だけ磁気飽和の問題が起きにくくなる効果がある。また
、鉄ブロックを使用すれば、高価な高透磁率磁性材を使
用する必要がないので、コスト低減の効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、鉄心の内周側に位置するリターン−ヨ
ークの水平方向断面を大きく取れない扇型超電導偏向マ
グネットでも、リターンヨークの磁気飽和が起きにくく
できるので、超電導偏向マグネットの性能が向上する。

また、リターンヨークの磁気飽和による悪影響を改善す
るための補助制御装置をなくすことができ、コストが低
減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の平面図、第２図は、第１図
の側面図、第３図及び第４図は、本発明の第二、第三の
実施例の平面図、第５図は、本発明の第四の実施例の斜
視図である。 １・・・超電導偏向マグネット、２・・・荷電粒子、３
・・・鉄心、４・・・薄鉄板、訃・・高透磁率磁性材の
薄板、６・・・鉄又は高透磁率磁性材ブロック、７・・
・リター 寓２−図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．断面形状をＣ型に形成して、外周側に開口部を設け
   た鉄心を具備した、平面形状が扇型或いは半円形の超電
   導偏向マグネットにおいて、前記鉄心のリターンヨーク
   の一部又は全部を高透磁率磁性材により構成したことを
   特徴とする超電導偏向マグネット。
2. ２．断面形状をＣ型に形成して、外周側に開口部を設け
   た鉄心を具備した、平面形状が扇型或いは半円形の超電
   導偏向マグネツトにおいて、前記鉄心のリターンヨーク
   の内周側側面に、一方の面が前記リターンヨークの側面
   と同一形状に加工した鉄ブロツク或いは高透磁率磁性材
   ブロツクを、密着して、固定したことを特徴とする超電
   導偏向マグネツト。
3. ３．請求項１において、中央部に高透磁率磁性材の薄板
   、その両側に薄板側が配置するように、複数枚の前記高
   透磁率磁性材の薄板及び複数枚の前記薄鉄板を、前記超
   電導偏向マグネツトの水平軸と垂直方向に積層して、固
   定し、前記積層薄板を扇型或いは半円形に形成した鉄心
   より構成した超電導偏向マグネツト。
4. ４．請求項１において、一方の端に高透磁率磁性材の薄
   板が配置するように、複数枚の前記高透磁率磁性材の薄
   板及び複数枚の薄鉄板を、前記超電導偏向マグネツトの
   水平軸と垂直方向に積層して、固定し、前記積層薄板を
   扇型或いは半円形に形成した鉄心より構成した超電導偏
   向マグネツト。
5. ５．請求項１において、複数枚の薄鉄板を、前記超電導
   偏向マグネツトの水平軸と垂直方向に積層、固定して、
   扇型或いは半円形鉄心を形成し、前記鉄心のリターンヨ
   ーク部を切り欠き、前記切り欠き部に高透磁率磁性材ブ
   ロツクを密着、固定した超電導偏向マグネツト。
6. ６．請求項１または２において、前記Ｃ型断面鉄心は、
   超電導コイルの収納用クライオスタツトを配設するため
   のドーナツツ状空隙を具備した超電導偏向マグネツト。
7. ７．請求項１または２において、超電導偏向マグネツト
   を少なくとも一台使用して構成した荷電粒子蓄積装置。