JPH04134808A - 超電導マグネット - Google Patents
超電導マグネットInfo
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- JPH04134808A JPH04134808A JP25510490A JP25510490A JPH04134808A JP H04134808 A JPH04134808 A JP H04134808A JP 25510490 A JP25510490 A JP 25510490A JP 25510490 A JP25510490 A JP 25510490A JP H04134808 A JPH04134808 A JP H04134808A
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- Japan
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- coil
- wire rod
- superconducting
- superconductive
- wire
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- Pending
Links
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Landscapes
- 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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は超電導線材をソレノイド状に巻回してなる超電
導コイルを液体ヘリウム等の極低温冷媒中に浸漬して構
成される超電導マグネットの改良に関するものである。
導コイルを液体ヘリウム等の極低温冷媒中に浸漬して構
成される超電導マグネットの改良に関するものである。
（従来の技術）
液体ヘリウム等の極低温冷媒を使用する超電導マグネッ
トはクライオスタットと称される真空断熱容器の中で使
用される超電導マグネットは、超電導線材を例えばソレ
ノイド状に巻き回してなる超電導コイルを極低温冷媒で
ある液体ヘリウムを収容した液体ヘリウム容器内に浸漬
して構成され励磁される。
トはクライオスタットと称される真空断熱容器の中で使
用される超電導マグネットは、超電導線材を例えばソレ
ノイド状に巻き回してなる超電導コイルを極低温冷媒で
ある液体ヘリウムを収容した液体ヘリウム容器内に浸漬
して構成され励磁される。
超電導コイルを励磁すると、コイルには電流とコイル自
身の発生する磁場の相互作用による電磁力が作用する。
身の発生する磁場の相互作用による電磁力が作用する。
例えばソレノイド状のコイルが径方向にふくらもうとす
るフープ力、コイル自身が軸方向に圧縮される軸圧縮力
等である。
るフープ力、コイル自身が軸方向に圧縮される軸圧縮力
等である。
これらの電磁力により超電導線材が微小ながら動くため
その際に摩擦熱が発生しコイル全体の常電導転移（以下
、クエンチという）が発生する。
その際に摩擦熱が発生しコイル全体の常電導転移（以下
、クエンチという）が発生する。
クエンチが発生すると液体ヘリウムの大量蒸発をまねき
再度励磁するためには大量の液体ヘリウムを補充せねば
ならない。
再度励磁するためには大量の液体ヘリウムを補充せねば
ならない。
クエンチの発生を防ぐためには電磁力による超電導線材
の動きを極力抑えることが必要となるがそうするために
線材を巻回する時にある程度の張力をかけて巻回する方
法がとられる。
の動きを極力抑えることが必要となるがそうするために
線材を巻回する時にある程度の張力をかけて巻回する方
法がとられる。
しかしながら、線材をコイル状に巻回する際の張力だけ
では強大な電磁力に対抗することができない場合が多く
上記のようにクエンチが発生しコイルを安定に励磁でき
ない。
では強大な電磁力に対抗することができない場合が多く
上記のようにクエンチが発生しコイルを安定に励磁でき
ない。
（発明が解決しようとする課題）
以上のように従来の超電導マグネットにおいては電磁力
による超電導線材の動きに誘発されたクエンチが発生し
コイルを安定に励磁できない。
による超電導線材の動きに誘発されたクエンチが発生し
コイルを安定に励磁できない。
そこで本発明では超電導線材の微少な動きを抑え電磁力
が作用してもクエンチしない安定な励磁ができる超電導
マグネットを提供することを目的とする。
が作用してもクエンチしない安定な励磁ができる超電導
マグネットを提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記の目的を達成するために本発明では超電導線材をソ
レノイド状に巻回してなる超電導コイルの外周側に常温
から低温になったときに超電導線材より熱収縮率の大き
い部材（例えばアルミニウム）からなるコイルバインダ
を巻回しまた超電導線材を巻回するための巻枠には超電
導線材より熱収縮率の小さい部材（例えばステンレス材
）を用いる。
レノイド状に巻回してなる超電導コイルの外周側に常温
から低温になったときに超電導線材より熱収縮率の大き
い部材（例えばアルミニウム）からなるコイルバインダ
を巻回しまた超電導線材を巻回するための巻枠には超電
導線材より熱収縮率の小さい部材（例えばステンレス材
）を用いる。
（作用）
上述の超電導マグネットを構成するコイルにおいては、
巻回した超電導線材の外周側に低温になったときの熱収
縮率が線材より大きい部材（例えばアルミニウム）から
なるコイルバインダを巻回しているので液体ヘリウムで
冷却されたときに線材の外周側に巻回された部材のほう
がより収縮し、超電導線材は強く押えつけられる。また
、巻枠には線材より熱収縮率の小さい部材（例えば、ス
テンレス材）を使用しているので冷却されたときには線
材自身の収縮により線材は巻枠に強く押しつけられる。
巻回した超電導線材の外周側に低温になったときの熱収
縮率が線材より大きい部材（例えばアルミニウム）から
なるコイルバインダを巻回しているので液体ヘリウムで
冷却されたときに線材の外周側に巻回された部材のほう
がより収縮し、超電導線材は強く押えつけられる。また
、巻枠には線材より熱収縮率の小さい部材（例えば、ス
テンレス材）を使用しているので冷却されたときには線
材自身の収縮により線材は巻枠に強く押しつけられる。
このように超電導線材はそれ自身及びその外周側に巻回
されたコイルバインダと巻枠の収縮率の差により冷却さ
れたときに強く押えつけられるため、励磁したときの電
磁力による微少な動きが抑えられ超電導マグネットを安
定に励磁できる。
されたコイルバインダと巻枠の収縮率の差により冷却さ
れたときに強く押えつけられるため、励磁したときの電
磁力による微少な動きが抑えられ超電導マグネットを安
定に励磁できる。
（実施例）
以下本発明を図面に示す一実施例を参照して説明する。
第１図は本発明による超電導マグネットの要部構成例を
示す断面図、また第２図は第１図における１１ Ａ １
１部分の詳細を示す断面図である。
示す断面図、また第２図は第１図における１１ Ａ １
１部分の詳細を示す断面図である。
図において、１は例えばステンレスからなる円筒状の巻
枠でこの巻枠１の外周側には図示の如く超電導線材をソ
レノイド状に巻回して超電導コイル２を形成している。
枠でこの巻枠１の外周側には図示の如く超電導線材をソ
レノイド状に巻回して超電導コイル２を形成している。
また超電導コイル２の外周側には１例えばアルミニウム
からなる平角状のコイルバインダを巻回して超電導マグ
ネット本体を構成している。
からなる平角状のコイルバインダを巻回して超電導マグ
ネット本体を構成している。
各々の部材の熱収縮率は次のとおりである。
ステレンス ０．３０６％
アルミニウム ０．４１５％
超電導線 ０．３２４％
熱収縮率は常温２９３にのときの長さがＬＨｅ温度４に
のときにどれほど収縮するかを百分率で示したも（Ｌ、
、３−Ｌ、）／Ｌ、、、［％］で示されている。
のときにどれほど収縮するかを百分率で示したも（Ｌ、
、３−Ｌ、）／Ｌ、、、［％］で示されている。
また超電導線は安定化銅の中に埋め込まれているので銅
の熱収縮率と同程度である。
の熱収縮率と同程度である。
このように構成した超電導マグネットにおいては、冷却
された際に超電導コイル２の外周側に巻回されたアルミ
ニウムからなるコイルバインダの収縮量の方が超電導線
材のそれよりも大きいため線材は外周側から強く押えつ
けられる。またステンレスからなる巻枠の収縮量は線材
のそれよりも小さいため線材は巻枠に強く押しつけられ
る。
された際に超電導コイル２の外周側に巻回されたアルミ
ニウムからなるコイルバインダの収縮量の方が超電導線
材のそれよりも大きいため線材は外周側から強く押えつ
けられる。またステンレスからなる巻枠の収縮量は線材
のそれよりも小さいため線材は巻枠に強く押しつけられ
る。
この結果励磁したときに線材に電磁力が作用しても線材
の動きは抑えられ、摩擦熱の発生によるクエンチは発生
しない。したがって超電導マグネットを安定に励磁する
ことができる。
の動きは抑えられ、摩擦熱の発生によるクエンチは発生
しない。したがって超電導マグネットを安定に励磁する
ことができる。
なお本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
次のようにしてもよい。
次のようにしてもよい。
ａ）上述実施例では平角状の超電導線材及び平角状のコ
イルバインダを用いた場合を述べたがこれに限らず丸形
状等その他の形状の線材、コイので ルバインダを用いることも可能である。
イルバインダを用いた場合を述べたがこれに限らず丸形
状等その他の形状の線材、コイので ルバインダを用いることも可能である。
ｂ） また上述の実施例では超電導コイルの最外層に直
接コイルバインドを巻きつける場合を述べたが、超電導
コイルとコイルバインドとの間に絶縁シート等をはさみ
込んで構成することも可能である。
接コイルバインドを巻きつける場合を述べたが、超電導
コイルとコイルバインドとの間に絶縁シート等をはさみ
込んで構成することも可能である。
以上説明したように本発明によれば超電導線材をソレノ
イド状に巻回してなる超電導コイルの外周側に起電導線
材より低温での熱収縮率の大きい部材からなるコイルバ
インダを巻回し、また超電導線材を巻回するための巻枠
には超電導線材より熱収縮率の小さい部材を用いるよう
にしたのでそれぞれの熱収縮率の差により液体ヘリウム
で冷却したときに線材は強く押えつけられ、励磁による
電磁力が作用しても線材の微少な動きが抑制されマサッ
熱の発生がなくなるため極めて安定に励磁できる超電導
マグネットを提供できる。
イド状に巻回してなる超電導コイルの外周側に起電導線
材より低温での熱収縮率の大きい部材からなるコイルバ
インダを巻回し、また超電導線材を巻回するための巻枠
には超電導線材より熱収縮率の小さい部材を用いるよう
にしたのでそれぞれの熱収縮率の差により液体ヘリウム
で冷却したときに線材は強く押えつけられ、励磁による
電磁力が作用しても線材の微少な動きが抑制されマサッ
熱の発生がなくなるため極めて安定に励磁できる超電導
マグネットを提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す要部断面構成図、第２
図は第１図の 面図である。 １・・・巻枠 ３・−・コイルバインダ
図は第１図の 面図である。 １・・・巻枠 ３・−・コイルバインダ
Claims (1)
- 超電導線材をソレノイド状に巻回してなる超電導コイ
ルの外周側に低温での熱収縮率が超電導線材より大きい
部材からなるコイルバインダを巻回し、また超電導線材
を巻回するための巻枠には線材より低温での熱収縮率の
小さい部材を用いたことを特徴とする超電導マグネット
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25510490A JPH04134808A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 超電導マグネット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25510490A JPH04134808A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 超電導マグネット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04134808A true JPH04134808A (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=17274167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25510490A Pending JPH04134808A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 超電導マグネット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04134808A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2440369A (en) * | 2006-07-27 | 2008-01-30 | Siemens Magnet Technology Ltd | A superconducting magnet control system |
| GB2493286A (en) * | 2011-07-29 | 2013-01-30 | Gen Electric | Superconducting magnet system using inductively coupled protection windings |
| US8427270B2 (en) | 2007-07-30 | 2013-04-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-type coil component |
| JP6599079B1 (ja) * | 2019-05-20 | 2019-10-30 | 三菱電機株式会社 | 超電導コイルおよびその製造方法 |
| JP2020177953A (ja) * | 2019-04-15 | 2020-10-29 | 三菱電機株式会社 | 超電導コイルアセンブリおよびその製造方法 |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP25510490A patent/JPH04134808A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2440369A (en) * | 2006-07-27 | 2008-01-30 | Siemens Magnet Technology Ltd | A superconducting magnet control system |
| GB2440369B (en) * | 2006-07-27 | 2009-03-04 | Siemens Magnet Technology Ltd | A cryogenic magnet control system |
| US8427270B2 (en) | 2007-07-30 | 2013-04-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Chip-type coil component |
| GB2493286A (en) * | 2011-07-29 | 2013-01-30 | Gen Electric | Superconducting magnet system using inductively coupled protection windings |
| US8914086B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-12-16 | General Electric Company | Superconducting magnet system |
| GB2493286B (en) * | 2011-07-29 | 2016-03-02 | Gen Electric | Superconducting magnet system using inductively coupled protection windings |
| US9508477B2 (en) | 2011-07-29 | 2016-11-29 | General Electric Company | Superconducting magnet system |
| JP2020177953A (ja) * | 2019-04-15 | 2020-10-29 | 三菱電機株式会社 | 超電導コイルアセンブリおよびその製造方法 |
| JP6599079B1 (ja) * | 2019-05-20 | 2019-10-30 | 三菱電機株式会社 | 超電導コイルおよびその製造方法 |
| WO2020234960A1 (ja) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 三菱電機株式会社 | 超電導コイルおよびその製造方法 |
| CN113826175A (zh) * | 2019-05-20 | 2021-12-21 | 三菱电机株式会社 | 超导线圈及其制造方法 |
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