JPH04277606A - 超電導磁石 - Google Patents
超電導磁石Info
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- JPH04277606A JPH04277606A JP3978791A JP3978791A JPH04277606A JP H04277606 A JPH04277606 A JP H04277606A JP 3978791 A JP3978791 A JP 3978791A JP 3978791 A JP3978791 A JP 3978791A JP H04277606 A JPH04277606 A JP H04277606A
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- superconducting
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Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明の第１ないし第３の発明
は、例えば磁気共鳴イメージングや磁気浮上列車等に用
いられる超電導磁石に関し、特に超電導磁石の永久電流
スイッチに影響する外部磁界の遮蔽構造に関するもので
ある。
は、例えば磁気共鳴イメージングや磁気浮上列車等に用
いられる超電導磁石に関し、特に超電導磁石の永久電流
スイッチに影響する外部磁界の遮蔽構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば特開昭６１ー４９４０３号
公報に記載された従来の超電導磁石の構成を示す断面図
、図６は図５に示した超電導磁石の動作を説明するため
の回路構成図であり、図において１は超電導線をホビン
２に巻回した超電導コイルであり、この超電導コイル１
は永久電流モード（外部電源から電流の供給を受けずと
も一定の磁界を発生し続ける状態）下にあって強磁界を
発生し、超電導磁石の主体をなすものである。３は超電
導コイル１に近接して配設された永久電流スイッチであ
り、この永久電流スイッチ３は、超電導コイル１に並列
に接続された永久電流用超電導線３ａとこの永久電流用
超電導線を加熱するヒータ線３ｂ等から構成されている
。４は超電導コイル１によって発生された磁界のうち永
久電流スイッチ３に印加される磁界のみを打ち消すため
に永久電流スイッチ３の外周に設けられた超電導体のコ
イルからなる磁界打ち消し用コイルである。ここで、超
電導コイル１、永久電流スイッチ３および磁界打ち消し
用コイル４は、液体ヘリウム中に浸漬されている。
公報に記載された従来の超電導磁石の構成を示す断面図
、図６は図５に示した超電導磁石の動作を説明するため
の回路構成図であり、図において１は超電導線をホビン
２に巻回した超電導コイルであり、この超電導コイル１
は永久電流モード（外部電源から電流の供給を受けずと
も一定の磁界を発生し続ける状態）下にあって強磁界を
発生し、超電導磁石の主体をなすものである。３は超電
導コイル１に近接して配設された永久電流スイッチであ
り、この永久電流スイッチ３は、超電導コイル１に並列
に接続された永久電流用超電導線３ａとこの永久電流用
超電導線を加熱するヒータ線３ｂ等から構成されている
。４は超電導コイル１によって発生された磁界のうち永
久電流スイッチ３に印加される磁界のみを打ち消すため
に永久電流スイッチ３の外周に設けられた超電導体のコ
イルからなる磁界打ち消し用コイルである。ここで、超
電導コイル１、永久電流スイッチ３および磁界打ち消し
用コイル４は、液体ヘリウム中に浸漬されている。
【０００３】つぎに、図５に示した従来の超電導磁石の
動作について説明する。まづ、永久電流スイッチ３のヒ
ータ線３ｂに通電し、永久電流用超電導線３ａを加熱し
、永久電流用超電導線３ａを超電導ー常電導転移させる
。この永久電流用超電導線３ａは超電導コイル１に比べ
高抵抗となっているので、超電導コイル１はオープン状
態となる。ここで、外部電源Ｅから超電導コイル１に電
流を供給し、超電導コイル１を励磁する。つぎに、永久
電流スイッチ３のヒータ線３ｂへの通電を切ると、永久
電流用超電導線３ａは冷却されて常電導ー超電導転移し
、外部電源Ｅを取り外しても超電導コイル１と永久電流
スイッチ３の永久電流用超電導線３ａのループで電流が
流れ、永久電流モードを構成する。このように、永久電
流スイッチ３は、超電導磁石を外部電源Ｅからの電流供
給を必要とせずに一定の磁界を長時間保持する永久電流
モードで運転するために使用される。
動作について説明する。まづ、永久電流スイッチ３のヒ
ータ線３ｂに通電し、永久電流用超電導線３ａを加熱し
、永久電流用超電導線３ａを超電導ー常電導転移させる
。この永久電流用超電導線３ａは超電導コイル１に比べ
高抵抗となっているので、超電導コイル１はオープン状
態となる。ここで、外部電源Ｅから超電導コイル１に電
流を供給し、超電導コイル１を励磁する。つぎに、永久
電流スイッチ３のヒータ線３ｂへの通電を切ると、永久
電流用超電導線３ａは冷却されて常電導ー超電導転移し
、外部電源Ｅを取り外しても超電導コイル１と永久電流
スイッチ３の永久電流用超電導線３ａのループで電流が
流れ、永久電流モードを構成する。このように、永久電
流スイッチ３は、超電導磁石を外部電源Ｅからの電流供
給を必要とせずに一定の磁界を長時間保持する永久電流
モードで運転するために使用される。
【０００４】しかし、永久電流スイッチ３における永久
電流用超電導線３ａは一般の超電導線に比べて高抵抗の
母材を用いていることから、運転中に磁界による外部擾
乱を受けると常電導転移しやすく、永久電流スイッチ３
の超電導性の安定性が損なわれやすい。永久電流スイッ
チ３の外周に配設した磁界打ち消し用コイル４は、超電
導コイル１の発生する磁界のうち永久電流スイッチ３に
印加される磁界のみを遮蔽し、永久電流スイッチ３の超
電導性の安定化を図っている。したがって、磁界打ち消
し用コイル４は、永久電流スイッチ３の配設位置におけ
る磁界解析を行い、さらにコイル設計を行って作製する
必要がある。
電流用超電導線３ａは一般の超電導線に比べて高抵抗の
母材を用いていることから、運転中に磁界による外部擾
乱を受けると常電導転移しやすく、永久電流スイッチ３
の超電導性の安定性が損なわれやすい。永久電流スイッ
チ３の外周に配設した磁界打ち消し用コイル４は、超電
導コイル１の発生する磁界のうち永久電流スイッチ３に
印加される磁界のみを遮蔽し、永久電流スイッチ３の超
電導性の安定化を図っている。したがって、磁界打ち消
し用コイル４は、永久電流スイッチ３の配設位置におけ
る磁界解析を行い、さらにコイル設計を行って作製する
必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の超電導磁石は以
上のように、永久電流スイッチ３に印加される外部磁界
を減少させるために、永久電流スイッチ３の外周に磁界
打ち消し用コイル４を配設しているので、永久電流スイ
ッチ３の設置位置の磁界解析を行ってコイル設計をする
必要があり、さらにコイル周辺は磁界の均一性が悪いた
めに磁界打ち消し用コイル４による磁界の遮蔽が十分に
行えないという課題があった。この発明の第１ないし第
３の発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、煩わしい永久電流スイッチの設置位置の磁界
解析やコイル設計を必要とせず、外部磁界の影響を軽減
し、確実に永久電流スイッチを安定化できる超電導磁石
を得ることを目的とする。
上のように、永久電流スイッチ３に印加される外部磁界
を減少させるために、永久電流スイッチ３の外周に磁界
打ち消し用コイル４を配設しているので、永久電流スイ
ッチ３の設置位置の磁界解析を行ってコイル設計をする
必要があり、さらにコイル周辺は磁界の均一性が悪いた
めに磁界打ち消し用コイル４による磁界の遮蔽が十分に
行えないという課題があった。この発明の第１ないし第
３の発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、煩わしい永久電流スイッチの設置位置の磁界
解析やコイル設計を必要とせず、外部磁界の影響を軽減
し、確実に永久電流スイッチを安定化できる超電導磁石
を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る超電導磁石は、永久電流スイッチを強磁性体からな
る磁気シールドで包囲するものである。また、この発明
の第２の発明に係る超電導磁石は、永久電流スイッチを
超電導体のバルクからなる磁気シールドで包囲するもの
である。さらに、この発明の第３の発明に係る超電導磁
石は、超電導コイルを包囲する強磁性体からなる磁気シ
ールドの一部に孔を設け、永久電流スイッチをこの孔内
に配設するものである。
係る超電導磁石は、永久電流スイッチを強磁性体からな
る磁気シールドで包囲するものである。また、この発明
の第２の発明に係る超電導磁石は、永久電流スイッチを
超電導体のバルクからなる磁気シールドで包囲するもの
である。さらに、この発明の第３の発明に係る超電導磁
石は、超電導コイルを包囲する強磁性体からなる磁気シ
ールドの一部に孔を設け、永久電流スイッチをこの孔内
に配設するものである。
【０００７】
【作用】この発明の第１の発明においては、強磁性体か
らなる磁気シールドが永久電流スイッチを包囲して配置
されているので、磁気シールドが外部磁界を遮蔽し、永
久電流スイッチに印加される磁界を軽減する。また、こ
の発明の第２の発明においては、超電導体のバルクから
なる磁気シールド内に永久電流スイッチを収納している
ので、磁気シールドが外部磁界を遮蔽し、永久電流スイ
ッチに印加される磁界を軽減する。さらに、この発明の
第３の発明は、超電導コイルにより発生した磁界が、超
電導コイルを包囲する強磁性体からなる磁気シールドに
設けた孔内では極めて軽減される。
らなる磁気シールドが永久電流スイッチを包囲して配置
されているので、磁気シールドが外部磁界を遮蔽し、永
久電流スイッチに印加される磁界を軽減する。また、こ
の発明の第２の発明においては、超電導体のバルクから
なる磁気シールド内に永久電流スイッチを収納している
ので、磁気シールドが外部磁界を遮蔽し、永久電流スイ
ッチに印加される磁界を軽減する。さらに、この発明の
第３の発明は、超電導コイルにより発生した磁界が、超
電導コイルを包囲する強磁性体からなる磁気シールドに
設けた孔内では極めて軽減される。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１はこの発明の第１の発明による超電導磁石の一
実施例を示す断面図であり、図において１、２および３
は図５に示した従来の超電導磁石と同様のものである。 ５は強磁性体である鉄からなり、箱状に形成された磁気
シールドであり、この磁気シールド５は永久電流スイッ
チ３を包囲して設けられている。このように構成された
超電導磁石は、超電導コイル１で発生する磁界のうち永
久電流スイッチ３に印加される磁界が磁気シールド５に
より遮蔽されるので、磁気シールド５内に配設されてい
る永久電流スイッチ３に印加される磁界が軽減される。 したがって、永久電流スイッチ３の運転中に磁界の印加
による外部擾乱にともなう永久電流スイッチ３の常電導
転移を防止でき、永久電流スイッチ３の超電導の安定性
が向上し、任意の位置に配置できる。上記この発明の第
１の発明による実施例は、図５に示した従来の超電導磁
石と同様に動作するものである。
る。図１はこの発明の第１の発明による超電導磁石の一
実施例を示す断面図であり、図において１、２および３
は図５に示した従来の超電導磁石と同様のものである。 ５は強磁性体である鉄からなり、箱状に形成された磁気
シールドであり、この磁気シールド５は永久電流スイッ
チ３を包囲して設けられている。このように構成された
超電導磁石は、超電導コイル１で発生する磁界のうち永
久電流スイッチ３に印加される磁界が磁気シールド５に
より遮蔽されるので、磁気シールド５内に配設されてい
る永久電流スイッチ３に印加される磁界が軽減される。 したがって、永久電流スイッチ３の運転中に磁界の印加
による外部擾乱にともなう永久電流スイッチ３の常電導
転移を防止でき、永久電流スイッチ３の超電導の安定性
が向上し、任意の位置に配置できる。上記この発明の第
１の発明による実施例は、図５に示した従来の超電導磁
石と同様に動作するものである。
【０００９】図２はこの発明の第２の発明による超電導
磁石の一実施例を示す断面図であり、図において６は超
電導磁気シールドであり、この超電導磁気シールド６は
円筒状の超電導体で構成し、この円筒状の超電導体内に
永久電流スイッチ３を収納している。このように構成さ
れた超電導磁石は、超電導コイル１が発生する磁界のう
ち永久電流スイッチ３に印加される磁界が超電導磁気シ
ールド６により遮蔽されるので、超電導磁気シールド６
内に配設されている永久電流スイッチ３に印加される磁
界が軽減される。したがって、永久電流スイッチ３の運
転中に磁界の印加による外部擾乱にともなう永久電流ス
イッチ３の常電導転移を防止でき、永久電流スイッチ３
の超電導の安定性が向上し、任意の位置に配置できる。 また、上記図２に示したこの発明の第２の発明の実施例
では超電導体のバルクからなる超電導磁気シールド６を
円筒状の超電導体で説明したが、図３に示すように超電
導磁気シールド６を板状の超電導体で構成し、超電導コ
イル１が発生する磁界のうち永久電流スイッチ３に印加
される磁界に対して垂直に板状の超電導体で永久電流ス
イッチ３を挟んでも同様の効果が得られる。
磁石の一実施例を示す断面図であり、図において６は超
電導磁気シールドであり、この超電導磁気シールド６は
円筒状の超電導体で構成し、この円筒状の超電導体内に
永久電流スイッチ３を収納している。このように構成さ
れた超電導磁石は、超電導コイル１が発生する磁界のう
ち永久電流スイッチ３に印加される磁界が超電導磁気シ
ールド６により遮蔽されるので、超電導磁気シールド６
内に配設されている永久電流スイッチ３に印加される磁
界が軽減される。したがって、永久電流スイッチ３の運
転中に磁界の印加による外部擾乱にともなう永久電流ス
イッチ３の常電導転移を防止でき、永久電流スイッチ３
の超電導の安定性が向上し、任意の位置に配置できる。 また、上記図２に示したこの発明の第２の発明の実施例
では超電導体のバルクからなる超電導磁気シールド６を
円筒状の超電導体で説明したが、図３に示すように超電
導磁気シールド６を板状の超電導体で構成し、超電導コ
イル１が発生する磁界のうち永久電流スイッチ３に印加
される磁界に対して垂直に板状の超電導体で永久電流ス
イッチ３を挟んでも同様の効果が得られる。
【００１０】図４はこの発明の第３の発明による超電導
磁石の一実施例を示す断面図であり、図において７は強
磁性体である鉄からなる磁気シールドであり、この磁気
シールド７は超電導コイル１を包囲して設けられ、さら
にその底面の一部に孔７ａが形成され、この孔７ａ内に
永久電流スイッチ３が配設されている。８はクライオで
あり、超電導コイル１および永久電流スイッチ３を冷却
する液体ヘリウムを収納する容器である。このように構
成された超電導磁石は、磁界解析により超電導コイル１
の発生する磁界が磁気シールド７に形成された孔７ａ内
では軽減されていることが確認できた。したがって、磁
気シールド７の孔７ａ内に配設された永久電流スイッチ
３に印加される磁界が軽減され、永久電流スイッチ３の
運転中に磁界の印加による外部擾乱にともなう永久電流
スイッチ３の常電導転移を防止でき、永久電流スイッチ
３の超電導の安定性が向上し、任意の位置に配置できる
。また、上記図４に示したこの発明の第３の発明の実施
例では磁気シールド７に形成した孔７ａ内に永久電流ス
イッチ３を配設して説明したが、超電導コイル１を包囲
して設けられた磁気シールド７が超電導コイル１の発生
する磁界を外部に対して遮蔽しているので、永久電流ス
イッチ３を磁気シールド７の外側に配設しても同様の効
果が得られる。
磁石の一実施例を示す断面図であり、図において７は強
磁性体である鉄からなる磁気シールドであり、この磁気
シールド７は超電導コイル１を包囲して設けられ、さら
にその底面の一部に孔７ａが形成され、この孔７ａ内に
永久電流スイッチ３が配設されている。８はクライオで
あり、超電導コイル１および永久電流スイッチ３を冷却
する液体ヘリウムを収納する容器である。このように構
成された超電導磁石は、磁界解析により超電導コイル１
の発生する磁界が磁気シールド７に形成された孔７ａ内
では軽減されていることが確認できた。したがって、磁
気シールド７の孔７ａ内に配設された永久電流スイッチ
３に印加される磁界が軽減され、永久電流スイッチ３の
運転中に磁界の印加による外部擾乱にともなう永久電流
スイッチ３の常電導転移を防止でき、永久電流スイッチ
３の超電導の安定性が向上し、任意の位置に配置できる
。また、上記図４に示したこの発明の第３の発明の実施
例では磁気シールド７に形成した孔７ａ内に永久電流ス
イッチ３を配設して説明したが、超電導コイル１を包囲
して設けられた磁気シールド７が超電導コイル１の発生
する磁界を外部に対して遮蔽しているので、永久電流ス
イッチ３を磁気シールド７の外側に配設しても同様の効
果が得られる。
【００１１】
【発明の効果】以上のようにこの発明の第１の発明によ
れば、強磁性体からなる磁気シールドで永久電流スイッ
チを包囲したので、また第２の発明によれば、超電導体
のバルクからなる超電導磁気シールドで永久電流スイッ
チを包囲したので、さらに第３の発明によれば、強磁性
体からなる磁気シールドで超電導コイルを包囲し、磁気
シールドの一部に設けられた孔内に永久電流スイッチを
配設したので、超電導コイルで発生する磁界のうち永久
電流スイッチに印加される磁界は遮蔽され、煩わしい永
久電流スイッチの設置位置の磁界解析やコイル設計を必
要とせず、永久電流スイッチに印加される磁界の影響を
軽減し、確実に永久電流スイッチを安定化できる超電導
磁石が得られ、また永久電流スイッチの永久電流用超電
導線の温度マージンが著しく向上し、永久電流スイッチ
の信頼性が向上するとともに、永久電流用超電導線のス
ペックを低下でき、低価格化が図れる効果がある。
れば、強磁性体からなる磁気シールドで永久電流スイッ
チを包囲したので、また第２の発明によれば、超電導体
のバルクからなる超電導磁気シールドで永久電流スイッ
チを包囲したので、さらに第３の発明によれば、強磁性
体からなる磁気シールドで超電導コイルを包囲し、磁気
シールドの一部に設けられた孔内に永久電流スイッチを
配設したので、超電導コイルで発生する磁界のうち永久
電流スイッチに印加される磁界は遮蔽され、煩わしい永
久電流スイッチの設置位置の磁界解析やコイル設計を必
要とせず、永久電流スイッチに印加される磁界の影響を
軽減し、確実に永久電流スイッチを安定化できる超電導
磁石が得られ、また永久電流スイッチの永久電流用超電
導線の温度マージンが著しく向上し、永久電流スイッチ
の信頼性が向上するとともに、永久電流用超電導線のス
ペックを低下でき、低価格化が図れる効果がある。
【図１】この発明の第１の発明による超電導磁石の一実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
【図２】この発明の第２の発明による超電導磁石の一実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
【図３】この発明の第２の発明による超電導磁石の他の
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図４】この発明の第３の発明による超電導磁石の一実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
【図５】従来の超電導磁石の一例を示す断面図である。
【図６】図５に示す従来の超電導磁石の動作を説明する
ための回路構成図である。
ための回路構成図である。
１ 超電導コイル
３ 永久電流スイッチ
３ａ 永久電流用超電導線
５ 磁気シールド
６ 超電導磁気シールド
７ 磁気シールド
７ａ 孔
Claims (3)
- 【請求項１】 超電導コイルと、前記超電導コイルに
近接して配設され、前記超電導コイルに並列に接続され
た永久電流用超電導線を有し、前記永久電流用超電導線
の超電導ー常電導転移によって前記超電導コイルの永久
電流モードをオンオフする永久電流スイッチと、前記永
久電流スイッチを包囲する強磁性体からなる磁気シール
ドとを備えたことを特徴とする超電導磁石。 - 【請求項２】 超電導コイルと、前記超電導コイルに
近接して配設され、前記超電導コイルに並列に接続され
た永久電流用超電導線を有し、前記永久電流用超電導線
の超電導ー常電導転移によって前記超電導コイルの永久
電流モードをオンオフする永久電流スイッチと、前記永
久電流スイッチを包囲する超電導体のバルクからなる超
電導磁気シールドとを備えたことを特徴とする超電導磁
石。 - 【請求項３】 超電導コイルと、前記超電導コイルに
近接して配設され、前記超電導コイルに並列に接続され
た永久電流用超電導線を有し、前記永久電流用超電導線
の超電導ー常電導転移によって前記超電導コイルの永久
電流モードをオンオフする永久電流スイッチと、前記超
電導コイルを包囲する強磁性体からなる磁気シールドと
を備え、前記磁気シールドに孔を設け、前記永久電流ス
イッチを前記孔内に設置することを特徴とする超電導磁
石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3978791A JPH04277606A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 超電導磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3978791A JPH04277606A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 超電導磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04277606A true JPH04277606A (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=12562656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3978791A Pending JPH04277606A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 超電導磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04277606A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07211365A (ja) * | 1994-01-13 | 1995-08-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 超電導線の接続方法および装置ならびに超電導コイル装置 |
| JP2010073856A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Toshiba Corp | 超電導マグネット |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3978791A patent/JPH04277606A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07211365A (ja) * | 1994-01-13 | 1995-08-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 超電導線の接続方法および装置ならびに超電導コイル装置 |
| JP2010073856A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Toshiba Corp | 超電導マグネット |
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