JPH04332105A - 超電導マグネット装置 - Google Patents
超電導マグネット装置Info
- Publication number
- JPH04332105A JPH04332105A JP3101062A JP10106291A JPH04332105A JP H04332105 A JPH04332105 A JP H04332105A JP 3101062 A JP3101062 A JP 3101062A JP 10106291 A JP10106291 A JP 10106291A JP H04332105 A JPH04332105 A JP H04332105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- superconducting
- liquid nitrogen
- liquid
- liquid helium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 117
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 105
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims abstract description 62
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 22
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 22
- SWQJXJOGLNCZEY-RNFDNDRNSA-N helium-8 atom Chemical compound [8He] SWQJXJOGLNCZEY-RNFDNDRNSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 239000002470 thermal conductor Substances 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- NMFHJNAPXOMSRX-PUPDPRJKSA-N [(1r)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-1-[3-(2-morpholin-4-ylethoxy)phenyl]propyl] (2s)-1-[(2s)-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)butanoyl]piperidine-2-carboxylate Chemical compound C([C@@H](OC(=O)[C@@H]1CCCCN1C(=O)[C@@H](CC)C=1C=C(OC)C(OC)=C(OC)C=1)C=1C=C(OCCN2CCOCC2)C=CC=1)CC1=CC=C(OC)C(OC)=C1 NMFHJNAPXOMSRX-PUPDPRJKSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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】この発明は、超電導リ−ド部に酸
化物系超電導導体を用いた電流リードを有する超電導マ
グネット装置、ことに電流リードの冷却構造の改善に関
する。
化物系超電導導体を用いた電流リードを有する超電導マ
グネット装置、ことに電流リードの冷却構造の改善に関
する。
【０００２】
【従来の技術】超電導マグネット装置の超電導コイルは
液体ヘリウム等の極低温冷媒により冷却されて超電導状
態を保持するので、液体窒素を用いた輻射シールドや多
層断熱層を有する真空断熱容器に液体ヘリウムに浸漬し
た状態で収納される。また、電流リードは液体ヘリウム
が気化した低温のヘリウムガスにより冷却され、常温側
からの伝導熱および電流リードで発生するジュール熱（
併せて侵入熱と呼ぶ）が極低温部に侵入するのを阻止す
るよう構成される。
液体ヘリウム等の極低温冷媒により冷却されて超電導状
態を保持するので、液体窒素を用いた輻射シールドや多
層断熱層を有する真空断熱容器に液体ヘリウムに浸漬し
た状態で収納される。また、電流リードは液体ヘリウム
が気化した低温のヘリウムガスにより冷却され、常温側
からの伝導熱および電流リードで発生するジュール熱（
併せて侵入熱と呼ぶ）が極低温部に侵入するのを阻止す
るよう構成される。
【０００３】図２は従来の超電導マグネット装置を簡略
化して示す断面図である。図において、超電導コイル１
は真空断熱容器２の液体ヘリウム容器３内に液体ヘリウ
ム８に浸漬した状態で収納され、液体ヘリウム温度（４
．２Ｋ）に冷却されることにより超伝導状態が保持され
る。また、液体ヘリウム容器３の外側と真空槽２Ａとの
間は高真空に保たれ、この高真空空間２Ｂ内には液体ヘ
リウム容器３を包囲する形で液体窒素９を包蔵する液体
窒素容器４や図示しないふく射シ−ルド，多層断熱層等
が設けられ、外部からの侵入熱を遮断することにより高
価な液体ヘリウム８の消費を抑制し、気化した窒素ガス
９Ｇは蓋板６を気密に貫通する通気口３Ａから外部に放
出される。さらに、液体ヘリウム容器３の上部にはふく
射シ−ルド７が設けられ、蓋板６側からの熱影響を排除
する。
化して示す断面図である。図において、超電導コイル１
は真空断熱容器２の液体ヘリウム容器３内に液体ヘリウ
ム８に浸漬した状態で収納され、液体ヘリウム温度（４
．２Ｋ）に冷却されることにより超伝導状態が保持され
る。また、液体ヘリウム容器３の外側と真空槽２Ａとの
間は高真空に保たれ、この高真空空間２Ｂ内には液体ヘ
リウム容器３を包囲する形で液体窒素９を包蔵する液体
窒素容器４や図示しないふく射シ−ルド，多層断熱層等
が設けられ、外部からの侵入熱を遮断することにより高
価な液体ヘリウム８の消費を抑制し、気化した窒素ガス
９Ｇは蓋板６を気密に貫通する通気口３Ａから外部に放
出される。さらに、液体ヘリウム容器３の上部にはふく
射シ−ルド７が設けられ、蓋板６側からの熱影響を排除
する。
【０００４】一方、液体ヘリウム容器３に挿入された電
流リード５は蓋板６に絶縁支持され、その低温端子５Ｂ
がリ−ド線１Ｂを介して超電導コイル１に導電接続され
、常温端子５Ａが図示しない電源に接続されて超電導コ
イル１に励磁電流を供給する。電流リード５は銅や銅合
金等電気的良導体からなるパイプ、またはパイプ内に線
材を収納したものからなり、低温のヘリウムガス８Ｇが
低温端子側から電流リード内に流入し、常温端子側から
外部に放出されることにより、常温側から伝導により液
体ヘリウム容器内に侵入する伝導熱、および電流が流れ
ることにより電流リードに発生するジュ−ル熱がヘリウ
ムガスとの熱交換により冷却され、電流リードからの侵
入熱による液体ヘリウムの消費が抑制される。
流リード５は蓋板６に絶縁支持され、その低温端子５Ｂ
がリ−ド線１Ｂを介して超電導コイル１に導電接続され
、常温端子５Ａが図示しない電源に接続されて超電導コ
イル１に励磁電流を供給する。電流リード５は銅や銅合
金等電気的良導体からなるパイプ、またはパイプ内に線
材を収納したものからなり、低温のヘリウムガス８Ｇが
低温端子側から電流リード内に流入し、常温端子側から
外部に放出されることにより、常温側から伝導により液
体ヘリウム容器内に侵入する伝導熱、および電流が流れ
ることにより電流リードに発生するジュ−ル熱がヘリウ
ムガスとの熱交換により冷却され、電流リードからの侵
入熱による液体ヘリウムの消費が抑制される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
た従来の超電導マグネット装置では、銅や銅合金が電気
的良導体であると同時に熱良導体でもあるため、その伝
導熱が大きく、これにジュ−ル熱を加えた侵入熱全体を
ヘリウムガスで冷却するため、液体ヘリウム８の気化損
失が必然的に大きくなり、超電導マグネット装置のラン
ニングコストが高騰する欠点がある。このような欠点を
回避するために、電流リードの低温側に酸化物系超電導
導体を用い、これを低熱伝導性の外管に収納し、管内に
低温のヘリウムガスを通流して冷却するよう構成したも
のが既に提案されている。このように構成された電流リ
ードでは、酸化物系超電導導体の熱伝導性が銅や銅合金
からなる常電導リ−ド部のそれの１／１００以下と低く
、かつ超電導リ−ド部を酸化物系超電導導体が超電導現
象を示す液体窒素温度以下（７７．４Ｋ以下）に保つこ
とにより、酸化物系超電導導体のジュ−ル熱を零にでき
るので、侵入熱を低減し，液体ヘリウムの消費を抑制す
ることができる。しかしながら、酸化物系超電導導体か
らなる超電導リ−ド部を液体窒素温度以下に冷却するた
めには、これに直列な常電導リ−ド部の温度勾配を大き
くする必要があり、このために電流リードに通流する低
温のヘリウムガスを多量に必要とする。このため、液体
ヘリウムの消費量を期待する程には低減できないという
問題が発生する。
た従来の超電導マグネット装置では、銅や銅合金が電気
的良導体であると同時に熱良導体でもあるため、その伝
導熱が大きく、これにジュ−ル熱を加えた侵入熱全体を
ヘリウムガスで冷却するため、液体ヘリウム８の気化損
失が必然的に大きくなり、超電導マグネット装置のラン
ニングコストが高騰する欠点がある。このような欠点を
回避するために、電流リードの低温側に酸化物系超電導
導体を用い、これを低熱伝導性の外管に収納し、管内に
低温のヘリウムガスを通流して冷却するよう構成したも
のが既に提案されている。このように構成された電流リ
ードでは、酸化物系超電導導体の熱伝導性が銅や銅合金
からなる常電導リ−ド部のそれの１／１００以下と低く
、かつ超電導リ−ド部を酸化物系超電導導体が超電導現
象を示す液体窒素温度以下（７７．４Ｋ以下）に保つこ
とにより、酸化物系超電導導体のジュ−ル熱を零にでき
るので、侵入熱を低減し，液体ヘリウムの消費を抑制す
ることができる。しかしながら、酸化物系超電導導体か
らなる超電導リ−ド部を液体窒素温度以下に冷却するた
めには、これに直列な常電導リ−ド部の温度勾配を大き
くする必要があり、このために電流リードに通流する低
温のヘリウムガスを多量に必要とする。このため、液体
ヘリウムの消費量を期待する程には低減できないという
問題が発生する。
【０００６】この発明の目的は、真空断熱容器および電
流リードの冷却構造の改善により、電流リードの冷却に
必要なヘリウムガスの流通量を低減し、液体ヘリウムの
消費量を減らすことにある。
流リードの冷却構造の改善により、電流リードの冷却に
必要なヘリウムガスの流通量を低減し、液体ヘリウムの
消費量を減らすことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、真空断熱容器の液体ヘリウム容
器内に液体ヘリウムに浸漬した状態で収納された超電導
コイルと、前記液体ヘリウム容器に上方より挿入されて
前記超電導コイルに電流を通流する電流リードとを有す
るものにおいて、前記電流リードが中間フランジを介し
て連結された常電導リ−ド部および酸化物系超電導導体
からなる超電導リ−ド部とからなり、前記液体ヘリウム
容器の上部に内設された液体窒素容器と前記常電導リ−
ド部とが連通管で相互に連結され、前記液体窒素容器で
気化した低温の窒素ガスを前記常電導リ−ド部内に通流
するよう形成してなるものとする。
に、この発明によれば、真空断熱容器の液体ヘリウム容
器内に液体ヘリウムに浸漬した状態で収納された超電導
コイルと、前記液体ヘリウム容器に上方より挿入されて
前記超電導コイルに電流を通流する電流リードとを有す
るものにおいて、前記電流リードが中間フランジを介し
て連結された常電導リ−ド部および酸化物系超電導導体
からなる超電導リ−ド部とからなり、前記液体ヘリウム
容器の上部に内設された液体窒素容器と前記常電導リ−
ド部とが連通管で相互に連結され、前記液体窒素容器で
気化した低温の窒素ガスを前記常電導リ−ド部内に通流
するよう形成してなるものとする。
【０００８】また、液体窒素容器と液体ヘリウム容器と
が可歪み熱良導体により熱的に結合され、これに対向す
る液体ヘリウム容器の外壁面に熱的に結合された液体窒
素シ−ルドを冷却するよう形成してなるものとする。
が可歪み熱良導体により熱的に結合され、これに対向す
る液体ヘリウム容器の外壁面に熱的に結合された液体窒
素シ−ルドを冷却するよう形成してなるものとする。
【０００９】
【作用】この発明の構成において、常電導リ−ド部およ
び酸化物系超電導導体からなる超電導リ−ド部とからな
る電流リードの常電導リ−ド部内に、液体ヘリウム容器
の上部に内設された液体窒素容器で気化した低温の窒素
ガスを連通管を介して通流するよう構成したことにより
、常電導リ−ド部の伝導熱およびジュ−ル熱の大部分を
安価な液体窒素の気化ガスによって冷却し、常電導リ−
ド部の下端部分の温度を液体窒素温度近くに保持できる
ので、超電導リ−ド部の上下端温度差が液体窒素温度前
後に低下して伝導熱が一層少なくなり、僅かな量のヘリ
ウムガスで超電導リ−ド部を超電導状態に保持し，ジュ
−ル熱を零とすることができる。
び酸化物系超電導導体からなる超電導リ−ド部とからな
る電流リードの常電導リ−ド部内に、液体ヘリウム容器
の上部に内設された液体窒素容器で気化した低温の窒素
ガスを連通管を介して通流するよう構成したことにより
、常電導リ−ド部の伝導熱およびジュ−ル熱の大部分を
安価な液体窒素の気化ガスによって冷却し、常電導リ−
ド部の下端部分の温度を液体窒素温度近くに保持できる
ので、超電導リ−ド部の上下端温度差が液体窒素温度前
後に低下して伝導熱が一層少なくなり、僅かな量のヘリ
ウムガスで超電導リ−ド部を超電導状態に保持し，ジュ
−ル熱を零とすることができる。
【００１０】また、液体窒素容器と液体ヘリウム容器と
を可歪み熱良導体により熱的に結合し、この結合部に対
応する液体ヘリウム容器の外周面に結合された液体窒素
シ−ルドを冷却するよう構成すれば、液体窒素容器を電
流リードの冷却および真空断熱容器の断熱に兼用して真
空断熱容器の構造を簡素化することができる。
を可歪み熱良導体により熱的に結合し、この結合部に対
応する液体ヘリウム容器の外周面に結合された液体窒素
シ−ルドを冷却するよう構成すれば、液体窒素容器を電
流リードの冷却および真空断熱容器の断熱に兼用して真
空断熱容器の構造を簡素化することができる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明する
。図１はこの発明の実施例になる超電導マグネット装置
を簡略化して示す断面図であり、従来の装置と同じ部分
には同一参照符号を用いることにより、重複した説明を
省略する。図において、真空槽２Ａとその内側の液体ヘ
リウム容器３とが蓋板６で気密に結合されて高真空空間
２Ｂを形成する真空断熱容器２は、液体ヘリウム容器３
内に液体ヘリウム８に浸漬された超電導コイル１を備え
、また液体ヘリウム容器３の上部には蓋板６に図示しな
い断熱支持材を介して支持された液体窒素容器１４を備
え、注入口１４Ａから液体窒素９が補給される。電流リ
ード５０は中空の中間フランジ５３を介して連結された
電気的良導体からなる常電導リ−ド部５１と、酸化物系
超電導導体からなる超電導リ−ド部５２とで構成され、
超電導リ−ド部５２の下端は超電導コイル１に導電接続
され、常電導リ−ド部５１が蓋板６に図示しない絶縁材
を介して気密に支持される。
。図１はこの発明の実施例になる超電導マグネット装置
を簡略化して示す断面図であり、従来の装置と同じ部分
には同一参照符号を用いることにより、重複した説明を
省略する。図において、真空槽２Ａとその内側の液体ヘ
リウム容器３とが蓋板６で気密に結合されて高真空空間
２Ｂを形成する真空断熱容器２は、液体ヘリウム容器３
内に液体ヘリウム８に浸漬された超電導コイル１を備え
、また液体ヘリウム容器３の上部には蓋板６に図示しな
い断熱支持材を介して支持された液体窒素容器１４を備
え、注入口１４Ａから液体窒素９が補給される。電流リ
ード５０は中空の中間フランジ５３を介して連結された
電気的良導体からなる常電導リ−ド部５１と、酸化物系
超電導導体からなる超電導リ−ド部５２とで構成され、
超電導リ−ド部５２の下端は超電導コイル１に導電接続
され、常電導リ−ド部５１が蓋板６に図示しない絶縁材
を介して気密に支持される。
【００１２】常電導リ−ド部５１はその内部に冷媒ガス
の通路を備え、中間フランジ５３が連通管１５を介して
液体窒素容器１４に連結されることにより、液体窒素容
器内の液体窒素９が気化した低温の窒素ガス９Ｇが常電
導リ−ド部内のガス通路を通って常温端子側の出口５１
Ｂから外部に放出されることにより、電流リードの冷却
が行われる。また、液体窒素容器１４はばね弾性を有す
る可歪み熱良導体１６により液体ヘリウム容器３の内壁
に熱的に結合されれる。さらに、液体ヘリウム容器を覆
う形で高真空空間２Ｂ内に配された液体窒素シ−ルド１
７が、可歪み熱良導体１６に対向する液体ヘリウム容器
３の外壁面に熱的に結合される。
の通路を備え、中間フランジ５３が連通管１５を介して
液体窒素容器１４に連結されることにより、液体窒素容
器内の液体窒素９が気化した低温の窒素ガス９Ｇが常電
導リ−ド部内のガス通路を通って常温端子側の出口５１
Ｂから外部に放出されることにより、電流リードの冷却
が行われる。また、液体窒素容器１４はばね弾性を有す
る可歪み熱良導体１６により液体ヘリウム容器３の内壁
に熱的に結合されれる。さらに、液体ヘリウム容器を覆
う形で高真空空間２Ｂ内に配された液体窒素シ−ルド１
７が、可歪み熱良導体１６に対向する液体ヘリウム容器
３の外壁面に熱的に結合される。
【００１３】上述の超電導マグネット装置では、常電導
リ−ド部５１の伝導熱およびジュ−ル熱は液体窒素容器
１４で気化した低温の窒素ガスとの熱交換により外部に
排熱され中間フランジ５３およびその近傍の温度が液体
窒素温度近くまで冷却される。したがって、超電導リ−
ド部５２の上下端温度差はほぼ液体窒素温度前後に低下
し、この温度低下と酸化物系超電導導体の低い熱伝導度
との相乗効果により超電導コイル１側への侵入熱が大幅
に減るので、高価な液体ヘリウム８の消費を安価な液体
窒素の消費に置き換え、超電導マグネット装置のランニ
ングコストを低減することができる。
リ−ド部５１の伝導熱およびジュ−ル熱は液体窒素容器
１４で気化した低温の窒素ガスとの熱交換により外部に
排熱され中間フランジ５３およびその近傍の温度が液体
窒素温度近くまで冷却される。したがって、超電導リ−
ド部５２の上下端温度差はほぼ液体窒素温度前後に低下
し、この温度低下と酸化物系超電導導体の低い熱伝導度
との相乗効果により超電導コイル１側への侵入熱が大幅
に減るので、高価な液体ヘリウム８の消費を安価な液体
窒素の消費に置き換え、超電導マグネット装置のランニ
ングコストを低減することができる。
【００１４】また、超電導リ−ド部の伝導熱が減ること
により、超電導リ−ド部５２を低温のヘリウムガス雰囲
気中で酸化物系超電導導体の臨界温度に保ち、そのジュ
−ル熱を零にすることができる。すなわち、超電導リ−
ド部５２は低熱伝導度の心材の表面に線状またはリボン
状の酸化物系超電導導体を支持した構造とし、低温のヘ
リウムガス雰囲気中で酸化物系超電導導体を直接冷却す
る構造としてよく、この場合熱交換を終わったヘリウム
ガスは蓋板６に設けた出口から外部に排出するとともに
、超電導リ−ド部の下端を液体ヘリウム内に挿入して超
電導コイル１に接続してよい。また、上記超電導リ−ド
部の外側を外管で覆ってヘリウムガスの冷却通路を形成
するよう構成してもよい。
により、超電導リ−ド部５２を低温のヘリウムガス雰囲
気中で酸化物系超電導導体の臨界温度に保ち、そのジュ
−ル熱を零にすることができる。すなわち、超電導リ−
ド部５２は低熱伝導度の心材の表面に線状またはリボン
状の酸化物系超電導導体を支持した構造とし、低温のヘ
リウムガス雰囲気中で酸化物系超電導導体を直接冷却す
る構造としてよく、この場合熱交換を終わったヘリウム
ガスは蓋板６に設けた出口から外部に排出するとともに
、超電導リ−ド部の下端を液体ヘリウム内に挿入して超
電導コイル１に接続してよい。また、上記超電導リ−ド
部の外側を外管で覆ってヘリウムガスの冷却通路を形成
するよう構成してもよい。
【００１５】さらに、液体窒素容器１４を液体ヘリウム
容器３の上部に内設し、かつふく射シ−ルド７を設けた
ことにより、蓋板６からの侵入熱を抑制できるとともに
、液体窒素容器１４を可歪み熱良導体１６により液体ヘ
リウム容器１４に熱的に結合し、その外側に伝熱結合し
た液体窒素シ−ルドを冷却するよう構成したことにより
、従来高真空空間に液体ヘリウム容器を覆う形で設けて
いた大型の液体窒素容器４を、例えば薄い銅板からなる
液体窒素シ−ルド１７に置き換え、液体窒素容器を電流
リードの冷却と真空断熱容器の断熱に兼用することがで
きるので、真空断熱容器の構造を簡素化し、かつ高真空
空間２Ｂの厚みを縮小できる利点が得られる。
容器３の上部に内設し、かつふく射シ−ルド７を設けた
ことにより、蓋板６からの侵入熱を抑制できるとともに
、液体窒素容器１４を可歪み熱良導体１６により液体ヘ
リウム容器１４に熱的に結合し、その外側に伝熱結合し
た液体窒素シ−ルドを冷却するよう構成したことにより
、従来高真空空間に液体ヘリウム容器を覆う形で設けて
いた大型の液体窒素容器４を、例えば薄い銅板からなる
液体窒素シ−ルド１７に置き換え、液体窒素容器を電流
リードの冷却と真空断熱容器の断熱に兼用することがで
きるので、真空断熱容器の構造を簡素化し、かつ高真空
空間２Ｂの厚みを縮小できる利点が得られる。
【００１６】
【発明の効果】この発明は前述のように、常電導リ−ド
部および酸化物系超電導導体からなる超電導リ−ド部と
からなる電流リードの常電導リ−ド部内に、液体ヘリウ
ム容器の上部に内設された液体窒素容器で気化した低温
の窒素ガスを連通管を介して通流するよう構成したこと
により、常電導リ−ド部の伝導熱およびジュ−ル熱の大
部分を安価な液体窒素の気化ガスによって冷却し、常電
導リ−ド部の下端部分の温度を液体窒素温度近くに保持
できるので、超電導リ−ド部の上下端温度差が大幅に減
少してその伝導熱が一層減り、僅かな量のヘリウムガス
で超電導リ−ド部を超電導状態とし，そのジュ−ル熱を
零とすることができる。したがって、従来超電導リ−ド
部を酸化物系超電導導体の臨界温度以下に保持するため
に、常電導リ−ド部からの侵入熱の冷却に必要とした多
量の低温のヘリウムガスを、安価な液体窒素の気化ガス
に置き換え、高価な液体ヘリウムの消費量を低減できる
ランニングコストの低い超電導マグネット装置を提供す
ることができる。
部および酸化物系超電導導体からなる超電導リ−ド部と
からなる電流リードの常電導リ−ド部内に、液体ヘリウ
ム容器の上部に内設された液体窒素容器で気化した低温
の窒素ガスを連通管を介して通流するよう構成したこと
により、常電導リ−ド部の伝導熱およびジュ−ル熱の大
部分を安価な液体窒素の気化ガスによって冷却し、常電
導リ−ド部の下端部分の温度を液体窒素温度近くに保持
できるので、超電導リ−ド部の上下端温度差が大幅に減
少してその伝導熱が一層減り、僅かな量のヘリウムガス
で超電導リ−ド部を超電導状態とし，そのジュ−ル熱を
零とすることができる。したがって、従来超電導リ−ド
部を酸化物系超電導導体の臨界温度以下に保持するため
に、常電導リ−ド部からの侵入熱の冷却に必要とした多
量の低温のヘリウムガスを、安価な液体窒素の気化ガス
に置き換え、高価な液体ヘリウムの消費量を低減できる
ランニングコストの低い超電導マグネット装置を提供す
ることができる。
【００１７】また、液体窒素容器と液体ヘリウム容器と
を可歪み熱良導体により熱的に結合し、この結合部に対
応する液体ヘリウム容器の外周面に結合された液体窒素
シ−ルドを冷却するよう構成すれば、従来高真空空間内
に液体ヘリウム容器を覆う形で設けていた大型の液体窒
素容器４を、例えば薄い銅板からなる液体窒素シ−ルド
に置き換え、液体窒素容器を電流リードの冷却と真空断
熱容器の断熱とに兼用することができるので、真空断熱
容器の構造を簡素化し、高真空空間の厚みを縮小できる
利点が得られる。
を可歪み熱良導体により熱的に結合し、この結合部に対
応する液体ヘリウム容器の外周面に結合された液体窒素
シ−ルドを冷却するよう構成すれば、従来高真空空間内
に液体ヘリウム容器を覆う形で設けていた大型の液体窒
素容器４を、例えば薄い銅板からなる液体窒素シ−ルド
に置き換え、液体窒素容器を電流リードの冷却と真空断
熱容器の断熱とに兼用することができるので、真空断熱
容器の構造を簡素化し、高真空空間の厚みを縮小できる
利点が得られる。
【図１】この発明の実施例になる超電導マグネット装置
を簡略化して示す断面図
を簡略化して示す断面図
【図２】従来の超電導マグネット装置を簡略化して示す
断面図
断面図
１ 超電導コイル
２ 真空断熱容器
２Ａ 真空槽
２Ｂ 高真空空間
３ 液体ヘリウム容器
４ 液体窒素容器
５ 電流リード
６ 蓋板
８ 液体ヘリウム
８Ｇ ヘリウムガス
９ 液体窒素
９Ｇ 窒素ガス
１４ 液体窒素容器
１５ 連通管
１６ 可歪み熱良導体
１７ 液体窒素シ−ルド
５０ 電流リード
５１ 常電導リ−ド部
５２ 超電導リ−ド部
５３ 中間フランジ
５５ 常温端子
Claims (2)
- 【請求項１】真空断熱容器の液体ヘリウム容器内に液体
ヘリウムに浸漬した状態で収納された超電導コイルと、
前記液体ヘリウム容器に上方より挿入されて前記超電導
コイルに電流を通流する電流リードとを有するものにお
いて、前記電流リードが中間フランジを介して連結され
た常電導リ−ド部および酸化物系超電導導体からなる超
電導リ−ド部とからなり、前記液体ヘリウム容器の上部
に内設された液体窒素容器と前記常電導リ−ド部とが連
通管で相互に連結され、前記液体窒素容器で気化した低
温の窒素ガスを前記常電導リ−ド部内に通流するよう形
成してなることを特徴とする超電導マグネット装置。 - 【請求項２】液体窒素容器と液体ヘリウム容器とが可歪
み熱良導体により熱的に結合され、これに対向する液体
ヘリウム容器の外壁面に熱的に結合された液体窒素シ−
ルドを冷却するよう形成してなることを特徴とする請求
項１記載の超電導マグネット装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101062A JPH04332105A (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 超電導マグネット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101062A JPH04332105A (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 超電導マグネット装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04332105A true JPH04332105A (ja) | 1992-11-19 |
Family
ID=14290629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3101062A Pending JPH04332105A (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 超電導マグネット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04332105A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105190343A (zh) * | 2013-03-14 | 2015-12-23 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于超导磁体系统的气体流量减少的电引线 |
| 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 |
-
1991
- 1991-05-07 JP JP3101062A patent/JPH04332105A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105190343A (zh) * | 2013-03-14 | 2015-12-23 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于超导磁体系统的气体流量减少的电引线 |
| JP2016516297A (ja) * | 2013-03-14 | 2016-06-02 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 超電導マグネットシステムのための削減ガスフロー導電性リード |
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0596249B1 (en) | Compact superconducting magnet system free from liquid helium | |
| JPH07142237A (ja) | 超電導磁石装置 | |
| US5991647A (en) | Thermally shielded superconductor current lead | |
| US4754249A (en) | Current lead structure for superconducting electrical apparatus | |
| JPH04332105A (ja) | 超電導マグネット装置 | |
| JP2952552B2 (ja) | 超電導機器用電流リード | |
| JPH08248001A (ja) | 磁場下物性測定装置 | |
| JP2004111581A (ja) | 超電導マグネット装置 | |
| JPH11112043A (ja) | 超電導装置用電流リード | |
| JP3120482B2 (ja) | 超電導磁石装置の電流リード | |
| JP2581283B2 (ja) | 超電導コイル用電流リード | |
| JP2515813B2 (ja) | 超電導機器用電流リ−ド | |
| JP2008130860A (ja) | 超電導装置および電流リード | |
| JPH08236342A (ja) | 熱電冷却型パワーリード | |
| JPH07131079A (ja) | 高温超電導体電流リード | |
| JP3316986B2 (ja) | 超電導装置用電流リード | |
| JPH10247532A (ja) | 超電導装置用電流リード | |
| JPH11204324A (ja) | 超電導装置 | |
| JPH0955545A (ja) | 超電導装置用電流リード | |
| JP3339118B2 (ja) | 超電導装置の電流リード | |
| JPH06231951A (ja) | 超電導磁石の電流リード | |
| JPH0794319A (ja) | 電流リード装置 | |
| JPH11297524A (ja) | 超電導装置用電流リード | |
| JP2000091651A (ja) | 超電導電流リード | |
| JPH051048Y2 (ja) |