JPH04350979A - クライオスタットの計測用リード線 - Google Patents
クライオスタットの計測用リード線Info
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- JPH04350979A JPH04350979A JP3124117A JP12411791A JPH04350979A JP H04350979 A JPH04350979 A JP H04350979A JP 3124117 A JP3124117 A JP 3124117A JP 12411791 A JP12411791 A JP 12411791A JP H04350979 A JPH04350979 A JP H04350979A
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- lead wire
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- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
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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】本発明は、超電導マグネット装置
を実施対象としたクライオスタットの計測用リード線に
関する。
を実施対象としたクライオスタットの計測用リード線に
関する。
【０００２】
【従来の技術】頭記した超電導マグネット装置は、超電
導マグネットを液体ヘリウムの寒剤に浸漬して低温容器
内に収納し、超電導状態（冷却温度４．２Ｋ）を保持し
て運転するようにしたものである。ここで、低温容器は
液体ヘリウムを収容したヘリウム容器，輻射シールド，
真空容器からなる多重構造の容器であり、ここで輻射シ
ールドは低温容器に装備した冷凍機により２０〜８０Ｋ
程度の極低温に冷却されている。また、低温容器内の中
央部には、ヘリウム容器，輻射シールド，真空容器の間
に配備したベローズなどで仕切ったサービスポートが画
成されており、その頂部に備えた上蓋を貫通してヘリウ
ム供給管，超電導マグネットの給電用リード，および容
器内に配備した温度計（抵抗温度計），ヘリウム液面計
（超電導線の抵抗温度計）などの各種計測センサの信号
出力線である計測用リード線が配管，配線されている。
導マグネットを液体ヘリウムの寒剤に浸漬して低温容器
内に収納し、超電導状態（冷却温度４．２Ｋ）を保持し
て運転するようにしたものである。ここで、低温容器は
液体ヘリウムを収容したヘリウム容器，輻射シールド，
真空容器からなる多重構造の容器であり、ここで輻射シ
ールドは低温容器に装備した冷凍機により２０〜８０Ｋ
程度の極低温に冷却されている。また、低温容器内の中
央部には、ヘリウム容器，輻射シールド，真空容器の間
に配備したベローズなどで仕切ったサービスポートが画
成されており、その頂部に備えた上蓋を貫通してヘリウ
ム供給管，超電導マグネットの給電用リード，および容
器内に配備した温度計（抵抗温度計），ヘリウム液面計
（超電導線の抵抗温度計）などの各種計測センサの信号
出力線である計測用リード線が配管，配線されている。
【０００３】ここで、前記した計測用リード線について
、従来では銅線が使用されており、かつ銅線を伝熱媒体
として外部（常温側）から容器内の極低温部に侵入する
熱を遮断するために、銅線の途中箇所を結束して伝熱部
材に取付けて低温容器の輻射シールドへ伝熱的に結合し
、リード線を伝わって外部から伝熱する熱を輻射シール
ドへ逃がしてヘリウム容器に侵入するのを防ぐような手
段が採られている。
、従来では銅線が使用されており、かつ銅線を伝熱媒体
として外部（常温側）から容器内の極低温部に侵入する
熱を遮断するために、銅線の途中箇所を結束して伝熱部
材に取付けて低温容器の輻射シールドへ伝熱的に結合し
、リード線を伝わって外部から伝熱する熱を輻射シール
ドへ逃がしてヘリウム容器に侵入するのを防ぐような手
段が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、超電導マグ
ネット装置などでは、超電導マグネットの運転状態，ヘ
リウムの液面を監視するために低温容器内にはマグネッ
トの各部温度を測定する多数個の温度計，および液面計
が配備れさており、したがってこれら計測センサに接続
してサービスポート内に配線した計測用リードの数も数
十本にも及ぶことになる。しかも、従来は計測用リード
線として伝熱性の高い銅線を用いているため、その途中
箇所を輻射シールドへ伝熱結合して熱侵入を防ぐ手段を
講じたとしても、なおかなりの熱がリード線自身を伝わ
って外部からヘリウム容器に侵入する。このために液体
ヘリウムの蒸発が多くなり、結果として高価な液体ヘリ
ウムの消費量が増えてクライオスタットのランニングコ
ストを高くする。
ネット装置などでは、超電導マグネットの運転状態，ヘ
リウムの液面を監視するために低温容器内にはマグネッ
トの各部温度を測定する多数個の温度計，および液面計
が配備れさており、したがってこれら計測センサに接続
してサービスポート内に配線した計測用リードの数も数
十本にも及ぶことになる。しかも、従来は計測用リード
線として伝熱性の高い銅線を用いているため、その途中
箇所を輻射シールドへ伝熱結合して熱侵入を防ぐ手段を
講じたとしても、なおかなりの熱がリード線自身を伝わ
って外部からヘリウム容器に侵入する。このために液体
ヘリウムの蒸発が多くなり、結果として高価な液体ヘリ
ウムの消費量が増えてクライオスタットのランニングコ
ストを高くする。
【０００５】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、常温側の外部から低温容器内への熱侵入を最小
限に抑えつつ、各種計測センサの検出信号を外部の測定
装置へ支障なく伝送できるようにした計測用リード線，
並びにその配線構造を提供することを目的とする。
であり、常温側の外部から低温容器内への熱侵入を最小
限に抑えつつ、各種計測センサの検出信号を外部の測定
装置へ支障なく伝送できるようにした計測用リード線，
並びにその配線構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
り、計測用リード線に酸化物超電導線を用いることによ
り達成される。
り、計測用リード線に酸化物超電導線を用いることによ
り達成される。
【０００７】ここで、前記の酸化物超電導線は、酸化物
超電導体を芯線として安定化材，絶縁材を被覆したもの
である。また、低温容器内への熱侵入を遮断しつつ、し
かも酸化物超電導線の電気抵抗を低く抑えて計測センサ
の検出信号を伝送させるために、計測用リード線の途中
箇所を低温容器の輻射シールドに伝熱的に結合して配線
するのが好ましい。
超電導体を芯線として安定化材，絶縁材を被覆したもの
である。また、低温容器内への熱侵入を遮断しつつ、し
かも酸化物超電導線の電気抵抗を低く抑えて計測センサ
の検出信号を伝送させるために、計測用リード線の途中
箇所を低温容器の輻射シールドに伝熱的に結合して配線
するのが好ましい。
【０００８】
【作用】酸化物超電導体は熱伝導率が低く、超電導状態
でも銅材に比べて熱伝導率が約１／１００以下である。 また、超電導状態になる臨界温度は合金系の超電導体に
比べて高く、液体窒素温度（約−２００℃）程度で超電
導状態になる。したがって、計測用リード線として酸化
物超電導線を採用することにより、リード線を通じて低
温容器内に侵入する熱が僅少となり、従来採用されてい
た銅材のリード線と比べて大幅に減少する。しかも、低
温容器内のサービスポートに配線した酸化物超電導線の
途中箇所を低温容器の輻射シールド（冷凍機で液体窒素
温度程度に冷却されている）へ伝熱的に結合することに
より、リード線の大半域が超電導状態となるので、計測
センサの検出信号を支障なく伝送できる。
でも銅材に比べて熱伝導率が約１／１００以下である。 また、超電導状態になる臨界温度は合金系の超電導体に
比べて高く、液体窒素温度（約−２００℃）程度で超電
導状態になる。したがって、計測用リード線として酸化
物超電導線を採用することにより、リード線を通じて低
温容器内に侵入する熱が僅少となり、従来採用されてい
た銅材のリード線と比べて大幅に減少する。しかも、低
温容器内のサービスポートに配線した酸化物超電導線の
途中箇所を低温容器の輻射シールド（冷凍機で液体窒素
温度程度に冷却されている）へ伝熱的に結合することに
より、リード線の大半域が超電導状態となるので、計測
センサの検出信号を支障なく伝送できる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。まず、図１はクライオスタット全体の構成図であり
、図において、１は超電導マグネット、２は超電導マグ
ネット１を収納したヘリウム容器、３はヘリウム容器に
収容した液体ヘリウム、４，５はヘリウム容器２を包囲
した内外二重の輻射シールド、６は最外周の真空容器で
あり、前記の輻射シールド４，５は図示されてない２段
式冷凍機によりそれぞれ温度２０Ｋ，８０Ｋ程度に冷却
される。また、かかる低温容器の内部中央にはヘリウム
容器２，輻射シールド４，５および真空容器６の間にま
たがって設けたベローズ７によりサービスポート８が画
成されており、さらにサービスポート８は真空容器６の
上面に備えた上蓋９で閉塞されている。一方、ヘリウム
容器２の内部には超電導マグネット１の各部温度を測定
する温度計１０，液体ヘリウム４の液面を測定する液面
計１１などの各種計測センサを備えており、これらセン
サにそれぞれ一端を接続した多数本の計測用リード線１
２がサービスポート８を通じて上蓋９に設置したハーメ
チック式の外部導出端子１３との間に配線されている。 なお外部導出端子１３と計測装置との間には通常の銅線
を用いたリード線が配線してある。
る。まず、図１はクライオスタット全体の構成図であり
、図において、１は超電導マグネット、２は超電導マグ
ネット１を収納したヘリウム容器、３はヘリウム容器に
収容した液体ヘリウム、４，５はヘリウム容器２を包囲
した内外二重の輻射シールド、６は最外周の真空容器で
あり、前記の輻射シールド４，５は図示されてない２段
式冷凍機によりそれぞれ温度２０Ｋ，８０Ｋ程度に冷却
される。また、かかる低温容器の内部中央にはヘリウム
容器２，輻射シールド４，５および真空容器６の間にま
たがって設けたベローズ７によりサービスポート８が画
成されており、さらにサービスポート８は真空容器６の
上面に備えた上蓋９で閉塞されている。一方、ヘリウム
容器２の内部には超電導マグネット１の各部温度を測定
する温度計１０，液体ヘリウム４の液面を測定する液面
計１１などの各種計測センサを備えており、これらセン
サにそれぞれ一端を接続した多数本の計測用リード線１
２がサービスポート８を通じて上蓋９に設置したハーメ
チック式の外部導出端子１３との間に配線されている。 なお外部導出端子１３と計測装置との間には通常の銅線
を用いたリード線が配線してある。
【００１０】また、前記の計測用リード線１２は、図２
に示すように酸化物超電導体１４を芯線としてその周囲
に銀，銅材などの安定化材１５，および絶縁被覆１６を
施した酸化物超電導線が採用され、さらに、該リード線
１２は、図１で示すようにその途中箇所が伝熱部材１７
を介して低温容器の輻射シールド４，５に開口縁部へ伝
熱的に結合支持されている。この伝熱部材１７の構造は
図３に示すごとくであり、リード線１２は良伝熱性の銅
材で作られた二分割構造の支持体の間に伝熱グリースな
どを塗布してボルトにより挟持締結されており、かつ該
伝熱部材１７は輻射シールド４，５に伝熱的に取付けて
ある。
に示すように酸化物超電導体１４を芯線としてその周囲
に銀，銅材などの安定化材１５，および絶縁被覆１６を
施した酸化物超電導線が採用され、さらに、該リード線
１２は、図１で示すようにその途中箇所が伝熱部材１７
を介して低温容器の輻射シールド４，５に開口縁部へ伝
熱的に結合支持されている。この伝熱部材１７の構造は
図３に示すごとくであり、リード線１２は良伝熱性の銅
材で作られた二分割構造の支持体の間に伝熱グリースな
どを塗布してボルトにより挟持締結されており、かつ該
伝熱部材１７は輻射シールド４，５に伝熱的に取付けて
ある。
【００１１】かかる構成により、超電導マグネット１の
運転時には温度計１０，液面計１１などの計測センサの
検出信号が酸化物超電導線としての計測用リード線１２
を経由して外部の測定装置に伝送される。また、この状
態ではリード線１２の途中箇所が伝熱部材１７を介して
輻射シールド４，５側から液体窒素温度程度に冷却され
るので、この部分から先の範囲（ヘリウム容器側）で酸
化物超電導線が超電導状態となる。これにより、リード
線１２の電気抵抗は低くなるので、計測センサの検出信
号がリード線１２を通じて支障なく外部の測定装置へ伝
送される。しかも、酸化物超電導線は超電導状態におい
ても熱伝導率が低いので、リード線１２を伝わって常温
側からヘリウム容器２に伝熱する侵入熱が僅少に抑えら
れる。
運転時には温度計１０，液面計１１などの計測センサの
検出信号が酸化物超電導線としての計測用リード線１２
を経由して外部の測定装置に伝送される。また、この状
態ではリード線１２の途中箇所が伝熱部材１７を介して
輻射シールド４，５側から液体窒素温度程度に冷却され
るので、この部分から先の範囲（ヘリウム容器側）で酸
化物超電導線が超電導状態となる。これにより、リード
線１２の電気抵抗は低くなるので、計測センサの検出信
号がリード線１２を通じて支障なく外部の測定装置へ伝
送される。しかも、酸化物超電導線は超電導状態におい
ても熱伝導率が低いので、リード線１２を伝わって常温
側からヘリウム容器２に伝熱する侵入熱が僅少に抑えら
れる。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によればクラ
イオスタットの低温容器内に配線した計測用リード線を
酸化物超電導線としたことにより、該リード線自身を伝
熱媒体として外部の常温側から低温容器内の極低温部へ
伝熱する侵入熱を僅少に抑制できる。これにより、超電
導マグネットなどの超電導機器を冷却する液体ヘリウム
の消費量を低減してクライオスタットを経済的に運転す
ることができる。また、酸化物超電導線のリード線の途
中箇所を、冷凍機により冷却される低温容器の輻射シー
ルドへ伝熱的に結合したことにより、侵入熱に対する遮
熱効果がより一層向上するほか、酸化物超電導線自身を
超電導状態に保持して計測センサの検出信号を支障なく
伝送できる。
イオスタットの低温容器内に配線した計測用リード線を
酸化物超電導線としたことにより、該リード線自身を伝
熱媒体として外部の常温側から低温容器内の極低温部へ
伝熱する侵入熱を僅少に抑制できる。これにより、超電
導マグネットなどの超電導機器を冷却する液体ヘリウム
の消費量を低減してクライオスタットを経済的に運転す
ることができる。また、酸化物超電導線のリード線の途
中箇所を、冷凍機により冷却される低温容器の輻射シー
ルドへ伝熱的に結合したことにより、侵入熱に対する遮
熱効果がより一層向上するほか、酸化物超電導線自身を
超電導状態に保持して計測センサの検出信号を支障なく
伝送できる。
【図１】本発明の実施例によるクライオスタット全体の
構成断面図
構成断面図
【図２】図１における計測用リード線に採用した酸化物
超電導線の構造断面図
超電導線の構造断面図
【図３】図１における伝熱部材の構造図
１ 超電導マグネット
２ ヘリウム容器
３ 液体ヘリウム
４ 輻射シールド
５ 輻射シールド
６ 真空容器
８ サービスポート
１０ 温度計
１１ 液面計
１２ 計測用リード線
１４ 酸化物超電導体
１５ 安定化材
１６ 絶縁被覆
１７ 伝熱部材
Claims (3)
- 【請求項１】超電導マグネット装置などを対象としたク
ライオスタットの計測用リード線であり、超電導機器を
収納したヘリウム容器， 輻射シールド，真空容器の組
合わせからなる多重構造の低温容器に対し、該低温容器
のサービスポートを通じて容器内に配備した各種計測セ
ンサと外部導出端子との間に計測用リード線を配線した
ものにおいて、当該計測用リード線に酸化物超電導線を
用いたことを特徴とするクライオスタットの計測用リー
ド線。 - 【請求項２】請求項１記載の計測用リード線において、
酸化物超電導線が酸化物超電導体を芯線として安定化材
，絶縁材を被覆したものであることを特徴とするクライ
オスタットの計測用リード線。 - 【請求項３】請求項１記載の計測用リード線において、
計測用リード線の途中箇所を低温容器の輻射シールドに
伝熱的に結合したことを特徴とするクライオスタットの
計測用リード線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3124117A JPH04350979A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | クライオスタットの計測用リード線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3124117A JPH04350979A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | クライオスタットの計測用リード線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04350979A true JPH04350979A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=14877348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3124117A Pending JPH04350979A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | クライオスタットの計測用リード線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04350979A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7127906B2 (en) * | 2003-06-20 | 2006-10-31 | Sagem, Sa | Cooled photosensitive cell |
| EP1794427A2 (en) * | 2004-10-01 | 2007-06-13 | Federal-Mogul Powertrain, Inc. | Wiring harness with integrated component heat shield |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP3124117A patent/JPH04350979A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7127906B2 (en) * | 2003-06-20 | 2006-10-31 | Sagem, Sa | Cooled photosensitive cell |
| EP1794427A2 (en) * | 2004-10-01 | 2007-06-13 | Federal-Mogul Powertrain, Inc. | Wiring harness with integrated component heat shield |
| EP1794427A4 (en) * | 2004-10-01 | 2010-01-06 | Federal Mogul Powertrain Inc | CABLE TREE WITH INTEGRATED COMPONENT HEAT PLATE |
| EP2461002A1 (en) * | 2004-10-01 | 2012-06-06 | Federal-Mogul Powertrain, Inc. | Wiring harness with integrated component heat shield |
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