JPH04576B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH04576B2 JPH04576B2 JP61023991A JP2399186A JPH04576B2 JP H04576 B2 JPH04576 B2 JP H04576B2 JP 61023991 A JP61023991 A JP 61023991A JP 2399186 A JP2399186 A JP 2399186A JP H04576 B2 JPH04576 B2 JP H04576B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid nitrogen
- electrical resistance
- radiation shield
- cryogenic container
- high electrical
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 31
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 8
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 8
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は極低温容器、特に、真空断熱構造を
有し、その真空部分に液体窒素輻射シールドが設
けられている極低温容器に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a cryogenic container, and particularly to a cryogenic container having a vacuum insulation structure and having a liquid nitrogen radiation shield in its vacuum part. .
図は例えば特開昭60−147000号公報に示されて
いる従来の極低温容器に示す断面図である。
The figure is a sectional view of a conventional cryogenic container disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 147000/1983.
図において、符号１は超電導コイル、２は液体
ヘリウムを収容する液体ヘリウム槽、３は銅材料
で構成されている液体窒素輻射シールド、４は真
空槽、５は真空領域、６は液体ヘリウム、７は液
体窒素、８は超電導コイル１を吊り下げ支持する
支持構造体である。 In the figure, numeral 1 is a superconducting coil, 2 is a liquid helium tank containing liquid helium, 3 is a liquid nitrogen radiation shield made of copper material, 4 is a vacuum chamber, 5 is a vacuum region, 6 is liquid helium, 7 8 is liquid nitrogen, and 8 is a support structure that suspends and supports the superconducting coil 1.
液体ヘリウム槽２は、真空領域５により真空槽
４外に対して真空断熱されることによつて、極低
温に保持されている。液体窒素輻射シールド３
は、真空領域５に設けられて、真空槽４の壁部か
らの輻射熱をさえぎり、液体ヘリウム槽２内の保
冷効果を高めるためのものである。 The liquid helium tank 2 is kept at an extremely low temperature by being vacuum insulated from the outside of the vacuum tank 4 by a vacuum region 5. Liquid nitrogen radiation shield 3
is provided in the vacuum region 5 to block radiant heat from the wall of the vacuum chamber 4 and enhance the cooling effect within the liquid helium chamber 2.
次に、上記のように構成されている従来の極低
温容器の動作について説明する。 Next, the operation of the conventional cryogenic container configured as described above will be explained.
超電導コイル１を急速に通電したり、あるい
は、通電を遮断すると、これに伴つて、周囲の金
属体には渦電流が誘起される。 When the superconducting coil 1 is rapidly energized or de-energized, eddy currents are induced in the surrounding metal bodies.
通常、液体ヘリウム槽２や真空槽４は、電気抵
抗が大きなオーステナイト系ステンレス鋼材料で
構成されているために、これらに発生する渦電流
は小さく、通常問題にならない。 Normally, the liquid helium tank 2 and the vacuum tank 4 are made of austenitic stainless steel material with high electrical resistance, so the eddy currents generated therein are small and usually do not pose a problem.
しかし、これに対して、液体窒素輻射シールド
３は、通常伝熱性を良くするために、鋼材料を使
用しているので、極低温容器を構成する構造のう
ち、最も大きな渦電流が誘起される。 However, on the other hand, the liquid nitrogen radiation shield 3 usually uses steel material to improve heat transfer, so the largest eddy current is induced among the structures that make up the cryogenic container. .
このように、渦電流が液体窒素輻射シールド３
に流れると、超電導コイル１に流れる電流との相
互作用により、超電導コイル１と液体窒素輻射シ
ールド３には電磁力が発生する。 In this way, eddy currents can cause liquid nitrogen radiation shield 3
, an electromagnetic force is generated in the superconducting coil 1 and the liquid nitrogen radiation shield 3 due to interaction with the current flowing in the superconducting coil 1 .
従来の極低温容器においては、上記のように、
通電によつて渦電流が生じ、電磁力が発生する
が、液体窒素輻射シールド３は強固な支持がなさ
れにくいため、上記の電磁力によつて過大な応力
が液体窒素輻射シールド３に発生し、極端な場合
には破壊に到り、また、超電導コイル１の支持構
造体８にも過大な力が加わつて損傷に到るなどの
問題点があつた。
In conventional cryogenic containers, as mentioned above,
When energized, an eddy current is generated and an electromagnetic force is generated, but since the liquid nitrogen radiation shield 3 is difficult to be supported firmly, excessive stress is generated in the liquid nitrogen radiation shield 3 due to the above electromagnetic force. In extreme cases, this may lead to destruction, and excessive force may also be applied to the support structure 8 of the superconducting coil 1, resulting in damage.
この発明は、上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、渦電流を低減し、もつて、
液体窒素輻射シールドや超電導コイルの支持構造
体に生ずる応力を低減して、安全性の高い極低温
容器を得ることを目的としている。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and reduces eddy currents.
The aim is to reduce the stress generated in the liquid nitrogen radiation shield and the support structure of the superconducting coil to obtain a highly safe cryogenic container.
この発明に係る極低温容器は、液体窒素輻射シ
ールドの少なくとも主要部分を高電気抵抗材料に
よつて構成することにより、超電導コイルに急速
に通電したり、あるいは、通電を遮断するときの
渦電流を低減し、これによつて生ずる周辺金属体
の発生応力を低減するようにしている。
The cryogenic container according to the present invention has at least the main part of the liquid nitrogen radiation shield made of a high electrical resistance material, so that it is possible to rapidly energize the superconducting coil or to prevent eddy currents when the energization is interrupted. This reduces the stress generated in the surrounding metal bodies.
この発明の極低温容器では、液体窒素輻射シー
ルドを高電気抵抗材料で構成しているので、超電
導コイルへの急速な通電や通電の遮断に際して
も、他の部分と同程度の低い渦電流しか生せず、
従つて、大きな電磁力は発生しない。
In the cryogenic container of this invention, the liquid nitrogen radiation shield is made of a high electrical resistance material, so even when the superconducting coil is rapidly energized or de-energized, only a low eddy current is generated, comparable to that of other parts. Without,
Therefore, no large electromagnetic force is generated.
以下、この発明をその一実施例により説明す
る。
This invention will be explained below by way of one embodiment.
装置の構造、構成等は、従来技術について説明
した図と同じであるので、図により、この実施例
を説明する。 Since the structure, configuration, etc. of the device are the same as those in the drawings explaining the prior art, this embodiment will be explained with reference to the drawings.
この発明の実施例では、図における液体窒素輻
射シールド３を、従来技術では銅材料によつて構
成されていたものを、高電気抵抗材料によつて構
成している点において、従来容器とは異なる。そ
して、この実施例では、この高電気抵抗材料とし
て安価で入手容易なオーステナイト系ステンレス
鋼、例えば、SUS304が適用されている。従つ
て、超電導コイル１の急速通電あるいは通電の遮
断により、超電導コイル１周辺の金属体には渦電
流が流れるが、例えば、周辺金属体がオーステナ
イト系ステンレス鋼SUS304で構成されているの
であれば、液体窒素温度におけるSUS304の電気
抵抗率が銅に比べて約50〜300倍であつて著しく
大きいために、SUS304に流れる渦電流は銅に比
べて上記比率に従つて小さくなり、従つて、この
実施例における液体窒素輻射シールド３を含む周
辺金属体に生ずる渦電流も小さく、その結果、渦
電流による電磁力も大幅に低減される。 The embodiment of the present invention differs from conventional containers in that the liquid nitrogen radiation shield 3 shown in the figure is made of a high electrical resistance material, whereas in the prior art it was made of copper material. . In this embodiment, an inexpensive and easily available austenitic stainless steel such as SUS304 is used as the high electrical resistance material. Therefore, when the superconducting coil 1 is rapidly energized or de-energized, an eddy current flows in the metal body around the superconducting coil 1. For example, if the surrounding metal body is made of austenitic stainless steel SUS304, Because the electrical resistivity of SUS304 at liquid nitrogen temperature is approximately 50 to 300 times larger than that of copper, the eddy current flowing through SUS304 becomes smaller in accordance with the above ratio compared to copper. The eddy currents generated in the surrounding metal body including the liquid nitrogen radiation shield 3 in the example are also small, and as a result, the electromagnetic force due to the eddy currents is also significantly reduced.
従つて、液体窒素輻射シールド３及び超電導コ
イルの支持構造体８に作用する力や発生する応力
も微弱であり、構造的に安全である。 Therefore, the force acting on the liquid nitrogen radiation shield 3 and the support structure 8 of the superconducting coil and the stress generated are weak and are structurally safe.
なお、上記実施例では液体窒素輻射シールド３
を高電気抵抗材料として、例えば、オーステナイ
ト系ステンレス鋼材料によつて構成したが、この
ようなオーステナイト系ステンレス鋼に限らず、
プラスチツク材料によつて構成してもよく、この
場合も、上記実施例と同様の効果を奏することが
できる。 In addition, in the above embodiment, the liquid nitrogen radiation shield 3
is made of, for example, austenitic stainless steel as a high electrical resistance material, but it is not limited to such austenitic stainless steel.
It may also be constructed of plastic material, and in this case as well, the same effects as in the above embodiment can be achieved.
更には、若干の渦電流の発生が許容できるなら
ば、できるだけ高い電気抵抗値を有する銅合金材
料によつて液体遮射シールド３を構成してもよ
く、その場合も、上記実施例に準ずる効果を得る
ことができる。 Furthermore, if the generation of a slight eddy current is acceptable, the liquid shield 3 may be constructed of a copper alloy material having as high an electrical resistance value as possible, and in that case as well, effects similar to those of the above embodiments can be obtained. can be obtained.
以上のように、この発明によれば、液体窒素輻
射シールドの少なくとも主要部分を高電気抵抗材
料によつて構成しているので、超電導コイルへの
急速な通電又は通電の遮断によつて生ずる渦電流
を低減でき、従つて、電磁力も低減できて、発生
する応力も小さい安全な極低温容器が得られる効
果を有している。
As described above, according to the present invention, at least the main portion of the liquid nitrogen radiation shield is made of a high electrical resistance material, so that eddy currents generated by rapid energization or interruption of energization to the superconducting coil can be avoided. This has the effect of reducing the electromagnetic force and providing a safe cryogenic container that generates less stress.
図は、この発明及び従来技術に用いる極低温容
器の構造を示す断面図である。
１…超電導コイル、２…液体ヘリウム槽、３…
液体窒素輻射シールド、４…真空槽、５…真空領
域、６…液体ヘリウム、７…液体窒素。
The figure is a sectional view showing the structure of a cryogenic container used in the present invention and the prior art. 1...Superconducting coil, 2...Liquid helium tank, 3...
Liquid nitrogen radiation shield, 4...vacuum chamber, 5...vacuum area, 6...liquid helium, 7...liquid nitrogen.
Claims (1)
輻射シールドを設けている極低温容器において、
該液体窒素輻射シールドの少なくとも主たる部分
が高電気抵抗材料によつて構成されていることを
特徴とする極低温容器。 ２ 高電気抵抗材料が、オーステナイト系ステン
レス鋼材料である特許請求の範囲第１項記載の極
低温容器。 ３ 高電気抵抗材料が電気抵抗値の高い銅合金材
料である特許請求の範囲第１項記載の極低温容
器。 ４ 高電気抵抗材料がプラスチツク材料である特
許請求の範囲第１項記載の極低温容器。[Claims] 1. In a cryogenic container having a vacuum insulation structure and having a liquid nitrogen radiation shield in the vacuum part,
A cryogenic container characterized in that at least a main portion of the liquid nitrogen radiation shield is made of a high electrical resistance material. 2. The cryogenic container according to claim 1, wherein the high electrical resistance material is an austenitic stainless steel material. 3. The cryogenic container according to claim 1, wherein the high electrical resistance material is a copper alloy material with a high electrical resistance value. 4. A cryogenic container according to claim 1, wherein the high electrical resistance material is a plastic material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023991A JPS62183503A (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Very low temperature container |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023991A JPS62183503A (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Very low temperature container |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62183503A JPS62183503A (en) | 1987-08-11 |
| JPH04576B2 true JPH04576B2 (en) | 1992-01-08 |
Family
ID=12126045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61023991A Granted JPS62183503A (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Very low temperature container |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62183503A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2816256B2 (en) * | 1991-03-25 | 1998-10-27 | 株式会社日立製作所 | Coil body |
| JP2539121B2 (en) * | 1991-09-19 | 1996-10-02 | 株式会社日立製作所 | Superconducting magnet |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59151946A (en) * | 1982-12-11 | 1984-08-30 | ブル−カ−・アナリユ−テイツシエ・メステヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | Electromagnet device for nmr tomography |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP61023991A patent/JPS62183503A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59151946A (en) * | 1982-12-11 | 1984-08-30 | ブル−カ−・アナリユ−テイツシエ・メステヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | Electromagnet device for nmr tomography |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62183503A (en) | 1987-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4688132A (en) | Superconducting magnet system for operation at 13k | |
| JPH0236504A (en) | Superconducting magnet device | |
| JPH04576B2 (en) | ||
| JPS63292610A (en) | Current supply lead for superconducting device | |
| JP3289932B2 (en) | Cryostat | |
| JP2539121B2 (en) | Superconducting magnet | |
| JPS58184775A (en) | Heat insulating container for superconductive magnet | |
| JP2836689B2 (en) | Magnet device | |
| JPH0622965Y2 (en) | Superconducting coil device | |
| JPS63239875A (en) | Superconducting shield | |
| JP2739159B2 (en) | Toroidal magnet | |
| JPH0622168B2 (en) | Radiant shield | |
| JPS60207306A (en) | Superconductive coil device | |
| JPH04277606A (en) | Superconductive magnet | |
| JPH0748418B2 (en) | Superconducting magnet | |
| JPH0570921B2 (en) | ||
| JPH0322683B2 (en) | ||
| JPH079844B2 (en) | Superconducting coil insulation support device | |
| JPH01278706A (en) | Superconducting magnet device | |
| JP2931168B2 (en) | Superconducting magnet device | |
| JPH08111310A (en) | Superconducting magnet | |
| JPS6367706A (en) | Cryostat | |
| JPH08264313A (en) | Cryogenic container | |
| JPH0256905A (en) | Superconducting magnet apparatus | |
| JPH0640530B2 (en) | Superconducting magnet for magnetic levitation train |