JPH07245426A - 超電導加速器用クライオスタット - Google Patents
超電導加速器用クライオスタットInfo
- Publication number
- JPH07245426A JPH07245426A JP6035835A JP3583594A JPH07245426A JP H07245426 A JPH07245426 A JP H07245426A JP 6035835 A JP6035835 A JP 6035835A JP 3583594 A JP3583594 A JP 3583594A JP H07245426 A JPH07245426 A JP H07245426A
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- JP
- Japan
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- tank
- superconductor
- vacuum container
- liquid helium
- temperature superconductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、熱伝導を減少して液体ヘリウムの
使用量を抑えることができるとともに、外部磁場への超
電導加速空洞への侵入を防いで超電導加速空洞内で加速
する荷電粒子及び加速する電界への影響を減少できるこ
とを主要な目的とする。 【構成】内部に超電導加速空洞(11)が配置されたＬＨｅ
槽(12)と、このＬＨｅ槽(12)の外側に配置された熱輻射
シールド板(14)と、前記ＬＨｅ槽(12)及び熱輻射シール
ド板(14)を収納する真空容器(15)とを具備し、前記ＬＨ
ｅ槽(12)の外表面に高温超電導体(13)を被覆するととも
に、前記真空容器(15)の内壁面に永久磁石(16)を取り付
け、前記高温超電導体(13)と永久磁石(16)間の反発力を
利用してＬＨｅ槽(12)を非接触で真空容器(15)から支持
することを特徴とする超電導加速器用クライオスタッ
ト。
使用量を抑えることができるとともに、外部磁場への超
電導加速空洞への侵入を防いで超電導加速空洞内で加速
する荷電粒子及び加速する電界への影響を減少できるこ
とを主要な目的とする。 【構成】内部に超電導加速空洞(11)が配置されたＬＨｅ
槽(12)と、このＬＨｅ槽(12)の外側に配置された熱輻射
シールド板(14)と、前記ＬＨｅ槽(12)及び熱輻射シール
ド板(14)を収納する真空容器(15)とを具備し、前記ＬＨ
ｅ槽(12)の外表面に高温超電導体(13)を被覆するととも
に、前記真空容器(15)の内壁面に永久磁石(16)を取り付
け、前記高温超電導体(13)と永久磁石(16)間の反発力を
利用してＬＨｅ槽(12)を非接触で真空容器(15)から支持
することを特徴とする超電導加速器用クライオスタッ
ト。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は超電導加速器用クライ
オスタットに関し、超電導機器に用いられるものであ
る。
オスタットに関し、超電導機器に用いられるものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、図４に示す超電導加速器用クライ
オスタットが知られている。図中の符番41は超電導加速
空洞であり、液体ヘリウム槽（ＬＨｅ槽）42内に配置さ
れている。このＬＨｅ槽42の外側には、熱輻射シールド
板43，鉄−ニッケル合金からなる磁気シールド板44が夫
々配置されている。ここで、磁気シールド板44を設ける
のは、超電導加速空洞41は、地磁気等の外部磁場の影響
を受けると、空洞の性能を評価するパラメータＱ値や荷
電粒子を加速する加速電界が低下し、よって外部磁場遮
蔽をするためである。前記超電導加速空洞41等の各部材
は、真空容器45内に収納されている。また、前記ＬＨｅ
槽42を支持するために、真空容器45とＬＨｅ層42間に支
持具46が両部材に接した状態で配置されている。
オスタットが知られている。図中の符番41は超電導加速
空洞であり、液体ヘリウム槽（ＬＨｅ槽）42内に配置さ
れている。このＬＨｅ槽42の外側には、熱輻射シールド
板43，鉄−ニッケル合金からなる磁気シールド板44が夫
々配置されている。ここで、磁気シールド板44を設ける
のは、超電導加速空洞41は、地磁気等の外部磁場の影響
を受けると、空洞の性能を評価するパラメータＱ値や荷
電粒子を加速する加速電界が低下し、よって外部磁場遮
蔽をするためである。前記超電導加速空洞41等の各部材
は、真空容器45内に収納されている。また、前記ＬＨｅ
槽42を支持するために、真空容器45とＬＨｅ層42間に支
持具46が両部材に接した状態で配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超電導加速器用クライオスタットでは、支持具46がＬＨ
ｅ槽42及び真空容器45の間で直結しているために、常温
の真空容器45部から極低温のＬＨｅ槽42部に向けて熱伝
導があり、侵入熱量が増し、液体ヘリウムの消費量が増
大している。そのために、熱伝導の分だけ液体ヘリウム
使用のコストが増えている。また、磁気シールド板44
は、そのためだけに用いられており、他の役割を果たし
ておらず、装置の大型化につながっていた。
超電導加速器用クライオスタットでは、支持具46がＬＨ
ｅ槽42及び真空容器45の間で直結しているために、常温
の真空容器45部から極低温のＬＨｅ槽42部に向けて熱伝
導があり、侵入熱量が増し、液体ヘリウムの消費量が増
大している。そのために、熱伝導の分だけ液体ヘリウム
使用のコストが増えている。また、磁気シールド板44
は、そのためだけに用いられており、他の役割を果たし
ておらず、装置の大型化につながっていた。
【０００４】この発明はこうした事情を考慮してなされ
たもので、液体ヘリウム槽の外表面に高温超電導体を被
覆するとともに、前記真空容器の内壁面に永久磁石を取
り付け、前記超電導体と永久磁石間の反発力を利用して
液体ヘリウム槽を非接触で真空容器から支持する構成に
することにより、熱伝導を減少して液体ヘリウムの使用
量を抑えることができるとともに、外部磁場への超電導
加速空洞への侵入を防いで超電導加速空洞内で加速する
荷電粒子及び加速する電界への影響を減少できる小型の
超電導加速器用クライオスタットを提供することを目的
とする。
たもので、液体ヘリウム槽の外表面に高温超電導体を被
覆するとともに、前記真空容器の内壁面に永久磁石を取
り付け、前記超電導体と永久磁石間の反発力を利用して
液体ヘリウム槽を非接触で真空容器から支持する構成に
することにより、熱伝導を減少して液体ヘリウムの使用
量を抑えることができるとともに、外部磁場への超電導
加速空洞への侵入を防いで超電導加速空洞内で加速する
荷電粒子及び加速する電界への影響を減少できる小型の
超電導加速器用クライオスタットを提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、内部に超電
導加速空洞が配置された液体ヘリウム槽と、この液体ヘ
リウム槽の外側に配置された熱輻射シールド板と、前記
液体ヘリウム槽及び熱輻射シールド板を収納する真空容
器とを具備し、前記液体ヘリウム槽の外表面に高温超電
導体を被覆するとともに、前記真空容器の内壁面に永久
磁石を取り付け、前記高温超電導体と永久磁石間の反発
力を利用して液体ヘリウム槽を非接触で真空容器から支
持することを特徴とする超電導加速器用クライオスタッ
トである。
導加速空洞が配置された液体ヘリウム槽と、この液体ヘ
リウム槽の外側に配置された熱輻射シールド板と、前記
液体ヘリウム槽及び熱輻射シールド板を収納する真空容
器とを具備し、前記液体ヘリウム槽の外表面に高温超電
導体を被覆するとともに、前記真空容器の内壁面に永久
磁石を取り付け、前記高温超電導体と永久磁石間の反発
力を利用して液体ヘリウム槽を非接触で真空容器から支
持することを特徴とする超電導加速器用クライオスタッ
トである。
【０００６】
【作用】この発明において、液体ヘリウム槽（ＬＨｅ
槽）に液体ヘリウムを充填すると、高温超電導体が転移
温度以下まで冷却され、高温超電導体は（完全）反磁性
となり、永久磁石の磁場により反発力を得る。その結
果、高温超電導体は浮力を得て、真空容器に接触するこ
となく支持されるので、熱伝導を減少することができ
る。また、高温超電導体が（完全）反磁性となること
で、超電導加速空洞への外部磁場の侵入を防ぐことがで
きる。
槽）に液体ヘリウムを充填すると、高温超電導体が転移
温度以下まで冷却され、高温超電導体は（完全）反磁性
となり、永久磁石の磁場により反発力を得る。その結
果、高温超電導体は浮力を得て、真空容器に接触するこ
となく支持されるので、熱伝導を減少することができ
る。また、高温超電導体が（完全）反磁性となること
で、超電導加速空洞への外部磁場の侵入を防ぐことがで
きる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１及び図２を
参照して説明する。ここで、図１はこの発明に係る超電
導加速器用クライオネットの全体図、図２は図１のＸ−
Ｘ線に沿う断面図である。図中の符番11は超電導加速空
洞であり、ＬＨｅ槽12内に配置されている。このＬＨｅ
槽12の外表面には、イットリウム系，ビスマス系等から
なる高温超伝導体13がコーティングされている。この高
温超伝導体13の外側には、熱輻射シールド板14が配置さ
れている。前記ＬＨｅ槽12、高温超伝導体13及び熱輻射
シールド板14は、真空容器15内に収納されている。この
真空容器15の内壁面には、永久磁石16が配置されてい
る。
参照して説明する。ここで、図１はこの発明に係る超電
導加速器用クライオネットの全体図、図２は図１のＸ−
Ｘ線に沿う断面図である。図中の符番11は超電導加速空
洞であり、ＬＨｅ槽12内に配置されている。このＬＨｅ
槽12の外表面には、イットリウム系，ビスマス系等から
なる高温超伝導体13がコーティングされている。この高
温超伝導体13の外側には、熱輻射シールド板14が配置さ
れている。前記ＬＨｅ槽12、高温超伝導体13及び熱輻射
シールド板14は、真空容器15内に収納されている。この
真空容器15の内壁面には、永久磁石16が配置されてい
る。
【０００８】即ち、この実施例に係る超電導加速器用ク
ライオネットは、図１及び図２に示す如く、内部に超電
導加速空洞11が配置されたＬＨｅ槽12と、このＬＨｅ槽
12の外側に配置された熱輻射シールド板14と、前記ＬＨ
ｅ槽12及び熱輻射シールド板14を収納する真空容器15
と、前記ＬＨｅ槽12の外表面にコーティングされた高温
超電導体13と、前記真空容器15の内壁面に取り付けられ
た永久磁石16とを具備し、前記高温超電導体13と永久磁
石15間の反発力を利用してＬＨｅ槽12を非接触で真空容
器15から支持する構成になっている。
ライオネットは、図１及び図２に示す如く、内部に超電
導加速空洞11が配置されたＬＨｅ槽12と、このＬＨｅ槽
12の外側に配置された熱輻射シールド板14と、前記ＬＨ
ｅ槽12及び熱輻射シールド板14を収納する真空容器15
と、前記ＬＨｅ槽12の外表面にコーティングされた高温
超電導体13と、前記真空容器15の内壁面に取り付けられ
た永久磁石16とを具備し、前記高温超電導体13と永久磁
石15間の反発力を利用してＬＨｅ槽12を非接触で真空容
器15から支持する構成になっている。
【０００９】こうした構成の超電導加速器用クライオネ
ットにおいて、ＬＨｅ槽12の中に液体ヘリウムを注入す
ると、高温超電導体13は超電導状態となり、（完全）反
磁性となり、永久磁石16の磁場による反発力が作用す
る。従って、従来のように真空容器からの支持具を用い
ることなく、真空容器15から非接触の状態でＬＨｅ槽12
を支持することになる。従って、高温超電導体13は浮力
を得て、真空容器15に接触することなく支持されるの
で、熱伝導を減少することができる。また、高温超電導
体13が（完全）反磁性となることで、超電導加速空洞11
への外部磁場の侵入を防ぐことができる。
ットにおいて、ＬＨｅ槽12の中に液体ヘリウムを注入す
ると、高温超電導体13は超電導状態となり、（完全）反
磁性となり、永久磁石16の磁場による反発力が作用す
る。従って、従来のように真空容器からの支持具を用い
ることなく、真空容器15から非接触の状態でＬＨｅ槽12
を支持することになる。従って、高温超電導体13は浮力
を得て、真空容器15に接触することなく支持されるの
で、熱伝導を減少することができる。また、高温超電導
体13が（完全）反磁性となることで、超電導加速空洞11
への外部磁場の侵入を防ぐことができる。
【００１０】なお、この発明に係る超電導加速器用クラ
イオネットは図１，図２のもの構成のものに限らず、例
えば図３に示す構成のものでもよい。即ち、図３は、反
発支持部，即ち永久磁石16に対向するＬＨｅ槽12外表面
に高温超電導体13を介して高温超電導体バルク材31を設
けた構成になっている。このように、図３の超電導加速
器用クライオネットは、内部に超電導加速空洞11が配置
されたＬＨｅ槽12と、このＬＨｅ槽12の外側に配置され
た熱輻射シールド板14と、前記ＬＨｅ槽12及び熱輻射シ
ールド板14を収納する真空容器15と、前記ＬＨｅ槽12の
外表面にコーティングされた高温超電導体13と、前記真
空容器15の内壁面に取り付けられた永久磁石16と、この
永久磁石16に対向するＬＨｅ槽12外表面に高温超電導体
13を介して設けられた高温超電導体バルク材31とを具備
し、前記高温超電導体13と永久磁石15間の反発力を利用
してＬＨｅ槽12を非接触で真空容器15から支持する構成
になっている。しかるに、図３のクライオネットの場
合、高温超電導体バルク材31の存在により、永久磁石16
の発生磁場を大きくし、大きな反発力が得られ、もって
耐磁場性能を上げることができる。
イオネットは図１，図２のもの構成のものに限らず、例
えば図３に示す構成のものでもよい。即ち、図３は、反
発支持部，即ち永久磁石16に対向するＬＨｅ槽12外表面
に高温超電導体13を介して高温超電導体バルク材31を設
けた構成になっている。このように、図３の超電導加速
器用クライオネットは、内部に超電導加速空洞11が配置
されたＬＨｅ槽12と、このＬＨｅ槽12の外側に配置され
た熱輻射シールド板14と、前記ＬＨｅ槽12及び熱輻射シ
ールド板14を収納する真空容器15と、前記ＬＨｅ槽12の
外表面にコーティングされた高温超電導体13と、前記真
空容器15の内壁面に取り付けられた永久磁石16と、この
永久磁石16に対向するＬＨｅ槽12外表面に高温超電導体
13を介して設けられた高温超電導体バルク材31とを具備
し、前記高温超電導体13と永久磁石15間の反発力を利用
してＬＨｅ槽12を非接触で真空容器15から支持する構成
になっている。しかるに、図３のクライオネットの場
合、高温超電導体バルク材31の存在により、永久磁石16
の発生磁場を大きくし、大きな反発力が得られ、もって
耐磁場性能を上げることができる。
【００１１】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
液体ヘリウム槽の外表面に高温超電導体を被覆するとと
もに、前記真空容器の内壁面に永久磁石を取り付け、前
記超電導体と永久磁石間の反発力を利用して液体ヘリウ
ム槽を非接触で真空容器から支持する構成にすることに
より、熱伝導を減少して液体ヘリウムの使用量を抑える
ことができるとともに、外部磁場への超電導加速空洞へ
の侵入を防いで超電導加速空洞内で加速する荷電粒子及
び加速する電界への影響を減少でき、更に高温超電導体
バルク材を設けることにより耐磁場性能を上げることが
できる、小型化が可能な小型の超電導加速器用クライオ
スタットを提供できる。
液体ヘリウム槽の外表面に高温超電導体を被覆するとと
もに、前記真空容器の内壁面に永久磁石を取り付け、前
記超電導体と永久磁石間の反発力を利用して液体ヘリウ
ム槽を非接触で真空容器から支持する構成にすることに
より、熱伝導を減少して液体ヘリウムの使用量を抑える
ことができるとともに、外部磁場への超電導加速空洞へ
の侵入を防いで超電導加速空洞内で加速する荷電粒子及
び加速する電界への影響を減少でき、更に高温超電導体
バルク材を設けることにより耐磁場性能を上げることが
できる、小型化が可能な小型の超電導加速器用クライオ
スタットを提供できる。
【図１】この発明の一実施例に係る超電導加速器用クラ
イオスタットの断面図。
イオスタットの断面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図。
【図３】この発明の他の実施例に係る超電導加速器用ク
ライオスタットの断面図。
ライオスタットの断面図。
【図４】従来の超電導加速器用クライオスタットの断面
図。
図。
11…超伝導加速空洞、 12…液体ヘリウム槽、
13…高温超伝導体、14…熱輻射シールド板、 15…真
空容器、 16…永久磁石、31…高温超電導体バ
ルク材。
13…高温超伝導体、14…熱輻射シールド板、 15…真
空容器、 16…永久磁石、31…高温超電導体バ
ルク材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 雅則 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に超電導加速空洞が配置された液体
ヘリウム槽と、この液体ヘリウム槽の外側に配置された
熱輻射シールド板と、前記液体ヘリウム槽及び熱輻射シ
ールド板を収納する真空容器とを具備し、 前記液体ヘリウム槽の外表面に高温超電導体を被覆する
とともに、前記真空容器の内壁面に永久磁石を取り付
け、前記高温超電導体と永久磁石間の反発力を利用して
液体ヘリウム槽を非接触で真空容器から支持することを
特徴とする超電導加速器用クライオスタット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6035835A JPH07245426A (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 超電導加速器用クライオスタット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6035835A JPH07245426A (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 超電導加速器用クライオスタット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07245426A true JPH07245426A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12453038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6035835A Withdrawn JPH07245426A (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 超電導加速器用クライオスタット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07245426A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100452467C (zh) * | 2001-05-11 | 2009-01-14 | 艾迪森股份公司 | MgB2高密度超导体块状体的制备方法,最终产品及应用 |
| KR101629788B1 (ko) * | 2015-02-24 | 2016-06-14 | 기초과학연구원 | 초전도 가속관용 극저온 유지용기의 주파수 튜닝 장치 |
| KR20180002708A (ko) | 2015-05-29 | 2018-01-08 | 미츠비시 쥬고 기카이 시스템 가부시키가이샤 | 실드체, 및 초전도 가속기 |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP6035835A patent/JPH07245426A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100452467C (zh) * | 2001-05-11 | 2009-01-14 | 艾迪森股份公司 | MgB2高密度超导体块状体的制备方法,最终产品及应用 |
| KR101629788B1 (ko) * | 2015-02-24 | 2016-06-14 | 기초과학연구원 | 초전도 가속관용 극저온 유지용기의 주파수 튜닝 장치 |
| WO2016137122A1 (ko) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 기초과학연구원 | 초전도 가속관용 극저온 유지용기의 주파수 튜닝 장치 |
| KR20180002708A (ko) | 2015-05-29 | 2018-01-08 | 미츠비시 쥬고 기카이 시스템 가부시키가이샤 | 실드체, 및 초전도 가속기 |
| US10314158B2 (en) | 2015-05-29 | 2019-06-04 | Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems, Ltd. | Shielding body, and superconducting accelerator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |