JPH07307214A - Superconducting magnet system - Google Patents

Superconducting magnet system

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Publication number
JPH07307214A
JPH07307214A JP12443594A JP12443594A JPH07307214A JP H07307214 A JPH07307214 A JP H07307214A JP 12443594 A JP12443594 A JP 12443594A JP 12443594 A JP12443594 A JP 12443594A JP H07307214 A JPH07307214 A JP H07307214A
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JP
Japan
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superconducting
spherical
coil
magnet device
superconducting magnet
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Application number
JP12443594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Ozawa
徹 小澤
Hideyuki Tanaka
秀之 田中
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Filing date
Publication date
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  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a small superconducting magnet system with a large and uniform magnetic spatial field. CONSTITUTION:In a cryostat unit, a space between an outer wall 1a and a heat radiation shield 14 is cooled at a temperature of about 80K by a refrigerator put at an upper part of a lid 2, while a space between the heat radiation shield 14 and a heat radiation shield 13 at a temperature of about 20K. A spherical superconducting coil 9 and a reserve tank 10 are put inside the heat radiation shield 13. A space with atmospheric pressure based on a room temperature and spherical core-shaped heat radiation shields 14a and 13a are included in the spherical superconducting coil 9. The radiation shields 14a and 13a are connected to the heat radiation shields 14 and 13 at the side walls and the cryostat unit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、物理化学実験、物質の
分析、医療等の分野で利用される強磁場発生装置である
超電導マグネット装置の構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the structure of a superconducting magnet device which is a strong magnetic field generator used in the fields of physicochemical experiments, substance analysis, medical treatment and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】容易に強磁場を得る事が出来る超電導マ
グネット装置は、各種工業製品を製作する為の製造プロ
セスや物理化学実験、物質の分析、医療等、種々の分野
に於て重要な役割を果たしている。しかし、近年、目的
の多用性から高い磁場均一度と、有効磁場均一領域の広
域化が同時に求められている。このような要求に対し
て、従来は、一対の超電導空心コイルを適切な間隔で配
置したヘルムホルツコイルが使用されてきた。しかし、
ヘルムホルツコイルの磁場均一領域は、コイルの寸法に
対して相対的に小さく、又磁場均一領域から外れると急
激に磁場均一度が悪化するという問題があった。この対
策として、2重ヘルムホルツコイルや補助コイルを組み
合わせるなどの方法もあるが十分ではなかった。
2. Description of the Related Art A superconducting magnet device capable of easily obtaining a strong magnetic field plays an important role in various fields such as a manufacturing process for manufacturing various industrial products, a physical chemistry experiment, a substance analysis, and medical treatment. Plays. However, in recent years, high magnetic field homogeneity and widening of the effective magnetic field homogenization region have been simultaneously demanded from the versatility of the purpose. To meet such demands, conventionally, a Helmholtz coil in which a pair of superconducting air-core coils are arranged at appropriate intervals has been used. But,
The magnetic field uniform area of the Helmholtz coil is relatively small with respect to the size of the coil, and if it deviates from the magnetic field uniform area, the magnetic field homogeneity rapidly deteriorates. As a countermeasure, there is a method of combining a double Helmholtz coil and an auxiliary coil, but it has not been sufficient.

【0003】この問題を解決したのが、コイルの直径を
連続して変化させ、コイルの内外面が球形状になるよう
に巻線した球形状コイルである。この球形状コイルは、
コイルの大きさに比較して、コイル内部に広い磁場均一
領域を得られる利点がある。しかし、球形状コイルのコ
イル内に試料を挿入する開口は、コイル軸とコイル球面
が交わる部分に、磁場均一性を損なわないように出来る
だけ小さく設けられるため、挿入出来る試料の大きさが
限られ、球形状コイル内の磁場均一領域を十分に利用出
来ないという問題がある。
This problem is solved by a spherical coil in which the diameter of the coil is continuously changed and the inner and outer surfaces of the coil are wound into a spherical shape. This spherical coil
Compared with the size of the coil, there is an advantage that a wide magnetic field uniform region can be obtained inside the coil. However, the size of the sample that can be inserted is limited because the opening for inserting the sample into the coil of the spherical coil is provided as small as possible so as not to impair the homogeneity of the magnetic field at the intersection of the coil axis and the coil spherical surface. However, there is a problem that the magnetic field uniform region in the spherical coil cannot be fully utilized.

【0004】又、超電導電線を使用して球形超電導コイ
ルを成形し、浸漬冷却方式でコイルを直接クライオスタ
ットの中に格納し、超電導マグネット装置とする方法も
あるが、あらかじめ、断熱容器の外部でコイル内に試料
を挿入しておく以外に球形状コイル内の有効磁場均一領
域を利用することは事実上不可能なため、製造されなか
った。
There is also a method in which a spherical superconducting coil is formed using a superconducting wire and the coil is directly stored in a cryostat by an immersion cooling method to form a superconducting magnet device. It was not manufactured because it was virtually impossible to utilize the effective magnetic field uniform region in the spherical coil other than inserting the sample therein.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、広い磁場均
一領域の利用が可能で、且試料の挿入、取出しが可能な
球形空心コイルを使用した超電導マグネット装置を提供
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to provide a superconducting magnet device using a spherical air-core coil capable of utilizing a wide magnetic field uniform region and capable of inserting and removing a sample.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、磁場発生用
超電導コイルと、該超電導コイルを冷却する冷媒と、低
温に保持するクライオスタットとから成る超電導マグネ
ット装置において、前記超電導コイルは、円形状の超電
導空心コイルを複数組み合わせ、内外面が球形を成す様
に配列させたことを特徴とする超電導マグネット装置で
あり、項の超電導マグネット装置において、球形超
電導空心コイルの巻枠の材質に、アルミニウム、アルミ
ニウム合金、銅、銅合金の少なくとも1種以上の材質を
使用したことを特徴とする超電導マグネット装置であ
り、項の超電導マグネット装置において、前記球形
超電導空芯コイルの巻枠に中空部を設け、該中空部に冷
媒を通したことを特徴とする超電導マグネット装置であ
り、項の超電導マグネット装置において、前記球形
超電導空心コイル外表面をアルミニウム、アルミニウム
合金、銅、銅合金の少なくとも1種以上の部材で覆った
ことを特徴とする超電導マグネット装置であり、項
の超電導マグネット装置において、前記球形超電導空心
コイルの内部、及び外部に複数の熱輻射シールド層を設
けたことを特徴とする超電導マグネット装置であり、
項の超電導マグネット装置において、前記球形超電導
空心コイルの内部にウォームボアで外部と接続された球
殻を設け、内部に球形状の常温大気圧の空間を設けたこ
とを特徴とする超電導マグネット装置であり、項の
超電導マグネット装置において、前記球形超電導空心コ
イルの巻枠と、前記球形超電導空心コイル内部の球殻状
の熱輻射シールド層と、常温大気圧の空間を作る球殻と
を2分割し、突き合せ部にフランジを設け、組み立て、
分解が可能な構造としたことを特徴とする超電導マグネ
ット装置であり、項の超電導マグネット装置におい
て、クライオスタット内の熱輻射シールド層内に冷媒の
予備タンクを設けて、前記球形超電導空心コイルの巻枠
の中空部と接続し、冷媒を循環させたことを特徴とする
超電導マグネット装置である。
The present invention provides a superconducting magnet device comprising a magnetic field generating superconducting coil, a refrigerant for cooling the superconducting coil, and a cryostat for keeping the superconducting coil at a low temperature. A superconducting magnet device, characterized in that a plurality of superconducting air-core coils are combined and arranged so that the inner and outer surfaces form a sphere, and in the superconducting magnet device of the item, the material of the reel of the spherical superconducting air-core coil is aluminum or aluminum. A superconducting magnet device characterized by using at least one kind of material selected from alloys, copper, and copper alloys, wherein in the superconducting magnet device, a hollow portion is provided in a winding frame of the spherical superconducting air-core coil, A superconducting magnet device, characterized in that a refrigerant is passed through the hollow portion. In the superconducting magnet device, the outer surface of the spherical superconducting air-core coil is covered with at least one member of aluminum, aluminum alloy, copper, and copper alloy. A superconducting magnet device, characterized in that a plurality of heat radiation shield layers are provided inside and outside the superconducting air-core coil,
In the superconducting magnet device according to the item 1, a spherical shell connected to the outside by a worm bore is provided inside the spherical superconducting air-core coil, and a spherical room-temperature room-temperature atmospheric pressure space is provided inside the superconducting magnet device. In the superconducting magnet device according to the item, the winding frame of the spherical superconducting air-core coil, the spherical shell-shaped heat radiation shield layer inside the spherical superconducting air-core coil, and the spherical shell that forms a room temperature and atmospheric pressure space are divided into two. , Assemble a flange on the butt,
A superconducting magnet device characterized by having a structure capable of disassembling, wherein in the superconducting magnet device according to the paragraph, a preliminary tank for a refrigerant is provided in a heat radiation shield layer in a cryostat, and the reel of the spherical superconducting air-core coil is provided. The superconducting magnet device is characterized in that it is connected to the hollow portion of the above and the refrigerant is circulated.

【0007】[0007]

【作用】 球形状の超電導コイルを使用したことにより、磁場発
生装置は小型で磁場均一領域の広い強磁場発生が可能と
なる。
With the use of the spherical superconducting coil, the magnetic field generator is compact and can generate a strong magnetic field with a wide magnetic field uniform region.

【0008】超電導コイルの巻枠、及びコイル外部の
カバーにアルミニウム合金、及び銅合金を使用したこと
により、これら合金は、超電導線材と熱膨張率が近いた
め温度変化に対し、変形、割れなどが生ぜず安定してお
り、又熱伝導率が高く冷媒の消費が少ない。なお、非磁
性であり、機械強度もあり、加工性も良い。
Since aluminum alloy and copper alloy are used for the winding frame of the superconducting coil and the cover outside the coil, these alloys have a similar coefficient of thermal expansion to that of the superconducting wire, so that they are not deformed or cracked due to temperature changes. It is stable without generation, has high thermal conductivity, and consumes little refrigerant. It is non-magnetic, has mechanical strength, and has good workability.

【0009】巻枠の中空部に冷媒を循環させ冷却する
ことにより、冷却効率が向上する。
The cooling efficiency is improved by circulating the cooling medium in the hollow portion of the winding frame for cooling.

【0010】複数の熱輻射シールド層を設けたことに
より、輻射熱の侵入が減少し、冷媒の消費が少なくな
り、又クライオスタットを小型化出来る。
By providing a plurality of heat radiation shield layers, the penetration of radiant heat is reduced, the consumption of refrigerant is reduced, and the cryostat can be miniaturized.

【0011】球形状コイル内の磁場均一度の高い領域
を常温大気圧とすることにより、磁場を印加する試料の
取り付けを容易にする。
By making the region of high magnetic field homogeneity in the spherical coil at room temperature and atmospheric pressure, it becomes easy to attach a sample to which a magnetic field is applied.

【0012】球形状コイル、熱輻射シールド、および
球形状コイル内のクライオスタットを半球状に2分割し
たことにより、クライオスタット全体を分解することな
く、その内部に試料や、実験機器を挿入することが可能
となる。
By dividing the spherical coil, the heat radiation shield, and the cryostat in the spherical coil into two hemispheres, it is possible to insert a sample or experimental equipment into the cryostat without disassembling the entire cryostat. Becomes

【0013】サーモサイフォン効果を利用した間接冷
却方式を取ることにより、超電導マグネットを液体ヘリ
ウムタンクから分離出来、容易に超電導マグネットを分
割することが可能となる。
By adopting the indirect cooling method utilizing the thermosiphon effect, the superconducting magnet can be separated from the liquid helium tank, and the superconducting magnet can be easily divided.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の実施例について、図面を用いて説明
する。図1は、横置型の本発明の球形状コイルを使用し
た超電導マグネット装置の外観斜視図である。図2は、
クライオスタット外側面にあるサービスポートを省略
し、クライオスタット内部の構造を示した斜視図であ
る。図3は、本発明の超電導マグネット装置の詳細な構
成を示す断面図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a superconducting magnet device using the horizontal type spherical coil of the present invention. Figure 2
It is the perspective view which abbreviate | omitted the service port on the outer surface of the cryostat, and showed the structure inside the cryostat. FIG. 3 is a sectional view showing a detailed configuration of the superconducting magnet device of the present invention.

【0015】図1に示すように、本実施例では、底付き
の円筒状のクライオスタット1の底部近くに球形状コイ
ル9を配置し、その上部には、冷媒(液体ヘリウム)1
5の予備タンク10がある。クライオスタット1の上端
には、フランジ2aがあり、又フランジ2aに密着し、
クライオスタット1を真空に引いた場合、内部を真空に
保持する円板状の蓋2がある。フランジ2a及び、蓋2
の外周には複数の貫通する穴7があり、それらは、ボル
トとナット(図面では省略)により締め付け固定されて
いる。蓋2の上部には、冷凍機6があり、クライオスタ
ット内部を低温に冷却している。クライオスタット1の
外部側面には、サービスポート3があり、円板状の蓋4
を取り外しすることにより、クライオスタット1の内部
の熱輻射シールド(図面は省略)や球形状コイル9を分
解、組み立てが可能な構造となっている。サービスポー
ト3のフランジ4a及び、蓋4の外周には、複数の貫通
する穴8があり、それらは、ボルトとナット(図面では
省略)により締め付け、真空が保持されている。又、サ
ービスポート3の蓋4の中央には、球形状コイル9の内
部の常温大気圧空間に通じるウォームボア16と接続さ
れた穴5がある。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, a spherical coil 9 is arranged near the bottom of a cylindrical cryostat 1 having a bottom, and a refrigerant (liquid helium) 1 is arranged on the top thereof.
There are 5 spare tanks 10. At the upper end of the cryostat 1, there is a flange 2a, and it is in close contact with the flange 2a,
When the cryostat 1 is evacuated, there is a disk-shaped lid 2 that holds the interior vacuum. Flange 2a and lid 2
There are a plurality of holes 7 penetrating therethrough, which are fastened and fixed by bolts and nuts (not shown in the drawing). A refrigerator 6 is provided above the lid 2 to cool the inside of the cryostat to a low temperature. On the outer side surface of the cryostat 1, there is a service port 3 and a disc-shaped lid 4
By removing, the heat radiation shield (not shown) and the spherical coil 9 inside the cryostat 1 can be disassembled and assembled. The flange 4a of the service port 3 and the outer periphery of the lid 4 have a plurality of holes 8 penetrating therethrough, which are tightened by bolts and nuts (not shown in the drawing) to maintain a vacuum. Further, in the center of the lid 4 of the service port 3, there is a hole 5 connected to a warm bore 16 which communicates with the room temperature and atmospheric pressure space inside the spherical coil 9.

【0016】図2に示すように、本発明のクライオスタ
ットは、クライオスタット1の内部を真空に保持する外
壁1aと内部に輻射熱の侵入を防止する2層の熱輻射シ
ールド13,14の、計3層の壁構成となっている。冷
媒15の予備タンク10および球形状コイル9は、最内
層の壁内に設置されている。
As shown in FIG. 2, the cryostat according to the present invention has a total of three layers, that is, an outer wall 1a for holding the interior of the cryostat 1 in a vacuum and two layers of heat radiation shields 13 and 14 for preventing radiant heat from entering the interior. It has a wall structure. The spare tank 10 for the refrigerant 15 and the spherical coil 9 are installed in the innermost wall.

【0017】図3を用いて更に構造の詳細を説明する。
真空に保持されたクライオスタット1の内部は、蓋2の
上部に設置されている冷凍機6により外壁1aと熱輻射
シールド14の間は約80Kに、熱輻射シールド14と
熱輻射シールド13間は約20Kの温度にそれぞれ冷却
されている。球形状コイル9、及び、冷媒15の予備タ
ンク10は、約20Kの熱輻射シールド13の内部に設
置してある。又、球形状コイル9の内部にも球殻状の熱
輻射シールド14a、および13aがあり、側壁の熱輻
射シールド14,13と接続されている。
Further details of the structure will be described with reference to FIG.
The inside of the cryostat 1 held in vacuum is about 80K between the outer wall 1a and the heat radiation shield 14 and about between the heat radiation shield 14 and the heat radiation shield 13 due to the refrigerator 6 installed on the lid 2. Each is cooled to a temperature of 20K. The spherical coil 9 and the reserve tank 10 for the refrigerant 15 are installed inside the heat radiation shield 13 of about 20K. Further, spherical shell-shaped heat radiation shields 14a and 13a are also provided inside the spherical coil 9, and are connected to the heat radiation shields 14 and 13 on the side walls.

【0018】予備タンク10内の冷媒15は、重力落下
し、冷媒15の予備タンク10と球形状コイル9を接続
するパイプ17を通り、球形状コイル9の巻枠18のフ
ランジ19の下部からフランジ19内にある中空部20
に入り球形状コイル9を間接冷却している。球形状のコ
イル9の巻枠18を冷却した冷媒15は、巻枠18のフ
ランジ19の上部からパイプ17aを通り再び冷媒15
の予備タンク10に循環する。
The refrigerant 15 in the spare tank 10 falls by gravity and passes through a pipe 17 connecting the spare tank 10 of the refrigerant 15 and the spherical coil 9 to a flange from a lower portion of a flange 19 of a winding frame 18 of the spherical coil 9. Hollow part 20 in 19
The ball-shaped coil 9 is indirectly cooled. The cooling medium 15 that has cooled the winding frame 18 of the spherical coil 9 passes through the pipe 17 a from the upper portion of the flange 19 of the winding frame 18 and returns to the cooling medium 15 again.
It circulates in the spare tank 10 of.

【0019】球形状コイル9のアルミニウム合金製の巻
枠18は、内径φ350mmの球殻であり、2つの半球
殻が各々のフランジ19を突き合せ接続され球殻となっ
ている。巻枠18の外面には、コイル用の溝が設けてあ
り、溝には、コイルの中心に3テスラの磁場が発生する
様にニオブチタン系超電導極細多芯線が密巻きされた4
組のパンケーキ型コイル21が巻かれている。円形のコ
イルに大電流が流れると径方向に広がろうとする電磁応
力の対策として、パンケーキ型コイル21の外周部に
は、アルミ合金製の半球形のハウジング22がかぶせて
あり、パンケーキ型コイル21は、エポキシ樹脂で巻枠
18に接着固定されている。又、常温大気圧空間部23
を形成する球殻23aは、内径φ210mmの球殻で、
内径φ24mmのウォームボア16がコイル中心軸に接
続されている。
The aluminum alloy winding frame 18 of the spherical coil 9 is a spherical shell having an inner diameter of 350 mm, and two hemispherical shells are formed by abutting and connecting the respective flanges 19 to each other. A groove for a coil is provided on the outer surface of the bobbin 18, and a niobium titanium superconducting ultrafine multifilamentary wire is closely wound in the groove so that a magnetic field of 3 Tesla is generated at the center of the coil.
A set of pancake type coils 21 is wound. As a measure against the electromagnetic stress that tends to spread in the radial direction when a large current flows through the circular coil, the pancake type coil 21 is covered with a hemispherical housing 22 made of an aluminum alloy. The coil 21 is adhesively fixed to the winding frame 18 with an epoxy resin. In addition, the room temperature and atmospheric pressure space 23
The spherical shell 23a forming the is a spherical shell having an inner diameter of 210 mm,
A worm bore 16 having an inner diameter of 24 mm is connected to the coil center axis.

【0020】次に、常温大気圧空間部23に試料や実験
機器を内蔵する場合の手順について説明する。まず、ウ
ォームボア16とサービスポート3の蓋4を真空に気密
しているフランジ16aを取り外す。次に、サービスポ
ート3の蓋4を取り外す。更に、円弧状に湾曲した円板
状の、80K熱輻射シールド(銅板)14bと20K熱
輻射シールド13bを外周のねじ(図面では省略)を外
して取り外す。そして、フランジ19のボルト(図面で
は省略)を外し、球形状コイル9の半球部分を取り外
す。又、半球殻状の、80K熱輻射シールド14aと2
0K熱輻射シールド13aのフランジ14cと13cの
ねじ(図面では省略)を外し取り外す。最後にウォーム
ボア16が接続されている常温大気圧空間部23を形成
している球殻23aのフランジ23bのボルト(図面で
は省略)を外し常温大気圧空間部23を形成している球
殻23aの半分を取り外す。この後、常温大気圧空間部
23に試料並びに実験機器などを設置することが出来
る。組立は、上記の逆の手順で行えばよい。
Next, a procedure for incorporating a sample or experimental equipment in the room temperature and atmospheric pressure space 23 will be described. First, the flange 16a that hermetically seals the worm bore 16 and the lid 4 of the service port 3 to vacuum is removed. Next, the lid 4 of the service port 3 is removed. Further, the disk-shaped 80K heat radiation shield (copper plate) 14b and the 20K heat radiation shield 13b curved in an arc shape are removed by removing screws (not shown in the drawing) on the outer circumference. Then, the bolt of the flange 19 (not shown in the drawing) is removed, and the hemispherical portion of the spherical coil 9 is removed. Also, hemispherical shell-shaped 80K heat radiation shields 14a and 2
The screws (not shown in the drawing) of the flanges 14c and 13c of the 0K heat radiation shield 13a are removed and removed. Finally, the bolt (not shown in the drawing) of the flange 23b of the spherical shell 23a forming the room temperature and atmospheric pressure space 23 to which the worm bore 16 is connected is removed to form the room temperature and atmospheric pressure space 23. Remove half of the. After this, the sample and the experimental equipment can be installed in the room temperature and atmospheric pressure space 23. The assembly may be performed in the reverse order of the above.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上述べた様に、本発明による球形状コ
イルを使用した超電導マグネット装置は、小型で広い均
一な磁場空間領域を得ることが可能であり、又、作業の
目的に応じて、球形状コイルを容易に分解、組立、メン
テナンスが可能であることから効率のよい作業が可能と
なる。
As described above, the superconducting magnet device using the spherical coil according to the present invention can obtain a small and wide uniform magnetic field space region, and according to the purpose of work, Since the spherical coil can be easily disassembled, assembled, and maintained, efficient work can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の球形状コイルを使用した横置型超電導
マグネット装置の外観斜視図。
FIG. 1 is an external perspective view of a horizontal superconducting magnet device using a spherical coil of the present invention.

【図2】図1の超電導マグネット装置のクライオスタッ
トの一部を省略し、内部構造示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of the superconducting magnet device of FIG. 1 with a part of the cryostat omitted.

【図3】本発明の横置型超電導マグネット装置の断面
図。
FIG. 3 is a sectional view of a horizontal superconducting magnet device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 クライオスタット 1a (クライオスタットの)外壁 2 (クライオスタットの)蓋 2a (クライオスタットの)フランジ 3 サービスポート 4 (サービスポートの)蓋 4a (サービスポートの)フランジ 5 (サービスポートのウォームボアに通じる)穴 6 冷凍機 7 (クライオスタットの蓋の)穴 8 (サービスポートの蓋の)穴 9 球形状コイル(全体) 10 (冷媒の)予備タンク 13,13a,13b (20Kの)熱輻射シールド 14,14a,14b (80Kの)熱輻射シールド 13c (20Kの球形状熱輻射シールドの)フラン
ジ 14c (80Kの球形状熱輻射シールドの)フラン
ジ 15 冷媒(液体ヘリウム) 16 ウォームボア 16a (ウォームボアの)フランジ 17,17a パイプ 18 巻枠 19 (巻枠の)フランジ 20 中空部 21 (超電導)コイル 22 ハウジング 23 常温大気圧空間部 23a 球殻 23b (球殻の)フランジ
1 Cryostat 1a (Cryostat) Outer Wall 2 (Cryostat) Lid 2a (Cryostat) Flange 3 Service Port 4 (Service Port) Lid 4a (Service Port) Flange 5 (Open to Warm Bore of Service Port) 6 Refrigeration Machine 7 Hole (on lid of cryostat) Hole 8 (on lid of service port) 9 Spherical coil (whole) 10 Spare tank (for refrigerant) 13, 13a, 13b (20K) Heat radiation shield 14, 14a, 14b ( 80K heat radiation shield 13c (20K spherical heat radiation shield) flange 14c (80K spherical heat radiation shield) flange 15 refrigerant (liquid helium) 16 warm bore 16a (worm bore) flange 17,17a pipe 18 reel 19 (of reel) Flange 20 hollow portion 21 (superconducting) coil 22 housing 23 cold atmospheric space portion 23a spherical shell 23b (the spherical shell) flanges

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁場発生用超電導コイルと、該超電導コ
イルを冷却する冷媒と、低温に保持するクライオスタッ
トとから成る超電導マグネット装置において、前記超電
導コイルは、円形状の超電導空心コイルを複数組み合わ
せ、内外面が球形を成す様に配列させたことを特徴とす
る超電導マグネット装置。
1. A superconducting magnet device comprising: a magnetic field generating superconducting coil; a coolant for cooling the superconducting coil; and a cryostat for keeping the superconducting coil at a low temperature, wherein the superconducting coil is a combination of a plurality of circular superconducting air-core coils. A superconducting magnet device characterized in that the outer surfaces are arranged so as to form a sphere.
【請求項2】 請求項1記載の超電導マグネット装置に
おいて、球形超電導空心コイルの巻枠の材質に、アルミ
ニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金の少なくとも1
種以上の材質を使用したことを特徴とする超電導マグネ
ット装置。
2. The superconducting magnet device according to claim 1, wherein the material of the winding frame of the spherical superconducting air-core coil is at least one of aluminum, aluminum alloy, copper and copper alloy.
A superconducting magnet device characterized by using more than one kind of material.
【請求項3】 請求項1記載の超電導マグネット装置に
おいて、前記球形超電導空心コイルの巻枠に中空部を設
け、該中空部に冷媒を通したことを特徴とする超電導マ
グネット装置。
3. The superconducting magnet device according to claim 1, wherein a hollow portion is provided in a winding frame of the spherical superconducting air-core coil, and a refrigerant is passed through the hollow portion.
【請求項4】 請求項1記載の超電導マグネット装置に
おいて、前記球形超電導空心コイル外表面をアルミニウ
ム、アルミニウム合金、銅、銅合金の少なくとも1種以
上の部材で覆ったことを特徴とする超電導マグネット装
置。
4. The superconducting magnet device according to claim 1, wherein the outer surface of the spherical superconducting air-core coil is covered with at least one member of aluminum, aluminum alloy, copper and copper alloy. .
【請求項5】 請求項1記載の超電導マグネット装置に
おいて、前記球形超電導空心コイルの内部、及び外部に
複数の熱輻射シールド層を設けたことを特徴とする超電
導マグネット装置。
5. The superconducting magnet device according to claim 1, wherein a plurality of heat radiation shield layers are provided inside and outside the spherical superconducting air-core coil.
【請求項6】 請求項1記載の超電導マグネット装置に
おいて、前記球形超電導空心コイルの内部にウォームボ
アで外部と接続された球殻を設け、内部に球形状の常温
大気圧の空間を設けたことを特徴とする超電導マグネッ
ト装置。
6. The superconducting magnet device according to claim 1, wherein a spherical shell connected to the outside by a worm bore is provided inside the spherical superconducting air-core coil, and a spherical space at room temperature and atmospheric pressure is provided inside. Is a superconducting magnet device.
【請求項7】 請求項1記載の超電導マグネット装置に
おいて、前記球形超電導空心コイルの巻枠と、前記球形
超電導空心コイル内部の球殻状の熱輻射シールド層と、
常温大気圧の空間を作る球殻とを2分割し、突き合せ部
にフランジを設け、組み立て、分解が可能な構造とした
ことを特徴とする超電導マグネット装置。
7. The superconducting magnet device according to claim 1, wherein a winding frame of the spherical superconducting air-core coil, and a spherical shell-shaped heat radiation shield layer inside the spherical superconducting air-core coil,
A superconducting magnet device characterized in that a spherical shell that creates a space at normal temperature and atmospheric pressure is divided into two parts, and a flange is provided at the abutting part so that the structure can be assembled and disassembled.
【請求項8】 請求項1記載の超電導マグネット装置に
おいて、クライオスタット内の熱輻射シールド層内に冷
媒の予備タンクを設けて、前記球形超電導空心コイルの
巻枠の中空部と接続し、冷媒を循環させたことを特徴と
する超電導マグネット装置。
8. The superconducting magnet device according to claim 1, wherein a preliminary tank for the refrigerant is provided in the heat radiation shield layer in the cryostat, and the tank is connected to the hollow portion of the winding frame of the spherical superconducting air-core coil to circulate the refrigerant. A superconducting magnet device characterized by being made.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010097207A (en) * 2000-04-20 2001-11-08 권영한 High temperature superconducting magnet system
JP2014179526A (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Toshiba Corp Current lead

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KR20010097207A (en) * 2000-04-20 2001-11-08 권영한 High temperature superconducting magnet system
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