JPH09270317A - 超電導磁石装置 - Google Patents
超電導磁石装置Info
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- JPH09270317A JPH09270317A JP9967396A JP9967396A JPH09270317A JP H09270317 A JPH09270317 A JP H09270317A JP 9967396 A JP9967396 A JP 9967396A JP 9967396 A JP9967396 A JP 9967396A JP H09270317 A JPH09270317 A JP H09270317A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】複数個の超電導体円筒からなる静磁場発生源を
もつ超電導磁石装置で、超電導体円筒のうちの一部の円
筒に他の円筒とは逆方向の電流を流す手段を提供すると
共に、広い均一磁場をもちかつ小型の超電導磁石装置を
提供する。 【解決手段】超電導材からなる複数個の円筒をほぼ同心
に配置した静磁場発生源と、この静磁場発生源を超電導
状態に冷却する冷却手段とを具備する超電導磁石装置に
おいて、隣接して配置された２個の円筒（４１Ａ，４２
Ａ）を各々の周方向の近接する位置で切断し、その切断
箇所の異なる円筒の端面間を、平行かつ近接して配置し
た２個の超電導材の板（４１ＡＡ，４１ＡＢ）で２端面
ずつ接続して、１個の超電導材からなる二重円筒の閉ル
ープを形成する。
もつ超電導磁石装置で、超電導体円筒のうちの一部の円
筒に他の円筒とは逆方向の電流を流す手段を提供すると
共に、広い均一磁場をもちかつ小型の超電導磁石装置を
提供する。 【解決手段】超電導材からなる複数個の円筒をほぼ同心
に配置した静磁場発生源と、この静磁場発生源を超電導
状態に冷却する冷却手段とを具備する超電導磁石装置に
おいて、隣接して配置された２個の円筒（４１Ａ，４２
Ａ）を各々の周方向の近接する位置で切断し、その切断
箇所の異なる円筒の端面間を、平行かつ近接して配置し
た２個の超電導材の板（４１ＡＡ，４１ＡＢ）で２端面
ずつ接続して、１個の超電導材からなる二重円筒の閉ル
ープを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は静磁場発生源として
超電導体を利用した超電導磁石装置、特に磁気共鳴イメ
ージング装置用などに適した静磁場均一度の高い小型の
超電導磁石装置に関する。
超電導体を利用した超電導磁石装置、特に磁気共鳴イメ
ージング装置用などに適した静磁場均一度の高い小型の
超電導磁石装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８（ａ）に従来の磁気共鳴イメージン
グ装置（以下、ＭＲＩ装置という）等に使用される超電
導磁石装置の一例を示す。この超電導磁石装置は超電導
コイル１３Ａ，１３Ｂを均一磁場領域１８を挟んで対向
して配置したものである。超電導コイル１３Ａ，１３Ｂ
は、ＮｂＴｉやＮｂ3Ｓｎ などの超電導材料の線材をコ
イル状に巻いたものであり、これらのコイルは支持体１
４に支持されて、冷媒容器１１Ａ，１１Ｂ内に保持され
る。冷媒容器１１Ａ，１１Ｂはそれぞれ真空容器１０
Ａ，１０Ｂに保持されている。また、超電導コイル１３
Ａ，１３Ｂは冷媒容器１１Ａ，１１Ｂに充填された液体
ヘリウム等の超電導用冷媒１２によって冷却される。真
空容器１０Ａは、２本の支柱２０で支持されている。
グ装置（以下、ＭＲＩ装置という）等に使用される超電
導磁石装置の一例を示す。この超電導磁石装置は超電導
コイル１３Ａ，１３Ｂを均一磁場領域１８を挟んで対向
して配置したものである。超電導コイル１３Ａ，１３Ｂ
は、ＮｂＴｉやＮｂ3Ｓｎ などの超電導材料の線材をコ
イル状に巻いたものであり、これらのコイルは支持体１
４に支持されて、冷媒容器１１Ａ，１１Ｂ内に保持され
る。冷媒容器１１Ａ，１１Ｂはそれぞれ真空容器１０
Ａ，１０Ｂに保持されている。また、超電導コイル１３
Ａ，１３Ｂは冷媒容器１１Ａ，１１Ｂに充填された液体
ヘリウム等の超電導用冷媒１２によって冷却される。真
空容器１０Ａは、２本の支柱２０で支持されている。
【０００３】超電導コイル１３Ａ，１３Ｂには、励磁電
源１６からコネクタ部１５を経由して着磁電流が導入さ
れて、両コイルの着磁が行われ、均一磁場領域１８内に
中心軸１９に沿った均一な静磁場が形成される。図８
（ｂ）にその静磁場の磁束密度分布例を示す。図８
（ｂ）において縦軸は均一磁場領域１８の中心軸１９に
沿った方向の磁場強度を示し、横軸には中心軸１９を基
準とした位置（軸１７に沿った位置）を示している。グ
ラフ２１Ａは小さなコイル半径Ｒ1の場合の磁束密度分
布を示したもので、中心部が凸の分布をしている。グラ
フ２１Ｂは大きなコイル半径Ｒ2の場合の磁束密度分布
を示したもので、外周部では凸になっているが、中心部
では均一な磁束密度分布をしている。このことは、１組
の超電導コイルで静磁場を形成する場合、静磁場空間の
中心部に均一な静磁場を作るためには、超電導コイルの
外径を大きくしなければならないことを示している。
源１６からコネクタ部１５を経由して着磁電流が導入さ
れて、両コイルの着磁が行われ、均一磁場領域１８内に
中心軸１９に沿った均一な静磁場が形成される。図８
（ｂ）にその静磁場の磁束密度分布例を示す。図８
（ｂ）において縦軸は均一磁場領域１８の中心軸１９に
沿った方向の磁場強度を示し、横軸には中心軸１９を基
準とした位置（軸１７に沿った位置）を示している。グ
ラフ２１Ａは小さなコイル半径Ｒ1の場合の磁束密度分
布を示したもので、中心部が凸の分布をしている。グラ
フ２１Ｂは大きなコイル半径Ｒ2の場合の磁束密度分布
を示したもので、外周部では凸になっているが、中心部
では均一な磁束密度分布をしている。このことは、１組
の超電導コイルで静磁場を形成する場合、静磁場空間の
中心部に均一な静磁場を作るためには、超電導コイルの
外径を大きくしなければならないことを示している。
【０００４】図９（ａ）には静磁場発生源とし超電導コ
イルを採用した超電導磁石装置の他の従来例を示す。こ
の例では２組の超電導コイル１３Ａ，１３Ｂ，２２Ａ，
２２Ｂを支持体１４Ａに支持して、冷媒容器１１Ａ，１
１Ｂに配置されている。この例では、内側の超電導コイ
ル２２Ａ，２２Ｂに、外側の超電導コイル１３Ａ，１３
Ｂに流れる電流とは逆方向の電流を流すことにより、超
電導コイルの外径を大きくしないで、均一磁場領域１８
の磁場均一度を向上させている。
イルを採用した超電導磁石装置の他の従来例を示す。こ
の例では２組の超電導コイル１３Ａ，１３Ｂ，２２Ａ，
２２Ｂを支持体１４Ａに支持して、冷媒容器１１Ａ，１
１Ｂに配置されている。この例では、内側の超電導コイ
ル２２Ａ，２２Ｂに、外側の超電導コイル１３Ａ，１３
Ｂに流れる電流とは逆方向の電流を流すことにより、超
電導コイルの外径を大きくしないで、均一磁場領域１８
の磁場均一度を向上させている。
【０００５】図９（ｂ）はその均一磁場領域１８におけ
る磁束密度分布を示したものである。縦軸，横軸の表示
は図６（ｂ）と同じである。グラフ２３は中程度のコイ
ル半径Ｒ1をもつ超電導コイル１３Ａ，１３Ｂが形成す
る磁束密度分布を示したもので、中心部が正方向に凸の
分布をしている。グラフ２４は小さなコイル半径Ｒ2を
もつ超電導コイル２２Ａ，２２Ｂが形成する磁束密度分
布を示したものである。超電導コイル２２Ａ，２２Ｂで
は、超電導コイル１３Ａ，１３Ｂとは逆方向に電流を流
しているので、負方向に凸の分布を示している。グラフ
２５は２組のコイルが形成する磁束密度分布を合成した
もので、均一磁場領域１８に均一な静磁場が得られてい
る。この例の如く、逆方向に電流を流すコイルを組合せ
ることにより、超電導コイルの外径を大きくすることな
く、均一な静磁場領域を得ることができる。
る磁束密度分布を示したものである。縦軸，横軸の表示
は図６（ｂ）と同じである。グラフ２３は中程度のコイ
ル半径Ｒ1をもつ超電導コイル１３Ａ，１３Ｂが形成す
る磁束密度分布を示したもので、中心部が正方向に凸の
分布をしている。グラフ２４は小さなコイル半径Ｒ2を
もつ超電導コイル２２Ａ，２２Ｂが形成する磁束密度分
布を示したものである。超電導コイル２２Ａ，２２Ｂで
は、超電導コイル１３Ａ，１３Ｂとは逆方向に電流を流
しているので、負方向に凸の分布を示している。グラフ
２５は２組のコイルが形成する磁束密度分布を合成した
もので、均一磁場領域１８に均一な静磁場が得られてい
る。この例の如く、逆方向に電流を流すコイルを組合せ
ることにより、超電導コイルの外径を大きくすることな
く、均一な静磁場領域を得ることができる。
【０００６】図１０（ａ）には静磁場発生源として超電
導体の円筒の組合せを採用した超電導磁石装置の第３の
従来例を示す。この超電導磁石装置の静磁場発生源は、
ＮｂＴｉなどの超電導物質の板材から作った円筒３０
Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂからな
り、支持体３３に支持されて冷媒容器１１Ａ，１１Ｂ内
に配置されている。静磁場発生源の着磁は、均一磁場領
域１８を含む部分に着磁コイル３４を配設して間接的に
行われる。着磁方法の一例を説明すると、先ず超電導体
円筒３０Ａ〜３２Ｂを常電導状態に保持し、着磁コイル
３４に励磁電源１６より励磁電流を導入し、着磁コイル
３４に着磁のための磁束を発生させる。この磁束は超電
導体円筒３０Ａ〜３２Ｂの内外を通過する。この状態で
冷媒容器１１Ａ，１１Ｂに超電導用冷媒１２を導入し、
超電導体円筒３０Ａ〜３２Ｂを超電導状態になるまで冷
却し、その後超電導状態に保持する。次に、着磁コイル
３４に流れる電流を徐々に減少させて零になるまで下げ
る。着磁コイル３４に流れる電流が減少するにつれて、
超電導体円筒３０Ａ〜３２Ｂには誘導電流が発生し増加
する。着磁コイル３４に流れる電流が零になったとき
に、超電導体円筒３０Ａ〜３２Ｂに誘導されている電流
はその後永久電流として保持され、超電導電流となる。
ここまでの手順で、超電導体円筒３０Ａ〜３２Ｂの着磁
は完了となるので、あと着磁コイル３４を均一磁場領域
１８から取り除くことにより、均一磁場領域１８は被検
者のための撮影空間として利用できるようになる。
導体の円筒の組合せを採用した超電導磁石装置の第３の
従来例を示す。この超電導磁石装置の静磁場発生源は、
ＮｂＴｉなどの超電導物質の板材から作った円筒３０
Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂからな
り、支持体３３に支持されて冷媒容器１１Ａ，１１Ｂ内
に配置されている。静磁場発生源の着磁は、均一磁場領
域１８を含む部分に着磁コイル３４を配設して間接的に
行われる。着磁方法の一例を説明すると、先ず超電導体
円筒３０Ａ〜３２Ｂを常電導状態に保持し、着磁コイル
３４に励磁電源１６より励磁電流を導入し、着磁コイル
３４に着磁のための磁束を発生させる。この磁束は超電
導体円筒３０Ａ〜３２Ｂの内外を通過する。この状態で
冷媒容器１１Ａ，１１Ｂに超電導用冷媒１２を導入し、
超電導体円筒３０Ａ〜３２Ｂを超電導状態になるまで冷
却し、その後超電導状態に保持する。次に、着磁コイル
３４に流れる電流を徐々に減少させて零になるまで下げ
る。着磁コイル３４に流れる電流が減少するにつれて、
超電導体円筒３０Ａ〜３２Ｂには誘導電流が発生し増加
する。着磁コイル３４に流れる電流が零になったとき
に、超電導体円筒３０Ａ〜３２Ｂに誘導されている電流
はその後永久電流として保持され、超電導電流となる。
ここまでの手順で、超電導体円筒３０Ａ〜３２Ｂの着磁
は完了となるので、あと着磁コイル３４を均一磁場領域
１８から取り除くことにより、均一磁場領域１８は被検
者のための撮影空間として利用できるようになる。
【０００７】図１０（ｂ）には、上側の静磁場発生源の
超電導体円筒３０Ａ，３１Ａ，３２Ａの配置を均一磁場
領域１８の側から（下から）見た図を示す。着磁後にお
いては、各々の超電導体円筒３０Ａ，３１Ａ，３２Ａに
は図示の方向にそれぞれＩ1，Ｉ2，Ｉ3の超電導電流が
流れ、均一磁場領域１８に下向きの静磁場が形成され
る。図１０（ａ）の如き配置の超電導体円筒３０Ａ〜３
２Ｂを上記の方法で着磁した場合には、各々の超電導体
円筒３０Ａ，３１Ａ，３２Ａに流れる電流の向きは図１
０（ｂ）に示す如く円じ方向となる。
超電導体円筒３０Ａ，３１Ａ，３２Ａの配置を均一磁場
領域１８の側から（下から）見た図を示す。着磁後にお
いては、各々の超電導体円筒３０Ａ，３１Ａ，３２Ａに
は図示の方向にそれぞれＩ1，Ｉ2，Ｉ3の超電導電流が
流れ、均一磁場領域１８に下向きの静磁場が形成され
る。図１０（ａ）の如き配置の超電導体円筒３０Ａ〜３
２Ｂを上記の方法で着磁した場合には、各々の超電導体
円筒３０Ａ，３１Ａ，３２Ａに流れる電流の向きは図１
０（ｂ）に示す如く円じ方向となる。
【０００８】図１０（ｃ）には、図１０（ａ）に示した
超電導磁石装置において、均一磁場領域１８に形成され
る磁束密度分布例を示す。図示の縦軸および横軸の表示
は図９（ｂ）と同じである。グラフ３５は超電導体円筒
３０Ａ，３０Ｂにより形成された磁束密度分布、グラフ
３６は超電導体円筒３１Ａ，３１Ｂにより形成された磁
束密度分布、グラフ３７は超電導体円筒３２Ａ，３２Ｂ
により形成された磁束密度分布である。破線で示したグ
ラフ３８は、３組の超電導体円筒３０Ａ〜３２Ｂで形成
された磁束密度分布である。図１０（ｃ）から見て判る
ように、３組の超電導体円筒を組合せているにもかかわ
らず、静磁場空間での均一磁場領域１８の範囲が狭いと
いうことである。この理由は、各々の超電導体円筒３０
Ａ〜３２Ｂに流れている超電導電流が同じ方向であるた
めである。
超電導磁石装置において、均一磁場領域１８に形成され
る磁束密度分布例を示す。図示の縦軸および横軸の表示
は図９（ｂ）と同じである。グラフ３５は超電導体円筒
３０Ａ，３０Ｂにより形成された磁束密度分布、グラフ
３６は超電導体円筒３１Ａ，３１Ｂにより形成された磁
束密度分布、グラフ３７は超電導体円筒３２Ａ，３２Ｂ
により形成された磁束密度分布である。破線で示したグ
ラフ３８は、３組の超電導体円筒３０Ａ〜３２Ｂで形成
された磁束密度分布である。図１０（ｃ）から見て判る
ように、３組の超電導体円筒を組合せているにもかかわ
らず、静磁場空間での均一磁場領域１８の範囲が狭いと
いうことである。この理由は、各々の超電導体円筒３０
Ａ〜３２Ｂに流れている超電導電流が同じ方向であるた
めである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来例で述べた如く、
超電導体の円筒を使用した超電導磁石装置においては、
複数組の超電導体円筒を同心で対向して配置した場合、
各々の超電導体円筒に同じ方向の電流を流したときに
は、広い均一磁場領域を得ようとすると、超電導体円筒
の外径が大きくなってしまい、小型の超電導磁石装置を
作るのが困難であった。
超電導体の円筒を使用した超電導磁石装置においては、
複数組の超電導体円筒を同心で対向して配置した場合、
各々の超電導体円筒に同じ方向の電流を流したときに
は、広い均一磁場領域を得ようとすると、超電導体円筒
の外径が大きくなってしまい、小型の超電導磁石装置を
作るのが困難であった。
【００１０】このため、本発明では、超電導体円筒に逆
方向の電流を流す手段を提供すると共に、広い均一磁場
をもち、かつ小型の超電導磁石装置を提供することを目
的とする。
方向の電流を流す手段を提供すると共に、広い均一磁場
をもち、かつ小型の超電導磁石装置を提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は次の解決
手段により達成される。本発明の超電導磁石装置は、超
電導材からなる複数個の輪郭が外側に凸である図形の筒
状体（以下、凸形筒状体という。）をほぼ同心に配置し
た静磁場発生源と、該静磁場発生源を超電導状態に冷却
する冷却手段とを具備する超電導磁石装置において、隣
接して配置された２個の凸形筒状体を各々の周方向の近
接する位置で切断し、該切断箇所の異なる凸形筒状体の
端面間を、平行かつ近接して配置した２個の前記超電導
材の板で２端面ずつ接続して、１個の超電導材からなる
二重凸形筒状体閉ループを形成したことを特徴とする
（請求項１）。
手段により達成される。本発明の超電導磁石装置は、超
電導材からなる複数個の輪郭が外側に凸である図形の筒
状体（以下、凸形筒状体という。）をほぼ同心に配置し
た静磁場発生源と、該静磁場発生源を超電導状態に冷却
する冷却手段とを具備する超電導磁石装置において、隣
接して配置された２個の凸形筒状体を各々の周方向の近
接する位置で切断し、該切断箇所の異なる凸形筒状体の
端面間を、平行かつ近接して配置した２個の前記超電導
材の板で２端面ずつ接続して、１個の超電導材からなる
二重凸形筒状体閉ループを形成したことを特徴とする
（請求項１）。
【００１２】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記二
重凸形筒状体閉ループを前記凸形筒状体の中心軸にほぼ
同心に複数個形成したことを特徴とする（請求項２）。
重凸形筒状体閉ループを前記凸形筒状体の中心軸にほぼ
同心に複数個形成したことを特徴とする（請求項２）。
【００１３】本発明の超電導磁石装置はさらに、２個の
凸形筒状体の切断箇所を複数個とし、複数個の超電導材
からなる二重凸形筒状体閉ループを形成したことを特徴
とする（請求項３）。
凸形筒状体の切断箇所を複数個とし、複数個の超電導材
からなる二重凸形筒状体閉ループを形成したことを特徴
とする（請求項３）。
【００１４】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記二
重凸形筒状体閉ループを、前記凸形筒状体の中心軸方向
に沿って複数個配列したことを特徴とする（請求項
４）。
重凸形筒状体閉ループを、前記凸形筒状体の中心軸方向
に沿って複数個配列したことを特徴とする（請求項
４）。
【００１５】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記凸
形筒状体が円筒であることを特徴とする（請求項５）。
形筒状体が円筒であることを特徴とする（請求項５）。
【００１６】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記凸
形筒状体が楕円筒であることを特徴とする（請求項
６）。
形筒状体が楕円筒であることを特徴とする（請求項
６）。
【００１７】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記凸
形筒状体が長方形筒であることを特徴とする（請求項
７）。
形筒状体が長方形筒であることを特徴とする（請求項
７）。
【００１８】本発明の超電導磁石装置はさらに、超電導
材からなる複数個の小型凸形筒状体を含む静磁場発生源
と、該静磁場発生源を超電導状態に冷却する冷却手段と
を備えた超電導磁石装置において、前記静磁場発生源の
中心軸を中心とする円周上にほぼ等間隔で互いに重なり
合わないように前記小型凸形筒状体を配列した小型凸形
筒状体の環状列を１個以上具備することを特徴とする
（請求項８）。
材からなる複数個の小型凸形筒状体を含む静磁場発生源
と、該静磁場発生源を超電導状態に冷却する冷却手段と
を備えた超電導磁石装置において、前記静磁場発生源の
中心軸を中心とする円周上にほぼ等間隔で互いに重なり
合わないように前記小型凸形筒状体を配列した小型凸形
筒状体の環状列を１個以上具備することを特徴とする
（請求項８）。
【００１９】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記静
磁場発生源が超電導材からなる１個以上の円筒と１個以
上の前記小型凸形筒状体の環状列を前記中心軸を中心に
して配列したことを特徴とする（請求項９）。
磁場発生源が超電導材からなる１個以上の円筒と１個以
上の前記小型凸形筒状体の環状列を前記中心軸を中心に
して配列したことを特徴とする（請求項９）。
【００２０】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記静
磁場発生源を構成する小型凸形筒状体の環状列のうちの
少なくとも１個の環状列が大きな周をもつ小型凸形筒状
体と小さな周をもつ小型凸形筒状体とからなる二重小型
凸形筒状体で構成されていることを特徴とする（請求項
１０）。
磁場発生源を構成する小型凸形筒状体の環状列のうちの
少なくとも１個の環状列が大きな周をもつ小型凸形筒状
体と小さな周をもつ小型凸形筒状体とからなる二重小型
凸形筒状体で構成されていることを特徴とする（請求項
１０）。
【００２１】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記小
型凸形筒状体の環状列の少なくとも１個について、それ
を構成する前記小型凸形筒状体の中心軸を、前記静磁場
発生源の中心軸に対し、かつ、該中心軸方向に傾けたこ
とを特徴とする(請求項１１)。
型凸形筒状体の環状列の少なくとも１個について、それ
を構成する前記小型凸形筒状体の中心軸を、前記静磁場
発生源の中心軸に対し、かつ、該中心軸方向に傾けたこ
とを特徴とする(請求項１１)。
【００２２】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記小
型凸形筒状体の環状列を、前記静磁場発生源の中心軸方
向に沿って２個以上重ねたことを特徴とする(請求項１
２)。
型凸形筒状体の環状列を、前記静磁場発生源の中心軸方
向に沿って２個以上重ねたことを特徴とする(請求項１
２)。
【００２３】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記小
型凸形筒状体が小円筒であることを特徴とする（請求項
１３）。
型凸形筒状体が小円筒であることを特徴とする（請求項
１３）。
【００２４】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記小
型凸形筒状体が小型楕円筒であることを特徴とする（請
求項１４）。
型凸形筒状体が小型楕円筒であることを特徴とする（請
求項１４）。
【００２５】本発明の超電導磁石装置はさらに、前記小
型凸形筒状体が小型長方形筒であることを特徴とする
（請求項１５）。
型凸形筒状体が小型長方形筒であることを特徴とする
（請求項１５）。
【００２６】本発明の磁気共鳴イメージング装置用超電
導磁石装置は、前記の超電導磁石装置２個を、撮影空間
として使用する均一磁場領域を挟んで、両者の前記中心
軸を一致させて対向配置して構成したことを特徴とする
（請求項１６）。
導磁石装置は、前記の超電導磁石装置２個を、撮影空間
として使用する均一磁場領域を挟んで、両者の前記中心
軸を一致させて対向配置して構成したことを特徴とする
（請求項１６）。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図に
沿って説明する。図１に本発明の超電導磁石装置の第１
の実施例を示す。図１（ａ）は超電導磁石装置の概略構
成を示す断面図である。図１（ｂ）は超電導磁石装置の
静磁場発生源を構成する超電導体円筒の配列および超電
導電流の流れ方を示したものである。また、図１（ｃ）
は上記静磁場発生源によって均一磁場領域に形成される
磁束密度分布を示したものである。
沿って説明する。図１に本発明の超電導磁石装置の第１
の実施例を示す。図１（ａ）は超電導磁石装置の概略構
成を示す断面図である。図１（ｂ）は超電導磁石装置の
静磁場発生源を構成する超電導体円筒の配列および超電
導電流の流れ方を示したものである。また、図１（ｃ）
は上記静磁場発生源によって均一磁場領域に形成される
磁束密度分布を示したものである。
【００２８】図１（ａ）および図１（ｂ）に示す本発明
の第１の実施例は、図８（ａ）に示した従来例と類似の
構成をしている。異なる点は静磁場発生源の構成が図１
（ｂ）の如くなっていることである。静磁場発生源は、
超電導体円筒４０Ａ，４０Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，４２
Ａ，４２Ｂからなる。超電導体円筒４０Ａ〜４２Ｂは支
持体４３に支持されて冷媒容器１１Ａ，１１Ｂに配置さ
れている。その他の部分は図８（ａ）の従来例の構成と
同じである。超電導体円筒４０Ａ〜４２ＢはＮｂＴｉや
Ｎｂ3Ｓｎなどの板材を円筒に加工したものである。ま
た、超電導体円筒４０Ａ〜４２Ｂの冷却には液体ヘリウ
ムなどの超電導用冷媒１２が用いられるが、超電導体の
材料としてＮｂ3Ｓｎなどを用いる場合には、冷却方式
として直接冷凍機で冷却しても良く、この場合には冷媒
容器１１Ａ，１１Ｂは省略され、代りに熱シールドが用
いられる。また、着磁は図８（ａ）に示した従来例と同
様に行う。
の第１の実施例は、図８（ａ）に示した従来例と類似の
構成をしている。異なる点は静磁場発生源の構成が図１
（ｂ）の如くなっていることである。静磁場発生源は、
超電導体円筒４０Ａ，４０Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，４２
Ａ，４２Ｂからなる。超電導体円筒４０Ａ〜４２Ｂは支
持体４３に支持されて冷媒容器１１Ａ，１１Ｂに配置さ
れている。その他の部分は図８（ａ）の従来例の構成と
同じである。超電導体円筒４０Ａ〜４２ＢはＮｂＴｉや
Ｎｂ3Ｓｎなどの板材を円筒に加工したものである。ま
た、超電導体円筒４０Ａ〜４２Ｂの冷却には液体ヘリウ
ムなどの超電導用冷媒１２が用いられるが、超電導体の
材料としてＮｂ3Ｓｎなどを用いる場合には、冷却方式
として直接冷凍機で冷却しても良く、この場合には冷媒
容器１１Ａ，１１Ｂは省略され、代りに熱シールドが用
いられる。また、着磁は図８（ａ）に示した従来例と同
様に行う。
【００２９】本実施例の静磁場発生源の構成は図１
（ｂ）の如くなっている。即ち、静磁場発生源のうちの
上部側のものは超電導体円筒４０Ａ，４１Ａ，４２Ａか
らなる。この中の超電導体円筒４１Ａと４２Ａは各々１
箇所で切断され、各々の切断された端面はそれぞれ、超
電導体円筒４１Ａと４２Ａとの間に近接して平行に配置
された超電導体の板材からなる接続部４１ＡＡ，４１Ａ
Ｂによって接続されている。静磁場発生源のうちの下部
側も同様に超電導体円筒４１Ｂと４２Ｂが接続部４１Ｂ
Ａと４１ＢＢで接続されている。このような構成の静磁
場発生源を着磁したときには、各々の超電導体円筒に流
れる電流としては、円筒４０Ａには電流Ｉ1，円筒４１
Ａには電流Ｉ2，円筒４２Ａに電流−Ｉ2(円筒４１Ａと
逆方向の電流）がそれぞれ流れ、さらに接続部４１ＡＡ
と４１ＡＢに電流Ｉ2が流れることになる。しかし、接
続部４１ＡＡと４１ＡＢに流れる電流は同量で方向が逆
になっている。このことと接続部４１ＡＡと４１ＡＢと
が近接していることにより、両接続部の電流によって形
成される磁場はキャンセルされ、外部には現われないこ
とになる。その結果、超電導体円筒４１Ａと４２Ａとは
独立な円筒で存在するものとみなすことができ、電流Ｉ
2が流れる超電導体円筒４１Ａと電流−Ｉ2が流れる超電
導体円筒４２Ａとが独立に存在する場合と等価になる。
静磁場発生源を以上の如き構成にすることにより、他の
超電導体円筒とは逆方向に流れる電流をもつ超電導体円
筒を得ることができる。
（ｂ）の如くなっている。即ち、静磁場発生源のうちの
上部側のものは超電導体円筒４０Ａ，４１Ａ，４２Ａか
らなる。この中の超電導体円筒４１Ａと４２Ａは各々１
箇所で切断され、各々の切断された端面はそれぞれ、超
電導体円筒４１Ａと４２Ａとの間に近接して平行に配置
された超電導体の板材からなる接続部４１ＡＡ，４１Ａ
Ｂによって接続されている。静磁場発生源のうちの下部
側も同様に超電導体円筒４１Ｂと４２Ｂが接続部４１Ｂ
Ａと４１ＢＢで接続されている。このような構成の静磁
場発生源を着磁したときには、各々の超電導体円筒に流
れる電流としては、円筒４０Ａには電流Ｉ1，円筒４１
Ａには電流Ｉ2，円筒４２Ａに電流−Ｉ2(円筒４１Ａと
逆方向の電流）がそれぞれ流れ、さらに接続部４１ＡＡ
と４１ＡＢに電流Ｉ2が流れることになる。しかし、接
続部４１ＡＡと４１ＡＢに流れる電流は同量で方向が逆
になっている。このことと接続部４１ＡＡと４１ＡＢと
が近接していることにより、両接続部の電流によって形
成される磁場はキャンセルされ、外部には現われないこ
とになる。その結果、超電導体円筒４１Ａと４２Ａとは
独立な円筒で存在するものとみなすことができ、電流Ｉ
2が流れる超電導体円筒４１Ａと電流−Ｉ2が流れる超電
導体円筒４２Ａとが独立に存在する場合と等価になる。
静磁場発生源を以上の如き構成にすることにより、他の
超電導体円筒とは逆方向に流れる電流をもつ超電導体円
筒を得ることができる。
【００３０】図１（ｃ）には、図１（ｂ）の静磁場発生
源によって均一磁場領域１８に形成される磁束密度分布
例を示す。図示の縦軸および横軸の表示は図７（ｂ）と
同じである。グラフ４４は超電導体円筒４０Ａ，４０Ｂ
によって形成された磁束密度分布、グラフ４５は超電導
体円筒４１Ａ，４１Ｂによって形成された磁束密度分
布、グラフ４６は超電導体円筒４２Ａ，４２Ｂによって
形成された磁束密度分布、グラフ４７（破線で示したも
の）は静磁場発生源としての合成された磁束密度分布で
ある。図から判るように、超電導体円筒４２Ａ，４２Ｂ
には逆方向の電流が流れるために逆方向の磁場が形成さ
れること、その結果として超電導体円筒４０Ａ，４０Ｂ
の外径が小さいにもかかわらず広い均一磁場領域が得ら
れることという従来と異なる大きな特徴が得られる。
源によって均一磁場領域１８に形成される磁束密度分布
例を示す。図示の縦軸および横軸の表示は図７（ｂ）と
同じである。グラフ４４は超電導体円筒４０Ａ，４０Ｂ
によって形成された磁束密度分布、グラフ４５は超電導
体円筒４１Ａ，４１Ｂによって形成された磁束密度分
布、グラフ４６は超電導体円筒４２Ａ，４２Ｂによって
形成された磁束密度分布、グラフ４７（破線で示したも
の）は静磁場発生源としての合成された磁束密度分布で
ある。図から判るように、超電導体円筒４２Ａ，４２Ｂ
には逆方向の電流が流れるために逆方向の磁場が形成さ
れること、その結果として超電導体円筒４０Ａ，４０Ｂ
の外径が小さいにもかかわらず広い均一磁場領域が得ら
れることという従来と異なる大きな特徴が得られる。
【００３１】次に、超電導体円筒４１Ａ，４２Ａに対す
る着磁の効果について説明する。着磁コイル３４で発生
させられた磁束は、超電導体円筒４０Ａ，４１Ａ，４２
Ａの内外を通過するが、その中で超電導体円筒４１Ａと
４２Ａの間を通過する磁束は両円筒が接続されていて閉
ループを作っているため、着磁後も保持され、超電導体
円筒４１Ａ，４２Ａにはその磁束を維持するための循環
する超電導電流Ｉ2が流れることになる。
る着磁の効果について説明する。着磁コイル３４で発生
させられた磁束は、超電導体円筒４０Ａ，４１Ａ，４２
Ａの内外を通過するが、その中で超電導体円筒４１Ａと
４２Ａの間を通過する磁束は両円筒が接続されていて閉
ループを作っているため、着磁後も保持され、超電導体
円筒４１Ａ，４２Ａにはその磁束を維持するための循環
する超電導電流Ｉ2が流れることになる。
【００３２】また、超電導体円筒４１Ａの部分にＩ2よ
りも大きな電流を流したい場合には、同じ位置にもう１
個の超電導体円筒（他の超電導体円筒と接続しないも
の）を配設すればよいし、超電導体円筒４２Ａの部分を
流れる電流をＩ2よりも小さくしたい場合にも、同じ位
置にもう１個の超電導体円筒を配設すればよい。
りも大きな電流を流したい場合には、同じ位置にもう１
個の超電導体円筒（他の超電導体円筒と接続しないも
の）を配設すればよいし、超電導体円筒４２Ａの部分を
流れる電流をＩ2よりも小さくしたい場合にも、同じ位
置にもう１個の超電導体円筒を配設すればよい。
【００３３】図２に本発明の超電導磁石装置の第２の実
施例を示す。図２は超電導磁石装置の要部である静磁場
発生源の断面を示したものである。静磁場発生源は超電
導体円筒５０，５１，５２から構成される。超電導体円
筒５１と５２は第１の実施例と同様に一部で接続されて
いるが、本実施例の場合には両円筒を４個ずつに切断
し、この切断された端面を両円筒の間に近接して平行に
配置された２個の接続部によって接続したものである。
その結果４個の閉ループが形成されている。各閉ループ
はそれぞれ超電導体円筒５１の一部５１−１，５１−
２，５１−３，５１−４と超電導体円筒５２の一部５２
−１，５２−２，５２−３，５２−４と接続部とから構
成される。
施例を示す。図２は超電導磁石装置の要部である静磁場
発生源の断面を示したものである。静磁場発生源は超電
導体円筒５０，５１，５２から構成される。超電導体円
筒５１と５２は第１の実施例と同様に一部で接続されて
いるが、本実施例の場合には両円筒を４個ずつに切断
し、この切断された端面を両円筒の間に近接して平行に
配置された２個の接続部によって接続したものである。
その結果４個の閉ループが形成されている。各閉ループ
はそれぞれ超電導体円筒５１の一部５１−１，５１−
２，５１−３，５１−４と超電導体円筒５２の一部５２
−１，５２−２，５２−３，５２−４と接続部とから構
成される。
【００３４】図２に示した構成の静磁場発生源は第１の
実施例と同様に着磁されるが、着磁の際超電導体円筒５
１と５２とで作られる４個の閉ループを通過する磁束は
第１の実施例と同様に着磁後も保持される。図２におい
ては、超電導体円筒を４分割した場合について説明した
が、この分割数は４個に限定されず何個に分割してもよ
いことは言うまでもない。
実施例と同様に着磁されるが、着磁の際超電導体円筒５
１と５２とで作られる４個の閉ループを通過する磁束は
第１の実施例と同様に着磁後も保持される。図２におい
ては、超電導体円筒を４分割した場合について説明した
が、この分割数は４個に限定されず何個に分割してもよ
いことは言うまでもない。
【００３５】図３に本発明の超電導磁石装置の第３の実
施例を示す。図３は超電導磁石装置の要部である静磁場
発生源の断面を示したものである。静磁場発生源は超電
導体円筒５５，５６，５７，５８，５９から構成されて
いる。超電導体円筒５６と５７，５８と５９は第１の実
施例と同様に１箇所で切断され、両円筒は接続部で接続
されており、２つの閉ループが形成されている。超電導
体円筒５５には電流Ｉ1が、超電導体円筒５６には電流
Ｉ2が、超電導体円筒５７には電流−Ｉ2が、超電導体円
筒５８には電流Ｉ3が、超電導体円筒５９には電流−Ｉ3
が、それぞれ流れている。
施例を示す。図３は超電導磁石装置の要部である静磁場
発生源の断面を示したものである。静磁場発生源は超電
導体円筒５５，５６，５７，５８，５９から構成されて
いる。超電導体円筒５６と５７，５８と５９は第１の実
施例と同様に１箇所で切断され、両円筒は接続部で接続
されており、２つの閉ループが形成されている。超電導
体円筒５５には電流Ｉ1が、超電導体円筒５６には電流
Ｉ2が、超電導体円筒５７には電流−Ｉ2が、超電導体円
筒５８には電流Ｉ3が、超電導体円筒５９には電流−Ｉ3
が、それぞれ流れている。
【００３６】本実施例の場合、電流Ｉ1が流れる超電導
体円筒５５の内側に、電流Ｉ2が流れる超電導体円筒の
閉ループと、電流Ｉ3が流れる超電導体円筒の閉ループ
とが形成されている。本実施例は第１の実施例に比べ
て、超電導体円筒内の半径方向の面積を細分化したこと
に相当する。
体円筒５５の内側に、電流Ｉ2が流れる超電導体円筒の
閉ループと、電流Ｉ3が流れる超電導体円筒の閉ループ
とが形成されている。本実施例は第１の実施例に比べ
て、超電導体円筒内の半径方向の面積を細分化したこと
に相当する。
【００３７】本実施例においては、超電導体円筒の閉ル
ープの数を２個にした場合について説明したが、この閉
ループの数は２個に限定されることなく、３個以上にし
てよいことは言うまでもなく、また、第２の実施例と第
３の実施例とを組合せて、各々の超電導体円筒の閉ルー
プを複数個に分割することも可能である。
ープの数を２個にした場合について説明したが、この閉
ループの数は２個に限定されることなく、３個以上にし
てよいことは言うまでもなく、また、第２の実施例と第
３の実施例とを組合せて、各々の超電導体円筒の閉ルー
プを複数個に分割することも可能である。
【００３８】図４に本発明の超電導磁石装置の第４の実
施例を示す。図４は超電導磁石装置の要部である静磁場
発生源の半分を示したものである。静磁場発生源は大径
の超電導体円筒６０とその内側に円周に沿って等間隔に
配列したｎ個の小径の超電導体円筒６１−１〜６１−ｎ
の列（環状列）とから構成されている。本実施例は、第
２の実施例に類似するもので、第２の実施例で細分化し
た四角形の超電導体の筒を小径の円筒としたものであ
る。この場合、大径の超電導体円筒６０には電流Ｉ
1が、小径の超電導体円筒６１−１〜６１−ｎには電流
Ｉ2が流れる。
施例を示す。図４は超電導磁石装置の要部である静磁場
発生源の半分を示したものである。静磁場発生源は大径
の超電導体円筒６０とその内側に円周に沿って等間隔に
配列したｎ個の小径の超電導体円筒６１−１〜６１−ｎ
の列（環状列）とから構成されている。本実施例は、第
２の実施例に類似するもので、第２の実施例で細分化し
た四角形の超電導体の筒を小径の円筒としたものであ
る。この場合、大径の超電導体円筒６０には電流Ｉ
1が、小径の超電導体円筒６１−１〜６１−ｎには電流
Ｉ2が流れる。
【００３９】本実施例の場合には、大径の超電導体円筒
６０の内側に小径の円筒６１−１〜６１−ｎの環状列を
配列していることにより、着磁後の均一磁場領域１８内
の磁束密度分布は第１の実施例または第２の実施例と同
様なものとなるが、小径の超電導体円筒を多数個使用し
ていることにより、第１または第２の実施例の超電導体
の筒のループと比べて形状が単純化されているので加工
が容易になり、大幅な加工費の低減を図ることができ
る。また、超電導磁石装置の加工精度の点でも向上を図
ることができる。
６０の内側に小径の円筒６１−１〜６１−ｎの環状列を
配列していることにより、着磁後の均一磁場領域１８内
の磁束密度分布は第１の実施例または第２の実施例と同
様なものとなるが、小径の超電導体円筒を多数個使用し
ていることにより、第１または第２の実施例の超電導体
の筒のループと比べて形状が単純化されているので加工
が容易になり、大幅な加工費の低減を図ることができ
る。また、超電導磁石装置の加工精度の点でも向上を図
ることができる。
【００４０】図５に本発明の超電導磁石装置の第５の実
施例を示す。本実施例は第４の実施例における原則を拡
張したものである。図５は超電導磁石装置の要部である
静磁場発生源の半分を示したものである。静磁場発生源
は外周に大径の３個の超電導体円筒７０，７１，７２が
配列され、その内側に多数個の小径の超電導体円筒７３
−１〜７３−ｍの環状列が配列され、さらにその内側に
中径の超電導体円筒７４が配列され、最も内側には２重
の小径の超電導体円筒７５−１〜７５−ｎ，７６−１〜
７６−ｎの環状列が配列されている。また超電導体円筒
に流れる電流としてはそれぞれ円筒７０には電流Ｉ
1が、円筒７１には電流Ｉ2が、円筒７２には電流Ｉ
3が、円筒７３−１〜７３−ｍには電流Ｉ4が、円筒７４
には電流Ｉ5が、円筒７５−１〜７５−ｎには電流Ｉ
6が、円筒７６−１〜７６−ｎには電流Ｉ7が流れる。各
々の超電導体円筒には、第１乃至第４の実施例で述べた
如く、着磁したときにその円筒の内側を通過する磁束を
保持するように電流が流れ、その後その電流が維持され
る。
施例を示す。本実施例は第４の実施例における原則を拡
張したものである。図５は超電導磁石装置の要部である
静磁場発生源の半分を示したものである。静磁場発生源
は外周に大径の３個の超電導体円筒７０，７１，７２が
配列され、その内側に多数個の小径の超電導体円筒７３
−１〜７３−ｍの環状列が配列され、さらにその内側に
中径の超電導体円筒７４が配列され、最も内側には２重
の小径の超電導体円筒７５−１〜７５−ｎ，７６−１〜
７６−ｎの環状列が配列されている。また超電導体円筒
に流れる電流としてはそれぞれ円筒７０には電流Ｉ
1が、円筒７１には電流Ｉ2が、円筒７２には電流Ｉ
3が、円筒７３−１〜７３−ｍには電流Ｉ4が、円筒７４
には電流Ｉ5が、円筒７５−１〜７５−ｎには電流Ｉ
6が、円筒７６−１〜７６−ｎには電流Ｉ7が流れる。各
々の超電導体円筒には、第１乃至第４の実施例で述べた
如く、着磁したときにその円筒の内側を通過する磁束を
保持するように電流が流れ、その後その電流が維持され
る。
【００４１】本実施例は、第４の実施例と比べた場合、
大径または中径の超電導体円筒の個数を増加したこと、
小径の超電導体円筒の配列を２段にしたこと、最小内周
に配列した小径の超電導体円筒がそれぞれ２層になって
いることの点で相違する。これらの相違点は均一磁場領
域の磁場均一度を向上するために寄与するものである。
大径または中径の超電導体円筒の個数を増加したこと、
小径の超電導体円筒の配列を２段にしたこと、最小内周
に配列した小径の超電導体円筒がそれぞれ２層になって
いることの点で相違する。これらの相違点は均一磁場領
域の磁場均一度を向上するために寄与するものである。
【００４２】本実施例の多数個の小径の超電導体円筒の
配列については、図５に示したものに限定されず、小径
単層の超電導体円筒を複数段配列したり、小径複数層の
超電導体円筒を複数段配列したり、両者を組合せたりし
て、磁場均一度の向上を図ることができる。
配列については、図５に示したものに限定されず、小径
単層の超電導体円筒を複数段配列したり、小径複数層の
超電導体円筒を複数段配列したり、両者を組合せたりし
て、磁場均一度の向上を図ることができる。
【００４３】図６及び図７に本発明の超電導磁石装置の
第６及び第７の実施例を示す。図６及び図７は共に超電
導磁石装置の要部である静磁場発生源の半分を示したも
のである。第６の実施例，第７の実施例とも図１に示し
た第１の実施例の一変形である。
第６及び第７の実施例を示す。図６及び図７は共に超電
導磁石装置の要部である静磁場発生源の半分を示したも
のである。第６の実施例，第７の実施例とも図１に示し
た第１の実施例の一変形である。
【００４４】図６の第６の実施例は、第１の実施例の超
電導体円筒を超電導体楕円筒にしたものである。図６に
おいて、静磁場発生源は超電導体楕円筒８０，８１，８
２からなり、楕円筒８１と８２がそれぞれ１箇所切断さ
れて接続部８１Ａ，８１Ｂで接続されている。このよう
な構成の超電導磁石装置では楕円形の均一磁場領域を必
要とする場合に有効である。
電導体円筒を超電導体楕円筒にしたものである。図６に
おいて、静磁場発生源は超電導体楕円筒８０，８１，８
２からなり、楕円筒８１と８２がそれぞれ１箇所切断さ
れて接続部８１Ａ，８１Ｂで接続されている。このよう
な構成の超電導磁石装置では楕円形の均一磁場領域を必
要とする場合に有効である。
【００４５】図７の第７の実施例は、第１の実施例の超
電導体円筒を超電導体長方形筒にしたものである。図７
において、静磁場発生源は超電導体長方形筒８５，８
６，８７からなり、長方形筒８６と８７がそれぞれ１箇
所切断されて接続部８６Ａ，８６Ｂで接続されている。
このような構成の超電導磁石装置では長方形の均一磁場
領域を必要とする場合に有効である。
電導体円筒を超電導体長方形筒にしたものである。図７
において、静磁場発生源は超電導体長方形筒８５，８
６，８７からなり、長方形筒８６と８７がそれぞれ１箇
所切断されて接続部８６Ａ，８６Ｂで接続されている。
このような構成の超電導磁石装置では長方形の均一磁場
領域を必要とする場合に有効である。
【００４６】第６，第７の実施例においても、超電導体
円筒を用いた場合と同様に、第２，第３の実施例の如
く、周方向及び径方向に閉ループの数を増加させること
ができる。また、静磁場発生源の中心軸方向（筒の長さ
方向）に沿って、筒の数を増やすこともできる。さら
に、超電導体筒の形状は、円筒，楕円筒，長方形筒に限
定されず、外側に凸になった形の筒（凸形筒状体と呼
ぶ。）であれば、同様の機能を発揮できるので、本発明
はこのような超電導材からなる凸形筒状体で構成された
超電導磁石装置に適用できる。
円筒を用いた場合と同様に、第２，第３の実施例の如
く、周方向及び径方向に閉ループの数を増加させること
ができる。また、静磁場発生源の中心軸方向（筒の長さ
方向）に沿って、筒の数を増やすこともできる。さら
に、超電導体筒の形状は、円筒，楕円筒，長方形筒に限
定されず、外側に凸になった形の筒（凸形筒状体と呼
ぶ。）であれば、同様の機能を発揮できるので、本発明
はこのような超電導材からなる凸形筒状体で構成された
超電導磁石装置に適用できる。
【００４７】また、第４，第５の実施例における小径の
超電導体円筒の形状は円筒に限定されず、楕円筒や長方
形筒であっても良く、小型の凸形筒状体であれば、第
４，第５の実施例と同じ機能を発揮することができる。
超電導体円筒の形状は円筒に限定されず、楕円筒や長方
形筒であっても良く、小型の凸形筒状体であれば、第
４，第５の実施例と同じ機能を発揮することができる。
【００４８】また、第２，第４などの実施例の説明で
は、超電導体円筒の閉ループを複数個に分割した小閉ル
ープや小径の超電導体円筒の環状列については静磁場発
生源の中心軸１９と平行に配列してあったが、均一磁場
領域１８の作り方によっては上記の小閉ループや小径円
筒の中心軸を傾けてもよい。例えば、均一磁場領域１８
における磁束密度を高くしたい場合には、小閉ループや
小径円筒の中心軸の均一磁場領域１８に向っている側が
静磁場発生源の中心軸１９に近づくように傾ければよ
い。また、均一磁場領域１８における磁束密度を低くし
たい場合には逆方向に傾ければよい。
は、超電導体円筒の閉ループを複数個に分割した小閉ル
ープや小径の超電導体円筒の環状列については静磁場発
生源の中心軸１９と平行に配列してあったが、均一磁場
領域１８の作り方によっては上記の小閉ループや小径円
筒の中心軸を傾けてもよい。例えば、均一磁場領域１８
における磁束密度を高くしたい場合には、小閉ループや
小径円筒の中心軸の均一磁場領域１８に向っている側が
静磁場発生源の中心軸１９に近づくように傾ければよ
い。また、均一磁場領域１８における磁束密度を低くし
たい場合には逆方向に傾ければよい。
【００４９】また、本発明についての以上の実施例で
は、２個の静磁場発生源を対向配置した、ＭＲＩ装置な
どに適した構成の超電導磁石装置について説明して来た
が、本発明の超電導磁石装置は１個の静磁場発生源のみ
でも十分な機能を発揮することができ、磁気浮上用磁石
などに使用することができる。この場合の着磁方法も図
１０（ａ）の第３の従来例で説明した方法が適用でき
る。着磁コイルは静磁場空間１８に置く他に、静磁場発
生源を挟んでいる反対側にもう１個配置して、２個の着
磁コイルを使用して着磁するのも有効である。
は、２個の静磁場発生源を対向配置した、ＭＲＩ装置な
どに適した構成の超電導磁石装置について説明して来た
が、本発明の超電導磁石装置は１個の静磁場発生源のみ
でも十分な機能を発揮することができ、磁気浮上用磁石
などに使用することができる。この場合の着磁方法も図
１０（ａ）の第３の従来例で説明した方法が適用でき
る。着磁コイルは静磁場空間１８に置く他に、静磁場発
生源を挟んでいる反対側にもう１個配置して、２個の着
磁コイルを使用して着磁するのも有効である。
【００５０】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、２
つの同軸に配置した超電導体円筒を一部で接続すること
により、内周側の円筒に逆方向の超電導電流を流すこと
ができるので、このような超電導体円筒を静磁場発生源
に用いることにより、広い均一磁場をもち、かつ小型の
超電導磁石装置を提供することができる。また、同じ原
理を適用した多数個の小径の超電導体円筒等を用いて
も、上記と同様な効果を上げることができる。
つの同軸に配置した超電導体円筒を一部で接続すること
により、内周側の円筒に逆方向の超電導電流を流すこと
ができるので、このような超電導体円筒を静磁場発生源
に用いることにより、広い均一磁場をもち、かつ小型の
超電導磁石装置を提供することができる。また、同じ原
理を適用した多数個の小径の超電導体円筒等を用いて
も、上記と同様な効果を上げることができる。
【図１】本発明の超電導磁石装置の第１の実施例。
【図２】本発明の超電導磁石装置の第２の実施例。
【図３】本発明の超電導磁石装置の第３の実施例。
【図４】本発明の超電導磁石装置の第４の実施例。
【図５】本発明の超電導磁石装置の第５の実施例。
【図６】本発明の超電導磁石装置の第６の実施例。
【図７】本発明の超電導磁石装置の第７の実施例。
【図８】静磁場発生源として超電導コイルを採用した超
電導磁石装置の従来例。
電導磁石装置の従来例。
【図９】静磁場発生源として超電導コイルを採用した超
電導磁石装置の他の従来例。
電導磁石装置の他の従来例。
【図１０】静磁場発生源として超電導体の円筒の組合せ
を採用した超電導磁石装置の第３の従来例。
を採用した超電導磁石装置の第３の従来例。
１０Ａ，１０Ｂ 真空容器 １１Ａ，１１Ｂ 冷媒容器 １２ 超電導用冷媒 １３Ａ，１３Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ 超電導コイル １４，１４Ａ，３３，４３ 支持体 １６ 励磁電源 １７ 軸 １８ 静磁場空間 １９ 中心軸 ２０ 支柱 ２１Ａ，２１Ｂ，２３，２４，２５，３５，３６，３
７，３８，４４，４５，４６，４７ グラフ ３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ，４
０Ａ，４０Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，５
０，５１，５２，５５，５６，５７，５８，５９，６
０，６１，７０，７１，７２，７３，７４，７５，７６
超電導体円筒 ３４ 着磁コイル ４１ＡＡ，４１ＡＢ，８１Ａ，８１Ｂ，８６Ａ，８６Ｂ
接続部 ８０，８１，８２ 超電導体楕円筒 ８５，８６，８７ 超電導体長方形筒
７，３８，４４，４５，４６，４７ グラフ ３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ，４
０Ａ，４０Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，５
０，５１，５２，５５，５６，５７，５８，５９，６
０，６１，７０，７１，７２，７３，７４，７５，７６
超電導体円筒 ３４ 着磁コイル ４１ＡＡ，４１ＡＢ，８１Ａ，８１Ｂ，８６Ａ，８６Ｂ
接続部 ８０，８１，８２ 超電導体楕円筒 ８５，８６，８７ 超電導体長方形筒
Claims (16)
- 【請求項１】超電導材からなる複数個の輪郭が外側に凸
である図形の筒状体（以下、凸形筒状体という。）をほ
ぼ同心に配置した静磁場発生源と、該静磁場発生源を超
電導状態に冷却する冷却手段とを具備する超電導磁石装
置において、隣接して配置された２個の凸形筒状体を各
々の周方向の近接する位置で切断し、該切断箇所の異な
る凸形筒状体の端面間を、平行かつ近接して配置した２
個の前記超電導材の板で２端面ずつ接続して、１個の超
電導材からなる二重凸形筒状体閉ループを形成したこと
を特徴とする超電導磁石装置。 - 【請求項２】請求項１記載の超電導磁石装置において、
前記二重凸形筒状体閉ループを前記凸形筒状体の中心軸
にほぼ同心に複数個形成したことを特徴とする超電導磁
石装置。 - 【請求項３】請求項１及び２記載の超電導磁石装置にお
いて、２個の凸形筒状体の切断箇所を複数個とし、複数
個の超電導材からなる二重凸形筒状体閉ループを形成し
たことを特徴とする超電導磁石装置。 - 【請求項４】請求項１乃至３記載の超電導磁石装置にお
いて、前記二重凸形筒状体閉ループを、前記凸形筒状体
の中心軸方向に沿って複数個配列したことを特徴とする
超電導磁石装置。 - 【請求項５】請求項１乃至４記載の超電導磁石装置にお
いて、前記凸形筒状体が円筒であることを特徴とする超
電導磁石装置。 - 【請求項６】請求項１乃至４記載の超電導磁石装置にお
いて、前記凸形筒状体が楕円筒であることを特徴とする
超電導磁石装置。 - 【請求項７】請求項１乃至４記載の超電導磁石装置にお
いて、前記凸形筒状体が長方形筒であることを特徴とす
る超電導磁石装置。 - 【請求項８】超電導材からなる複数個の小型凸形筒状体
を含む静磁場発生源と、該静磁場発生源を超電導状態に
冷却する冷却手段とを具備する超電導磁石装置におい
て、前記静磁場発生源の中心軸を中心とする円周上にほ
ぼ等間隔で互いに重なり合わないように前記小型凸形筒
状体を配列した小型凸形筒状体の環状列を１個以上具備
することを特徴とする超電導磁石装置。 - 【請求項９】請求項８記載の超電導磁石装置において、
前記静磁場発生源が超電導材からなる１個以上の円筒と
１個以上の前記小型凸形筒状体の環状列を前記中心軸を
中心にして配列したことを特徴とする超電導磁石装置。 - 【請求項１０】請求項８及び９記載の超電導磁石装置に
おいて、前記静磁場発生源を構成する小型凸形筒状体の
環状列のうちの少なくとも１個の環状列が大きな周をも
つ小型凸形筒状体と小さな周をもつ小型凸形筒状体とか
らなる二重小型凸形筒状体で構成されていることを特徴
とする超電導磁石装置。 - 【請求項１１】請求項８乃至１０記載の超電導磁石装置
において、前記小型凸形筒状体の環状列の少なくとも１
個について、それを構成する前記小型凸形筒状体の中心
軸を、前記静磁場発生源の中心軸に対し、かつ、該中心
軸方向に傾けたことを特徴とする超電導磁石装置。 - 【請求項１２】請求項８乃至１０記載の超電導磁石装置
において、前記小型凸形筒状体の環状列を、前記静磁場
発生源の中心軸方向に沿って２個以上重ねたことを特徴
とする超電導磁石装置。 - 【請求項１３】請求項８乃至１２記載の超電導磁石装置
において、前記小型凸形筒状体が小円筒であることを特
徴とする超電導磁石装置。 - 【請求項１４】請求項８乃至１２記載の超電導磁石装置
において、前記小型凸形筒状体が小型楕円筒であること
を特徴とする超電導磁石装置。 - 【請求項１５】請求項８乃至１２記載の超電導磁石装置
において、前記小型凸形筒状体が小型長方形筒であるこ
とを特徴とする超電導磁石装置。 - 【請求項１６】請求項１乃至１５記載の超電導磁石装置
２個を、撮影空間として使用する均一磁場領域を挟ん
で、両者の前記中心軸を一致させて対向配置して構成し
たことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置用超電導
磁石装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9967396A JPH09270317A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 超電導磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9967396A JPH09270317A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 超電導磁石装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09270317A true JPH09270317A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=14253558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9967396A Pending JPH09270317A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 超電導磁石装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09270317A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1097917A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-04-14 | Hitachi Ltd | 超電導磁石装置 |
| EP2511917A4 (en) * | 2009-12-08 | 2017-08-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Oxide superconducting bulk magnet member |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP9967396A patent/JPH09270317A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1097917A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-04-14 | Hitachi Ltd | 超電導磁石装置 |
| EP2511917A4 (en) * | 2009-12-08 | 2017-08-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Oxide superconducting bulk magnet member |
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