JPH11312606A - スプリット型超電導コイルの冷却方法 - Google Patents
スプリット型超電導コイルの冷却方法Info
- Publication number
- JPH11312606A JPH11312606A JP10118696A JP11869698A JPH11312606A JP H11312606 A JPH11312606 A JP H11312606A JP 10118696 A JP10118696 A JP 10118696A JP 11869698 A JP11869698 A JP 11869698A JP H11312606 A JPH11312606 A JP H11312606A
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- JP
- Japan
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- coil
- coils
- stage
- cooling
- refrigerator
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷凍機冷却型超電導マグネットにおいて、そ
の超電導コイルがいわゆるスプリット型である場合、効
率よくコイルを冷却可能な冷却方法を提供する。 【解決手段】 複数台の冷凍機により冷却される伝導冷
却型超電導マグネットシステムにおいて、超電導コイル
がスプリットペア型コイルであり、スプリットペアコイ
ルＣ1とＣ2の一方のコイルと他方のコイルを別々の冷凍
機Ｒ1とＲ2によって、それぞれ独立に冷却するようにし
た。
の超電導コイルがいわゆるスプリット型である場合、効
率よくコイルを冷却可能な冷却方法を提供する。 【解決手段】 複数台の冷凍機により冷却される伝導冷
却型超電導マグネットシステムにおいて、超電導コイル
がスプリットペア型コイルであり、スプリットペアコイ
ルＣ1とＣ2の一方のコイルと他方のコイルを別々の冷凍
機Ｒ1とＲ2によって、それぞれ独立に冷却するようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスプリット型超電導
コイルの冷却方法に関するものである。
コイルの冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】冷凍機冷却型超電導マグネットシステム
は主に、冷凍機、超電導コイル、電流リ−ド、熱シ−ル
ド板、真空容器によって構成される。冷凍機はいわゆる
２段冷凍機が用いられ、最低到達温度が３〜９Ｋの２段
ステ−ジで超電導コイルを、最低到達温度が数十Ｋの１
段ステ−ジで熱シ−ルド板を冷却する構造となってい
る。大きなコイルでは、冷凍機１台では冷却が不可能で
ある。したがって、コイルサイズや、熱シ−ルド板のサ
イズに応じて冷凍機を複数台使用している。
は主に、冷凍機、超電導コイル、電流リ−ド、熱シ−ル
ド板、真空容器によって構成される。冷凍機はいわゆる
２段冷凍機が用いられ、最低到達温度が３〜９Ｋの２段
ステ−ジで超電導コイルを、最低到達温度が数十Ｋの１
段ステ−ジで熱シ−ルド板を冷却する構造となってい
る。大きなコイルでは、冷凍機１台では冷却が不可能で
ある。したがって、コイルサイズや、熱シ−ルド板のサ
イズに応じて冷凍機を複数台使用している。
【０００３】図３に２台の冷凍機Ｒ1とＲ2を使用したマ
グネットシステムの構造を示す。超電導コイルａ1とａ2
は熱負荷フランジと呼ばれる銅盤ｂに熱接触されてお
り、この熱負荷フランジｆに冷凍機の２段ステ−ジが熱
接触されている。スプリット型超電導コイルは、(１)磁
場分布を調整したり、磁場精度を良くするために用いら
れる場合と、(２)コイルギャップ間にＸ線や中性子線等
のビ−ムを通すために用いられる場合とがある。
グネットシステムの構造を示す。超電導コイルａ1とａ2
は熱負荷フランジと呼ばれる銅盤ｂに熱接触されてお
り、この熱負荷フランジｆに冷凍機の２段ステ−ジが熱
接触されている。スプリット型超電導コイルは、(１)磁
場分布を調整したり、磁場精度を良くするために用いら
れる場合と、(２)コイルギャップ間にＸ線や中性子線等
のビ−ムを通すために用いられる場合とがある。
【０００４】前者の場合、コイルギャップ部に空間は必
要がないために、巻き枠が一体構造でも良いし、ギャッ
プ部にコイル外径と同程度のスペ−サ−を配置すること
が出来るので、２つのコイルａ1とａ2は熱的に十分に接
続される。しかし、後者の場合、コイルギャップにビ−
ムを通す必要があるためにギャップ間に例えばＸ線を通
すためには、ＧＥＰやＢe、中性子線を通すためには、
Ａl合金を配する必要がある。しかし、ビ−ムの減衰の
問題があるために、肉厚の物を配することは出来ない。
さらに、このような材質は熱伝導が悪いために２つのコ
イルは熱絶縁されている。したがって、このようなコイ
ルを図３に示したような方法で冷却しても、下側のコイ
ルを十分に冷却することは出来ない。
要がないために、巻き枠が一体構造でも良いし、ギャッ
プ部にコイル外径と同程度のスペ−サ−を配置すること
が出来るので、２つのコイルａ1とａ2は熱的に十分に接
続される。しかし、後者の場合、コイルギャップにビ−
ムを通す必要があるためにギャップ間に例えばＸ線を通
すためには、ＧＥＰやＢe、中性子線を通すためには、
Ａl合金を配する必要がある。しかし、ビ−ムの減衰の
問題があるために、肉厚の物を配することは出来ない。
さらに、このような材質は熱伝導が悪いために２つのコ
イルは熱絶縁されている。したがって、このようなコイ
ルを図３に示したような方法で冷却しても、下側のコイ
ルを十分に冷却することは出来ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】冷凍機冷却型超電導マ
グネットにおいて、その超電導コイルがいわゆるスプリ
ット型である場合、効率よく複数のコイルを冷却するこ
とを可能とする冷却方法を提供することを課題とする。
グネットにおいて、その超電導コイルがいわゆるスプリ
ット型である場合、効率よく複数のコイルを冷却するこ
とを可能とする冷却方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】複数台の冷凍機により冷
却される伝導冷却型超電導マグネットシステムにおい
て、超電導コイルがスプリットペア型コイルであって、
スプリットペアコイルの一方のコイルと他方のコイルを
別々の冷凍機によって、それぞれ独立に冷却するように
した。又スプリットペア型コイルにおいて、コイルギャ
ップ間にＸ線、中性子線などを透過させることを目的と
した材質のリングなどを配した。
却される伝導冷却型超電導マグネットシステムにおい
て、超電導コイルがスプリットペア型コイルであって、
スプリットペアコイルの一方のコイルと他方のコイルを
別々の冷凍機によって、それぞれ独立に冷却するように
した。又スプリットペア型コイルにおいて、コイルギャ
ップ間にＸ線、中性子線などを透過させることを目的と
した材質のリングなどを配した。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明によるマグネットシステム
の構成を図１に示す。本発明のマグネットシステムは、
中性子線回折に用いられるマグネットで、コイルギャッ
プは図２(ｂ)に示すようにアルミ（Ａ５０８３製）の３
つの同心リング１ａ，１ｂ，１ｃと扇形のアルミスペ−
サ２が配置されている。最外周のアルミリング１ａはそ
れぞれのコイルの巻枠にネジ止めされ、２つのコイルは
機械的に接続されている。コイル全体は図３と同様に銅
製の２段熱負荷フランジ５（図１）に熱的に接続されて
おり、一方の冷凍機Ｒ1の２段ステ−ジ６がこの熱負荷
フランジ５に接続されている。他方の冷凍機Ｒ2の２段
ステ−ジ６には図２に示す扇形のアルミスペ−サ２の部
分の外側に下側コイルＣ2の底面からの銅製の熱導体４
と熱接続されている。すなわち、一方の冷凍機Ｒ1は熱
負荷フランジ５を介して上側のコイルＣ1を、又もう一
方の冷凍機Ｒ2は銅製の熱導体４を介して下側のコイル
Ｃ2を冷却する構成とした。それぞれの冷凍機Ｒ1，Ｒ2
の１段ステ−ジは熱シ−ルド板７に熱接触されている。
の構成を図１に示す。本発明のマグネットシステムは、
中性子線回折に用いられるマグネットで、コイルギャッ
プは図２(ｂ)に示すようにアルミ（Ａ５０８３製）の３
つの同心リング１ａ，１ｂ，１ｃと扇形のアルミスペ−
サ２が配置されている。最外周のアルミリング１ａはそ
れぞれのコイルの巻枠にネジ止めされ、２つのコイルは
機械的に接続されている。コイル全体は図３と同様に銅
製の２段熱負荷フランジ５（図１）に熱的に接続されて
おり、一方の冷凍機Ｒ1の２段ステ−ジ６がこの熱負荷
フランジ５に接続されている。他方の冷凍機Ｒ2の２段
ステ−ジ６には図２に示す扇形のアルミスペ−サ２の部
分の外側に下側コイルＣ2の底面からの銅製の熱導体４
と熱接続されている。すなわち、一方の冷凍機Ｒ1は熱
負荷フランジ５を介して上側のコイルＣ1を、又もう一
方の冷凍機Ｒ2は銅製の熱導体４を介して下側のコイル
Ｃ2を冷却する構成とした。それぞれの冷凍機Ｒ1，Ｒ2
の１段ステ−ジは熱シ−ルド板７に熱接触されている。
【０００８】
【発明の効果】上下２つのコイルＣ1とＣ2は、熱的には
接続されていないので、下側コイルＣ2はコイルの外側
に熱経路を設けて冷却する必要がある。何となれば内側
に室温ボアがあるために冷却経路を設けることは難しい
からである。従来の方法と同様に２台の冷凍機Ｒ1とＲ2
の２段ステ−ジ６を銅製の熱負荷フランジ５に接続し、
下側コイルＣ2を冷却するための熱導体４も熱負荷フラ
ンジ５に接続する方法も考えられる。しかしこれだと熱
負荷フランジ５は２台の冷凍機Ｒ1，Ｒ2で冷却されるた
めに１台の冷凍機で冷却するよりも温度が下がることが
予想されるが、上側コイルＣ1および下側コイルＣ2から
の熱流を考えると、下側コイルＣ2からの熱流のほうが
小さく、下側コイルＣ2を十分に冷却する事ができな
い。すなわち、この方法では２台の冷凍機Ｒ1，Ｒ2をあ
わせた冷却能力の半分以上が上側コイルＣ1の冷却に用
いられ、結果的に下側コイルＣ2は１台の冷凍機の冷却
能力以下でしか冷却できない。これに対して、本発明で
はおのおのの冷凍機Ｒ1とＲ2が上下それぞれのコイルＣ
1，Ｃ2を冷却するので、即ち上側コイルＣ1は冷凍機Ｒ1
で、又下側コイルＣ2は熱導性４を介し冷凍機Ｒ2で冷却
するので、下側コイルＣ2も十分に冷却することができ
る。
接続されていないので、下側コイルＣ2はコイルの外側
に熱経路を設けて冷却する必要がある。何となれば内側
に室温ボアがあるために冷却経路を設けることは難しい
からである。従来の方法と同様に２台の冷凍機Ｒ1とＲ2
の２段ステ−ジ６を銅製の熱負荷フランジ５に接続し、
下側コイルＣ2を冷却するための熱導体４も熱負荷フラ
ンジ５に接続する方法も考えられる。しかしこれだと熱
負荷フランジ５は２台の冷凍機Ｒ1，Ｒ2で冷却されるた
めに１台の冷凍機で冷却するよりも温度が下がることが
予想されるが、上側コイルＣ1および下側コイルＣ2から
の熱流を考えると、下側コイルＣ2からの熱流のほうが
小さく、下側コイルＣ2を十分に冷却する事ができな
い。すなわち、この方法では２台の冷凍機Ｒ1，Ｒ2をあ
わせた冷却能力の半分以上が上側コイルＣ1の冷却に用
いられ、結果的に下側コイルＣ2は１台の冷凍機の冷却
能力以下でしか冷却できない。これに対して、本発明で
はおのおのの冷凍機Ｒ1とＲ2が上下それぞれのコイルＣ
1，Ｃ2を冷却するので、即ち上側コイルＣ1は冷凍機Ｒ1
で、又下側コイルＣ2は熱導性４を介し冷凍機Ｒ2で冷却
するので、下側コイルＣ2も十分に冷却することができ
る。
【図１】本発明にかゝる冷却方法の説明図。
【図２】(ａ)はコイル縦断面図、(ｂ)は(ａ)のＡ矢視断
面図。
面図。
【図３】公知超電導コイルを示す。
１ リング ２ スペ−サ 3a アルミリング ４ 熱導体 ５ 熱負荷フランジ ６ ２段ステ−ジ ７ 熱シ−ルド板 Ｃ1，Ｃ2 コイル Ｒ1，Ｒ2 冷凍機
Claims (2)
- 【請求項１】 複数台の冷凍機により冷却される伝導冷
却型超電導マグネットシステムにおいて、超電導コイル
がスプリットペア型コイルであって、スプリットペアコ
イルの一方のコイルと他方のコイルを別々の冷凍機によ
って、それぞれ独立に冷却することを特徴とするスプリ
ット型超電導コイルの冷却方法。 - 【請求項２】 スプリットペア型コイルにおいて、コイ
ルギャップ間にＸ線、中性子線などを透過させることを
目的とした材質のリングなどを配したことを特徴とする
請求項１記載のスプリット型超電導コイルの冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10118696A JPH11312606A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | スプリット型超電導コイルの冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10118696A JPH11312606A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | スプリット型超電導コイルの冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11312606A true JPH11312606A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14742904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10118696A Pending JPH11312606A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | スプリット型超電導コイルの冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11312606A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004271028A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 冷凍機冷却型超電導マグネット装置 |
| US6888352B2 (en) | 2001-10-24 | 2005-05-03 | Hitachi, Ltd. | Nuclear magnetic resonance spectrometer using split magnets |
| EP1970920A1 (de) | 2007-03-16 | 2008-09-17 | Bruker BioSpin AG | Horizontale Magnetanordnung mit radialem Zugang |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP10118696A patent/JPH11312606A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6888352B2 (en) | 2001-10-24 | 2005-05-03 | Hitachi, Ltd. | Nuclear magnetic resonance spectrometer using split magnets |
| US6897657B2 (en) | 2001-10-24 | 2005-05-24 | Hitachi, Ltd. | Nuclear magnetic resonance spectrometer for liquid-solution |
| US7026817B2 (en) | 2001-10-24 | 2006-04-11 | Hitachi, Ltd. | Nuclear magnetic resonance spectrometer for liquid-solution |
| US7046007B2 (en) | 2001-10-24 | 2006-05-16 | Hitachi, Ltd. | Nuclear magnetic resonance spectrometer using split magnets |
| US7190167B2 (en) | 2001-10-24 | 2007-03-13 | Hitachi, Ltd. | Nuclear magnetic resonance spectrometer for liquid-solution |
| US7492159B2 (en) | 2001-10-24 | 2009-02-17 | Hitachi, Ltd. | Nuclear magnetic resonance spectrometer for liquid-solution |
| JP2004271028A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 冷凍機冷却型超電導マグネット装置 |
| EP1970920A1 (de) | 2007-03-16 | 2008-09-17 | Bruker BioSpin AG | Horizontale Magnetanordnung mit radialem Zugang |
| DE102007013349A1 (de) | 2007-03-16 | 2008-09-18 | Bruker Biospin Ag | Horizontale Magnetanordnung mit radialem Zugang |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060823 |