JPS6116582A - 極低温槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は極低温槽の構造、特に液体ヘリウムの様な冷
却剤の流体によって冷却される超導電コイルを収容し、
核磁気共鳴（ＮＭＲ）作像装置に使うことの出来る極低
温槽の構造に関する。更に具体的に云えば、この発明は
、通常存在する熱収縮応力をこの発明の形式によって実
効的になくした為に、断面積が小さくなった支持タイの
形式に関する。

極低温槽は、その内部を外部の周囲湿度の状態から熱的
に隔離する様に設計された収容容器である。所望の程度
の熱隔離作用を達成する為、幾つかの巣ごもり形の容器
を用いることが出来る。各々の容器は一連の温度の内の
１つの濃度で作用−する様に設計されている。内側の温
度が一番低い。

所望の熱隔離作用を持たせると同時に、冷却剤を充填し
た時でも、容易に輸送が可能な極低温槽にする為に、極
低温槽の種々の内側及び外側容器の間の機械的な接触を
ごく小さくすることが要求される。この為、タイ・シス
テムを用いることが出来る。こういうタイは、チタン又
は硝子ｍＨとエポキ、シの複合体の様な熱伝導度の小さ
い材料で構成することが好ましい。例えばタイ・システ
ムは、環状容器の各々の端に配置された少なくとも３本
−組のタイで構成することが出来る。各々のタイが、外
側容器から環状の内側容器まで横方向に伸び、こうして
外側容器の円周と内側容器の円周の間を機械的に接続す
る。こういうタイ・システムは後で更に詳しく説明する
。然し、低温液体を極低温槽に入れると、タイ材料及び
容器自体の熱収縮の結果として、寸法変化が生ずる。こ
の為、タイは、重量のみによる応力並びに極低温槽の輸
送によって起る応力の他に、存在する熱応力を補償する
様に、一層大きな断面を持つことが要求される。然し、
極低温槽の内側容器と外側容器の間でタイを介しての熱
伝導が増加する為に、タイが必要以上に大きな断面積を
持つことは一般的に望ましくない。従って、熱収縮応力
を除くことが出来れば、断面積が小さい支持タイを使う
ことが出来、従って、極低温槽の内側容器に対する熱隔
離作用を一層よくすることが出来る。

発　　明　　の　　概　　要 この発明の好ましい実施例では、極低温槽が、環状の真
空にひくことが出来る外側容器と、やはり環状であって
、全部が外側容器の中に収容される内側容器とを有し、
各々の容器は縦軸線が略共通になる様に配置されている
。更にこの発明の極低温槽は、極低温槽の１端に配置さ
れた少なくとも３本の支持タイから成る第１組と、極低
温槽の他端に配置された少なくとも３本の支持タイから
成る第２組とを有する。支持タイは、内側容器の取付は
点から外側容器の対応する取付は点まで横方向に伸びる
。これらの取付は点は夫々の容器の周縁に沿って略一様
に配置されていることが好・ましい。極低温槽の両端に
ある各組の支持タイは、極低温槽の縦軸線を通る平面に
対し、互いに略鏡像の対称性を持つ様に配置することが
好ましい。

横方向の支持タイが、外側容器及び内側容器を相隔てた
状態に保って、その間に真空を保つことが出来る様に作
用する。更に、支持タイは、外側容器及び内側容器の間
の伝導による熱損失を最小限に抑える為に、引張り強度
が強くて熱伝導度の小さい材料で構成される。支持タイ
を鏡像の対称性を持つ様に配置することは、内側容器が
縦軸線の周りに回転移動するのを防止する様に作用する
。

それでもこの発明の支持装置は、内側容器及び外側容器
の間の軸方向の相対的な移動が、限られた成る程度に出
来る様にする。この軸方向の自由痕は、冷却剤を入れた
真空状態でも、極低温槽の輸送が容易に出来る様にする
構造が使える点で、この発明の望ましい１面である。特
に、この発明の極低温槽の構造は、内側容器を外側容器
に対し、熱伝導度の小さい一組のビンに当て１保持する
ことが出来る様にする。この様にして真空状態をそのま
）にして、極低温槽を輸送することが出来、この時極低
温槽の縦軸線は垂直の向きにしておく。

更に重要なことは、この発明では、タイの係止点、特に
内側容器の係止点は、極低温槽に低温液体を導入したこ
と、並ひに／又は装置内部の温度勾配によって起るタイ
の応力の増加を最小限にする様に選ばれている。特に、
各々のタイは、タイと、内側容器に於けるその取付は点
から容器の共通軸線に引いた線との間の角度θが、Δｔ
をタイの熱収縮の長さ、ΔＲを内側容器の半径方向の熱
収縮の長さとして、θ−ｃｏｓ　−’　（Δｔ／ΔＲ）
で表わされる様に配置される。係止点をこの様に選ぶこ
とにより、タイの応力が低い温度でも変化ゼず、所望の
引張り強度を持たせながら、熱伝導をごく少なくすると
いう観点から、タイの断面積を最適に選ぶことが出来る
。

従って、この発明の目的は、タイの熱収縮の応ノコを、
最小限に抑えた極低温槽の支持タイ形式を提供すること
である。

この発明の別の目−的は、伝導による熱損失を最小限に
抑える為に断面積をごく小さくした極低温槽に対する支
持タイを提供することである。

この発明の別の目的は、ＮＭＲ＠療診断作像用の極低温
槽として、真空状態をそのま）にし且つ低温液体を入れ
たま）、容易に輸送することが出来る極低温槽を提供す
ることである。

この発明の別の目的は、水平又は垂直の何れの姿勢でも
、容易に輸送出来る極低温槽を提供することである。

この発明の別の目的は、頑丈であるばかりでなく、巣ご
もりになった極低温槽の各容器の間にかなりの程度の熱
隔離作用を、持つ極低温槽懸架装置を持つ極低温槽を提
供することである。

この発明の要旨は特許請求の範囲に具体的に且つ明確に
記載しであるが、この発明の構成、作用並びにその他の
目的及び利点は、以下図面について説明する所から、最
もよく理解されよう。

発明の詳しい記載 第１図及び第２図、特に第３図はこの発明の極低温槽懸
架装置の主な要素を基本的に示している。

第１図及び第２図は１つの円筒を別の円筒の中に懸架す
る方法を図式的に示している。然し、第１図及び第２図
は図解にすぎず、必ずしもこの発明で用いるタイの形式
を表わしていない。一般的に、極低温槽では、内側容器
の間の物理的な接触がごく少なくする様な形で、内側容
器を懸架すること　　　１が希望される。こうすること
によって、容器の間の容積を真空にひぎ、熱絶縁を施す
ことが出来る。　　（この発明では、内側及び外側容器
又は円筒の間の　　　−唯一の永久的な機械的な接続が
、強度が強く、熱　　　寿伝導度の小さいタイ・システ
ムである。このシス　　　Ｊテムが第１図、第２図及び
第３図に例示されてい　　　−る。特に第１図は外側円
筒１０の中に内側円筒１　　−１が６個から成る支持タ
イ・システム（各々の端　　　（に３つずつ）によって
懸架されることを示してい　　　ダる。円筒の１端では
、タイ１２ａ、１２ｂ、１２Ｃが、円筒１１の取付は点
１５と外側円筒１０の　　　ノ取付は点１４の間を横方
向に伸びている。この発　　　“明では、これらの取付
（プ点は後で説明する様に構　　　刃成さ社ている。対
応する一組の支持タイ１３ａ１．１３ｂ、１３Ｃが円筒
１０．１１の他端に配置されていて、同じ様に作用する
。然し、円筒の両端　　　（にある支持タイの組は、互
いに鏡像の対称的なパ　　　２ターンとなる様に配置す
ることが好ましい。第１　　　（図では、タイは円筒の
軸線を通る垂直線（図に示　　　−してない）に対して
対称的である。然し、−組のタイが他方の組に対して回
転方向が反対になる様に配置されていれば、厳密に鏡像
の対称性は必要ぐはない。更に、取付は点は円筒１０．
１１の周号に沿って略一様に配置することが出来る。こ
の形式により、応ノｊが支持タイに比較的一様に分布リ
ーる。この発明の好ましい実施例では、各組に３本の支
持タイがある。これは２つの相反する目的υ結果である
。第１に、内側及び外側円筒の間の眼絶縁を最大にする
為には、支持タイの数が出来うだけ少ないことが望まれ
る。支持タイの熱伝導５くごく小さいことが望ましいの
で、タイの断面積し比較的小さく、タイ自体が熱伝導度
の小さい材叫で構成されることも一般的に望ましい。支
持タイ・システムが熱絶縁を持つのが望ましいことから
、引張り強度が不足する傾向を持つ支持タイを吏うこと
か考えられるが、引張り強度は望ましくよい程熱伝導度
が大ぎく且つ断面積の大きい月利２よって一層容易に達
成される場合が多い。従って、相反する２番目の条件は
、内側円筒の重量を支えるのに十分な強度が支持タイに
あることである。更に、第１図、第２図及び第３図に示
す集成体を輸送する際、円筒の重量以外の力が発生され
、それが支持タイ・システムに余分の荷重となることが
ある。従って、強度の条件からは、比較的多数の支持タ
イを使うことが望ましい。各々の組に２本の支持タイし
かないシステムは、内側及び外側円筒の間の横方向の成
る相対的な移動を防止するのに不十分であるから、支持
しようとする円筒の各々の端で少なくとも３本の支持タ
イがある様なタイ・システムを使うことが必要である。

更に支持タイを増やせば、強度が強くなるので望ましい
様【二見えるが、支持タイの材料を慎重に選べば、余分
の支持タイの必要が避けられる。然し、他の理由で希望
する場合、タイの数を更に多くしてもヨイ。支Ｆｊタイ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３ａ。

１３ｂ、１３０の材料の選択に当っては、硝子繊維、炭
素又は黒鉛複合体又はチタンの様な強度が強くて熱伝導
度の小さい材料を用いるのが好ましい。こういう材料は
所要の強度を持つと同時に、熱伝導度が低い。材料自体
は棒、ループの形にしてもよいし、適切であれば、編ん
だストランドの形にしてもよい。

第１図は端面図であるが、第２図に斜視図で示してあっ
て、円筒の両端に於ける構造を更に詳しく示している。

これに対して、第１図は取付は点が一様に配置されるこ
と、並びに円筒の両端にあるタイの組の間の向い合った
位置関係及び鏡像関係をはっきりと示している。

第１図、第２図及び第３図に示す懸架装置は、１対の巣
ごもり形の円筒しか示していないが、何れも別の円筒の
中にあって、全部が縦軸線は同じ縦軸線を実質的に共有
する複数個の巣ごもり形の円筒に同じく適用することが
出来ることを承知されたい。従って、第３図は特に容器
１１０内に容器１１１が一懸架されることを示している
が、これは例にすぎず、第４図乃至第７図に示した他の
タイ・システムが、この発明の考えに同様に利用するこ
とが出来るを承知されたい。

特にこの発明は第３図に示した角度θの選び方に関係す
る。角度θは、支持タイと、この支持タイの内側の取付
は点１１５から共通の中心軸線に引いた線との間の角度
である。角度θは、好ましくは係止点１１５を適当な位
置にすることにより、ｃｏｓ　−’　（△ｔ／ΔＲ）に
等しくない様に選ぶ。こ）でΔｔは、熱収縮の結果とし
て起る支持タイ（例えばタイ１１３ａ）の長さ変化であ
る。容器１１０は３００　’にの周囲温度にしなければ
ならないので、支持タイの係止点１５２は空間で常に固
定されたま１でおり、容器１１１は例えば８０ＯＫ又は
それより低い極低温にあることを念頭におかれたい。こ
の様な温度及び温度差の結果、支持タイ・システムの収
縮が起る。同様に、例えば容器１１１内に低温液体を導
入すると、容器１１１が半径方向に収縮する′。従って
、変数△Ｒは、熱−収縮の結果どして起る容器１１１の
半径の変化である。この為、熱収縮作用の結果として、
支持タイ・システムに望ましくない応力が誘発すること
があることが判った。然し、使う材料の熱膨張及び収縮
パラメータによって決定される様に、支持タイ・システ
ムを慎重に配置すれば、タイのこの応力源を除くのに役
立つことも判った。例えば、タイがさらされる温度並び
にその組成が判っていれば、△ｔの値が計算出来る。同
様に、容器１１１の動作温度とその月利の組成が判って
いれば、ΔＲの値を決定することが出来る。これらの２
つの値を使って、比△ｔ／ΔＲを形成し、前掲の式に従
って角度θを決定する。

見易くする為、第３図には支持タイ１１３ａだ（プが示
しである。支持タイ１１３ｂ、１１３ｃはその相対的な
位置だけを示しである。更に、第１図、第２図及び第３
図はこの発明の懸架装置の成る基本的な面を例示してい
るが、他の図面は、特にＮＭＲの全身作像に役立つ極低
温槽にこの懸架装置を使うこと、並びにこの発明の他の
面とのその協働関係を示している。特に他の図面に示す
極低温槽は、極低温槽の中孔を取巻く電気巻線に設定さ
れた持続電流が、環状極低温槽の中孔の中に強度の強い
一様な磁界を発生する様に作用する様に、超導電月利を
臨界温度より低い温度に保つのに特に適している。

第４図はこの発明の好ましい実施例の極低温槽の一部分
を切欠いて、一部分を断面で示した側面図である。特に
この発明の極低温槽は真空にひくことが出来る外側容器
１１０を含む。外側容器１１０は環状であることが好ま
しく、全身作像の為に、中孔の内径が約１ｍであること
が好ましい。

その中に収容される構造を支持するのが外側容器１１０
である。外側容器１１０は各々の端に端板１１０ａを持
っている。外側容器１１０は薄い内側殻体１１０ｂをも
持ち、これはインコネルＸ６２５の様な電気的な比抵抗
の大きい合金で作ることが好ましい。内側殻体１１０ｂ
の厚さは典型的には約０．０２乃至０．０３吋であり、
その材料の高い比抵抗（釣下３０Ｘ１．Ｏ−６オームｃ
ｍ）は、勾配磁界の立上り時間（約１ミリ秒）に較べて
渦電流の時定数が短く（約０．１２ミリ秒）になる様に
選ばれる。勾配磁界が、極低温槽の環状の中孔の中に配
置されるコイル（図に示してない）によって発生される
。これらのコイルはこの発明の重要な一部分を構成する
ものではない。

インコネルＸ６２５の内側殻体はすぐれた溶接継目が出
来るので、この発明の好ましい実施例では、全部溶接の
外側容器が得られることを指摘しておきたい。更に、内
側殻体１１０ｂの座屈を防止する為に、極低温槽の中孔
の中に硝子繊維の円筒１１７を配置することが出来る。

一般的に、この発明の極低温槽を強度の強い磁界に関連
して使う時、第４図に示ず種々の容器は、特にことわら
ない限り、特に前に述べた理由で、ステンレス鋼で構成
し得る外側容器１１０を除いて、典型的にはアルミニウ
ムで構成される。

この発明の装置は機械的に幾分複雑である為、第４図、
第５Δ図、第５Ｂ図、第６Ａ図及び第６Ｂ図を一緒に見
れば、それが最もよく理解されよう。第５Ａ図及び第５
Ｂ図は懸架装置を特に示す端面図である。第６Ａ図及び
第６Ｂ図の詳細な側面断面図は使われる環状の種々の容
器が巣ごもりになることを特に例示している。

第４図は環状の内側容器１１１をも示している。

特に内側容器１１１が支持タイ・システムにより、外側
容器１１０の中に懸架されることが判る。特に支持タイ
１１２ａがヨーク１５３によって容器１１０の固定点に
取付けられることが判る。支持タイ１１２ａの他端が容
器１１１のボス１１５（第４図の下側部分に見られる）
に接続される。

ボス１１５は内側容器１１１に溶接するのが典型的であ
る。この発明の支持タイはチタン棒、黒鉛又は炭素繊維
複合体又は硝子繊維材料で構成することが好ましい。特
にこの発明の支持タイは、適当に選んだ材料のループ又
は棒として示されている。ループがボス１１５内に、そ
の中の円形溝路によって所定位置に保持されている。更
に、例え−ば支持タイ１１２ａがピン１５２によってヨ
ーク１５３内の所定位置′に保持されることが判る。ピ
ン１５２はヨーク１５３の側面にある対応する円形孔に
押込みばめにすることが出来る。第３図は容器１１１が
上側ボス１１５の周りに配置された支持タイ１１３ｂ（
一部分見える）によって支持されることを示している。

支持タイ１１３ｂの他端（見えない）が外側容器１１０
に取付けられる。

従って、こうして外側容器１１０及び内側容器１１１が
容積１２１を限定し、この容積は周囲状態及び内部温度
状態の間で所望の程度の熱隔離作用を持たせる為に真空
にひくことが出来る。

内側容器１１１はアルミニウムの様な材料で構成される
ことが好ましく、全部溶接した構造であることが好まし
い。内側容器１１１が、液体窒素の様な冷却剤を収容す
る環状容積１２０を限定する外側ジャケット１２３をも
持つことが好ましい。

更に、放射ににる熱伝達を少なくする為に、容器１１７
の周りに多重層絶縁物１２２を配置することが出来る。

従って、容器１１１は約７７°にの温度に保たれる熱放
射遮蔽体として作用する。ジャケットつき遮蔽体１１１
が、遮蔽体の外側ジャケット１２３内に配置された液体
窒素の沸騰により、積極的に冷却される。外側ジャケッ
ト１２３は、更に強度を強めると共に、真空状態の結果
として起り得る座屈に対する堅牢性を持たせる為に、穿
孔じゃま板１１６をも持つことが好ましい。

容器１１１の環状容積内に別の熱放射遮蔽体２１５を設
けることが出来る。熱放射遮蔽体２１５は第４図には詳
しく示してない。然し、第６Ｂ図にこの遮蔽体を位置き
めする機構が詳しく示されている。

第４図は、一番内側の容器２１０が全体的に放射遮蔽体
２１５の内側に懸架されることを示している。一番内側
の容器２１０の構造は第６Ａ図及び第６Ｂ図を見れば更
に判り易い。然し、第４図でも、遮蔽体２１５の内側及
び内側容器１１１の内側に一番内側の容器２１５を懸架
する機構を少なくとも部分的には十分に示している。特
に、ボス２１４は、一番内側の容器２１０に溶接するこ
とが好ましいが、遮蔽体２１５を通抜けている（第５Ｂ
図、第６Ｂ図及び第６Ａ図参照）。ボス２１４がタイ・
ループ２１２ａを支持する取付は点になることが判る。

支持タイ２１２ａの他端（図に示してない）が容器１１
１に取付けられる。

更に、第４図には、極低温槽を輸送する際、容器１１０
．１１１及び２１０を軸方向の一定位置に、保つ様に作
用する輸送及び突抜は機構５２５も部分的に示されてい
る。然し、こ）では、第４図でボス２１４とピン３００
が整合している様に見えるの゛は、斜視図の関係にすぎ
ないことを述べておく。ピン３００及びボス２１４の位
置について更に詳しいことは第５Ｂ図から判る。

第５Ａ図はこの発明の極低温槽を一部分切欠いた端面図
である。この図には、外側容器１１０内に内側容器１１
１を懸架する装置が特に例示されテイル。特に支持１＋
’１１３ａ、１１３ｂ、１１３Ｇが容器１１１上のボス
１１５がら外側容器１１１上の対応する取付は点１１４
まで伸びていることが判る。希望によっては、外側容器
１’１０はペデスタル１６０の上に支持することが出来
る。

取付は点１１４の構造の詳細は、後で第７Ａ図について
述べる。第５Ａ図では、ボス１１５が内側容器１１１に
取付りられていることが判る。図示の懸架装置が外側容
器１１０及び内側容器１１１を隔てた位置に保って、そ
の間に容積１２１を限定する。然し、一般的に、容器１
１０の内部領域は真空状態に保たれていることに注意さ
れたい。

特に組立ての際、支持タイに張力をかける為に使われる
出入ボー］〜を覆うカバープレート１５０により、この
状態が保たれる。真空状態は、例えば真空封じ１６１を
通じて作り出すことが出来る。

更に、輸送ピン３００が第５Ａ図及び第５Ｂ図に破線で
示されている。第５Ａ図及び第５Ｂ図はこれらのピンの
配置を最もよく示す図面である。内側容器１１１に固定
されたボス３１５も破線で示されている。一番内側の容
器２１０に取付けられていて放射遮蔽体２１５を通抜け
るボス３１４も破線で示されている。支持構造の別の図
がｉ６Ｂ図に示されており、これは第５Ｂ図に示した線
６Ｂ−６Ｂで切った断面図である。更に、切断線６Ａも
第５図に示され゛ており、これは第６Ａ図に、対応する
が、第６Ａ図は後で詳しく説明する。

＠５Ａ図は外側容器１１０内に容器１１１が懸架される
ことを示しているが、第５Ｂ図は内側容器１１１内に一
番内側の容器２１０を懸架することを特に例示している
。前に述べた様に、内側容器１１１は外側ジャケット１
２３を有するジャケットつき容器であることが好ましい
。然し、第５Ａ図の断面図ではジャケット１２３が見え
ない。

更に、一番内側の容器２１０も、その周囲の熱放射遮蔽
体２１５が存在する為に、見えない。ボス２１４が遮蔽
体２１５に取付けられている様に見えるが、実際には、
ボス２１４は一番内側の容器２１０の端板２１０ａ（第
６Ａ図参照→に固定さレテイル。支持タイ２１３ａ　、
２１３ｂ　、２１３Ｃを用いて、内側容器１１１がら容
器２１０を懸架スル。支持タイ２１３ａ　、２１３ｂ　
、２１３ｃがボス２”１４がら内側容器１１１の取付は
点４１４まで伸びる。取付は点の詳しい構造は第７Ｂ図
に示されており、後で説明する。この為、放射遮蔽体２
１５と内側容器１１１の間に容積２１６が限定されるこ
とが判る。前に述べた様に、これは真空にひ（ことが出
来る容積であることが好ましく、封じ１６０によって真
空を保つ。更に第５Ｂ図には内側容器１１１の内壁部分
がら熱放射遮蔽体２１５を懸架する機構が示されている
。この懸架装置が第６Ｂ図に示されており、後で説明す
る。

第６Ｂ図は第５Ｂ図に示した線で切った断面図である。

支持タイ２１３ａ　、２１３ｂ　、２１３ｃの張力の調
節は、カバープレート１５０を取外して行われることに
注意されたい。

第６Ａ図は第４図及び第５図に示ず線で切った側面断面
図である。然し、見易くする為、熱遮′蔽体２１５に対
する懸架装置は、この図では省略しである。然し、それ
が第６Ｂ図には示されており後で説明する。一番内側の
容器２１０、内側容器１１１及び外側容器１１０に対づ
る懸架装置が第一−６Ａ図に具体的に示されている。特
に支持タイ１１３ａがヨーク１５３のビン１５２の周り
に配置されていることが判る。ヨーク１５３が部分的に
ねじ山を設けた軸１５４に取付けられており１．この軸
が外側容器１１０の壁を通抜ける。軸１５４の内、外側
容器１１０の壁を通越した部分が特に第７Ａ図に示され
ている。更に支持タイ２１３ａ（破線）がヨーク２５３
を通抜けるビン２５２（これも破線で示す）の周りに配
置されていて、ヨーク２５３が内側容器１１１の壁を通
抜ける軸２５４に取付けられていることが判る。軸２５
４の内、この壁を通扱ける部分が第７Ｂ図に示されてい
る。第６Ａ図にはボス１１５も示されている。

このボスは内側容器１１１の端板１１１ａに取付けられ
ていて、支持タイ１１３ｂに対する取付は点として使わ
れる１、同様に、ボス２１４が一番内側の容器２１０の
端板２１０ａに取付けられていて、熱放射遮蔽体２１５
の端板２１５ａを通抜ける。ボス２１４が支持タイ２１
３ｂに対する取付は点として作用する。図面を見易くす
る為、支持タイ２１３ｂは一部分しか示して久い。

超導電巻線によって強度の強い磁界を発生するのにこの
発明を特に望む用途では、一番内側の容器２１０は、そ
の中に配置した円筒形殻体１０１によって図示の様に更
に環状容積１００及び２００に分割される。この場合、
容積１００は超導電材料で構成された電気巻線を収容す
る。容積２００は典型的には液体ヘリウムの様な低温冷
却剤を充填する。文法（プ集成体５２５が、容積２００
に液体冷却剤を導入する手段になる。　　　　゛第６Ｂ
図は第５Ｂ図に示した切断線で切った側面断面図である
。然し、判り易くする為、ボス２１４及び支持タイ２１
３ｂは第６Ｂ図には示してない。第６Ｂ図は特にこの発
明の好ましい実施例の２つの面を例示している。即ち、
輸送ビン装置が詳しく示されている。更に、熱放射遮蔽
体２１５を位置ぎめする手段も示されている。前に述べ
た様に、この発明の懸架装置は内側容器２１０が軸方向
に移動するのを防止する。典型的には、約３／４吋の移
動を許す。この移動が、文法は集成体５２５に挿入した
輸送棒によって行われる。この結果起る軸方向の移動に
より、斜め切りした縁３１６．３１７を持つ輸送ビン３
００が、外側容器１１０の端板１丁Ｑａにあるそれと合
さる形、の凹部３１８と接触する。輸送ビン３００はボ
ス３１５の中にも配置されて固定され、内側容器１１１
の端板１１１ａを通抜ける。軸方向の移動により、ビン
３００の斜め切りした端３１７と、一番内側の容器２１
０の端板２１０ａに固定したボス３１４の対応する形の
開口３１９とが接触する。

前に述べた様に、ボス３１４は放射遮蔽体２１５の端壁
２１５ａの開口（図に示してない）を通抜ける。更にビ
ン３００に皿形ワッシャ３０９を設けて、輸送中のｍｓ
荷重による衝撃を吸収すると共に、輸送後、集成体を通
常の軸方向の整合位置に戻すのを助けることが出来る。

典型的にはビン３００は、圧縮強度が強いが、熱伝導度
の小さいチタンの様な材料で構成される。更に、硝子繊
維材料で構成されたビンを用いることが出来るし、特に
両端を斜め切りしていない硝子ｍ雑のビンを用いること
が出来る。後で述べたこの発明の実施例は、輸送の際に
ビン３００をその中に入れる３１８又は３１９に示ず様
な開口を用いない。この形式は、ビンと、ビンをその中
に挿入する斜め切りした開口の間の整合が問題とならな
い様に、ビン集成体の正確な位置ぎめを必要としないで
済ますのが望ましい様な場合に、特に望ましい。然し、
図示の実施例では、輸送装置の寸法は、適正なビンの整
合が保証される様に定めることが出来る。

第６Ｂ図は、内側容器１１１から熱放射遮蔽体２１５を
懸架する装置をも示している。特に、円周方向に配置さ
れた複数個のボス２２１が熱放射遮蔽体２１５に取付け
られていることが判る。尖った先端２２３を持つ部分的
にねじ山を設けた棒２２２がこれらのボスを通る様に配
置されている。

先端２２３が内側容器１１１の内面に接し、棒２−２２
を介しての熱伝導がごく少なくなる様に１”る。

ねじ山を設けた棒２２２を回転して、放射遮蔽体２１５
を位置ぎめする。ナツト２２０によってその位置を固定
する。棒２２２は硝子ｍ維、チタン又は硼素或いは黒鉛
複合体の様な熱伝導度の小さい材料で構成する。棒２２
２の配置が特に第５Ｂ図から判る。更に、放射遮蔽体２
１５及び一番内側の容器２１０の間に容積２１７が限定
されることが判る。

内側容器１１１を懸架する為の外側の取付（プ点１１４
が第７Ａ図に詳しく示されている。具体的に云うと、支
持タイ１１３Ｃがヨーク１５３のビン１５２の周りに配
置される。ヨーク１５３が例えばねじ手段によって軸１
５４に取付けられ、この軸が外側容器１１０の外壁を通
抜ける。軸１５４は外側ボス１５５を通る様にも配置さ
れ、このボス内でナツト１５６によって保持される。こ
の手段により、支持タイ１１３Ｃの張力を調節すること
が出来る。軸１５４が容器１１０の外壁、円形の張力ア
クセス・ポート・ハウジング１５１及びアクセス・ポー
ト・カバー１５０によって限定された容積に入り込む。

この外側ハウジング構造は、内部の真空状態を保存する
為に、気密に構成されている。

同様に支持タイ２１３Ｃがヨーク２５３のビン２５２の
周りに配置される。ヨーク１５３のねじ軸２５４が内側
容器１１１を通抜ける。調節自在のナツト２５６により
、軸２５４の張力を定める。

更に、皿形ワッシャ２５８を設けることが好ましい。外
側容器１１０の壁に設けた開口２５７を介して、ナラｈ
　２５６に接近することが出来る。アクセス・ポート・
ハウジング１５１を介して開口２５７に接近することが
出来る。張力調整ナツト１５６．２５６の形が第７Ｃ図
の底面図から理解されよう。この図でも同じ部分には同
じ参照数字を用いている。

放射による熱伝達を少なくする為に、液体窒素で冷却さ
れる内側容器１１１の外側の周りに多重層絶縁物１２２
を設けることが出来る。然し、液体窒素で冷却される容
器１１１とヘリウムで冷却される遮蔽体２１５の間の容
積２１６には、こういう絶縁物の１層だけを挿入するこ
とが出来る。

更に、ヘリウムで冷却される遮蔽体２１５と一番内側の
容器２１０の間の容積２１７にこういう絶縁物の一層だ
けを配置して、これらの面の放射率を下げることが出来
る。

この発明の別の１面は、全部溶接の設計で構成された外
側容器１１′０である。これは容器１１．０の内壁１１
０ｂにインコネルＸ６２５を用いることによって容易に
出来る。この材料は、３００シリーズ・ステンレス鋼の
様な異質金属に対してすぐれた溶接継目を形成する。前
に述べた様に、硝子繊維の円筒１１７を挿入することに
より、壁１１０ｂの座屈を容易に防止することが出来る
。

以上述べた所から、この発明が前に述べた目的を十二分
に充だ７１極低温槽を提供したことが理解されよう。特
に、この発明の支持タイ・システムは、特に使われる種
々の容器に極低温材料を導入したことによる熱膨張及び
収縮の点で、望ましい性質を持っていることが判る。こ
の発明の支持タイ・システムが、この発明では受ける応
力が減少している為に、断面積が一層小さい支持タイを
使うことが理解されよう。１つの容器を別の容器から更
に効果的に隔離する為に、熱抵抗が一層人きい支持タイ
を用いることが出来るので、これは特に有利である。

この発明の好ましい実施例を詳しく説明したが、当業者
には種々の変更が考えられよう。従って、特許請求の範
囲は、この発明の範囲内で可能なこの様な全ての変更を
包括するものであることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の懸架装置に用いられる考えを例示す
る簡略端面図、第２図は第１図に端面図を示した懸架装
置の一部分を切欠いた斜視図、第３図はこの発明の懸架
装置の端面図で、特にこの発明で問題となる角度θを例
示している。第４図はＮＭＲ作像用の強度の強い磁界を
発生ずる為に、超導電巻線を収容するのに特に役立つこ
の発明の極低温槽の一部分を切欠いた側面断面図、第５
Ａ図は第４図の極低温槽を一部分切欠いて一部分を断面
で示した端面図であって、特に一番外側の容器の中に内
側容器を懸架する様子を例示している。 第５Ｂ図も第４図の極低温槽を一部分切欠いて一部分を
断面で示した端面図で、中間の容器又は内側容器から一
番内側の容器を懸架する様子を示している。第６Ａ図は
第４図の極低温槽の一部分の側面断面図で、内側響器及
び−缶内側の容器に、対する懸架装置を示している。第
６Ｂ図は第４図の極低温槽の一部分の側面断面図で、内
側容器を軸方向の一定位置に位置ぎめするのを助ける為
に使われる１つのビンと、−缶内側の容器及び内側容器
の間の遮蔽体に対す、る懸架装置を詳しく示している。 第７Ａ図は外側容器及び中間（内側）容器を接続するタ
イに対する支持タイ取付は形式を示す一部分を断面で示
した側面図、第７Ｂ図は第７Ａ図と同様な図で、中間（
内側〉容器を一番内側の容器と接続するタイに対する支
持タイ取付は形式を示している。第７Ｃ図は支持タイの
張力を調節する為に使われる側面アクセス・ポートを示
す側面図である。 主な符号の説明 １１０：外側容器 １１１：内側容器 １１２．１１３：支持タイ １１４．１１５：ボス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）環状の真空にひくことが出来る外側容器と、環状で
   あって、当該内側容器及び前記外側容器の中心軸線が略
   同じ線上にあるように全体が前記外側容器内に入る内側
   容器と、前記内側容器の第１の端にある取付け位置から
   前記外側容器のそれに接近した端にある対応する取付け
   点まで横方向に伸びていて、前記内側容器の第１の端に
   ある取付け位置が該内側容器の周縁に沿って略一様に配
   置されており、前記外側容器の対応する取付け点が該外
   側容器に沿って略一様に配置されている様な少なくとも
   ３つの支持タイから成る第１組と、前記内側容器の第２
   の端にある取付け点から前記外側容器のそれに近い端に
   ある対応する取付け点まで横方向に伸びていて、前記内
   側容器の第２の端にある取付け点が該内側容器の周縁に
   沿って略一様に配置されており、前記外側容器の対応す
   る取付け点が該外側容器に沿って略一様に配置されてい
   る様な少なくとも３つの支持タイから成る第２組とを有
   し、前記第１組及び第２組の支持タイは何れも、該タイ
   と前記内側容器に対する取付け点から前記軸線に引いた
   線との間の角度θが、Δｔを該タイの熱収縮の長さ、Δ
   Ｒを前記内側容器の半径方向の熱収縮の長さとして、θ
   ＝ｃｏｓ＾−＾１（Δｔ／ΔＲ）で表わされる様に配置
   されている極低温槽。 ２）特許請求の範囲１）に記載した極低温槽に於て、前
   記支持タイが硝子繊維で構成されている極低温槽。 ３）特許請求の範囲１）に記載した極低温槽に於て、前
   記支持タイがチタンで構成されている極低温槽。 ４）特許請求の範囲１）に記載した極低温槽に於て、前
   記支持タイの張力を調節する手段を有する極低温槽。 ５）特許請求の範囲２）に記載した極低温槽に於て、前
   記内側容器が液体冷却剤を収容する為の外側ジャケット
   を持つている極低温槽。