JPS61173625A - Protector for superconductive magnet - Google Patents

Protector for superconductive magnet

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JPS61173625A
JPS61173625A JP60010760A JP1076085A JPS61173625A JP S61173625 A JPS61173625 A JP S61173625A JP 60010760 A JP60010760 A JP 60010760A JP 1076085 A JP1076085 A JP 1076085A JP S61173625 A JPS61173625 A JP S61173625A
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diode
superconducting
superconducting coil
current switch
current
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俊二 山本
山田 忠利
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、超電導コイルの保1fi4!!置、特に永
久電流運転中に超電導破壊から永久電流スイッチを保護
する装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] This invention is directed to the maintenance of superconducting coils. ! The present invention relates to a device for protecting a persistent current switch from superconducting breakdown during persistent current operation.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は例えば第31回低温工学研究発表会(/9te
年タ月7〜?日、東京1機械振興会館において開催され
た)の予稿集11ページ、講演番号A3−コOに示され
た従来の超電導マグネットおよびその保護装置を示す回
路図である。図中、(10)は冷媒である液体ヘリウム
(,7)を満した極低温容器であり、その内部に超電導
コイル(1)、永久電流スイッチ(コ)およびダイオー
ド回路(91を収納している。これは超電導コイル(1
)、永久電流スイッチ−)およびダイオード回路(9)
は互に並列接続されており、そのリード線は極低温容器
(10)の外部に導出されて励磁電源(り)に接続され
ている。また、永久電流スイッチ(コ)は、永久電流ス
イッチ超電導体(り)、この永久電流スイッチ超電導体
(≠)を加熱するためのヒータ(!)並びにこれら永久
電流スイッチ超電導体(川およびヒータ(3′)を液体
ヘリウム(、?)から断熱するための熱絶縁物(6)よ
りなっている。ヒータ(5)は、そのリード線が極低温
容器(lO)の外部に導出されてヒータ電源(ff)に
接続されることにより、加熱されるようになっている。
Figure 3 shows, for example, the 31st Cryogenic Engineering Research Presentation (/9te
7th month of the year? 1 is a circuit diagram showing a conventional superconducting magnet and its protection device shown in page 11 of the proceedings, lecture number A3-CO, held at the Tokyo 1st Kikai Shinko Kaikan on April 1, 2013. In the figure, (10) is a cryogenic container filled with liquid helium (,7), which is a refrigerant, and a superconducting coil (1), a persistent current switch (c), and a diode circuit (91) are housed inside. .This is a superconducting coil (1
), persistent current switch -) and diode circuit (9)
are connected in parallel to each other, and their lead wires are led out of the cryogenic container (10) and connected to an excitation power source (RI). In addition, the persistent current switch (k) consists of a persistent current switch superconductor (ri), a heater (!) for heating this persistent current switch superconductor (≠), and these persistent current switch superconductors (river and heater (3)). ') from liquid helium (,?).The heater (5) has its lead wire led out to the outside of the cryogenic container (lO) and is connected to the heater power source (,?). ff) so that it is heated.

ふた、Isは励磁電源(7)の出力電流、工は超電導コ
イル(1)の励磁電流を示している。
Is indicates the output current of the excitation power source (7), and Is indicates the excitation current of the superconducting coil (1).

次に動作について説明する。超電導コイル(1)を励磁
する場合には、まず、ヒータ(りで永久電流スイッチ超
電導体(弘)を加熱することにより、この永久電流スイ
ッチ超電導体(り)に超電導破壊を起させて常電導状態
におく。この常電導状態における超電導マグネットの等
価回路は第ダ図に示すようになる。RNは永久電流スイ
ッチ超電導体【り)の常電導状態における抵抗値である
。ダイオード回路(9)は、無限大となり、等価回路か
ら除くことができる。
Next, the operation will be explained. When exciting the superconducting coil (1), first, by heating the persistent current switch superconductor (Hiroshi) with a heater, superconductivity breakdown occurs in this persistent current switch superconductor (Hiro), and it becomes normal conductor. The equivalent circuit of the superconducting magnet in this normal conducting state is shown in Figure D. RN is the resistance value of the persistent current switch superconductor in the normal conducting state. The diode circuit (9) becomes infinite and can be removed from the equivalent circuit.

この点については後で詳しく述べる。This point will be discussed in detail later.

このような状態で励磁電源(7)よりの出力電流Ill
を時間的に一定の割合で増加させてゆき、運転電流Io
pに達したら、電流増加を止める。そして超[導コイル
(1)のインダクタンスと抵抗値RNとから決まる時定
数よりも十分長い時間おいてから、永久電流スイッチ(
(2)のヒータ(5)の電流をしゃ断する。そうすると
、永久電流スイッチ超電導体(舗は液体ヘリウム(3)
によって冷却され、やがて超電導状態に至る。この超電
導状態では、超電導コイル(1)に運転電流IOPが流
れており、超電導コイル(1)の両端が超電導状態の永
久電流スイッチ超電導体(<c)によって短絡されてい
る状態になっている。従って、ここで励磁電源(り)の
出力電流を減少させれば、超電導コイル(1)は運転電
流10Fで永久電流運転されることになる。また、この
過程を逆にたどれば超電導コイル(/lは消磁されるこ
とになる。
In this state, the output current Ill from the excitation power supply (7)
is increased at a constant rate over time, and the operating current Io
When p is reached, the current increase is stopped. Then, after waiting for a time sufficiently longer than the time constant determined by the inductance and resistance value RN of the superconducting coil (1), the persistent current switch (
(2) Cut off the current of the heater (5). Then, the persistent current switch superconductor (formed by liquid helium (3)
The superconducting state is eventually reached. In this superconducting state, an operating current IOP flows through the superconducting coil (1), and both ends of the superconducting coil (1) are short-circuited by the persistent current switch superconductor (<c) in the superconducting state. Therefore, if the output current of the excitation power source (RI) is reduced here, the superconducting coil (1) will be operated with a persistent current at an operating current of 10F. Moreover, if this process is followed in reverse, the superconducting coil (/l) will be demagnetized.

ところで、上述の超電導マグネットでは、永久電流スイ
ッチ超電導体(q)は熱絶縁物(6)によって液体ヘリ
ウム(j)から熱絶縁状態にされているので冷却されに
くい状態にある。また、常電導状態における抵抗値RN
を大きくするために1通常、永久電流スイッチ超電導体
(4’lにクラッドされている低抵抗の安定化銅が永久
電流スイッチ超電導体(≠)から取り除かれていること
などから永久電流スイッチ超電導体(4’)は超電導的
に不安定であるので、超電導破壊から保護されていなけ
ればならない。そこで、上述の超電導マグネットにおい
ては、保護装置であるダイオード回路(り)がその保護
作用をするようになっている。
By the way, in the above-mentioned superconducting magnet, the persistent current switch superconductor (q) is thermally insulated from the liquid helium (j) by the thermal insulator (6), so it is difficult to be cooled. In addition, the resistance value RN in the normal conduction state
In order to increase (4') is unstable in terms of superconductivity, so it must be protected from superconducting breakdown.Therefore, in the above-mentioned superconducting magnet, a diode circuit (ri) as a protection device acts as a protection device. It has become.

次に、保護装置でありかつ逆並列接続されたダイオード
からなるダイオード回路(?)について説明する。まず
個別ダイオードの特性について説明すると、ダイオード
の常温における電圧電流特性は第5図に破線で示す通り
である。実験に用いたダイオードは三菱電機製FDコ0
OB(平均順電流がtiコ℃においてコ4IOAの仕様
)である。ダイオードの両端に成る電圧以上の電圧が加
わってダイオードのインピーダンスが十分に小さくなっ
た状態への遷移をここではターンオンと呼ぶことにする
Next, a diode circuit (?) which is a protection device and is composed of diodes connected in antiparallel will be explained. First, to explain the characteristics of the individual diodes, the voltage-current characteristics of the diodes at room temperature are as shown by the broken lines in FIG. The diode used in the experiment was Mitsubishi Electric FD Co0.
OB (specification of average forward current of 4 IOA at ti °C). The transition to a state in which a voltage higher than the voltage across the diode is applied and the impedance of the diode becomes sufficiently small is herein referred to as turn-on.

第夕図に示したようにダイオードがターンオンする順方
向電圧であるターンオン電圧Vi、は通常/V程度であ
る。超電導コイル(1)の励磁電圧(又は消磁電圧) 
Meは/V以上になることが多い。従つて、第3図のよ
うに接続したダイオード回路(り)を常温Cmいると、
励磁電圧Vsでダイードがターンオンしてしまい、超電
導コイル(1)の励磁ができなくなる。ところが、ダイ
オードを極低温に冷却すると、その電流電圧特性は第r
図忙実線で示す通りになる。実線の曲線は液体ヘリウム
(LHe)中における実験結果である。すなわち、極低
温におけるダイオードのターンオン電圧vtJは、ター
ンオン電圧Vtiに比べて十分に大きく、この実験結果
ではtVに達している。ダイオードの順方向電圧がター
ンオン電圧Vt2を越えるとダイオード電流が流れ始め
、電流増加につれて頭方向電圧降下は小さくなる。これ
らの特性から明らかなように、超電導コイル(1)の励
磁電圧’Veよりもダイオード回路(9)のターンオン
電圧を高くしておけば、励磁中又は消弧中のダイオード
のインピーダンスはほぼ無限大である。従って、励磁中
のダイオードへの分流電流はほとんど無く、超電導コイ
ル(1)を速に励磁できる。永久電流スイッチ(コ)に
超電導破壊が生ずると、電圧IOP ’I R)f  
がダイオード回路(り)に加わるが、この電圧は通常極
低温中のダイオードのターンオン電圧に比べて十分大き
く、そのためダイオード回路(デ)は直ちにターンオン
される。その結果、永久電流スイッチ(コ)に流れてい
た電流のほとんど大部分がダイオード回路(?)にバイ
パスされ、永久電流スイッチ(コ)はその焼損が防止さ
れて保護される。
As shown in Figure 3, the turn-on voltage Vi, which is the forward voltage at which the diode is turned on, is usually about /V. Excitation voltage (or demagnetization voltage) of superconducting coil (1)
Me is often equal to or higher than /V. Therefore, if the diode circuit connected as shown in Fig. 3 is kept at room temperature Cm,
The diode is turned on by the excitation voltage Vs, making it impossible to excite the superconducting coil (1). However, when the diode is cooled to an extremely low temperature, its current-voltage characteristics change to
The result will be as shown by the solid line in the figure. The solid curve is the experimental result in liquid helium (LHe). That is, the turn-on voltage vtJ of the diode at an extremely low temperature is sufficiently larger than the turn-on voltage Vti, and reaches tV in this experimental result. When the forward voltage of the diode exceeds the turn-on voltage Vt2, a diode current begins to flow, and as the current increases, the head voltage drop becomes smaller. As is clear from these characteristics, if the turn-on voltage of the diode circuit (9) is set higher than the excitation voltage 'Ve of the superconducting coil (1), the impedance of the diode during excitation or extinction becomes almost infinite. It is. Therefore, there is almost no shunt current to the diode during excitation, and the superconducting coil (1) can be excited quickly. When superconducting breakdown occurs in the persistent current switch (k), the voltage IOP 'I R) f
is applied to the diode circuit (ri), but this voltage is usually sufficiently large compared to the turn-on voltage of a diode in cryogenic temperatures, so that the diode circuit (de) is turned on immediately. As a result, most of the current flowing through the persistent current switch (C) is bypassed by the diode circuit (?), and the persistent current switch (C) is protected from burning out.

ダイオード回路でり)kはこのように非常に大きな電流
が流れ込む。例えば1oooA程度の電流で運転される
超電導コイル(1)は特に珍らしいものではなく、今日
では極く普通の超電導コイルといえる。
In this way, a very large current flows into k, which is a diode circuit. For example, a superconducting coil (1) operated with a current of about 100A is not particularly unusual, and can be said to be an extremely common superconducting coil today.

永久電流スイッチ(コ)の超電導破壊が生ずると、はと
んど1000Aに近い電流が保護装置であるダイオード
回路(?)に流れ込む。ところが、toooh級のダイ
オードというのはパワーエレクトロニクスの分野におい
てはかなり特殊なものである上、電流容量の小さなダイ
オードに比べて著しく高価になると共に、ダイオードの
熱設計が困難になるため、ダイオードの冷却用フィンな
どが大型になり、その体積が着しく増大すると共に重量
も増す。
When superconducting breakdown occurs in the persistent current switch (a), a current of nearly 1000 A flows into the diode circuit (?) that serves as a protection device. However, tooh-class diodes are quite special in the field of power electronics, and they are significantly more expensive than diodes with small current capacity, and the thermal design of the diode is difficult, so it is difficult to cool the diode. As the fins and the like become larger, their volume increases steadily and their weight also increases.

また、極く最近の大型超電導実験では運転電流がに00
0*に達する場合もある。1個のダイオードにこのよう
な超大電流を通電することは現状では不可能に近く、ま
た価格2体積等の点からも全く実用的ではない。
In addition, in very recent large-scale superconducting experiments, the operating current was
It may even reach 0*. At present, it is nearly impossible to pass such a large current through one diode, and it is also completely impractical in terms of cost, volume, etc.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来の保護装置は以上のように構成されているので、極
低温容器内にダイオードを取り付けるためのかなり広い
空間を必要とし、そのため極低温容器の表面積が増大し
、容器表面からのふく射熱侵入が増大した結果、冷媒で
ある液体ヘリウムの蒸発量が増大し、超電導コイルの長
期連続運転時間を短縮せざるを得ない問題点があった。
Conventional protection devices configured as described above require a fairly large space for mounting the diode inside the cryocontainer, which increases the surface area of the cryocontainer and increases the radiation heat intrusion from the container surface. As a result, the amount of evaporation of liquid helium, which is a refrigerant, increases, creating a problem in which the long-term continuous operation time of the superconducting coils has to be shortened.

また、超電導マグネットの常温からの初期冷却に対して
も、ダイオードの重量増加による被冷却重量の増加によ
り、初期冷却用の液体ヘリウムの使用量が増大するとい
う問題点があった。更に、10000に級の超大電流運
転の場合にはダイオードそのものの開発に多大の労力、
期間および費用を必要とし、本来重要である超電導コイ
ルそのものの開発に支障が生じる問題点もあった。
Furthermore, with respect to the initial cooling of the superconducting magnet from room temperature, there is a problem in that the amount of liquid helium used for initial cooling increases due to an increase in the weight to be cooled due to the increase in the weight of the diode. Furthermore, in the case of ultra-high current operation on the order of 10,000 volts, it takes a lot of effort and effort to develop the diode itself.
There were also problems in that it required time and money and hindered the development of the superconducting coil itself, which is originally important.

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、ダイオード回路を小型、軽量にできると共に
低価格にでき、また、超電導マグネットの維持費として
最も高価である液体ヘリウムの消費量を軽減できる保護
装置を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems. It can make the diode circuit smaller, lighter, and lower in price. It also reduces the consumption of liquid helium, which is the most expensive maintenance cost for superconducting magnets. The purpose is to obtain a protective device that can reduce the

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る保護装置は、極低温容器のガイドパイブ
内にかつ液体ヘリウムが気化してヘリウムガス流となる
極低温容器第2部分付近に、ダイオード回路を設置した
ものである。
The protection device according to the present invention has a diode circuit installed in the guide pipe of the cryogenic container and near the second portion of the cryogenic container where liquid helium is vaporized and becomes a helium gas flow.

〔作 用〕[For production]

この発明における保護装置では、ダイオード回路が高速
で極低温のヘリウムガス流によって強制冷却される。
In the protection device of this invention, the diode circuit is forcedly cooled by a high-speed, cryogenic helium gas flow.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、 (1)(a(J)(?) (t 0.)
は第3図について上述したそれぞれ超電導コイル、永久
電流スイッチ、液体ヘリウム、ダイオード回路、極低温
容器である。更に、(31)は液体ヘリウム(3)から
蒸発したヘリウムガス流、(3コ)は着眼パワーリード
(図示しない)などが挿入されるガイドパイプ、(、?
J)は排気口である・極低温容器(io)は、通常、真
空槽や液体チッソ槽からなる多槽構造であるが、この発
明と直接の関係がないので図では簡単に記しである。ま
た、ダイオード回路(9)はガイドパイプ(3ユ)の下
端部付近にある。(3ダ)は永久電流スイッチ(−)と
ダイオード回路け)を接続するリード線である。超電導
コイル(1)、永久電流スイッチ−)およびダイオード
回路(?)は並列に接続されており、超電導コイル(1
)には永久電流が流れている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, (1) (a (J) (?) (t 0.)
are the superconducting coil, persistent current switch, liquid helium, diode circuit, and cryogenic container, respectively, as described above with respect to FIG. Furthermore, (31) is a helium gas flow evaporated from liquid helium (3), (3) is a guide pipe into which a focused power lead (not shown) is inserted, (,?
J) is an exhaust port. The cryogenic container (io) usually has a multi-vessel structure consisting of a vacuum tank and a liquid nitrogen tank, but since it has no direct relation to this invention, it is simply shown in the figure. Further, the diode circuit (9) is located near the lower end of the guide pipe (3). (3d) is a lead wire that connects the persistent current switch (-) and the diode circuit. The superconducting coil (1), persistent current switch -) and diode circuit (?) are connected in parallel, and the superconducting coil (1)
) has a persistent current flowing through it.

永久電流スイッチ(コ)が何らかの原因で超電導破壊す
ると、ダイオード回路(?)が直ちにターンオンして大
部分の電流をダイオードに分流する。しかし、ダイオー
ドの順方向電圧降下的/Vが永久電流スイッチ超電導体
(りの常電導抵抗に加わっているために永久電流スイッ
チ(コ)には/W以下程度のジュール発熱が発生し、液
体ヘリウム(3)の蒸発量が増す。液体ヘリウム(,7
1は気化するとガイドパイプ(3−)を経て排気口(3
3)から極低温容器(lO)の外へ放出される。ガイド
パイプ(3コ)の下端部付近では極低温容器(lO)の
直径が狭くなっているため、ヘリウムガス流(3/)は
著しく速くなる。
If the persistent current switch (k) breaks down its superconductivity for some reason, the diode circuit (?) immediately turns on and shunts most of the current to the diode. However, since the forward voltage drop /V of the diode is added to the normal conductivity resistance of the persistent current switch superconductor (R), Joule heat generation of about /W or less occurs in the persistent current switch (K), and liquid helium The amount of evaporation of (3) increases.Liquid helium (,7
When 1 is vaporized, it passes through the guide pipe (3-) to the exhaust port (3-).
3) to the outside of the cryogenic container (1O). Near the lower ends of the guide pipes (3), the diameter of the cryogenic container (lO) becomes narrower, so the helium gas flow (3/) becomes significantly faster.

このヘリウムガス流(31)は、極低温容器(10)内
にあるため、温度が極めて低い。、ガイドパイプ(3λ
)の下端部付近に設置されたダイオード回路(り)が冒
速で極低温のヘリウムガス流(J t )にサラされる
ため、ダイオードに流れる電流によって発生されるジュ
ール熱はヘリウムガスfi (J / ’)によって効
穿よく冷却される。ガイドパイプ(3コ)の上端部以外
にダイオード回路(9)を設置した場合。
This helium gas stream (31) has a very low temperature since it is in the cryogenic container (10). , guide pipe (3λ
Since the diode circuit (ri) installed near the lower end of the helium gas fi (J /') provides effective cooling. When the diode circuit (9) is installed at a location other than the upper end of the guide pipes (3).

例えば超電導コイル(/lの直上に設置した場合には、
ダイオードの大きなジュール発熱によって液体ヘリウム
(3)が直ちに気化されたあとは、広い空間のせいでJ
ゆり(くりしたヘリウムガス流(31)が存在するのみ
である。又、ガイドパイプ(3コ)の更に上部にダイオ
ード回路(9)を膜質した場合には、極低温容器(10
)外の常温部に近いため、ヘリウムガス流(31)の温
度が上昇して冷却効果が小さくなる。
For example, if it is installed directly above the superconducting coil (/l),
After the liquid helium (3) is immediately vaporized by the large Joule heat generated by the diode, the J
Only a hollow helium gas flow (31) exists.Also, if a diode circuit (9) is formed further above the guide pipes (3), the cryogenic vessel (10)
), the temperature of the helium gas flow (31) increases and the cooling effect becomes smaller.

ヘリウムガス流(Jt)の流速が速くなった場合の影響
を第2図に示すこの第2図の出典は、flI三菱電機、
半導体データブック大電力半導体スタックwA(誠文堂
新光社、昭和!を年)である。第2図において、横軸は
冷却フィンに当たる空気の平均風速、そして縦軸は各風
速に対応する熱抵抗である。平均風速が増すにつれて熱
抵抗は急激に減少し、同一のダイオードに流せる電流値
は急激に増加することが明らかである。第2図はダイオ
ードの通常の使用温度範囲−UO℃〜10℃内のもので
あるが、極低温のヘリウムガス流(j / )ヲ冷却用
として用いる場合には、熱抵抗が全体的に更に低下し、
ダイオードに流し得る電流は更に増加する。
Figure 2 shows the effect of increasing the flow velocity of helium gas (Jt).The source of this figure is flI Mitsubishi Electric,
Semiconductor Data Book High Power Semiconductor Stack wA (Seibundo Shinkosha, Showa!). In FIG. 2, the horizontal axis represents the average wind speed of air hitting the cooling fins, and the vertical axis represents the thermal resistance corresponding to each wind speed. It is clear that as the average wind speed increases, the thermal resistance rapidly decreases, and the current value that can flow through the same diode rapidly increases. Figure 2 shows a diode within the normal operating temperature range of −UO℃ to 10℃, but when using a cryogenic helium gas flow (j/) for cooling, the overall thermal resistance is even higher. decreases,
The current that can flow through the diode further increases.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

置したので、ダイオードの冷却が効率よく行える。 This allows efficient cooling of the diode.

従って、超電導コイルの運転電流が大きい場合にもダイ
オードは小型でよく、装置が著しく小型になるとともに
安価となる効果がある。また、ヘリウムガス流は特にダ
イオードの冷却用に準備しているのではなく、他の原因
による発生ガスを有効に利用しているわけであるから、
ダイオードを強制冷却するための特別な設備を全く必要
としない効果がある・
Therefore, even when the operating current of the superconducting coil is large, the diode can be made small, which has the effect of making the device significantly smaller and cheaper. In addition, the helium gas flow is not specifically prepared for cooling the diode, but the gas generated from other causes is effectively used.
This has the effect of not requiring any special equipment to forcefully cool the diode.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による保護装置を備えた超
電導マグネットの断面図、第2図は強制冷却ダイオード
の特性曲線図、第3図は超電導マグネットおよび従来の
保護装置を示す回路図、第参図は第3図の超電導マグネ
ットの励磁(又は消a)中の等価回路図、第3図は従来
のダイオードの電圧電流特性曲線図である。 (/l・・超電導コイル、−)・−永久電流スイッチ、
(3)・・液体ヘリウム、(デ)・・ダイオード回路、
(10)・・極低温容器、(31)・・ヘリウムガスな
お、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す・ 馬2図 早均凪見(m/s) 帛4因 手続補正書(自発) 昭和60年4 月30日 一長官殿 二の表示 昭和60年特許願第10760 号 1の名称 超電導マグネットの保護装置 三をする者 3件との関係  特許出願人 三 所゛    東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
6 祢  (601)三菱電機株式会社代表者 片山仁
へ部 埋入 三 所     東京都千代田区丸の内二丁目4番1号
丸の内ビルディング4階 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。
FIG. 1 is a sectional view of a superconducting magnet equipped with a protection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a characteristic curve diagram of a forced cooling diode, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a superconducting magnet and a conventional protection device. 3 is an equivalent circuit diagram of the superconducting magnet shown in FIG. 3 during excitation (or deactivation), and FIG. 3 is a voltage-current characteristic curve diagram of a conventional diode. (/l...superconducting coil, -)...persistent current switch,
(3)...liquid helium, (de)...diode circuit,
(10) Cryogenic container, (31) Helium gas In the diagrams, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Horse 2 Figure Hayaken Calm (m/s) Figure 4 Procedural Amendment (Voluntary) April 30, 1985 1. Indication of the Director-General 2. 1985 Patent Application No. 10760 Name of 1. Relationship with the 3 persons who provide protection devices for superconducting magnets. Patent applicant 3. Location: Chiyoda, Tokyo 2-2-3-6 Marunouchi, Tokyo (601) Mitsubishi Electric Corporation Representative Hitoshi Katayama 4th floor, Marunouchi Building, 2-4-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Detailed explanation of the invention Column 6, the statement of contents of the amendment, is amended as follows.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 並列接続された超電導コイル、永久電流スイッチおよび
ダイオード回路を収納すると共に液体ヘリウムも収納す
る極低温容器と、この極低温容器の外にあつて前記超電
導コイルと並列接続された励磁電源とを備える超電導マ
グネットにおいて、前記極低温容器は、前記液体ヘリウ
ムで満された第1部分と、前記液体ヘリウムが気化して
ヘリウムガス流となる第2部分と、この第2部分と一体
になつているが前記第2部分よりも直径が狭く、先端に
前記ヘリウムガス流の排気口が設けられたガイドパイプ
とから成り、このガイドパイプ内の、前記第2部分付近
に前記ダイオード回路を設置したことを特徴とする超電
導マグネットの保護装置。
A superconductor comprising: a cryogenic container that houses a superconducting coil, a persistent current switch, and a diode circuit connected in parallel, and also houses liquid helium; and an excitation power source outside the cryogenic container and connected in parallel with the superconducting coil. In the magnet, the cryogenic container is integral with a first part filled with the liquid helium, a second part in which the liquid helium is vaporized into a helium gas flow, and the cryogenic container is integral with the second part. and a guide pipe having a diameter narrower than the second part and having an exhaust port for the helium gas flow at the tip thereof, and the diode circuit is installed in the guide pipe near the second part. A protection device for superconducting magnets.
JP60010760A 1985-01-25 1985-01-25 Protector for superconductive magnet Granted JPS61173625A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11961661B2 (en) 2019-07-10 2024-04-16 Mitsubishi Electric Corporation Superconducting magnet

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