JPS61231705A - 超電導装置 - Google Patents
超電導装置Info
- Publication number
- JPS61231705A JPS61231705A JP60073801A JP7380185A JPS61231705A JP S61231705 A JPS61231705 A JP S61231705A JP 60073801 A JP60073801 A JP 60073801A JP 7380185 A JP7380185 A JP 7380185A JP S61231705 A JPS61231705 A JP S61231705A
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- Japan
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- cylinder
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- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は超電導装置に係り、特に、極低温に冷却された
超電導コイルを、常温部より熱収縮によるずれをなくし
て断熱支持できる超電導装置に関する。
超電導コイルを、常温部より熱収縮によるずれをなくし
て断熱支持できる超電導装置に関する。
従来、極低温に冷却された超電導コイルを、常温部から
支持する断熱支持体は、常温部から極低温部に侵入する
熱量を抑える丸めに、繊維強化プラスチック等の金属よ
り熱伝導率の低い材料を用いている。又、構成部材を何
重にも折り曲げて引張り要素と圧縮要素を組み合わせ、
熱侵入経路を長くとることにより、侵入熱量を抑える事
も通常行なわれており、この構造例として多重管構造の
支持カラム等が知られている（例えば、特開昭５６−２
１３０４号公報等に開示がある）。
支持する断熱支持体は、常温部から極低温部に侵入する
熱量を抑える丸めに、繊維強化プラスチック等の金属よ
り熱伝導率の低い材料を用いている。又、構成部材を何
重にも折り曲げて引張り要素と圧縮要素を組み合わせ、
熱侵入経路を長くとることにより、侵入熱量を抑える事
も通常行なわれており、この構造例として多重管構造の
支持カラム等が知られている（例えば、特開昭５６−２
１３０４号公報等に開示がある）。
一方、超電導マグネットの磁場空間は極低温とは限らず
、核融合装置、ＭＭＲ−ＣＴ、ＭＨＤ。
、核融合装置、ＭＭＲ−ＣＴ、ＭＨＤ。
加速器等常温、あるいはそれ以上となる事も多い。
これ等の機器は、全て共通の土台ｃベース）の上に支持
されているが、超電導マグネットを冷却していくと構成
部材の熱収縮のため、常温部と低温部との間のずれを生
じる。
されているが、超電導マグネットを冷却していくと構成
部材の熱収縮のため、常温部と低温部との間のずれを生
じる。
このずれは磁場精度に悪影響をおよぼすばかりでなく、
常温部と低温部との間の断熱空間をこのずれ分余計にみ
ておかなければならないため、装置が大型化し、経済的
でないという問題がある。
常温部と低温部との間の断熱空間をこのずれ分余計にみ
ておかなければならないため、装置が大型化し、経済的
でないという問題がある。
特に、断熱支持材を前記の如く繊維強化プラスチックの
ような材料で構成すると、この熱収縮率は金属に比べて
約３倍以上になるため、上記のずれの量も大きくなる。
ような材料で構成すると、この熱収縮率は金属に比べて
約３倍以上になるため、上記のずれの量も大きくなる。
これを抑えるために５金属を用いることは、常温から極
低温への熱侵入が桁違いに増加するため、極低温の保持
が難かしく、超電導マグネットの運転ができなくなると
いう欠点を有している。
低温への熱侵入が桁違いに増加するため、極低温の保持
が難かしく、超電導マグネットの運転ができなくなると
いう欠点を有している。
本発明の目的は、極低温に冷却される超電導マグネット
と常温部とを断熱支持する支持体の断熱性能を損なうこ
となく、熱収縮によるずれを最小限に抑え、磁場精度を
高くすることのできる超電導装置を提供することにある
。
と常温部とを断熱支持する支持体の断熱性能を損なうこ
となく、熱収縮によるずれを最小限に抑え、磁場精度を
高くすることのできる超電導装置を提供することにある
。
本発明は多重管構造の断熱支持体が圧縮要素と引張り要
素の複合から成っていることに着目し、お互いの要素の
熱収縮が全体の収縮に対しては反対方向の変位を与える
ことを利用して、各要素の材料の熱収縮率を変えること
により熱収縮変位を打ち消すものである。
素の複合から成っていることに着目し、お互いの要素の
熱収縮が全体の収縮に対しては反対方向の変位を与える
ことを利用して、各要素の材料の熱収縮率を変えること
により熱収縮変位を打ち消すものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図には本発明に係る超電導装置の一実施例を示す全
体構成が示されている。
体構成が示されている。
図において、超電導コイル１は常温の断熱真空槽２の中
に収納され、多層円筒の断熱支持体４によシ支持されて
いる。断熱真空槽にはボート３が設けられており、この
中心は超電導コイル１の中心と同軸となっておシこの内
部を有効磁場式として利用している。第１図には示され
ていないが絶対温度４にという極低温状態の超電導コイ
ル１と常温の断熱真空槽２、ボート３との間には８０に
の液体窒素で冷却された輻射シールド板が設けられてい
る。
に収納され、多層円筒の断熱支持体４によシ支持されて
いる。断熱真空槽にはボート３が設けられており、この
中心は超電導コイル１の中心と同軸となっておシこの内
部を有効磁場式として利用している。第１図には示され
ていないが絶対温度４にという極低温状態の超電導コイ
ル１と常温の断熱真空槽２、ボート３との間には８０に
の液体窒素で冷却された輻射シールド板が設けられてい
る。
第２図は第１図の断熱支持体４の断面詳細図である。断
熱支持体４は内筒１１、中筒１２、外筒１３から成る多
層円筒によシ構成されており、荷重【超電導コイルの自
重）に対して内筒１１と外筒１３が圧縮で、中筒１２が
引張りで支持する構造となっている。本発明の実施例で
は、内筒１１、中筒１２、外筒１３の長さがそれぞれ２
８０ｍ。
熱支持体４は内筒１１、中筒１２、外筒１３から成る多
層円筒によシ構成されており、荷重【超電導コイルの自
重）に対して内筒１１と外筒１３が圧縮で、中筒１２が
引張りで支持する構造となっている。本発明の実施例で
は、内筒１１、中筒１２、外筒１３の長さがそれぞれ２
８０ｍ。
２４０ｗ、２６０ｍとなっており、断熱支持体の７う／
ジ間長さは３００ｍとなっている。本実施例では内筒１
１と外筒１３は熱収縮率１憾のガラス繊維強化エポキシ
樹脂積層板を使用し、中筒１２だけ熱収縮率２優のガラ
ス繊維強化ポリエステル樹脂積層板を用いている。すな
わち、全体の熱収縮率を ε１ｔ１−ε２ｔ３＋ε３ｔｓ ＝０．０１Ｘ２８０−０．０２Ｘ２４０＋０．０ＩＸ２
６０＝０．６（ｍｌ とした。
ジ間長さは３００ｍとなっている。本実施例では内筒１
１と外筒１３は熱収縮率１憾のガラス繊維強化エポキシ
樹脂積層板を使用し、中筒１２だけ熱収縮率２優のガラ
ス繊維強化ポリエステル樹脂積層板を用いている。すな
わち、全体の熱収縮率を ε１ｔ１−ε２ｔ３＋ε３ｔｓ ＝０．０１Ｘ２８０−０．０２Ｘ２４０＋０．０ＩＸ２
６０＝０．６（ｍｌ とした。
従来のようにこれを同一材質、例えばガラス繊維強化エ
ポキシ樹脂積層板のみで構成した場合の熱収縮量 ε＋ｔｔ ｆｆ２ｔ１＋、ｇ３ｔ３ ＝０．０ＩＸ２８０Ｘ０．０１Ｘ２４０＋Ｏ，ＯＩＸ２
６０＝３（ｓｗ） に比べて１１５となる。
ポキシ樹脂積層板のみで構成した場合の熱収縮量 ε＋ｔｔ ｆｆ２ｔ１＋、ｇ３ｔ３ ＝０．０ＩＸ２８０Ｘ０．０１Ｘ２４０＋Ｏ，ＯＩＸ２
６０＝３（ｓｗ） に比べて１１５となる。
したがって、本実施例によれば、断熱支持体全体の熱収
縮変位を金属程度１本実施例では０．９ ｗａ ）以下
とすることによ抄磁場精度を向上させることができ、極
低温部と常温部との空間をつめて経済的な超電導装置を
得ることができる。
縮変位を金属程度１本実施例では０．９ ｗａ ）以下
とすることによ抄磁場精度を向上させることができ、極
低温部と常温部との空間をつめて経済的な超電導装置を
得ることができる。
また、本実施例によれば超電導コイルの熱収縮による変
位を抑えられるので磁場精度の高い経済的な超電導装置
が得られる効果がある。
位を抑えられるので磁場精度の高い経済的な超電導装置
が得られる効果がある。
なお、実施例では超電導コイルを下から支える多層円筒
断熱支持体を用りているが、本発明は上から、あるいは
横から支持構造のものに対しても、又、円筒状でなく深
秋の要素を組み合せた構造のものについても適用でき、
同様の効果を得ることができる。
断熱支持体を用りているが、本発明は上から、あるいは
横から支持構造のものに対しても、又、円筒状でなく深
秋の要素を組み合せた構造のものについても適用でき、
同様の効果を得ることができる。
更に、実施例では、３重の円筒支持構造としているが、
２重、４重、或いはそれ以上のものでも全く同様である
し、超電導コイルを下から支えることにより、圧縮・引
張り圧縮の構造となっているものを上から吊り下げる構
造として引張り、圧縮・引張りの構成としても同じ効果
を得ることができる。
２重、４重、或いはそれ以上のものでも全く同様である
し、超電導コイルを下から支えることにより、圧縮・引
張り圧縮の構造となっているものを上から吊り下げる構
造として引張り、圧縮・引張りの構成としても同じ効果
を得ることができる。
以上説明したように、本発明によれば、極低温に冷却さ
れる超電導マグネットと常温部とを断熱支持する支持体
の断熱性能を損なうことなく熱収縮によるずれを最小限
に抑え、磁場精度を高くすることができる。
れる超電導マグネットと常温部とを断熱支持する支持体
の断熱性能を損なうことなく熱収縮によるずれを最小限
に抑え、磁場精度を高くすることができる。
第１図は本発明の一実施例の超電導装置を一部断面して
示す正面図、第２図は第１図のものに採用される断熱支
持体の断面図である。 １・・・超電導コイル、２・・・断熱真空槽、３・・・
ボート、４・・・断熱支持体、１１・・・内筒、１２・
・・中筒、１３・・・外筒。
示す正面図、第２図は第１図のものに採用される断熱支
持体の断面図である。 １・・・超電導コイル、２・・・断熱真空槽、３・・・
ボート、４・・・断熱支持体、１１・・・内筒、１２・
・・中筒、１３・・・外筒。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、極低温に冷却される超電導コイルと、引張り要素と
圧縮要素とを組合せて該超電導コイルを常温部より断熱
支持する支持体とを具備した超電導装置において、上記
支持体を引張り要素と圧縮要素の少なくとも１つの要素
を他と熱収縮率の異なる材料で構成したことを特徴とす
る超電導装置。 ２、前記引張り要素の長さをｌ＿１＿ｔ、ｌ＿２＿ｔ、
ｌ＿３＿ｔ・・・・・・ｌ＿ｍ＿ｔ引張り要素の熱収縮
率をε＿１＿ｔ、ε＿２＿ｔ、ε＿３＿ｔ・・・・・・
ε＿ｍ＿ｔ、圧縮要素の長さをｌ＿１＿ｅ、ｌ＿２＿ｅ
、ｌ＿３＿ｅ・・・・・・ｌ＿ａ＿ｅ、圧縮要素の熱収
縮率をε＿１＿ｅ、ε＿２＿ｅ、ε＿３＿ｅ・・・・・
・ε＿ａ＿ｅとしたとき、 Σ＿ｍｌ＿ｉ＿ｔε＿ｉ＿ｔ−Σ＿ａｌ＿ｊ＿ｅε＿ｊ
＿ｅ＜Ｌ＿ε（ただし、Ｌ：常温部より超電導コイルま
での距離、ε：３／１０００（金属の熱収縮率））とな
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の超電導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60073801A JPS61231705A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 超電導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60073801A JPS61231705A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 超電導装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231705A true JPS61231705A (ja) | 1986-10-16 |
Family
ID=13528637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60073801A Pending JPS61231705A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 超電導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61231705A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2441795A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-19 | Siemens Magnet Technology Ltd | Tubular support system for a superconducting magnet |
-
1985
- 1985-04-08 JP JP60073801A patent/JPS61231705A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2441795A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-19 | Siemens Magnet Technology Ltd | Tubular support system for a superconducting magnet |
| JP2010503983A (ja) * | 2006-09-15 | 2010-02-04 | シーメンス マグネット テクノロジー リミテッド | 支持された超電導磁石 |
| GB2441795B (en) * | 2006-09-15 | 2010-06-02 | Siemens Magnet Technology Ltd | A supported superconducting magnet |
| GB2469203A (en) * | 2006-09-15 | 2010-10-06 | Siemens Plc | A supported superconducting magnet |
| GB2469203B (en) * | 2006-09-15 | 2010-12-08 | Siemens Plc | A supported superconducting magnet |
| US8228147B2 (en) | 2006-09-15 | 2012-07-24 | Siemens Plc | Supported superconducting magnet |
| US8729990B2 (en) | 2006-09-15 | 2014-05-20 | Siemens Plc | Supported superconducting magnet |
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