JPS62210603A - 超電導マグネツト - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高磁場発生用の超電導マグネット、詳しく
は、コイルとそれを収納するクライオスタットの形状に
工夫を凝らして、対象物に対する磁場の印加をｇ％にし
、かつ、発生磁場も有効に活用できるようにした超電導
マグネットに関する。

〔従来の技術〕

超電導マグネットによって常温領域におかれた対象物に
磁場を印加する場合、第４図に示すように、ソレノイド
コイル１を、常温ボア２を有するクライオスタット３内
に収納した構造のマグネット４を使って、図のように、
ボア中心に磁場印加対象物（以下ではこれを単に対象物
と云う）５を配置するのが一般的であるが、この方法で
は、磁場の印加が困難になるケースが生じてくる。例え
ば、第５図に示すように、対象物５の近くに障害物６が
あるとボア内に対象物を入れることができず、従って、
このときには、対象物をボア外５こおいて磁場を印加し
ている。

また、対象物が一方向に長すぎる場合、或いはボア径よ
りも大きくてボア内に挿入できないときには、第６図に
示すよう番こ、２個のソレノイドコイル形マグネット４
を対象物５の両側に配置して磁場を印加している。なお
、各図の矢印Ｂはいずれも磁場の方向を示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、第５図の方法は、磁束密度の最も高いボア中
心部から対象物が外れるので、マグオツドの発生した磁
場を有効に利用できないと云う問題がある。ボア外の磁
場は、一般にボア中心の磁場の数分の１ぐらいしかなく
、そのために、必要以上に出力の大きなマグネットを使
わざるを得ないのである。

一方、第６図の方法は、２台のマグネットを必要とする
ため不経済であり、また、マグネット間の強い電磁力に
対して２個のマグネットを定置する工夫も必要になる。

このほか、対象物をボア中心に配置することが不可欠な
とき番こは、対象物の構造を改良したり、障害物を取り
除いたりしなければならないことも従来技術の問題点と
して挙げられる。

そこで１本出願人は、マグネットコイルとそれを収納す
るクライオスタットを、磁場の印加対象物に対し、凹形
に彎曲させて上述の問題を無くす技術を本願と同時に特
許出願した。

この発明は、その技術をもと（こして、マグネットの更
なる使用制限の緩和、出力増加１巻線の容易化等を実現
することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した同時出願の技術の中には端面視が略半円形とな
るものが含まれているが、本発明では、コイルとクライ
オスタットを、端面視形状が略半円形ではなくＵ字形に
して、上記の目的を達成するようにしている。具体約８
こは、円弧部の両側に平面部が対向して連なった端面視
Ｕ字形のベース板上に、コイル線材のベース板長手方向
配向部が少なくとも上記対向平面部番こ沿わされる鞍形
のマグネットコイルがベース板を跨いで定置され、その
コイルは、上記ベース板又はそれを支持するベース板と
相似形の壁材を内容器の周壁の一部としたクライオスタ
ット内に収納され、クライオスタットの磁場印加対象物
に面した外壁もコイルに沿ってＵ字形番こ凹んでいる構
造の超電導マグネットである。

〔作用〕

このマグネットは、対象物の配置点（磁場印加点）が外
部に開放するので、マグネットを対象物にかぶせるよう
に跨がせて磁場を印加することができる。しかも、対象
物の配置空間は、Ｕ字形の対向平面部により、半円形の
場合よりも広められるので、より大きな対象物番こ対し
ての磁場印加が可能になる。

また、磁束密度の大きな凹部の内側４こ対象物を配置で
きるので発生磁場を無駄なく利用でき、しかも、Ｕ字形
の対向平面部に線材を沿わせる分、コイル線材の使用量
を増やせるために、出力も増大させ得る。

さら１こ、コイル線材のベース板長手方向配向部を上記
対向面部に沿わせること番こよって巻線性も向上させる
ことができる。

このほか、使用マグネットが１台で済むのでその定置対
策も不要になる。

〔実施例〕

第１図及び第３図に、この発明の超電導マグネットの一
例を示す。

例示のマグネット１０は、鞍形のコイル１１とクライオ
スタット１２を組合せたもので、コイル１１は、第２図
に示すベース板１３、即ち、円弧部１３ａの両端に互い
に対向する平行な平面部１３ｂの連なった端面視がＵ字
形のベース板１３上に跨がせて定置しである。例示のコ
イルは、線材のベース板巾方向配向部１１ａに連なるベ
ース板長手方向配向部１１ｂが、ベース板１３の円弧部
１３３上にも存在し、線材量をより多く確保した構造番
こなっているが、長手方向配向部１１ｂは対向平面部１
３ｂの外面にのみ沿わせてもよく、この場合、巾方向に
は曲げ難い線材の曲面上への巻線作業が無くなるため、
コイル形成時の巻線性が良くなる。なお、第２図の矢印
は電流の流れ方向を示し、長手方向配向部１１ｂの一方
は電流の往路、他方は復路となっている。

次に、コイルを寒剤（一般には液体ヘリウム）１４と共
に収納して冷却するクライオスタット１２は、内容器、
１５と断熱層１６を介して内容器を包囲した外容器１７
から成る。内容器１５は、コイルに沿う曲率半径の小さ
い側の周壁１５ａが上述のベース板１３によって形成さ
れていルカ、１５１の部分をベース板とは別のＵ字形壁
材で形成し、その上にベース板１３を跨がせてもよい。

外容器１７は、対象物５に面する外壁部１７ａをＵ字形
に凹ませることが必要であり、図の場合、その部分だけ
でなく、全体をコイノ臼こ沿ったＵ字形となしである。

クライオスタット１２には、以上のほかに、図示してい
ないが、寒剤供給ポートとリード線の引出しポートを独
立して又は１つにまとめて設ける。

これ等のボートは、マグネットを、第３図のように横向
きに使用するか、或いはこれを９０°回転させて縦向き
番こ使用するかによって付設位置を選択する。

〔効果〕

以上の如く構成されたこの発明のマグネットは、磁場の
印加空間である凹部がＵ字形のために深くなっており、
しかも、その凹部の開口部は長手方向に連続しており、
従って、馬番こ鞍をかぶせるようにしてより大きな対象
物の周り番こ支障なく配置することができる。つまり、
対象物の大きさや設置場所による使用制限が大きく緩和
され、また、マグネット配置のため番こ対象物をどうし
ても改造しなければならないときにも改造度合を小さく
することができる。

できる。例えば、コイルの線材量、電流値が同一で、磁
場の中心から対象物迄の距離も同一に保たれているとす
ると、第５図の方法番こ比べて、印加点の磁束密度は約
２倍になる。

さらに、コイルのベース板長手方向配向部をＵ字形の対
向平面部にも形成できるため、コイル線材量を多くして
出力を上げることもできる。

このほか、１台で磁場印加が行えるため、マグネットを
２台使う第６図の方式に比べて経済的であり、電磁力に
対しての定置対策も不要９こなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のマグネットの一例を示す断面図、
第２図はそのコイルの斜視図、第３図は使用状態の外観
斜視図、第４図乃至第６図は従来のマグネットによる磁
場の印加方法を示す図である。 ５・・・対象物、１０・・・超電導マグネット、１１・
・・コイル、１１ｂ・・・線材のベース板長手方向配向
部。 １２・・・クライオスタット、１３・・・ベース板、１
３ｂ・・・対向平面部、１４・・・寒剤、１５・・・内
容器、１６・・・断熱層、１７・・・外容器、１７ａ・
・・Ｕ字形番こ凹んだ外壁部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　円弧部の両側に平面部が対向して連なった端面視Ｕ字
   形のベース板上に、コイル線材のベース板長手方向配向
   部が少なくとも上記対向平面部に沿わされる鞍形のマグ
   ネットコイルがベース板を跨いで定置され、そのコイル
   は、上記ベース板又はそれを支持するベース板と相似形
   の壁材を内容器の周壁の一部としたクライオスタット内
   に収納され、クライオスタットの磁場印加対象物に面し
   た外壁もコイルに沿ってＵ字形に凹んでいる超電導マグ
   ネット。