JPS62279608A - 分割超電導マグネツト - Google Patents
分割超電導マグネツトInfo
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- JPS62279608A JPS62279608A JP61122552A JP12255286A JPS62279608A JP S62279608 A JPS62279608 A JP S62279608A JP 61122552 A JP61122552 A JP 61122552A JP 12255286 A JP12255286 A JP 12255286A JP S62279608 A JPS62279608 A JP S62279608A
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- coil
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- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000001307 helium Substances 0.000 abstract description 9
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract description 8
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- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
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- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/001—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for superconducting apparatus, e.g. coils, lines, machines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (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】
３、発明の詳細な説明
［発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）等に
使用される超電導マグネットに関する。
使用される超電導マグネットに関する。
（従来の技術）
従来この種の超電導マグネットとして、第２図のように
構成したものがある。
構成したものがある。
すなわち、同一クライオスタット１内に、電気的に渡り
線（超電導線）により直列に接続される複数（ここでは
２個）のコイル２，３と、これらのコイル２，３に並列
に接続された永久電流スイッチ（ＰＣＳスイッチ）４と
、この永久電流スイッチ４に並列に接続された内部保護
抵抗５および内部保護抵抗スイッチ６の直列回路とを有
し、これを脱着電流リード７を介して電源８に共通に接
続し、さらにこの電源８に並列に電源側保護抵抗９を接
続し、またこの電源側保護抵抗９と上記電源８との間に
しゃ所用スイッチ１０を接続したものである。
線（超電導線）により直列に接続される複数（ここでは
２個）のコイル２，３と、これらのコイル２，３に並列
に接続された永久電流スイッチ（ＰＣＳスイッチ）４と
、この永久電流スイッチ４に並列に接続された内部保護
抵抗５および内部保護抵抗スイッチ６の直列回路とを有
し、これを脱着電流リード７を介して電源８に共通に接
続し、さらにこの電源８に並列に電源側保護抵抗９を接
続し、またこの電源側保護抵抗９と上記電源８との間に
しゃ所用スイッチ１０を接続したものである。
このような構成のものにおいて、コイル２，３に通電す
るには以下のように行う。
るには以下のように行う。
■脱着電流リード７を電Ｋ ８に接続する。
■内部保護抵抗スイッチ６を開路する。
■永久電流スイッチ４を開路状態にする。
■しゃ所用スイッチ１０を閉路する。
■電源８で電流を一定のスイープレイトで定格値まで立
ち上げる。
ち上げる。
■永久電流スイッチ４を閉路状態（永久電流モード）に
する。
する。
■電源８の電流をＯＡまで降下させる。
■内部保護抵抗スイッチ６を閉路する。
■脱着電流リード７を取り外す。
超電導コイルは、外乱によりクエンチと言われる常電導
転位がおこり、数１０Ａ／ｍｍ２の高電流密度の線材は
、焼損のおそれがあるため、次のように電源側保護抵抗
９又は内部保護抵抗５が作動する。すなわち、電流立ち
上げ及び降下中は電源側保護抵抗９が作動する。また、
永久電流モード中は内部保護抵抗５が作動する。
転位がおこり、数１０Ａ／ｍｍ２の高電流密度の線材は
、焼損のおそれがあるため、次のように電源側保護抵抗
９又は内部保護抵抗５が作動する。すなわち、電流立ち
上げ及び降下中は電源側保護抵抗９が作動する。また、
永久電流モード中は内部保護抵抗５が作動する。
このような構成の従来の超電導マグネットでは、複数の
コイル２，３が直列に接続されているので、各コイル２
，３の電流値のばらつきがなく、必要な磁界の精度が通
電方法に関係なく一定であるという利点を有する。
コイル２，３が直列に接続されているので、各コイル２
，３の電流値のばらつきがなく、必要な磁界の精度が通
電方法に関係なく一定であるという利点を有する。
ところが、複数のコイル２，３が同一クライオスタット
１内に収納され、かつ同一の保護系すなわち内部保護抵
抗スイッチ６と内部保護抵抗５となっているため、−個
のコイル２がクエンチした場合に、他のコイル３もしゃ
断され、液体ヘリウムの蒸発量が多い。また、−個のコ
イル２のみクエンチして、しゃ断されても他のコイル３
は超電導状態のままで、このコイル２にのみ蓄積エネル
ギーが集中し、コイル２が焼損する虞れがある。
１内に収納され、かつ同一の保護系すなわち内部保護抵
抗スイッチ６と内部保護抵抗５となっているため、−個
のコイル２がクエンチした場合に、他のコイル３もしゃ
断され、液体ヘリウムの蒸発量が多い。また、−個のコ
イル２のみクエンチして、しゃ断されても他のコイル３
は超電導状態のままで、このコイル２にのみ蓄積エネル
ギーが集中し、コイル２が焼損する虞れがある。
また、複数のコイル２，３を同一のクライオスタット１
に収納しているため、渡り線が複雑になり、組立て時の
作業性が悪い。さらに、超電導マグネットが分割されて
いないので、大形となるばかりでなく輸送が困難である
。
に収納しているため、渡り線が複雑になり、組立て時の
作業性が悪い。さらに、超電導マグネットが分割されて
いないので、大形となるばかりでなく輸送が困難である
。
（発明が解決しようとする問題点）
上記のように従来の超電導マグネットにあっては、−個
のコイルのクエンチが他のコイルに影響するばかりでな
く、液体ヘリウムの蒸発量が多く、全体が大形化するこ
とから輸送が困難である。
のコイルのクエンチが他のコイルに影響するばかりでな
く、液体ヘリウムの蒸発量が多く、全体が大形化するこ
とから輸送が困難である。
そこで、本発明はあるコイルのクエンチが他のコイルに
影響を及ぼすことがなく、液体ヘリウムの消費量が少な
く、輸送が容易な分割超電導マグネットを提供すること
を目的とする。
影響を及ぼすことがなく、液体ヘリウムの消費量が少な
く、輸送が容易な分割超電導マグネットを提供すること
を目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記目的を達成するため、同一クライオスタッ
ト内に、電気的に直列に接続される複数のコイルと、こ
れらのコイルに並列に接続された永久電流スイッチと、
この永久電流スイッチに並列に接続された内部保護抵抗
および内部保護抵抗スイッチの直列回路とを有し、これ
に電源が共通に接続される超電、導マグネットにおいて
、上記各コイル毎にそれぞれ分割クライオスタット内に
収納するとともに、上記各コイルに並列に上記永久電流
スイッチとおよび上記内部保護抵抗と内部保護抵抗スイ
ッチの直列回路をそれぞれ接続して超電導マグネットユ
ニットを構成し、この超電導マグネットユニットを複数
個上記電源に直列に接続可能にしたものである。
ト内に、電気的に直列に接続される複数のコイルと、こ
れらのコイルに並列に接続された永久電流スイッチと、
この永久電流スイッチに並列に接続された内部保護抵抗
および内部保護抵抗スイッチの直列回路とを有し、これ
に電源が共通に接続される超電、導マグネットにおいて
、上記各コイル毎にそれぞれ分割クライオスタット内に
収納するとともに、上記各コイルに並列に上記永久電流
スイッチとおよび上記内部保護抵抗と内部保護抵抗スイ
ッチの直列回路をそれぞれ接続して超電導マグネットユ
ニットを構成し、この超電導マグネットユニットを複数
個上記電源に直列に接続可能にしたものである。
（作用）
上記のように各コイル毎にクライオスタットおよびコイ
ルの保護系が独立しているため、あるコイルのクエンチ
が他のコイルに影響を及ぼすことがなく、液体ヘリウム
の蒸発量が極めて少なく、しかも輸送が容易となる。
ルの保護系が独立しているため、あるコイルのクエンチ
が他のコイルに影響を及ぼすことがなく、液体ヘリウム
の蒸発量が極めて少なく、しかも輸送が容易となる。
（実施例）
以下、本発明について第１図を参照して説明するが、こ
こでは第２図の従来例と異なる点のみを説明する。すな
わち、各コイル２，３をそれぞれ分割クライオスタット
１２．１３内に収納するとともに、上記各コイル２，３
に並列に永久電流スイッチ４２．４３および内部保護抵
抗５２゜５３と内部保護抵抗スイッチ６２．６３の直列
回路をそれぞれ接続して超電導マグネットユニットＵｌ
、Ｕ２を構成し、この超電導マグネットユニッ）Ｕｌ、
Ｕ２の入力端子を上記電源８に直列に接続可能に脱着電
流リード７２．７３を設けたものである。なお、図示し
ないが電磁力等の機械的な支持は、コイル容器を真空断
熱容器に支持し、真空断熱容器を一体に外部で支持する
ことは言うまでもない。上記フライスタット１２．１３
の相互間はこの間に設ける図示しないサポートで連結す
る。
こでは第２図の従来例と異なる点のみを説明する。すな
わち、各コイル２，３をそれぞれ分割クライオスタット
１２．１３内に収納するとともに、上記各コイル２，３
に並列に永久電流スイッチ４２．４３および内部保護抵
抗５２゜５３と内部保護抵抗スイッチ６２．６３の直列
回路をそれぞれ接続して超電導マグネットユニットＵｌ
、Ｕ２を構成し、この超電導マグネットユニッ）Ｕｌ、
Ｕ２の入力端子を上記電源８に直列に接続可能に脱着電
流リード７２．７３を設けたものである。なお、図示し
ないが電磁力等の機械的な支持は、コイル容器を真空断
熱容器に支持し、真空断熱容器を一体に外部で支持する
ことは言うまでもない。上記フライスタット１２．１３
の相互間はこの間に設ける図示しないサポートで連結す
る。
このような構成のものにおいて、コイル２．３に通電す
るには以下のように行う。
るには以下のように行う。
■超電導マグネットユニットＵｌ、Ｕ２の脱着電流リー
ド７２．７３を電源８に接続する。
ド７２．７３を電源８に接続する。
■内部保護抵抗スイッチ６２．６３を開路する。
■永久電流スイッチ４２．４３を開路状態にする。
■しゃ断用スイッチ１０を閉路する。
■電源８で電流を一定のスイープレートで定格値まで立
ち上げる。
ち上げる。
■永久電流スイッチ４２．４３を閉路状態（永久電流モ
ード）にする。
ード）にする。
■電源８の電流をＯＡまで降下させる。
■内部保護抵抗スイッチ６２．６３を閉路する。
■脱着電流リード７２．７３を取り外す。
このように電源８とコイル２，３が直列に接続されてい
て電流値を定格値まで立ち上げることにより、コイル２
．３毎の電流のばらつきが防止でき、磁界精度の劣化が
防止できる。又、各コイル２．３毎にクライオスタット
１２．１３および内部保護抵抗スイッチ６２，６３、内
部保護抵抗５２．５３からなる保護系が独立しているた
め、例えばコイル２のみがクエンチしても他のコイル３
には波及しない。このことは、従来のように全体をしゃ
断する場合に比べて、液体ヘリウムの蒸発量が半分とな
る。このため、液体ヘリウムが高価であっても経済的に
は有利となる。又、あるフィル２にクエンチが発生して
も他のコイル３の蓄積エネルギーがコイル２に集中する
のを防止できる。さらに、コイル２，３毎にクライオス
タット１２．１３が独立しているので、各コイル２，３
の渡り線（超電導線）がないため、組立て時の作業性が
良い。又、輸送時は超電導マグネットユニットＵｌ、Ｕ
２を分割して行なえるので、従来の超電導マグネットの
比べて重量および寸法を小さくできるため、輸送が簡単
であり、特に輸送制限がある場合には有利である。
て電流値を定格値まで立ち上げることにより、コイル２
．３毎の電流のばらつきが防止でき、磁界精度の劣化が
防止できる。又、各コイル２．３毎にクライオスタット
１２．１３および内部保護抵抗スイッチ６２，６３、内
部保護抵抗５２．５３からなる保護系が独立しているた
め、例えばコイル２のみがクエンチしても他のコイル３
には波及しない。このことは、従来のように全体をしゃ
断する場合に比べて、液体ヘリウムの蒸発量が半分とな
る。このため、液体ヘリウムが高価であっても経済的に
は有利となる。又、あるフィル２にクエンチが発生して
も他のコイル３の蓄積エネルギーがコイル２に集中する
のを防止できる。さらに、コイル２，３毎にクライオス
タット１２．１３が独立しているので、各コイル２，３
の渡り線（超電導線）がないため、組立て時の作業性が
良い。又、輸送時は超電導マグネットユニットＵｌ、Ｕ
２を分割して行なえるので、従来の超電導マグネットの
比べて重量および寸法を小さくできるため、輸送が簡単
であり、特に輸送制限がある場合には有利である。
［発明の効果］
以上述べた本発明によれば、同一クライオスタット内に
、電気的に直列に接続される複数のコイルと、これらの
コイルに並列に接続された永久電流スイッチと１ この
永久電流スイッチに並列に接続された内部保護抵抗およ
び内部保護抵抗スイッチの直列回路とを有し、これに電
源が共通に接続される超電導マグネットにおいて、上記
各コイル毎にそれぞれ分割クライオスタット内に収納す
るとともに、上記各コイルに並列に上記永久電流スイッ
チとおよび上記内部保護抵抗と内部保護抵抗スイッチの
直列回路をそれぞれ接続して超電導マグネットユニット
を構成し、この超電導マグネットユニットを複数個上記
電源に直列に接続可能にしたので、あるコイルのクエン
チが他のコイルに影響を及ぼすことがなく、液体ヘリウ
ムの消費量が少なく、輸送が容易な分割超電導マグネッ
トを提供できる。
、電気的に直列に接続される複数のコイルと、これらの
コイルに並列に接続された永久電流スイッチと１ この
永久電流スイッチに並列に接続された内部保護抵抗およ
び内部保護抵抗スイッチの直列回路とを有し、これに電
源が共通に接続される超電導マグネットにおいて、上記
各コイル毎にそれぞれ分割クライオスタット内に収納す
るとともに、上記各コイルに並列に上記永久電流スイッ
チとおよび上記内部保護抵抗と内部保護抵抗スイッチの
直列回路をそれぞれ接続して超電導マグネットユニット
を構成し、この超電導マグネットユニットを複数個上記
電源に直列に接続可能にしたので、あるコイルのクエン
チが他のコイルに影響を及ぼすことがなく、液体ヘリウ
ムの消費量が少なく、輸送が容易な分割超電導マグネッ
トを提供できる。
第１図は本発明による分割超電導マグネットの一実施例
を示す概略構成図、第２図は従来の超電導マグネットの
一例を示す概略構成図である。 ２．３・・・コイル、１２．１３・・・クライオスタッ
ト、４２．４３・・・永久電流スイッチ、５２．５３・
・・内部保護抵抗、６２．６３・・・内部保護抵抗スイ
ッチ、７２．７３・・・脱着電流リード、８・・・電源
、９・・・電源側保護抵抗、１０・・・しゃ断用スイッ
チ。
を示す概略構成図、第２図は従来の超電導マグネットの
一例を示す概略構成図である。 ２．３・・・コイル、１２．１３・・・クライオスタッ
ト、４２．４３・・・永久電流スイッチ、５２．５３・
・・内部保護抵抗、６２．６３・・・内部保護抵抗スイ
ッチ、７２．７３・・・脱着電流リード、８・・・電源
、９・・・電源側保護抵抗、１０・・・しゃ断用スイッ
チ。
Claims (1)
- 同一クライオスタット内に、電気的に直列に接続され
る複数のコイルと、これらのコイルに並列に接続された
永久電流スイッチと、この永久電流スイッチに並列に接
続された内部保護抵抗および内部保護抵抗スイッチの直
列回路とを有し、これに電源が共通に接続される超電導
マグネットにおいて、上記各コイル毎にそれぞれ分割ク
ライオスタット内に収納するとともに、上記各コイルに
並列に上記永久電流スイッチとおよび上記内部保護抵抗
と内部保護抵抗スイッチの直列回路をそれぞれ接続して
超電導マグネットユニットを構成し、この超電導マグネ
ットユニットを複数個上記電源に直列に接続可能にした
分割超電導マグネット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61122552A JPS62279608A (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | 分割超電導マグネツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61122552A JPS62279608A (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | 分割超電導マグネツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62279608A true JPS62279608A (ja) | 1987-12-04 |
Family
ID=14838700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61122552A Pending JPS62279608A (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | 分割超電導マグネツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62279608A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5256993A (en) * | 1990-07-16 | 1993-10-26 | Chicago Bridge & Iron Technical Services Company | Coil containment vessel for superconducting magnetic energy storage |
| FR2730103A1 (fr) * | 1995-01-31 | 1996-08-02 | Gec Alsthom T & D Sa | Limiteur de courant supraconducteur |
| JP2007220907A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Japan Superconductor Technology Inc | 超電導磁石装置及びその運転方法 |
| CN102055172A (zh) * | 2009-11-04 | 2011-05-11 | 日本超导体技术公司 | 超导磁体用的励磁电源及其操作方法 |
| JP2011254694A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-12-15 | Japan Superconductor Technology Inc | 超電導マグネット用の励磁電源、およびその操作方法 |
| JP2019175889A (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-10 | 学校法人上智学院 | 超電導装置及び超電導コイル保護方法 |
-
1986
- 1986-05-28 JP JP61122552A patent/JPS62279608A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5256993A (en) * | 1990-07-16 | 1993-10-26 | Chicago Bridge & Iron Technical Services Company | Coil containment vessel for superconducting magnetic energy storage |
| FR2730103A1 (fr) * | 1995-01-31 | 1996-08-02 | Gec Alsthom T & D Sa | Limiteur de courant supraconducteur |
| JP2007220907A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Japan Superconductor Technology Inc | 超電導磁石装置及びその運転方法 |
| CN102055172A (zh) * | 2009-11-04 | 2011-05-11 | 日本超导体技术公司 | 超导磁体用的励磁电源及其操作方法 |
| JP2011254694A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-12-15 | Japan Superconductor Technology Inc | 超電導マグネット用の励磁電源、およびその操作方法 |
| JP2012257455A (ja) * | 2009-11-04 | 2012-12-27 | Japan Superconductor Technology Inc | 超電導マグネット用の励磁電源 |
| JP2019175889A (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-10 | 学校法人上智学院 | 超電導装置及び超電導コイル保護方法 |
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