JPS6260280A - 永久電流スイツチ装置 - Google Patents
永久電流スイツチ装置Info
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- JPS6260280A JPS6260280A JP60198503A JP19850385A JPS6260280A JP S6260280 A JPS6260280 A JP S6260280A JP 60198503 A JP60198503 A JP 60198503A JP 19850385 A JP19850385 A JP 19850385A JP S6260280 A JPS6260280 A JP S6260280A
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- Japan
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- current switch
- persistent current
- liquid helium
- heater
- permanent current
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- Pending
Links
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Landscapes
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は超電導マグネットを永久電流モードで運転する
場合に使用される永久電流スイッチに関する。
場合に使用される永久電流スイッチに関する。
超電導線を使った超電導マグネットは電源で励磁した後
は電源から切り離し永久電流モードで運転される。
は電源から切り離し永久電流モードで運転される。
永久電流モードをつくり出す（二は第２図（二示すよう
な永久電流スイッチ２を必要とする。
な永久電流スイッチ２を必要とする。
第２図１；おいて超電導マグネット１を電源４で励磁し
ている間はヒーター３に電流を流し、その通電損失によ
り永久電流スイッチを切っておく、言い換えれば永久電
流スイッチをクエンチさせておく。
ている間はヒーター３に電流を流し、その通電損失によ
り永久電流スイッチを切っておく、言い換えれば永久電
流スイッチをクエンチさせておく。
所定の電流値まで超電導マグネットを励磁した時亀；ヒ
ーターのスイッチを切り永久電流スイッチを入れる、即
ち永久電流スイッチを超電導状態にする。その後電源を
おとしても超電導マグネット１と電源４の間に流れてい
た電流は永久電流スイッチ２と超電導マグネット１の間
に流れつづけ永久電流モードでの運転になる。
ーターのスイッチを切り永久電流スイッチを入れる、即
ち永久電流スイッチを超電導状態にする。その後電源を
おとしても超電導マグネット１と電源４の間に流れてい
た電流は永久電流スイッチ２と超電導マグネット１の間
に流れつづけ永久電流モードでの運転になる。
永久電流スイッチのヒーター鑑二電流を流すのは次の３
つの場合である。
つの場合である。
（ａ） 超電導マグネットを励磁する場合（ｂ）
超電導マグネットを減磁する場合（Ｃ） 超電導マグ
ネットがクエンチした場合又超電導マグネット（電流れ
ている電流を変えるには、一般のマグネットと比較する
と長時間を要する。その理白は、例えば１００ （Ｈ）
の超電導マグネットを１時間で１００ （Ａ）励磁する
と、電圧が約３（Ｖ）発生するので、電源電圧が上がり
かつあまり大きな電流変化を超電導マグネットに加える
と超電導線内部に磁場変化による損失を生じ、超電導マ
グネットがクエンチするためである。
超電導マグネットを減磁する場合（Ｃ） 超電導マグ
ネットがクエンチした場合又超電導マグネット（電流れ
ている電流を変えるには、一般のマグネットと比較する
と長時間を要する。その理白は、例えば１００ （Ｈ）
の超電導マグネットを１時間で１００ （Ａ）励磁する
と、電圧が約３（Ｖ）発生するので、電源電圧が上がり
かつあまり大きな電流変化を超電導マグネットに加える
と超電導線内部に磁場変化による損失を生じ、超電導マ
グネットがクエンチするためである。
このように超電導マグネットを励磁または減磁する場合
には長時間永久電流スイッチのヒーターに電流を流して
おく必要があるが、従来の永久電流スイッチは第３図の
ようにクライオスタット６の中に固定され、無誘導巻き
された超電導線とヒーターが組み込まれ、その周囲は液
体ヘリウム５で満たされているので、ヒーターの発生損
失は最終的には液体ヘリウム（−よって永久電流スイッ
チから取り去られる。そのため長時間永久電流スイッチ
を切っておくと液体ヘリウムを多量に消費（蒸、ｉ）す
る。例えばヒーターの損失が３（Ｗ）の場合１時間当り
４．２ Ｃｌ） の液体ヘリウムを消費する。
には長時間永久電流スイッチのヒーターに電流を流して
おく必要があるが、従来の永久電流スイッチは第３図の
ようにクライオスタット６の中に固定され、無誘導巻き
された超電導線とヒーターが組み込まれ、その周囲は液
体ヘリウム５で満たされているので、ヒーターの発生損
失は最終的には液体ヘリウム（−よって永久電流スイッ
チから取り去られる。そのため長時間永久電流スイッチ
を切っておくと液体ヘリウムを多量に消費（蒸、ｉ）す
る。例えばヒーターの損失が３（Ｗ）の場合１時間当り
４．２ Ｃｌ） の液体ヘリウムを消費する。
液体ヘリウム自身が高価であることはもちろんであるが
、さらに液体ヘリウムの注入作業（二は経験が必要であ
り、極力液体ヘリウムの蒸発を低減する必要がある。
、さらに液体ヘリウムの注入作業（二は経験が必要であ
り、極力液体ヘリウムの蒸発を低減する必要がある。
し発明の目的〕
本発明は、液体ヘリウムの蒸発の少い永久電流スイッチ
装置を提供することを目的とする。
装置を提供することを目的とする。
本発明の永久電流スイッチ装置は、周囲に断熱容器をそ
なえて、永久電流スイッチがＯＮの状態では常に永久電
流スイッチの周囲は液体ヘリウムで満たされているが、
永久電流スイッチをＯＦＦ ｌ二すると永久電流スイッ
チはその周囲の容器（二よってクライオスタット内の液
体ヘリウムから熱的（二しゃ断、密閉され容器内部（：
残った液体ヘリウムを蒸発させ、同時に永久電流スイッ
チを切るのに必要な熱量だけヒーターに発生させれば、
その後はヒーター（二よる通′岨を要しないようにする
。
なえて、永久電流スイッチがＯＮの状態では常に永久電
流スイッチの周囲は液体ヘリウムで満たされているが、
永久電流スイッチをＯＦＦ ｌ二すると永久電流スイッ
チはその周囲の容器（二よってクライオスタット内の液
体ヘリウムから熱的（二しゃ断、密閉され容器内部（：
残った液体ヘリウムを蒸発させ、同時に永久電流スイッ
チを切るのに必要な熱量だけヒーターに発生させれば、
その後はヒーター（二よる通′岨を要しないようにする
。
本発明の実施例を第１図によって説明する。
第１図において永久電流スイッチ２は、クライオスタッ
ト６に固定された固定真空容器１０の上部中央に固定さ
れている。
ト６に固定された固定真空容器１０の上部中央に固定さ
れている。
この固定真空容器１０は内部に真空断熱層８を有し、か
つ上部表面（二その中心が永久電流スイッチ２の中心と
一致した同心円状のラビリンス１１を有する。また永久
電流スイッチ２と図１；は示してないが超電導マグネッ
トおよびヒーター加熱電源を接続するリード線７が固定
真空容器１０の内部を貫通して液体ヘリウム５中１＝出
ている。このリード線７はエポキシ樹脂を固定真空容器
１０内１ユ含浸することにより気密に固着される。
つ上部表面（二その中心が永久電流スイッチ２の中心と
一致した同心円状のラビリンス１１を有する。また永久
電流スイッチ２と図１；は示してないが超電導マグネッ
トおよびヒーター加熱電源を接続するリード線７が固定
真空容器１０の内部を貫通して液体ヘリウム５中１＝出
ている。このリード線７はエポキシ樹脂を固定真空容器
１０内１ユ含浸することにより気密に固着される。
又、永久電流スイッチ２はわずかな空間をあけて可動真
空容器９にとりまかれている。
空容器９にとりまかれている。
この可動真空容器９は内部に真空断熱層８を有し、かつ
その底部を固定真空容器１０の上部表面（二加工された
ラビリンス１１と密着させることにより容器内外の液体
ヘリウムを熱的にしゃ断し、かつ密閉することができる
。
その底部を固定真空容器１０の上部表面（二加工された
ラビリンス１１と密着させることにより容器内外の液体
ヘリウムを熱的にしゃ断し、かつ密閉することができる
。
永久電流スイッチ２がＯＮの状態では可動真空容器９は
図の上方へ数センチメートル上がった状態で固定され、
永久電流スイッチ２は周囲の液体ヘリウム５で冷却され
、永久電流スイッチを冷却して気化したヘリウムガスは
永久電流スイッチと可動真空容器の間を通りヘリウムガ
スで満たされた空間へ出て行く。
図の上方へ数センチメートル上がった状態で固定され、
永久電流スイッチ２は周囲の液体ヘリウム５で冷却され
、永久電流スイッチを冷却して気化したヘリウムガスは
永久電流スイッチと可動真空容器の間を通りヘリウムガ
スで満たされた空間へ出て行く。
永久電流スイッチ２をＯＦＦ ｌ二する場合は可動真空
容器９はその底部を固定真空容器１０のラビリンス１１
と密着すること（二より永久電流スイッチ２を、２つの
真空容器の外部を満たす液体ヘリウムから熱的にしゃ断
密閉する。永久電流スイッチと超電導マグネットをつな
ぐ主回路リード線とヒーターリード線はあらかじめ固定
真空容器内に堀られた穴を通し、エポキシ樹脂で固着し
ておくため永久電流スイッチを密閉する際（二問題とは
ならない。
容器９はその底部を固定真空容器１０のラビリンス１１
と密着すること（二より永久電流スイッチ２を、２つの
真空容器の外部を満たす液体ヘリウムから熱的にしゃ断
密閉する。永久電流スイッチと超電導マグネットをつな
ぐ主回路リード線とヒーターリード線はあらかじめ固定
真空容器内に堀られた穴を通し、エポキシ樹脂で固着し
ておくため永久電流スイッチを密閉する際（二問題とは
ならない。
このよう（ニジて永久電流スイッチを２つの真空容器９
，１０の外の液体ヘリウムから熱的にしゃ断密閉した状
態でヒーターＣ二電流を流し、永久電流スイッチと可動
真空容器９の間に残された液体ヘリウムを気化させ、か
つ永久電流スイッチをクエンチさせるだけの熱量をヒー
ターに発生させれば可動真空容器９が固定真空容器１０
に密着している間は永久電流スイッチ２は液体ヘリウム
５によって冷却されることはなく、ヒーターを常時通電
加熱する必要はない。
，１０の外の液体ヘリウムから熱的にしゃ断密閉した状
態でヒーターＣ二電流を流し、永久電流スイッチと可動
真空容器９の間に残された液体ヘリウムを気化させ、か
つ永久電流スイッチをクエンチさせるだけの熱量をヒー
ターに発生させれば可動真空容器９が固定真空容器１０
に密着している間は永久電流スイッチ２は液体ヘリウム
５によって冷却されることはなく、ヒーターを常時通電
加熱する必要はない。
このようにすれば、ヒーターに一時的（電熱を発生する
だけで永久電流スイッチをＯＦ’Ｆ伏態に保ちつづける
ことができるので液体ヘリウムの消費量は永久電流スイ
ッチをＯＦＦ状態に保つ時間の長さく二関りなく可動真
空容器と永久電流スイッチの間の空間の体積（：抑える
ことができる。
だけで永久電流スイッチをＯＦ’Ｆ伏態に保ちつづける
ことができるので液体ヘリウムの消費量は永久電流スイ
ッチをＯＦＦ状態に保つ時間の長さく二関りなく可動真
空容器と永久電流スイッチの間の空間の体積（：抑える
ことができる。
上記の実施例（−おいて真空容器９，１０をＦＲＰ製容
器におきかえてもよい。ＦＲＰ製容器の熱伝導率を低下
させるため（二ＦＲＰは下記のような構成がよい０ （１）強化繊維はガラスより熱伝導率の低い有機物、例
えばアラミツド系マット材とする。
器におきかえてもよい。ＦＲＰ製容器の熱伝導率を低下
させるため（二ＦＲＰは下記のような構成がよい０ （１）強化繊維はガラスより熱伝導率の低い有機物、例
えばアラミツド系マット材とする。
（力
１１・・・ラビリンス
（２）強化繊維よりエポキシ樹脂の方が熱伝導率が低い
ため樹脂の配合比を増す。即ちレジンリッチのＦＲＰと
する。
ため樹脂の配合比を増す。即ちレジンリッチのＦＲＰと
する。
本発明によれば永久電流スイッチをＯＦＦの状態に保つ
ための液体ヘリウムの消費量を少量Ｃ二押えることがで
きる。さらにヒーター電源は短時間使用するだ（すでよ
いので電源の連続運転時の信頼性を考える必要はなくな
り超電導マグネットシステム全体の信頼性を高める。
ための液体ヘリウムの消費量を少量Ｃ二押えることがで
きる。さらにヒーター電源は短時間使用するだ（すでよ
いので電源の連続運転時の信頼性を考える必要はなくな
り超電導マグネットシステム全体の信頼性を高める。
第１図は本発明の一実施例の永久電流スイッチ装置の断
面図、第２図は超電導マグネットシステムの回路図、第
３図は従来の永久電流スイッチを含むクライオスタット
の断面図である。
面図、第２図は超電導マグネットシステムの回路図、第
３図は従来の永久電流スイッチを含むクライオスタット
の断面図である。
Claims (3)
- （１）永久電流スイッチと、この永久電流スイッチを包
囲しその内部に液体ヘリウムを導入あるいは遮断する断
熱容器とを備えたことを特徴とする永久電流スイッチ装
置。 - （２）断熱容器はその壁内に真空層を有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の永久電流スイッチ装
置。 - （３）断熱容器はＦＲＰ製であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の永久電流スイッチ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60198503A JPS6260280A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 永久電流スイツチ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60198503A JPS6260280A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 永久電流スイツチ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6260280A true JPS6260280A (ja) | 1987-03-16 |
Family
ID=16392214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60198503A Pending JPS6260280A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 永久電流スイツチ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6260280A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0645830A1 (en) * | 1993-09-20 | 1995-03-29 | Hitachi, Ltd. | Permanent current switch and superconducting magnet system |
| EP0740314A1 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-30 | Hitachi, Ltd. | Superconducting magnet system |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP60198503A patent/JPS6260280A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0645830A1 (en) * | 1993-09-20 | 1995-03-29 | Hitachi, Ltd. | Permanent current switch and superconducting magnet system |
| US5757257A (en) * | 1993-09-20 | 1998-05-26 | Hitachi, Ltd. | Permanent current switch and superconducting magnet system |
| EP0740314A1 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-30 | Hitachi, Ltd. | Superconducting magnet system |
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