JPS6317214Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、高エネルギ物理学研究用の素粒子検
出器、粒子加速器、磁気浮上列車およびMHD
（Magnet Hydro Dynamic）発電などに使用さ
れる超電導マグネツトのコイルサポートに関す
る。

超電導マグネツトにおいては、液体ヘリウムを
用いて極低温に冷却した超電導コイルへの熱の侵
入を最小限に止めることが重要であり、そのため
超電導コイルをクライオスタツト内に支持するサ
ポートロツドには材質および形状などに特別の考
慮が払われている。

第１図は超電導マグネツト１の一般的な配置
を、また第２図は従来の超電導コイルの支持構造
を示すもので、超電導コイル２はシールドプレー
ト３の内部に収納され、超電導コイル２およびク
ライオスタツト４の間に配置した多数本のサポー
トロツド５によつてクライオスタツト４に支持さ
れている。

サポートロツド５は所定の強度に対し中空、ま
たは熱の伝導面積を最少にする構造を有し、また
材質的には熱伝導率が少さく、且つ引張強度の大
きいもの、例えば強化プラスチツク（FRP）な
どが用いられている。低温時シールドプレート３
は矢印ａの方向に、また超電導コイル２は矢印ｂ
方向にそれぞれ熱収縮するためサポートロツドの
支持部６は矢印ｃ方向に移動し、その結果サポー
トロツド５は或る角度θ回転する。従つてサポー
トロツド５の両端部は球面構造のコイルサポート
受７，８によつて支持されている。

しかし従来の支持構造は、コイルサポート受
７，８間の寸法調整を行う手段を欠いているた
め、次の不具合を生ずる、すなわち超電導マグネ
ツト１が運転状態に入ると超電導コイル２は矢印
ｂ方向に収縮して超電導コイル２の軸心が超電導
マグネツト１の中心線ｈに対しずれを生じ、また
超電導コイル２の重量を支持する各サポートロツ
ド５間の荷重の分配が不均一になる。コイル軸心
のずれは、特に素粒子検出器においては、ビーム
ラインのずれを生じて素粒子検出器そのものの精
度低下を招き、また不均一な荷重の分配はサポー
トロツド５の両端部の摩耗を促進させる。

本考案は前述の問題を解消するためになしたも
ので、超電導コイル外周をクライオスタツトで囲
い、前記超電導コイル端部外周円周方向に複数の
球面状の支持面を有するコイルサポート受を設
け、クライオスタツト端部付近内周に前記超電導
コイルのコイルサポート受に対応する球面状の支
持面を有するコイルサポート受を設け、対応する
両コイルサポート受間に両端が球面状で前記超電
導コイルの軸線方向及び半径方向に対して斜めに
延びるサポートロツドを設けて収縮及び膨張する
前記超電導コイルを支持せしめ、前記クライオス
タツトの外壁にサポートロツドの取付方向に貫通
する傾斜穴を設け、該穴の内側に、前記サポート
ロツドの外側端を支持するコイルサポート受を移
動可能に取り付け、サポートロツドの両端を支持
するコイルサポート受の間の寸法調整を行うこと
により、運転中の超電導コイルの軸心を正しく保
持することができ、またサポートロツドに加わる
荷重を均等に分割し得るなどの利点を有するもの
である。

以下本考案の実施例を、図面にもとづいて説明
する。

第３図は超電導マグネツト１における超電導コ
イル２の支持構造を示すもので、シールドプレー
ト３の内部に収納された超電導コイル２は、クラ
イオスタツト４の外壁１１および前記コイル２の
両端部に設けた支持部１２の間に配置され、且つ
超電導コイル２の半径方向および前記コイルの軸
心に対し適宜傾斜して放射状に延びる合計36本の
サポートロツド１３によつてクライオスタツト４
に支持されている。

各サポートロツド１３は、熱伝導率が小さく且
つ引張り強度の大きいガラス強化プラスチツク
（GFRP）製の中間部材１４と、表面に二硫化モ
リブデンなどの固体潤滑材を施した端部部材１
５，１６とからなり、各端部部材１５，１６は、
超電導コイル２およびシールドプレート３の熱収
縮などによるサポートロツドの回転に対応するた
め球面状に形成されている。

サポートロツド１３の超電導コイル側の端部部
材１５は、支持部１２に取り付けた球面状の支持
面を有する内側コイルサポート受１７に、またク
ライオスタツト側の端部部材１６は同様に球面状
の支持面を有する円筒形の外側コイルサポート受
１８によつて支持されている。

各外側コイルサポート受１８の円筒形の外周部
にはねじ１９が刻設され、ねじ１９は、サポート
ロツドの取付方向ｄに向つてクライオスタツトの
外壁１１を貫通する穴２０に内設したねじ２１に
螺合している。

なお外側コイルサポート受１８の頂部には摘み
２２が設けられ、この摘み２２を矢印ｅ方向に回
転することによつて前記サポート受１８はねじ１
９，２１に沿つて穴２０の内部を移動し（矢印
ｆ）、内、外側のコイルサポート受１７，１８の
間の寸法を調整することができる。

また外側コイルサポート受１８の外方には、ね
じ２１に螺合するねじを有するロツク金物２３が
設けられており、外側コイルサポート受１８を所
定位置に固定する。なお符号２４は穴２０を塞ぐ
ための蓋、２５はクライオスタツト内部の気密を
保持するためのパツキンである。

次に内、外側コイルサポート受１７，１８間の
寸法の調整方法について述でる。

超電導コイル２の運転前、各外側コイルサポー
ト受１８を各サポートロツド外側の端部部材１６
に軽く当る状態にセツトし、その後運転に入り、
ほぼ所定の運転状態に到達した段階で寸法調整を
行う。

この状態においては、超電導コイル２が半径方
向に収縮しているため、超電導コイル２の軸心が
超電導マグネツト１の中心線ｈ（第１図参照）よ
り下方にずれている。従つて超電導コイル２の下
半部に配置した外側コイルサポート受１８をねじ
１９，２１を利用して矢印ｆ方向に押し上げ、超
電導コイル２のアライメントの調整を完了したの
ち、ロツク金物２３を用いて調整済の各外側コイ
ルサポート受１８を固定し、次いで上半分に配置
した外側コイルサポート受１８をサポートロツド
１３外側の端部部材１６に軽く当接するまで締め
込み、ロツク金物２３を用いてその位置に固定す
る。

以上述べたごとく運転時の状態に合わせてサポ
ートロツド両端のコイルサポート受間の寸法を調
整できるので、超電導コイルを正しい位置に保持
することができる。また外側コイルサポート受は
ねじを介して位置の調整を行うので微細な寸法調
整を行うことができる。

なお本考案は前述の実施例にのみ限定されるも
のではなく、本考案の要旨を逸脱しない飯囲にお
いて種々の変更を加え得ることは勿論である。

本考案の超電導マグネツトのコイルサポートは
前述の構成を有するので、次の優れた効果を発揮
する。

(i) 超電導コイル外周をクライオスタツトで囲
い、前記超電導コイル端部外周円周方向に複数
の球面状の支持面を有するコイルサポート受を
設け、クライオスタツト端部付近内周に前記超
電導コイルのコイルサポート受に対応する球面
状の支持面を有するコイルサポート受を設け、
対応する両コイルサポート受間に両端が球面状
で前記超電導コイルの軸線方向及び半径方向に
対して斜めに延びるサポートロツドを設けて収
縮及び膨張する前記超電導コイルを支持せし
め、前記クライオスタツトの外壁にサポートロ
ツドの取付方向に貫通する傾斜穴を設け、該穴
の内側に、前記サポートロツドの外側端を支持
するコイルサポート受を移動可能に取り付けた
ので、サポートロツドの両端を支持する各コイ
ルサポート受の間の寸法調整を行うことができ
る。従つて運転後においてもクライオスタツト
の外側から容易に芯合わせできるので超電導コ
イルの軸心を正しく保持することができ、また
サポートロツドへの荷重を均分化することがで
きる。

(ii) さらにサポートロツド両端の球面部に固体潤
滑材を施すことにより、サポートロツドの摩耗
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は超電導マグネツトの切断側面図、第２
図は従来のコイルサポート構造を示す説明図、第
３図は本考案の実施例を示す超電導マグネツトの
一部切断側面図である。 図中、１は超電導マグネツト、２は超電導コイ
ル、４はクライオスタツト、１１は外壁、１３は
サポートロツド、１８は外側コイルサポート受、
１９，２１はねじ、２０は穴を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 超電導コイル外周をクライオスタツトで囲い、
   前記超電導コイル端部外周円周方向に複数の球面
   状の支持面を有するコイルサポート受を設け、ク
   ライオスタツト端部付近内周に前記超電導コイル
   のコイルサポート受に対応する球面状の支持面を
   有するコイルサポート受を設け、対応する両コイ
   ルサポート受間に両端が球面状で前記超電導コイ
   ルの軸線方向及び半径方向に対して斜めに延びる
   サポートロツドを設けて収縮及び膨張する前記超
   電導コイルを支持せしめ、前記クライオスタツト
   の外壁にサポートロツドの取付方向に貫通する傾
   斜穴を設け、該穴の内側に、前記サポートロツド
   の外側端を支持するコイルサポート受を移動可能
   に取り付けたことを特徴とする超電導マグネツト
   のコイルサポート。