JPS6360405B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6360405B2 JPS6360405B2 JP58090302A JP9030283A JPS6360405B2 JP S6360405 B2 JPS6360405 B2 JP S6360405B2 JP 58090302 A JP58090302 A JP 58090302A JP 9030283 A JP9030283 A JP 9030283A JP S6360405 B2 JPS6360405 B2 JP S6360405B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elements
- main body
- power supply
- computer
- superconducting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 6
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 6
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Power Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、高速計算機システムに係り、特に、
計算機本体の主要な要素をジヨセフソン接合素子
の組合せで構成してなる高速計算機システムに関
する。
計算機本体の主要な要素をジヨセフソン接合素子
の組合せで構成してなる高速計算機システムに関
する。
科学技術の分野では、極く短時間内に膨大な量
の計算を行なわねばならない場合が往々にしてあ
る。このような計算を行なうには高速計算機を必
要とするが、現在の高速計算機、つまりトランジ
スタ素子を論理素子や記憶素子として用いた計算
機では処理速度に限界があり、満足すべき結果を
得ることは困難である。
の計算を行なわねばならない場合が往々にしてあ
る。このような計算を行なうには高速計算機を必
要とするが、現在の高速計算機、つまりトランジ
スタ素子を論理素子や記憶素子として用いた計算
機では処理速度に限界があり、満足すべき結果を
得ることは困難である。
そこで、最近では、上述した不具合を解消する
ために、トランジスタ素子に較べて動作速度が数
10倍速く、しかも消費電力が1000の１以下と少な
いジヨセフソン接合素子等の超電導素子を論理素
子や記憶素子として用いた高速計算機の研究が盛
んに行なわれており、すでに局部的ではあるが実
用化し得る段階に至つている。
ために、トランジスタ素子に較べて動作速度が数
10倍速く、しかも消費電力が1000の１以下と少な
いジヨセフソン接合素子等の超電導素子を論理素
子や記憶素子として用いた高速計算機の研究が盛
んに行なわれており、すでに局部的ではあるが実
用化し得る段階に至つている。
ところで、超電導素子、たとえばジヨセフソン
接合素子は、超電導現象とトンネル効果と云う２
つの物理現象を用いたスイツチング素子である。
したがつて、この素子を動作させるためには、素
子を構成している金属の転移温度以下、具体的に
は数Ｋ程度まで冷却する必要がある。このような
理由から、計算機本体の主要な要素をジヨセフソ
ン素子等の超電導素子の組合せで構成した高速計
算機システムにあつては、一般に、上記各要素を
極低温容器、つまり、内部に液体ヘリウムを収容
してなる断熱容器内に各要素が液体ヘリウム中に
浸漬されるように収容し、計算機本体への電源リ
ード線および外部との連絡に供される信号線だけ
を極低温容器外へ導く方式が採用される。
接合素子は、超電導現象とトンネル効果と云う２
つの物理現象を用いたスイツチング素子である。
したがつて、この素子を動作させるためには、素
子を構成している金属の転移温度以下、具体的に
は数Ｋ程度まで冷却する必要がある。このような
理由から、計算機本体の主要な要素をジヨセフソ
ン素子等の超電導素子の組合せで構成した高速計
算機システムにあつては、一般に、上記各要素を
極低温容器、つまり、内部に液体ヘリウムを収容
してなる断熱容器内に各要素が液体ヘリウム中に
浸漬されるように収容し、計算機本体への電源リ
ード線および外部との連絡に供される信号線だけ
を極低温容器外へ導く方式が採用される。
しかしながら、このように構成した場合、次の
ような不具合の発生が予想される。すなわち、大
容量化する程、計算機本体での消費電力も増大す
る。したがつて、断面積の大きな電源リード線を
必要とする。このように電源リード線の断面積が
増加すると、当然のことながら、この電源リード
線を介して極低温容器内に侵入する熱量が増加す
る。したがつて、冷凍機負荷が増加し、結果とし
てシステム全体の消費電力が増加し、ジヨセフソ
ン接合素子等の超電導素子を用いた場合の１つの
利点である低消費電力化が損なわれる虞れがあ
る。
ような不具合の発生が予想される。すなわち、大
容量化する程、計算機本体での消費電力も増大す
る。したがつて、断面積の大きな電源リード線を
必要とする。このように電源リード線の断面積が
増加すると、当然のことながら、この電源リード
線を介して極低温容器内に侵入する熱量が増加す
る。したがつて、冷凍機負荷が増加し、結果とし
てシステム全体の消費電力が増加し、ジヨセフソ
ン接合素子等の超電導素子を用いた場合の１つの
利点である低消費電力化が損なわれる虞れがあ
る。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、電源供給系を介
して極低温容器内に侵入する熱量を十分小さな値
に抑えることができ、もつてシステム全体の低消
費電力化を一段と促進できる高速計算機システム
を提供することにある。
ので、その目的とするところは、電源供給系を介
して極低温容器内に侵入する熱量を十分小さな値
に抑えることができ、もつてシステム全体の低消
費電力化を一段と促進できる高速計算機システム
を提供することにある。
本発明は、計算機本体の主要な各要素をジヨセ
フソン接合素子等の超電導素子の組合せで構成す
るとともに上記各要素を１つの極低温容器内に収
容してなる高速計算機システムにおいて、前記各
要素を冷却する冷媒によつて共通に冷却される関
係に前記極低温容器内に配置されたエネルギ貯蔵
要素としての２個の超電導コイルによつて形成さ
れ、常に何れか一方の超電導コイルが前記計算機
本体に接続されて上記計算機本体に電源を供給す
る電源装置と、この電源装置を磁気シールドする
シールド部材と、前記電源装置を構成する前記２
個の超電導コイルを前記計算機本体に切換え接続
する切換接続装置と、前記計算機本体に接続され
ていない側の前記超電導コイルを極低温容器外か
ら選択的に励磁して上記超電導コイルにエネルギ
を蓄える手段とを備えている。
フソン接合素子等の超電導素子の組合せで構成す
るとともに上記各要素を１つの極低温容器内に収
容してなる高速計算機システムにおいて、前記各
要素を冷却する冷媒によつて共通に冷却される関
係に前記極低温容器内に配置されたエネルギ貯蔵
要素としての２個の超電導コイルによつて形成さ
れ、常に何れか一方の超電導コイルが前記計算機
本体に接続されて上記計算機本体に電源を供給す
る電源装置と、この電源装置を磁気シールドする
シールド部材と、前記電源装置を構成する前記２
個の超電導コイルを前記計算機本体に切換え接続
する切換接続装置と、前記計算機本体に接続され
ていない側の前記超電導コイルを極低温容器外か
ら選択的に励磁して上記超電導コイルにエネルギ
を蓄える手段とを備えている。
超電導コイルをエネルギ貯蔵要素とした電源装
置は、いわゆる電池と同じである。したがつて、
一度充電すると、充電エネルギがある値まで減衰
するまでの間、充電回路を電気的、機械的に完全
に切離しておくことができ、充電回路を介して、
つまり電源リードを介して極低温容器内に侵入す
る熱量を非常に小さな値に抑えることができる。
このため、大容量計算機の場合であつても冷凍機
負荷が著しく増加するようなことはなく、結局、
システム全体の低消費電力化を図ることができ
る。また、電源装置を２個の超電導コイルで構成
し、常に一方の超電導コイルを計算機本体に、こ
の本体の電源として接続し、この期間に他方の超
電導コイルにエネルギを蓄え、２つの超電導コイ
ルを交互に計算機本体に接続する構成としている
ので、上述の如く熱侵入を抑えた状態で計算機本
体の電源を確実に確保できる。また、電源装置を
磁気シールドでシールドするようにしているの
で、電源装置として超電導コイルを用い、これを
極低温容器内に組込んだときに予想される計算機
本体への悪影響をなくすことができる。さらに、
上述した電源装置を計算機本体と一緒に極低温容
器内に収容するようにしているので、電源装置を
冷却するための要素を省略することができ、これ
によつてシステム全体の小型化を図ることができ
る。
置は、いわゆる電池と同じである。したがつて、
一度充電すると、充電エネルギがある値まで減衰
するまでの間、充電回路を電気的、機械的に完全
に切離しておくことができ、充電回路を介して、
つまり電源リードを介して極低温容器内に侵入す
る熱量を非常に小さな値に抑えることができる。
このため、大容量計算機の場合であつても冷凍機
負荷が著しく増加するようなことはなく、結局、
システム全体の低消費電力化を図ることができ
る。また、電源装置を２個の超電導コイルで構成
し、常に一方の超電導コイルを計算機本体に、こ
の本体の電源として接続し、この期間に他方の超
電導コイルにエネルギを蓄え、２つの超電導コイ
ルを交互に計算機本体に接続する構成としている
ので、上述の如く熱侵入を抑えた状態で計算機本
体の電源を確実に確保できる。また、電源装置を
磁気シールドでシールドするようにしているの
で、電源装置として超電導コイルを用い、これを
極低温容器内に組込んだときに予想される計算機
本体への悪影響をなくすことができる。さらに、
上述した電源装置を計算機本体と一緒に極低温容
器内に収容するようにしているので、電源装置を
冷却するための要素を省略することができ、これ
によつてシステム全体の小型化を図ることができ
る。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。なお、図は、本発明を制御用の高速計算
機システムに適用した例を示すものである。
明する。なお、図は、本発明を制御用の高速計算
機システムに適用した例を示すものである。
第１図において、１は内部に液体ヘリウムＰを
収容した極低温容器であり、この容器１は、内槽
２と、この内槽２の外側に設けられた外槽３と、
これら内、外槽２，３間に形成された真空断熱層
４とで構成されている。そして、極低温容器１内
には、液体ヘリウムＰに浸漬される形に計算機本
体５と電源装置６が収容されている。
収容した極低温容器であり、この容器１は、内槽
２と、この内槽２の外側に設けられた外槽３と、
これら内、外槽２，３間に形成された真空断熱層
４とで構成されている。そして、極低温容器１内
には、液体ヘリウムＰに浸漬される形に計算機本
体５と電源装置６が収容されている。
計算機本体５は、制御用に適した構成要素の集
合構成、たとえば第２図に示すように、主記憶装
置７、中央演算装置８、マルチプレクサチヤネル
９、セレクタチヤネル１０、DAMチヤネル１
１、割込チヤネル１２、これらを接続するデータ
パスおよび各チヤネルに接続された光電変換器１
３，１４，１５，１６で構成されており、これら
各要素の論理素子、記憶素子は全てジヨセフソン
接合素子の単独または組合せによつて構成され、
通電ラインの大部分が超電導体によつて構成され
ている。そして、各光電変換器１３，１４，１
５，１６には信号の授受を光信号で行なう光フア
イバが接続されており、この光フアイバ束１７は
極低温容器１の壁を気密に貫通して外部へ導か
れ、図示しない外部回路に接続されている。
合構成、たとえば第２図に示すように、主記憶装
置７、中央演算装置８、マルチプレクサチヤネル
９、セレクタチヤネル１０、DAMチヤネル１
１、割込チヤネル１２、これらを接続するデータ
パスおよび各チヤネルに接続された光電変換器１
３，１４，１５，１６で構成されており、これら
各要素の論理素子、記憶素子は全てジヨセフソン
接合素子の単独または組合せによつて構成され、
通電ラインの大部分が超電導体によつて構成され
ている。そして、各光電変換器１３，１４，１
５，１６には信号の授受を光信号で行なう光フア
イバが接続されており、この光フアイバ束１７は
極低温容器１の壁を気密に貫通して外部へ導か
れ、図示しない外部回路に接続されている。
一方、電源装置６は、第１、第２のエネルギ貯
蔵装置１８，１９と、これら貯蔵装置１８，１９
に貯えられたエネルギを交互に計算機本体５の電
源として供給する切換器２０とで構成されてい
る。貯蔵装置１８，１９は、それぞれ貯蔵要素と
して超電導コイルを用い、公知のたとえばオルソ
ン型フラツクスポンプ方式で上記超電導コイルに
電磁エネルギとして貯えるように構成されたもの
で、切換器２０によつて、一方のコイルに貯えら
れたエネルギがある値まで減少したときには他方
のコイルからエネルギが取り出されるように切換
えられる。そして、上記電源装置６は、超電導コ
イルにエネルギを貯えるときに用いられるリード
線２１が接続されており、このリード線２１は断
熱状態で、かつ気密に極低温容器１の壁を気密に
貫通した後、たとえば真空スイツチ２２を介して
図示しない外部電源に接続されている。スイツチ
２２は、制御装置２３によつて、現在エネルギを
取り出していない側の超電導コイルにエネルギを
貯えるときだけオン制御され、常時はオフ状態に
制御される。なお、第１図中２４は極低温容器１
内のヘリウムガスを回収して液化させて再び容器
１内に送り込む冷凍機を示し、ガス回収管の一部
はスイツチ２２を冷却するように配設されてい
る。また、２５は磁気シールド体を示している。
蔵装置１８，１９と、これら貯蔵装置１８，１９
に貯えられたエネルギを交互に計算機本体５の電
源として供給する切換器２０とで構成されてい
る。貯蔵装置１８，１９は、それぞれ貯蔵要素と
して超電導コイルを用い、公知のたとえばオルソ
ン型フラツクスポンプ方式で上記超電導コイルに
電磁エネルギとして貯えるように構成されたもの
で、切換器２０によつて、一方のコイルに貯えら
れたエネルギがある値まで減少したときには他方
のコイルからエネルギが取り出されるように切換
えられる。そして、上記電源装置６は、超電導コ
イルにエネルギを貯えるときに用いられるリード
線２１が接続されており、このリード線２１は断
熱状態で、かつ気密に極低温容器１の壁を気密に
貫通した後、たとえば真空スイツチ２２を介して
図示しない外部電源に接続されている。スイツチ
２２は、制御装置２３によつて、現在エネルギを
取り出していない側の超電導コイルにエネルギを
貯えるときだけオン制御され、常時はオフ状態に
制御される。なお、第１図中２４は極低温容器１
内のヘリウムガスを回収して液化させて再び容器
１内に送り込む冷凍機を示し、ガス回収管の一部
はスイツチ２２を冷却するように配設されてい
る。また、２５は磁気シールド体を示している。
このような構成であると、超電導コイルをエネ
ルギ貯蔵要素とする電源装置６を極低温容器１内
に計算機本体５と一緒に収容するようにしている
ので、上記超電導コイルにエネルギを貯えるとき
以外は電源リード線を完全に切離すことができ、
また、オルソン型フラツクスポンプ方式等の採用
によつて電源リード線の線径を十分細くできるこ
とからして、電源系を介しての熱侵入を十分小さ
な値に抑えることができる。また、電源装置６を
２個の超電導コイルで構成し、常に一方の超電導
コイルを計算機本体５に、この本体５の電源とし
て接続し、この期間に他方の超電導コイルにエネ
ルギを蓄え、２つの超電導コイルを交互に計算機
本体５に接続する構成としているので、熱侵入を
抑えた状態で計算機本体５の電源を確実に確保で
きる。また、電源装置６を磁気シールド体２５で
シールドするようにしているので、電源装置６と
して超電導コイルを用い、これを極低温容器１内
に組込んだときに予想される計算機本体５への悪
影響をなくすことができる。また、電源装置６と
計算機本体５とを一緒に極低温容器１内に収容す
るようにしているので、電源装置６を冷却するた
めの格別な装置を必要とせず、結局、前述した効
果が得られる。
ルギ貯蔵要素とする電源装置６を極低温容器１内
に計算機本体５と一緒に収容するようにしている
ので、上記超電導コイルにエネルギを貯えるとき
以外は電源リード線を完全に切離すことができ、
また、オルソン型フラツクスポンプ方式等の採用
によつて電源リード線の線径を十分細くできるこ
とからして、電源系を介しての熱侵入を十分小さ
な値に抑えることができる。また、電源装置６を
２個の超電導コイルで構成し、常に一方の超電導
コイルを計算機本体５に、この本体５の電源とし
て接続し、この期間に他方の超電導コイルにエネ
ルギを蓄え、２つの超電導コイルを交互に計算機
本体５に接続する構成としているので、熱侵入を
抑えた状態で計算機本体５の電源を確実に確保で
きる。また、電源装置６を磁気シールド体２５で
シールドするようにしているので、電源装置６と
して超電導コイルを用い、これを極低温容器１内
に組込んだときに予想される計算機本体５への悪
影響をなくすことができる。また、電源装置６と
計算機本体５とを一緒に極低温容器１内に収容す
るようにしているので、電源装置６を冷却するた
めの格別な装置を必要とせず、結局、前述した効
果が得られる。
第１図は本発明の一実施例に係る高速計算機シ
ステムにおける主要部の模式的構成図、第２図は
同システムにおける計算機本体のブロツク的構成
図である。 １…極低温容器、５…計算機本体、６…電源装
置、２４…冷凍機、Ｐ…液体ヘリウム。
ステムにおける主要部の模式的構成図、第２図は
同システムにおける計算機本体のブロツク的構成
図である。 １…極低温容器、５…計算機本体、６…電源装
置、２４…冷凍機、Ｐ…液体ヘリウム。
Claims (1)
- １ 計算機本体の主要な各要素をジヨセフソン接
合素子等の超電導素子の組合せで構成するととも
に上記各要素を１つの極低温容器内に収容してな
る高速計算機システムにおいて、前記各要素を冷
却する冷媒によつて共通に冷却される関係に前記
極低温容器内に配置されたエネルギ貯蔵要素とし
ての２個の超電導コイルによつて形成され、常に
何れか一方の超電導コイルが前記計算機本体に接
続されて上記計算機本体に電源を供給する電源装
置と、この電源装置を磁気シールドするシールド
部材と、前記電源装置を構成する前記２個の超電
導コイルを前記計算機本体に切換え接続する切換
接続装置と、前記計算機本体に接続されていない
側の前記超電導コイルを極低温容器外から選択的
に励磁して上記超電導コイルにエネルギを蓄える
手段とを具備してなることを特徴とする高速計算
機システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58090302A JPS59216223A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 高速計算機システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58090302A JPS59216223A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 高速計算機システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59216223A JPS59216223A (ja) | 1984-12-06 |
| JPS6360405B2 true JPS6360405B2 (ja) | 1988-11-24 |
Family
ID=13994737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58090302A Granted JPS59216223A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 高速計算機システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59216223A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6426311U (ja) * | 1987-08-06 | 1989-02-14 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0198013A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Nec Corp | 超伝導計算機 |
-
1983
- 1983-05-23 JP JP58090302A patent/JPS59216223A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6426311U (ja) * | 1987-08-06 | 1989-02-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59216223A (ja) | 1984-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0596249B1 (en) | Compact superconducting magnet system free from liquid helium | |
| US5686876A (en) | Superconducting magnet apparatus | |
| JP2726499B2 (ja) | 超電導利用機器 | |
| GB983528A (en) | Superconductor apparatus | |
| US4237507A (en) | Superconducting magnetic system | |
| US3562684A (en) | Superconductive circuit | |
| JPS6360405B2 (ja) | ||
| JPH10275719A (ja) | 超電導体の冷却方法 | |
| JPH11260162A (ja) | 超伝導電流リード | |
| JPH0950910A (ja) | 超電導コイル冷却装置 | |
| Kuriyama et al. | Cryocooler directly cooled 6 T NbTi superconducting magnet system with 180 mmroom temperature bore | |
| JP2515813B2 (ja) | 超電導機器用電流リ−ド | |
| US5057645A (en) | Low heat loss lead interface for cryogenic devices | |
| JPH0511647B2 (ja) | ||
| JP2635165B2 (ja) | 強制冷却超電導コイル装置 | |
| CN220306059U (zh) | 可插拔式的固氮冷却高温超导磁体 | |
| JP3316986B2 (ja) | 超電導装置用電流リード | |
| JP2001119078A (ja) | 超電導電流リード | |
| JPS63239875A (ja) | 超電導遮蔽体 | |
| US3530682A (en) | Foil wrapped superconducting magnet | |
| JPH01133307A (ja) | 低温機器 | |
| JP2778040B2 (ja) | 超電導変圧器 | |
| JPS59216221A (ja) | 高速計算機システム | |
| JPH05121236A (ja) | 超電導電流リード | |
| JPH08195309A (ja) | 超電導電流リード |