WO2011122403A1

WO2011122403A1 - 超電導マグネット装置

Info

Publication number: WO2011122403A1
Application number: PCT/JP2011/056884
Authority: WO
Inventors: 雅詳竹田; 聡伊藤; 一功斉藤; いつか南; 斉宮田
Original assignee: ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2011-10-06
Also published as: CN102870174A; CN102870174B

Abstract

　冷却室を小型化し、超電導マグネット装置を小型化することが可能な超電導マグネット装置を提供する。　メインコイル５が巻回された円筒形状のメインフォーマ１３と、シールドコイル６が巻回され、メインフォーマの径方向外側を覆うようにメインフォーマ１３と同芯に設けられた円筒形状のシールドフォーマ１５と、シールドフォーマ１５を覆うようにメインフォーマ１３と同芯に設けられた円筒形状の外筒１８と、メインフォーマ１３と外筒１８との夫々の軸方向両端部を封止することにより冷却室２を形成していると共に、メインフォーマ１３とシールドフォーマ１５と外筒との夫々の軸方向両端部に当接する環状の位置決め機構を同芯に備えた一対のエンドプレート１４ａ・１４ｂとを有している。

Description

超電導マグネット装置

　本発明は、冷却媒体が収容される冷却室を有する超電導マグネット装置に関する。

　一般的に、超電導マグネット装置は、超電導マグネットが、主に磁場空間に磁場を生成するメインフォーマに巻回されたメインコイルと、メインコイルが発生する磁場が装置外へ漏洩することを抑制するシールドフォーマに巻回されたシールドコイルから成る。このような超電導マグネットは、冷却媒体が収容される冷却室に設けられて冷却される。

　このような超電導マグネット装置として、例えば、特許文献１のようなものが知られている。特許文献１には、メインフォーマ及びシールドフォーマに夫々巻回され軸方向が実質的に水平となるように同心状に配置されたメインコイル及びシールドコイルと、これらの巻枠を支持する支持部材とが冷却室に配置された超電導マグネット装置が開示されている。

　また、磁気共鳴画像装置（ＭＲＩ）用の超電導マグネット装置では、超電導磁石の内部領域に形成される測定空間（磁場発生空間の中心付近）において磁場均一度が極めて高い（数ｐｐｍ以下である）こと、つまり磁束密度が一様で勾配がなく、磁束密度の空間的変化が極めて小さいことが要求される。このような磁場の高均一化を実現するために、設計過程において主磁場を発生する超電導磁石のコイル形状や電流密度等に工夫が施されている。しかし、製造過程における寸法誤差等により設計通りの製造精度が得られ難いことや、装置設置場所の周辺にある磁性体（例えば、鉄筋コンクリート建屋の鉄筋など）の影響により誤差磁場成分が生じ、所望の磁場均一度が得られないことがある。このため、超電導マグネット装置では、ニッケル片や鉄片などの高い透磁率を持つ磁場補正用の磁性体片を超電導磁石の内部領域の適切な位置に適切な量だけ配置して、この磁性体片の磁化により発生する磁場により、超電導磁石による主磁場の磁場均一度を補正する方法が採用されている。この磁性体片は磁性体シムと称されている。また、磁性体シムを用いて超電導磁石による主磁場の磁場均一度を補正する方法は磁性体シム法（パッシブシム法）と称されている。

　この磁場発生空間においては、磁性体片は強力な電磁力の作用を受けるため、磁性体片を超電導磁石の内部領域に何らかの方法で固定する必要がある。磁性体片を超電導磁石の内部領域に固定する一つの方法として、超電導体磁石を収容する円筒状のハウジング（ボア）の内周壁に磁性体片を接着材等で直接貼り付ける方法が従来から知られている。しかしながら、この方法では、補正過程においてハウジングの内周壁に一度貼り付けた磁性体片の位置を変更する場合、その都度、磁性体をハウジングからはがして貼り付け直す必要があるため、多大な労力を要するという問題があった。この問題を解決するための技術として、例えば、以下の特許文献２～４に記載にあるように、磁場補正機構をハウジングの内周壁に固定し、この磁場補正機構により磁性体片の配置を容易に変更可能にすると共に、磁性体片をこの磁場補正機構の所要位置において固定可能にしたものがある。

　特許文献２に記載された技術では、磁場強度補正装置（磁場補正機構）を円筒状容器（ハウジング）の内周壁に固定している。この磁場強度補正装置は、磁性体片を保持するホルダの両側に、板ばねを介して一対の突起部を形成し、この突起部を使用して、ホルダを保持部材の所要位置での固定及びその位置の変更を可能にしている。

　また、特許文献３に記載された技術では、円筒（ハウジング）の内周壁にカーテンレール状のリングレールと直線レールとを取り付けて、磁性体片をこれらのレールに嵌め込み、レール内を滑らせることで磁性体片の位置の変更を可能にすると共に、磁性体をレールにボルト等で固定することでレールの所要位置に磁性体片を固定可能にしている。

　また、特許文献４に記載された技術では、磁性体片を収納する磁性体シム機構（磁場補正機構）をハウジングの内周壁に固定している。この磁性体シム機構は、複数の磁性体片と、それを収納する複数の分割シムトレイ、この分割シムトレイ間に挿入されるシムトレイスペーサとを直線状に結合した組合せシムトレイ、分割シムトレイのシムポケットの中で磁性体シムを固定するシムスペーサ、及びシムポケットを覆うはめ込み式の蓋から構成されている。そして、分割シムトレイとシムトレイスペーサの組み合せ方、及び分割シムトレイに収納する磁性体片の量を変更することで、ハウジングの内周壁内における磁性体片の配置位置及び量を調整している。なお、分割シムトレイの側部には、はめ込み式の蓋を固定できるように溝が切ってあり、シムポケットに磁性体片を収納後、シムスペーサを充填し、はめ込み式用の蓋を閉めることによりシムポケット内部で磁性体片を固定することが可能にされている。

特開２００７－０５３２４１号公報特開昭６３－１２２４４１号公報特開平１－２５４１５４号公報特開２００８－２８９７０３号公報

　ところで、冷却室内で超電導マグネットを効率良く冷却するため、冷却室の外側には真空室等の断熱構造が設けられることが一般的である。この断熱構造の大きさは冷却室の大きさを基準に設計されるため、冷却室の小型化によって断熱構造を含む超電導マグネット装置を小型化することに期待が寄せられている。

　しかしながら、特許文献１に記載のようなメインコイル及びシールドコイルを夫々巻回するメインフォーマ及びシールドフォーマとこれらの巻枠を支持する支持構造とを冷却室に設ける構造では、冷却室の小型化に限界が生じていた。

　また、超電導マグネット装置において、測定空間の磁場均一度を向上させるためには、超電導磁石の内部領域に配置される磁性体片の配置の空間的な自由度（磁性体片の配置位置、及び量の自由度）が高いことが望ましい。つまり、ハウジングの内周壁に固定される磁性体補正機構においては、この磁性体補正機構が備える磁性体片の配置の空間的な自由度が高いことが望ましい。しかし、磁性体補正機構が備える磁性体片の配置の空間的な自由度を高くするために、ただ単に磁場補正機構の大きさを大きくすると、超電導磁石の内部領域に形成される測定空間（磁場発生空間）を狭めることになるため、この磁場補正機構は上限なく大きくすることはできない。特に四肢や頭部専用の小型のＭＲＩ用の超電導マグネット装置においては、超電導磁石の内部領域が小さいため、測定空間を所要の大きさ確保するために磁場補正機構の大きさはかなり制限されたものになっている。このため、磁性体片を磁場補正機構の所要位置に固定（配置）させる手段（以下、磁性体配置手段）の磁場補正機構において占める割合（大きさ）を小さくして、磁性体補正機構が備える磁性体片の配置の空間的な自由度を高くすることが可能な超電導マグネット装置が望まれている。

　上記特許文献２に記載された技術では磁性体配置手段はホルダ及び保持部材であり、特許文献３に記載された技術で磁性体配置手段はカーテンレール状のレール及びボルト等であり、特許文献４に記載された技術では磁性体配置手段は分割シムトレイ、シムスペーサ、及びはめこみ式の蓋であり、何れの技術においても磁性体配置手段の磁場補正機構において占める大きさが大きいため、磁性体補正機構が備える磁性体片の配置の空間的な自由度が充分に高いとは云い難いものである。

　そこで、本発明の目的は、冷却室を小型化し、超電導マグネット装置を小型化するとともに、超電導磁石の内部領域に形成される測定空間を狭めることなく、磁性体片の配置の空間的な自由度を高くすることが可能な超電導マグネット装置を提供することである。

　上記の課題を解決するために、本発明は、冷却媒体が収容される冷却室を有する超電導マグネット装置であって、メインコイルが巻回された円筒形状のメインフォーマと、シールドコイルが巻回され、前記メインフォーマの径方向外側を覆うように前記メインフォーマと同芯に設けられた円筒形状のシールドフォーマと、前記シールドフォーマを覆うように前記メインフォーマと同芯に設けられた円筒形状の外筒と、前記メインフォーマと前記外筒との夫々の軸方向両端部を封止することにより前記冷却室を形成していると共に、前記メインフォーマと前記シールドフォーマと前記外筒との夫々の軸方向両端部に当接する環状の位置決め機構を同芯に備えた一対のエンドプレートとを有していることを特徴とする

　上記の構成によれば、冷却媒体が収容される冷却室は、メインフォーマと外筒との隙間を一対のエンドプレートが夫々の軸方向両端部を封止することにより形成されている。これにより、メインコイルを巻回するためのメインフォーマが冷却室の径方向内側の壁面を兼ねている。従って、メインフォーマとは別に冷却室の径方向内側の壁面構造を設ける必要がなく、また、メインフォーマの支持構造が不要である。また、冷却室を封止するエンドプレートがメインフォーマ、シールドフォーマ、及び、外筒の夫々の軸方向両端部に当接して位置決めしている。従って、メインフォーマ、シールドフォーマ、及び、外筒を軸方向に支持する構造が不要である。この結果、冷却室を小型化し、超電導マグネット装置を小型化することが可能である。また、一対のエンドプレートは、円環状の位置決め機構を同芯に備え、各位置決め機構にメインフォーマとシールドフォーマと外筒とが当接される。これにより、メインフォーマとシールドフォーマと外筒との配設について容易に位置決めし、同芯とすることができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記封止が溶接加工によって行われてもよい。

　上記の構成によれば、冷却室が溶接加工により封止されるため、ネジ止め構造等が不要である。これにより、省スペース化することができ、超電導マグネット装置を小型化することが可能である。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記エンドプレートの少なくとも一方は、前記シールドフォーマの軸方向両端部と当接する当接面の一部に突出する凸部が形成され、前記シールドフォーマは、前記凸部に嵌合する凹部が形成されていてもよい。

　上記の構成によれば、シールドフォーマは、エンドプレートの少なくとも何れか一方に形成された凸部に凹部が嵌合された状態で支持される。これにより、シールドフォーマが冷却室に対して周方向に回転することを防止することができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記メインフォーマと、前記シールドフォーマと、前記エンドプレートと、前記外筒とがステンレス鋼であってもよい。

　上記の構成によれば、冷却室を構成するメインフォーマ、シールドフォーマ、エンドプレート、及び、外筒、がステンレス鋼で形成されている。これにより、これらの部材の熱収縮率を同じとし、冷却等による熱収縮によって各部材間の位置関係にずれが発生することを防止することができる。その結果、メインコイル及びシールドコイルの位置ずれの発生を軽減することができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置においては、前記メインフォーマと前記シールドフォーマとの間の断面形状に沿って配設された前記超電導マグネットの保護抵抗体をさらに有していてもよい。保護抵抗体は、クエンチが起きたときに超電導マグネットで蓄えられていたエネルギーを吸収することで当該超電導マグネットを保護している。

　一般的に、シールドコイルは、メインコイルの径方向外側に発生する磁場を打ち消すために設けられ、メインフォーマとシールドフォーマとの間に空間を設ける必要がある。上記の構成によれば、メインフォーマとシールドフォーマとの間の空間の断面形状に沿って、超電導マグネットの保護抵抗体が設けられている。これにより、省スペース化して冷却室の大きさをさらに縮小することができ、超電導マグネット装置を小型化することができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記保護抵抗体は、プレートと、前記プレートのプレート面に沿って取り付けられ、線材で形成された少なくとも１本の抵抗要素と、を備え、前記抵抗要素が前記冷却媒体で浸漬冷却されていてもよい。

　上記の構成によれば、プレート（板状体）、およびそのプレート面に沿って取り付けられ線材で形成された抵抗要素で保護抵抗体を構成することにより、保護抵抗体の厚みを薄くでき、従来よりも狭い場所に保護抵抗体を設置できる。

　また、本発明の超電導マグネット装置においては、線材が折り曲げられて形成された複数本の前記抵抗要素が、相互に直列に接続されされた状態で前記プレート面に取り付けられていてもよい。

　上記の構成によれば、多数本の抵抗要素を設ける場合であっても、プレートの厚み方向に直交する方向の保護抵抗体のサイズを小さくすることができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置においては、Ｗ字型形状の複数本の前記抵抗要素が、圧着端子を介して相互に直列に接続された状態で前記プレート面に取り付けられていてもよい。

　上記の構成によれば、プレートの厚み方向に直交する方向の保護抵抗体のサイズを小さくすることができる。また、隣り合う抵抗要素同士の接続なども容易に行なえる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記保護抵抗体が前記冷却媒体で浸漬冷却されてもよい。

　上記の構成によれば、メインコイルとシールドコイルとの間の隙間を小さくすることができ（または、メインコイルとシールドコイルとの間のわずかな隙間に保護抵抗体を設置でき）、超電導マグネット装置の小型化を図ることができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記外筒は、前記シールドフォーマに設けられた、冷却媒体と、前記メインコイルおよび前記シールドコイルに励磁電流を供給する電流リードとを外部から導入するための導入部材が遊挿状態で挿通される挿通口を有していてもよい。

　上記の構成によれば、導入部材を挿通口に遊挿させることができる。これにより、冷却室の径方向について、導入部材分の長さを軽減させ冷却室の大きさをさらに縮小することができ、超電導マグネット装置を小型化することができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置においては、前記冷却室が内部に形成された冷媒容器における前記冷却媒体の液相状態と気相状態の界面よりも上方に配置され、前記気相状態の前記冷却媒体を前記シールドフォーマ内部から前記シールドフォーマ外部に流出させる冷媒通路孔と、前記冷媒通路孔の上方に配置され、前記電流リードが着脱可能に接続される電流ソケットと、前記シールドフォーマと前記電流ソケットとの間に設けられ、前記電流ソケットを前記シールドフォーマに固定する絶縁スペーサと、前記電流ソケットと前記メインコイルおよび前記シールドコイルとに接続された超電導リード線とを有し、前記冷媒通路孔から流出する前記気相状態の前記冷却媒体を前記電流ソケットの外周壁に接触させるよう構成されていてもよい。

　上記の構成によれば、冷媒通路孔から流出する気相状態の冷却媒体は、電流ソケットの外周壁に接触する。これにより、電流ソケットはこの気相状態の冷却媒体により冷却されるので、電流リードを介して伝わる常温部の熱や電流リードのジュール熱が、シールドフォーマ及び液相状態の冷却媒体（極低温部）に侵入することを低減することができる。その結果、液相状態の冷却媒体の蒸発量を低減することができる。
　また、気相状態の冷却媒体により電流ソケットを冷却させているので、従来のように電流ソケットとシールドフォーマとの間に空間断熱層を設けないで、電流ソケットとシールドフォーマとを絶縁スペーサを介して直接固定させることができる。その結果、従来の装置よりも、この空間断熱層を設けない分だけ、超電導マグネット装置を小型化することができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記絶縁スペーサが断熱材料からなっていてもよい。

　上記の構成によれば、電流リードを介して伝わる常温部の熱や電流リードのジュール熱が、極低温部に侵入することを低減することができ、その結果、液相状態の冷却媒体の蒸発量をより低減することができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置においては、前記冷媒容器の天壁から上方に向かって延設され、前記電流リードが挿通する首管を更に有し、前記電流ソケットの一部又は全部が前記首管内に配置されていてもよい。

　上記の構成によれば、上記の構成によれば、電流ソケットの一部又は全部が首管内に配置されているので、超電導装置をさらに小型化することができる。また、この首管により電流ソケットの外周壁沿いを流れる気相状態の冷却媒体の流路面積が小さくされているので、電流ソケットの外周壁沿いを流れる気相状態の冷却媒体の流速は速くなる。これにより、電流ソケットをより冷却させることができるので、電流リードを介して伝わる常温部の熱や電流リードのジュール熱が、極低温部に侵入することをより低減することができ、その結果、液相状態の冷却媒体の蒸発量をさらに低減することができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記電流ソケットは、外周壁の表面積を大きくする突起部を備えていてもよい。

　上記の構成によれば、電流ソケットは、外周壁の表面積を大きくする突起部を備えているので、電流ソケットをより冷却させることができる。これにより、電流リードを介して伝わる常温部の熱や電流リードのジュール熱が、極低温部に侵入することをより低減することができ、その結果、液相状態の冷却媒体の蒸発量をさらに低減することができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置は、内側領域に形成される測定空間に主磁場を発生する超電導磁石と、内周壁と外周壁との間に前記超電導磁石を収容する円筒状のハウジングと、前記主磁場の磁場均一度を補正する磁場補正機構とを備え、前記磁場補正機構は、前記ハウジングの前記内周壁よりも径内側に配された円筒状の枠体と、前記枠体の外周面に形成され、前記ハウジングの前記内周壁とで囲繞された複数の収納空間を形成する複数の凹部と、前記複数の収納空間に収納される磁場補正用の磁性体片とを備えていることを特徴とする。

　上記の構成によれば、磁場補正用の磁性体片は、ハウジングの内周壁と、枠体の外周面に形成された凹部とで囲繞された収納空間に収納される。
　このように、磁性体片を磁場補正機構の所要位置に固定（配置）させる磁性体配置手段の一構成要素としてハウジングの内周壁を用いているので、磁場補正機構における磁性体配置手段の大きさを、従来装置に比べて小さくすることができる。従って、磁場補正機構の大きさが同じである場合においても、従来装置に比べて磁性体補正機構が備える磁性体片の配置の空間的な自由度を高くすることができるので、その結果、測定空間の磁場均一度を向上させることができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記磁場補正機構は、前記収納空間に収納可能なスペーサを更に備え、前記収納空間は、前記磁性体片又は前記スペーサの少なくとも一方によりその空間が埋められていてもよい。

　上記の構成によれば、磁性体片をこの収納空間内において固定させることができ、磁性体片を磁場補正機構の所要位置により固定させることができるので、その結果、超電導磁石の主磁場の磁場均一度の補正を精度よく行うことができ、測定空間の磁場均一度をより向上させることができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記磁性体片は断面Ｕ字状に形成されており、前記所要の収納空間に弾性に抗して収納されていてもよい。

　上記の構成によれば、磁性体片は自らの弾性により所要の収納空間において強固に固定されることになるので、その結果、超電導磁石の主磁場の磁場均一度の補正を精度よく行うことができ、測定空間の磁場均一度をより向上させることができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記スペーサが非磁性体であってもよい。

　上記の構成によれば、磁場発生空間においてもスペーサから磁場は発生しない。従って、このスペーサは、測定空間の磁場を乱す要因とはならないので、その結果、超電導磁石の主磁場の磁場均一度を精度よく補正することができ、測定空間の磁場均一度をより向上させることができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記磁性体片は、前記収納空間に複数収納可能な大きさに形成されていてもよい。

　上記の構成によれば、所要の収納空間に収納させる磁性体片の数を変更するだけで、所要の収納空間内の磁性体の量を調整することができるので、主磁場の磁場均一度の補正を容易に行うことができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記凹部は、前記枠体の外周面の周方向及び軸方向に亘って複数形成されていてもよい。

　上記の構成によれば、凹部とハウジングの内周壁とで囲繞された収納空間は、枠体の周方向及び軸方向に亘って複数形成されることになるので、この収納空間に収納される磁性体片の配置の空間的な自由度は高くなり、その結果、超電導磁石の主磁場の磁場均一度を精度よく補正することができ、測定空間の磁場均一度をより向上させることができる。

　また、本発明の超電導マグネット装置において、前記枠体は、前記ハウジングの前記内周壁よりも径外側に拡径され、前記ハウジングの円筒端部に着脱可能に固定されたフランジ部を備えていてもよい。

　上記の構成によれば、枠体をハウジングに対して固定させることができるので、収納空間に収容された磁性体片を超電導磁石の内部領域の所要位置に固定させることができる。その結果、超電導磁石の主磁場の磁場均一度を精度よく補正することができ、測定空間の磁場均一度をより向上させることができる。

　本発明は、冷却室を小型化することにより、超電導マグネット装置を小型化することが可能である。また、超電導磁石の内部領域に形成される測定空間を狭めることなく、磁場補正機構が備える磁性体片の配置の空間的な自由度を高くすることができる。

超電導マグネット装置の全体を示す概略図である。冷却容器の断面を示す模式図である。冷却容器の部分断面を示す模式図である。シールドフォーマ及びエンドプレートの図３におけるＩＶ－ＩＶ線の部分断面を示す模式図である。冷却容器の図２におけるＶ－Ｖ線断面を示す模式図である。本発明の第２実施形態に係る超電導マグネット装置の側断面図である。図６のＡ－Ａ断面図である。図７に示す保護抵抗体の詳細図である。図６、７に示す超電導マグネット装置の超電導回路図である。図８に示した抵抗要素の変形例を示す図である。図７に示した保護抵抗体の変形例を示す図である。図１１に示した保護抵抗体の変形例を示す図である。本発明の第３実施形態に係る超電導マグネット装置の断面を示す模式図である。図１３のＡ－Ａ線断面図である。本発明の第３実施形態に係る超電導マグネット装置の電流リードが取り付けられていない状態における、電流ソケット近傍の説明図である。図１５における絶縁スペーサの変形例を示す説明図である。電流ソケットの変形例を示す説明図であり、（ａ）は電流ソケットのフランジ部を省略した平面図、（ｂ）は電流ソケットのフランジ部を省略した斜視図である。電流ソケットの変形例を示す説明図であり、（ａ）は電流ソケットのフランジ部を省略した平面図、（ｂ）は電流ソケットのフランジ部を省略した斜視図である。電流ソケットの変形例を示す説明図であり、（ａ）は電流ソケットのフランジ部を省略した平面図、（ｂ）は電流ソケットのフランジ部を省略した斜視図である。本発明の第４実施形態に係る超電導マグネット装置の構成を示す模式的構成説明図で、全体の１／４部分を切り取って装置内部を示すようにした図である。図２０に示す超電導マグネット装置の断面状態を示す説明図である。図２１のＡ―Ａ線の断面状態を示す説明図である。超電導マグネット装置の変形例を示す図２１のＡ―Ａ線の断面状態を示す説明図である。

　以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

［第１実施形態］
（超電導マグネット装置）
　図１は、本発明の第１実施形態に係る超電導マグネット装置１の全体を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態の超電導マグネット装置１は、ハウジング１ａと、導入部１ｂと、排気部１ｃとを有している。

　ハウジング１ａは、外形が貫通孔１ｄを有した円筒形状に形成されている。貫通孔１ｄは、ハウジング１ａにおいて同芯に形成されている。即ち、ハウジング１ａと貫通孔１ｄとは共通の中心軸Ｚ（図１の二点鎖線）を有している。本実施形態では、超電導マグネット装置１は、ハウジング１ａ下面を支持する支持機構（図示せず）を介して、中心軸Ｚが水平方向と平行となるように設置される。ハウジング１ａは、中空にされ、該中空空間が真空にされた真空室３を形成している。ハウジング１ａの真空室３には、冷却媒体（図示せず）を収容する冷却室２を形成する冷却容器１２と、ハウジング１ａから冷却容器１２への熱浸入を軽減する遮へい板４とが配設される。このように、冷却容器１２は、ハウジング１ａが形成する真空室３に配設されることで、冷却容器１２の断熱性が向上され、冷却容器１２内における超電導マグネットの冷却効率が向上されている。

　導入部１ｂと排気部１ｃとは、外形が円柱形状を有し、ハウジング１ａから鉛直上方向に突出するように並列して形成されている。即ち、導入部１ｂと排気部１ｃとは、ハウジング１ａの上面においてハウジング１ａの軸方向に対向するように形成されている。

　導入部１ｂは、内部に冷却室２と連通する連通機構を有しており、冷却媒体及び超電導マグネットへ電流を供給するための電流リード等を冷却室２に導入することを可能としている。排気部１ｃは、ハウジング１ａ内の真空室３と連通する連通機構と、該連通機構を介して真空室３を真空排気すると共に真空室３の真空状態を維持する真空排気装置とを有している（図示せず）。

　尚、以降、特記しない場合、ハウジング１ａの中心軸Ｚが水平方向と平行、且つ、導入部１ｂ及び排気部１ｃの軸方向が鉛直方向と平行に設置された超電導マグネット装置１について説明する。尚、このような設置態様に限定されず、例えば、超電導マグネット装置１は、中心軸Ｚが水平方向に対して傾きを有して設置されるものであってもよい。

（遮へい板４）
　ハウジング１ａ内に配設される遮へい板４は、同芯の二重管構造を有し、二重管構造が形成する隙間が軸方向に封止された略円筒形状を有している。遮へい板４は、貫通孔１ｄの径方向外側のハウジング１ａ内部に、中心軸Ｚと同芯に設置される。遮へい板４は、二重管構造の隙間に冷却容器１２全体を覆うように冷却容器１２を収容する。これにより、遮へい板４は、ハウジング１ａの外部から冷却容器１２へ侵入する熱を軽減し、冷却容器１２内における超電導マグネットの冷却効率を向上させる。

（冷却容器１２）
　冷却容器１２は、冷却媒体が収容される冷却室２を形成する。冷却容器１２は、同芯の二重管構造を有し、二重管構造が形成する隙間が軸方向に封止された略円筒形状を有している。冷却容器１２は、遮へい板４の内径から径方向外側の真空室３に、中心軸Ｚと同芯に設置される。冷却容器１２に収容される冷却媒体には、冷却容器１２と同芯に巻回される超電導マグネット（メインコイル５、及び、シールドコイル６）の少なくとも一部が浸漬され、冷却される。本実施形態では、冷却媒体に液体ヘリウムを用いる。

　図２に示すように、超電導マグネット装置１は、冷却容器１２がメインフォーマ１３と、外筒１８と、一対のエンドプレート１４ａ・１４ｂとを有している。また、冷却容器１２内には、シールドフォーマ１５と、超電導マグネットの保護抵抗体であるサービスプレート７、及び、冷却媒体及び超電導マグネットへ電流を供給するための電流リード（図示せず）を外部から冷却容器１２内へ導入するためのコーン（導入部材）１７とが設けられている。このような冷却容器１２及び冷却容器１２内の各構成について具体的に説明する。

（メインフォーマ１３）
　メインフォーマ１３は、円筒形状を有し、径方向内側の磁場空間に磁場を生成するメインコイル５が巻回されるようになっている。具体的に、メインフォーマ１３は、円筒部１３ａと、フランジ部１３ｂ・１３ｃと、メインコイル支持部１３ｄ・１３ｅとを有している。円筒部１３ａは、円筒形状を有している。円筒部１３ａは、二重管構造を有する冷却容器１２の内径側の壁面を構成する。換言すれば、円筒部１３ａは、冷却容器１２に軸方向に貫通する貫通孔を形成する。

　フランジ部１３ｂ・１３ｃは、円筒部１３ａの軸方向両端部の径方向外側に張出した円環状に形成されている。フランジ部１３ｂ・１３ｃは、軸方向に薄肉に形成されている。フランジ部１３ｂ・１３ｃは、エンドプレート１４ａ・１４ｂに接合される。これにより、フランジ部１３ｂ・１３ｃは、エンドプレート１４ａ・１４ｂとで冷却容器１２の軸方向端面を形成する。換言すれば、メインフォーマ１３は、フランジ部１３ｂ・１３ｃが、軸方向両端部に径方向外側に張出し、少なくとも真空室３の真空圧に対して座屈しない程度に軸方向に薄肉化され、冷却室２の軸方向両端面の少なくとも一部を形成する。

　尚、「真空圧に対して座屈しない程度」とは、メインフォーマ１３、外筒１８、及び、エンドプレート１４ａ・１４ｂによって冷却容器１２が形成され、冷却室２が大気圧にされた冷却容器１２がハウジング１ａに収容されて真空圧が外部から付加された状態において、冷却容器１２のメインフォーマ１３が真空圧に対して座屈しない強度に形成されていることを意味する。また、真空室３の真空圧は、中真空又は高真空の圧力範囲にされるものであるが、これに限定されず、特定の用途の要件に応じて、低真空又は高真空以上であってもよい。

　メインコイル支持部１３ｄ・１３ｅは、円筒部１３ａの軸方向中央に対向して配設される。メインコイル支持部１３ｄ・１３ｅは、径方向外側に張出した円環状に形成されている。フランジ部１３ｂ・１３ｃ、及び、メインコイル支持部１３ｄ・１３ｅは、円筒部１３ａと同芯に形成されている。

　このように、メインフォーマ１３は、円筒形状であることに限定されず、一部に円筒形状部を有していればよい。

　メインコイル５は、円筒部１３ａの径方向外側であって、軸方向に対向するフランジ部１３ｂ及びメインコイル支持部１３ｄの間と、軸方向に対向するメインコイル支持部１３ｄ及びメインコイル支持部１３ｅの間と、軸方向に対向するメインコイル支持部１３ｅ及びフランジ部１３ｃの間との夫々に、円筒部１３ａの周方向に巻回される。即ち、メインコイル５は、円筒部１３ａ、フランジ部１３ｂ・１３ｃ、及び、メインコイル支持部１３ｄ・１３ｅによって位置決めされる。

（シールドフォーマ１５）
　シールドフォーマ１５は、円筒形状を有し、メインコイル５が発生する磁場が超電導マグネット装置１の径方向外側へ漏洩することを抑制するシールドコイル６が巻回されるようになっている。シールドフォーマ１５は、メインフォーマ１３の径方向外側を覆うようにメインフォーマ１３と同芯に設けられている。具体的に、シールドフォーマ１５は、円筒部１５ａと、フランジ部１５ｂ・１５ｃと、シールドコイル支持部１５ｄ・１５ｅとを有している。円筒部１５ａは、円筒形状を有し、メインフォーマ１３の径方向外側を覆うように配設される。即ち、円筒部１５ａは、メインフォーマ１３のフランジ部１３ｂ・１３ｃ、及び、メインコイル支持部１３ｄ・１３ｅの外径よりも大きい径を有していると共に、これらの径方向外側に配設される。円筒部１５ａは、メインフォーマ１３よりも軸方向に短く形成されている。

　フランジ部１５ｂ・１５ｃは、円筒部１５ａの軸方向両端部の径方向外側に張出した円環状に形成されている。シールドコイル支持部１５ｄ・１５ｅは、円筒部１５ａの軸方向中央に対向して、径方向外側に張出した円環状に形成されている。フランジ部１５ｂ・１５ｃ、及び、シールドコイル支持部１５ｄ・１５ｅは、円筒部１５ａと同芯に形成されている。

　このように、シールドフォーマ１５は、円筒形状であることに限定されず、一部に円筒形状部を有していればよい。

　シールドコイル６は、円筒部１５ａの径方向外側であって、軸方向に対向するフランジ部１５ｂ及びシールドコイル支持部１５ｄの間と、軸方向に対向するシールドコイル支持部１５ｅ及びフランジ部１５ｃの間との夫々に、円筒部１５ａの周方向に巻回される。即ち、シールドコイル６は、円筒部１５ａ、フランジ部１５ｂ・１５ｃ、及び、シールドコイル支持部１５ｄ・１５ｅによって位置決めされる。

　円筒部１５ａの軸方向へ隣り合うフランジ部１５ｂ及びシールドコイル支持部１５ｄの頭頂部には、コーン１７を支持するための板状のコーン支持台１９が軸方向に設置されている。コーン１７は、円筒形状を有し、軸方向が鉛直方向となるようにコーン支持台１９の上部に配設される。

（外筒１８）
　外筒１８は、円筒形状を有している。外筒１８は、シールドフォーマ１５を覆うようにメインフォーマ１３と同芯に設けられている。具体的に、外筒１８は、シールドフォーマ１５のフランジ部１５ｂ・１５ｃ、及び、シールドコイル支持部１５ｄ・１５ｅの外径よりも大きい径を有していると共に、これらの径方向外側に配設される。外筒１８は、シールドフォーマ１５よりも軸方向に長く形成されている。また、外筒１８は、メインフォーマ１３よりも軸方向に短く形成されている。外筒１８は、二重管構造を有する冷却容器１２の外径側の壁面を構成する。

　また、外筒１８には、コーン１７が遊挿状態で挿通される挿通口１８ａが上部に形成されている。換言すれば、外筒１８は、シールドフォーマ１５に設けられた冷却媒体及び電流リードを外部から導入するためのコーン１７が遊挿状態で挿通される挿通口１８ａを有している。挿通口１８ａは、導入部１ｂに連通される。

　このように、コーン１７を挿通口１８ａに遊挿させることができる。これにより、冷却室２の径方向について、コーン１７分の長さを軽減させ冷却室２の大きさをさらに縮小することができ、超電導マグネット装置１を小型化することができる。

（エンドプレート１４ａ・１４ｂ）
　エンドプレート１４ａ・１４ｂは、メインフォーマ１３と外筒１８との夫々の軸方向両端部を液密状態で封止することにより冷却室２を形成している。具体的に、エンドプレート１４ａ・１４ｂは、内径と外径とが同芯の円環形状に形成されている。エンドプレート１４ａ・１４ｂは、メインフォーマ１３とシールドフォーマ１５とを挟持するように、軸方向に対向して配置される。メインフォーマ１３は、シールドフォーマ１５よりも軸方向に長いため、エンドプレート１４ａ・１４ｂは、軸方向に屈曲して形成されている。即ち、エンドプレート１４ａ・１４ｂは、メインフォーマ１３が当接される径方向内側部分が、シールドフォーマ１５が当接される径方向外側部分よりも、軸方向真空室３に突出するように屈曲されている。

　エンドプレート１４ａ・１４ｂは、内径側の端部がメインフォーマ１３のフランジ部１３ｂ・１３ｃの外径側の端部と溶接により接合され、接合箇所を液密状態で封止するようになっている。また、エンドプレート１４ａ・１４ｂは、外径側の端部が外筒１８の軸方向端部と溶接により接合され、接合箇所を液密状態で封止するようになっている。これにより、メインフォーマ１３と外筒１８とエンドプレート１４ａ・１４ｂとで冷却室２を形成し、冷却媒体を収容可能にしている。

　このように、冷却媒体が収容される冷却室２は、メインフォーマ１３と外筒１８との隙間を一対のエンドプレート１４ａ・１４ｂが夫々の軸方向両端部を液密状態に封止することにより形成されている。これにより、メインコイル５を巻回するためのメインフォーマ１３が冷却室２の径方向内側の壁面を兼ねている。従って、メインフォーマ１３とは別に冷却室２の径方向内側の壁面構造を設ける必要がなく、また、メインフォーマ１３を径方向に支持する構造が不要である。また、冷却室２を封止するエンドプレート１４ａ・１４ｂがメインフォーマ１３、シールドフォーマ１５、及び、外筒１８に当接して位置決めしている。従って、メインフォーマ１３、シールドフォーマ１５、及び、外筒１８を軸方向に支持する構造が不要である。この結果、冷却室２を小型化し、超電導マグネット装置１を小型化することが可能である。

　また、一対のエンドプレート１４ａ・１４ｂは、円環状の位置決め機構を同芯に備え、各位置決め機構にメインフォーマ１３とシールドフォーマ１５と外筒１８とが当接される。これにより、メインフォーマ１３とシールドフォーマ１５と外筒１８との配設について容易に位置決めし、同芯とすることができる。

　尚、メインフォーマ１３と、シールドフォーマ１５と、エンドプレート１４ａ・１４ｂと、外筒１８とはステンレス鋼で形成されている。本実施形態では、ステンレス鋼として、ＪＩＳに規定されるＳＵＳ３０４Ｌを用いる。また、溶接時の溶加材としては、ＳＵＳ３０８Ｌを用いる。これにより、これらの部材の熱収縮率を同じとし、冷却等による熱収縮によって各部材間の位置関係にずれが発生することを防止することができる。その結果、メインコイル５及びシールドコイル６の位置ずれの発生を軽減することができる。

　このように、冷却室２が溶接加工により液密状態で封止されている。従って、封止するためのネジ止め構造等が不要となっている。これにより、省スペース化することができ、超電導マグネット装置１を小型化することが可能である。

　また、上述のように、メインフォーマ１３の一対のフランジ部１３ｂ・１３ｃは、メインフォーマ１３が真空圧に対して座屈しない程度に薄肉化されている。これにより、フランジ部１３ｂ・１３ｃは、伝熱断面積が小さくなり、フランジ部の径方向外側端部からの熱に対するフランジ部の熱伝導率を小さくすることができる。この結果、メインフォーマ１３をエンドプレート１４ａ・１４ｂで封止する際の溶接によってメインコイル５へ伝達される熱を軽減することができる。

（位置決め機構）
　ここで、エンドプレート１４ａ・１４ｂが有する位置決め機構について説明する。図３は、メインフォーマ１３、シールドフォーマ１５、及び、外筒１８と、エンドプレート１４ｂとの当接箇所を示す部分断面を示す模式図である。尚、エンドプレート１４ａについては、エンドプレート１４ｂと同様であるため説明を省略する。

　エンドプレート１４ａ・１４ｂは、メインフォーマ１３とシールドフォーマ１５と外筒１８との夫々の軸方向両端部に当接する環状の位置決め機構を同芯に備えている。メインフォーマ１３とシールドフォーマ１５と外筒１８とを位置決めする位置決め機構の夫々について具体的に説明する。

　先ず、メインフォーマ１３の位置決めについて説明する。図３に示すように、メインフォーマ１３の軸方向両端部がエンドプレート１４ｂの内径側端部に当接することにより、位置決めが行われるようになっている。具体的に、エンドプレート１４ｂは、切欠端部１４１を有している。切欠端部１４１は、円環形状のエンドプレート１４ｂの内径側の端部であり、冷却室２側にエンドプレート１４ｂと同芯の円環状の切欠を有している。フランジ部１３ｃの外径側の端部は、切欠端部１４１の切欠に嵌合状態で当接するようになっている。これにより、メインフォーマ１３とエンドプレート１４ｂとが同芯に固定されるようになっている。さらに、一対のエンドプレート１４ａ・１４ｂによって、メインフォーマ１３が挟持されるように接合されることにより、エンドプレート１４ａ・１４ｂとメインフォーマ１３との軸方向の位置関係が固定されるようになっている。

　次に、外筒１８の位置決めについて説明する。図３に示すように、外筒１８の軸方向両端部にエンドプレート１４ｂの外周面１４２が当接することにより、位置決めが行われるようになっている。外周面１４２は、エンドプレート１４ｂの径方向外側の端面であり、径が外筒１８の内径に略一致して形成される。従って、エンドプレート１４ｂが外筒１８に嵌合され、外周面１４２が外筒１８の径方向内側の端面に当接するようになっている。これにより、エンドプレート１４ｂと外筒１８とが同芯とされる。

　次に、シールドフォーマ１５の位置決めについて説明する。図３に示すように、シールドフォーマ１５の軸方向両端部に、エンドプレート１４ｂの軸方向冷却室２側の端面が当接することにより、位置決めが行われるようになっている。具体的に、エンドプレート１４ｂは、屈曲面１４３を有している。屈曲面１４３は、エンドプレート１４ｂの軸方向冷却室２側端面であり、軸方向に屈曲されている。フランジ部１５ｃは、軸方向の真空室３側の端面が、径方向外側の領域において突出して円環形状を形成する当接面１５１を有している。屈曲面１４３は、この当接面１５１に嵌合するように形成されている。従って、屈曲面１４３は、当接面１５１に嵌合状態で当接するようになっている。これにより、エンドプレート１４ｂとシールドフォーマ１５とが同芯とされる。

　このように、エンドプレート１４ａ・１４ｂには、切欠端部１４１、外周面１４２、及び、屈曲面１４３が円環状に同芯に形成されている。これらが、位置決め機構として夫々メインフォーマ１３、外筒１８、及び、シールドフォーマ１５に当接することにより、位置関係を同芯に位置決めすることができるようになっている。

　また、図３及び図４に示すように、エンドプレート１４ａ・１４ｂの少なくとも一方（本実施形態では、エンドプレート１４ｂのみ）は、シールドフォーマ１５の軸方向両端部と当接する屈曲面１４３の一部に突出する凸部１４４が形成され、シールドフォーマ１５は、凸部１４４に嵌合する凹部１５２が形成されている。具体的に、エンドプレート１４ｂは、シールドフォーマ１５と当接する屈曲面１４３において、軸方向冷却室２側に突出し、径方向に延在する凸部１４４を有している。また、シールドフォーマ１５は、屈曲面１４３に当接する当接面１５１において、凸部１４４に嵌合する凹部１５２を有している。

　このように、シールドフォーマ１５は、エンドプレート１４ｂに形成された凸部１４４に凹部１５２が嵌合された状態で支持される。これにより、シールドフォーマ１５は、冷却室２に対する周方向への回転が、凸部１４４によって防止される。

（サービスプレート７）
　次に、サービスプレート７について説明する。サービスプレート７は、超電導マグネットの保護抵抗体である。このサービスプレート７は、メインコイル５及びシールドコイル６の保護回路等を有している。図５に示すように、サービスプレート７は、メインフォーマ１３とシールドフォーマ１５との間の断面形状に沿って配設されている。

　具体的に、サービスプレート７は、メインフォーマ１３のメインコイル支持部１３ｄ・１３ｅに径方向に配設されたロッドを介して下面が支持されている。そして、サービスプレート７は、該支持箇所が上面からナットで螺合されることによりメインフォーマ１３に固定されている。図５に示すように、サービスプレート７は、径方向の断面が、冷却容器１２の軸を中心とした円軌跡に沿った形状に形成されると共に、メインフォーマ１３とシールドフォーマ１５との間に配置されている。

　シールドコイル６は、メインコイル５の径方向外側に発生する磁場を打ち消すために設けられ、メインフォーマ１３とシールドフォーマ１５との間に空間を設ける必要がある。このように、メインフォーマ１３とシールドフォーマ１５との間に必要な空間の断面形状に沿って、超電導マグネットの保護抵抗体であるサービスプレート７が設けられている。この結果、省スペース化して冷却室２の大きさをさらに縮小することができ、超電導マグネット装置１を小型化することができる。

（組み立て）
　次に、超電導マグネット装置１における冷却容器１２の組み立て方法について説明する。先ず、メインフォーマ１３とシールドフォーマ１５との夫々に対して、図２に示すように超電導マグネットが巻回される。具体的には、メインコイル５がメインフォーマ１３のフランジ部１３ｂ及びメインコイル支持部１３ｄの間と、メインコイル支持部１３ｄ及びメインコイル支持部１３ｅの間と、メインコイル支持部１３ｅ及びフランジ部１３ｃの間との夫々に、周方向に巻回される。また、シールドコイル６がシールドフォーマ１５のフランジ部１５ｂ及びシールドコイル支持部１５ｄの間と、シールドコイル支持部１５ｅ及びフランジ部１５ｃの間との夫々に、周方向に巻回される。

　次に、メインフォーマ１３にサービスプレート７が固定され、シールドフォーマ１５にコーン１７を設けたコーン支持台１９が固定される。そして、メインフォーマ１３、シールドフォーマ１５、及び、外筒１８が、エンドプレート１４ｂの位置決め機構に当接されて位置決めされる（図３参照）。これにより、メインフォーマ１３、シールドフォーマ１５、及び、外筒１８が、互いに同芯となる。このとき、シールドフォーマ１５は、エンドプレート１４ｂの凸部１４４（図３及び図４参照）によって周方向の位置決めがなされる。尚、メインコイル５を構成する線材の両端部は、シールドフォーマ１５に径方向に貫通された貫通孔（図示せず）を介して、シールドフォーマ１５の径方向外側に挿通される。そして、メインコイル５、及び、シールドコイル６は、線材の両端部がサービスプレート７に結線される。

　そして、メインフォーマ１３及び外筒１８とエンドプレート１４ｂとの仮溶接が行われた後、エンドプレート１４ａがメインフォーマ１３、シールドフォーマ１５及び外筒１８に当接されて、メインフォーマ１３、シールドフォーマ１５、外筒１８及びエンドプレート１４ａ・１４ｂの全体の位置決めが行われる。そして最終的にメインフォーマ１３及び外筒１８とエンドプレート１４ａ・１４ｂとの溶接が行われる。

　このように、メインフォーマ１３、及び、シールドフォーマ１５を支持するエンドプレート１４ａ・１４ｂが冷却容器１２の外壁を兼ねているため、冷却容器１２を構成する部材が減少される。これにより、組み立ての工数が軽減されコストを軽減することができる。

（動作）
　このように組み立てられた冷却容器１２が組み込まれた超電導マグネット装置１の動作について説明する。超電導マグネット装置１の超電導マグネットは、冷却容器１２の冷却室２に収容された液体ヘリウムにより冷却され、励磁されることによる温度上昇が防止される。上述のように、メインフォーマ１３、外筒１８、及び、エンドプレート１４ａが、冷却室２の壁面を兼ねているため、冷却室をこれらとは別の構成により形成する場合と比較して小型化されている。従って、同じ液体ヘリウムの量であっても冷却室２内の液体ヘリウムの超電導マグネットに対する液面高さを上昇させることができる。これにより、このような冷却室２は、超電導マグネットが液体ヘリウムに接触する表面積を増加させるため、超電導マグネットを効率良く冷却することができる。

　一方、超電導マグネットに対する液面高さが定められている場合、冷却室２が小型化されているため、使用する液体ヘリウムが減少される。これにより、コストを軽減することができる。

（変形例）
　以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

　例えば、本実施形態において、サービスプレート７は、断面が円軌跡に沿った形状に形成されているものであるが、これに限定されない。例えば、サービスプレートの断面が、メインフォーマとシールドフォーマとの間の断面形状に沿って屈曲する形状に形成されているものであってもよい。

　また、エンドプレート１４ｂに形成されたシールドフォーマ１５の周方向への回転を規制する凸部１４４は、エンドプレート１４ｂの軸方向に突出して径方向に延在するものであるが、これに限定されない。例えば、シールドフォーマ１５の周方向への回転を規制するエンドプレート１４ｂの構造は、径方向に突出するものであってもよい。

［第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（超電導マグネット装置の構成）
　図６および図７に示すように、本実施形態の超電導マグネット装置２０１は、メインコイル２０２と、メインコイル２０２と同軸でその外側に配置されたシールドコイル２０３と、シールドコイル２０３の外側に配置され液体ヘリウム２１１を収容するヘリウム容器２０４と、を具備してなる。メインコイル２０２とシールドコイル２０３との間の隙間には、本発明に係る保護抵抗体２０５が配置されている。

　メインコイル２０２は、ボア空間Ｓに所定の磁場を発生させるためのコイルである。また、シールドコイル２０３は、超電導マグネット装置２０１から外部へ漏れる漏れ磁場を低減させるための磁場を発生させるためのコイルである。

　メインコイル２０２は、５つの超電導コイル２０８ａ～２０８ｅと、巻枠２０９とを有する。超電導コイル２０８ａ～２０８ｅは、それぞれ、超電導線材が巻枠２０９にソレノイド状に巻かれてなるものである。シールドコイル２０３は、４つの超電導コイル２０８ｆ～２０８ｉと、巻枠２１０とを有する。超電導コイル２０８ｆ～２０８ｉは、それぞれ、超電導線材が巻枠２１０にソレノイド状に巻かれてなるものである。超電導線材は、例えばＮｂＴｉ超電導線材やＮｂ₃Ｓｎ超電導線材などである。なお、巻枠２０９・２１０は、非磁性材であるアルミニウム材、ステンレス材などからなる。

（保護抵抗体）
　図８は、保護抵抗体２０５の詳細図である。このうち、図８（ａ）は、図７に示す保護抵抗体２０５のＢ－Ｂ展開図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示した抵抗要素２０７（２０７ａ）の拡大図であり、図８（ｃ）は、図８（ｂ）のＣ－Ｃ矢視図である。

　図７および図８に示すように、本実施形態の保護抵抗体２０５は、湾曲した形状（さらには円弧状）のプレート２０６と、プレート２０６のプレート面に沿って取り付けられた計９本の抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）とを具備してなる。

（プレート）
　プレート２０６は、例えばＳＵＳ３０４などの非磁性の長方形の金属板を円弧状に曲げて形成されたものである。プレート２０６は、メインコイル２０２の巻枠２０９のフランジ部外周に沿うように円弧状に曲げて形成されている（図６参照）。プレート２０６に設けられた孔２１７は、抵抗要素２０７を取り付けるための孔である。また、プレート２０６に設けられた孔２１８は、巻枠２０９のフランジ部にプレート２０６を取り付けるための孔である。なお、プレート２０６は、ＧＦＲＰなどの樹脂材料からなるものであってもよい。

（抵抗要素）
　図８（ａ）に全体を、図８（ｂ）に詳細を示したように、抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）は、それぞれ、φ１．６ｍｍのステンレス製線材をＷ字型形状に折り曲げて形成したものである。抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）は、圧着端子２１３を介して相互に直列に接続されている。そして、相互に直列に接続された抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）は、ボルト・ナット２１２により、プレート２０６に取り付けられている。なお、ボルト・ナット２１２は、ダブルナットとされているが、シングルナットでもよい。

　また、プレート２０６への抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）の取り付けは、ボルト・ナット２１２に限定されるものではない。例えば、プレート２０６と抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）との間の絶縁を確保した上で、ネジが切られていない細い釘状部材と、かえりを有する抜け止め用のワッシャーとを用いて、抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）をプレート２０６に取り付けてもよい。

　本実施形態のように、多数本の抵抗要素が必要なときであっても、Ｗ字型形状の抵抗要素とすることで、プレート２０６の厚み方向に直交する方向の保護抵抗体２０５のサイズを全体として小さくすることができる。

　また、抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）を、圧着端子２１３を介して相互に接続することにより、隣り合う抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）の接続が容易となる。さらには、抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）をボルト・ナット２１２により、プレート２０６に取り付けることで、抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）とプレート２０６との固定も容易となっている。

　また、線材からなる抵抗要素２０７の長さ寸法を変更することにより、その抵抗値を任意に選定できる。ここで、抵抗要素２０７の長さ寸法を変更する場合、例えば、プレート２０６の長手方向に直交する方向の相互に対向するボルト・ナット２１２（または孔２１７）の間隔を変更してもよいし（縮めたり広げたりする）、ボルト・ナット２１２（または孔２１７）の間隔はそのままで、１本当たりの折り曲げ回数を変更することにより、抵抗要素２０７の長さ寸法を変更してもよい。

　抵抗要素２０７を構成するステンレス製線材としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０８などの非磁性のステンレス製線材が挙げられる。ただし、抵抗要素２０７を構成する線材は、ステンレス製線材に限られることはない。また、抵抗要素２０７の径もφ１．６ｍｍのものに限られるものではない。

　図８（ｃ）に示すように、プレート２０６の抵抗要素２０７側のプレート面には絶縁シート２２０が貼り付けられている。絶縁シート２２０は、プレート２０６と抵抗要素２０７との間の絶縁を確保するためのものである。絶縁シート２２０の材料は、例えばポリアミドである。また、ボルト・ナット２１２のボルトの頭部とプレート２０６との間には、鍔を有する筒状の絶縁部材２２１が絶縁を確保するために挟み込まれている。さらに、本実施形態では、絶縁シート２２０と抵抗要素２０７（または圧着端子２１３）との間にＧＦＲＰ製の筒状ナット２１５が挿入されている。筒状ナット２１５は、絶縁シート２２０が何らかの原因で剥がれた場合においても確実な絶縁を確保するためのものである。

　なお、図８（ｂ）に示した、一端が抵抗要素２０７ａに接続された導線２１４の他端は、例えば、超電導コイル２０８ａに接続される。図８（ｃ）においては、導線２１４の図示を省略している。

　図８（ａ）に、二点鎖線で示したように、プレート２０６には、抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）とともに保護用のダイオード２１９を取り付けることもできる。また、図示を省略するが、永久電流スイッチなどの他の部品をプレート２０６に取り付けることもできる。

　以上説明したように、保護抵抗体２０５は、メインコイル２０２に沿う湾曲した形状のプレート２０６、およびそのプレート面に沿って取り付けられ線材で形成された抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）を主たる部材として有するものであるため、全体としてその厚みを薄くできている。その結果、メインコイル２０２とシールドコイル２０３との間のわずかな隙間に保護抵抗体２０５を設置できており、超電導マグネット装置２０１の小型化を実現できている。

　次に、図９は、超電導マグネット装置２０１の超電導回路図である。図９に示した超電導回路は、メインコイル２０２およびシールドコイル２０３に電流を流すとともに、これらコイル２０２・２０３をクエンチなどから保護するための回路（保護回路）である。なお、図９中のコイル表示、抵抗要素表示において、図６に示した超電導コイル２０８ａ～２０８ｉ、および図８（ａ）に示した抵抗要素２０７ａ～２０７ｉと符号を合わせている。なお、超電導コイルの順序および抵抗要素の順序は、あくまで一例であり、図９に示したものに限られることはない。

　図９に示したように、各超電導コイル２０８ａ～２０８ｉの両端には、それぞれ抵抗要素２０７ａ～２０７ｉが並列に接続されている。そして、直列に接続された超電導コイル２０８ａ～２０８ｉの両端には、直流電源２２２が接続され閉回路が形成されている。

　励磁され定常状態となったコイル２０２・２０３においては、その超電導回路内を流れる電流は、直流電源２２２から超電導コイル２０８ａ～２０８ｉへ流れ直流電源２２２へと戻る。この定常状態において、例えば、超電導コイル２０８ａにクエンチが発生した場合、直流電源２２２から超電導コイル２０８ａへ流れていた電流は抵抗要素２０７ａを通り、超電導コイル２０８ｂ～２０８ｉへ流れ直流電源２２２へと戻る。超電導コイル２０８ａを流れていた電流は急激に減少し、超電導コイル２０８ａの損傷は防止される。

　ここで、本実施形態では、抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）を含む保護抵抗体２０５は、図７に示したように、液体ヘリウム２１１に浸漬しているため十分に冷却されており、かつ、抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）には、φ１．６ｍｍのステンレス製線材を使用しているため当該抵抗要素２０７（２０７ａ～２０７ｉ）は冷却されやすい。したがって、抵抗要素２０７ａに電流が流れ発熱したとしても、抵抗要素２０７ａの温度上昇は少なく、換言すれば、液体ヘリウム２１１の蒸発量も少ない。すなわち、保護抵抗体２０５は、超電導コイル２０８ａ～２０８ｉを保護する役割を十分に果たす。

（抵抗要素の変形例）
　図１０は、図８に示した抵抗要素２０７（２０７ａ）の変形例を示す図である。図１０（ａ）に示す抵抗要素２０７ａは、Ｖ型形状に線材が折り曲げられてなる抵抗要素である。図１０（ｂ）に示す抵抗要素２０７ａは、図９（ｂ）に示した抵抗要素と同じくＷ字型形状に線材が折り曲げられてなるものであるが、中央の折り曲げ位置が変更されている。

（保護抵抗体の変形例）
　図１１は、図７に示した保護抵抗体２０５の変形例を示す図である。図１１に示したように、メインコイル２０２とシールドコイル２０３との間にある程度の間隔がある場合には、保護抵抗体２２５を構成するプレート２０６を、平板形状のプレート２０６としてもよい。この場合、例えば、プレート２０６の両端に支持部材２１６を取り付け、この支持部材２１６を介して、プレート２０６をメインコイル２０２に固定する。

　また、図１２に示したようなプレートであってもよい。なお、図１２においては、抵抗要素２０７、ボルト・ナット２１２の表記を省略している。図１２（ａ）に示した保護抵抗体２３５を構成するプレート２０６は、平板を折り曲げたものである。なお、２つ以上の折り曲げ箇所を有するプレートとしてもよい。また、図１２（ｂ）に示した保護抵抗体２４５を構成するプレート２０６は、湾曲した曲面を２つ有するものである。なお、３つ以上の湾曲した曲面を有するプレートとしてもよい。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。

［第３実施形態］
　次に、本発明の第３実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

　図１３は、本発明の一実施形態に係る超電導マグネット装置３０１の断面を示す模式図である。図１４は、図１３のＡ－Ａ線断面図である。図１５は、電流リードが取り付けられていない状態における、電流ソケット近傍の説明図である。

　（超電導マグネット装置３０１）
　図１３、及び図１４に示すように、本実施形態の超電導マグネット装置３０１は、二重筒構造の真空容器３０２、真空容器３０２内に収容された二重筒構造の冷媒容器３０３及び二重筒構造の輻射シールド３４０、並びに冷媒容器３０３内に収容された中空状の円筒形状の巻枠３０４を有する。なお、真空容器３０２と冷媒容器３０３と輻射シールド３４０と巻枠３０４とは同心である。また、真空容器３０２、冷媒容器３０３、及び巻枠３０４は、それぞれ非磁性体材料により構成されており、その具体的な材質は特に問わないが、ステンレス鋼等が好ましい。

　（真空容器３０２）
　真空容器３０２は、外筒３０２ａ、及び内筒３０２ｂの両端が封止された横置き円筒形状の密閉容器である。この真空容器３０２は、輻射シールド３４０を覆うように形成されている。また、真空容器３０２は、内部に、真空ポンプにより真空状態に減圧された空間である真空室３２０を形成する。この真空室３２０は断熱作用を有するため、冷媒容器３０３内への常温部からの熱進入量を低減することができる。

　また、真空容器３０２の外筒３０２ａの天壁（上部）には、首管３０２ｃが上方に向かって延設されている。この首管３０２ｃの上端部と、後述の冷媒容器３０３における首管３０３ｃの上端部とは気密に接合されており、これにより、冷媒容器３０３の首管３０３ｃがこの首管３０２ｃから吊り下がった状態にされている。真空容器３０２の外筒３０２ａの外周壁には、後述の冷凍機３５０が設けられている。

　（輻射シールド３４０）
　輻射シールド３４０は、外筒３４０ａ、及び内筒３４０ｂの両端が封止された横置き円筒形状のシールドであり、冷媒容器３０３を覆うように形成されている。この輻射シールド３４０は、冷媒容器３０３への輻射熱の侵入を抑制する。また、この輻射シールド３４０の天壁（上部）には、首管３４０ｃが上方に向かって延設されている。この輻射シールド３４０の首管３４０ｃは、真空容器３０２の首管３０２ｃと互いに軸心が一致し、首管３０２ｃよりも管径が小さく設定されている。この首管３４０ｃの上端部と、後述の冷媒容器３０３における首管３０３ｃの上端部とは気密に接合されており、これにより、輻射シールド３４０の首管３４０ｃが、冷媒容器３０３の首管３０３ｃから吊り下がった状態にされている。

　（冷媒容器３０３）
　冷媒容器３０３は、外筒３０３ａ、及び内筒３０３ｂの両端が封止された横置き円筒形状の密閉容器である。この冷媒容器３０３の内部には、冷媒（冷却媒体）が収容される冷却室３３０が形成されている。本実施形態においては、冷媒はヘリウムであり、液相状態の冷媒である液体ヘリウム３０７と気相状態の冷媒であるヘリウムガス（図示せず）とがこの冷却室３３０に収容される。即ち、冷媒容器３０３は、冷媒であるヘリウムを液相状態（液体ヘリウム３０７）と気相状態（ヘリウムガス）とで収容する。液体ヘリウム３０７には、超電導コイル３０６の少なくとも一部が浸漬されており、超電導臨界温度以下の極低温に冷却されている。

　なお、冷却室３３０は、巻枠内部（巻枠３０４の内周面３０４ａよりも径内側にある領域）の巻枠内部冷却室３３０ａと、巻枠外部（巻枠３０４の外周面３０４ｂよりも径外側にある領域）の巻枠外部冷却室３３０ｂとからなる。

　また、冷媒容器３０３の外筒３０３ａの天壁（上部）には、首管３０３ｃが上方に向かって延設されている。この冷媒容器３０３の首管３０３ｃは、真空容器３０２の首管３０２ｃと互いに軸心が一致し、輻射シールド３４０の首管３４０ｃよりも管径が小さく設定されている。この首管３０３ｃの上板には、後述の電流リード３１５を挿入可能な挿入孔が、その中心を首管３０２ｃの軸心上に位置されて形成されている。なお、この挿入孔はヘリウムガスを冷媒容器３０３内部から外部へと逃がす機能も有している。

　（巻枠３０４）
　巻枠３０４は、円筒形状の胴部３１１と該胴部３１１から径外方向に延設された複数のフランジ部３１２とを有した中空状の略円筒形状をなしている。また、巻枠３０４は冷媒の液相状態と気相状態の界面３０７ａ（液相と気相との境界面）が、巻枠内部冷却室３３０ａに位置するように配置されている。換言すれば、冷媒の液相状態と気相状態の界面３０７ａが、巻枠内部冷却室３３０ａに位置するように、冷媒容器３０３内に液体ヘリウム３０７とヘリウムガスとが収容されている。なお、冷媒容器３０３内において、液体ヘリウム３０７は、超電導コイル３０６の超電導状態を維持するのに必要とする量が少なくとも収容されている。

　巻枠３０４のフランジ部３１２により仕切られた胴部３１１には、超電導線材が巻回されることによって形成された超電導コイル３０６が設けられている。この超電導コイル３０６は電流が供給されることで、径方向内側の磁場空間に磁場を発生する。

　また、巻枠３０４のフランジ部３１２のいくつかには、巻枠内部冷却室３３０ａと巻枠内部冷却室３３０ａとを結ぶ貫通孔３０５が形成されており、巻枠内部冷却室３３０ａと巻枠内部冷却室３３０ａとの間の冷媒の行き来を可能にしている。

　この貫通孔３０５の中には、冷媒の液相状態と気相状態の界面３０７ａよりも上方に配置された冷媒通路孔３０５ａがある。この冷媒通路孔３０５ａ（冷媒通路孔３０５ａの外周面３０４ｂ側の開口部）の真上には、真空容器３０２外部に設置された励磁電源に接続された電流リード３１５を着脱可能に接続する電流ソケット３１０が配置されている。

　冷媒通路孔３０５ａは、巻枠内部冷却室３３０ａにおいて液体ヘリウム３０７が蒸発したヘリウムガスを、巻枠内部冷却室３３０ａから巻枠外部冷却室３３０ｂへと流通させる機能を有している。巻枠内部冷却室３３０ａから巻枠外部冷却室３３０ｂへと流通されたヘリウムガスは、巻枠外部冷却室３３０ｂに確保された流路を流通し、電流ソケット３１０の後述する本体部３０８の外周壁３０８ａに接触する。

　また、この巻枠３０４の外周面３０４ｂと電流ソケット３１０との間には、電流ソケット３１０を巻枠３０４の外周面３０４ｂに固定する絶縁スペーサ３１７が設けられている。

　（電流ソケット３１０）
　電流ソケット３１０は、図１５に示すように、円筒状の本体部３０８と、本体部３０８の下端において径外方向に拡径して形成されたフランジ部３０９とを有する。また、電流ソケット３１０は、冷媒容器３０３の首管３０３ｃと同軸上に配置されている。また、本体部３０８の内径は、電流リード３１５の端子３１５ａの外径と略同一寸法にされている。これにより、電流リード３１５を、冷媒容器３０３の首管３０３ｃの挿通孔に通して、上下方向に首管３０３ｃ内を挿通させれば、電流リード３１５の端子３１５ａを電流ソケット３１０に取り付けることができる。なお、励磁・消磁時においては、常温部からの極低温部への熱侵入量を低減するために、電流リードは電流ソケットから取り外されている。

　また、電流ソケット３１０の本体部３０８の一部は、首管３０３ｃ内に配置されている。これにより、首管３０３ｃ内に配置した電流ソケット３１０の分だけ冷媒容器３０３の外筒３０３ａの内径を小さくすることができるので、冷媒容器３０３の大きさを小型化することができ、その結果、超電導マグネット装置３０１を小型化することができる。なお、本実施形態においては、電流ソケット３１０の本体部３０８の一部を首管３０３ｃ内に配置させているが、これに限定されるものではなく、電流ソケット３１０全部が、首管３０３ｃ内に配置されていてもよい。

　電流ソケット３１０のフランジ部３０９には、超電導コイル３０６と電気的に接続された超電導リード線３３５が接続されている。また、電流ソケット３１０は、電流リード３１５からの電流を超電導リード線３３５に流すために、電気的導通性材料であることが必要であり、電気良導性金属からなるものであることが好ましい。

　（絶縁スペーサ３１７）

　絶縁スペーサ３１７は両端が開口された円筒状に形成されている。絶縁スペーサ３１７の内径は冷媒通路孔３０５ａの外周面３０４ｂ側の開口部の開口径よりも大きくされている。また、絶縁スペーサ３１７の外径は電流ソケット３１０のフランジ部３０９の外形と同じ寸法にされている。なお、冷媒通路孔３０５ａの開口部の開口径とは、開口部の内径の最大長さ（最大径）を示している。例えば、開口部が断面長方形状をなす場合には、長方形の対角線の長さを開口径とし、開口部が断面楕円形状をなす場合には、楕円の長径の長さを開口径とする。

　また、絶縁スペーサ３１７は、冷媒通路孔３０５ａの外周面３０４ｂ側の開口部の周囲をその側壁で囲むようにして、その一端が巻枠３０４の外周面３０４ｂにボルト等で固定されている。また、絶縁スペーサ３１７の他端は、電流ソケット３１０のフランジ部３０９の下面と固定されている。

　この絶縁スペーサ３１７は、電流ソケット３１０のフランジ部３０９、及び巻枠３０４の外周面３０４ｂとで空間３３１を形成する。また、絶縁スペーサ３１７の側壁には、空間３３１内から空間３３１外へとヘリウムガスを流通させる通路孔３１７ａが複数（本実施形態では、対角線上に二つ）形成されている。

　絶縁スペーサ３１７は、電流ソケット３１０と巻枠３０４とを電気的に絶縁させる電気絶縁材料であることが必要である。また、電流ソケット３１０からの熱が巻枠３０４に直接侵入することで、超電導コイル３０６の超電導線材が超電導臨界温度を超えてクエンチが発生する可能性があるので、絶縁スペーサ３１７は断熱材料（熱伝導性が低い材料）であることが好ましく、例えば、この絶縁スペーサ３１７の材料として、ＧＦＲＰ、ナイロン、フェノール樹脂などが挙げられる。

　（超電導リード線３３５）
　超電導リード線３３５は、冷媒容器３０３内に設けられているので、この冷媒容器３０３内に収容された液体ヘリウム３０７、及び／又はヘリウムガスにより超電導臨界温度以下に冷却されている。従って、超電導リード線３３５の抵抗が小さく、発生するジュール熱は小さいので、この超電導リード線３３５のジュール熱による液体ヘリウム３０７の蒸発量は小さい。

　（冷凍機３５０）
　冷凍機３５０は、輻射シールド３４０と熱的に接触された輻射シールド冷却部３５０ａと、冷媒容器３０３内に臨ませて挿入された凝縮棒３５０ｂとを有する二段式冷凍機である。輻射シールド冷却部３５０ａは、輻射シールド３４０を約４０Ｋまで冷却することで、冷媒容器３０３内への輻射熱を抑制する構成になっている。凝縮棒３５０ｂは、冷媒の液相状態と気相状態の界面３０７ａよりも上方に位置されており、ヘリウムガスが凝縮する温度よりも低い温度に保たれている。従って、ヘリウムガスは、この凝縮棒３５０ｂに接触することで、凝縮されて液体ヘリウム３０７に再液化される。

　（ヘリウムガスの流れ）
　次に、冷媒容器３０３内におけるヘリウムガスの流れについて説明する。

　図１４に示すように、まず、巻枠内部冷却室３３０ａにおいて、液体ヘリウム３０７が蒸発して、低温のヘリウムガスが生成される。このヘリウムガスは、冷媒通路孔３０５ａを介して、巻枠内部冷却室３３０ａから巻枠外部冷却室３３０ｂにおける空間３３１に流出する。この空間３３１において、ヘリウムガスは、電流ソケット３１０のフランジ部３０９や電流リード３１５の端子３１５ａに接触して冷却する。その後、ヘリウムガスは、絶縁スペーサ３１７の通路孔３１７ａを通って、空間３３１外に流出する。空間３３１外に流出したヘリウムガスは、電流ソケット３１０の本体部３０８の外周壁３０８ａと冷媒容器３０３の首管３０３ｃとの間の空間３３２に流入する。ヘリウムガスがこの空間３３２を通る際、ヘリウムガスは電流ソケット３１０の本体部３０８の外周壁３０８ａに接触して冷却する。

　以上のように、冷媒通路孔３０５ａから流出するヘリウムガスは、電流ソケット３１０の外周壁３０８ａに接触する。これにより、電流ソケット３１０はヘリウムガスにより冷却されるので、電流リード３１５を介して伝わる常温部の熱や電流リード３１５のジュール熱が、巻枠３０４及び液体ヘリウム（極低温部）に侵入することを低減することができる。その結果、ヘリウムガスの蒸発量を低減することができる。また、電流リード３１５が、ヘリウムガスと接触することにより直接的に、及び冷却される電流ソケット３１０を介して間接的に冷却されることで、この電流リード３１５の抵抗が小さくなるので、この電流リード３１５から発生するジュール熱を小さくすることができ、その結果、液体ヘリウム３０７の蒸発量を低減することができる。

　またさらに、ヘリウムガスにより電流ソケット３１０を冷却させているので、従来のように電流ソケット３１０と巻枠３０４との間に空間断熱層を設けないで、電流ソケット３１０と巻枠３０４とを絶縁スペーサ３１７を介して直接固定させることができる。その結果、従来の装置よりも、この空間断熱層を設けない分だけ、超電導マグネット装置３０１を小型化することができる。

　また、電流ソケット３１０の本体部３０８の外周壁３０８ａに沿って流れる（空間３３２を流れる）ヘリウムガスは、冷媒容器３０３の首管３０３ｃによりその流路面積が小さくされているので、ヘリウムガスの流速を速くすることができ、その結果、電流ソケット３１０をより冷却させることができる。

　（絶縁スペーサの変形例）
　次に、超電導マグネット装置３０１の絶縁スペーサの変形例について説明する。

　図１６は、本実施形態の変形例に係る絶縁スペーサ４７０について説明する説明図である。

　本変形例の絶縁スペーサ４７０が上記本実施形態の絶縁スペーサ３１７と異なるところは、上記絶縁スペーサ３１７は、両端が開口された円筒状に形成され、冷媒通路孔３０５ａの外周面３０４ｂ側の開口部の周囲をその側壁で囲むようにして配置されているのに対し、本変形例では、冷媒通路孔３０５ａの外周面３０４ｂ側の開口部の中心を通る線上に、該冷媒通路孔３０５ａを挟む一対の円柱状の絶縁スペーサ４７０が配置されている点である。なお、その他の構成については、上記実施形態と同様である。

　本変形例によれば、冷媒通路孔３０５ａから流出するヘリウムガスは、対となる絶縁スペーサ４７０の間を通り、電流ソケット３１０の本体部３０８の外周壁３０８ａと、冷媒容器３０３の首管３０３ｃとの間の空間３３２を通ることになる。この対となる絶縁スペーサ４７０の間は、上記実施形態の絶縁スペーサ３１７の通路孔３１７ａと比べて、ヘリウムガスの流路面積を大きくすることができるため、電流ソケット３１０の本体部３０８の外周壁３０８ａと接触させるヘリウムガスの量を多くすることができ、その結果、電流ソケット３１０をより冷却することができる。

　なお、本変形例では、絶縁スペーサ４７０が一対だけ配置されているが、これに限定されるものではなく、３つ以上の絶縁スペーサ４７０が配置されていてもよい。この場合、絶縁スペーサ４７０が、冷媒通路孔３０５ａの外周面３０４ｂ側の開口部の周囲を等間隔に囲んで配置されていることが好ましい。

　（電流ソケットの変形例）
　次に、超電導マグネット装置３０１の電流ソケットの変形例について説明する。

　図１７～１９は、本実施形態の変形例に係る電流ソケット４００～４０２についてそれぞれ説明する説明図である。本変形例の各電流ソケット４００～４０２が上記実施形態の電流ソケット３１０と異なるところは、本変形例では、電流ソケット４００～４０２の本体部３８０～３８２に、外周壁３８０ａ～３８２ａの表面積を大きくする突起部３９０～３９２を備えている点である。なお、その他の構成については、上記実施形態と同様である。

　図１７は、本体部３８０の軸方向に沿って径外方向に延び、本体部３８０の周方向に沿って等間隔に複数の突起部３９０を備えた電流ソケット４００を示している。図１８は、本体部３８１の周方向に沿って径外方向に延び、本体部３８１の軸方向に沿って等間隔に複数の突起部３９１を備えた電流ソケット４０１を示している。図１９は、本体部３８２の周方向、及び軸方向に沿って等間隔に複数の突起部３９２を備えた電流ソケット４０２を示している。

　このように、電流ソケット４００～４０２の本体部３８０～３８２に外周壁３８０ａ～３８２ａの表面積を大きくする突起部３９０～３９２を備えると、ヘリウムガスとの接触面積が大きくなるので、電流ソケット４００～４０２はより冷却させることができる。これにより、電流リード３１５を介して伝わる常温部の熱や電流リード３１５のジュール熱が、極低温部に侵入することをより低減することができ、その結果、液体ヘリウム３０７の蒸発量をさらに低減することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

　例えば、本実施形態において、冷媒容器３０３に収容される冷媒として、ヘリウムを用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、窒素でもよい。この場合、液相状態の冷媒は液体窒素となり、気相状態の冷媒は窒素ガスとなる。

　また、本実施形態において、絶縁スペーサ３１７に通路孔３１７ａが形成されており、この通路孔３１７ａを介して、冷媒通路孔３０５ａから流出するヘリウムガスを空間３３１外へ流出させているが、これに限定されるものではなく、電流ソケット３１０に通路孔が形成されており、この通路孔を介して、冷媒通路孔３０５ａから流出するヘリウムガスを空間３３１外へ流出させてもよい。即ち、冷媒通路孔３０５ａから流出するヘリウムガスを電流ソケット３１０の本体部３０８の外周壁３０８ａに接触させるよう構成されていればよい。また、空間３３１から流出したヘリウムガスの流動方向を、電流ソケット３１０の本体部３０８の外周壁３０８ａに向かうように整流する風向板を備えていてもよい。

　また、本実施形態において、電流ソケット３１０は、冷媒通路孔３０５ａ（冷媒通路孔３０５ａの外周面３０４ｂ側の開口部）の真上に配置されているが、これに限定されるものではなく、冷媒通路孔３０５ａから流出するヘリウムガスを電流ソケット３１０の本体部３０８の外周壁３０８ａに接触させるよう構成されているものであれば、冷媒通路孔３０５ａ（冷媒通路孔３０５ａの外周面３０４ｂ側の開口部）の真上に配置されていなくてもよく、上方に配置さえされていればよい。

［第４実施形態］
　次に、本発明の第４実施形態を、四肢専用の小型のＭＲＩ用超電導マグネット装置に適用して図面を参照しつつ説明する。図２０は、本発明の一実施形態に係る超電導マグネット装置の構成を示す模式的構成説明図で、全体の１／４部分を切り取って装置内部を示すようにした図である。図２１は、図２０に示す超電導マグネット装置の断面状態を示す説明図である。図２２は、図２１のＡ―Ａ線の断面状態を示す説明図である。図２３は、超電導マグネット装置の変形例を示す図２１のＡ―Ａ線の断面状態を示す説明図である。

　図２０～図２２に示すように、本実施形態の超電導マグネット装置５０１は、超電導磁石５０２と、ハウジング５０３と、磁場補正機構５１０とを備えている。

（超電導磁石）
　超電導磁石５０２は、複数の超電導コイル（図示せず）と、この超電導コイルを内部に収容し、超電導コイルを超電導に保つために必要な冷媒である液体ヘリウムが充填されたヘリウム容器（図示せず）とから主に構成されている。この超電導磁石５０２は円筒状をなしており、内部領域に形成される測定空間Ｔに主磁場を発生する。

（ハウジング）
　ハウジング５０３は円筒状をなし、内周壁５０３ａと外周壁５０３ｂとの間に超電導磁石５０２を収容する容器である。ハウジング５０３の内径は２５０ｍｍ～４００ｍｍ程度である。またハウジング５０３の軸方向長さは５００ｍｍ程度である。ハウジング５０３の円筒端部５０３ｃには、図２１に示すように、軸方向に延び、後述する固定ボルト５１７と螺合される雌ネジ穴５０３ｄが複数穿設されている。

（磁場補正機構）
　磁場補正機構５１０は、超電導磁石５０２の主磁場の磁場均一度を補正するためのものであり、枠体５１１と、枠体５１１の後述する本体部５１２の外周面５１２ａに形成された複数の凹部５１４と、磁場補正用の磁性体片５１５と、スペーサ５１６とを備えている。

（枠体）
　枠体５１１は、円筒状の本体部５１２と、本体部５１２の一端に径外方向に拡径して形成されたフランジ部５１３とを備えており、非磁性体材料からなる。この本体部５１２は、その外径がハウジング５０３の内径と略同一寸法にされている。これにより、枠体５１１の本体部５１２をハウジング５０３の内周壁５０３ａよりも径内側に配した際に、フランジ部５１３の外径はハウジングの内周壁５０３ａの同一面上よりも径外側に配されることになる。

　本体部５１２の外周面５１２ａには、枠体５１１の周方向及び軸方向に亘って等間隔に凹部５１４が複数形成されている。この凹部５１４の縦横は数ｃｍ角、深さは２ｍｍ程度である。また凹部５１４の底面は、本体部５１２の円周に沿って湾曲されている。

　枠体５１１のフランジ部５１３には、ハウジング５０３の雌ネジ穴５０３ｄに対応し、軸方向に延びる貫通孔５１３ａが、本体部５１２の外周面５１２ａから径外方向に所定間隔離反して複数形成されている。枠体５１１の本体部５１２をハウジング５０３の内周壁５０３ａよりも径内側に配した（本体部５１２を超電導磁石５０２の内部領域に挿入した）際に、固定ボルト５１７をこのフランジ部５１３の貫通孔５１３ａに挿通させ、ハウジング５０３の円筒端部の雌ネジ穴５０３ｄと螺合させることで、枠体５１１をハウジング５０３の所定位置に、すなわち、磁場補正機構５１０を超電導磁石５０２の内部領域の所定位置に着脱可能に固定させることができる。その結果、超電導磁石の主磁場の磁場均一度を精度よく補正することができ、測定空間の磁場均一度をより向上させることができる。

　上記のように本実施形態では、ハウジング５０３の雌ネジ穴５０３ｄ、枠体５１１のフランジ部５１３の貫通孔５１３ａ、及び固定ボルト５１７により、枠体５１１をハウジング５０３の所定位置に着脱可能に固定させているが、これに限定されることはなく、枠体５１１の内周面よりも径内側にある測定空間Ｔの空間を狭めることなく、磁場補正機構５１０を超電導磁石５０２の内部領域の所定位置に着脱可能に固定させることができるものであればよい。

　枠体５１１の本体部５１２をハウジング５０３の内周壁５０３ａよりも径内側に配した際には、図２１及び図２２に示すように、ハウジング５０３の内周壁５０３ａと枠体５１１の凹部５１４とで囲繞された収納空間５１８が周方向及び軸方向に亘って等間隔に複数形成される。このように、収納空間５１８は、枠体５１１の周方向及び軸方向に亘って等間隔に複数形成されているため、この収納空間５１８に収納される磁性体片５１５の配置の空間的な自由度は高く、その結果、超電導磁石５０２の主磁場の磁場均一度を精度よく補正することができ、測定空間の磁場均一度を向上させることができる。

（磁性体片及びスペーサ）
　磁性体片５１５は、ニッケル片や鉄片などの高い透磁率を持つ磁性体材料からなる薄板である。この磁性体片５１５は、後述する磁場補正方法における磁性体の配置設計に基づいて、複数の収納空間５１８のうちの所要の収納空間（以下、磁性体収納空間５１８ａとも称す。）に収納されることになる。換言すれば、所要の収納空間（磁性体収納空間５１８ａ）とは、後述の磁場補正方法における磁性体の配置設計において、磁性体片５１５を収納させる収納空間として選定された収納空間５１８のことである。

　この磁性体片５１５は、収納空間５１８に収まる寸法で、縦横の寸法及び／又は厚さの寸法が異なる複数種類のものが用意されている。具体的には、磁性体片５１５の厚さについては、０．０５ｍｍ～２ｍｍの間で複数種類用意されている。凹部５１４の深さは上記したように２ｍｍ程度であるため、例えば、磁性体片５１５の厚さが０．０５ｍｍである場合には、この磁性体片５１５を収納空間５１８に複数枚収納させることができる。このように、磁性体片５１５が収納空間５１８に複数枚収納可能な大きさに形成されていた場合、磁性体収納空間５１８ａ内における磁性体の量を、収納させる磁性体片５１５の縦横及び厚さの寸法並びに枚数により調整することができるので、その結果、主磁場の磁場均一度の補正（調整）を容易に行うことができる。磁性体片５１５の縦横については、例えば、凹部５１４の縦横と略同一寸法や半分の寸法等のものが複数種類用意されている。

　なお、磁性体片は、図２３に示すように、板部材を曲げたような断面Ｕ字状に形成された磁性体片６５０でもよい。この磁性体片６５０を、その弾性に抗して磁性体収納空間５１８ａに収納させることで、磁性体片６５０を磁性体収納空間５１８ａ内において強固に固定させることができる。具体的には、図２３に示すように、磁性体片６５０のＵ字の一側部６５０ａを凹部５１４の底面に向け、他側部６５０ｂをハウジング５０３の内周壁５０３ａに向けて、この磁性体片６５０をＵ字が狭まるように（一側部６５０ａと他側部６５０ｂとを近づけるように）変形させて、磁性体片６５０を磁性体収納空間５１８ａに収納させることで、一側部６５０ａは枠体５１１の凹部５１４の底面を、他側部６５０ｂはハウジング５０３の内周壁５０３ａを、この磁性体片６５０の弾性（復元力）によりそれぞれ押圧することになる。この押圧の反力により、磁性体片６５０を磁性体収納空間５１８ａ内に強固に固定させることができる。このように、磁性体片６５０を自らの弾性により磁性体収納空間５１８ａ内に強固に固定させることで、強い電磁力の作用が働いたとしても、磁性体片５１５を磁性体収納空間５１８ａ内において動くことをなくすことができるので、その結果、超電導磁石５０２の主磁場の磁場均一度の補正を精度よく行うことができ、測定空間の磁場均一度をより向上させることができる。なお、磁性体収納空間５１８ａに収納される磁性体片６５０の配置向きは特に限定されるものではなく、弾性に抗して磁性体収納空間５１８ａに収納されていればよい。例えば、一側部６５０ａ及び他側部６５０ｂを凹部５１４の対向する側面にそれぞれ向けて、磁性体片６５０を弾性に抗して磁性体収納空間５１８ａに収納させて、一側部６５０ａ及び他側部６５０ｂが枠体５１１の凹部５１４の対向する側面を押圧させることで、磁性体片６５０を磁性体収納空間５１８ａ内に固定させるようにされていてもよい。

　スペーサ５１６は、シリコンゴムやバイトン樹脂あるいはアルミニウムや鉛などの弾性（弾力性）のある非磁性樹脂、非磁性金属からなる薄板であり、磁性体片５１５と同様に、収納空間５１８に収まる寸法で、縦横の寸法及び／又は厚さの寸法が異なる複数種類のものが用意されている。このスペーサ５１６は、磁性体片５１５を磁性体収納空間５１８ａ内の所要の配置位置に固定させるためのものである。具体的には、磁性体収納空間５１８ａ内に配置された磁性体片５１５が占める空間以外の残余空間をこのスペーサ５１６により埋めることで、磁性体片５１５を磁性体収納空間５１８ａ内の所要の配置位置に固定させる。なお、磁性体片５１５が磁性体収納空間５１８ａ全体を埋めている場合、すなわち、磁性体収納空間５１８ａ内に残余空間が存在しない場合には、このスペーサ５１６を磁性体収納空間５１８ａに収納させる必要はない。つまり、磁性体収納空間５１８ａは、磁性体片５１５のみ、又は磁性体片５１５及びスペーサ５１６により（磁性体片５１５又はスペーサ５１６の少なくとも一方により）、その空間が埋められている。

　なお、所要の収納空間（磁性体収納空間５１８ａ）以外の収納空間５１８は、即ち後述の磁場補正方法における磁性体の配置設計において、磁性体片５１５を収納させる収納空間として選定されていない収納空間５１８は、磁性体片５１５及びスペーサ５１６が収納されていない空の状態にされていてもよく、また、スペーサ５１６のみが収納されていてもよい。

　以上のように、磁性体片５１５は、ハウジング５０３の内周壁５０３ａと、枠体５１１の本体部５１２の外周面５１２ａに形成された凹部５１４とで囲繞された磁性体収納空間５１８ａに収納される。このように、磁性体片５１５を磁場補正機構５１０の所要位置に固定させる磁性体配置手段の一構成要素として、ハウジング５０３の内周壁５０３ａを用いているので、磁場補正機構５１０における磁性体配置手段の大きさを、従来装置に比べて小さくすることができる。従って、磁場補正機構５１０の大きさが同じである場合においても、従来装置に比べて磁場補正機構５１０が備える磁性体片５１５の配置の空間的な自由度を高くすることができるので、測定空間Ｔの磁場均一度を向上させることができる。また、磁性体収納空間５１８ａは、磁性体片５１５又はスペーサ５１６の少なくとも一方によりその空間が埋められているので、磁性体片５１５を磁性体収納空間５１８ａ内において固定させることができる。

　なお、磁性体収納空間５１８ａは、磁性体片５１５やスペーサ５１６によりその空間全体が密に埋められている必要は必ずしもなく、主磁場の磁場均一度の補正に支障をきたさない程度であれば、すなわち、磁性体片５１５が電磁力の作用を受けた際においても、この磁性体片５１５が磁性体収納空間５１８ａ内に動かないように固定されているのであれば、磁性体収納空間５１８ａに磁性体片５１５やスペーサ５１６に埋められていない若干の空間があってもよい。

　また、上記したように、磁場補正機構５１０の枠体５１１及びスペーサ５１６は非磁性体材料からなる。従って、磁場発生空間においても枠体５１１及びスペーサ５１６から磁場は発生しない。これにより、枠体５１１及びスペーサ５１６は、測定空間Ｔの磁場を乱す要因とはならないので、主磁場の磁場均一度を精度よく補正することができ、測定空間Ｔの磁場均一度をより向上させることができる。

　また、磁性体片５１５及びスペーサ５１６は、枠体５１１の円周に沿って湾曲されている。すなわち、磁性体片５１５及びスペーサ５１６は凹部５１４の底面に沿って湾曲されている。このように磁性体片５１５及びスペーサ５１６を湾曲させることで、磁性体片５１５を磁性体収納空間５１８ａに収納した際に凹部５１４と磁性体片５１５との間、及びスペーサ５１６と磁性体片５１５との間に生じる隙間を減らすことができるため、磁性体片５１５に強い電磁力の作用が働いた場合においても、磁性体片５１５を磁性体収納空間５１８ａ内において動かないように固定させることができると共に、磁性体収納空間５１８ａに収納される磁性体収納空間５１８ａの配置の自由度を高くすることができる。

　また、磁性体収納空間５１８ａの残余空間には、この残余空間の大きさよりも若干大きいスペーサ５１６を収納することが好ましい。この理由は、スペーサ５１６が残余空間の大きさよりも若干大きい場合、スペーサ５１６は磁性体収納空間５１８ａ内に変形されて収納されることになるので、磁性体片５１５は、このスペーサ５１６の弾性（復元力）により磁性体収納空間５１８ａ内により強固に固定されることになるからである。またさらに、このスペーサ５１６は、ハウジング５０３の内周壁５０３ａと枠体５１１の凹部５１４の底面とを弾性により押圧することになるので、磁場補正機構５１０をハウジング５０３に強固に固定させることができる場合がある。

　[磁場補正方法]
　次に、超電導マグネット装置５０１の磁場補正方法ついて説明する。まず、磁場補正機構５１０における枠体５１１の本体部５１２をハウジング５０３の内周壁５０３ａよりも径内側に配さない状態（磁性体片５１５を超電導磁石５０２の内部領域に配さない状態）で、超電導磁石５０２を励磁し、測定空間Ｔの磁場を多数点測定し、超電導磁石５０２が発生する主磁場のみの磁場均一度を評価する。次に超電導磁石５０２の主磁場の磁場均一度を補正するために、超電導磁石５０２の内部領域における磁性体の配置設計をする。具体的には、測定された多数点の磁場を基に、誤差磁場成分が小さくなるように、磁性体片５１５を収納させる収納空間５１８（磁性体収納空間５１８ａ）の選定、並びに選定された磁性体収納空間５１８ａ各々に収納させる磁性体片５１５の縦横・厚さの寸法、枚数、及び磁性体収納空間５１８ａ内の配置位置の選定を計算により行う。

　次に、上記の配置設計に基づいて、図２０に示すように、磁性体収納空間５１８ａに対応する凹部５１４に、磁性体片５１５のみ、又は磁性体片５１５及びスペーサ５１６を入れる。その後、枠体５１１の本体部５１２をハウジング５０３の内周壁５０３ａよりも径内側に配し（本体部５１２を超電導磁石５０２の内部領域に挿入し）、固定ボルト５１７を枠体５１１のフランジ部５１３の貫通孔５１３ａに挿通させ、ハウジング５０３の雌ネジ穴５０３ｄと螺合させることで、磁場補正機構５１０をハウジング５０３（超電導磁石５０２の内部領域）の所定位置に固定させる（図２１参照）。この時、磁性体片５１５は、枠体５１１の凹部５１４とハウジング５０３の内周壁５０３ａとで形成された磁性体収納空間５１８ａ内に固定されているので、このように磁場補正機構５１０をハウジング５０３の所定位置に固定させることで、結果として磁性体片５１５を超電導磁石５０２の内部領域の所要位置に固定させることができる。

　磁場補正機構５１０をハウジング５０３に固定した状態で、超電導磁石５０２を励磁し、再度測定空間Ｔの磁場を多数点測定し、磁場均一度を評価する。通常、一回の補正では測定空間Ｔの磁場均一度を目標範囲（数ｐｐｍ以下）にすることは難しいので、上記した磁性体の配置設計、配置設計に基づいた磁性体収納空間５１８ａへの磁性体片５１５の収納、測定空間Ｔの磁場均一度の評価の一連の作業を繰り返して、徐々に測定空間Ｔの磁場均一度を向上させていく。

　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。

１　　超電導マグネット装置
　１ａ　　ハウジング
　１ｂ　　導入部
　１ｃ　　排気部
　１ｄ　　貫通孔
　２　　冷却室
　３　　真空室
　４　　遮へい板
　５　　メインコイル
　６　　シールドコイル
　７　　サービスプレート
　１２　　冷却容器
　１３　　メインフォーマ
　１３ａ　　円筒部
　１３ｂ・１３ｃ　　フランジ部
　１３ｄ・１３ｅ　　メインコイル支持部
　１４ａ・１４ｂ　　エンドプレート
　１５　　シールドフォーマ
　１５ａ　　円筒部
　１５ｂ・１５ｃ　　フランジ部
　１５ｄ・１５ｅ　　シールドコイル支持部
　１７　　コーン
　１８　　外筒
　１８ａ　　挿通口
　１９　　コーン支持台
　１４１　　切欠端部（位置決め機構）
　１４２　　外周面（位置決め機構）
　１４３　　屈曲面（位置決め機構）
　１４４　　凸部
　１５１　　当接面
　１５２　　凹部
　２０１　　超電導マグネット装置
　２０２　　メインコイル
　２０３　　シールドコイル
　２０４　　ヘリウム容器
　２０５　　保護抵抗体
　２０６　　プレート
　２０７　　抵抗要素
　２１１　　液体ヘリウム
　３０１　　超電導マグネット装置
　３０２　　真空容器
　３０３　　冷媒容器
　３０４　　巻枠
　３０５ａ　　冷媒通路孔
　３０６　　超電導コイル
　３０７　　液体ヘリウム（液相状態の冷媒）
　３０７ａ　　冷媒の液相状態と気相状態の界面
　３０８ａ　　外周壁（電流ソケットの外周壁）
　３１０　　電流ソケット
　３１５　　電流リード
　３１７　　絶縁スペーサ
　３３５　　超電導リード線
　３８０ａ～３８２ａ　　外周壁（電流ソケットの外周壁）
　３９０～３９２　　突起部
　４００～４０２　　電流ソケット
　５０１　　超電導マグネット装置
　５０２　　超電導磁石
　５０３　　ハウジング
　５０３ａ　　内周壁
　５０３ｂ　　外周壁
　５１０　　磁場補正機構
　５１１　　枠体
　５１２　　本体部
　５１２ａ　　外周面
　５１４　　凹部
　５１５　　磁性体片
　５１６　　スペーサ
　５１８　　収納空間
　５１８ａ　　所要の収納空間（磁性体収納空間）
　６５０　　磁性体片

Claims

　冷却媒体が収容される冷却室を有する超電導マグネット装置であって、
　メインコイルが巻回された円筒形状のメインフォーマと、
　シールドコイルが巻回され、前記メインフォーマの径方向外側を覆うように前記メインフォーマと同芯に設けられた円筒形状のシールドフォーマと、
　前記シールドフォーマを覆うように前記メインフォーマと同芯に設けられた円筒形状の外筒と、
　前記メインフォーマと前記外筒との夫々の軸方向両端部を封止することにより前記冷却室を形成していると共に、前記メインフォーマと前記シールドフォーマと前記外筒との夫々の軸方向両端部に当接する環状の位置決め機構を同芯に備えた一対のエンドプレートと
を有していることを特徴とする超電導マグネット装置。
　前記封止が溶接加工によって行われることを特徴とする請求項１に記載の超電導マグネット装置。
　前記エンドプレートの少なくとも一方は、前記シールドフォーマの軸方向両端部と当接する当接面の一部に突出する凸部が形成され、
　前記シールドフォーマは、前記凸部に嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の超電導マグネット装置。
　前記メインフォーマと、前記シールドフォーマと、前記エンドプレートと、前記外筒とがステンレスであることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の超電導マグネット装置。
　前記メインフォーマと前記シールドフォーマとの間の断面形状に沿って配設された前記超電導マグネットの保護抵抗体をさらに有していることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の超電導マグネット装置。
　前記保護抵抗体は、
　プレートと、
　前記プレートのプレート面に沿って取り付けられ、線材で形成された少なくとも１本の抵抗要素と、
　を備え、
　前記抵抗要素が前記冷却媒体で浸漬冷却されることを特徴とする請求項５に記載の超電導マグネット装置。
　線材が折り曲げられて形成された複数本の前記抵抗要素が、相互に直列に接続された状態で前記プレート面に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の超電導マグネット装置。
　Ｗ字型形状の複数本の前記抵抗要素が、圧着端子を介して相互に直列に接続された状態で前記プレート面に取り付けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の超電導マグネット装置。
　前記保護抵抗体が前記冷却媒体で浸漬冷却されることを特徴とする請求項６～８の何れか１項に記載の超電導マグネット装置。
　前記外筒は、前記シールドフォーマに設けられた、冷却媒体と、前記メインコイルおよび前記シールドコイルに励磁電流を供給する電流リードとを外部から導入するための導入部材が遊挿状態で挿通される挿通口を有していることを特徴とする請求項１～９の何れか１項に記載の超電導マグネット装置。
　前記冷却室が内部に形成された冷媒容器における前記冷却媒体の液相状態と気相状態の界面よりも上方に配置され、前記気相状態の前記冷却媒体を前記シールドフォーマ内部から前記シールドフォーマ外部に流出させる冷媒通路孔と、
　前記冷媒通路孔の上方に配置され、前記電流リードが着脱可能に接続される電流ソケットと、
　前記シールドフォーマと前記電流ソケットとの間に設けられ、前記電流ソケットを前記シールドフォーマに固定する絶縁スペーサと、
　前記電流ソケットと前記メインコイルおよび前記シールドコイルとに接続された超電導リード線とを有し、
　前記冷媒通路孔から流出する前記気相状態の前記冷却媒体を前記電流ソケットの外周壁に接触させるよう構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の超電導マグネット装置。
　前記絶縁スペーサが断熱材料からなることを特徴とする請求項１１に記載の超電導マグネット装置。
　前記冷媒容器の天壁から上方に向かって延設され、前記電流リードが挿通する首管を更に有し、
　前記電流ソケットの一部又は全部が前記首管内に配置されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の超電導マグネット装置。
　前記電流ソケットは、外周壁の表面積を大きくする突起部を備えていることを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の超電導マグネット装置。
　内側領域に形成される測定空間に主磁場を発生する超電導磁石と、
　内周壁と外周壁との間に前記超電導磁石を収容する円筒状のハウジングと、
　前記主磁場の磁場均一度を補正する磁場補正機構と
を備え、
　前記磁場補正機構は、
　前記ハウジングの前記内周壁よりも径内側に配された円筒状の枠体と、
　前記枠体の外周面に形成され、前記ハウジングの前記内周壁とで囲繞された複数の収納空間を形成する複数の凹部と、
　前記複数の収納空間に収納される磁場補正用の磁性体片と、
を備えていることを特徴とする超電導マグネット装置。
　前記磁場補正機構は、
　前記収納空間に収納可能なスペーサを更に備え、
　前記収納空間は、前記磁性体片又は前記スペーサの少なくとも一方によりその空間が埋められていることを特徴とする請求項１５に記載の超電導マグネット装置。
　前記磁性体片は断面Ｕ字状に形成されており、前記所要の収納空間に弾性に抗して収納されていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の超電導マグネット装置。
　前記スペーサが非磁性体であることを特徴とする請求項に１６又は１７に記載の超電導マグネット装置。
　前記磁性体片は、前記収納空間に複数収納可能な大きさに形成されていることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載の超電導マグネット装置。
　前記凹部は、前記枠体の周方向及び軸方向に亘って複数形成されていることを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか一項に記載の超電導マグネット装置。
　前記枠体は、前記ハウジングの前記内周壁よりも径外側に拡径され、前記ハウジングの円筒端部に着脱可能に固定されたフランジ部を備えていることを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか一項に記載の超電導マグネット装置。