WO2017170265A1 - 超伝導マグネット装置及び極低温冷凍機システム - Google Patents

超伝導マグネット装置及び極低温冷凍機システム Download PDF

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refrigerator
compressor
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coil
heater
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悠太 江原
孝明 森江
Original Assignee
住友重機械工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/04—Cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor

Definitions

  • the present invention relates to a superconducting magnet device and a cryogenic refrigerator system.
  • a superconducting magnet equipped with a cryogenic refrigerator (see, for example, Patent Document 1).
  • a coil is cooled by a cryogenic refrigerator, and a magnetic field is generated by passing a current through the coil in a superconducting state.
  • a coil is arranged inside the vacuum vessel, and an electrode for passing a current through the coil is arranged outside the vacuum vessel.
  • the material of the current line and the electrode through which the current flows and is connected to the coil used in the superconducting state is usually a material having high electrical conductivity.
  • a material with high electrical conductivity generally has high thermal conductivity, so when the coil inside the vacuum vessel is cooled, the electrode connected to the coil and disposed outside the vacuum vessel is also cooled. Become. When an electrode placed at room temperature is cooled, moisture in the air may be cooled by the electrode to cause condensation, or may freeze to adhere to the electrode.
  • An object of the present invention is to provide a superconducting magnet device and a cryogenic refrigerator system capable of reliably suppressing dew condensation or icing around an electrode with a simple configuration.
  • the superconducting magnet device of the present invention includes a compressor that compresses refrigerant gas, a refrigerator that expands the refrigerant gas to generate cold, a superconducting coil that is cooled by the refrigerator, and a vacuum that houses the superconducting coil.
  • a container, a coil electrode connected to the superconducting coil and disposed outside the vacuum container, and a heater for heating the coil electrode are provided.
  • such a superconducting magnet device is provided with a heater, it is possible to suppress dew condensation or icing around the coil electrode disposed outside the vacuum vessel. Specifically, the temperature of the coil electrode can be maintained at a certain temperature or higher by heating the coil electrode with a heater. As a result, cooling of the air around the coil electrode is suppressed, and condensation or icing is suppressed.
  • the superconducting magnet device further includes a power supply line that connects the compressor and the refrigerator, and supplies power from the compressor to the refrigerator, and a branch line that branches from the power supply line and supplies power to the heater. You may be prepared.
  • a power supply line for supplying power from the compressor to the refrigerator is provided, and a branch line for supplying power to the heater is branched from the power supply line.
  • the branch portion where the branch line is branched from the power supply line may be provided between the compressor and the refrigerator on the side closer to the refrigerator.
  • the branch part where the branch line branches from the power supply line includes a connector unit that removably connects the branch line to the power supply line.
  • the connector unit includes a female connector on the power supply line side and a branch line side. It may be a configuration having a male connector connected to a female connector. As described above, by arranging the female connector on the upstream side closer to the power source, the terminal can be prevented from being exposed to the outside on the power supply line side when the branch line is not connected. If the terminals connected to the power supply line are exposed to the outside, the terminals may be connected to each other, causing a problem.
  • the heater may have a sheet shape, and the sheet heater may be fixed to each of the plurality of coil electrodes.
  • the sheet-like heater is fixed to the coil electrode, the coil electrode is heated, and the coil electrode is covered with the sheet-like heater, thereby suppressing contact between the coil electrode and the surrounding air. It is possible to reliably suppress dew condensation or icing around the coil electrode.
  • the cryogenic refrigerator system of the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant gas, a refrigerator that expands the refrigerant gas to generate cold, and a compressor and a refrigerator that are connected to each other. And a branch line that branches from the power supply line and supplies power to the electrical device.
  • the power supply line that supplies power from the compressor to the refrigerator is provided, and the branch line that supplies power to the electrical equipment is branched from the power supply line.
  • the branch line that supplies power to the electrical equipment is branched from the power supply line.
  • the cryogenic refrigerator system of the present invention includes a compressor that compresses refrigerant gas, a refrigerator that expands the refrigerant gas to generate cold, a power supply line that supplies electric power to the refrigerator, and an interior of the compressor And a branch line that branches off from the power supply line and supplies electric power to the electrical equipment.
  • the power supply line that supplies power from the compressor to the refrigerator is provided, and the branch line that supplies power to the electrical equipment is branched from the power supply line.
  • the branch line that supplies power to the electrical equipment is branched from the power supply line.
  • the present invention it is possible to provide a superconducting magnet device and a cryogenic refrigerator system capable of reliably suppressing dew condensation or icing around a coil electrode with a simple configuration.
  • a superconducting magnet device 2 includes a superconducting coil 5, a cryostat 6, and a cryogenic refrigerator system 100 that cools the superconducting coil 5.
  • the cryogenic refrigerator system 100 includes a compressor 3 that compresses the refrigerant gas, and a refrigerator (also referred to as an expander) 4 that expands the refrigerant gas compressed by the compressor 3.
  • the cryogenic refrigerator system 100 includes a power supply line 9 and a branch line 23 which will be described later.
  • GM refrigerator Gifford-McMahon refrigerator
  • the refrigerator may be other than the GM refrigerator, for example, other refrigerators such as a Stirling refrigerator, a pulse tube refrigerator, a Solvay refrigerator, and a Wilmier refrigerator.
  • the refrigerant gas is helium gas, for example.
  • the compressor 3 includes a motor (not shown) for compressing the refrigerant gas.
  • the motor of the compressor 3 is driven by power supplied from the power supply unit 7 and compresses the refrigerant gas.
  • the compressor 3 is a unit obtained by housing a motor, a circuit, wiring, other components, and the like in a casing. An example of the internal configuration of the compressor 3 will be described later with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the heat generated by the compression of the refrigerant gas is cooled by a cooling mechanism (not shown).
  • the cooling mechanism is, for example, a water-cooled or air-cooled heat exchanger. Therefore, the arrangement of the compressor 3 is limited to a place where the cooling mechanism can be arranged.
  • the refrigerator 4 since the refrigerator 4 needs to be thermally connected to the object to be cooled (superconducting coil 5), it may be disposed in the vicinity of the object to be cooled. Therefore, the compressor 3 and the refrigerator 4 may be arranged apart from each other to some extent.
  • the compressed refrigerant gas passes through the circulation path 8 from the compressor 3 discharge port and is supplied to the refrigerator 4.
  • the refrigerant gas expanded in the refrigerator 4 passes through the circulation path 8 and is discharged to the intake port of the compressor 3.
  • the circulation path 8 includes a piping path for circulating the refrigerant gas between the compressor 3 and the refrigerator 4.
  • the refrigerator 4 has a cylinder 4 a that receives the refrigerant gas compressed by the compressor 3.
  • a switching valve such as a rotary valve is provided between the cylinder 4 a and the compressor 3.
  • high-pressure refrigerant gas is supplied from the discharge port of the compressor 3 to the cylinder 4a.
  • the switching valve is driven and the cylinder 4 a is connected to the intake port of the compressor 3, the refrigerant gas expanded in the cylinder 4 a is discharged to the intake port of the compressor 3.
  • Such a switching valve and a motor for driving the switching valve may be attached to the outer wall of the cryostat 6.
  • the cylinder 4 a is disposed inside the cryostat 6.
  • the cylinder 4a has an expansion space for expanding the refrigerant gas at the tip.
  • the refrigerator 4 is a GM refrigerator
  • the size of the expansion space is changed by the movement of the displacer.
  • the refrigerant gas in the expansion space adiabatically expands to generate cold.
  • a cooling stage for transmitting cold generated in the expansion space to the superconducting coil 5 is provided on the outer periphery of the tip of the cylinder 4a.
  • the superconducting magnet device 2 includes a power supply line 9 that electrically connects the compressor 3 and the refrigerator 4.
  • the electric power output from the power supply unit 7 is supplied to the refrigerator 4 through the compressor 3 and the power supply line 9.
  • the electric power supplied to the refrigerator 4 is used for driving the switching valve and the displacer.
  • the superconducting magnet device 2 has two superconducting coils 5 and 5 arranged on the central axis C. These superconducting coils 5 and 5 are accommodated in a cryostat 6 including a vacuum vessel.
  • the superconducting magnet device 2 may further include a yoke 10 and a pair of poles 11.
  • the yoke 10 is a hollow disk-shaped block, and the cryostat 6 is disposed therein.
  • the cryostat 6 has an annular hollow portion, and the superconducting coil 5 is accommodated in the hollow portion.
  • An annular coil support member 12 that supports the superconducting coil 5 and a rod-shaped support member 13 that supports the coil support member 12 are arranged inside the cryostat 6.
  • the annular coil support member 12 is a frame that supports the pair of superconducting coils 5.
  • the rod-like support members 13 extend along the direction of the central axis C of the superconducting coil 5 and are arranged on both sides with the coil support member 12 in between.
  • a plurality of rod-like support members 13 are arranged in the circumferential direction of the superconducting coil 5.
  • the pair of poles 11 may be disposed in the air core part of the cryostat 6 (air core part of the superconducting coil).
  • the pair of poles 11 are disposed to face each other in the direction in which the central axis C extends.
  • the superconducting magnet device 2 has a current introduction line 14 connected to the superconducting coil, and a pair of coil electrodes 15 connected to the current introduction line 14.
  • the current introduction line 14 penetrates the cryostat 6 and electrically connects the superconducting coil 5 and the coil electrode 15.
  • the coil electrode 15 is arranged outside the cryostat 6 and outside the yoke 10.
  • the coil electrode 15 is disposed, for example, on the outer surface 6a of the cryostat 6 (see FIG. 3). In this way, the coil electrode 15 is fixed to the outer wall of the cryostat 6 while being insulated from the cryostat 6.
  • the coil electrode 15 may be fixed to the yoke 10.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a pair of coil electrodes.
  • the coil electrode 15 is a conductor such as copper, has a plate shape, and has a predetermined length.
  • the proximal end 15a of the coil electrode 15 is connected to the current introduction line 14, and the distal end 15b of the coil electrode 15 is connected to the coil feeding cable 16 (see FIG. 1).
  • the coil power supply cable 16 is electrically connected to a coil power supply unit 17 as shown in FIG.
  • the pair of coil electrodes 15 are arranged to face each other in the plate thickness direction of the conductor.
  • the proximal end sides 15a of the pair of coil electrodes 15 are arranged close to each other, and the distal end sides 15b of the pair of coil electrodes 15 are arranged apart from each other.
  • the interval between the distal end sides 15b is larger than the interval between the proximal end sides 15a.
  • the current introduction line 14 penetrates the vacuum vessel constituting the cryostat 6, is led out to the outer surface side of the cryostat 6, and is connected to the base end side 15 a of the pair of coil electrodes 15.
  • the base end sides 15 a of the pair of coil electrodes 15 are supported on the outer surface 6 a of the cryostat 6 through an insulator 18 that allows the current introduction line 14 to pass therethrough.
  • a flange 19 is connected to one end side of the insulator 18, and the flange 19 is bolted to the cryostat 6.
  • the intermediate portion 15 c of the coil electrode 15 is fixed to the outer surface 6 a of the cryostat 6 by the electrode support member 20. As shown in FIG. 3, an insulating material cover 15 d may be covered from the intermediate portion 15 c not connected to the coil power supply cable 16 to the base end side 15 a.
  • the electrode support member 20 includes, for example, an L-shaped support fitting 21 and an insulating resin support plate 22.
  • the support fitting 21 is screwed to the outer surface 6 a of the cryostat 6.
  • one end side of the support plate 22 is screwed to the support fitting 21, and the other end side of the support plate 22 is screwed to the intermediate portion 15 c of the coil electrode 15.
  • the pair of coil electrodes 15 are insulated from the outer surface 6a of the cryostat 6 and are supported at a predetermined interval.
  • the pair of coil electrodes 15 may be supported on the outer surface of the yoke 10.
  • the superconducting magnet device 2 includes a branch line 23 branched from the power supply line 9 and a heater 24 for heating the coil electrode 15.
  • the branch line 23 is an electric cable that connects the power supply line 9 and the heater 24 and supplies power to the heater 24.
  • a connector unit 25 is provided at a branch portion branched from the power supply line 9.
  • the connector unit 25 includes a female connector 25a connected to the power supply line 9 on the power supply unit 7 side (upstream side) and a male connector 25b connected to the branch line 23 on the heater 24 side (downstream side).
  • the male connector 25b is provided with a pin member
  • the female connector 25a is provided with a recess into which the pin member of the male connector 25b is inserted.
  • the pins of the male connector 25b are inserted into the recesses of the female connector 25a, the male connector 25b and the female connector 25a are connected, and the feed line 9 and the branch line 23 are electrically connected.
  • the female connector 25a which is a branching portion is provided on the power supply line 9 closer to the refrigerator 4 than the compressor 3. Since the branch portion is provided closer to the refrigerator 4 than the compressor 3, the length from the branch portion to the power supply line 9 to the coil electrode 15 (the length of the branch line 23) can be shortened. it can. By shortening the length of the branch line 23, the wiring around the superconducting magnet device 2 can be simplified.
  • the heater 24 is a heater having a sheet shape, for example.
  • a heating wire that is a heat generating portion of the heater 24 is covered with a sheet-like exterior member.
  • a rubber heater manufactured by Sakaguchi Electric Heat Co., Ltd.
  • the heater 24 generates heat when electric power is supplied from the compressor 3 through the power supply line 9 and the branch line 23.
  • the amount of heat generated by the heater 24 is, for example, about 5W.
  • a radiant heater such as an infrared heater may be used.
  • the heater 24 is wound around the distal end side 15 b of the coil electrode 15 and covers the outer surface of the coil electrode 15.
  • the heater 24 is bonded to the coil electrode 15 using, for example, an adhesive.
  • the heater 24 may be fixed to the coil electrode 15 using, for example, a band-shaped fastening member.
  • the heater 24 may be mechanically fastened with a bolt or the like while being sandwiched between, for example, a hard plate and the coil electrode 15.
  • the surface of the heater 24 may be covered with an insulator such as silicon rubber.
  • the heater 24 may be disposed so as to cover only a part of the outer surface of the coil electrode 15 or may be disposed so as to cover the entire outer surface of the coil electrode 15. Moreover, the area
  • power is supplied from the power supply unit 7 to the compressor 3. Accordingly, electric power is supplied from the compressor 3 to the refrigerator 4 via the power supply line 9 and also supplied to the heater 24 via the branch line 23 branched from the power supply line 9.
  • the refrigerator 4 expands the refrigerant gas in the cylinder 4 a to generate cold and cool the superconducting coil 5.
  • the superconducting coil 5 is cooled to, for example, 4.2K.
  • the superconducting coil 5 After the superconducting coil 5 is cooled and undergoes a superconducting transition, a large current is supplied from the coil power supply unit 17 to the superconducting coil 5, and the superconducting magnet device 2 generates a strong magnetic field.
  • Such a superconducting magnet device 2 can heat the pair of coil electrodes 15 by the heater 24 and maintain the coil electrodes 15 at a predetermined temperature. Thereby, cooling of the air around the electrode 15 for coils is suppressed, and dew condensation or icing is suppressed.
  • the heater 24 has a sheet shape, and the sheet heater 24 is wound around the coil electrode 15, so that the coil electrode 15 is heated and the contact between the coil electrode 15 and the surrounding air is suppressed. Therefore, condensation or icing can be reliably suppressed.
  • the heater 24 can be operated at an appropriate timing in synchronization with the operation of the refrigerator 4. In addition, there is no risk of forgetting to turn on the operation switch, and the heater 24 can be reliably operated to suppress condensation or icing around the coil electrode 15.
  • the superconducting magnet device 2 has a configuration in which the branch line 23 is branched from the power supply line 9, and there is no need to provide a dedicated control circuit for controlling the operation of the heater 24. Condensation or icing around 15 can be suppressed.
  • the branch portion between the power supply line 9 and the branch line 23 includes a connector unit 25 that removably connects the branch line 23 to the power supply line 9.
  • the connector unit 25 is a female connector 25 a on the power supply line 9 side. And a male connector 25b connected to the female connector 25a on the branch line 23 side.
  • the female connector 25a is disposed on the power supply unit 7 side, there is no possibility that the terminal is exposed on the power supply line 9 side when the branch line 23 is not connected. If the terminal on the power supply line 9 side is exposed to the outside, the terminals are electrically connected to each other, which may cause a problem.
  • the superconducting magnet device of the second embodiment is different from the superconducting magnet device 2 of the first embodiment in that a fan (not shown) is provided instead of the heater 24.
  • the blower is a fan (or a blower), for example, and blows air to the coil electrode 15.
  • a blower may be provided for each of the pair of coil electrodes 15, and air may be blown to the pair of coil electrodes 15 using a common blower.
  • a branch line 23 is connected to the blower. Electric power is supplied from the compressor 3 to the refrigerator 4 through the power supply line 9, and electric power is supplied to the blower through the branch line 23. As a result, the blower is activated and air is blown to the pair of coil electrodes 15.
  • the ambient air can be kept away from the coil electrode 15 before the ambient air is cooled by heat exchange between the coil electrode 15 and the ambient air.
  • the ambient air around the coil electrode 15 can always be maintained near room temperature. Therefore, cooling of the coil electrode 15 is suppressed, and condensation or icing is suppressed.
  • the cryogenic refrigerator system is applied to a superconducting cyclotron (accelerator) that accelerates charged particles, a deflecting electromagnet that deflects charged particles, and the like. Can do.
  • the charged particles include protons, heavy particles (heavy ions), and electrons.
  • a heater is not limited to a sheet-like thing, Other shapes, such as plate shape, rod shape, block shape, and cylindrical shape, are used. A heater may be used. Further, a ceramic heater or a metal heater may be used as the heater. Further, the heater may be used in contact with the electrode, or the heater may be disposed at a position away from the electrode.
  • the heaters 24 are provided for the pair of coil electrodes 15, respectively, but one heater 24 may be provided for the pair of coil electrodes 15.
  • the pair of coil electrodes 15 may be heated via a heat transfer member.
  • a configuration in which a plurality of heaters 24 are provided for one coil electrode 15 may be employed.
  • the electric power is supplied to the heater 24 or the air blower via the branch line 23
  • other electric equipment is connected to the branch line 23, and it synchronizes with the action
  • the device may be activated.
  • the electric equipment other than the heater 24 or the blower include a motor and a sensor.
  • branch part where the branch line 23 branches from the electric power feeding line 9 is arrange
  • the female connector 25a is provided on the upstream side and the male connector 25b is provided on the downstream side in the current flow direction.
  • the male connector 25b is provided on the upstream side, and the female type is provided on the downstream side.
  • the structure which provides the connector 25a may be sufficient.
  • the branch line 23 becomes a structure which can be attached or detached with respect to the electric power feeding line 9 via the detachable connector unit 25, the branch line 23 is always connected with respect to the electric power feeding line 9. It may be in a state where it is left unattached.
  • the branch line 23 may be branched from the power supply line 9 inside the compressor 3. That is, the cryogenic refrigerator system 200 shown in FIG. 5 is branched from the compressor 3, the refrigerator 4, the power supply line 9 that supplies power to the refrigerator 4, and the power supply line 9 inside the compressor 3. And a branch line 23 for supplying electric power to the electric device.
  • the compressor 3 includes a motor 31 that functions as a drive unit for the compressor, a voltage converter 32 that has a voltage step-down function, and other circuits and components (not shown). It is configured by unitizing.
  • the power supply line 9 includes a line 9 a connected to the motor 31, a voltage converter 32 branched from the line 9 a, and extends from the voltage converter 32 to the outside of the compressor 3. 4 is connected to the line 9c.
  • the branch line 23 includes a line 23 a branched from the line 9 c on the downstream side of the voltage converter 32 and a line 23 b extending to the outside of the compressor 3.
  • the voltage of the branch line 23 is a voltage after the voltage is adjusted by the voltage converter 32.
  • the housing 30 may be provided with a connector 33 connected to the line 23a, and an electric wire of an electrical device may be connected to the connector 33.
  • a cryogenic refrigerator system 300 as shown in FIG. 6 may be adopted.
  • the branch line 23 branches on the upstream side of the motor 31 and the voltage converter 32, that is, the line 9a. More specifically, the line 23c of the branch line 23 branches in the compressor 3 on the upstream side of the portion of the line 9a to which the line 9b is connected.
  • the branch line is branched from the power supply line inside the compressor.
  • a branch point where the branch line is branched from the power supply line includes a structure with low mechanical strength such as a connector or solder joint. According to this configuration, since the branch line is branched from the power supply line inside the compressor, an effect of suppressing a failure due to an external load that occurs when an electric device is connected or removed can be obtained.

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Abstract

超伝導マグネット装置は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、冷媒ガスを膨張させて寒冷を発生させる冷凍機と、冷凍機によって冷却される超伝導コイルと、超伝導コイルを収容する真空容器と、超伝導コイルに接続され、真空容器の外部に配置されたコイル用電極と、コイル用電極を加熱するヒータと、を備える。

Description

超伝導マグネット装置及び極低温冷凍機システム
　本発明は、超伝導マグネット装置及び極低温冷凍機システムに関する。
　従来から、極低温冷凍機を備えた超伝導磁石がある（例えば特許文献１参照）。超伝導磁石では、極低温冷凍機によってコイルを冷却し、超伝導状態となったコイルに電流を流して、磁場を発生させている。超伝導磁石では真空容器の内部にコイルが配置され、このコイルに電流を流すための電極は、真空容器の外部に配置されている。
特開２０１１－１６５８８７号公報
　超伝導状態で使用されるコイルに接続されて、電流が流れる電流ライン及び電極の材質は、通常、電気伝導度の高い材料が使用される。電気伝導度の高い材質は、一般的に、熱伝導率も高いため、真空容器の内部のコイルが冷却されると、コイルに接続され真空容器の外部に配置された電極も冷却されることになる。室温状態に配置された電極が冷却されると、空気中の水分が電極によって冷却されて結露したり、氷結して電極に固着したりするおそれがある。
　本発明は、簡素な構成で確実に電極周りの結露又は氷結を抑制することが可能な超伝導マグネット装置及び極低温冷凍機システムを提供することを目的とする。
　本発明の超伝導マグネット装置は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、冷媒ガスを膨張させて寒冷を発生させる冷凍機と、冷凍機によって冷却される超伝導コイルと、超伝導コイルを収容する真空容器と、超伝導コイルに接続され、真空容器の外部に配置されたコイル用電極と、コイル用電極を加熱するヒータと、を備える。
　このような超伝導マグネット装置では、ヒータを備えているので、真空容器の外部に配置されたコイル用電極周りの結露又は氷結を抑制することができる。具体的には、ヒータによってコイル用電極を加熱して、コイル用電極の温度を一定の温度以上に維持することができる。その結果、コイル用電極周りの空気の冷却が抑制されて、結露又は氷結が抑制される。
　また、超伝導マグネット装置は、圧縮機と冷凍機とを接続し、圧縮機から冷凍機に電力を供給する給電ラインと、給電ラインから分岐されてヒータに電力を供給する分岐ラインと、を更に備えてよい。この超伝導マグネット装置では、圧縮機から冷凍機に電力を供給する給電ラインを備え、ヒータに電力を供給する分岐ラインが給電ラインから分岐されている。これにより、冷凍機に電力が供給される場合に、分岐ラインからヒータに電力を供給して作動させることができる。そのため、冷凍機の作動に同期させて、ヒータを適切なタイミングで作動させることができる。その結果、ヒータの作動スイッチのつけ忘れ、消し忘れを防止して、コイル用電極周りの結露又は氷結を確実に抑制することができる。また、給電ラインから分岐ラインを分岐させる構成であるので、専用の制御回路を設ける必要がなく、簡素な構成で確実にコイル用電極周りの結露又は氷結を抑制することができる。
　また、給電ラインから分岐ラインが分岐される分岐部は、圧縮機と冷凍機との間において、冷凍機に近い側に設けられている構成でもよい。これにより、分岐部が冷凍機に近い側に配置されるので、分岐部からコイル用電極まで延びる分岐ラインの長さを比較的短くすることができる。そのため、超伝導マグネット装置における配線を簡素にすることができる。
　また、給電ラインから分岐ラインが分岐される分岐部は、給電ラインに対して、分岐ラインを着脱可能に接続するコネクタユニットを含み、コネクタユニットは、給電ライン側のメス型コネクタと、分岐ライン側であり、メス型コネクタに接続されるオス型コネクタとを有する構成でもよい。このように、電源に近い方である上流側にメス型コネクタを配置することで、分岐ラインが接続されていない場合に、給電ライン側で端子が外部に露出されないようにすることができる。給電ラインに接続された端子が、外部に露出されていると、端子同士が導通されて不具合を生じるおそれがある。
　また、ヒータは、シート状を成し、複数のコイル用電極にそれぞれシート状のヒータが固定されている構成でもよい。これにより、コイル用電極にシート状のヒータを固定して、コイル用電極を加熱すると共に、シート状のヒータによりコイル用電極を覆うことで、コイル用電極と周辺の空気との接触を抑制することができ、コイル用電極周りの結露又は氷結を確実に抑制することができる。
　また、本発明の極低温冷凍機システムは、冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、冷媒ガスを膨張させて寒冷を発生させる冷凍機と、圧縮機と冷凍機とを接続し、圧縮機から冷凍機に電力を供給する給電ラインと、給電ラインから分岐されて電気機器に電力を供給する分岐ラインとを備える。
　この構成の極低温冷凍機システムによれば、圧縮機から冷凍機に電力を供給する給電ラインを備え、電気機器に電力を供給する分岐ラインが給電ラインから分岐されている。これにより、冷凍機に電力が供給される場合に、分岐ラインから電気機器に電力を供給して作動させることができる。そのため、冷凍機を作動させる場合には、冷凍機に同期させて、電気機器を適切なタイミングで作動させることができる。例えば、電気機器の作動スイッチのつけ忘れ、消し忘れを防止することができる。
　また、本発明の極低温冷凍機システムは、冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、冷媒ガスを膨張させて寒冷を発生させる冷凍機と、冷凍機に電力を供給する給電ラインと、圧縮機の内部において給電ラインから分岐されて電気機器に電力を供給する分岐ラインと、を備える。
　この構成の極低温冷凍機システムによれば、圧縮機から冷凍機に電力を供給する給電ラインを備え、電気機器に電力を供給する分岐ラインが給電ラインから分岐されている。これにより、冷凍機に電力が供給される場合に、分岐ラインから電気機器に電力を供給して作動させることができる。そのため、冷凍機を作動させる場合には、冷凍機に同期させて、電気機器を適切なタイミングで作動させることができる。例えば、電気機器の作動スイッチのつけ忘れ、消し忘れを防止することができる。また、分岐ラインが給電ラインから分岐される分岐点は、コネクタやはんだ接合のような機械強度が弱い構造を含む。この構成によれば、分岐ラインは、圧縮機の内部において給電ラインから分岐しているため、電気機器の接続時または取り外し時等に生じる外部負荷による故障を抑制できるという効果が得られる。
　本発明によれば、簡素な構成で確実に、コイル用電極周りの結露又は氷結を抑制することができる超伝導マグネット装置及び極低温冷凍機システムを提供することができる。
一実施形態に係る超伝導マグネット装置を示すブロック構成図である。 超伝導マグネット装置を示す概略断面図である。 コイル用電極を示す斜視図である。 シート状のヒータが巻き付けられた状態のコイル用電極を示す側面図である。 変形例に係る超伝導マグネット装置を示すブロック構成図である。 変形例に係る超伝導マグネット装置を示すブロック構成図である。
　以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　図１に示される第１実施形態の超伝導マグネット装置２は、超伝導コイル５と、クライオスタット６と、超伝導コイル５を冷却する極低温冷凍機システム１００と、を備える。極低温冷凍機システム１００は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機３と、圧縮機３で圧縮された冷媒ガスを膨張させる冷凍機（膨張器ともいう。）４と、を含む。また、極低温冷凍機システム１００は、後述の給電ライン９及び分岐ライン２３を含む。冷凍機４としては、例えばギフォード・マクマホン式冷凍機（以下、「GM冷凍機」という。）を用いることができる。なお、冷凍機は、ＧＭ冷凍機以外のものでもよく、例えば、スターリング冷凍機、パルス管冷凍機、ソルベイ冷凍機、ヴィルミエ冷凍機等といったその他の冷凍機でもよい。冷媒ガスは、例えば、ヘリウムガスである。圧縮機３は、冷媒ガスを圧縮するためのモータ（不図示）を備える。圧縮機３のモータは、電源部７から電力が供給されて駆動され、冷媒ガスを圧縮する。なお、圧縮機３とは、モータ、回路、配線、その他構成部品等を筐体に収容することでユニット化したものである。なお、圧縮機３の内部構成の一例は、図５及び図６を参照して後述する。
　圧縮機３では、冷媒ガスの圧縮に伴う発熱を図示しない冷却機構により冷却する。冷却機構は、例えば水冷式や空冷式の熱交換器である。そのため、圧縮機３の配置は冷却機構を配置できる場所に限られる。一方、冷凍機４は、冷却対象物（超伝導コイル５）と熱的に接続させる必要があるため、冷却対象物の近傍に配置されることがある。従って、圧縮機３と冷凍機４はある程度離れて配置されることがある。
　圧縮された冷媒ガスは、圧縮機３吐出口から循環経路８を通り、冷凍機４に供給される。冷凍機４で膨張した冷媒ガスは、循環経路８を通り、圧縮機３の吸気口に排出される。循環経路８は、圧縮機３と冷凍機４との間で、冷媒ガスを循環させる配管経路を含む。
　冷凍機４は、圧縮機３で圧縮された冷媒ガスを受け入れるシリンダ４ａを有する。シリンダ４ａと圧縮機３との間には、ロータリバルブなどの切替えバルブが設けられている。切り替えバルブが駆動されて、シリンダ４ａが圧縮機３の吐出口と接続されると、圧縮機３の吐出口からシリンダ４ａに高圧の冷媒ガスが供給される。更に、切り替えバルブが駆動されて、シリンダ４ａが圧縮機３の吸気口と接続されると、シリンダ４ａ内で膨張した冷媒ガスが圧縮機３の吸気口に排出される。このような切り替えバルブやそれを駆動するモータは、クライオスタット６の容器外壁に取り付けられてもよい。
　シリンダ４ａは、クライオスタット６の内部に配置されている。シリンダ４ａは、先端に冷媒ガスを膨張させる膨張空間を有する。冷凍機４がGM冷凍機の場合には、ディスプレーサの移動により膨張空間の大きさが変化される。このディスプレーサの移動と切り替えバルブのタイミングを同期させることで、膨張空間内の冷媒ガスが断熱膨張し、寒冷を発生する。シリンダ４ａの先端外周には、膨張空間内で発生した寒冷を超伝導コイル５に伝える冷却ステージが設けられる。
　圧縮機３と冷凍機４は同時に運転されるものであり、通常の運用では、それぞれが単独で運転されることはない。そのため、冷凍機４の切り替えバルブやディスプレーサを駆動するために、専用の給電ラインが設けられていないことが多い。そのため、超伝導マグネット装置２は、圧縮機３と冷凍機４とを電気的に接続する給電ライン９を備えている。電源部７から出力された電力は、圧縮機３を経由し、給電ライン９を介して、冷凍機４に供給される。冷凍機４に供給された電力は、切り替えバルブやディスプレーサの駆動に利用される。
　図２に示されるように、超伝導マグネット装置２は、中心軸線Ｃ上に配置された２個の超伝導コイル５，５を有する。これらの超伝導コイル５，５は、真空容器を含むクライオスタット６に収容されている。
　超伝導マグネット装置２は、更に、ヨーク１０と、一対のポール１１とを備えるものでもよい。ヨーク１０は、中空の円盤型ブロックであり、その内部にクライオスタット６が配置される。
　クライオスタット６は、円環状の中空部を有し、この中空部に超伝導コイル５が収容されている。クライオスタット６の内部には、超伝導コイル５を支持する円環状のコイル支持部材１２と、このコイル支持部材１２を支持する棒状の支持部材１３とが配置されている。円環状のコイル支持部材１２は、一対の超伝導コイル５を支持する枠体である。棒状の支持部材１３は、超伝導コイル５の中心軸線Ｃ方向に沿って延在し、コイル支持部材１２を挟んで両側に配置されている。棒状の支持部材１３は、超伝導コイル５の周方向に複数配置されている。
　一対のポール１１は、クライオスタット６の空芯部位（超伝導コイルの空芯部位）に、配置されてもよい。例えば一対のポール１１は、中心軸線Ｃが延在する方向において、対向して配置されている。
　更に、超伝導マグネット装置２は、超伝導コイルに接続された電流導入ライン１４と、電流導入ライン１４に接続された一対のコイル用電極１５と、を有する。電流導入ライン１４は、クライオスタット６を貫通し、超伝導コイル５とコイル用電極１５とを電気的に接続している。
　コイル用電極１５は、クライオスタット６の外部であり、かつ、ヨーク１０の外部に配置されている。コイル用電極１５は、例えばクライオスタット６の外面６ａ（図３参照）に配置されている。このようにして、コイル用電極１５は、クライオスタット６と絶縁された状態でクライオスタット６の外壁に固定される。なお、コイル用電極１５は、ヨーク１０に固定されてもよい。
　図３は、一対のコイル用電極を示す斜視図である。図３に示されるように、コイル用電極１５は、例えば銅などの導電体であり、板状を成し、所定の長さを有する。
　コイル用電極１５の基端側１５ａは、電流導入ライン１４に接続され、コイル用電極１５の先端側１５ｂは、コイル用給電ケーブル１６（図１参照）に接続される。コイル用給電ケーブル１６は、図１に示されるように、コイル用電源部１７に電気的に接続されている。
　図３に示されるように、一対のコイル用電極１５は、導電体の板厚方向に対向して配置されている。一対のコイル用電極１５の基端側１５ａ同士は接近して配置され、一対のコイル用電極１５の先端側１５ｂ同士は離間して配置されている。基端側１５ａ同士の間隔よりも先端側１５ｂ同士の間隔の方が大きくなっている。
　電流導入ライン１４は、クライオスタット６を構成する真空容器を貫通し、クライオスタット６の外面側に導出されて、一対のコイル用電極１５の基端側１５ａに接続されている。一対のコイル用電極１５の基端側１５ａは、電流導入ライン１４を通過させる碍子１８を介して、クライオスタット６の外面６ａに支持されている。碍子１８の一端側にはフランジ１９が連結され、このフランジ１９がクライオスタット６にボルト固定されている。
　また、コイル用電極１５の中間部１５ｃは、電極支持部材２０によって、クライオスタット６の外面６ａに固定されている。図３に示されるように、コイル用給電ケーブル１６に接続されない中間部１５ｃから基端側１５ａにかけて、絶縁材のカバー１５ｄで覆ってもよい。電極支持部材２０は、例えばＬ字状の支持金具２１と、絶縁性を有する樹脂製の支持板２２とを含んでいる。支持金具２１は、クライオスタット６の外面６ａにネジ止めされている。同様に、支持板２２の一端側は、支持金具２１にネジ止めされ、支持板２２の他端側は、コイル用電極１５の中間部１５ｃに対してネジ止めされている。これにより、一対のコイル用電極１５は、クライオスタット６の外面６ａに対して絶縁されており、かつ所定の間隔を空けて支持されている。なお、一対のコイル用電極１５は、ヨーク１０の外面に支持されていてもよい。
　ここで、超伝導マグネット装置２は、図１及び図４に示されるように、給電ライン９から分岐された分岐ライン２３と、コイル用電極１５を加熱するヒータ２４とを有する。
　分岐ライン２３は、給電ライン９とヒータ２４と接続し、ヒータ２４に電力を供給する電線ケーブルである。給電ライン９から分岐される分岐部には、コネクタユニット２５が設けられている。コネクタユニット２５は、電源部７側（上流側）である給電ライン９に接続されたメス型コネクタ２５ａと、ヒータ２４側（下流側）である分岐ライン２３に接続されたオス型コネクタ２５ｂとを有する。オス型コネクタ２５ｂにはピン部材が設けられ、メス型コネクタ２５ａには、オス型コネクタ２５ｂのピン部材が挿入される凹部が設けられている。オス型コネクタ２５ｂのピンが、メス型コネクタ２５ａの凹部に挿入されて、オス型コネクタ２５ｂとメス型コネクタ２５ａとが接続されて、給電ライン９と分岐ライン２３とが電気的に接続される。
　また、分岐部であるメス型コネクタ２５ａは、給電ライン９において、圧縮機３よりも冷凍機４に近い側に設けられている。分岐部が圧縮機３よりも冷凍機４に近い方に設けられているので、給電ライン９との分岐部からコイル用電極１５までの長さ（分岐ライン２３の長さ）を短くすることができる。分岐ライン２３の長さを短くすることで、超伝導マグネット装置２周辺の配線を簡素化することができる。
　ヒータ２４は、例えばシート状を成すヒータである。ヒータ２４の発熱部である電熱線は、シート状の外装部材によって覆われている。ヒータ２４としては、例えばラバーヒータ（坂口電熱社製）を用いることができる。ヒータ２４は、圧縮機３から給電ライン９及び分岐ライン２３を介して電力が供給されて発熱する。ヒータ２４の発熱量は、例えば５Ｗ程度である。ヒータ２４として、赤外線ヒータなど輻射式のヒータを用いてもよい。
　ヒータ２４は、図４に示されるように、コイル用電極１５の先端側１５ｂに巻き付けられて、コイル用電極１５の外面を覆っている。ヒータ２４は、例えば接着剤を用いて、コイル用電極１５に接着されている。ヒータ２４は、例えば、帯状の締結部材を用いて、コイル用電極１５に固定されていてもよい。ヒータ２４は、例えば固いプレートとコイル用電極１５との間に挟み込まれた状態で、ボルト等により機械的に締結されていてもよい。ヒータ２４の表面は、シリコンラバーなどの絶縁体で覆われてもよい。
　また、ヒータ２４は、コイル用電極１５の外面の一部分のみを覆うように配置されていてもよく、コイル用電極１５の外面の全てを覆うように配置されていてもよい。また、コイル用電極１５の外面のうち、ヒータ２４によって覆われていない領域は、例えば、断熱材や保温材によって覆われていてもよい。
　次に超伝導マグネット装置２の動作について説明する。
　まず、電源部７から圧縮機３に電力が供給される。また、これに伴い、圧縮機３から給電ライン９を介して冷凍機４に電力が供給されると共に、給電ライン９から分岐された分岐ライン２３を介してヒータ２４に電力が供給される。
　圧縮機３に電力が供給されて、圧縮機３のモータが駆動され、冷媒ガスが圧縮される。圧縮機３で圧縮された冷媒ガスは、循環経路８を通り冷凍機４に供給される。また、冷凍機４に電力が供給されて冷凍機４のモータが駆動される。冷凍機４は、シリンダ４ａ内で冷媒ガスを膨張させて寒冷を発生させ超伝導コイル５を冷却する。超伝導コイル５は、例えば４．２Ｋに冷却される。
　冷凍機４に電力が供給されるのと同期して、ヒータ２４に電力が供給されて、ヒータ２４が発熱する。ヒータ２４による熱は一対のコイル用電極１５に伝熱される。一対のコイル用電極１５の外表面の温度は、例えば１５℃～４０℃に維持される。
　超伝導コイル５が冷却されて超伝導転移した後に、コイル用電源部１７から超伝導コイル５に大電流が供給されて、超伝導マグネット装置２は強磁場を発生させる。
　このような超伝導マグネット装置２は、ヒータ２４によって一対のコイル用電極１５を加熱して、コイル用電極１５を所定の温度に維持できる。これにより、コイル用電極１５周りの空気の冷却が抑制されて、結露又は氷結が抑制される。
　また、ヒータ２４はシート状を成し、シート状のヒータ２４がコイル用電極１５に巻き付けられているので、コイル用電極１５を加熱すると共に、コイル用電極１５と周辺の空気との接触を抑制することができ、確実に結露又は氷結を抑制することができる。
　この超伝導マグネット装置２では、冷凍機４に電力が供給される場合に、給電ライン９から分岐された分岐ライン２３を介してヒータ２４に電力が供給される。そのため、冷凍機４の作動と同期させて適切なタイミングでヒータ２４を作動させることができる。また、作動スイッチのつけ忘れのおそれがなく、確実にヒータ２４を作動させて、コイル用電極１５周りの結露又は氷結を抑制することができる。
　また、冷凍機４の作動を停止させる際に、冷凍機４への電力の供給を停止した場合には、ヒータ２４への電力の供給も停止される。これにより、ヒータ２４の消し忘れを防止することができ、ヒータ２４の消し忘れによる電熱線の焼切れなどの不具合が生じるおそれがない。
　また、超伝導マグネット装置２では、給電ライン９から分岐ライン２３を分岐させる構成であり、ヒータ２４の作動を制御する専用の制御回路を設ける必要がないので、簡素な構成で確実にコイル用電極１５周りの結露又は氷結を抑制することができる。
　また、給電ライン９と分岐ライン２３との分岐部は、給電ライン９に対して分岐ライン２３を着脱可能に接続するコネクタユニット２５を含み、コネクタユニット２５は、給電ライン９側のメス型コネクタ２５ａと、分岐ライン２３側であり、メス型コネクタ２５ａに接続されるオス型コネクタ２５ｂとを有する。これにより、ヒータ２４を交換する場合には、分岐ライン２３と共に容易に取外し、取付を行うことができる。また、電源部７側にメス型コネクタ２５ａが配置されているので、分岐ライン２３が接続されていない状態において、給電ライン９側で端子が露出されるおそれがない。給電ライン９側の端子が、外部に露出されていると、端子同士が導通されて不具合を生じるおそれがある。
　次に第２実施形態に係る超伝導マグネット装置について説明する。第２実施形態の超伝導マグネット装置が、第１実施形態の超伝導マグネット装置２と違う点は、ヒータ２４に代えて、送風機（不図示）を備える点である。送風機は、例えばファン（又はブロア）であり、コイル用電極１５に対して送風するものである。一対のコイル用電極１５に対して、それぞれ送風機が設けられていてもよく、共通の送風機を用いて一対のコイル用電極１５に空気を送風してもよい。
　送風機には、分岐ライン２３が接続されている。圧縮機３から給電ライン９を介して冷凍機４に電力が供給されると共に、分岐ライン２３を介して送風機に電力が供給される。これにより、送風機が作動して、一対のコイル用電極１５に対して空気が送風される。
　このように、コイル用電極１５に対して送風することで、コイル用電極１５と周辺空気との間の熱交換により、周辺空気が冷却される前に周辺空気をコイル用電極１５から遠ざけることができ、コイル用電極１５の周辺空気を常に室温付近に維持することができる。そのため、コイル用電極１５の冷却が抑制されて、結露又は氷結が抑制される。
　本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。
　上記の実施形態では、超伝導マグネット装置２について説明しているが、極低温冷凍機システムは、荷電粒子を加速する超伝導サイクロトロン（加速器）や、荷電粒子を偏向する偏向電磁石などに適用することができる。荷電粒子としては、陽子、重粒子（重イオン）、電子などが挙げられる。
　また、上記実施形態では、シート状のヒータをコイル用電極に巻き付けて使用しているが、ヒータはシート状のものに限定されず、板状、棒状、ブロック状、筒状などその他の形状のヒータでもよい。また、ヒータとしてセラミックヒータ、金属ヒータを用いてよい。また、ヒータを電極に接触させて使用してもよく、ヒータを電極から離れた位置に配置してもよい。
　また、上記実施形態では、一対のコイル用電極１５に対して、ヒータ２４をそれぞれ設けているが、一対のコイル用電極１５に対して１つのヒータ２４を備える構成でもよい。例えば、伝熱部材を介して一対のコイル用電極１５を加熱してもよい。また、１つのコイル用電極１５に対して複数のヒータ２４を設ける構成でもよい。
　また、上記実施形態では、分岐ライン２３を介して、ヒータ２４又は送風機に電力を供給しているが、その他の電気機器を分岐ライン２３に接続されて、冷凍機４の作動に同期させて電気機器を作動させてもよい。ヒータ２４又は送風機以外の電気機器としては、モータ、センサなどが挙げられる。
　また、上記実施形態では、給電ライン９から分岐ライン２３が分岐される分岐部を、圧縮機３と冷凍機４との間で、冷凍機４に近い方に配置しているが、分岐部は圧縮機３と冷凍機４との中間の位置に配置されていてもよく、圧縮機３に近い方に配置してもよい。
　また、上記実施形態では、電流の流れ方向において上流側にメス型コネクタ２５ａを設け、下流側にオス型コネクタ２５ｂを設けているが、上流側にオス型コネクタ２５ｂを設け、下流側にメス型コネクタ２５ａを設ける構成でもよい。
　また、上記実施形態では、分岐ライン２３は、着脱可能なコネクタユニット２５を介して、給電ライン９に対して着脱可能な構成となっているが、分岐ライン２３は給電ライン９に対して常時接続されたままの状態であり着脱できないものでもよい。
　例えば、図５に示すように、分岐ライン２３は、圧縮機３の内部において給電ライン９から分岐されていてもよい。すなわち、図５に示す極低温冷凍機システム２００は、圧縮機３と、冷凍機４と、冷凍機４に電力を供給する給電ライン９と、圧縮機３の内部において給電ライン９から分岐されて電気機器に電力を供給する分岐ライン２３と、を備えてよい。
　圧縮機３は、圧縮機の駆動部として機能するモータ３１と、電圧の降圧機能を有する電圧変換器３２と、その他の図示されない回路や構成部品と、を備え、これらを筐体３０に収容してユニット化することによって構成されている。圧縮機３の内部では、給電ライン９は、モータ３１と接続されるライン９ａと、当該ライン９ａから分岐して電圧変換器３２と、電圧変換器３２から圧縮機３の外部まで延びて冷凍機４と接続されるライン９ｃと、を備えている。また、分岐ライン２３は、電圧変換器３２の下流側でライン９ｃから分岐するライン２３ａと、圧縮機３の外部へ延びるライン２３ｂと、を備えている。このように、分岐ライン２３は、電圧変換器３２の下流側のライン９ｃで分岐しているため、分岐ライン２３の電圧は、電圧変換器３２で電圧が調整された後の電圧となる。なお、筐体３０にはライン２３ａと接続されたコネクタ３３が設けられ、当該コネクタ３３に電気機器の電線が接続されてもよい。
　また、図６に示すような極低温冷凍機システム３００を採用してもよい。極低温冷凍機システム３００では、分岐ライン２３は、モータ３１及び電圧変換器３２の上流側、すなわちライン９ａで分岐している。より具体的には、分岐ライン２３のライン２３ｃは、圧縮機３の内部にて、ライン９ａのうち、ライン９ｂが接続される部分よりも上流側で分岐している。
　上述のような極低温冷凍機システム２００，３００のでは、分岐ラインは、圧縮機の内部において給電ラインから分岐している。分岐ラインが給電ラインから分岐される分岐点は、コネクタやはんだ接合のような機械強度が弱い構造を含む。この構成によれば、分岐ラインは、圧縮機の内部において給電ラインから分岐しているため、電気機器の接続時または取り外し時等に生じる外部負荷による故障を抑制できるという効果が得られる。
　２…超伝導マグネット装置、３…圧縮機、４…冷凍機、５…超伝導コイル、６…クライオスタット（真空容器）、７…電源部、９…給電ライン、１５…一対のコイル用電極、２３…分岐ライン、２４…ヒータ、２５…コネクタユニット、２５ａ…メス型コネクタ、２５ｂ…オス型コネクタ、１００，２００，３００…極低温冷凍機システム。

Claims (7)

  1. 　冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、
    　前記冷媒ガスを膨張させて寒冷を発生させる冷凍機と、
    　前記冷凍機によって冷却される超伝導コイルと、
    　前記超伝導コイルを収容する真空容器と、
    　前記超伝導コイルに接続され、前記真空容器の外部に配置されたコイル用電極と、
    　前記コイル用電極を加熱するヒータと、を備える超伝導マグネット装置。
  2. 　前記圧縮機と前記冷凍機とを接続し、前記圧縮機から前記冷凍機に電力を供給する給電ラインと、
    　前記給電ラインから分岐されて前記ヒータに電力を供給する分岐ラインと、を更に備える、請求項１に記載の超伝導マグネット装置。
  3. 　前記給電ラインから前記分岐ラインが分岐される分岐部は、前記圧縮機と前記冷凍機との間において、前記冷凍機に近い側に設けられている請求項２に記載の超伝導マグネット装置。
  4. 　前記給電ラインから前記分岐ラインが分岐される分岐部は、前記給電ラインに対して、前記分岐ラインを着脱可能に接続するコネクタユニットを含み、
    　前記コネクタユニットは、前記給電ライン側のメス型コネクタと、前記分岐ライン側であり、前記メス型コネクタに接続されるオス型コネクタとを有する請求項２又は３に記載の超伝導マグネット装置。
  5. 　前記ヒータは、シート状を成し、
    　複数の前記コイル用電極にそれぞれ前記シート状のヒータが固定されている請求項１～４の何れか一項に記載の超伝導マグネット装置。
  6. 　冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、
    　前記冷媒ガスを膨張させて寒冷を発生させる冷凍機と、
    　前記圧縮機と前記冷凍機とを接続し、前記圧縮機から前記冷凍機に電力を供給する給電ラインと、
    　前記給電ラインから分岐されて電気機器に電力を供給する分岐ラインと、を備える極低温冷凍機システム。
  7. 　冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、
    　前記冷媒ガスを膨張させて寒冷を発生させる冷凍機と、
    　前記冷凍機に電力を供給する給電ラインと、
    　前記圧縮機の内部において前記給電ラインから分岐されて電気機器に電力を供給する分岐ラインと、を備える極低温冷凍機システム。
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