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Die vorliegende Erfindung betrifft eine supraleitende Vorrichtung und ein Verfahren
zu ihrem Betrieb oder insbesondere eine supraleitende Vorrichtung mit einem
Not-Gasauslaßstutzen zum als Notmaßnahme erfolgenden Abführen des in einem Cryostat im Moment
des Quenchens gebildeten Gases.
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Wenn eine supraleitende Vorrichtung in der Art einer Vorrichtung mit einem
supraleitenden Magnet betrieben wird, kann der supraleitende Magnet selbst durch die darin
gespeicherte elektromagnetische Energie im Moment des Übergangs in den normal leitenden
Zustand, d. h. während des Quenchens, durchbrennen.
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Im allgemeinen ist zum Vermeiden dieses Durchbrennens ein
Energieverbraucher, d. h. ein Schutzwiderstand (oder eine Schutzdiode), parallel zum supraleitenden
Magnet geschaltet, so daß die im supraleitenden Magnet gespeicherte Energie im Widerstand
als Wärme verbraucht wird, und das im Cryostat gebildete Gas wird gleichzeitig als
Notmaßnahme durch einen am Cryostat befestigten Not-Gasauslaßstutzen aus diesem
abgeführt.
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In Fig. 11 ist die allgemeine Konfiguration einer Vorrichtung mit einem
supraleitenden Magnet bei der allgemeinen Verwendung dargestellt. Diese Vorrichtung mit einem
supraleitenden Magnet weist einen Cryostat 1 auf, in dem ein Kühlmittel mit einer sehr
tiefen Temperatur, d. h. flüssiges Helium 7, luftdicht aufgenommen ist, und sie weist
weiterhin einen darin installierten supraleitenden Magnet 2 auf.
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Der supraleitende Magnet 2 ist über eine Zuführungsleitung 3 an eine
Leistungsversorgung 4 angeschlossen. Ein Trenner 5 und ein Schutzwiderstand 6 sind zwischen die
Leistungsversorgung 4 und den supraleitenden Magnet 2 eingefügt. Der supraleitende
Magnet 2 im Cryostat 1 wird durch das Kühlmittel flüssiges Helium 7 gekühlt, um einen
zufriedenstellenden Wärmeaustausch zu gewährleisten.
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Eine Strahlungsabschirmplatte 10 ist in dem Raum zwischen der Oberfläche des
flüssigen Heliums im Cryostat und dem Flansch 9 oberhalb des Cryostats befestigt, um ein
Durchdringen von Wärme durch Strahlung und Konvektion von der Seite des oberen
Flansches 9 her zu verhindern. Weiterhin sind am oberen Flansch 9 eine
Wiedergewinnungsöffnung 11 zum Wiedergewinnen des verdampften Heliumgases bei einem
Gleichgewichtsbetrieb und ein Not-Gasauslaßstutzen 12 zum Abgeben einer großen Menge verdampften
Heliumgases im Moment des Quenchens des supraleitenden Magnets 2 befestigt.
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Der mit der Bezugszahl 13 bezeichnete auf dem Weg zum Not-Gasauslaßstutzen 12
befestigte Bestandteil ist ein Notventil (Sicherheitsventil), das so aufgebaut ist, daß es sich
bei einem Notfall öffnet (im Moment des Quenchens). Wenngleich in der betrachteten
Zeichnung dargestellt ist, daß eine Entlüftungsöffnung 14 des Not-Gasauslaßstutzens dafür
ausgelegt ist, sich in der Nähe des Cryostats zu öffnen, ist die Entlüftungsöffnung 14
normalerweise so befestigt, daß das Gas in einer Entfernung von mehr als zehn bis zu einigen
zehn Metern nach außen hin abgeführt wird.
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Bei einer in der oben beschriebenen Weise aufgebauten Vorrichtung mit einem
supraleitenden Magnet sei der Betrieb einer Magnetvorrichtung mit einem zentral erzeugten
Magnetfeld von 6 T, einer Außenabmessung von 1,5 m und einer Höhe von etwa 1 m
angenommen. Der Cryostat hat einen Innendurchmesser von etwa 2 m und eine Höhe von etwa
4 m, und es sind darin etwa 5 Kubikmeter flüssiges Helium gespeichert.
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Helium verdampft natürlich unter Gleichgewichts-Betriebsbedingungen. Die Menge
des unter Gleichgewichts-Betriebsbedingungen verdampften Heliums ist jedoch bei der
supraleitenden Magnetvorrichtung der obenerwähnten Kapazität nicht sehr groß, und es
wird davon ausgegangen, daß sie hinsichtlich des flüssigen Heliums etwa 100 Liter pro
Stunde beträgt. Die Verdampfungsmenge beträgt hinsichtlich des Gases etwa 80000 Liter
pro Stunde. Ein solcher Betrag kann in ausreichendem Maße durch den
Not-Gasauslaßstutzen 12 mit einem Durchmesser von etwa 10 cm wiedergewonnen werden.
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In der Zusammenfassung des japanischen Patents JP 2 203 573, wo eine supraleitende
Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer
supraleitenden Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4 beschrieben sind, ist
ein Cryostat offenbart, bei dem die Konvektion eines Fluidgases mit einer sehr tiefen
Temperatur durch Einfügen eines Leiters verhindert ist, indem ein einem supraleitenden Magnet
Strom zuführender Leiter in einen Notauslaßstutzen eingeführt ist, wobei das Eindringen
von Wärme in ein Fluidgefäß mit einer sehr tiefen Temperatur verringert ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine supraleitende
Vorrichtung vorzusehen, bei der durch Einführen einer einfachen Einrichtung in die supraleitende
Vorrichtung selbst dann, wenn durch das Quenchen eine große Menge kalten Heliumgases
gebildet wird, verhindert werden kann, daß ein Notauslaßstutzen in Schwingungen versetzt
und verformt wird.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum
Betrieb der vorhergehend erwähnten supraleitenden Einrichtung vorzusehen.
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Gemäß einer ersten Erscheinungsform sieht die vorliegende Erfindung folgendes vor:
eine supraleitende Vorrichtung mit einem supraleitenden Magnet, der in einem Cryostat
enthalten ist und in einem Kühlmittel mit sehr tiefer Temperatur betrieben wird, einem an
den Cryostat angeschlossenen Not-Gasauslaßstutzen zum Abführen des sich im Moment
des Quenchens im Cryostat bildenden Gases an die Umgebung sowie einem Notventil, das
so ausgelegt ist, daß es im Moment des Quenchens öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß das
Notventil auf dem Weg zu dem Not-Gasauslaßstutzen angeordnet ist und in dem
Not-Gasauslaßstutzen eine Gas-Heizeinheit zum Erwärmen des Gases angeordnet ist.
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Gemäß einer zweiten Erscheinungsform sieht die vorliegende Erfindung folgendes
vor: ein Verfahren zum Betrieb einer supraleitenden Vorrichtung, die einen supraleitenden
Magnet, der in einem Cryostat enthalten ist und in einem Kühlmittel mit sehr tiefer
Temperatur betrieben wird, einen an den Cryostat angeschlossenen Not-Gasauslaßstutzen zum
Abführen des sich in dem Cryostat im Moment des Quenchens bildenden Gases an die
Umgebung sowie ein Notventil aufweist, das so ausgelegt ist, daß es sich im Moment des
Quenchens öffnet, wobei das im Cryostat gebildete Gas durch Öffnen des Notventils im
Moment des Quenchens durch den Not-Gasauslaßstutzen an die Umgebung abgegeben
wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Notventil auf dem Weg zu dem
Not-Gasauslaßstutzen angeordnet ist und daß das an die Umgebung abgeleitete Gas im Moment des
Quenchens durch eine Gas-Heizeinheit erwärmt wird, die in dem Gasauslaßstutzen zum
Erwärmen des an die Umgebung abgeleiteten Gases vorgesehen ist.
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Bei einer in der oben beschriebenen Weise aufgebauten Vorrichtung mit einem
supraleitenden Magnet wird selbst in einem Notfall, d. h. im Moment des Quenchens, der größere
Teil der im Magnet gespeicherten Energie als Wärme durch einen Widerstand verbraucht,
und die große Menge durch die restliche Energie verdampften Heliumgases wird durch ein
Notventil und einen Not-Gasauslaßstutzen nach außen abgeleitet. Hierdurch wird das
Problem des Durchbrennens des supraleitenden Magnets beseitigt. Sobald der supraleitende
Magnet jedoch gequencht ist, werden, abhängig vom Grad der Energierückgewinnung
durch den Schutzwiderstand, sofort 2 bis 3 Kubikmeter flüssigen Heliums verdampft, und es
tritt während des kurzen Zeitraums einiger Sekunden bis einiger Minuten eine große Menge
kalten Heliumgases durch das Notventil und den Not-Gasauslaßstutzen. Das Notventil und
der Not-Gasauslaßstutzen werden auf diese Weise abrupt thermisch zusammengezogen.
Daher können das Notventil und der Not-Gasauslaßstutzen verformt oder infolge der
Verformung in Schwingungen versetzt werden oder ein lautes Geräusch abgeben.
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Weiterhin wird durch den Wassergehalt der Luft an den äußeren Umfangsteilen des
kalten Not-Gasauslaßstutzens Tau gebildet, was häufig dazu führt, daß Wasser vom Not-
Auslaßstutzensystem tropft. Hierdurch können die unterhalb des Stutzensystems
installierten Geräte beschädigt werden. Es ist wahrscheinlich, daß ein erheblicher Zeit- und
Arbeitsaufwand für die gegen diese Unannehmlichkeiten ergriffenen Schutzmaßnahmen erforderlich
sind.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorhergehend erwähnten Tatsachen
entwickelt, und deren Aufgabe besteht darin, eine supraleitende Vorrichtung dieser Art
sowie ein. Verfahren zu deren Betrieb vorzusehen, wobei selbst dann, wenn im Moment des
Quenchens eine große Menge kalten Heliumgases gebildet wird, eine Verformung oder
Schwingungen des Notauslaßstutzens verhindert werden, ohne daß eine besonders robuste
Konstruktion des Notauslaßstutzens oder eine besonders sperrige Vorrichtung verwendet
würde oder ohne daß eine besondere Energie erforderlich wäre.
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Mit anderen Worten wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Gas-Heizeinheit
zum Erwärmen des in einem Notfall abgegebenen Gases im oder am Not-Gasauslaßstutzen
vorgesehen, um dadurch die vorgegebene Aufgabe zu lösen. Weiterhin wird ein Widerstand
zum Verbrauchen der in einem supraleitenden Magnet gespeicherten Energie im Moment
des Quenchens verwendet. Auf diese Weise wird die vorgegebene Aufgabe gelöst, ohne die
Größe der supraleitenden Vorrichtung zu erhöhen oder ohne daß eine besondere
Energiequelle erforderlich wäre.
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Insbesondere wird bei einer wie oben beschrieben aufgebauten Vorrichtung mit einem
supraleitenden Magnet selbst dann, wenn im Moment des Quenchens eine große Menge des
kalten Gases gebildet wird, das abgegebene Gas erwärmt, so daß die thermische
Kontraktion des Notventils oder des Not-Gasauslaßstutzens infolge des abgegebenen Gases nicht
sehr abrupt ist. Mit anderen Worten ist die thermische Verformung des Notventils und des
Not-Gasauslaßstutzens gering, was zu verringerten Schwingungen infolge der Verformung
führt.
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Die obenerwähnte Wirkung kann weiter durch Anordnen eines Schutzwiderstands als
Heizeinheit innerhalb des Auslaßstutzens erreicht werden, ohne die Größe der
supraleitenden Vorrichtung zu erhöhen oder ohne daß eine besondere Energiequelle erforderlich wäre.
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Wie oben beschrieben wurde, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine
Gas-Heizeinheit zum Erwärmen des in einem Notfall abgegebenen Gases im oder am
Not-Gasauslaßstutzen vorgesehen. Selbst dann, wenn im Moment des Quenchens eine große Menge des
kalten abgegebenen Gases gebildet wird, wird das Gas daher so erwärmt, daß eine schnelle
thermische Kontraktion, d. h. eine thermische Verformung des Notventils oder des Not-
Gasauslaßstutzens, so gering ist, daß es nicht erforderlich ist, einen besonders aufgebauten
robusten Notauslaßstutzen oder eine besonders sperrige Vorrichtung zu verwenden.
Weiterhin kann eine supraleitende Vorrichtung dieser Klasse erhalten werden, die von speziellen
Energieanforderungen frei ist und bei der keine Verformung oder Schwingungen des
Notauslaßstutzens auftreten.
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer supraleitenden Vorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 2 ist ein Längsschnitt einer supraleitenden Vorrichtung gemäß einer anderen
Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 3 ist ein Längsschnitt einer supraleitenden Vorrichtung gemäß einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 4 ist ein Längsschnitt einer supraleitenden Vorrichtung gemäß einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 5 ist ein Längsschnitt einer Heizeinheit, die zusammen mit einer supraleitenden
Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
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Fig. 6 ist eine Ansicht eines entlang einer Linie B-B in Fig. 5 vorgenommenen
Schnitts;
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Fig. 7 ist ein Längsschnitt einer zusammen mit einer supraleitenden Vorrichtung
gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung verwendeten
Heizeinheit;
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Fig. 8 ist eine Ansicht eines entlang einer Linie C-C in Fig. 7 vorgenommenen
Schnitts;
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Fig. 9 ist ein Längsschnitt einer zusammen mit einer supraleitenden Vorrichtung
gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung verwendeten
Heizeinheit;
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Fig. 10 ist eine Ansicht eines entlang einer Linie D-D in Fig. 9 vorgenommenen
Schnitts; und
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Fig. 11 ist ein Längsschnitt einer herkömmlichen supraleitenden Vorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung wird weiter unten mit Bezug auf die dargestellten
Ausführungsformen detailliert erklärt. Fig. 1 ist eine Schnittansicht zur Darstellung der
allgemeinen Konfiguration einer Vorrichtung mit einem supraleitenden Magnet gemäß der
vorliegenden Erfindung. Die Bestandteile oder Einrichtungen, die mit den in Fig. 11
dargestellten aus dem Stand der Technik identisch sind, sind in Fig. 1 jeweils mit den gleichen
Bezugszahlen bezeichnet und werden nicht detailliert beschrieben. Der Unterschied dieser
Ausführungsform gegenüber den herkömmlichen Vorrichtungen besteht darin, daß eine
Heizeinheit 60 oder ein vergleichbarer Heizer an einem tiefer liegenden Punkt als ein
Notventil 13, d. h. in der Nähe eines Cryostats, in einem Not-Gasauslaßstutzen 12 angeordnet
ist.
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In diesem Fall wird eine durch elektrische Leistung aktivierte Wärmequelle, wie ein
Schutzwiderstand 6, als die Heizeinheit 60 verwendet. Eine solche Einheit steht in Kontakt
mit einer Not-Gasauslaßströmung. Weiterhin ist dieser Schutzwiderstand 6 über ein
Stromanschlußstück 17, das vom Not-Gasauslaßstutzen 12 elektrisch isoliert ist, an eine
Leistungszuführung 3 angeschlossen. Weiterhin ist ein Zuführungsdraht 18 vorgesehen.
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Unter normalen Betriebsbedingungen ist bei dieser Konfiguration ein Trenner 5
geschlossen, und der supraleitende Magnet 2 wird durch die Leistungsversorgung 4 erregt.
Wenn des Quenchen aus irgendwelchen Gründen auftritt, wird dies erfaßt, und der Trenner
5 wird geöffnet. Der Strom, der bisher im supraleitenden Magnet geflossen ist, wird zum
Schutzwiderstand 6 umgeleitet und erwärmt diesen. Der supraleitende Magnet 2 beginnt
auch selbst durch einen durch das Quenchen erzeugten Innenwiderstand r Wärme zu
erzeugen. Diese Wärme bewirkt, daß das Kühlmittel flüssiges Helium 7 schnell verdampft,
wodurch der Innendruck des Cryostats 1 erhöht wird.
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Wenn bei dem Vorgang der Innendruck des Cryostats einen bestimmten eingestellten
Druckwert übersteigt, öffnet sich das Notventil 13, und das verdampfte Gas des Kühlmittels
wird über den Not-Gasauslaßstutzen 12 aus einer Entlüftungsöffnung 14 nach außen hin
abgegeben.
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Das verdampfte Gas des Kühlmittels entnimmt dem Schutzwiderstand 6 Wärme, so
daß das bisher kalte Heliumgas bis etwa zur Raumtemperatur erheblich erwärmt wird und
über den Not-Gasauslaßstutzen 12 aus der Entlüftungsöffnung 14 nach außen abgegeben
wird. Nach dem in dieser Weise geschehenden Quenchen wird das verdampfte Gas des
Kühlmittels durch den Schutzwiderstand 6 erwärmt. Auf diese Weise wird verhindert, daß
sich der Not-Gasauslaßstutzen 12 verformt, was andernfalls durch das schnelle Abkühlen
bewirkt werden könnte. Der Not-Gasauslaßstutzen oder dessen Stützelemente brauchen
daher nicht besonders robust aufgebaut zu sein. Weiterhin ist die Arbeit zum Legen des
Not-Gasauslaßstutzens erleichtert, während es gleichzeitig ermöglicht ist, die oben
beschriebenen negativen Wirkungen zu vermeiden.
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Bei der vorhergehend gegebenen Erklärung ist eine Heizeinheit auf der zum Cryostat
hingewandten Seite des Notventils 13 im Auslaßstutzen angeordnet (wobei diese
Anordnung natürlich im Hinblick auf das Verhindern einer thermischen Kontraktion des Notventils
13 vorteilhafter ist). Trotz dieser Erklärung ist die Heizeinheit nicht notwendigerweise so
aufgebaut. Statt dessen kann das Notventil 13 natürlich selbst so aufgebaut sein, daß es als
Heizeinheit wirkt, oder die Heizeinheit (60) kann, wie in Fig. 2 dargestellt ist, im
Not-Gasauslaßstutzen 12 auf der Atmosphärenseite des Notventils 13 aufwärtsgerichtet installiert
sein.
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Falls weiterhin ein Schutzwiderstand oder eine Schutzdiode als eine Heizeinheit
verwendet wird, geschieht das Erwärmen des Schutzwiderstands oder der Schutzdiode
fallweise gleichzeitig mit dem Verdampfen des flüssigen Heliums im Moment des Quenchens
des supraleitenden Magnets. Die Rate, mit der durch den Schutzwiderstand oder die
Schutzdiode im Moment des Quenchens Energie aus dem supraleitenden Magnet
zurückgewonnen wird (wobei das Verhältnis zwischen der durch den Schutzwiderstand aus dem
supraleitenden Magnet zurückgewonnenen Energie und der restlichen Energie in Prozent
ausgedrückt wird), beträgt, abhängig von der Größe der betroffenen Vorrichtung, mit einem
supraleitenden Magnet bestenfalls 90%, und sie liegt normalerweise zwischen 50 und 60%.
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Dies weist darauf hin, daß die im supraleitenden Magnet verbleibende Energie, die
nicht zurückgewonnen wird und zum Verdampfen des flüssigen Heliums im Moment des
Quenchens verbraucht wird, im wesentlichen der Energie gleicht, die vom Schutzwiderstand
zurückgewonnen wird und die Temperatur des verdampften kalten Heliumgases bis etwa
auf die Raumtemperatur erhöht. Da diese beiden Ereignisse im wesentlichen gleichzeitig
auftreten, kann die thermische Energie des Schutzwiderstands in ausreichendem Maße zum
Erhöhen der Temperatur des verdampften Heliumgases verwendet werden.
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Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit einem supraleitenden Magnet
gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Die mit 1 bis 14 bezeichneten
Bestandteile dieser Ausführungsform sind mit den entsprechenden Teilen der
obenerwähnten Ausführungsform identisch und werden nicht beschrieben. Ein parallel zu einer Spule
geschalteter Schutzwiderstand 6 wird als eine Heizeinheit verwendet. In diesem Fall ist
diese Heizeinheit jedoch so ausgelegt, daß ein aus Metall bestehender Längsabschnitt des
Not-Gasauslaßstutzens 12 mittels eines elektrisch isolierenden Elements 21 elektrisch
isoliert ist, wodurch eine rohrförmige Heizeinheit gebildet ist.
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Die rohrförmige Heizeinheit 60 weist daran befestigte Elektroden 20 auf und ist an
Leistungszuführungen 3 angeschlossen. In diesem Fall werden der Widerstandswert des
Schutzwiderstands und der erforderliche Innendurchmesser des Not-Gasauslaßstutzens
entsprechend dem verwendeten Metalltyp durch Einstellen der Dicke und der Länge des
Auslaßstutzens optimal bestimmt.
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Das Arbeitsprinzip und die Wirkungen dieser Ausführungsform ähneln denen der
vorhergehend erwähnten Ausführungsform. Bei der betrachteten Konfiguration ist jedoch
im Notgasdurchlaß kein spezielles Gerät erforderlich, was die Vorteile mit sich bringt, daß
weniger Bestandteile erforderlich sind und ein geringerer Gasströmungswiderstand auftritt.
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Auch in diesem Fall kann die rohrförmige Heizeinheit 60 auf der Atmosphärenseite
des Not-Gasauslaßstutzens 12 oberhalb des Notventils 13 angeordnet sein, wie in Fig. 4
dargestellt ist. Wenngleich vorhergehend erklärt wurde, daß ein Längsabschnitt des Not-
Gasauslaßstutzens 12 als Heizeinheit ausgebildet ist, kann der ganze Not-Gasauslaßstutzen
12 weiterhin alternativ mit der gleichen Wirkung so ausgebildet sein. Des weiteren kann der
Not-Auslaßstutzen 12 aus Keramik oder einem anderen elektrisch isolierenden Material
aufgebaut sein.
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Die Fig. 5 und 6 sind Diagramme zur Darstellung einer teilweise vergrößerten
Ansicht eines rohrförmigen Schutzwiderstands 6 gemäß der obenerwähnten
Ausführungs
form. Bei der Ausführungsform sind mehrere innere Rippen 23 auf der Innenfläche des
rohrförmigen Schutzwiderstands 6 und mehrere äußere Rippen 22 auf der Außenfläche von
diesem vorgesehen.
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Die äußeren Rippen 22 tragen zu einer verbesserten Energierückgewinnungsrate
durch den Schutzwiderstand bei und verhindern, daß der rohrförmige Schutzwiderstand 6
überhitzt wird, wenn nur eine geringe Menge des Heliumgases verdampft wird. Diese
Rippen beschleunigen die Abstrahlung von Wärme in den umgebenden Raum. Die inneren
Rippen 23 sind vorgesehen, um den Wärmeaustausch zwischen dem rohrförmigen
Schutzwiderstand 6 und dem verdampften Heliumgas zu verbessern. Nach Bedarf sind entweder
die äußeren Rippen 22 oder die inneren Rippen 23 oder beide vorgesehen.
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In Fig. 7 und 8 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der eine Schutzdiode 8 auf
jeder der inneren Rippen 23 des Not-Gasauslaßstutzens 12 befestigt ist. Eine Schutzdiode 8
ist auf jeder der inneren Rippen 23 befestigt, die im Not-Gasauslaßstutzen 12 installiert sind.
Eine elektrische Verbindung zur Schutzdiode 8 ist über eine Elektrode 24 hergestellt, die
von dem Not-Gasauslaßstutzen 12 elektrisch isoliert ist.
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Die Fig. 9 und 10 sind Diagramme zur Darstellung einer Ausführungsform, bei der
eine Schutzdiode 8 direkt auf einem Not-Auslaßstutzen 12 befestigt ist, so daß die von der
Schutzdiode 8 erzeugte Wärme direkt zur Wand des Not-Gasauslaßstutzens 12 übertragen
wird. Der Aufbau dieser Ausführungsform ist einfacher als derjenige der Ausführungsform
aus Fig. 7, und es treten ein niedrigerer Widerstand in der Notgasströmung und verringerte
Installationskosten auf.
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Bei einer wie oben beschrieben aufgebauten Vorrichtung mit einem supraleitenden
Magnet erwärmt ein Schutzwiderstand oder eine Schutzdiode das im Moment des
Quenchens erzeugte kalte verdampfte Gas des Kühlmittels, wodurch die Kosten verringert
werden, die ansonsten für die verschiedenen Arbeitsgänge erforderlich sein könnten, um die
nachteiligen Wirkungen der Verformung oder von Geräuschen zu verhindern, die mit der
thermischen Kontraktion des Stutzensystems infolge der schnellen Strömung des kalten
verdampften Gases oder der durch den am Stutzensystem gebildeten Tau hervorgerufenen
Wassertropfen einhergehen. Weiterhin sind die Einschränkungen beseitigt, die durch die
erforderlichen Arbeiten bisher für den Ort vorgeschrieben wurden.
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Weiterhin bietet die Verwendung des als Schutzwiderstand elektrisch isolierten Not-
Gasauslaßstutzens nicht nur die obenerwähnten Vorteile, sondern es wird dadurch auch die
Notwendigkeit eines Schutzwiderstands beseitigt, der andernfalls möglicherweise als ein
getrenntes Teil hergestellt werden müßte. Weiterhin tragen die Wirkungen der
Ausführungsform bei einer Vorrichtung mit einem supraleitenden Magnet, deren Gewicht
verrin
gert sein muß, zu einer verringerten Größe und einem verringerten Gewicht bei, wodurch
eines der wichtigen Merkmale einer solchen Vorrichtung gebildet ist.
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Weiterhin sei bemerkt, daß die Größe der ganzen Vorrichtung angesichts dessen, daß
der Not-Gasauslaßstutzen, der außer bei einem Notfall unnötigen Raum belegte, einen Ort
zur Installation eines Schutzwiderstands oder einer Schutzdiode bietet, verringert ist.
Weiterhin wird dadurch, daß es möglich ist, einen Schutzwiderstand oder etwas Ähnliches in
der Nähe der Leistungszuführung oberhalb des Cryostats zu befestigen, an der Länge der
elektrischen Verdrahtung gespart. Der kleinere Teil an Induktivitätsbestandteilen der
elektrischen Verdrahtung ist für einen Schutzwiderstand oder eine Schutzdiode, wobei die
Stromabschwächung in einem Notfall beschleunigt ist, sehr vorteilhaft.