JP2019012815A - 可撓性超伝導リード線アセンブリ - Google Patents
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Abstract
Description
[実施態様1]
極低温システム(100)であって、
極低温装置(200)を収容する容器(210)と、
前記容器(210)内に配置された正の超伝導ワイヤ(12)と、前記容器(210)内に配置された負の超伝導ワイヤ(12)と、を有する超伝導リード線アセンブリ(10)と、を含み、前記正の超伝導ワイヤ(12)は、前記極低温装置(200)への流入電流を流す流入超伝導ワイヤ(12)であり、前記負の超伝導ワイヤ(12)は、前記極低温装置(200)からの流出電流を流す流出超伝導ワイヤ(12)であり、前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、電気絶縁セパレータ(14)を含み、前記正の超伝導ワイヤ(12)と前記負の超伝導ワイヤ(12)とは、互いに近接して、前記電気絶縁セパレータ(14)の両側に配置され、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の内部で反対方向に同時に流れる電流に起因する電磁気力を相殺し、前記超伝導リード線アセンブリ(10)の長さは可撓性である、極低温システム(100)。
[実施態様2]
前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)は、高温超伝導(HTS)材料を含む、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様3]
前記容器(210)は真空容器(210)である、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様4]
前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)は、前記電気絶縁セパレータ(14)の周りに対称に配置されている、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様5]
前記正の超伝導ワイヤ(12)、前記負の超伝導ワイヤ(12)および前記電気絶縁セパレータ(14)は、それぞれ細長い構成である、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様6]
前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、その長さ全体にわたって可撓性である、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様7]
前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)は、それぞれの超伝導層(1202)および基板(1204)を含み、前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の前記それぞれの超伝導層(1202)が、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)のそれぞれの基板(1204)よりも前記電気絶縁セパレータ(14)の近くに配置されるように構成される、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様8]
前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、前記容器(210)内で屈曲構成になっている、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様9]
前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、前記極低温装置(200)の電流端子アセンブリ(110,111)に接続された第1の端部と、前記容器(210)内に配置された前記極低温システム(100)の構成要素(202)の電流端子アセンブリ(110,111)に接続された第2の端部と、を有し、前記極低温装置(200)は前記構成要素(202)よりも低温である、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様10]
前記極低温装置(200)は、超伝導磁石、モータ、発電機、故障電流リミッタ、エネルギー蓄積装置、粒子加速器、中規模磁石、実験室用磁石、および変圧器からなる群から選択される1つまたは複数を含む、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様11]
前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、熱障壁(216)から前記極低温装置(200)まで延びる、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様12]
前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、超伝導ワイヤ(12)を通って流れる電流に起因する電磁気力により生じる超伝導ワイヤ(12)の反復運動に対抗するための剛性支持構造を欠いている、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様13]
前記正の超伝導ワイヤ(12)は超伝導材料を含み、前記超伝導材料は、酸化銅超伝導材料および希土類超伝導材料からなる群から選択される、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様14]
前記正の超伝導ワイヤ(12)は、超伝導材料からなる超伝導層(1202)と、前記超伝導層(1202)の周囲に形成された非超伝導材料と、を含む、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様15]
超伝導リード線アセンブリ(10)であって、
正の超伝導ワイヤ(12)と、
負の超伝導ワイヤ(12)であって、前記正の超伝導ワイヤ(12)は、極低温装置(200)に流入電流を流すように構成され、前記負の超伝導ワイヤ(12)は、前記極低温装置(200)から流出電流を流すように構成される、負の超伝導ワイヤ(12)と、
電気絶縁セパレータ(14)であって、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の内部で反対方向に同時に流れる電流に起因する電磁気力を相殺するために、前記正の超伝導ワイヤ(12)と前記負の超伝導ワイヤ(12)とは、互いに近接して、前記電気絶縁セパレータ(14)の両側に配置される、電気絶縁セパレータ(14)と、を含み、前記超伝導リード線アセンブリ(10)の長さは可撓性である、超伝導リード線アセンブリ(10)。
[実施態様16]
前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)は、高温超伝導(HTS)材料を含む、実施態様15に記載の超伝導リード線アセンブリ(10)。
[実施態様17]
前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、超伝導ワイヤ(12)を通って流れる電流に起因する電磁気力により生じる超伝導ワイヤ(12)の反復運動に対抗するための剛性支持構造を欠いている、実施態様15に記載の超伝導リード線アセンブリ(10)。
[実施態様18]
前記正の超伝導ワイヤ(12)は、超伝導材料からなる超伝導層(1202)と、前記超伝導層(1202)の周囲に形成された非超伝導材料と、を含む、実施態様15に記載の超伝導リード線アセンブリ(10)。
[実施態様19]
前記正の超伝導ワイヤ(12)は超伝導材料を含み、前記超伝導材料は、酸化銅超伝導材料および希土類超伝導材料からなる群から選択される、実施態様15に記載の超伝導リード線アセンブリ(10)。
[実施態様20]
前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)は、前記電気絶縁セパレータ(14)の周りに対称に配置されている、実施態様15に記載の超伝導リード線アセンブリ(10)。
[実施態様21]
前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)は、それぞれの超伝導層(1202)および基板(1204)を含み、前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の前記それぞれの超伝導層(1202)が、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)のそれぞれの基板(1204)よりも前記電気絶縁セパレータ(14)の近くに配置されるように構成される、実施態様15に記載のシステム(100)。
[実施態様22]
方法であって、
極低温装置(200)を有する極低温システム(100)の容器(210)内に超伝導リード線アセンブリ(10)を取り付けるステップであって、前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、極低温装置(200)に流入電流を流すように構成された正の超伝導ワイヤ(12)と、前記極低温装置(200)から流出電流を流すように構成された負の超伝導ワイヤ(12)と、電気絶縁セパレータ(14)と、を含み、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の内部で反対方向に同時に流れる電流に起因する電磁気力を相殺するために、前記正の超伝導ワイヤ(12)と前記負の超伝導ワイヤ(12)とは、前記電気絶縁セパレータ(14)の周りに互いに近接して配置され、前記超伝導リード線アセンブリ(10)の長さは可撓性であり、前記取り付けるステップは、電源(102)から前記極低温装置(200)に電流を供給するために前記超伝導リード線アセンブリ(10)を前記極低温装置(200)に接続し、前記超伝導リード線アセンブリ(10)を屈曲構成に屈曲させるステップを含む、取り付けるステップと、
前記超伝導リード線アセンブリ(10)を用いて前記極低温装置(200)に電力を供給するために電源(102)から電力を供給するステップであって、前記正の超伝導ワイヤ(12)を通る流入電流と、前記負の超伝導ワイヤ(12)を通る流出電流と、を同時に流すステップを含む、電力を供給するステップと、
を含む方法。
[実施態様23]
前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)は、高温超伝導(HTS)材料を含む、実施態様22に記載の方法。
[実施態様24]
前記電力を供給するステップは、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の内部で反対方向に同時に流れる電流に起因する電磁気力が互いに相殺する動作によって、前記超伝導リード線アセンブリ(10)が前記屈曲構成で静止した状態を維持することを特徴とする、実施態様22に記載の方法。
[実施態様25]
前記方法は、前記電力を供給するステップに続いて、前記超伝導リード線アセンブリ(10)が第2の屈曲構成になるように、前記超伝導リード線アセンブリ(10)を再屈曲させて、前記超伝導リード線アセンブリ(10)を用いて前記極低温装置(200)に電力を供給するために電源(102)から電力を再供給するステップを含み、前記電力を再供給するステップは、前記正の超伝導ワイヤ(12)を通る流入電流と、前記負の超伝導ワイヤ(12)を通る流出電流と、を同時に流すステップを含み、前記電力を再供給するステップは、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の内部で反対方向に同時に流れる電流に起因する電磁気力が互いに相殺する動作によって、前記超伝導リード線アセンブリ(10)が前記第2の屈曲構成で静止した状態を維持することを特徴とする、実施態様22に記載の方法。
12 超伝導ワイヤ
12A 経路
12B 経路
14 電気絶縁セパレータ
16 接合材料
18 カバーアセンブリ
20 保護チューブ
22 超伝導リード線アセンブリの中心線
100 極低温システム
102 電源
110 電流端子アセンブリ
111 電流端子アセンブリ
200 極低温装置
210 容器
212 電力導体
216 熱障壁
202 極低温システム100の構成要素
302 極低温容器
306 超伝導コイル
330 領域
332 代替的な経路セグメント
1202 超伝導ワイヤの超伝導層
1204 基板
1208 保護層
Claims (15)
- 極低温システム(100)であって、
極低温装置(200)を収容する容器(210)と、
前記容器(210)内に配置された正の超伝導ワイヤ(12)と、前記容器(210)内に配置された負の超伝導ワイヤ(12)と、を有する超伝導リード線アセンブリ(10)と、を含み、前記正の超伝導ワイヤ(12)は、前記極低温装置(200)への流入電流を流す流入超伝導ワイヤ(12)であり、前記負の超伝導ワイヤ(12)は、前記極低温装置(200)からの流出電流を流す流出超伝導ワイヤ(12)であり、前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、電気絶縁セパレータ(14)を含み、前記正の超伝導ワイヤ(12)と前記負の超伝導ワイヤ(12)とは、互いに近接して、前記電気絶縁セパレータ(14)の両側に配置され、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の内部で反対方向に同時に流れる電流に起因する電磁気力を相殺し、前記超伝導リード線アセンブリ(10)の長さは可撓性である、極低温システム(100)。 - 前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)は、高温超伝導(HTS)材料を含む、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記容器(210)は真空容器(210)である、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)は、前記電気絶縁セパレータ(14)の周りに対称に配置されている、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、その長さ全体にわたって可撓性である、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)は、それぞれの超伝導層(1202)および基板(1204)を含み、前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の前記それぞれの超伝導層(1202)が、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)のそれぞれの基板(1204)よりも前記電気絶縁セパレータ(14)の近くに配置されるように構成される、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、前記容器(210)内で屈曲構成になっている、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、前記極低温装置(200)の電流端子アセンブリ(110,111)に接続された第1の端部と、前記容器(210)内に配置された前記極低温システム(100)の構成要素(202)の電流端子アセンブリ(110,111)に接続された第2の端部と、を有し、前記極低温装置(200)は前記構成要素(202)よりも低温である、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記極低温装置(200)は、超伝導磁石、モータ、発電機、故障電流リミッタ、エネルギー蓄積装置、粒子加速器、中規模磁石、実験室用磁石、および変圧器からなる群から選択される1つまたは複数を含む、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、熱障壁(216)から前記極低温装置(200)まで延びる、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、超伝導ワイヤ(12)を通って流れる電流に起因する電磁気力により生じる超伝導ワイヤ(12)の反復運動に対抗するための剛性支持構造を欠いている、請求項1に記載のシステム(100)。
- 超伝導リード線アセンブリ(10)であって、
正の超伝導ワイヤ(12)と、
負の超伝導ワイヤ(12)であって、前記正の超伝導ワイヤ(12)は、極低温装置(200)に流入電流を流すように構成され、前記負の超伝導ワイヤ(12)は、前記極低温装置(200)から流出電流を流すように構成される、負の超伝導ワイヤ(12)と、
電気絶縁セパレータ(14)であって、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の内部で反対方向に同時に流れる電流に起因する電磁気力を相殺するために、前記正の超伝導ワイヤ(12)と前記負の超伝導ワイヤ(12)とは、互いに近接して、前記電気絶縁セパレータ(14)の両側に配置される、電気絶縁セパレータ(14)と、を含み、前記超伝導リード線アセンブリ(10)の長さは可撓性である、超伝導リード線アセンブリ(10)。 - 方法であって、
極低温装置(200)を有する極低温システム(100)の容器(210)内に超伝導リード線アセンブリ(10)を取り付けるステップであって、前記超伝導リード線アセンブリ(10)は、極低温装置(200)に流入電流を流すように構成された正の超伝導ワイヤ(12)と、前記極低温装置(200)から流出電流を流すように構成された負の超伝導ワイヤ(12)と、電気絶縁セパレータ(14)と、を含み、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の内部で反対方向に同時に流れる電流に起因する電磁気力を相殺するために、前記正の超伝導ワイヤ(12)と前記負の超伝導ワイヤ(12)とは、前記電気絶縁セパレータ(14)の周りに互いに近接して配置され、前記超伝導リード線アセンブリ(10)の長さは可撓性であり、前記取り付けるステップは、電源(102)から前記極低温装置(200)に電流を供給するために前記超伝導リード線アセンブリ(10)を前記極低温装置(200)に接続し、前記超伝導リード線アセンブリ(10)を屈曲構成に屈曲させるステップを含む、取り付けるステップと、
前記超伝導リード線アセンブリ(10)を用いて前記極低温装置(200)に電力を供給するために電源(102)から電力を供給するステップであって、前記正の超伝導ワイヤ(12)を通る流入電流と、前記負の超伝導ワイヤ(12)を通る流出電流と、を同時に流すステップを含む、電力を供給するステップと、
を含む方法。 - 前記電力を供給するステップは、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の内部で反対方向に同時に流れる電流に起因する電磁気力が互いに相殺する動作によって、前記超伝導リード線アセンブリ(10)が前記屈曲構成で静止した状態を維持することを特徴とする、請求項18に記載の方法。
- 前記方法は、前記電力を供給するステップに続いて、前記超伝導リード線アセンブリ(10)が第2の屈曲構成になるように、前記超伝導リード線アセンブリ(10)を再屈曲させて、前記超伝導リード線アセンブリ(10)を用いて前記極低温装置(200)に電力を供給するために電源(102)から電力を再供給するステップを含み、前記電力を再供給するステップは、前記正の超伝導ワイヤ(12)を通る流入電流と、前記負の超伝導ワイヤ(12)を通る流出電流と、を同時に流すステップを含み、前記電力を再供給するステップは、前記正の超伝導ワイヤ(12)および前記負の超伝導ワイヤ(12)の内部で反対方向に同時に流れる電流に起因する電磁気力が互いに相殺する動作によって、前記超伝導リード線アセンブリ(10)が前記第2の屈曲構成で静止した状態を維持することを特徴とする、請求項18に記載の方法。
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