JP2756552B2 - 伝導冷却型超電導磁石装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は伝導冷却型超電導磁石装
置にかかるもので、とくに超電導コイルを冷却する構造
を改良した伝導冷却型超電導磁石装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の超電導磁石装置（たとえば特願平
３−１０４０４２号）においては、超電導コイルを冷凍
機の冷却ステージに直接接触させることにより極低温に
冷却して超電導状態を得る方式を採用しているものがあ
る。

【０００３】しかしながら、超電導コイルを常温から極
低温までに冷却する初期冷却に長時間を要すること、超
電導コイルの冷却温度分布が不均一であることなどの問
題があった。

【０００４】たとえば、冷却ステージとして第一段冷却
ステージおよびこの第一段冷却ステージより低温の第二
段冷却ステージを設けた冷凍機を用いた場合に、熱負荷
の小さい第一段冷却ステージの温度が先行して冷却さ
れ、所定の温度（５０〜液体窒素温度の７０Ｋ）に到達
する一方、熱容量の大きな超電導コイル、および超電導
コイルに熱連結されている第二段冷却ステージが漸次熱
伝達により冷却されるので、所定の超電導状態を得る温
度に到達するのに長時間を要しているという問題があ
る。

【０００５】また、超電導コイルの構造として、銅など
の良熱伝導体を採用するとともに巻芯および端部フラン
ジからなるコイル巻き枠に超電導線材を巻き付けたもの
を採用した場合に、超電導コイルはそのコイル内周面お
よびコイル巻枠の端部フランジ面から冷却されるため、
上述のように長時間の初期冷却を余儀なくされると同時
に、超電導コイル内部の部分的温度偏差が生じやすいと
いう問題がある。

【０００６】なお、超電導コイルに給電する電流リード
を酸化物高温超電導体などの高温超電導体により構成す
ることも行われているが、酸化物超電導体の臨界電流
は、外部磁場により大幅に低下することが知られてい
る。

【０００７】したがって、各種超電導コイルの電流リー
ドとして酸化物高温超電導体を用いる場合には、超電導
磁石からのもれ磁場に対して何らかの磁気シールドを施
すことにより臨界電流の低下を防ぐ必要がある。

【０００８】従来は、磁気シールド材料には、フェライ
ト等鉄系の金属が用いられてきたが、金属ではもれ磁場
を完全にシールドすることができないとともに、重量が
重いなどの欠点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、とくに冷凍機を用い
て伝導伝熱作用により超電導コイルを冷却する伝導冷却
型超電導磁石装置において、超電導コイルの初期冷却時
間を短縮可能として冷却効率を向上可能であるととも
に、有効な磁気シールドを施すことにより電流リードの
臨界電流の低下を防止した伝導冷却型超電導磁石装置を
提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、冷凍
機の冷却ステージに超電導コイルを直接熱連結すると同
時に、とくに超電導コイルの外周から補助的に冷却する
ことができるような構造に着目したもので、第一の発明
は、冷凍機と、この冷凍機により冷却可能とした超電導
コイルと、を有する伝導冷却型超電導磁石装置であっ
て、上記超電導コイルを、コイル巻き枠と、このコイル
巻き枠に巻き付けた超電導線材と、から構成するととも
に、この超電導線材の外周に冷却促進部材を固定し、か
つ上記冷凍機の冷却ステージに上記超電導コイルおよび
上記冷却促進部材を接触させることを特徴とする伝導冷
却型超電導磁石装置である。

【００１１】上記冷却促進部材は、これを良熱伝導材料
から構成することが望ましい。

【００１２】上記冷却促進部材を、円環分割するととも
に、この冷却促進部材を上記超電導線材の外周面から締
め付けることができる。

【００１３】第二の発明は、冷凍機と、この冷凍機によ
り冷却可能とした超電導コイルと、を有する伝導冷却型
超電導磁石装置であって、上記超電導コイルの外周に液
体窒素を導入して、この超電導コイルとの間で熱交換可
能とするとともに、上記冷凍機の冷却ステージに上記超
電導コイルを接触させることを特徴とする伝導冷却型超
電導磁石装置である。

【００１４】上記超電導コイルを、コイル巻き枠と、こ
のコイル巻き枠に巻き付けた超電導線材と、この超電導
線材の外周に固定した冷却促進部材と、から構成すると
ともに、この冷却促進部材の外周に伝導冷却用銅管を配
設して、この伝導冷却用銅管内に液体窒素を導入可能と
することができる。

【００１５】第三の発明は、冷却ステージとして第一段
冷却ステージおよび該第一段冷却ステージより低温の第
二段冷却ステージを設けた冷凍機と、この冷凍機により
冷却可能とした超電導コイルと、を有する伝導冷却型超
電導磁石装置であって、上記超電導コイルを該第二段冷
却ステージに接触させるとともに、上記超電導コイルと
上記第一段冷却ステージとを接離可能とする接離部材を
設けたことを特徴とする伝導冷却型超電導磁石装置であ
る。

【００１６】上記接離部材を、上記冷凍機の第一段冷却
ステージに接離する良熱伝導材料板と、この良熱伝導材
料板を、上記冷凍機の第一段冷却ステージに接離するよ
うに移動可能に駆動する接離駆動手段と、上記良熱伝導
材料板の移動に応じて上記超電導コイルに接離する伝熱
用ロッドと、から構成することができる。

【００１７】第四の発明は、冷凍機と、この冷凍機によ
り冷却可能とした超電導コイルと、この超電導コイルに
給電する電流リードと、を有する伝導冷却型超電導磁石
装置であって、上記冷凍機の冷却ステージに上記超電導
コイルを接触させるとともに、上記電流リードの外周に
高温超電導磁気シールドを設け、この高温超電導磁気シ
ールドを上記冷凍機の冷却ステージに接触させたことを
特徴とする伝導冷却型超電導磁石装置である。

【００１８】上記冷凍機の冷却ステージとして第一段冷
却ステージおよび該第一段冷却ステージより低温の第二
段冷却ステージを設け、この第二段冷却ステージに上記
超電導コイルおよび上記高温超電導磁気シールドを接触
させることができる。

【００１９】上記高温超電導磁気シールドは、これを酸
化物高温超電導体から構成するとともに、この酸化物高
温超電導体に、熱伝導率の高い金属たとえば銅、銀、あ
るいはアルミニウムなどを複合することができる。

【００２０】

【作用】本発明による伝導冷却型超電導磁石装置におい
ては、超電導コイルの外周から補助的に冷却するように
したので、超電導状態に到達するまでの初期冷却の時間
を短縮することができるとともに、超電導コイルの内面
および外面からの冷却が可能となって冷却にともなう部
分的温度偏差も解消可能である。

【００２１】とくに第一の発明においては、良熱伝導材
料の外周冷却用銅ブロックなどから構成した冷却促進部
材を超電導コイルの外周に配置したので、冷凍機の冷却
ステージとの直接接触によりこの外周の冷却促進部材か
らも冷却が可能となる。

【００２２】また第二の発明においては、超電導コイル
の外周に液体窒素を導入して超電導コイルとの間で積極
的に熱交換させるようにしたので、さらに冷却効率を向
上させることができる。

【００２３】なお第三の発明においては、冷却ステージ
として第一段冷却ステージおよび該第一段冷却ステージ
より低温の第二段冷却ステージを設けた冷凍機を採用
し、超電導コイルと、冷凍機の第一段冷却ステージとを
接離する接離部材を設けたので、第二段冷却ステージに
よる超電導コイルの冷却に合わせて、初期冷却において
第一段冷却ステージからも冷却が可能となり、初期冷却
の時間を短縮することができる。

【００２４】さらに第四の発明においては、電流リード
の外周に高温超電導磁気シールドを設け、この高温超電
導磁気シールドを冷凍機により超電導コイルとともに冷
却するようにしたので、低温となった高温超電導磁気シ
ールドによる磁気シールドを効率よく行うことができ
る。

【００２５】

【実施例】つぎに、本発明の第一の実施例による伝導冷
却型超電導磁石装置１を図１ないし図３にもとづき説明
する。

【００２６】図１は、伝導冷却型超電導磁石装置１の一
部縦断面図であって、この伝導冷却型超電導磁石装置１
は、基台２と、真空容器（クライオスタット）３と、熱
シールド板４と、超電導コイル５と、正負極一対の高温
超電導電流リード６と、蓄冷式冷凍機７と、外部電源８
とを有する。

【００２７】真空容器３は、真空としたその内部に熱シ
ールド板４と、超電導コイル５と、高温超電導電流リー
ド６と、蓄冷式冷凍機７の第一段冷却ステージ７Ａおよ
び第二段冷却ステージ７Ｂとを収容している。

【００２８】熱シールド板４は、蓄冷式冷凍機７の第一
段冷却ステージ７Ａに接触固定するとともに、その内部
の超電導コイル５および高温超電導電流リード６への熱
侵入を防止している。

【００２９】超電導コイル５は、コイル巻き枠９に超電
導線材１０を巻いたもので、その外周に冷却促進部材と
して外周冷却用銅ブロック１１を締め付けてある。

【００３０】コイル巻き枠９は、巻芯９Ａ、およびこの
巻芯９Ａの上下両端部に一体形成した端部フランジ９Ｂ
からこれを構成する。

【００３１】この外周冷却用銅ブロック１１およびコイ
ル巻き枠９を蓄冷式冷凍機７の第二段冷却ステージ７Ｂ
に接触固定することにより、超電導線材１０を効率的に
極低温まで冷却可能としてある。

【００３２】図２は、この外周冷却用銅ブロック１１の
具体的構成を示す要部縦断面図、図３は図２のＩＩＩ−
ＩＩＩ線断面図であって、外周冷却用銅ブロック１１は
円周方向に等角度間隔で分割することにより任意の数た
とえば三つの円弧状単位ブロック部１１Ａ、１１Ｂ、１
１Ｃからこれを構成する。

【００３３】各円弧状単位ブロック１１Ａ、１１Ｂ、１
１Ｃの互いの間には、クエンチ時のうず電流を防止する
ための最低一個のうず電流防止用電気絶縁材１２、およ
び銅シート１３を介在させるとともに、ボルト１４によ
り超電導線材１０の外周から所定締付け力で締め付け、
互いの密着性を高めて熱接触性を向上させてある。

【００３４】なお、シム（図示せず）による厚さ調整を
行うことによりこの密着性を調整することもできる。

【００３５】また、外周冷却用銅ブロック１１と超電導
線材１０との間に良熱伝導性の低温グリースを充填して
もよい。

【００３６】図１に戻って、前記高温超電導電流リード
６は、その正負極一対を設けてあり、電流リード端子１
５および常電導電流リードワイヤ１６を介して外部電源
８に接続してあり、その高温側端部を蓄冷式冷凍機７の
第一段冷却ステージ７Ａに、低温側端部を第二段冷却ス
テージ７Ｂにそれぞれ取り付けてある。

【００３７】蓄冷式冷凍機７は、ＧＭ冷凍機など任意の
冷凍機であって、その第一段冷却ステージ７Ａは液体窒
素温度７７Ｋ付近まで冷却可能であり、第二段冷却ステ
ージ７Ｂは極低温４〜１０Ｋまで冷却可能としてある。

【００３８】したがって、常電導電流リードワイヤ１６
が真空容器３の常温（３００Ｋ）部分から蓄冷式冷凍機
７の第一段冷却ステージ７Ａの温度（７０Ｋ）付近まで
の範囲での給電を行い、高温超電導電流リード６が第一
段冷却ステージ７Ａの部分から第二段冷却ステージ７Ｂ
の温度範囲での給電を行う。

【００３９】高温超電導電流リード６の高温側電極１７
は、常電導電流リードワイヤ１６にこれを接続するとと
もに、熱アンカー銅線１８、および高温側窒化アルミニ
ウム板などによる高温側絶縁材１９を介して蓄冷式冷凍
機７の第一段冷却ステージ７Ａにこれを接続してある。

【００４０】高温超電導電流リード６の低温側電極２０
は、低温側窒化アルミニウム板などによる低温側絶縁材
２１を介して蓄冷式冷凍機７の第二段冷却ステージ７Ｂ
にボルトによりこれを接続固定して固定端とするととも
に、超電導コイル５の超電導線材１０に接続してある。

【００４１】こうした構成の伝導冷却型超電導磁石装置
１において、外部電源８からの正極電流は最初に電流リ
ード端子１５を経て、常電導電流リードワイヤ１６に導
かれ、ついで順次、高温側電極１７、高温超電導電流リ
ード６、低温側電極２０に導かれ、超電導コイル５が励
磁される。なお、負極電流は上述と逆のコースで外部電
源８まで戻る。

【００４２】超電導コイル５と蓄冷式冷凍機７の第二段
冷却ステージ７Ｂとの間の熱接触はコイル巻き枠９を介
して行われるが、この熱伝導に加えて、第二段冷却ステ
ージ７Ｂに接触している外周冷却用銅ブロック１１を介
しても熱伝導が行われる。

【００４３】したがって、超電導コイル５の内面側から
の熱交換とともに、超電導コイル５の外表面全体からも
熱交換が行われるので、超電導コイル５の初期冷却が速
やかに行われ、かつ超電導コイル５内部が温度均一に冷
却される。

【００４４】つぎに、本発明の第二の実施例による伝導
冷却型超電導磁石装置３０を図４にもとづき説明する。
ただし、以下の説明において図１ないし図３と同様の部
分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。

【００４５】図４は、伝導冷却型超電導磁石装置３０の
一部縦断面図であって、この伝導冷却型超電導磁石装置
３０は前述の伝導冷却型超電導磁石装置１と基本的構造
は同じである。

【００４６】この伝導冷却型超電導磁石装置３０におい
ては、外周冷却用銅ブロック１１のさらに外周面に伝導
冷却用銅管３１を周回するように配設し、この伝導冷却
用銅管３１に真空容器３の外部からステンレス製の液体
窒素注入管３２および窒素ガス吐出管３３を接続してあ
る。

【００４７】なお、材質の変化する箇所には異材継ぎ手
３４を設け、液体窒素供給源３５から初期冷却時にのみ
液体窒素を伝導冷却用銅管３１内に注入する。

【００４８】こうした構成の伝導冷却型超電導磁石装置
３０とすれば、上記伝導冷却用銅管３１内の液体窒素に
より超電導コイル５の外周の外周冷却用銅ブロック１１
部分で熱交換が行われ、ガス化した窒素ガスは液体窒素
注入管３２から外部に排出される。

【００４９】なお、被冷却体である超電導コイル５が所
定の第一段冷却ステージ７Ａ温度に到達すれば、液体窒
素の注入を停止し、伝導冷却用銅管３１、液体窒素注入
管３２および液体窒素注入管３２内部を真空として断熱
作用を働かせる。

【００５０】かくして、超電導コイル５の冷却にあた
り、蓄冷式冷凍機７の第一段冷却ステージ７Ａおよび第
二段冷却ステージ７Ｂによる冷却作用に加えて、液体窒
素との熱交換による補助的な冷却作用により、初期冷却
の時間を短縮可能である。

【００５１】つぎに、本発明の第三の実施例による伝導
冷却型超電導磁石装置４０を図５にもとづき説明する。

【００５２】図５は、伝導冷却型超電導磁石装置４０の
一部縦断面図であって、この伝導冷却型超電導磁石装置
４０も前述の伝導冷却型超電導磁石装置１と基本的構造
は同じである。

【００５３】この伝導冷却型超電導磁石装置４０におい
ては、超電導コイル５と蓄冷式冷凍機７の第一段冷却ス
テージ７Ａとを接離可能とするための接離部材４１を設
けてある。

【００５４】この接離部材４１は、良熱伝導材料板４２
と、接離駆動手段４３と、伝熱用銅ロッド４４とからこ
れを構成してある。

【００５５】良熱伝導材料板４２は、銅板などによりこ
れを構成したもので、熱シールド板４にその外方から接
離することにより、この熱シールド板４を介して冷凍機
７の第一段冷却ステージ７Ａに接離するものである。

【００５６】接離駆動手段４３は、真空容器３にＯリン
グ４５を介して取り付けた操作用ロッドなどからこれを
構成するもので、良熱伝導材料板４２に形成したスリッ
トなどにその先端部を押し付け係合してこれを回転操作
することにより熱シールド板４に接離するように移動可
能に駆動するものである。

【００５７】伝熱用銅ロッド４４は、その片端にネジ切
り（オス）してあり、外周冷却用銅ブロック１１の外周
に形成したネジ穴４６（メス）に係合可能とすることに
よって、良熱伝導材料板４２の移動に応じて超電導コイ
ル５の外周の外周冷却用銅ブロック１１に接離するもの
である。

【００５８】したがって、接離駆動手段４３を回転操作
することによって伝熱用銅ロッド４４を外周冷却用銅ブ
ロック１１に移動させると、良熱伝導材料板４２が熱シ
ールド板４に当接して熱接触し、逆回転させれば、良熱
伝導材料板４２が熱シールド板４から離れるようになっ
ている。

【００５９】こうした構成の伝導冷却型超電導磁石装置
４０とすれば、初期冷却時のみに良熱伝導材料板４２を
熱シールド板４に接触させることができ、熱シールド板
４および蓄冷式冷凍機７の第一段冷却ステージ７Ａと外
周冷却用銅ブロック１１とが、良熱伝導体である良熱伝
導材料板４２および伝熱用銅ロッド４４を介して熱接触
されることになる。

【００６０】したがって、超電導コイル５および外周冷
却用銅ブロック１１は蓄冷式冷凍機７の第二段冷却ステ
ージ７Ｂのみならず、第一段冷却ステージ７Ａによって
も冷却が行われ、冷却作用が促進される。

【００６１】なお、良熱伝導材料板４２を熱シールド板
４に一度接触させたのちは、接離駆動手段４３を逆回転
操作することにより、蓄冷式冷凍機７による冷却中には
接離駆動手段４３と良熱伝導材料板４２とは切り離して
おくものとし、超電導コイル５が所定の第二段冷却ステ
ージ７Ｂの温度になれば、接離駆動手段４３を正逆回転
操作して良熱伝導材料板４２と熱シールド板４とを熱的
に切り離す。

【００６２】図６は、伝導冷却型超電導磁石装置３０お
よび４０における冷却時間と被冷却体の温度との関係を
示すグラフであって、所定極低温になるまでの冷却時間
として従来の構造の場合に比較して短縮されていること
がわかる。

【００６３】ただし図示のように、第一段冷却ステージ
７Ａの温度降下曲線は、伝導冷却型超電導磁石装置３０
については従来より早くなり、伝導冷却型超電導磁石装
置４０のときは従来より遅くなる。

【００６４】つぎに、本発明の第四の実施例による伝導
冷却型超電導磁石装置５０を図７ないし図９にもとづき
説明する。

【００６５】図７は、伝導冷却型超電導磁石装置５０の
一部縦断面図であって、この伝導冷却型超電導磁石装置
５０も前述の伝導冷却型超電導磁石装置１と基本的構造
は同じである。

【００６６】この伝導冷却型超電導磁石装置５０におい
ては、高温超電導電流リード６のまわりに円筒状の高温
超電導磁気シールド５１を設けてある。

【００６７】高温超電導電流リード６は、強磁界中に設
置された場合には、通電能力（電流密度）が劣化する特
性があるので、リード本体への磁気を低減させる機能が
要求される。

【００６８】高温超電導磁気シールド５１は、酸化物高
温超電導体などからこれを構成し、高温超電導電流リー
ド６の外側に環状に覆う構造としたもので、超電導コイ
ル５から高温超電導電流リード６への磁気をシールドす
ることにより高温超電導電流リード６にかかる外部磁界
を低減させている。

【００６９】なお高温超電導磁気シールド５１は、蓄冷
式冷凍機７の第二段冷却ステージ７Ｂとの直接接触によ
りこれを極低温に伝導冷却可能としてある。

【００７０】具体的には第二段冷却ステージ７Ｂに接触
している低温側絶縁材２１にこの高温超電導磁気シール
ド５１を固定してある。

【００７１】こうした構成の伝導冷却型超電導磁石装置
５０とすれば、極低温に冷却された高温超電導磁気シー
ルド５１がよりシールド性能よく磁気をシールドするこ
とができる。

【００７２】図８は、高温超電導磁気シールド５１を温
度４．２Ｋに冷却した場合の磁気シールド特性を示すグ
ラフ、図９は、温度７７Ｋに冷却した場合の磁気シール
ド特性を示すグラフであって、前者が０．０９１テスラ
で完全に外部磁場をシールドし、後者の場合には０．０
１６テスラで完全に外部磁場をシールドしており、温度
４．２Ｋと、７７Ｋとでは約６倍のシールド効果の差が
あることがわかる。

【００７３】なお、図示を省略するが、高温超電導体
と、銅、銀、アルミニウムなどの熱伝導度の高い金属と
を複合し、蓄冷式冷凍機７の冷却ステージからの熱伝導
作用を高め、高温超電導磁気シールド５１の冷却を促進
することもでき、熱伝導率が低い高温超電導体から高温
超電導磁気シールド５１を形成する場合には有効であ
る。

【００７４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、超電導コ
イルを冷凍機により冷却するにあたって、補助的な冷却
機構ないし部材を設けることとしたので、初期冷却の時
間を短縮するとともに温度分布を均一化することができ
る。

【００７５】さらに、この高温超電導電流リードの磁気
シールドを低温とした高温超電導磁気シールドによって
行うこととしたので、高いシールド特性を得ることがで
きる。

【００７６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例による伝導冷却型超電導
磁石装置１の一部縦断面図である。

【図２】同、外周冷却用銅ブロック１１の具体的構成を
示す要部縦断面図である。

【図３】同、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】本発明の第二の実施例による伝導冷却型超電導
磁石装置３０の一部縦断面図である。

【図５】本発明の第三の実施例による伝導冷却型超電導
磁石装置４０の一部縦断面図である。

【図６】同、伝導冷却型超電導磁石装置３０および４０
による冷却時間と被冷却体の温度との関係を示すグラフ
である。

【図７】本発明の第四の実施例による伝導冷却型超電導
磁石装置５０の一部縦断面図である。

【図８】同、高温超電導磁気シールド５１を温度４．２
Ｋに冷却した場合の磁気シールド特性を示すグラフであ
る。

【図９】同、高温超電導磁気シールド５１を温度７７Ｋ
に冷却した場合の磁気シールド特性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 伝導冷却型超電導磁石装置 ２ 基台 ３ 真空容器（クライオスタット） ４ 熱シールド板 ５ 超電導コイル ６ 高温超電導電流リード ７ 蓄冷式冷凍機 ７Ａ 蓄冷式冷凍機７の第一段冷却ステージ ７Ｂ 蓄冷式冷凍機７の第二段冷却ステージ ８ 外部電源 ９ コイル巻き枠 ９Ａ コイル巻き枠９の巻芯 ９Ｂ コイル巻き枠９の端部フランジ １０ 超電導線材 １１ 外周冷却用銅ブロック（冷却促進部材） １１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ 外周冷却用銅ブロック１１の
円弧状単位ブロック １２ うず電流防止用電気絶縁材 １３ 銅シート １４ ボルト １５ 電流リード端子 １６ 常電導電流リードワイヤ １７ 高温側電極 １８ 熱アンカー銅線 １９ 高温側絶縁材（高温側窒化アルミニウム板） ２０ 低温側電極 ２１ 低温側絶縁材（低温側窒化アルミニウム板） ３０ 伝導冷却型超電導磁石装置 ３１ 伝導冷却用銅管 ３２ 液体窒素注入管 ３３ 窒素ガス吐出管 ３４ 異材継ぎ手 ３５ 液体窒素供給源 ４０ 伝導冷却型超電導磁石装置 ４１ 接離部材 ４２ 良熱伝導材料板 ４３ 接離駆動手段（操作用ロッド） ４４ 伝熱用銅ロッド（伝熱用ロッド） ４５ Ｏリング ４６ 外周冷却用銅ブロック１１の外周に形成したネジ
穴（メス） ５０ 伝導冷却型超電導磁石装置 ５１ 高温超電導磁気シールド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 39/04 ZAA F25B 9/00 ZAA H01F 6/00 ZAA

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍機と、 この冷凍機により冷却可能とした超電導コイルと、を有
   する伝導冷却型超電導磁石装置であって、 前記超電導コイルを、コイル巻き枠と、このコイル巻き
   枠に巻き付けた超電導線材と、から構成するとともに、 この超電導線材の外周に、円環分割した冷却促進部材を
   均一に配置するとともに、これら冷却促進部材の互いの
   間に少なくともひとつのうず電流防止用電気絶縁材を介
   在させて、前記超電導線材の外周面から締め付け、かつ
   前記冷凍機の冷却ステージに前記超電導コイルおよび前
   記冷却促進部材を接触させることを特徴とする伝導冷却
   型超電導磁石装置。
2. 【請求項２】 冷却ステージとして第一段冷却ステー
   ジおよび該第一段冷却ステージより低温の第二段冷却ス
   テージを設けた冷凍機と、 この冷凍機により冷却可能とした超電導コイルと、 前記冷凍機の前記第一段冷却ステージに接触固定すると
   ともに、その内部の前記超電導コイルへの熱侵入を防止
   している熱シールド板と、を有する伝導冷却型超電導磁
   石装置であって、 前記超電導コイルを該第二段冷却ステージに接触させる
   とともに、 前記熱シールド板にその外方から接離することにより、
   この熱シールド板を介して前記冷凍機の前記第一段冷却
   ステージに接離する良熱伝導材料板と、 この良熱伝導材料板を、前記熱シールド板に接離するよ
   うに移動可能に駆動する接離駆動手段と、 前記良熱伝導材料板の移動に応じて前記超電導コイルに
   接離する伝熱用ロッドと、から構成した接離部材を設
   け、 この接離部材を介して前記超電導コイルと前記第一段冷
   却ステージとを接離可能としたことを特徴とする伝導冷
   却型超電導磁石装置。
3. 【請求項３】 冷凍機と、 この冷凍機により冷却可能とした超電導コイルと、 この超電導コイルに給電する電流リードと、を有する伝
   導冷却型超電導磁石装置であって、 前記冷凍機の冷却ステージに前記超電導コイルを接触さ
   せるとともに、 前記電流リードの外周に高温超電導磁気シールドを設
   け、 この高温超電導磁気シールドを前記冷凍機の冷却ステー
   ジに接触させたことを特徴とする伝導冷却型超電導磁石
   装置。
4. 【請求項４】 前記冷凍機の冷却ステージとして第一
   段冷却ステージおよび該第一段冷却ステージより低温の
   第二段冷却ステージを設け、 この第二段冷却ステージに前記超電導コイルおよび前記
   高温超電導磁気シールドを接触させたことを特徴とする
   請求項３記載の伝導冷却型超電導磁石装置。
5. 【請求項５】 前記高温超電導磁気シールドは、これ
   を酸化物高温超電導体から構成するとともに、 この酸化物高温超電導体に、熱伝導率の高い金属を複合
   することを特徴とする請求項４記載の伝導冷却型超電導
   磁石装置。
6. 【請求項６】 前記熱伝導率の高い金属は、これを
   銅、銀、あるいはアルミニウムなどとすることを特徴と
   する請求項５記載の伝導冷却型超電導磁石装置。