JP3399202B2 - Detachable superconducting coil feeding device and superconducting electromagnet device - Google Patents
Detachable superconducting coil feeding device and superconducting electromagnet deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば超電導コ
イルに励磁電流を供給する着脱式の超電導コイル給電装
置およびこの着脱式の超電導コイル給電装置を有する超
電導電磁石装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detachable superconducting coil power supply device for supplying an exciting current to a superconducting coil and a superconducting electromagnet device having the detachable superconducting coil power supply device.
【0002】[0002]
【従来の技術】常温部に設置した励磁電源からクライオ
スタット内部の極低温部に設置した超電導コイルに電流
を供給する給電装置は、銅あるいは銅合金などの金属で
できており、従来は超電導コイルと常温下にある外部端
子とを常時接続しておくものが用いられてきた。しか
し、給電装置の導体部分をなす銅あるいは銅合金などの
金属は、熱伝導率が大きいため、給電装置を通して極低
温部へ流入する熱量が無視できない大きさになるという
欠点があった。2. Description of the Related Art A power supply device for supplying an electric current from an exciting power source installed at room temperature to a superconducting coil installed inside a cryostat inside a cryostat is made of metal such as copper or copper alloy. The one that is always connected to an external terminal at room temperature has been used. However, since metal such as copper or copper alloy forming the conductor portion of the power feeding device has a high thermal conductivity, the amount of heat flowing into the cryogenic portion through the power feeding device is not negligible.
【0003】給電装置を通して極低温部へ流入する熱量
を低減する方法として、励磁電流を供給しないときは給
電装置部分で外部と超電導コイルとの機械的な結合を切
離し、常温部と極低温部との間の熱伝導経路を遮断する
着脱式の超電導コイル給電装置が提案されている。図8
は、第35回(1985)低温工学研究発表会予稿集、
第84頁「小容量着脱式電流リードの試作」に記載され
た従来の着脱式の超電導コイル給電装置の構成を示す断
面図である。図において、1はクライオスタットの壁体
で、真空槽2、ヘリウム槽3、輻射熱シールド4、断熱
材5などからなっている。6はヘリウム槽3の内部に貯
えた液体ヘリウム等の冷媒である。10は壁体1に設け
た貫通孔、11は貫通孔10のヘリウム槽3側端部近傍
に取付けた固定コネクタ、20は着脱式の超電導コイル
給電装置の可動部組立体であり、可動コネクタ21、給
電導体22などの導電部と冷媒6の蒸発ガス放出ポート
23を有している。30は貫通孔10と可動部組立体2
0との相対運動を可能にするとともに両者の間の気密を
維持するOリングである。As a method of reducing the amount of heat flowing into the cryogenic portion through the power feeding device, when the exciting current is not supplied, the mechanical coupling between the outside and the superconducting coil is cut off in the power feeding device portion to separate the room temperature portion and the cryogenic portion. A detachable superconducting coil power supply device that blocks a heat conduction path between the two has been proposed. Figure 8
Is the proceedings of the 35th (1985) Low Temperature Engineering Research Conference,
It is sectional drawing which shows the structure of the conventional detachable superconducting coil electric power feeder described in page 84 "trial manufacture of a small capacity detachable current lead." In the figure, reference numeral 1 denotes a cryostat wall, which is composed of a vacuum chamber 2, a helium chamber 3, a radiant heat shield 4, a heat insulating material 5, and the like. Reference numeral 6 is a refrigerant such as liquid helium stored in the helium tank 3. Reference numeral 10 is a through hole provided in the wall 1, 11 is a fixed connector attached near the end of the through hole 10 on the helium tank 3 side, 20 is a movable part assembly of a detachable superconducting coil power supply device, and a movable connector 21. It has a conductive part such as the power supply conductor 22 and an evaporative emission port 23 for the refrigerant 6. 30 is a through hole 10 and a movable part assembly 2
It is an O-ring that allows relative movement with 0 and maintains airtightness between the two.
【0004】超電導コイルを励磁するには、図示しない
駆動装置により可動部組立体20をヘリウム槽3の側に
移動させて固定コネクタ11と可動コネクタ21を結合
させ、励磁電源から電流を供給する。給電装置部分で生
じるジュール熱は、冷媒6の蒸発ガスで冷却し極低温部
へ流入する熱量を抑制している。給電装置を通しての励
磁を行わないときは、駆動装置により可動部組立体20
を真空槽2の側に移動させて固定コネクタ11と可動コ
ネクタ21の結合を解除することによって、給電装置が
構成する伝熱経路を遮断して極低温部へ流入する熱量の
低減を図っている。In order to excite the superconducting coil, the movable part assembly 20 is moved to the helium tank 3 side by a driving device (not shown) so that the fixed connector 11 and the movable connector 21 are coupled to each other, and an electric current is supplied from an exciting power source. The Joule heat generated in the power supply device portion is cooled by the evaporative gas of the refrigerant 6 to suppress the amount of heat flowing into the cryogenic portion. When the excitation through the power supply device is not performed, the movable part assembly 20 is driven by the drive device.
Is moved to the vacuum chamber 2 side to disconnect the fixed connector 11 and the movable connector 21 from each other, thereby cutting off the heat transfer path formed by the power feeding device and reducing the amount of heat flowing into the cryogenic portion. .
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の着脱式の超電導
コイル給電装置は以上のように構成しているので、可動
部組立体20は冷媒6の蒸発ガスによって冷却され、大
気に曝される部分に結露が生じて氷結する。この状態で
可動部組立体20を移動させると、Oリング30のシー
ル部分に氷片が噛み込んで、損傷を生じ、冷媒6の蒸発
ガスが洩出するという問題があった。また、ゴム系の材
料からなるOリングは低温に曝されると硬化するため、
気密性の維持が困難であるという問題もあった。これら
の問題を解消するために、可動部組立体20を加熱しな
がら移動させると、操作が繁雑になる上、操作時間が長
くなり実用性が低下する。また、Oリング30の低温で
の硬化を避けるために、低温部から充分に離れた位置に
Oリング30を設置するには、着脱式の超電導コイル給
電装置を大きな構造とする必要が生じ、やはり実用性が
低下するという問題がある。この発明はこのような問題
点を解消するためになされたもので、短時間で操作がで
き、かつ小型の着脱式の超電導コイル給電装置と、この
着脱式の超電導コイル給電装置を用い小型で取扱いの容
易な超電導電磁石装置を実現することを目的とする。Since the conventional detachable type superconducting coil power feeding device is constructed as described above, the movable part assembly 20 is cooled by the evaporative gas of the refrigerant 6 and exposed to the atmosphere. Condensation forms on the surface and freezes it. When the movable part assembly 20 is moved in this state, the ice pieces are caught in the seal part of the O-ring 30, causing damage, and the evaporated gas of the refrigerant 6 leaks out. In addition, since the O-ring made of a rubber-based material cures when exposed to low temperatures,
There is also a problem that it is difficult to maintain airtightness. If the movable part assembly 20 is moved while being heated in order to solve these problems, the operation becomes complicated, and the operation time becomes long and the practicality deteriorates. Further, in order to avoid hardening of the O-ring 30 at a low temperature, in order to install the O-ring 30 at a position sufficiently distant from the low temperature portion, it is necessary to make the detachable superconducting coil power feeding device a large structure. There is a problem that the practicality is reduced. The present invention has been made in order to solve such a problem, and can be operated in a short time and is a small-sized detachable superconducting coil power feeding device and a small-sized handling using the detachable superconducting coil power feeding device. It is an object of the present invention to realize an easy superconducting electromagnet device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明に係る着脱式の
超電導コイル給電装置は、超伝導コイルに励磁電流を給
電するとともに冷媒の蒸発ガス放出通路を設けた給電導
体と、クライオスタット壁体に固定し超電導コイルと接
続した固定コネクタと、この固定コネクタと着脱動作を
行うようにクライオスタット壁体に設けた貫通孔内部を
往復運動するとともに冷媒を密封しかつ常温側に設けら
れた伸縮自在な伸縮継手を介してクライオスタットに装
着した可動コネクタと、この可動コネクタを移動させて
固定コネクタとの着脱動作を行うとともに超電導コイル
に励磁電流を通電する励磁電流導入手段を設けたもので
ある。また、伸縮継手に金属ベローズを用いたものであ
る。さらに、伸縮継手の内部にクライオスタット壁体と
熱的に接続した円筒状の熱輻射シールド手段を設けたも
のである。さらにまた、励磁電流導入手段を覆う結露防
止カバーを設けるとともに、その内部に乾燥気体を封入
したものである。さらにまた、クライオスタットと、こ
のクライオスタット内部に設けた超電導コイルと、クラ
イオスタット上に搭載したクライオスタット内部の冷媒
ガスを液化する冷媒冷凍手段と、クライオスタットの壁
体に設けた貫通孔を通して超電導コイルに給電する着脱
式の超電導コイル給電装置を有しており、この着脱式の
超電導コイル給電装置は、超伝導コイルに励磁電流を給
電するとともに冷媒の蒸発ガス放出通路を設けた給電導
体と、クライオスタット壁体に固定し超電導コイルと接
続した固定コネクタと、この固定コネクタと着脱動作を
行うように貫通孔内部を往復運動するとともに冷媒を密
封しかつ常温側に設けられた伸縮自在な伸縮継手を介し
て前記クライオスタットに装着した可動コネクタと、こ
の可動コネクタを移動させて固定コネクタとの着脱動作
を行うとともに超電導コイルに励磁電流を通電する励磁
電流導入手段を設けたものである。A detachable superconducting coil power supply device according to the present invention supplies an exciting current to a superconducting coil.
Power and a power supply conductor equipped with an evaporative gas discharge passage for the refrigerant.
Body, a fixed connector fixed to the cryostat wall body and connected to the superconducting coil, and reciprocates inside the through hole provided in the cryostat wall body to perform detaching operation with this fixed connector and seals the refrigerant and keeps it at room temperature side. Provided
A movable connector mounted on the cryostat via the telescopic expansion joint which, one provided the exciting current introduction means for energizing the exciting current to the superconducting coil performs detachment operation of the fixed connector by moving the movable connector Is. Further, a metal bellows is used for the expansion joint. Further, a cylindrical heat radiation shield means that is thermally connected to the cryostat wall is provided inside the expansion joint. Furthermore, a dew condensation preventing cover for covering the exciting current introducing means is provided, and a dry gas is enclosed therein. Furthermore, a cryostat, a superconducting coil provided inside the cryostat, a refrigerant refrigerating means mounted on the cryostat for liquefying the refrigerant gas inside the cryostat, and a detachable device for supplying power to the superconducting coil through a through hole provided in the wall of the cryostat. It has a superconducting coil power supply apparatus wherein the superconducting coil power supply device of this detachable includes a sheet an exciting current to the superconducting coil
Power and a power supply conductor with a refrigerant evaporative gas discharge passage.
Body, a fixed connector fixed to the cryostat wall and connected to the superconducting coil, and a reciprocating motion inside the through hole so as to perform attachment / detachment with this fixed connector, seals the refrigerant, and expands and contracts at room temperature. A movable connector attached to the cryostat via an expansion joint and an exciting current introducing means for moving the movable connector to attach / detach the fixed connector and to supply an exciting current to the superconducting coil are provided.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、この発明による着脱式の超
電導コイル給電装置および着脱式の超電導コイル給電装
置を有する超電導電磁石装置について、複数の図を用い
て説明する。各図には従来の着脱式の超電導コイル給電
装置を説明するのに用いた図8におけるのと同一もしく
は相当する部分には同一の符号を付し、機能や作用につ
いての重複する説明は省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a detachable superconducting coil power feeding device and a superconducting electromagnet device having a detachable superconducting coil power feeding device according to the present invention will be described with reference to a plurality of drawings. In each drawing, the same or corresponding parts as those in FIG. 8 used to describe the conventional detachable superconducting coil power feeding device are denoted by the same reference numerals, and the duplicated description of the function and action is omitted. .
【0008】実施形態1.図1は、この発明による着脱
式の超電導コイル給電装置の第1の実施形態を示す断面
図である。図において、30は励磁電流導入機構であ
り、図示しない案内機構で着脱式の超電導コイル給電装
置の移動部を保持し、移動中の姿勢を保つ可動ベース3
1、可動ベース31上に固定され、可動部組立体20に
励磁電流を給電するとともに冷媒6の蒸発ガス放出通路
を設けた給電導体32、連結導体33、常温側可動コネ
クタ34、給電導体32の端部から放出する冷媒6の蒸
発ガスを外部に排出する柔軟性のあるガス排気チューブ
34などからなっている。40は外部電源との結合部
で、常温側固定コネクタ41、コネクタ固定台42、外
部接続導体43などからなっている。50はスライド機
構のない伸縮継手であり、冷媒を密封しかつ伸縮自在で
着脱式の超電導コイル給電装置の気密性を保持しながら
着脱時の変位を吸収する、例えばステンレス鋼でできた
金属ベローズで伸縮性に優れた溶接式ベローズを用いて
いる。60は結露防止カバーで、その内部には充分低い
露点をもつ乾燥気体61を封入してある。Embodiment 1. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a detachable superconducting coil power supply device according to the present invention. In the figure, reference numeral 30 denotes an exciting current introducing mechanism, which is a movable base 3 which holds a moving part of a detachable superconducting coil power feeding device by a guide mechanism (not shown) and maintains a moving posture.
1. A power supply conductor 32 fixed on the movable base 31 and supplying an exciting current to the movable part assembly 20 and provided with a vaporized gas discharge passage for the refrigerant 6, a connection conductor 33, a room temperature side movable connector 34, and a power supply conductor 32. It comprises a flexible gas exhaust tube 34 for discharging the evaporative gas of the refrigerant 6 discharged from the end to the outside. Reference numeral 40 denotes a connecting portion with an external power source, which includes a room temperature side fixed connector 41, a connector fixing base 42, an external connection conductor 43, and the like. Reference numeral 50 denotes an expansion joint without a slide mechanism, which is a metal bellows made of, for example, stainless steel, which seals a refrigerant and is expandable and contractible while absorbing the displacement of the detachable superconducting coil power supply device while maintaining the airtightness. Welded bellows with excellent elasticity are used. A dew condensation preventing cover 60 is filled with a dry gas 61 having a sufficiently low dew point.
【0009】超電導コイルを外部電源により励磁するに
は、図示しない駆動装置により励磁電流導入機構30を
駆動して可動部組立体20をヘリウム槽3の側に移動さ
せ、固定コネクタ11と可動コネクタ21および常温側
固定コネクタ41と常温側可動コネクタ34とを結合し
て励磁電源から電流を供給する。励磁電流通電部分で生
じるジュール熱は、給電導体32の蒸発ガス放出通路を
冷媒6の蒸発ガスで冷却し極低温部へ流入する熱量を抑
制している。超電導コイルを外部から励磁しないとき
は、駆動装置により可動部組立体20を真空槽2の側に
移動させることにより、固定コネクタ11と可動コネク
タ21およびの常温側固定コネクタ41と常温側可動コ
ネクタ34との結合を解除して、給電装置が構成する伝
熱経路を遮断し、極低温部へ流入する熱量を最小限度に
低減し、冷媒6の消費量を抑制する。To excite the superconducting coil with an external power source, the exciting current introducing mechanism 30 is driven by a driving device (not shown) to move the movable part assembly 20 to the helium tank 3 side, and the fixed connector 11 and the movable connector 21 are moved. Further, the room temperature side fixed connector 41 and the room temperature side movable connector 34 are connected to each other to supply a current from the exciting power supply. The Joule heat generated in the exciting current conducting portion cools the evaporative gas discharge passage of the power supply conductor 32 with the evaporative gas of the refrigerant 6 and suppresses the amount of heat flowing into the cryogenic portion. When the superconducting coil is not excited from the outside, the movable part assembly 20 is moved to the vacuum chamber 2 side by the driving device, so that the room temperature side fixed connector 41 and the room temperature side movable connector 34 of the fixed connector 11 and the movable connector 21 are moved. The heat transfer path formed by the power supply device is cut off by cutting off the heat transfer to the cryogenic part to the minimum and the consumption of the refrigerant 6 is suppressed.
【0010】可動部組立体20は低温の状態で真空槽2
に取り付けた伸縮継手50の内部まで移動する。励磁電
流導入機構30や伸縮継手50の隔壁部分を通して伸縮
継手50の内部へ輻射熱が流入し、励磁電流導入機構3
0や伸縮継手50自体の温度降下を引き起こすが、結露
防止カバーの内部に封入した乾燥気体61によって結露
や凍結を引き起こすことはなく、操作に支障を来すこと
もない。導電部分も結露や凍結がないため、絶縁に対す
る信頼性が向上する。また、Oリングなどを用いる接触
摺動式のシール機構がないため、冷媒密封能力を維持す
る上での弱点が少ないという特徴がある。外部電源に接
続する外部接続導体43は、励磁電流導入機構30によ
って駆動する必要がないため、励磁電流導入機構30の
駆動機構が簡略化でき、また外部電源との接続ケーブル
も簡略化でき、信頼性の高い装置が実現できる。The movable part assembly 20 keeps the vacuum chamber 2 at a low temperature.
It moves to the inside of the expansion joint 50 attached to. Radiant heat flows into the expansion joint 50 through the exciting current introducing mechanism 30 and the partition wall of the expansion joint 50, and the exciting current introducing mechanism 3
However, the dry gas 61 enclosed in the dew condensation preventing cover does not cause dew condensation or freezing, and does not hinder the operation. Since the conductive part also has no condensation or freezing, the reliability of insulation is improved. Further, since there is no contact sliding type seal mechanism using an O-ring or the like, there is a feature that there are few weak points in maintaining the refrigerant sealing ability. Since the external connection conductor 43 connected to the external power source does not need to be driven by the exciting current introducing mechanism 30, the driving mechanism of the exciting current introducing mechanism 30 can be simplified, and the connection cable with the external power source can also be simplified, which is reliable. A highly reliable device can be realized.
【0011】なお、図2に示すように、伸縮継手50の
内部の真空槽に対して熱的に接続したアルミニウムなど
の熱伝導率の大きな金属からなる円筒状の輻射熱シール
ド51を設けることにより、伸縮継手50の温度降下を
抑制することができる。薄い金属板で構成している伸縮
継手50のベローズ部分は熱容量が小さいため急激に冷
却されるが、輻射熱シールド51を熱容量の大きな真空
槽4に取りつけているため、真空槽4の温度との温度落
差が小さくなり、ベローズ部分の輻射を遮蔽することに
なり、大気にさらされる伸縮継手50のベローズ部分外
壁に結露しさらに氷結することを防止する効果がある。As shown in FIG. 2, by providing a cylindrical radiant heat shield 51 made of a metal having a large thermal conductivity such as aluminum, which is thermally connected to a vacuum chamber inside the expansion joint 50, The temperature drop of the expansion joint 50 can be suppressed. The bellows portion of the expansion joint 50 made of a thin metal plate has a small heat capacity and thus is rapidly cooled. However, since the radiant heat shield 51 is attached to the vacuum tank 4 having a large heat capacity, the temperature of the vacuum tank 4 and the temperature of the vacuum tank 4 can be reduced. The drop is small, the radiation of the bellows portion is shielded, and there is an effect of preventing dew condensation and further freezing on the outer wall of the bellows portion of the expansion joint 50 exposed to the atmosphere.
【0012】さらに、図3に示すようにベローズ部分を
2重化した伸縮継手50’を用い、2重化した中間部分
に硬化しにくい油脂類を充填すれば、図2に示すものと
同様の効果を得ることができる。なお、図4に示すよう
に伸縮継手50’の中間部分を、例えば真空槽2の内部
と連通して真空空間にすれば、大気圧が伸縮継手50’
を圧縮するというマイナス面は生じるが、図2および図
3に示すものと同様の効果を得ることができる。Further, as shown in FIG. 3, if an expansion joint 50 'having a double bellows portion is used and the doubled middle portion is filled with hard-to-cure oils and fats, similar to that shown in FIG. The effect can be obtained. As shown in FIG. 4, if the intermediate portion of the expansion joint 50 ′ is communicated with the inside of the vacuum chamber 2 to form a vacuum space, the atmospheric pressure will expand to the expansion joint 50 ′.
However, the same effect as that shown in FIGS. 2 and 3 can be obtained.
【0013】さらにまた、図5に示すように、伸縮継手
50の外側をヒータ52で結露しない程度まで加熱して
もよい。なお、図6に示すように、伸縮継手50自体に
電極を設けて通電し、加熱するようにしてもよい。伸縮
継手50およびその周辺における複数の結露・氷結の防
止手段を述べたが、現実の装置にいずれの手段を用いる
かは、その装置の運用状況などによって適宜選択するべ
きである。Furthermore, as shown in FIG. 5, the outside of the expansion joint 50 may be heated by the heater 52 to such an extent that dew condensation does not occur. As shown in FIG. 6, an electrode may be provided on the expansion joint 50 itself to energize and heat the electrode. Although a plurality of means for preventing condensation and freezing in the expansion joint 50 and its surroundings have been described, which means should be used for an actual device should be appropriately selected depending on the operating conditions of the device.
【0014】実施形態2.図7は、この発明による第2
の実施形態を示す超電導電磁石装置の構成断面図であ
る。図において、4aは第1輻射熱シールド、4bは第
2輻射熱シールド、6aは冷媒6の蒸発ガス、6bは蒸
発ガス6aを却して再液化した液滴、100は図1を用
いて説明した着脱式の超電導コイル給電装置、110は
超電導コイル、120は第1ヒートステージ120a、
第2ヒートステージ120bおよび第3ヒートステージ
120cからなる3段式ギフォード・マクマホン冷凍機
である。Embodiment 2. FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration cross-sectional view of a superconducting electromagnet device showing the embodiment of FIG. In the figure, 4a is a first radiant heat shield, 4b is a second radiant heat shield, 6a is an evaporative gas of the refrigerant 6, 6b is a droplet re-liquefied by evaporating the evaporative gas 6a, and 100 is the attachment / detachment described with reference to FIG. Type superconducting coil power supply device, 110 is a superconducting coil, 120 is a first heat stage 120a,
It is a three-stage Gifford McMahon refrigerator comprising a second heat stage 120b and a third heat stage 120c.
【0015】つぎに、動作について説明する。3段式ギ
フォード・マクマホン冷凍機120の第1ヒートステー
ジ29aおよび第2ヒートステージ29bにより第1お
よび第2輻射熱シールド21、22を冷却し、かつ第3
ヒートステージ29cでヘリウム槽3を介して蒸発ガス
6aを冷却して液化している。室温部から極低温部まで
の熱浸入は、真空槽20、第1および第2輻射熱シール
ド21、22によって抑えている。超電導コイル110
は、冷媒6の液体ヘリウムによって冷却し、極低温状態
に保持している。着脱式の超電導コイル給電装置100
を結合し超電導コイル110を所定の電流で励磁して永
久電流モードとした後、着脱式の超電導コイル給電装置
100の結合を解除して超電導コイル110への励磁電
流の供給を停止する。着脱式の超電導コイル給電装置1
00は常温部と低温部の伝熱経路を遮断しており、常温
部からの熱浸入を極めて小さく抑えることができるの
で、真空槽とヘリウム槽の距離を小さくした小型の超電
導電磁石装置が得られる。また、給電装置部分の結露や
氷結によるトラブルも未然に防止できる。Next, the operation will be described. The first and second radiant heat shields 21 and 22 are cooled by the first heat stage 29a and the second heat stage 29b of the three-stage Gifford-McMahon refrigerator 120, and the third heat stage
The evaporative gas 6a is cooled and liquefied through the helium tank 3 on the heat stage 29c. The vacuum tank 20 and the first and second radiant heat shields 21 and 22 suppress heat infiltration from the room temperature portion to the cryogenic portion. Superconducting coil 110
Is cooled by liquid helium, which is the refrigerant 6, and is kept in an extremely low temperature state. Detachable superconducting coil power supply device 100
Are coupled to each other to excite the superconducting coil 110 with a predetermined current to set the permanent current mode, and then the detachable superconducting coil power supply device 100 is decoupled to stop the supply of the exciting current to the superconducting coil 110. Detachable superconducting coil power supply device 1
Since 00 cuts off the heat transfer path between the room temperature part and the low temperature part, the heat intrusion from the room temperature part can be suppressed to a very small level, so that a small superconducting electromagnet device with a small distance between the vacuum chamber and the helium chamber can be obtained. . Further, it is possible to prevent problems due to dew condensation or icing on the power supply unit.
【図1】 この発明の第1の実施形態である着脱式の超
電導コイル給電装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a detachable superconducting coil power supply device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の第1の実施形態である着脱式の超
電導コイル給電装置の第1の変形例における部分断面図
である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a first modification of the detachable superconducting coil power supply device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 この発明の第1の実施形態である着脱式の超
電導コイル給電装置の第2の変形例の部分断面図であ
る。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a second modified example of the detachable superconducting coil power supply device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 この発明の第1の実施形態である着脱式の超
電導コイル給電装置の第3の変形例の部分断面図であ
る。FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a third modification of the detachable superconducting coil power supply device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】 この発明の第1の実施形態である着脱式の超
電導コイル給電装置の第4の変形例の部分断面図であ
る。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a fourth modified example of the detachable superconducting coil power supply device according to the first embodiment of the present invention.
【図6】 この発明の第1の実施形態である着脱式の超
電導コイル給電装置の第5の変形例の部分断面図であ
る。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a fifth modified example of the detachable superconducting coil power supply device according to the first embodiment of the present invention.
【図7】 この発明の第2の実施形態である着脱式の超
電導コイル給電装置を有する超電導電磁石装置の構成断
面図である。FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of a superconducting electromagnet device having a detachable superconducting coil power supply device according to a second embodiment of the present invention.
【図8】 従来の着脱式の超電導コイル給電装置を示す
断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional detachable superconducting coil power supply device.
1 クライオスタットの壁体 11 固定
コネクタ
20 給電装置の可動部組立体 21 可
動コネクタ21
30 励磁電流導入機構 40 外
部電源との結合部
50 伸縮継手 60 結
露防止カバー
100 着脱式の給電装置 110
超電導コイル
120 3段式ギフォード・マクマホン冷凍機DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wall body of cryostat 11 Fixed connector 20 Movable part assembly of power feeding device 21 Movable connector 21 30 Exciting current introducing mechanism 40 Joint part with external power source 50 Expansion joint 60 Dew condensation prevention cover 100 Detachable power feeding device 110
Superconducting coil 120 3-stage Gifford McMahon refrigerator
フロントページの続き (72)発明者 岡田 理 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 三菱電機エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−291036(JP,A) 特開 平5−21228(JP,A) 特開 平7−189220(JP,A) 特開 昭61−229310(JP,A) 特開 平4−321205(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 6/00 - 6/06 ZAA G02B 5/08 Front page continuation (72) Inventor Osamu Okada 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Within Mitsubishi Electric Engineering Co., Ltd. (56) Reference JP-A-5-291036 (JP, A) JP-A-5- 21228 (JP, A) JP 7-189220 (JP, A) JP 61-229310 (JP, A) JP 4-321205 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01F 6/00-6/06 ZAA G02B 5/08
Claims (5)
通して前記クライオスタット内部に設けた超電導コイル
に給電する着脱式の超電導コイル給電装置において、前記超伝導コイルに励磁電流を給電するとともに冷媒の
蒸発ガス放出通路を設けた給電導体と、 前記クライオス
タット壁体に固定し前記超電導コイルと接続した固定コ
ネクタと、この固定コネクタと着脱動作を行うように前
記貫通孔内部を往復運動するとともに冷媒を密封しかつ
常温側に設けられた伸縮自在な伸縮継手を介して前記ク
ライオスタットに装着した可動コネクタと、この可動コ
ネクタを移動させて前記固定コネクタとの着脱動作を行
うとともに前記超電導コイルに励磁電流を通電する励磁
電流導入手段を有することを特徴とする着脱式の超電導
コイル給電装置。1. A detachable superconducting coil power supply device for supplying power to a superconducting coil provided inside the cryostat through a through hole provided in a cryostat wall body, wherein an exciting current is supplied to the superconducting coil and a refrigerant is supplied.
A power supply conductor provided with a vaporized gas discharge passage, a fixed connector fixed to the cryostat wall and connected to the superconducting coil, and a reciprocating motion inside the through hole so as to perform detaching operation with the fixed connector and seal the refrigerant. Shikatsu
Excitation for energizing exciting current to the superconducting coil while moving the movable connector to and from the fixed connector by attaching and removing the movable connector to and from the cryostat via an expandable expansion joint provided at the room temperature side. A detachable superconducting coil power supply device having a current introducing means.
のであることを特徴とする請求項1に記載の着脱式の超
電導コイル給電装置。2. The detachable superconducting coil power feeding device according to claim 1, wherein the expansion joint uses a metal bellows.
ット壁体と熱的に接続した円筒状の熱輻射シールド手段
を有することを特徴とする請求項1または請求項2のい
ずれかに記載の着脱式の超電導コイル給電装置。3. The detachable type according to claim 1, further comprising a cylindrical heat radiation shield means thermally connected to the cryostat wall body inside the expansion joint. Superconducting coil power supply device.
バーを設けるとともに、その内部に乾燥気体を封入した
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに
記載の着脱式の超電導コイル給電装置。4. The detachable superconducting coil according to claim 1, further comprising a dew condensation preventing cover which covers the exciting current introducing means, and a dry gas is enclosed therein. Power supply device.
ット内部に設けた超電導コイルと、前記クライオスタッ
ト上に搭載した前記クライオスタット内部の冷媒ガスを
液化する冷媒冷凍手段と、前記クライオスタットの壁体
に設けた貫通孔を通して前記超電導コイルに給電する着
脱式の超電導コイル給電装置を有しており、この着脱式
の超電導コイル給電装置は、前記超伝導コイルに励磁電
流を給電するとともに冷媒の蒸発ガス放出通路を設けた
給電導体と、前記クライオスタット壁体に固定し前記超
電導コイルと接続した固定コネクタと、この固定コネク
タと着脱動作を行うように前記貫通孔内部を往復運動す
るとともに冷媒を密封しかつ常温側に設けられた伸縮自
在な伸縮継手を介して前記クライオスタットに装着した
可動コネクタと、この可動コネクタを移動させて前記固
定コネクタとの着脱動作を行うとともに前記超電導コイ
ルに励磁電流を通電する励磁電流導入手段を有すること
を特徴とする超電導電磁石装置。5. A cryostat, a superconducting coil provided inside the cryostat, a refrigerant refrigerating means mounted on the cryostat for liquefying a refrigerant gas inside the cryostat, and a through hole provided in a wall body of the cryostat. has a superconducting coil power supply device detachable to power the superconducting coil, the superconducting coil power supply device of this detachable is energized conductive to the superconducting coil
The flow of electricity is provided and the evaporative gas discharge passage of the refrigerant is provided.
A power supply conductor, a fixed connector fixed to the cryostat wall body and connected to the superconducting coil, and a reciprocating motion inside the through hole so as to perform an attaching / detaching operation with the fixed connector, seals the refrigerant, and is provided at a room temperature side. And a movable connector attached to the cryostat via an expandable expansion joint, and an exciting current introducing means for moving the movable connector to attach / detach the fixed connector and to apply an exciting current to the superconducting coil. A superconducting electromagnet device characterized by the above.
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JP32710195A JP3399202B2 (en) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | Detachable superconducting coil feeding device and superconducting electromagnet device |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH09167704A JPH09167704A (en) | 1997-06-24 |
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- 1995-12-15 JP JP32710195A patent/JP3399202B2/en not_active Expired - Fee Related
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