JP4814630B2 - 超電導電磁石装置 - Google Patents
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Description
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係るMRI用の超電導電磁石装置の断面図で、主として超電導電磁石装置の中心部に必要な磁場を発生する小径のメインコイル1aと、超電導電磁石装置の外周部の磁場を低減する大径のシールドコイル1bからなる超電導コイル1を備えている。この超電導コイル1は、液体ヘリウム2を貯留するヘリウム容器3の内部に設けられ、液体ヘリウム2に浸漬されて超電導状態が維持される。
図2は、本発明の実施の形態2に係る超電導電磁石装置の断面図である。図2に於いて、排出管80はヘリウム容器3の突出部31の内部空間32に開口している。ヘリウム容器3の突出部31は、ヘリウム容器の頂部から外れた斜め上部に設けられており、従って、その突出部31の内部空間32は、ヘリウム容器3の内部空間の最上部から外れた位置にある。排出管80、緊急弁8b、逆止弁8aは第1の排出手段80を構成する。
実施の形態2では、ホットガス排出管14を逆止弁8cを介して直接大気中に開放し、ホットガスを放出する構造であったが、実施の形態3では図3に示すように、ホットガス排出管14を、ヘリウム容器3の外側で且つ熱シールド4の内側で、排出管80に接続しても実施の形態2と同様の効果を期待することが出来る。又、実施の形態3では、実施の形態2で設けていたホットガス排出管14の逆止弁8cを省略することができる。その他の構成は、実施の形態2と同様である。
図4は、本発明の実施の形態4に係る超電導電磁石装置の、コイル軸に平行な面の断面図である。図4に於いて、151、152は、ヘリウム容器3の内部空間の上部に設けられた一対の仕切り板である。この仕切り板151、152は、ヘリウム容器3の突出部31の内部空間32の近傍を他の内部空間から仕切るよう設けられており、従ってシールドコイル1bと、排出管80、注入ポート9、冷凍機ユニット10、及び電流リード12とが、仕切り板151、152により仕切られている。その他の構成は実施の形態1と同様である。
実施の形態1〜4では、ホットガスやヒーターによって発生したヘリウムガスを逆止弁を介してヘリウム容器の外部へ排出するものであるが、一般に逆止弁は流量が少なく、十分にホットガスやヘリウムガスを排出できない場合がある。そこで実施の形態5では、図5に示すように、逆止弁8aに加え、ホットガス排出用弁8d及び該ホットガス排出用弁8dのためのヘリウムガス流路141を設けたものである。
1a メインコイル
1b シールドコイル
2 液体ヘリウム
3 ヘリウム容器
31 突出部
32、33 内部空間
4 熱シールド
5 クライオスタット
6 ヒーター
7 ヒーター用電源
8 排出手段
8a、8c 逆止弁
8b 緊急弁
8d ホットガス排出用弁
9 注入ポート
10 冷凍機ユニット
11 圧縮機ユニット
12 電流リード
13 励磁用電源装置
14 ホットガス排出管
80 排出管
151、152 仕切り板
Claims (8)
- 超電導コイルと、該超電導コイルを収納し前記超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯留するヘリウム容器と、該ヘリウム容器を収納し内部が真空に保持される真空容器と、該真空容器の内部に設けられ前記ヘリウム容器の外側に配置された熱シールドと、前記超電導コイルに接続され前記ヘリウム容器の内部空間から前記ヘリウム容器の外部に引き出された常電導体よりなる電流リードと、前記ヘリウム容器の外部に設けられる液体ヘリウム移送管を介して前記ヘリウム容器の内部に液体ヘリウムを注入し得る注入ポートと、前記ヘリウム容器の前記内部空間に開口し前記内部空間内のヘリウムガスを前記ヘリウム容器の外部へ排出し得る排出手段とを備えた超電導電磁石装置であって、
前記ヘリウム容器に貯留された前記液体ヘリウムに浸漬されたヒーターと、
前記ヒーターに電力を供給するヒーター用電源装置と、
を備え、
前記ヒーターは、前記電流リードへの通電時と前記液体ヘリウムの注入時とのうちの少なくとも何れか一方の時、前記ヒーター用電源装置から電力の供給を受けて付勢されるように構成され、
前記排出手段は、前記ヒーターが前記付勢されたとき開放されるように構成されている、ことを特徴とする超電導電磁石装置。 - 前記排出手段は、前記ヒーターが前記付勢されたとき前記排出手段を開放する弁を備えていることを特徴とする請求項1に記載の超電導電磁石装置。
- 超電導コイルと、該超電導コイルを収納し前記超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯留するヘリウム容器と、該ヘリウム容器を収納し内部が真空に保持される真空容器と、該真空容器の内部に設けられ前記ヘリウム容器の外側に配置された熱シールドと、前記超電導コイルに接続され前記ヘリウム容器の内部空間から前記ヘリウム容器の外部に引き出された常電導体よりなる電流リードと、前記ヘリウム容器の外部に設けられる液体ヘリウム移送管を介して前記ヘリウム容器の内部に液体ヘリウムを注入し得る注入ポートとを備えた超電導電磁石装置であって、
前記ヘリウム容器の前記内部空間の垂直方向最上部以外の位置に開口部を有し、その開口部近傍のヘリウムガスを前記ヘリウム容器の外部へ排出し得る第1の排出手段と、 前記ヘリウム容器の前記内部空間のほぼ垂直方向最上部の位置に開口部を有し、その開口部近傍のヘリウムガスを前記ヘリウム容器の外部へ排出し得る第2の排出手段と、
を備え、
前記電流リードは、前記第1の排出手段の前記開口部の近傍で前記ヘリウム容器の前記内部空間から前記ヘリウム容器の外部へ引き出され、
少なくとも前記第2の排出手段は、前記電流リードへの通電時と前記液体ヘリウムの注入時とのうちの少なくとも何れか一方の時、開放され得るように構成されている、
ことを特徴とする超電導電磁石装置。 - 前記第2の排出手段は、前記第1の排出手段に前記夫々の開口部以外の位置で接続されていることを特徴とする請求項3に記載の超電導電磁石装置。
- 前記ヘリウム容器に貯留された前記液体ヘリウムに浸漬されたヒーターと、
前記ヒーターに電力を供給するヒーター用電源装置と、
を備え、
前記ヒーターは、前記電流リードへの通電時と前記液体ヘリウムの注入時とのうちの少なくとも何れか一方の時、前記ヒーター用電源装置から電力の供給を受けて付勢されるように構成されている、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の超電導電磁石装置。 - 前記第2の排出手段は、前記ヒーターへの電力供給時に開放する弁を設けたことを特徴とする請求項5に記載の超電導電磁石装置。
- 超電導コイルと、該超電導コイルを収納し前記超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯留するヘリウム容器と、該ヘリウム容器を収納し内部が真空に保持される真空容器と、該真空容器の内部に設けられ前記ヘリウム容器の外側に配置された熱シールドと、前記超電導コイルに接続され前記ヘリウム容器の内部空間から前記ヘリウム容器の外部に引き出された常電導体よりなる電流リードと、前記ヘリウム容器の外部に設けられる液体ヘリウム移送管を介して前記ヘリウム容器の内部に液体ヘリウムを注入し得る注入ポートと、前記ヘリウム容器の前記内部空間に開口し前記内部空間内のヘリウムガスを前記ヘリウム容器の外部へ排出し得る排出手段とを備えた超電導電磁石装置であって、
前記ヘリウム容器の前記内部空間に設けられ前記開口部の近傍の前記内部空間を少なくとも前記超電導コイルから仕切る仕切り板と、
前記ヘリウム容器に貯留された前記液体ヘリウムに浸漬されたヒーターと、
該ヒーターに電力を供給するヒーター用電源装置と、
を備え、
前記仕切り板は、前記開口部の近傍に存在するヘリウムガスと前記超電導コイルとの接触を防止し、
前記ヒーターは、前記電流リードへの通電時と前記液体ヘリウムの注入時とのうちの少なくとも何れか一方の時、前記ヒーター用電源装置から電力の供給を受けて付勢されるように構成されている、
ことを特徴とする超電導電磁石装置。 - 前記排出手段は、前記ヒーターが前記付勢されたとき前記排出手段を開放する弁を設けた、
ことを特徴とする請求項7に記載の超電導電磁石装置。
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