JP5448988B2 - 超電導マグネット - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る超電導マグネット1を示す側断面模式図である。図1(a)は、超電導マグネット1全体の側断面模式図であり、図1(b)は、図1(a)のB部拡大図である。
図1(b)にその詳細を示したように、巻枠2は、円筒状の胴部11と、所定の間隔をあけて胴部11の外周に設けられた一対のフランジ部12a・12bとを備える。なお、本実施形態では、図1(a)に示したように、4つの超電導コイル3a〜3dに対応させて、5つのフランジ部12a〜12cが胴部11の外周に設けられている。5つのフランジ部12a〜12cで、一対のフランジ部が計4組となっている。
超電導コイル3aは、一対のフランジ部部12a・12b間の胴部11に密に巻回された超電導線材よりなる。超電導線材は、例えばニオブ・チタン(NbTi)合金系の極細多芯線を銅母材に埋め込んだ線材である。
超電導コイル3aの外周には、断面形状が円形の線状体4aが2層巻きつけられている。線状体4aは、例えば銅線であり、その直径は胴部11の厚みTよりも小さい(後述する、板状体、帯状体などの巻付部材についても同様)。ここで、線状体4aは、ステンレス材よりも熱伝導率の高い金属材料からなる(後述する、板状体、帯状体などの巻付部材についても同様)。具体的な線状体4aの材料としては、純度の高い銅、アルミニウムが挙げられる。なお、アルミニウム合金、真鍮などの銅合金からなる巻付部材としてもよい。
図2(b)は、線状体4aの変形例を示す図である。図2(b)に示すように、断面形状が正方形の線状体8aとしてもよいし、断面形状が長方形(平角)の線状体8bとしてもよい。また、帯状体8c(テープ状)の巻付部材としてもよい。なお、巻付部材の形状は、これらの形状に限られることはない。
図3は、本発明の第2実施形態に係る超電導マグネット102を示す断面模式図である。図3(a)は、図1(b)に相当する超電導マグネット102の一部拡大断面図である。図3(b)は、図1(b)のC断面図である(板状体9のみ示している)。
図4は、第3実施形態の変形例を示すための超電導マグネット103の側断面模式図である。なお、超電導マグネット103の一部のみ拡大して示している。
2:巻枠
3a〜3d:超電導コイル
4a〜4d:線状体(巻付部材)
11:胴部
12a〜12c:フランジ部
Claims (4)
- 円筒状の胴部と、所定の間隔をあけて当該胴部の外周に設けられた少なくとも一対のフランジ部と、を具備してなる巻枠と、
前記一対のフランジ部間の前記胴部に巻回された超電導線材よりなる超電導コイルと、
前記超電導コイルの外周に巻きつけられた、銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金等のステンレス材よりも熱伝導率の高い金属材料からなる巻付部材と、
を備え、
前記巻付部材は、板状体、帯状体、あるいは断面形状が円形または矩形の線状体であって、当該巻付部材の厚みまたは直径が前記胴部の厚みよりも小さく、
前記巻枠、前記超電導コイル、および前記巻付部材が、前記胴部の一方の端から他方の端に至るまで、少なくとも周方向の一部が液体ヘリウムで浸漬冷却されていることを特徴とする、超電導マグネット。 - 請求項1に記載の超電導マグネットにおいて、
前記巻付部材は、前記一対のフランジ部間の長さと略等しい幅を有する板状体または帯状体であることを特徴とする、超電導マグネット。 - 請求項2に記載の超電導マグネットにおいて、
前記超電導コイルに対して前記巻付部材が、線状または帯状の金属材で巻き締められていることを特徴とする、超電導マグネット。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の超電導マグネットにおいて、
前記巻枠、前記超電導コイル、および前記巻付部材が、真空含浸処理により固定されていることを特徴とする、超電導マグネット。
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