JPH01143310A - 超電導マグネット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、超電導マグネット装置、特に、その液体ヘ
リウム槽と真空断熱槽とを貫通して液体ヘリウム槽内の
超電導コイルに電源供給を行なう電源供給リードに関す
るものである。

［従来の技術］ 第３図は、従来の超電導マグネット装置の上部縦断面図
であり、符号（１）は超電導コイル、（２）は超電導コ
イル（１）を浸漬して極低温に冷却する液体ヘリウム、
（３）は超電導コイル（１）と液体ヘリウム（２）とを
収納する液体ヘリウム槽、（４）は液体ヘリウム槽（３
）との間を真空に保持し、液体ヘリウム槽（３）を真空
断熱する真空断熱槽、（５）は液体ヘリウム槽（３）と
真空断熱槽（４）との間に設けられた熱シールド板、（
６）は液体ヘリウム槽（３）と真空断熱槽（４）とを貫
通する配線管、（７）は配線管（６）に挿通され中空の
常電導導体で構成された電源供給リード、（８）は電源
供給リード（７）を取り付けるためのフランジ、（９）
は電源供給リード（７）が接続されるコネクタ、（１０
）は超電導コイル（１）を励磁するための電源、（１１
）は液体ヘリウム（２）の気化したヘリウムガスを配線
管（６）内に流入指せるための配線管ヘリウムガス流入
口、（１２）は配線管ヘリウムガス流入口（１１）より
流入したヘリウムガスを大気へ放出するための配線管ヘ
リウムガス放出口、（１３）は中空の電源供給リード（
７）内に配線管ヘリウムガス流入口〈１１）より配線管
（６）内に流入したヘリウムガスの一部を流入させるた
めの電源リードヘリウムガス流入口、（１４）は電源リ
ードヘリウムガス流入口り１３）より流入したヘリウム
ガスを配線管（６）内へ放出するための電源リードヘリ
ウムガス流出口を示す。

第４図は第３図の■−■線による断面を示したもので、
（７ａ）はマイナス側の電源供給リードを、また、（７
ｂ）はプラス側の電源供給リードを示し、（６ａ）、　
（７ｃ）は液体ヘリウム（２）の気化したヘリウムガス
流路となる。

以上のように、従来装置は構成されているので、超電導
コイル（１）は液体ヘリウム槽（３）内に収納されてお
り、液体ヘリウム（２）によって冷却されて超電導状態
になる。

このように構成されている超電導コイル（１）の励磁及
び消磁は電源供給リード（７）を配線管（６）を通して
コネクタ（９）に接続し、これを外部の電源（１０）に
接続することより通電して行なわれる。

励磁若しくは消磁完了後、電源供給リード（７）は取り
はずされて、電源供給リード（７）による外部から液体
ヘリウム槽（３）への伝導熱侵入を防止する。

一方、電源供給リード（７）は、中空の常電導導体で構
成されており、従って、励磁及び消磁の際の通電におい
て常電導導体の電気抵抗による抵抗損（Ｉ２Ｒ損）が発
生する。この１２Ｒ損は第３図に示したヘリウムガス流
路（６ａ）、　（７ｃ）を液体ヘリウム槽（３）で気化
した低温のヘリウムガスが流れることにより、その一部
はヘリウムガスに放熱され、配線管ヘリウムガス流出口
（１２）より大気へ放出される。そして、ヘリウムガス
に放熱される以外の１２Ｒ損については、電源供給リー
ド（７）からコネクタ（９）を通して熱伝導により液体
ヘリウム槽（３）に侵入し、液体ヘリウム（２）の気化
を助長させることとなる。

［発明が解決しようとする問題点］ 以上のように、従来の超電導マグネット装置では、電源
供給リードに常電導導体が使用されているので、励磁及
び消磁時において、１２Ｒ損が発生し、液体ヘリウム槽
（３）への熱侵入による液体ヘリウム（２）の消費が助
長されるという問題点があった。

この発明は、上記の問題点を解決するなめになされたも
ので、励磁及び消磁時の１２Ｒ損をなくすことにより、
液体ヘリウム槽（３）への熱侵入を減し、液体ヘリウム
の消費を減少させた超電導マグネット装置を得ることを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る超電導マグネット装置は、電源供給リー
ドを、液体チッソ温度以上の臨界温度を有する超電導体
（高温超電導体）により構成しているものである。

［作用］ この発明においては、電源供給リードに高温超電導体を
用いることにより、超電導マグネットの励磁及び消磁時
にＩ２Ｒ損が発生せず、従って、電−４＝ 源供給リードからのｒ２Ｒ損による液体ヘリウム槽への
熱侵入がなく、超電導マグネットの励磁及び消磁時にお
ける液体ヘリウムの消費を少なくすることができる。

［実施例コ 以下、この発明をその一実施例を示す図に基づいて説明
する。

第１図は、この実施例の超電導マグネット装置の上部縦
断面図であり、第２図は第１図の■−■線による断面を
示したものである。

図において、符号（２１）は、例えば、セラミックス系
の高温超電導体で構成されている電源供給リードであり
、従来のそれとは異なり、中空ではなく、中実に構成さ
れている。

また、（２１ａ）及び（２１ｂ）は、マイナス側及びプ
ラス側の電源供給リードである。

なお、符号（１）〜（６）、（８）〜（１２）及び（６
ａ）は従来装置において同一符号により示したものと同
等のものである。

次に、この実施例の作用について説明する。

配線管（６）の下部には、４．２Ｋ　の液体ヘリウム（
２）があり、従って、ここの温度は４．２Ｋ　　に保た
れており、かつ、配線管（６）の上部も熱シールド温度
（７７Ｋ）に保たれている。

また、配線管（６）の内部は、下部から上部に向かって
液体ヘリウム（２）が気化した４、２にのガスヘリウム
が流れるために、ヘリウムガス流路（６ａ）は液体チッ
ソ温度以下に保たれる。

一方、電源供給リード（２１）は、臨界温度が液体チッ
ソ温度以上である高温超電導体で構成されているので、
ヘリウムガス流路（６ａ）が液体チッソ温度以下に保た
れているために、電源供給リード（２１）は超電導状態
に保たれる。

従って、超電導マグネットの励磁及び消磁時における電
源供給リード（２１）には抵抗がなく、従って、１２Ｒ
損の発生が無い。

これにより、電源供給リード（２１）のＩ２Ｒ損による
熱が、液体ヘリウム槽（３）へ侵入することも無く、従
って、液体ヘリウム（２）の消費量を低減することがで
きる。

また、電源供給リード（２１）のＩ２Ｒ損失が無いため
に、電源供給リード（２１）自体の冷却のための中空導
体のような複雑な構造をとる必要も無く、第２図で示す
ように、棒状の簡単な構造とすることができる。

また、上記実施例では、電源供給リード（２１）が円形
断面の場合について説明したが、これに限らず矩形断面
等であってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、電源供給リードが高
温超電導体で構成されているので、超電導マグネットの
励磁及び消磁時における抵抗損による液体ヘリウムの消
費量が少なく、また、構造も簡単で安価である超電導マ
グネット装置が得られる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の超電導マグネット装置の
要部断面図、 第２図は第１図の■−■線による断面図、第３図は従来
の超電導マグネット装置の要部断面図、 第４図は第３図のＩＶ−■線による断面図である。 （１）・・・超電導コイル、（２）・・・液体ヘリウム
、（３）・・・液体ヘリウム槽、（４）・・・真空断熱
槽、（６）・・・配線管、（６ａ）・・・ヘリウムガス
流路、（９）・・・コネクタ、（１０）−・・電源、（
２１）　、　（２１ａ）　、　（２１ｂ）＝−電源供給
リード。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 Δ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）．液体ヘリウムに浸漬されている超電導マグネッ
   トを収納した液体ヘリウム槽と、この液体ヘリウム槽を
   真空層を介して囲む真空断熱槽とを有する超電導マグネ
   ットにおいて、この真空断熱槽と上記液体ヘリウム槽と
   を貫通して配設されている配線管に挿着されている電源
   供給リードが、液体チッソ温度以上の臨界温度を有する
   超電導体で構成されていることを特徴とする超電導マグ
   ネット装置。
2. （２）．電源供給リードを構成する超電導体が、セラミ
   ックス系超電導体である特許請求の範囲第１項記載の超
   電導マグネット装置。