JPH0335807B2 - - Google Patents
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- JPH0335807B2 JPH0335807B2 JP1172067A JP17206789A JPH0335807B2 JP H0335807 B2 JPH0335807 B2 JP H0335807B2 JP 1172067 A JP1172067 A JP 1172067A JP 17206789 A JP17206789 A JP 17206789A JP H0335807 B2 JPH0335807 B2 JP H0335807B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
- G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
-
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- G01R33/3802—Manufacture or installation of magnet assemblies; Additional hardware for transportation or installation of the magnet assembly or for providing mechanical support to components of the magnet assembly
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
この発明は極低温槽内の円筒形容器又はハウジ
ングに対するケーブル懸架装置に関する。
ングに対するケーブル懸架装置に関する。
超導電磁石では、磁石巻線が極低温槽の中に配
置されて、外部の周囲状態から隔離される。巻線
を支持する内部の円筒形容器は1つ以上の熱放射
遮蔽体によつて取囲まれる。極低温槽の中に巻線
を懸架すると、極低温槽の外側から巻線への熱の
伝導が生じ、これにより極低温流体のボイルオフ
(boiloff)が増加し、また極低温流体が使用され
ない場合は、巻線及び遮蔽体の温度を維持するた
めに使用される極低温冷却器に対する熱負荷が増
大する。懸架装置は、巻線を含めた冷たい質量
を、静置状態中及び運送中における全ての方向の
運動に抗して支持しなければならず、また疲れ強
さが大きくなければならない。
置されて、外部の周囲状態から隔離される。巻線
を支持する内部の円筒形容器は1つ以上の熱放射
遮蔽体によつて取囲まれる。極低温槽の中に巻線
を懸架すると、極低温槽の外側から巻線への熱の
伝導が生じ、これにより極低温流体のボイルオフ
(boiloff)が増加し、また極低温流体が使用され
ない場合は、巻線及び遮蔽体の温度を維持するた
めに使用される極低温冷却器に対する熱負荷が増
大する。懸架装置は、巻線を含めた冷たい質量
を、静置状態中及び運送中における全ての方向の
運動に抗して支持しなければならず、また疲れ強
さが大きくなければならない。
極低温容器内で用いられる懸架装置では、硝子
繊維の紐が使用されている。硝子繊維の紐は低い
熱伝導率を有するが、一層簡単で、一層コストの
低い懸架装置を得ることが望ましい。
繊維の紐が使用されている。硝子繊維の紐は低い
熱伝導率を有するが、一層簡単で、一層コストの
低い懸架装置を得ることが望ましい。
この発明の目的は、硝子繊維の紐を用いた懸架
装置よりも疲れ強さの大きい簡単で低コストの懸
架装置を提供することである。
装置よりも疲れ強さの大きい簡単で低コストの懸
架装置を提供することである。
発明の要約
この発明の一面によれば、円筒形真空容器又は
ハウジング及び該真空ハウジングの中に配置され
た円筒形カートリツジを有する磁気共鳴用磁石が
提供される。カートリツジはその各端の近くの外
側表面に一対の溝が設けられている。4本のケー
ブルの両端をハウジングに固定するための固定手
段がハウジングに固着されている。固定手段は、
カートリツジの一方の端の側にある溝を通り抜け
る第1の仮想の直径線がハウジングの側面から半
径方向に出て来る各々の場所の両側に、円周方向
に隔てて対をなして設けられる。固定手段はま
た、カートリツジの他方の端の側にある溝を通り
抜ける第2の仮想の直径線がハウジングの側面か
ら半径方向に出て来る各々の場所の両側に、円周
方向に隔てて対をなして設けられる。各ケーブル
は一端が関連する対の固定手段の内の1つに固定
されて、1つの溝の中をカートリツジのまわりに
半分以上伸び、且つ他端が該対の他方の固定手段
に固定される。
ハウジング及び該真空ハウジングの中に配置され
た円筒形カートリツジを有する磁気共鳴用磁石が
提供される。カートリツジはその各端の近くの外
側表面に一対の溝が設けられている。4本のケー
ブルの両端をハウジングに固定するための固定手
段がハウジングに固着されている。固定手段は、
カートリツジの一方の端の側にある溝を通り抜け
る第1の仮想の直径線がハウジングの側面から半
径方向に出て来る各々の場所の両側に、円周方向
に隔てて対をなして設けられる。固定手段はま
た、カートリツジの他方の端の側にある溝を通り
抜ける第2の仮想の直径線がハウジングの側面か
ら半径方向に出て来る各々の場所の両側に、円周
方向に隔てて対をなして設けられる。各ケーブル
は一端が関連する対の固定手段の内の1つに固定
されて、1つの溝の中をカートリツジのまわりに
半分以上伸び、且つ他端が該対の他方の固定手段
に固定される。
この発明の要旨は特許請求の範囲に具体的に且
つ明確に記載してあるが、この発明の構成、作用
及びその他の目的並びに利点は、以下図面につい
て説明する所から最もよく理解されよう。
つ明確に記載してあるが、この発明の構成、作用
及びその他の目的並びに利点は、以下図面につい
て説明する所から最もよく理解されよう。
発明の詳しい説明
図面全体にわたり、同様な部分には同じ参照数
字を用いているが、極低温剤を持たない超導電磁
石の幾つかの実施例が示されている。磁石は高温
超導電体、即ち、実施例ではニオブ錫(Nb3Sn)
を使つて動作する様に設計されている。磁石は、
ギフオード・マクマホン(Gifford McMahon)
サイクルに基づく信頼性の高い2段形極低温冷却
器によつて直接的に冷却される。1.5Tまでの磁
界で動作する円筒形の磁石では、磁石の形状は、
超導電体内のピーク磁束密度が出来るだけ低くな
る様に構成されている。この条件は、9〓又はそ
れ以上の高温に於けるNb3超導電体の本質的な磁
界対電流能力によつて要求されるものである。
4Tよりずつと高いピーク磁界は、10〓に於ける
かなり高い電流密度によつて対処することが出来
ない。巻線のピーク磁界を下げる為、硝子繊維の
絶縁物を一層多く使うことにより、又はクエンチ
の伝搬及び巻線のフープ強度を改善する為に安定
材のストランドを一緒に巻くことによつて、巻線
の電流密度を下げなければならない。長くて細い
コイル・モジユールは短くて太いものよりも、ピ
ーク磁界が低いから、巻線を軸方向に広げて、第
1図及び第10図の実施例に示すように長くて細
いソレノイドの形にする。
字を用いているが、極低温剤を持たない超導電磁
石の幾つかの実施例が示されている。磁石は高温
超導電体、即ち、実施例ではニオブ錫(Nb3Sn)
を使つて動作する様に設計されている。磁石は、
ギフオード・マクマホン(Gifford McMahon)
サイクルに基づく信頼性の高い2段形極低温冷却
器によつて直接的に冷却される。1.5Tまでの磁
界で動作する円筒形の磁石では、磁石の形状は、
超導電体内のピーク磁束密度が出来るだけ低くな
る様に構成されている。この条件は、9〓又はそ
れ以上の高温に於けるNb3超導電体の本質的な磁
界対電流能力によつて要求されるものである。
4Tよりずつと高いピーク磁界は、10〓に於ける
かなり高い電流密度によつて対処することが出来
ない。巻線のピーク磁界を下げる為、硝子繊維の
絶縁物を一層多く使うことにより、又はクエンチ
の伝搬及び巻線のフープ強度を改善する為に安定
材のストランドを一緒に巻くことによつて、巻線
の電流密度を下げなければならない。長くて細い
コイル・モジユールは短くて太いものよりも、ピ
ーク磁界が低いから、巻線を軸方向に広げて、第
1図及び第10図の実施例に示すように長くて細
いソレノイドの形にする。
次に第1図について説明すると、遮蔽された真
空容器またはハウジング15内に一体のエポキシ
含浸巻線13を持つ円筒形の磁気共鳴用磁石11
が示されている。円筒形の繊維で補強した巻型
が、この実施例では硝子繊維の巻型25で構成さ
れているが、その軸方向の中心平面に対して対称
的に配置されたスロツト内に、6つの巻線17,
18,19,20,21,22が巻装されてい
る。第1図、第2図、第3図及び第4図について
説明すると、円筒型の硝子繊維巻型25が、一様
な厚さを持つ殻体として製造され、その後銅のコ
ネクタに対するくりぬきを持つ様に加工される。
このコネクタは軸方向及び円周方向に伸びる部分
31,27を持つている。円周方向部分はコイル
巻型の途中までしか伸びていない。動作中のブス
バー(bus bar)の抵抗値を小さくする為に、ブ
スバーの軸方向部分に設けた溝の中で何本かの超
導電線をはんだ付けすることが出来る。ニオブ錫
超導電体の相互間に超導電性を持つ継目を作るの
は困難である。銅コネクタを使つて6つの巻線を
直列に結合する。銅コネクタが、エポキシを用い
て、硝子繊維巻型25に結合される。銅コネクタ
を所定位置に置いて硝子繊維巻型を再び加工し
て、円周方向に伸びる6つの巻線スロツトを設
け、コネクタの円周方向部分がこのスロツトの両
側に来る様にする。この加工の際、片側はスロツ
トの底、反対側はスロツトの頂部の近くで、円周
方向に伸びる銅コネクタ27に桟部33を加工す
る。銅のマトリスク中のニオブ錫超導電体で構成
された超導電線35及びこの実施例では絶縁銅線
で構成される安定材37のストランドが、スロツ
トの中に一緒に巻装される。Nb3Sn及び銅線が、
スロツトの底にある銅コネクタの桟部にはんだ付
けされて、巻線の始めとし、第4図に示す様に硝
子織布41によつて隔てられた層に分けて巻装さ
れる。超導電線及び安定材は、巻線に層毎にはん
だ付けすることが好ましい。はんだ付けの前に安
定材から絶縁物を取去り、例えばテープを使つて
接続部を再び絶縁する。やはり第4図に示す様
に、コイルを巻装する前に、スロツトの内張りと
してやはり硝子布を使う。スロツト内の巻線が、
スロツトの反対側にある銅コネクタの桟部33に
対するはんだ接続で終端する。
空容器またはハウジング15内に一体のエポキシ
含浸巻線13を持つ円筒形の磁気共鳴用磁石11
が示されている。円筒形の繊維で補強した巻型
が、この実施例では硝子繊維の巻型25で構成さ
れているが、その軸方向の中心平面に対して対称
的に配置されたスロツト内に、6つの巻線17,
18,19,20,21,22が巻装されてい
る。第1図、第2図、第3図及び第4図について
説明すると、円筒型の硝子繊維巻型25が、一様
な厚さを持つ殻体として製造され、その後銅のコ
ネクタに対するくりぬきを持つ様に加工される。
このコネクタは軸方向及び円周方向に伸びる部分
31,27を持つている。円周方向部分はコイル
巻型の途中までしか伸びていない。動作中のブス
バー(bus bar)の抵抗値を小さくする為に、ブ
スバーの軸方向部分に設けた溝の中で何本かの超
導電線をはんだ付けすることが出来る。ニオブ錫
超導電体の相互間に超導電性を持つ継目を作るの
は困難である。銅コネクタを使つて6つの巻線を
直列に結合する。銅コネクタが、エポキシを用い
て、硝子繊維巻型25に結合される。銅コネクタ
を所定位置に置いて硝子繊維巻型を再び加工し
て、円周方向に伸びる6つの巻線スロツトを設
け、コネクタの円周方向部分がこのスロツトの両
側に来る様にする。この加工の際、片側はスロツ
トの底、反対側はスロツトの頂部の近くで、円周
方向に伸びる銅コネクタ27に桟部33を加工す
る。銅のマトリスク中のニオブ錫超導電体で構成
された超導電線35及びこの実施例では絶縁銅線
で構成される安定材37のストランドが、スロツ
トの中に一緒に巻装される。Nb3Sn及び銅線が、
スロツトの底にある銅コネクタの桟部にはんだ付
けされて、巻線の始めとし、第4図に示す様に硝
子織布41によつて隔てられた層に分けて巻装さ
れる。超導電線及び安定材は、巻線に層毎にはん
だ付けすることが好ましい。はんだ付けの前に安
定材から絶縁物を取去り、例えばテープを使つて
接続部を再び絶縁する。やはり第4図に示す様
に、コイルを巻装する前に、スロツトの内張りと
してやはり硝子布を使う。スロツト内の巻線が、
スロツトの反対側にある銅コネクタの桟部33に
対するはんだ接続で終端する。
第4図に示す様に、銅箔43の閉ループが、何
層か毎に、例えば3層又は4層毎に巻線内に分布
している。銅箔は硝子布の絶縁物により、その上
下が巻線の層から隔てられている。箔を部分的に
重ね合せてはんだ付けし、巻線を包む様にして、
導電ループを形成する。ループの一部分を細くし
て、次の層を開始する為に、2本の線がループに
沿つて伸びる様に一緒に巻くことが出来る様にす
る。任意の巻線で使われる銅の閉ループの数が、
利用し得る場所の広さ、必要とするクエンチ保護
及びコストの様な幾つかの因子によつて決定され
る。軸方向に伸びる銅コネクタ31が隣合つた円
周方向の銅コネクタ27を結合する。この様に超
導電体を巻装して終端すると、超導電線を損傷す
る惧れのある様な、各々のコイルの初め又は終り
に於ける尖つたアングル形のターンを設けなくて
済む。絶縁銅線37を超導電線と一緒に巻装する
ことにより、ピーク磁界が制御され、クエンチ伝
搬が改善される。銅コネクタの上方に配置された
充填材45がエポキシによつて銅コネクタに結合
されて、一定半径の外周面を作る。充填材は例え
ばG−10(これは当業者に周知のように連続した
フイラメント状の硝子とエポキシ樹脂結合剤とよ
りなる積層熱硬化性材料である)で構成すること
が出来る。第3図に示す様に、巻装されたコイル
の上にステンレス鋼線47を巻付けて、磁石が一
杯の磁界を持つ時、コイルに作用するローレンツ
(Lorenz)力に対する支持作用を強める。
層か毎に、例えば3層又は4層毎に巻線内に分布
している。銅箔は硝子布の絶縁物により、その上
下が巻線の層から隔てられている。箔を部分的に
重ね合せてはんだ付けし、巻線を包む様にして、
導電ループを形成する。ループの一部分を細くし
て、次の層を開始する為に、2本の線がループに
沿つて伸びる様に一緒に巻くことが出来る様にす
る。任意の巻線で使われる銅の閉ループの数が、
利用し得る場所の広さ、必要とするクエンチ保護
及びコストの様な幾つかの因子によつて決定され
る。軸方向に伸びる銅コネクタ31が隣合つた円
周方向の銅コネクタ27を結合する。この様に超
導電体を巻装して終端すると、超導電線を損傷す
る惧れのある様な、各々のコイルの初め又は終り
に於ける尖つたアングル形のターンを設けなくて
済む。絶縁銅線37を超導電線と一緒に巻装する
ことにより、ピーク磁界が制御され、クエンチ伝
搬が改善される。銅コネクタの上方に配置された
充填材45がエポキシによつて銅コネクタに結合
されて、一定半径の外周面を作る。充填材は例え
ばG−10(これは当業者に周知のように連続した
フイラメント状の硝子とエポキシ樹脂結合剤とよ
りなる積層熱硬化性材料である)で構成すること
が出来る。第3図に示す様に、巻装されたコイル
の上にステンレス鋼線47を巻付けて、磁石が一
杯の磁界を持つ時、コイルに作用するローレンツ
(Lorenz)力に対する支持作用を強める。
ステレンス鋼の様な熱伝導材料のリング51が
コイル巻型25の両端にボルト締めされる。リン
グは、第4図に示した硝子繊維のコイル巻型にあ
る軸方向のスロツトと整合した円周方向の溝53
を持つている。軸方向のスロツト55がコイル巻
型の長さにわたつて伸び、巻型上の巻線の間にあ
る円周方向スロツト56によつて互いに相互接続
される。銅の様な熱伝導度の高い非磁性材料をコ
イル巻型の外側に巻付けて殻体57を形成する
が、これが第2図及び第3図に示されている。殻
体は、薄板の両端を重ね合せてはんだ付けし、殻
体の縁をステンレス鋼のリング51に固定する為
に熱伝導度の高いエポキシを使つて取付けられ
る。低温に於ける熱伝導度が高い点、並びに硝子
繊維の巻型25と温度による収縮が密接に釣合う
点で、殻体には電解に強いピツチ(ETP)銅を
使うことが好ましい。アルミニウムの殻体を使う
場合、硝子繊維の巻型に結合しようとする面は、
アムケム・プロダクツ・インコーポレーテツト社
の商品名であるアロダイン(商標)1200Sの様な
市場に出ているクロム酸化学変換被覆を用いて、
又は重クロム酸ナトリウム−硫酸方法、又はクロ
ム酸−硫酸方法又はアルコール−燐酸方法又は陽
極酸化の様な同様な方法を用いて処理し、エポキ
シ接着剤に体する結合をよくする。更に結合をよ
くする為に、サンド・ブラステイング又はローレ
ツト加工の様な粗面化を用いてもよい。銅の殻体
に体する表面処理の好ましい方法は、コレクチカ
ツト州のエントン・インコーポレーテツト社の商
品名であるエボロール(登録商標)“C”特殊黒
色キユブリツク酸化物被覆を使うことである。別
の方法として、亜硫酸アンモニア方法、塩化第2
鉄方法又は塩化水素酸−塩化第2鉄方法又は重ク
ロム酸ナトリウム−硫酸方法がある。
コイル巻型25の両端にボルト締めされる。リン
グは、第4図に示した硝子繊維のコイル巻型にあ
る軸方向のスロツトと整合した円周方向の溝53
を持つている。軸方向のスロツト55がコイル巻
型の長さにわたつて伸び、巻型上の巻線の間にあ
る円周方向スロツト56によつて互いに相互接続
される。銅の様な熱伝導度の高い非磁性材料をコ
イル巻型の外側に巻付けて殻体57を形成する
が、これが第2図及び第3図に示されている。殻
体は、薄板の両端を重ね合せてはんだ付けし、殻
体の縁をステンレス鋼のリング51に固定する為
に熱伝導度の高いエポキシを使つて取付けられ
る。低温に於ける熱伝導度が高い点、並びに硝子
繊維の巻型25と温度による収縮が密接に釣合う
点で、殻体には電解に強いピツチ(ETP)銅を
使うことが好ましい。アルミニウムの殻体を使う
場合、硝子繊維の巻型に結合しようとする面は、
アムケム・プロダクツ・インコーポレーテツト社
の商品名であるアロダイン(商標)1200Sの様な
市場に出ているクロム酸化学変換被覆を用いて、
又は重クロム酸ナトリウム−硫酸方法、又はクロ
ム酸−硫酸方法又はアルコール−燐酸方法又は陽
極酸化の様な同様な方法を用いて処理し、エポキ
シ接着剤に体する結合をよくする。更に結合をよ
くする為に、サンド・ブラステイング又はローレ
ツト加工の様な粗面化を用いてもよい。銅の殻体
に体する表面処理の好ましい方法は、コレクチカ
ツト州のエントン・インコーポレーテツト社の商
品名であるエボロール(登録商標)“C”特殊黒
色キユブリツク酸化物被覆を使うことである。別
の方法として、亜硫酸アンモニア方法、塩化第2
鉄方法又は塩化水素酸−塩化第2鉄方法又は重ク
ロム酸ナトリウム−硫酸方法がある。
コイル巻型の両端で、はんだ付けにより、又は
インジウム圧力継目を使うことにより、ブスバー
61,63が円周方向コネクタ27に結合され
る。ブスバーが絶縁体64上でコイルの中心平面
に向つて伸びる。コイル、コイル巻型、リング及
び殻体の完成した集成体をエポキシで真空含浸す
る。この含浸は、集成体を1端で立てゝ、リング
51の管継手(図面に示してない)を介して下端
にエポキシを導入することによつて行なうことが
出来る。リング51の円周方向の溝53が、巻型
の中の全ての軸方向のスロツト55にエポキシを
分配するのを助ける。別の円周方向のスロツト5
6が、巻線の内部全体にわたり、並びに巻型25
と殻体57の間にエポキシを良好に分配するのを
助ける。含浸の後、磁石集成体は、遮蔽体65に
よつて取囲まれるようにして、真空ハウジング1
5の内側に取付ける。この遮蔽体は銅又はアルミ
ニウムで作ることが出来る。
インジウム圧力継目を使うことにより、ブスバー
61,63が円周方向コネクタ27に結合され
る。ブスバーが絶縁体64上でコイルの中心平面
に向つて伸びる。コイル、コイル巻型、リング及
び殻体の完成した集成体をエポキシで真空含浸す
る。この含浸は、集成体を1端で立てゝ、リング
51の管継手(図面に示してない)を介して下端
にエポキシを導入することによつて行なうことが
出来る。リング51の円周方向の溝53が、巻型
の中の全ての軸方向のスロツト55にエポキシを
分配するのを助ける。別の円周方向のスロツト5
6が、巻線の内部全体にわたり、並びに巻型25
と殻体57の間にエポキシを良好に分配するのを
助ける。含浸の後、磁石集成体は、遮蔽体65に
よつて取囲まれるようにして、真空ハウジング1
5の内側に取付ける。この遮蔽体は銅又はアルミ
ニウムで作ることが出来る。
ブスバーは、コイル相互間の電流を通す他に、
コイル相互間の熱ブリツジとなり、クエンチの際
に発生された熱を樹脂含浸コイルの内部から隣接
するコイルへ運び、クエンチが他のコイルに拡が
り速度を高める。クエンチが層に拡がるのが速け
れば速い程、磁石のエネルギを散逸し得る面積が
一層大きくなる。
コイル相互間の熱ブリツジとなり、クエンチの際
に発生された熱を樹脂含浸コイルの内部から隣接
するコイルへ運び、クエンチが他のコイルに拡が
り速度を高める。クエンチが層に拡がるのが速け
れば速い程、磁石のエネルギを散逸し得る面積が
一層大きくなる。
次に第1図、第5図及び第6図について説明す
ると、コイル巻型25が遮蔽された真空ハウジン
グ15内に、半径方向及び軸方向ケーブル懸架装
置によつて懸架される。半径方向懸架部は、真空
にひくことが出来るハウジングに対してコイル巻
型が半径方向に移動するのを防ぐものであるが、
4本のケーブル67,68,69,70と、対7
3a及び73b、75a及び75b、77a及び
77b、79a及び79bに分けて配置された8
本のケーブル緊張材を有する。ケーブル緊張材が
ハウジング15の外側に固定される。真空にひく
ことが出来るハウジングの各々の端で、2対のケ
ーブル緊張材を用い、各対のケーブル緊張材が、
末端リング51を通る仮想の直径方向の線が真空
にひくことが出来るハウジングから出で来る場所
の両側で、円周方向に隔たる様に配置される。
各々のケーブルは、1端が各対の対応する1つの
ケーブル緊張材に取付けられた後、ハウジングの
開口及び遮蔽体65を通抜けてから、リングの外
面にある夫々1つの溝81の中を、リングに沿つ
て半分以上伸びる。その後、各々のケーブルは遮
蔽体及びハウジングの開口を通抜け、その対の他
方のケーブル緊張材に固着される。
ると、コイル巻型25が遮蔽された真空ハウジン
グ15内に、半径方向及び軸方向ケーブル懸架装
置によつて懸架される。半径方向懸架部は、真空
にひくことが出来るハウジングに対してコイル巻
型が半径方向に移動するのを防ぐものであるが、
4本のケーブル67,68,69,70と、対7
3a及び73b、75a及び75b、77a及び
77b、79a及び79bに分けて配置された8
本のケーブル緊張材を有する。ケーブル緊張材が
ハウジング15の外側に固定される。真空にひく
ことが出来るハウジングの各々の端で、2対のケ
ーブル緊張材を用い、各対のケーブル緊張材が、
末端リング51を通る仮想の直径方向の線が真空
にひくことが出来るハウジングから出で来る場所
の両側で、円周方向に隔たる様に配置される。
各々のケーブルは、1端が各対の対応する1つの
ケーブル緊張材に取付けられた後、ハウジングの
開口及び遮蔽体65を通抜けてから、リングの外
面にある夫々1つの溝81の中を、リングに沿つ
て半分以上伸びる。その後、各々のケーブルは遮
蔽体及びハウジングの開口を通抜け、その対の他
方のケーブル緊張材に固着される。
ケーブルは1/4吋のステンレス鋼線索又は1/4吋
のアラミド繊維ケーブルで構成することが出来
る。ケーブルがねじ棒83に終端し、このねじ棒
が例えばしのぎ継手によつてケーブルに固定され
る。ケーブル緊張材は、鋼製ハウジングに溶接さ
れた加工された鋼索係止延長部で構成される。ケ
ーブル係止部の外側には、1対のねじ棒を予定の
角度で受入れる2つの孔がある。皿形座金87及
びナツト85がケーブルの端を固定し、ケーブル
が冷却する間、ケーブルに張力がかゝつた状態に
保つ。この代りに、皿孔をハウジングに適当な角
度で設け、ケーブルを直接的にハウジングに固着
してもよい。ハウジング15が気密にとゞまる様
に、磁石を組立てた後、各対の緊張材の上の所定
位置に気密カバー91を溶接する。
のアラミド繊維ケーブルで構成することが出来
る。ケーブルがねじ棒83に終端し、このねじ棒
が例えばしのぎ継手によつてケーブルに固定され
る。ケーブル緊張材は、鋼製ハウジングに溶接さ
れた加工された鋼索係止延長部で構成される。ケ
ーブル係止部の外側には、1対のねじ棒を予定の
角度で受入れる2つの孔がある。皿形座金87及
びナツト85がケーブルの端を固定し、ケーブル
が冷却する間、ケーブルに張力がかゝつた状態に
保つ。この代りに、皿孔をハウジングに適当な角
度で設け、ケーブルを直接的にハウジングに固着
してもよい。ハウジング15が気密にとゞまる様
に、磁石を組立てた後、各対の緊張材の上の所定
位置に気密カバー91を溶接する。
第6図には、コイル巻型の軸方向懸架部が示さ
れている。ハウジングに対するコイルの軸方向の
動きを防ぐ為、4本のケーブル93,94,9
5,96の夫々1端がループになつていて、この
ループが4つのトラニオン97の夫々1つに引掛
けてある。トラニオンは互いに向い合つて配置さ
れており、コイル巻型の各々の側面に2つのトラ
ニオンがある。各々の側面にあるトラニオンは、
コイル巻型の軸方向中心平面に対して軸方向に対
称的に隔たつていて、巻型に固定されている。ト
ラニオンは軸方向中心平面に接近して設けて、磁
石が冷却され、コイル巻型が収縮する時の、ハウ
ジングに対するトラニオンの動きを制限する。
各々のトラニオンにループを引掛けたケーブル
が、真空ハウジング15の一番近い方の端に向つ
て軸方向に伸びる。組立ての際の調節を簡単にす
る為、ケーブルの1端又は両端は、ハウジングの
両端を通抜ける代りに、ハウジングに取付けられ
た滑車101の周りに半径方向外向きに廻す。ケ
ーブルがハウジングの開口を半径方向に通つて固
定手段に至る。この固定手段は緊張ボルト103
で構成されており、ケーブルをその周りに巻付
け、U字形ブラケツト105がハウジングからボ
ルトを支持している。ナツト及び固定ナツト10
7が緊張ボルトに設けられていて、ボルトがブラ
ケツトに対して回転しない様にする。
れている。ハウジングに対するコイルの軸方向の
動きを防ぐ為、4本のケーブル93,94,9
5,96の夫々1端がループになつていて、この
ループが4つのトラニオン97の夫々1つに引掛
けてある。トラニオンは互いに向い合つて配置さ
れており、コイル巻型の各々の側面に2つのトラ
ニオンがある。各々の側面にあるトラニオンは、
コイル巻型の軸方向中心平面に対して軸方向に対
称的に隔たつていて、巻型に固定されている。ト
ラニオンは軸方向中心平面に接近して設けて、磁
石が冷却され、コイル巻型が収縮する時の、ハウ
ジングに対するトラニオンの動きを制限する。
各々のトラニオンにループを引掛けたケーブル
が、真空ハウジング15の一番近い方の端に向つ
て軸方向に伸びる。組立ての際の調節を簡単にす
る為、ケーブルの1端又は両端は、ハウジングの
両端を通抜ける代りに、ハウジングに取付けられ
た滑車101の周りに半径方向外向きに廻す。ケ
ーブルがハウジングの開口を半径方向に通つて固
定手段に至る。この固定手段は緊張ボルト103
で構成されており、ケーブルをその周りに巻付
け、U字形ブラケツト105がハウジングからボ
ルトを支持している。ナツト及び固定ナツト10
7が緊張ボルトに設けられていて、ボルトがブラ
ケツトに対して回転しない様にする。
次に第5図、第7図及び第8図について説明す
ると、遮蔽体65の支持部が示されている。遮蔽
体65は、コイル巻型に固定されていて、巻型か
ら半径方向に伸びる9本のスペーサによつてコイ
ル巻型から支持される。6つのスペーサ111
が、円周方向に等間隔で半径方向外向きに伸びる
3本ずつのスペーサの2つの群に分けて配置され
ている。
ると、遮蔽体65の支持部が示されている。遮蔽
体65は、コイル巻型に固定されていて、巻型か
ら半径方向に伸びる9本のスペーサによつてコイ
ル巻型から支持される。6つのスペーサ111
が、円周方向に等間隔で半径方向外向きに伸びる
3本ずつのスペーサの2つの群に分けて配置され
ている。
スペーサ111は何れも肉厚の薄いG−10円筒
であつて、円板形プラグ113が1端にあり、他
端には露出したねじ山を持つプラグ114があ
る。プラグはやはりG−10で作ることが出来る
が、これが剛性を持たせる。スペーサ111が、
コイル巻型25の熱伝導スリーブ115を通抜け
る孔の中に配設されている。スリープがフランジ
つきの端を持ち、この端がコイル巻型の銅の殻体
57に固着されている。スリーブの他端が半径方
向内向きに伸び、内ねじを持つ開口を持つてい
て、これがプラグ114のねじ山を設けた端を受
入れる。ねじ山を設けたプラグ114に溝孔11
6があり、これがスペーサの内部まで伸び、磁石
を真空にひく際、スペーサの通気をするのに役立
つと共に、スペーサのプラグ113側の端がコイ
ル巻型の先まで伸びる様に、スペーサを巻型から
半径方向外向きに調節する為のねじ廻し用の溝孔
となる。スペーサ111はコイル巻型を取巻く遮
蔽体65を巻型又は殻体57から隔てると共に、
そのどの部分とも直接的に接触しない様にする。
であつて、円板形プラグ113が1端にあり、他
端には露出したねじ山を持つプラグ114があ
る。プラグはやはりG−10で作ることが出来る
が、これが剛性を持たせる。スペーサ111が、
コイル巻型25の熱伝導スリーブ115を通抜け
る孔の中に配設されている。スリープがフランジ
つきの端を持ち、この端がコイル巻型の銅の殻体
57に固着されている。スリーブの他端が半径方
向内向きに伸び、内ねじを持つ開口を持つてい
て、これがプラグ114のねじ山を設けた端を受
入れる。ねじ山を設けたプラグ114に溝孔11
6があり、これがスペーサの内部まで伸び、磁石
を真空にひく際、スペーサの通気をするのに役立
つと共に、スペーサのプラグ113側の端がコイ
ル巻型の先まで伸びる様に、スペーサを巻型から
半径方向外向きに調節する為のねじ廻し用の溝孔
となる。スペーサ111はコイル巻型を取巻く遮
蔽体65を巻型又は殻体57から隔てると共に、
そのどの部分とも直接的に接触しない様にする。
次に第5図、第7図及び第9図について説明す
ると、コイル巻型の軸方向中心平面118に沿つ
て円周方向に相隔たつて、コイル巻型の内部から
伸びる3本のスペーサ117が、遮蔽体65の内
の、コイル巻型より内側にある部分を隔てた状態
に保つ。スペーサ117は肉厚の薄いG−10円筒
で構成されていて、1端に円板形プラグ119が
挿入され、絶縁材料のリング120が他端を取囲
んでいる。リング120の外面にはねじ山が設け
られている。スペーサ117がコイル巻型の開口
内に配置される。開口の殻体側の端にねじ山が設
けられている。スペーサ117が所定位置に螺着
し、コイル巻型から半径方向内向きに突出する。
ると、コイル巻型の軸方向中心平面118に沿つ
て円周方向に相隔たつて、コイル巻型の内部から
伸びる3本のスペーサ117が、遮蔽体65の内
の、コイル巻型より内側にある部分を隔てた状態
に保つ。スペーサ117は肉厚の薄いG−10円筒
で構成されていて、1端に円板形プラグ119が
挿入され、絶縁材料のリング120が他端を取囲
んでいる。リング120の外面にはねじ山が設け
られている。スペーサ117がコイル巻型の開口
内に配置される。開口の殻体側の端にねじ山が設
けられている。スペーサ117が所定位置に螺着
し、コイル巻型から半径方向内向きに突出する。
9本の半径方向のスペーサの他に、何れもコイ
ル巻型の各々の軸方向の端に2つずつある4本の
スペーサ121が、遮蔽体の両端がコイル巻型に
接触しない様に、開口内に位置ぎめされている。
全てのスペーサ111,117,121は、開口
内に配置されるが、開口内にある端を除いてコイ
ル巻型と接触しないようになつており、またコイ
ル巻型とそれに隣接する遮蔽体との間の距離より
も長さが長くなつており、その為、スペーサの実
効熱通路は、コイル巻型と遮蔽体の間の距離より
も大きくなる。
ル巻型の各々の軸方向の端に2つずつある4本の
スペーサ121が、遮蔽体の両端がコイル巻型に
接触しない様に、開口内に位置ぎめされている。
全てのスペーサ111,117,121は、開口
内に配置されるが、開口内にある端を除いてコイ
ル巻型と接触しないようになつており、またコイ
ル巻型とそれに隣接する遮蔽体との間の距離より
も長さが長くなつており、その為、スペーサの実
効熱通路は、コイル巻型と遮蔽体の間の距離より
も大きくなる。
組立ての際、真空圧力含浸した硝子繊維のコイ
ル巻型を、両端を取外した真空ハウジングの内側
に配置する。軸方向懸架装置の4本のケーブルを
トラニオンにループ状にかける。内側及び外側の
円筒と2つの末端リングで構成される遮蔽体の外
側円筒をコイル巻型の上に滑りばめにする。組立
ての便宜の為、コイル巻型は、やはり1端の上に
立てたハウジングの内側で、1端で立たせること
が出来る。最初はコイル巻型の外側と殆んど面一
に引込めたスペーサ111を、コイル巻型の内部
から接近し得る調節用溝孔を使つて、外向きに伸
ばし、コイル巻型と放射遮蔽体の外側円筒の間の
間隔を調節する。スペーサ117が、コイル巻型
から半径方向内向きに一定距離だけ突出するが、
最初の取付け後は、調節が出来ない。スペーサ1
21がコイル巻型の両端から一定距離だけ突出す
る。スペーサ117,121は普通は遮蔽体と接
触しないで、短かな距離だけ離れていて、組立て
を容易にすると共に、熱伝導通路を少なくする。
輸送中の様に、磁石が震動した場合、スペーサ1
17,121は遮蔽体とコイル巻型の間の接触を
防止する。典型的には、輸送中の重力より大きい
ピークの加速度は、あらゆる方向に1gである。
磁石はコイルが超導電の状態で輸送されるから、
遮蔽体とコイル巻型の間の直接接触を避けるべき
である。軸方向懸架ケーブルが遮蔽体を通抜ける
ようにして、遮蔽体の末端リングが所定位置にボ
ルト締めされる。一旦ケーブル懸架部が所定位置
に配置され、正しく張力がかけられると、遮蔽体
の両端は所定位置にボルト締め又は溶接すること
が出来る。
ル巻型を、両端を取外した真空ハウジングの内側
に配置する。軸方向懸架装置の4本のケーブルを
トラニオンにループ状にかける。内側及び外側の
円筒と2つの末端リングで構成される遮蔽体の外
側円筒をコイル巻型の上に滑りばめにする。組立
ての便宜の為、コイル巻型は、やはり1端の上に
立てたハウジングの内側で、1端で立たせること
が出来る。最初はコイル巻型の外側と殆んど面一
に引込めたスペーサ111を、コイル巻型の内部
から接近し得る調節用溝孔を使つて、外向きに伸
ばし、コイル巻型と放射遮蔽体の外側円筒の間の
間隔を調節する。スペーサ117が、コイル巻型
から半径方向内向きに一定距離だけ突出するが、
最初の取付け後は、調節が出来ない。スペーサ1
21がコイル巻型の両端から一定距離だけ突出す
る。スペーサ117,121は普通は遮蔽体と接
触しないで、短かな距離だけ離れていて、組立て
を容易にすると共に、熱伝導通路を少なくする。
輸送中の様に、磁石が震動した場合、スペーサ1
17,121は遮蔽体とコイル巻型の間の接触を
防止する。典型的には、輸送中の重力より大きい
ピークの加速度は、あらゆる方向に1gである。
磁石はコイルが超導電の状態で輸送されるから、
遮蔽体とコイル巻型の間の直接接触を避けるべき
である。軸方向懸架ケーブルが遮蔽体を通抜ける
ようにして、遮蔽体の末端リングが所定位置にボ
ルト締めされる。一旦ケーブル懸架部が所定位置
に配置され、正しく張力がかけられると、遮蔽体
の両端は所定位置にボルト締め又は溶接すること
が出来る。
スペーサ117,121が、遮蔽体の撓みを制
限するバンパーとして作用するが、スペーサ11
1,117,121は何れも、遮蔽体の塑性変形
があつた場合、又は遮蔽体が丸さを失つた時、熱
の漏れが最小限になる様に設計しなければならな
い。
限するバンパーとして作用するが、スペーサ11
1,117,121は何れも、遮蔽体の塑性変形
があつた場合、又は遮蔽体が丸さを失つた時、熱
の漏れが最小限になる様に設計しなければならな
い。
磁石と遮蔽体の間のすき間が3/8吋であつて、
コイル巻型の厚さ1吋である場合、熱通路長は
3.7倍に増加することが出来る。熱伝導の通路が
増加するが、支持体は、圧縮荷重に於ける支持体
の座屈の惧れがあることを念頭において設計しな
ければならない。最も簡単な真直ぐな管状の柱の
設計では、長さ1吋で、両端を円板形挿着体によ
つて締付けた硝子繊維エポキシの臨界的な座屈荷
重の内輪の推定値は、自由端モデルを使つて表わ
すことが出来る。即ち Pcr=(7.5×106)t2 (1) こゝでPcrはポンド数で表わした臨界荷重であ
り、tは吋で表わした半径方向の厚さである。遮
蔽体の質量が300ポンドで、最小限2本の垂直方
向の支持体によつて合計2gの動的な荷重を支え
る場合、Pcrは300ポンドでなければならない。
従つて、管の最小の厚さは0.0063吋である。厚さ
0.010吋の管にすれば、適当な安全率が得られる。
コイル巻型の厚さ1吋である場合、熱通路長は
3.7倍に増加することが出来る。熱伝導の通路が
増加するが、支持体は、圧縮荷重に於ける支持体
の座屈の惧れがあることを念頭において設計しな
ければならない。最も簡単な真直ぐな管状の柱の
設計では、長さ1吋で、両端を円板形挿着体によ
つて締付けた硝子繊維エポキシの臨界的な座屈荷
重の内輪の推定値は、自由端モデルを使つて表わ
すことが出来る。即ち Pcr=(7.5×106)t2 (1) こゝでPcrはポンド数で表わした臨界荷重であ
り、tは吋で表わした半径方向の厚さである。遮
蔽体の質量が300ポンドで、最小限2本の垂直方
向の支持体によつて合計2gの動的な荷重を支え
る場合、Pcrは300ポンドでなければならない。
従つて、管の最小の厚さは0.0063吋である。厚さ
0.010吋の管にすれば、適当な安全率が得られる。
遮蔽体の公称の動作温度である50〓から10〓ま
で、直径5/8吋で、厚さ0.01吋の管に沿つた熱の
漏れは6mWである。従つて、11本の支持体が
0.066Wの合計熱負荷を表わすが、これは0.03〓
と云う磁石の動作温度にとつて無視し得る増加で
ある。この熱の漏れは、コイル巻型を取巻く銅の
殻体によつて冷却器に運ばなければならないの
で、その熱の漏れを殻体に伝える銅スリーブに外
向きの半径方向の支持体が取付けられる。内側の
半径方向の支持体がコイル巻型の外径に螺着さ
れ、その為、その熱が直接的に殻体に入る。軸方
向の支持体をコイル巻型にある金属の末端リング
に螺着し、こうしてその熱を直接的に銅の殻体に
伝える、 第1図に示す様に、極低温冷却器123が、円
筒形集成体の中心平面にある磁界の小さい領域内
で、垂直サービス・スタツク125内に位置ぎめ
される。このスタツクが外側の真空ハウジング1
5及び熱放射遮蔽体65を通る。極低温冷却器の
第2及び第1のヒート・ステーシヨンが殻体57
及び遮蔽体65と緊密に接触していて、直接的な
熱伝導による冷却により、温度を夫々10〓及び50
〓以下に維持する。ブスバーが第2のヒート・ス
テーシヨンに対して熱的に連結される。永久的に
接続された導線がサービス・スタツクに沿つて伸
び、両方のヒート・ステーシヨンに熱的に連結さ
れると共に、ブスバー61,63に電気接続され
る。1988年7月5日に出願された係属中の米国特
許出願通し番号第215114号に記載されている様な
極低温冷却器の低温ヘツド界面ソケツトを第1図
の実施例に使うことが出来る。
で、直径5/8吋で、厚さ0.01吋の管に沿つた熱の
漏れは6mWである。従つて、11本の支持体が
0.066Wの合計熱負荷を表わすが、これは0.03〓
と云う磁石の動作温度にとつて無視し得る増加で
ある。この熱の漏れは、コイル巻型を取巻く銅の
殻体によつて冷却器に運ばなければならないの
で、その熱の漏れを殻体に伝える銅スリーブに外
向きの半径方向の支持体が取付けられる。内側の
半径方向の支持体がコイル巻型の外径に螺着さ
れ、その為、その熱が直接的に殻体に入る。軸方
向の支持体をコイル巻型にある金属の末端リング
に螺着し、こうしてその熱を直接的に銅の殻体に
伝える、 第1図に示す様に、極低温冷却器123が、円
筒形集成体の中心平面にある磁界の小さい領域内
で、垂直サービス・スタツク125内に位置ぎめ
される。このスタツクが外側の真空ハウジング1
5及び熱放射遮蔽体65を通る。極低温冷却器の
第2及び第1のヒート・ステーシヨンが殻体57
及び遮蔽体65と緊密に接触していて、直接的な
熱伝導による冷却により、温度を夫々10〓及び50
〓以下に維持する。ブスバーが第2のヒート・ス
テーシヨンに対して熱的に連結される。永久的に
接続された導線がサービス・スタツクに沿つて伸
び、両方のヒート・ステーシヨンに熱的に連結さ
れると共に、ブスバー61,63に電気接続され
る。1988年7月5日に出願された係属中の米国特
許出願通し番号第215114号に記載されている様な
極低温冷却器の低温ヘツド界面ソケツトを第1図
の実施例に使うことが出来る。
極低温槽の真空ハウジング15が、高さ12呎の
天井を持つ標準的な病院の室内に磁石を取付ける
のに典型的に要求される様に、半径3m及び長さ
8mの円筒面の中に0.5T磁石の5ガウスのフリ
ンジ磁界を収容する為の受動形磁気遮蔽体として
設計されていることが示されている。
天井を持つ標準的な病院の室内に磁石を取付ける
のに典型的に要求される様に、半径3m及び長さ
8mの円筒面の中に0.5T磁石の5ガウスのフリ
ンジ磁界を収容する為の受動形磁気遮蔽体として
設計されていることが示されている。
1実施例の0.5T磁石では、第1図のコイルは、
直径0.018吋のNb3Sn裸線と直径0.018吋の絶縁銅
線を用いて巻装される。層間硝子布絶縁物は
0.004吋であり、導体に流れる電流は58アンペア
である。
直径0.018吋のNb3Sn裸線と直径0.018吋の絶縁銅
線を用いて巻装される。層間硝子布絶縁物は
0.004吋であり、導体に流れる電流は58アンペア
である。
遮蔽した真空ハウジングを用いると、5ガウス
の線は、中孔の中心から測定して半径方向に2.9
mであり、中孔の中心から軸方向に測定して4.0
mである。中孔の中心に置いた直径50cmの球形容
積の表面上の非均質性は、65ppmであり、中孔の
中心に置いた直径40cmの球形容積では15ppmであ
る。
の線は、中孔の中心から測定して半径方向に2.9
mであり、中孔の中心から軸方向に測定して4.0
mである。中孔の中心に置いた直径50cmの球形容
積の表面上の非均質性は、65ppmであり、中孔の
中心に置いた直径40cmの球形容積では15ppmであ
る。
第10図には、個別に巻装したコイルを持つ超
導電磁石131が示されている。3対のコイル1
35と136、137と138、及び139と1
40が、Nb3Sn裸線と安定材のストランドとを用
いて一緒に巻装されている。この安定材が第10
図の実施例では絶縁銅線である。Nb3Sn線及び銅
線は少なくとも各々のコイルの初めと終りで電気
接続する。個別に構成したコイル巻線は、層の間
に硝子繊維布の様な絶縁層を入れて、真空エポキ
シ含浸し、全てのコイルは、各々の超導電コイル
の外側の重ね巻きの硝子繊維の厚さを調節するこ
とにより、同じ外径を持つ様にする。何層か毎
に、例えば3層又は4層毎に、銅箔の閉ループを
使つて、前に説明した様にクエンチに対する保護
を行なう。円筒形殻体の硝子繊維スペーサ143
を用いると共にコイルを組立てゝ、円筒形集成体
を形成する。この時、コイルの対は、円筒形殻体
の中点の周りに、軸方向に対称的に配置される。
例えば銅のブスバーを用いて、スペーサの外側に
ある軸方向に伸びる溝(図面に示してない)の中
でコイルとコイル導線の接続を行なう。円筒形集
成体を加工して、滑かな円筒形外面が得られる様
にする。この集成体を熱伝導度の高い殻体145
の内側に接着剤で結合する。この殻体は巻線の側
面及び内径を包み込むように熱伝導度の高い銅又
はアルミニウムで作られる。導線147,149
が大体円周方向の同じ位置で、巻線から伸びてい
る。導線は熱伝導度の高い殻体から電気絶縁され
ている。この熱伝導度の高い殻体によつて包み込
まれたコイル集成体が、熱放射遮蔽体151の中
に位置ぎめされるが、この熱放射遮蔽体はコイル
集成体から隔たつている。
導電磁石131が示されている。3対のコイル1
35と136、137と138、及び139と1
40が、Nb3Sn裸線と安定材のストランドとを用
いて一緒に巻装されている。この安定材が第10
図の実施例では絶縁銅線である。Nb3Sn線及び銅
線は少なくとも各々のコイルの初めと終りで電気
接続する。個別に構成したコイル巻線は、層の間
に硝子繊維布の様な絶縁層を入れて、真空エポキ
シ含浸し、全てのコイルは、各々の超導電コイル
の外側の重ね巻きの硝子繊維の厚さを調節するこ
とにより、同じ外径を持つ様にする。何層か毎
に、例えば3層又は4層毎に、銅箔の閉ループを
使つて、前に説明した様にクエンチに対する保護
を行なう。円筒形殻体の硝子繊維スペーサ143
を用いると共にコイルを組立てゝ、円筒形集成体
を形成する。この時、コイルの対は、円筒形殻体
の中点の周りに、軸方向に対称的に配置される。
例えば銅のブスバーを用いて、スペーサの外側に
ある軸方向に伸びる溝(図面に示してない)の中
でコイルとコイル導線の接続を行なう。円筒形集
成体を加工して、滑かな円筒形外面が得られる様
にする。この集成体を熱伝導度の高い殻体145
の内側に接着剤で結合する。この殻体は巻線の側
面及び内径を包み込むように熱伝導度の高い銅又
はアルミニウムで作られる。導線147,149
が大体円周方向の同じ位置で、巻線から伸びてい
る。導線は熱伝導度の高い殻体から電気絶縁され
ている。この熱伝導度の高い殻体によつて包み込
まれたコイル集成体が、熱放射遮蔽体151の中
に位置ぎめされるが、この熱放射遮蔽体はコイル
集成体から隔たつている。
第11図を参照して説明すると、殻体の中でコ
イルが、第1図でコイル巻型を支持するのに使つ
た懸架部と同様な半径方向及び軸方向ケーブル懸
架部により、真空ハウジング内に懸架される。ス
テンレス・リング153が外面に1本の円周方向
の溝を持つていて、それが銅の殻体145にボル
ト締めされる。4本のケーブル155,156,
157,158及び8本のケーブル緊張材161
aと161b、163aと136b、165aと
165b、167aと167bを同じ様に使う。
ケーブル緊張材は前に説明した様に位置ぎめする
が、ケーブルの接続の仕方が事なる。各々の端に
更に2本のケーブルを使うが、各々のケーブル
が、円周方向に最も近接している各々の対のケー
ブル緊張材の内の一方の間に接続される。各々の
ケーブルは円周方向の溝の中をリングの周りに半
分未満だけ伸びている。軸方向の支持は前と同じ
である。遮蔽体151が、前に説明したように、
離散的な場所でコイル集成体から支持される。
イルが、第1図でコイル巻型を支持するのに使つ
た懸架部と同様な半径方向及び軸方向ケーブル懸
架部により、真空ハウジング内に懸架される。ス
テンレス・リング153が外面に1本の円周方向
の溝を持つていて、それが銅の殻体145にボル
ト締めされる。4本のケーブル155,156,
157,158及び8本のケーブル緊張材161
aと161b、163aと136b、165aと
165b、167aと167bを同じ様に使う。
ケーブル緊張材は前に説明した様に位置ぎめする
が、ケーブルの接続の仕方が事なる。各々の端に
更に2本のケーブルを使うが、各々のケーブル
が、円周方向に最も近接している各々の対のケー
ブル緊張材の内の一方の間に接続される。各々の
ケーブルは円周方向の溝の中をリングの周りに半
分未満だけ伸びている。軸方向の支持は前と同じ
である。遮蔽体151が、前に説明したように、
離散的な場所でコイル集成体から支持される。
2段のギフオード・マクマホン形極低温冷却器
123が、外側の真空ハウジング171及び熱放
射遮蔽体151を通抜ける垂直サービス・スタツ
ク125内で、円筒形集成体の中心平面内の磁界
の弱い領域内に配置される。極低温冷却器の第2
段は、約9〓で動作するが、熱伝導度の高い殻体
と緊密に接触している。冷却器の第1段は、約50
〓で動作するが、熱放射遮蔽体が151と緊密に
接触している。
123が、外側の真空ハウジング171及び熱放
射遮蔽体151を通抜ける垂直サービス・スタツ
ク125内で、円筒形集成体の中心平面内の磁界
の弱い領域内に配置される。極低温冷却器の第2
段は、約9〓で動作するが、熱伝導度の高い殻体
と緊密に接触している。冷却器の第1段は、約50
〓で動作するが、熱放射遮蔽体が151と緊密に
接触している。
第11図に示した1実施例の磁石で、磁石の中
孔の磁界が1.5Tである時、磁石の巻線を通る電
流は50アンペアである。超伝導コイルは直径
0.043cmのNb3Sn裸線を、やはり直径0.043cmの絶
縁銅線と一緒に巻装して構成される。Nb3Sn裸線
は直径5ミクロンの1500本のフイラメントと共に
1個の心を有する。銅とマトリクスの比は1.5で
ある。この線は例えばニユーヨーク州のインター
マグネテイツス・ゼネラル・コーポレーシヨン社
から入手することが出来る。層間絶縁の厚さは
0.010cmである。Nb3Sn線の直径が0.043cmの場合
の磁石の負荷線が第12図に示されている。予想
される非均質性は、磁石の中孔の中心に置いた直
径50cmの球形容積の表面で29ppmであり、磁石の
中孔の中心に置いた直径40cmの球形容積の表面で
4ppmである。
孔の磁界が1.5Tである時、磁石の巻線を通る電
流は50アンペアである。超伝導コイルは直径
0.043cmのNb3Sn裸線を、やはり直径0.043cmの絶
縁銅線と一緒に巻装して構成される。Nb3Sn裸線
は直径5ミクロンの1500本のフイラメントと共に
1個の心を有する。銅とマトリクスの比は1.5で
ある。この線は例えばニユーヨーク州のインター
マグネテイツス・ゼネラル・コーポレーシヨン社
から入手することが出来る。層間絶縁の厚さは
0.010cmである。Nb3Sn線の直径が0.043cmの場合
の磁石の負荷線が第12図に示されている。予想
される非均質性は、磁石の中孔の中心に置いた直
径50cmの球形容積の表面で29ppmであり、磁石の
中孔の中心に置いた直径40cmの球形容積の表面で
4ppmである。
磁気共鳴作像装置に使うのに適した混成形超導
電/抵抗形磁石179が第13図、第14図及び
第15図に示されている。2つのエポキシ含浸超
導電コイル181,183が何れもアルミニウ
ム・リング185に支持されている。こう云うリ
ングはエポキシ含浸コイルの外面に締りばめにな
つている。2つのコイルは互いに隔たつていて、
平行な平面内にあり、それらの中心はこれらの平
面に対して垂直に伸びる線上にある。アルミニウ
ム・リング185は、コイルの外面を取巻く他
に、互いに向い合うコイルの面を覆つている。コ
イルが4つの中実な(即ち中空でない)アルミニ
ウム柱187によつて隔てられている。これらの
柱はアルミニウム・リングの内、コイルの向い合
う面を覆う部分の間に固着されている。コイル及
び柱が、各々の柱及びコイルを個別に取巻く熱遮
蔽体191により取囲まれている。コイル及び熱
遮蔽体が、3つの懸架柱194によつて真空ハウ
ジング193の内側に支持されている。各々の懸
架柱は2つの同心のG−10薄肉管195,197
で構成されていて、巻線を支持する。これらの管
の外面は放射率を下げる為に、アルミ化マイラー
で覆うことが出来る。内側の管195の1端が、
アルミニウム・リング185に固定したアルミニ
ウム・ブラケツト201と接触している。内側管
の他端が、中心開口205を持つアルミニウム・
カツプ203の中に支持されている。このカツプ
は同心の2番目の管197の1端にも固定されて
いる。同心の2番目の管の他端がリング207に
よつて懸架されている。このリングが、同心の2
本の管195,197を取巻く同心の3番目の管
211によつて支持されている。同心の3番目の
管211は、同心の2番目の管197を支持する
他に、熱遮蔽体191をも支持する。同心の3番
目の管の他端がリング213により、やはり同心
の3本の管の支持体を個別に取巻く真空ハウジン
グ193に固定されている。この支持体にある内
側の管195及び3番目の管211は圧縮を受け
るが、2番目の管197は張力を受ける。懸架柱
は、冷却の際、真空ハウジングに対する遮蔽体及
び巻線の半径方向の熱収縮が出来る位の可撓性が
ある。
電/抵抗形磁石179が第13図、第14図及び
第15図に示されている。2つのエポキシ含浸超
導電コイル181,183が何れもアルミニウ
ム・リング185に支持されている。こう云うリ
ングはエポキシ含浸コイルの外面に締りばめにな
つている。2つのコイルは互いに隔たつていて、
平行な平面内にあり、それらの中心はこれらの平
面に対して垂直に伸びる線上にある。アルミニウ
ム・リング185は、コイルの外面を取巻く他
に、互いに向い合うコイルの面を覆つている。コ
イルが4つの中実な(即ち中空でない)アルミニ
ウム柱187によつて隔てられている。これらの
柱はアルミニウム・リングの内、コイルの向い合
う面を覆う部分の間に固着されている。コイル及
び柱が、各々の柱及びコイルを個別に取巻く熱遮
蔽体191により取囲まれている。コイル及び熱
遮蔽体が、3つの懸架柱194によつて真空ハウ
ジング193の内側に支持されている。各々の懸
架柱は2つの同心のG−10薄肉管195,197
で構成されていて、巻線を支持する。これらの管
の外面は放射率を下げる為に、アルミ化マイラー
で覆うことが出来る。内側の管195の1端が、
アルミニウム・リング185に固定したアルミニ
ウム・ブラケツト201と接触している。内側管
の他端が、中心開口205を持つアルミニウム・
カツプ203の中に支持されている。このカツプ
は同心の2番目の管197の1端にも固定されて
いる。同心の2番目の管の他端がリング207に
よつて懸架されている。このリングが、同心の2
本の管195,197を取巻く同心の3番目の管
211によつて支持されている。同心の3番目の
管211は、同心の2番目の管197を支持する
他に、熱遮蔽体191をも支持する。同心の3番
目の管の他端がリング213により、やはり同心
の3本の管の支持体を個別に取巻く真空ハウジン
グ193に固定されている。この支持体にある内
側の管195及び3番目の管211は圧縮を受け
るが、2番目の管197は張力を受ける。懸架柱
は、冷却の際、真空ハウジングに対する遮蔽体及
び巻線の半径方向の熱収縮が出来る位の可撓性が
ある。
真空ハウジング193及び熱遮蔽体191は何
れも横方向に分割したトロイドとして作られる。
熱遮蔽体の外側を銀で覆つて、その熱放射率を下
げることが出来る。熱遮蔽体の両半分ははんだ付
けにより、又は熱伝導性のエポキシによつて一緒
に結合することが出来る。ステレンス鋼のハウジ
ングは、気密外被を作る為に、両半分を結合する
溶接継目を持つている。
れも横方向に分割したトロイドとして作られる。
熱遮蔽体の外側を銀で覆つて、その熱放射率を下
げることが出来る。熱遮蔽体の両半分ははんだ付
けにより、又は熱伝導性のエポキシによつて一緒
に結合することが出来る。ステレンス鋼のハウジ
ングは、気密外被を作る為に、両半分を結合する
溶接継目を持つている。
巻線は、真空ハウジングの延長部の中に配置さ
れた2段形極低温冷却器215によつて冷却され
る。この極低温冷却器の第1段が熱遮蔽体191
に熱結合されて、熱遮蔽体を50〓に保ち、第2段
が巻線のアルミニウム・リング185と熱接触し
ていて、巻線を10〓より低く保つ。軟質インジウ
ム・ガスケツトによる高圧接触により、極低温冷
却器のヒート・ステーシヨンと遮蔽体及び巻線の
ステーシヨンとの間に低い熱抵抗を設定する。
れた2段形極低温冷却器215によつて冷却され
る。この極低温冷却器の第1段が熱遮蔽体191
に熱結合されて、熱遮蔽体を50〓に保ち、第2段
が巻線のアルミニウム・リング185と熱接触し
ていて、巻線を10〓より低く保つ。軟質インジウ
ム・ガスケツトによる高圧接触により、極低温冷
却器のヒート・ステーシヨンと遮蔽体及び巻線の
ステーシヨンとの間に低い熱抵抗を設定する。
内側の抵抗形コイル217は、各々の超導電コ
イルと大体同じ平面内で、それと同心に配置され
ている。内側の抵抗形コイルは、500A/cm2の電
流密度で動作する様に、中空の水冷の銅の導体で
巻装し得る様に、十分にアンペア・ターンを小さ
くしてある。抵抗形コイルが真空ハウジングか
ら、半径方向に伸びる4つのブラケツト220に
よつて夫々支持される。抵抗形コイル及び超導電
コイルは全部直列に接続されていて、各々が同じ
円周方向に電流を通す。永久接続の熱的に連結さ
れた導線により、超導電コイルに対して電流が供
給される。
イルと大体同じ平面内で、それと同心に配置され
ている。内側の抵抗形コイルは、500A/cm2の電
流密度で動作する様に、中空の水冷の銅の導体で
巻装し得る様に、十分にアンペア・ターンを小さ
くしてある。抵抗形コイルが真空ハウジングか
ら、半径方向に伸びる4つのブラケツト220に
よつて夫々支持される。抵抗形コイル及び超導電
コイルは全部直列に接続されていて、各々が同じ
円周方向に電流を通す。永久接続の熱的に連結さ
れた導線により、超導電コイルに対して電流が供
給される。
この混成超導電/抵抗形磁石の0.5Tの実施例
は、次に述べる様な特性を有する。球形作像容積
は20cmで、ピーク間の非均質性は30ppmである。
患者出入開口は40×70cmである。超導電及び抵抗
形コイルは夫々50アンペアを通し、夫々6074ター
ン及び135ターンであり、コイルの電流密度は
夫々11400及び500アンペア/cm2である。各々の超
導電コイルの半径は59.4cmであり、抵抗形コイル
の半径は15.2cmである。超導電コイルは軸方向に
51.4cm隔たつているが、抵抗形コイルは52.2cmだ
け隔たつている。超導電コイル及び抵抗形コイル
の高さに幅をかけた断面は3.8×7cm及び3.7×3.7
cmである、磁石のインダクタンスは206Hであり、
蓄積エネルギは258キロジユールである。超導電
線はNb3Sn線であり、銅線を一緒に巻装する。
Nb3Sn裸線及び絶縁銅線は何れも直径が0.043cm
であり、銅と超導電体の比は1.5である。超導電
線は10〓で超導電になる。
は、次に述べる様な特性を有する。球形作像容積
は20cmで、ピーク間の非均質性は30ppmである。
患者出入開口は40×70cmである。超導電及び抵抗
形コイルは夫々50アンペアを通し、夫々6074ター
ン及び135ターンであり、コイルの電流密度は
夫々11400及び500アンペア/cm2である。各々の超
導電コイルの半径は59.4cmであり、抵抗形コイル
の半径は15.2cmである。超導電コイルは軸方向に
51.4cm隔たつているが、抵抗形コイルは52.2cmだ
け隔たつている。超導電コイル及び抵抗形コイル
の高さに幅をかけた断面は3.8×7cm及び3.7×3.7
cmである、磁石のインダクタンスは206Hであり、
蓄積エネルギは258キロジユールである。超導電
線はNb3Sn線であり、銅線を一緒に巻装する。
Nb3Sn裸線及び絶縁銅線は何れも直径が0.043cm
であり、銅と超導電体の比は1.5である。超導電
線は10〓で超導電になる。
第16図、第17図、第18図及び第19図に
は、混成超導電/抵抗形磁石の別の実施例が示さ
れている。磁石222は全体的な形は第13図の
磁石と同じである。2つの超導電コイル221,
223がU字形断面を持つ銅のコイル巻型225
の周りに巻付けられている。コイル巻型は3つの
部材、即ち銅ストリツプを丸めてその両端を溶接
して形成される帯227と、2つの円形フランジ
229とで構成されており、フランジは中心開口
を持ち、帯227の両側で、その内径の所ではん
だ付け等によつて結合されている。超導電線は
0.017×0.025吋のNbSn超導電体で構成すること
が出来、銅と超導電体の比は0.5にする。この線
が0.0025吋の硝子の編紐によつて覆われている。
この線を青銅法によつて処理すが、これはオツク
スフオード・エアコ社から入手し得る。
は、混成超導電/抵抗形磁石の別の実施例が示さ
れている。磁石222は全体的な形は第13図の
磁石と同じである。2つの超導電コイル221,
223がU字形断面を持つ銅のコイル巻型225
の周りに巻付けられている。コイル巻型は3つの
部材、即ち銅ストリツプを丸めてその両端を溶接
して形成される帯227と、2つの円形フランジ
229とで構成されており、フランジは中心開口
を持ち、帯227の両側で、その内径の所ではん
だ付け等によつて結合されている。超導電線は
0.017×0.025吋のNbSn超導電体で構成すること
が出来、銅と超導電体の比は0.5にする。この線
が0.0025吋の硝子の編紐によつて覆われている。
この線を青銅法によつて処理すが、これはオツク
スフオード・エアコ社から入手し得る。
巻型の内側を処理して、エポキシに対する結合
を改善すると共に、硝子繊維布で内張りする。特
に第17図について説明すると、絶縁ブロツク2
33によつてフランジの他の部分から絶縁された
フランジ229内の出発端子231に線がはんだ
付けされる。この線を3乃至5オンスの張力で巻
付ける。各層は硝子繊維布絶縁物で隔てる。4番
目又は5番目の層毎に、厚さ約0.010吋の薄い銅
箔の帯で取巻く。この帯がコイル巻型にある線の
層を取囲み、両端が重なり合つて、はんだ付けさ
れる。この帯は巻線が前に述べた様に次の層へ通
過出来る様にする。巻線が終り端子235で終端
し、この端子にはんだ付けされる。重ね継ぎを必
要とする場合、取除いた絶縁物と線の30吋の重な
りをはんだ付けし、その結果得られた継目は超導
電ではないが、抵抗値が非常に小さい。巻線を硝
子繊維布で覆い、フランジに形成した溝孔に銅番
237を滑り込ませる、銅板が巻線を完全に取囲
む時、絶縁されていないステンレス鋼の重ね巻き
241が銅板を包み込む。この重ね巻きは離型材
で覆い、真鍮のシム(図面に示してない)で覆
う。このシムはワイヤ(図示に示してない)によ
つて所定位置に保持し、両方のコイル221,2
23を真空エポキシ含浸する。ワイヤ及び真鍮の
シムが、過剰のエポキシがあれば、それと共に除
去される。含浸の後、板は溝孔の中にしつかりと
位置ぎめされる。銅板が、磁石の動作中に、巻線
によつて発生された半径方向外向きの荷重の一部
分をU字形コイル巻形に伝達する。
を改善すると共に、硝子繊維布で内張りする。特
に第17図について説明すると、絶縁ブロツク2
33によつてフランジの他の部分から絶縁された
フランジ229内の出発端子231に線がはんだ
付けされる。この線を3乃至5オンスの張力で巻
付ける。各層は硝子繊維布絶縁物で隔てる。4番
目又は5番目の層毎に、厚さ約0.010吋の薄い銅
箔の帯で取巻く。この帯がコイル巻型にある線の
層を取囲み、両端が重なり合つて、はんだ付けさ
れる。この帯は巻線が前に述べた様に次の層へ通
過出来る様にする。巻線が終り端子235で終端
し、この端子にはんだ付けされる。重ね継ぎを必
要とする場合、取除いた絶縁物と線の30吋の重な
りをはんだ付けし、その結果得られた継目は超導
電ではないが、抵抗値が非常に小さい。巻線を硝
子繊維布で覆い、フランジに形成した溝孔に銅番
237を滑り込ませる、銅板が巻線を完全に取囲
む時、絶縁されていないステンレス鋼の重ね巻き
241が銅板を包み込む。この重ね巻きは離型材
で覆い、真鍮のシム(図面に示してない)で覆
う。このシムはワイヤ(図示に示してない)によ
つて所定位置に保持し、両方のコイル221,2
23を真空エポキシ含浸する。ワイヤ及び真鍮の
シムが、過剰のエポキシがあれば、それと共に除
去される。含浸の後、板は溝孔の中にしつかりと
位置ぎめされる。銅板が、磁石の動作中に、巻線
によつて発生された半径方向外向きの荷重の一部
分をU字形コイル巻形に伝達する。
コイルが50〓の遮蔽体191に取囲まれてお
り、この遮蔽体が真空ハウジング193に取囲ま
れている。遮蔽体及びハウジングの両方が前に説
明した様に製造され、3つの支持体194によつ
て極低温槽内に支持される。各々の支持体は、や
はり前に説明した形式の3本の同心の管195,
197,211を有する。4本のアルミニウム柱
187がコイル221をコイル223の上方に支
持する。締付けブラケツト243がコイル巻型2
25及びコイルを保持し、支持体及び柱に固定さ
れる。抵抗型コイルが前に説明した様にブラケツ
トによつて支持される。導線が極低温冷却器に永
久的に取付けられ、2つの超導電コイルを直列に
接続する。入つて来る導線は極低温冷却器の2段
に対して熱的に連結される。第2段のヒート・ス
テーシヨンからの導線が巻線223の入力端子及
び巻線221の出力端子に結合される。夫々巻線
223,221の出力端子及び入力端子が一緒に
結合される。抵抗形コイルも互いに直列に、且つ
超導電コイルと直列に接続される。全てのコイル
の全ての電流が同じ方向に流れる。
り、この遮蔽体が真空ハウジング193に取囲ま
れている。遮蔽体及びハウジングの両方が前に説
明した様に製造され、3つの支持体194によつ
て極低温槽内に支持される。各々の支持体は、や
はり前に説明した形式の3本の同心の管195,
197,211を有する。4本のアルミニウム柱
187がコイル221をコイル223の上方に支
持する。締付けブラケツト243がコイル巻型2
25及びコイルを保持し、支持体及び柱に固定さ
れる。抵抗型コイルが前に説明した様にブラケツ
トによつて支持される。導線が極低温冷却器に永
久的に取付けられ、2つの超導電コイルを直列に
接続する。入つて来る導線は極低温冷却器の2段
に対して熱的に連結される。第2段のヒート・ス
テーシヨンからの導線が巻線223の入力端子及
び巻線221の出力端子に結合される。夫々巻線
223,221の出力端子及び入力端子が一緒に
結合される。抵抗形コイルも互いに直列に、且つ
超導電コイルと直列に接続される。全てのコイル
の全ての電流が同じ方向に流れる。
開放形磁石の別の実施例が第21図に示されて
いる。磁石244は抵抗形コイルを持たないが、
4つの超導電樹脂含浸コイル251,252,2
53,254を持つている。極低温槽の2つのト
ロイダル形部分の夫々に2つの超導電コイル25
1と252、及び253と254がある。コイル
251,253は直径及びターン数が同じであ
り、その何れもコイル252,254より大きい
が、コイル252,254は直径及びターン数が
同じである。各々のトロイダル形部分にある超導
電コイルが銅の巻型257に巻装される。コイル
巻型は互いに平行に隔たつていて、それらの中心
は、各々のコイルがある平面に対して垂直な同じ
線上にある。コイル巻型が、前に説明した様なア
ルミニウム柱によつて隔てられるが、両方のコイ
ル巻型は何れも3本の同心の管を有する支持体1
94によつて支持される。熱放射遮蔽体がコイル
巻型を取囲んでいて、それを真空ハウジングが取
囲んでいる。動作中、全てのコイルが直列に接続
され、コイル251,253は同じ方向に電流を
通すが、コイル252,254は反対の円周方向
に流を通す。
いる。磁石244は抵抗形コイルを持たないが、
4つの超導電樹脂含浸コイル251,252,2
53,254を持つている。極低温槽の2つのト
ロイダル形部分の夫々に2つの超導電コイル25
1と252、及び253と254がある。コイル
251,253は直径及びターン数が同じであ
り、その何れもコイル252,254より大きい
が、コイル252,254は直径及びターン数が
同じである。各々のトロイダル形部分にある超導
電コイルが銅の巻型257に巻装される。コイル
巻型は互いに平行に隔たつていて、それらの中心
は、各々のコイルがある平面に対して垂直な同じ
線上にある。コイル巻型が、前に説明した様なア
ルミニウム柱によつて隔てられるが、両方のコイ
ル巻型は何れも3本の同心の管を有する支持体1
94によつて支持される。熱放射遮蔽体がコイル
巻型を取囲んでいて、それを真空ハウジングが取
囲んでいる。動作中、全てのコイルが直列に接続
され、コイル251,253は同じ方向に電流を
通すが、コイル252,254は反対の円周方向
に流を通す。
第21図の磁石では、コイル251,252,
253,254は、金属のコイル巻型257の形
を持つ硝子繊維の巻型上に巻装することが出来
る。導電性の殻体がコイル巻型の下側部分及び側
面を取囲んでいて、コイル253,254を支持
することが出来る。例えば銅で作つた全体的にU
字形の殻体を鍋として使い、その中でコイルを真
空圧力含浸することが出来る。
253,254は、金属のコイル巻型257の形
を持つ硝子繊維の巻型上に巻装することが出来
る。導電性の殻体がコイル巻型の下側部分及び側
面を取囲んでいて、コイル253,254を支持
することが出来る。例えば銅で作つた全体的にU
字形の殻体を鍋として使い、その中でコイルを真
空圧力含浸することが出来る。
第21図の0.5Tの実施例では、外側コイルは
互いに65cm隔たつていて、半径が56.1cmである。
外側コイルは、直径0.043cmのNb3Sn線を直径
0.43cmの絶縁銅線と一緒に巻装したものに50アン
ペアを通す。コイルの断面は、高さ2.6cm、幅14
cmである。超導電コイル252,254は51.8cm
隔たつていて、半径が40cmである。コイル25
2,254は、同じ寸法の銅線及びNb3Sn線を一
緒に巻装し、50アンペアを通す。コイル252,
254の夫々の断面の高さ2cm、幅3.4cmである。
この磁石の空いている中孔の直径は70cmであり、
横方向の患者出入口が40×70cmである。25cmの球
内での計算による均質性は13ppmである。
互いに65cm隔たつていて、半径が56.1cmである。
外側コイルは、直径0.043cmのNb3Sn線を直径
0.43cmの絶縁銅線と一緒に巻装したものに50アン
ペアを通す。コイルの断面は、高さ2.6cm、幅14
cmである。超導電コイル252,254は51.8cm
隔たつていて、半径が40cmである。コイル25
2,254は、同じ寸法の銅線及びNb3Sn線を一
緒に巻装し、50アンペアを通す。コイル252,
254の夫々の断面の高さ2cm、幅3.4cmである。
この磁石の空いている中孔の直径は70cmであり、
横方向の患者出入口が40×70cmである。25cmの球
内での計算による均質性は13ppmである。
第22図及び第23図に示す様に、開放形磁石
179は、閉じた円筒形のコイル巻形に一連のコ
イルを設けた磁石よりも、患者の視野が一層大き
い。開放形磁石は、作像しようとする患者261
を立たせて、又は横にして使うことが出来る。第
23図に示す形式では、患者は不動のまゝであつ
てよく、磁石が必要に応じて垂直方向に移動す
る。
179は、閉じた円筒形のコイル巻形に一連のコ
イルを設けた磁石よりも、患者の視野が一層大き
い。開放形磁石は、作像しようとする患者261
を立たせて、又は横にして使うことが出来る。第
23図に示す形式では、患者は不動のまゝであつ
てよく、磁石が必要に応じて垂直方向に移動す
る。
マサチユーセツツ州のCTIクライオジエニツク
ス社から入手し得る1020形クライオダイン極低温
冷却器を60Hz電源で運転した時の典型的な冷却能
力が第24図に示されている。この図は、異なる
実施例の超導電磁石に使つた時の、極低温冷却器
の動作点をも示している。磁石の冷却負荷は大体
次の通りである。
ス社から入手し得る1020形クライオダイン極低温
冷却器を60Hz電源で運転した時の典型的な冷却能
力が第24図に示されている。この図は、異なる
実施例の超導電磁石に使つた時の、極低温冷却器
の動作点をも示している。磁石の冷却負荷は大体
次の通りである。
Nb3Sn巻線
放射 0.110
導電 0.090
電流導線、銅 0.600
極低温冷却器の第2段の熱負荷 0.800ワツト
放射遮蔽体
放射 8.6
導電 2.0
電流導線、銅 4.8
極低温冷却器の第1段の熱負荷 15.4ワツト
始動の際、極低温器を動作させ、電源が傾斜状
に、電流導線を通る電流が一定の50アンペアにな
るまで徐々に上昇する。この傾斜状の変化の際、
コイルの各層にある導電レープに電流が誘起され
る。然し、こう云う電流は、電流の変化が徐々で
あるから問題にならない。一旦超導電動作に達し
たら、コイルは超導電であるが、電源は接続した
まゝにしておいてよい。コイルを接続する銅棒及
び電流導線は抵抗損失がある。然し、こう云う損
失は余り大きくなく、磁石のインダクタンスが大
きく、抵抗値が小さいことにより、時定数が大き
い。
に、電流導線を通る電流が一定の50アンペアにな
るまで徐々に上昇する。この傾斜状の変化の際、
コイルの各層にある導電レープに電流が誘起され
る。然し、こう云う電流は、電流の変化が徐々で
あるから問題にならない。一旦超導電動作に達し
たら、コイルは超導電であるが、電源は接続した
まゝにしておいてよい。コイルを接続する銅棒及
び電流導線は抵抗損失がある。然し、こう云う損
失は余り大きくなく、磁石のインダクタンスが大
きく、抵抗値が小さいことにより、時定数が大き
い。
動作中、放射及び伝導によつて磁石の表面に運
ばれた全ての熱は、極低温冷却器によつて取去つ
て、超導電線の温度が遷移温度より上昇してクエ
ンチを起さない様にしなければならない。
ばれた全ての熱は、極低温冷却器によつて取去つ
て、超導電線の温度が遷移温度より上昇してクエ
ンチを起さない様にしなければならない。
クエンチが生じた場合、導電性の箔のループ
が、磁界の減少によりループ内に誘起された電流
を通し始める。ループが発熱し、クエンチ状態を
急速に他のコイルにまで拡げる。クエンチが他の
コイルに急速に拡がらなければ、磁石の全ての蓄
積エネルギは、始めにクエンチが発生した地点で
散逸しなければならなくなり、線を過熱してそれ
を破壊する。
が、磁界の減少によりループ内に誘起された電流
を通し始める。ループが発熱し、クエンチ状態を
急速に他のコイルにまで拡げる。クエンチが他の
コイルに急速に拡がらなければ、磁石の全ての蓄
積エネルギは、始めにクエンチが発生した地点で
散逸しなければならなくなり、線を過熱してそれ
を破壊する。
一緒に巻装する安定材は、層毎に超導電体には
んだ付けした場合、クエンチ状態になつた超導電
線の部分と並列の小さい抵抗を構成し、クエンチ
を生じた超導電体に通る電流を減少させる。
んだ付けした場合、クエンチ状態になつた超導電
線の部分と並列の小さい抵抗を構成し、クエンチ
を生じた超導電体に通る電流を減少させる。
この発明の実施例の超導電磁石に対する電流導
線は、消耗性極低温剤を使つていないから、ヘリ
ウム蒸気で冷却することによつて超導電磁石への
伝導による熱伝達を少なくすると共に、導線の抵
抗性発熱を散逸することが出来ない。使われる電
流導線は、極低温冷却器の第1段及び第2段に熱
的に連結されて、超導電コイルに達する前に熱を
遮る。
線は、消耗性極低温剤を使つていないから、ヘリ
ウム蒸気で冷却することによつて超導電磁石への
伝導による熱伝達を少なくすると共に、導線の抵
抗性発熱を散逸することが出来ない。使われる電
流導線は、極低温冷却器の第1段及び第2段に熱
的に連結されて、超導電コイルに達する前に熱を
遮る。
この発明で使われる極低温冷却器では、銅の様
な抵抗性金属導体が、300〓の周囲温度にある極
低温槽の外部から、動作中は50〓の温度を持つ極
低温冷却器の第1段までの導線部分として使われ
る。抵抗性金属導体は、50〓にある極低温冷却器
の第1段から10〓にある第2段までの導線部分と
しても使われる。電流導線によるヒート・ステー
シヨンへの伝導による熱伝達を最小限に抑える
為、所定の電流に対する導線の縦横比を最適にし
なければならない。
な抵抗性金属導体が、300〓の周囲温度にある極
低温槽の外部から、動作中は50〓の温度を持つ極
低温冷却器の第1段までの導線部分として使われ
る。抵抗性金属導体は、50〓にある極低温冷却器
の第1段から10〓にある第2段までの導線部分と
しても使われる。電流導線によるヒート・ステー
シヨンへの伝導による熱伝達を最小限に抑える
為、所定の電流に対する導線の縦横比を最適にし
なければならない。
低抗性金属導体の抵抗性発熱が断面積に対する
長さ(L/A)に正比例し、一層低温のヒート・
ステーシヨンに対する伝導による熱伝達がL/A
に反比例するので、一層低温のステーシヨンに伝
導によつて伝達される熱が最小になる様な最適の
L/Aがある。その長さに沿つて比抵抗が殆んど
一定である抵抗性導線では、温度の低いステーシ
ヨンに伝達される最小の熱は、導線部分の抵抗性
発熱に温度の高いステーシヨンから伝達された伝
導による熱を加えたものゝ半分に等しい。縦横比
をこの様に調節すると、温度の高いステーシヨン
から伝達される正味の熱は、抵抗性発熱の残り半
分が、このステーシヨンから伝達された伝導によ
る熱と釣合う為に、ゼロである。50アンペアの電
流に対し、縦横比を最適にした電流導線の電流分
布が、第25図に示されている。10〓及び50〓の
ヒート・ステーシヨンの間を伸びる導線が、50〓
のヒート・ステーシヨンに近付く時の温度分布の
匂配が水平になり、抵抗並びに伝導による熱の流
れが釣合うことを示している。同様に、50〓のヒ
ート・ステーシヨンと周囲との間の電流導線の温
度分布の匂配は、導線が周囲の温度に近付く時、
水平である。
長さ(L/A)に正比例し、一層低温のヒート・
ステーシヨンに対する伝導による熱伝達がL/A
に反比例するので、一層低温のステーシヨンに伝
導によつて伝達される熱が最小になる様な最適の
L/Aがある。その長さに沿つて比抵抗が殆んど
一定である抵抗性導線では、温度の低いステーシ
ヨンに伝達される最小の熱は、導線部分の抵抗性
発熱に温度の高いステーシヨンから伝達された伝
導による熱を加えたものゝ半分に等しい。縦横比
をこの様に調節すると、温度の高いステーシヨン
から伝達される正味の熱は、抵抗性発熱の残り半
分が、このステーシヨンから伝達された伝導によ
る熱と釣合う為に、ゼロである。50アンペアの電
流に対し、縦横比を最適にした電流導線の電流分
布が、第25図に示されている。10〓及び50〓の
ヒート・ステーシヨンの間を伸びる導線が、50〓
のヒート・ステーシヨンに近付く時の温度分布の
匂配が水平になり、抵抗並びに伝導による熱の流
れが釣合うことを示している。同様に、50〓のヒ
ート・ステーシヨンと周囲との間の電流導線の温
度分布の匂配は、導線が周囲の温度に近付く時、
水平である。
50〓のヒート・ステーシヨンから10〓のヒー
ト・ステーシヨンへの導線部分に高温セラミツク
超導電体を使つた場合、この導線部分に於ける抵
抗性発熱がゼロであり、この部分に対しては最適
の導線の縦横比がない。セラミツク超導電体の導
線部分は、必要な電流Iを通す様に十分大きく作
り、導線の長さを十分長くして、10〓のフート・
ステーシヨンへの伝導による熱伝達が許容し得る
ものになる様にする。材料の臨界電流密度Jcが温
度Tと共に急に減少する為、導線の断面積Aは次
式のように温度に対して反比例する形で変えて、 A=[I/J]>[I/Jc(T)] しかも十分な安全余裕(Jc−J)/Jcが約10乃
至30%になる様にしなければならない。こゝでJ
がセラミツク導線の実際の電流密度であり、Iが
電流である。
ト・ステーシヨンへの導線部分に高温セラミツク
超導電体を使つた場合、この導線部分に於ける抵
抗性発熱がゼロであり、この部分に対しては最適
の導線の縦横比がない。セラミツク超導電体の導
線部分は、必要な電流Iを通す様に十分大きく作
り、導線の長さを十分長くして、10〓のフート・
ステーシヨンへの伝導による熱伝達が許容し得る
ものになる様にする。材料の臨界電流密度Jcが温
度Tと共に急に減少する為、導線の断面積Aは次
式のように温度に対して反比例する形で変えて、 A=[I/J]>[I/Jc(T)] しかも十分な安全余裕(Jc−J)/Jcが約10乃
至30%になる様にしなければならない。こゝでJ
がセラミツク導線の実際の電流密度であり、Iが
電流である。
第26図は真空ハウジング260内の極低温冷
却器のスリーブの低温端部分を示す。2本の真直
ぐなセラミツク導線261が極低温冷却器のスリ
ーブの夫々50〓及び10〓のステーシヨン263,
265から伸びていて、導線は先細になつてい
て、導線は高温側の端で断面積が一層大きくなる
様になつている。セラミツク導線は夫々50〓及び
10〓のヒート・ステーシヨン263,261に熱
的に連結される。周囲(300〓)及び50〓のヒー
ト・ステーシヨンの間にある導線の高温部分は、
動作電流の時、50〓のステーシヨンに伝達される
熱を最小限にする様に最適にしたL/Aを持つ銅
の導体で構成される。一般的に、導線は銀でメタ
ライズすべきである。1つの方法はスパツタリン
グであり、別の方法は銀エポキシを使うことであ
る。セラミツク導線261は電流の導電接続部を
作る領域で、銀装填エポキシで被覆する。セラミ
ツクを処理する際、エポキシが蒸発し、銀の被覆
を残し、銅の導線をそれにはんだ付けすることが
出来る。抵抗性金属導体が、インジウムはんだの
様な比抵抗の小さいはんだを用いて、10〓のヒー
ト・ステーシヨンの所でセラミツク導線にはんだ
付けされる。周囲から伸びる銅の導線は、50〓の
ヒート・ステーシヨンの近くでセラミツク導線に
はんだ付けされる。セラミツク導線は、例えば、
両側を銅又はニツケルでメタライズし、メタライ
ズしたセラミツク導線と極低温冷却器のスリーブ
のヒート・ステーシヨンとの間にはんだ付けした
ベリリア又はアルミナを使つて、熱的に連結する
ことが出来る。これは1988年7月5日に出願され
た係属中の米国特許第215131号を参照されたい。
却器のスリーブの低温端部分を示す。2本の真直
ぐなセラミツク導線261が極低温冷却器のスリ
ーブの夫々50〓及び10〓のステーシヨン263,
265から伸びていて、導線は先細になつてい
て、導線は高温側の端で断面積が一層大きくなる
様になつている。セラミツク導線は夫々50〓及び
10〓のヒート・ステーシヨン263,261に熱
的に連結される。周囲(300〓)及び50〓のヒー
ト・ステーシヨンの間にある導線の高温部分は、
動作電流の時、50〓のステーシヨンに伝達される
熱を最小限にする様に最適にしたL/Aを持つ銅
の導体で構成される。一般的に、導線は銀でメタ
ライズすべきである。1つの方法はスパツタリン
グであり、別の方法は銀エポキシを使うことであ
る。セラミツク導線261は電流の導電接続部を
作る領域で、銀装填エポキシで被覆する。セラミ
ツクを処理する際、エポキシが蒸発し、銀の被覆
を残し、銅の導線をそれにはんだ付けすることが
出来る。抵抗性金属導体が、インジウムはんだの
様な比抵抗の小さいはんだを用いて、10〓のヒー
ト・ステーシヨンの所でセラミツク導線にはんだ
付けされる。周囲から伸びる銅の導線は、50〓の
ヒート・ステーシヨンの近くでセラミツク導線に
はんだ付けされる。セラミツク導線は、例えば、
両側を銅又はニツケルでメタライズし、メタライ
ズしたセラミツク導線と極低温冷却器のスリーブ
のヒート・ステーシヨンとの間にはんだ付けした
ベリリア又はアルミナを使つて、熱的に連結する
ことが出来る。これは1988年7月5日に出願され
た係属中の米国特許第215131号を参照されたい。
第27図及び第28図は2つの先細形の螺旋形
高温セラミツク超導電体271,273を示す。
これは酸化イツトリウム・バリウム銅
(YBa2Cu3 Ox)の様な1本の円柱形のセラミツ
ク超導電体で作ることが出来る。セラミツク導線
が夫々50〓のヒート・ステーシヨン263から10
〓のヒート・ステーシヨン265へ伸び、50〓及
び10〓のヒート・ステーシヨンに結合される。セ
ラミツク導線は、それを金装填エポキシで被覆す
ること等によつて銀でメタライズする。このエポ
キシが、加熱の時、銀の被覆を残し、抵抗性金属
導体を10〓のヒート・ステーシヨンの所で銀被覆
のセラミツク導線にはんだ付けすることが出来る
様にする。インジウムはんだの様な抵抗値の小さ
いはんだを使うことが好ましい。各々の周囲温度
からの電流導線は、50〓のヒート・ステーシヨン
の近くでセラミツク導線にはんだ付けされる。
高温セラミツク超導電体271,273を示す。
これは酸化イツトリウム・バリウム銅
(YBa2Cu3 Ox)の様な1本の円柱形のセラミツ
ク超導電体で作ることが出来る。セラミツク導線
が夫々50〓のヒート・ステーシヨン263から10
〓のヒート・ステーシヨン265へ伸び、50〓及
び10〓のヒート・ステーシヨンに結合される。セ
ラミツク導線は、それを金装填エポキシで被覆す
ること等によつて銀でメタライズする。このエポ
キシが、加熱の時、銀の被覆を残し、抵抗性金属
導体を10〓のヒート・ステーシヨンの所で銀被覆
のセラミツク導線にはんだ付けすることが出来る
様にする。インジウムはんだの様な抵抗値の小さ
いはんだを使うことが好ましい。各々の周囲温度
からの電流導線は、50〓のヒート・ステーシヨン
の近くでセラミツク導線にはんだ付けされる。
従つて、磁石の極低温槽の10〓及び50〓のヒー
ト・ステーシヨンに熱結合されたスリーブ内にあ
る極低温冷却器は、最適の縦横比を持つ抵抗性金
属導体又はセラミツク超導電体を使つた時、10〓
のステーシヨンの所で電流導線から受ける熱負荷
を無視し得る。10〓のステーシヨンに於ける冷却
容量が制限されており、ヒート・ステーシヨンが
電流導線から受ける熱負荷が無視し得るが、50〓
のヒート・ステーシヨンに於ける導線の熱負荷
は、この温度で利用し得る冷却容量を増加するこ
とによつて、容易に処理することが出来る。
ト・ステーシヨンに熱結合されたスリーブ内にあ
る極低温冷却器は、最適の縦横比を持つ抵抗性金
属導体又はセラミツク超導電体を使つた時、10〓
のステーシヨンの所で電流導線から受ける熱負荷
を無視し得る。10〓のステーシヨンに於ける冷却
容量が制限されており、ヒート・ステーシヨンが
電流導線から受ける熱負荷が無視し得るが、50〓
のヒート・ステーシヨンに於ける導線の熱負荷
は、この温度で利用し得る冷却容量を増加するこ
とによつて、容易に処理することが出来る。
この発明では、安定な電源に導線を永久接続す
ることによつて、磁石に電力を供給する。この電
源は、銅のブスバー、電流導線及び超導電体の重
ね継ぎに於ける抵抗によつて失われた電力を供給
する。導線が偶発的に切れた場合、又はセラミツ
ク超導電体の導線のクエンチが生じた場合、アー
クが発生しない様にする為、磁石にダイオードを
接続して、連続的な電流通路を作る。電流導線を
接続して、それが正しく動作している時の動作
中、ダイオードの両端の電圧はそれを導電させる
程にならない。導線の電流が遮断されると、ダイ
オードの両端の電圧が増加し、ダイオードを導電
させる。
ることによつて、磁石に電力を供給する。この電
源は、銅のブスバー、電流導線及び超導電体の重
ね継ぎに於ける抵抗によつて失われた電力を供給
する。導線が偶発的に切れた場合、又はセラミツ
ク超導電体の導線のクエンチが生じた場合、アー
クが発生しない様にする為、磁石にダイオードを
接続して、連続的な電流通路を作る。電流導線を
接続して、それが正しく動作している時の動作
中、ダイオードの両端の電圧はそれを導電させる
程にならない。導線の電流が遮断されると、ダイ
オードの両端の電圧が増加し、ダイオードを導電
させる。
ニオブ錫超導電線に作つた継目は非超導電であ
るが、抵抗値は非常に小さい。超導電線だけを使
つて、銅のブスバーとか或いは永久接続の導線を
使わなければ、磁石の抵抗値は約10-8オームであ
る。磁石のインダクタンスは、図示の実施例で
は、160乃至1600ヘンリーにわたつて変化するが、
磁界強度に関係する。一旦超導電コイルに電流が
設定されると、磁石回路の長い時定数(何千年)
により、事実上永続的な動作が得られ、磁石内に
安定な磁界が得られる。
るが、抵抗値は非常に小さい。超導電線だけを使
つて、銅のブスバーとか或いは永久接続の導線を
使わなければ、磁石の抵抗値は約10-8オームであ
る。磁石のインダクタンスは、図示の実施例で
は、160乃至1600ヘンリーにわたつて変化するが、
磁界強度に関係する。一旦超導電コイルに電流が
設定されると、磁石回路の長い時定数(何千年)
により、事実上永続的な動作が得られ、磁石内に
安定な磁界が得られる。
この発明を幾つかの実施例について具体的に図
示して説明してきたが、当業者であれば、この発
明の範囲内で、細部に種々の変更を加えることが
出来ることは明らかであろう。
示して説明してきたが、当業者であれば、この発
明の範囲内で、細部に種々の変更を加えることが
出来ることは明らかであろう。
第1図は超導電磁石の一部分の軸方向に沿つた
断面図、第2図は第1図の超導電コイルの接続に
使われる銅コネクタ部分を示す部分断面斜視図、
第3図は超導電巻線及び重ね巻き線を所定位置に
おいた第2図の銅コネクタ部分の部分断面斜視
図、第4図は第1図の巻型の巻線スロツト部分
を、巻線の層を取巻く導電性の箔ループと共に示
す部分断面斜視図、第5図は第1図の磁石の端面
を一部破断して、半径方向ケーブル懸架部を示す
部分的な端面図、第6図は第1図の磁石の一部分
を破断して、軸方向ケーブル懸架部を示す斜視
図、第7図はコイル巻型から熱放射遮蔽体を支持
するのに使われるスペーサを示す、磁石の一部分
の断面図、第8図は半径方向外向きに伸びるスペ
ーサを示す断面図、第9図は半径方向内向きに伸
びるスペーサを示す断面図、第10図は軸方向に
沿つた超導電磁石の一部分の断面図、第11図は
第10図の磁石の一部破断部分的端面図、第12
図は異なる動作温度に於ける磁石の負荷線を電流
及び磁界強度の関数として示すグラフ、第13図
は抵抗形及び超導電コイルを持つ開放混成形磁石
の斜視図、第14図は第13図の線14−14で
切つた断面図、第15図は第13図の線15−1
5で切つた断面図、第16図は別の実施例の混成
形磁石の斜視図、第17図は第16図の線17−
17で切つた断面図、第18図は第16図の線1
8−18で切つた断面図、第19図は第16図の
磁石で超導電コイルが巻装される様子を示す、一
部分を断面で示し、一部分を分解した斜視図、第
20図はこじんまりした開放形超導電磁石の一部
分を断面で示した側面図、第21図はこじんまり
した開放形超導電磁石の一部分を断面で示した斜
視図、第22図は磁石の中孔の中に患者を配置し
た開放混成形磁石の斜視図、第23図は垂直方向
に可動であつて、患者を立つた姿勢で収容する開
放混成形磁石の斜視図、第24図は極低温冷却器
に加えられる熱負荷の関数として、極低温冷却器
の第1段及び第2段の温度を示すグラフ、第25
図は所定の電流に対して長さと面積の比を最適に
した抵抗性電流導線に於ける温度分布を示すグラ
フ、第26図は第1段及び第2段の間に先細の超
導電セラミツク導線を持つ極低温冷却器の低温側
の端の一部分を切欠いた斜視図、第27図は第1
段及び第2段の間に先細の螺旋形超導電電流導線
を持つ極低温冷却器の低温側の端の一部分を切欠
いた斜視図、第28図は第27図の先細の螺旋形
セラミツク超導電導線の側面図である。 [主な符号の説明]、11:超導電磁石、1
3:エポキシ含浸巻線、15:真空ハウジング、
17,18,19,20,21,22:巻線、2
5:コイル巻型、27,31:銅コネクタ、3
5:超導電線、37:安定材のストランド、4
1:硝子織布、43:銅箔、57:殻体、61,
63:ブスバー、65:熱放射遮蔽体、67,6
8,69,93,94,95:ケーブル、73
a,73b,75a,25b:ケーブル緊張材、
97:トラニオン、101:滑車、111,11
7,121:スペーサ、123:極低温冷却器。
断面図、第2図は第1図の超導電コイルの接続に
使われる銅コネクタ部分を示す部分断面斜視図、
第3図は超導電巻線及び重ね巻き線を所定位置に
おいた第2図の銅コネクタ部分の部分断面斜視
図、第4図は第1図の巻型の巻線スロツト部分
を、巻線の層を取巻く導電性の箔ループと共に示
す部分断面斜視図、第5図は第1図の磁石の端面
を一部破断して、半径方向ケーブル懸架部を示す
部分的な端面図、第6図は第1図の磁石の一部分
を破断して、軸方向ケーブル懸架部を示す斜視
図、第7図はコイル巻型から熱放射遮蔽体を支持
するのに使われるスペーサを示す、磁石の一部分
の断面図、第8図は半径方向外向きに伸びるスペ
ーサを示す断面図、第9図は半径方向内向きに伸
びるスペーサを示す断面図、第10図は軸方向に
沿つた超導電磁石の一部分の断面図、第11図は
第10図の磁石の一部破断部分的端面図、第12
図は異なる動作温度に於ける磁石の負荷線を電流
及び磁界強度の関数として示すグラフ、第13図
は抵抗形及び超導電コイルを持つ開放混成形磁石
の斜視図、第14図は第13図の線14−14で
切つた断面図、第15図は第13図の線15−1
5で切つた断面図、第16図は別の実施例の混成
形磁石の斜視図、第17図は第16図の線17−
17で切つた断面図、第18図は第16図の線1
8−18で切つた断面図、第19図は第16図の
磁石で超導電コイルが巻装される様子を示す、一
部分を断面で示し、一部分を分解した斜視図、第
20図はこじんまりした開放形超導電磁石の一部
分を断面で示した側面図、第21図はこじんまり
した開放形超導電磁石の一部分を断面で示した斜
視図、第22図は磁石の中孔の中に患者を配置し
た開放混成形磁石の斜視図、第23図は垂直方向
に可動であつて、患者を立つた姿勢で収容する開
放混成形磁石の斜視図、第24図は極低温冷却器
に加えられる熱負荷の関数として、極低温冷却器
の第1段及び第2段の温度を示すグラフ、第25
図は所定の電流に対して長さと面積の比を最適に
した抵抗性電流導線に於ける温度分布を示すグラ
フ、第26図は第1段及び第2段の間に先細の超
導電セラミツク導線を持つ極低温冷却器の低温側
の端の一部分を切欠いた斜視図、第27図は第1
段及び第2段の間に先細の螺旋形超導電電流導線
を持つ極低温冷却器の低温側の端の一部分を切欠
いた斜視図、第28図は第27図の先細の螺旋形
セラミツク超導電導線の側面図である。 [主な符号の説明]、11:超導電磁石、1
3:エポキシ含浸巻線、15:真空ハウジング、
17,18,19,20,21,22:巻線、2
5:コイル巻型、27,31:銅コネクタ、3
5:超導電線、37:安定材のストランド、4
1:硝子織布、43:銅箔、57:殻体、61,
63:ブスバー、65:熱放射遮蔽体、67,6
8,69,93,94,95:ケーブル、73
a,73b,75a,25b:ケーブル緊張材、
97:トラニオン、101:滑車、111,11
7,121:スペーサ、123:極低温冷却器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 円筒形真空ハウジングと、 前記真空ハウジングの中に配置されていて、超
導電巻線を備える円筒形カートリツジであつて、
当該カートリツジの各端の近くの当該カートリツ
ジの外側表面に設けられた1対の円周方向の溝を
持つ当該円筒形カートリツジと、 4本のケーブルと、 前記ケーブルの両端を前記真空ハウジングに固
定するために前記真空ハウジングに固着されてい
る固定手段であつて、前記カートリツジの一方の
端の側の前記溝を通り抜ける第1の仮想の直径線
が前記真空ハウジングの側面から半径方向に出て
来る各々の場所の両側に、円周方向に隔てて対を
なして設けられていると共に、前記カートリツジ
の他方の端の側の前記溝を通り抜ける第2の直径
方向の線が前記真空ハウジングの側面から半径方
向に出て来る各々の場所の両側に、円周方向に隔
てて対をなして設けられている当該固定手段とを
有し、 前記の各ケーブルはその一端が前記固定手段の
内の関連する対の一方の固定手段に固定されて、
前記の1つの溝の中を前記カートリツジのまわり
を半分以上伸び、且つ他端が該対の他方の固定手
段に固定されていることを特徴とする磁気共鳴用
超導電磁石。 2 前記円筒形カートリツジが円筒形コイル巻型
と、該コイル巻型に巻装された超導電線と、該カ
ートリツジの両端にそれぞれ固定されたリングと
で構成され、該リングの各々がその外面に円周方
向に伸びる一対の溝を有している請求項1記載の
磁気共鳴用超導電磁石。 3 前記ケーブルがステンレス鋼線索で構成され
ている請求項1記載の磁気共鳴用超導電磁石。 4 前記ケーブルがアラミド繊維索で構成されて
いる請求項2記載の磁気共鳴用超導電磁石。 5 円筒形真空ハウジングと、 前記真空ハウジングの中に配置されていて、超
導電巻線を備えた円筒形カートリツジであつて、
当該カートリツジの各端近くの当該カートリツジ
の外側表面に円周方向の溝を持つ当該円筒形カー
トリツジと、 4本のケーブルと、 前記ケーブルの両端を前記真空ハウジングに固
定するために前記真空ハウジングに固着されてい
る固定手段であつて、前記カートリツジの一方の
端の側の前記溝を通り抜ける第1の仮想の直径線
が前記真空ハウジングの側面から半径方向に出て
来る各々の場所の両側に、円周方向に隔てて対を
なして設けられていると共に、前記カートリツジ
の他方の端の側の前記溝を通り抜ける第2の仮想
の直径線が前記真空ハウジングの側面から半径方
向に出て来る各々の場所の両側に、円周方向に隔
てて対をなして設けられていて、このため前記真
空ハウジングの各端に2対ずつ設けられている当
該固定手段とを有し、 前記真空ハウジングの各端にある前記固定手段
の一方の対とその端にある他方の対とは前記真空
ハウジングの対向する側面上に位置しており、前
記真空ハウジングの各端にはそれぞれ2本の前記
ケーブルが配設されて、その各々のケーブルはそ
の一端が一方の対の前記固定手段の内の1つに接
続されて、前記溝に沿つて半分未満伸び、且つ他
端が他方の対の前記固定手段の内の円周方向に最
も近い方の固定手段に接続されていることを特徴
とする磁気共鳴用磁石。 6 前記円筒形カートリツジが円筒形コイル巻型
と、該コイル巻型に巻装された超導電線と、該カ
ートリツジの各端に固定されたリングとで構成さ
れ、該リングの各々がその外面に円周方向に伸び
る一対の溝を有している請求項5記載の磁気共鳴
用磁石。 7 前記ケーブルがステンレス鋼線索で構成され
ている請求項6記載の磁気共鳴用磁石。 8 前記ケーブルがアラミド繊維索で構成されて
いる請求項6記載の磁気共鳴用磁石。 9 円筒形真空ハウジングと、 前記真空ハウジングの中に配置されていて、超
導電巻線を備えている円筒形カートリツジと、 前記カートリツジの外側に固定されて、前記カ
ートリツジの中心平面の両側に軸方向対称に配置
された4個のトラニオンであつて、当該トラニオ
ンの各々が他の1つのトラニオンと直径方向に対
向する位置に設置されている当該4個のトラニオ
ンと、 それぞれ一端にループを持ち、該ループを対応
する前記トラニオンに引掛けた4本のケーブルで
あつて、当該ケーブルの各々がそれに最も近い方
の前記真空ハウジングの端に向つて軸方向に伸び
ている当該4本のケーブルと、 前記ケーブルを前記真空ハウジングに固定する
ために前記真空ハウジングに固着された固定手段
とを有する磁気共鳴用超導電磁石。 10 軸方向に伸びている前記ケーブルの方向を
半径方向に変える滑車手段が設けられていて、前
記固定手段が該滑車手段から半径方向に前記ハウ
ジングに固着されている請求項9記載の磁気共鳴
用超導電磁石。 11 前記ケーブルがステンレス鋼線索で構成さ
れている請求項9記載の磁気共鳴用超導電磁石。 12 前記ケーブルがアラミド繊維索で構成され
ている請求項9記載の磁気共鳴用超導電磁石。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/215,477 US4902995A (en) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Cable suspension system for cylindrical cryogenic vessels |
US215477 | 1988-07-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0286105A JPH0286105A (ja) | 1990-03-27 |
JPH0335807B2 true JPH0335807B2 (ja) | 1991-05-29 |
Family
ID=22803135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1172067A Granted JPH0286105A (ja) | 1988-07-05 | 1989-07-05 | 円筒形極低温容器用のケーブル懸架装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4902995A (ja) |
EP (1) | EP0350263B1 (ja) |
JP (1) | JPH0286105A (ja) |
DE (1) | DE68907277D1 (ja) |
IL (1) | IL90666A0 (ja) |
Families Citing this family (28)
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---|---|---|---|---|
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US5036305A (en) * | 1990-01-16 | 1991-07-30 | Westinghouse Electric Corp. | Segmented interlayer spacer bars for multilayer superconducting solenids |
DE4010032C2 (de) * | 1990-03-29 | 1994-03-03 | Bruker Analytische Messtechnik | Magnetsystem |
US5032869A (en) * | 1990-04-06 | 1991-07-16 | General Electric Company | Axial thermal shield support for a MR magnet |
US5083105A (en) * | 1990-04-06 | 1992-01-21 | General Electric Company | Axial support system for a mr magnet |
US5093645A (en) * | 1990-08-06 | 1992-03-03 | General Electric Company | Superconductive switch for conduction cooled superconductive magnet |
US5235283A (en) * | 1991-02-07 | 1993-08-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Gradient coil system for a nuclear magnetic resonance tomography apparatus which reduces acoustic noise |
JP2982346B2 (ja) * | 1991-04-02 | 1999-11-22 | 住友電気工業株式会社 | 高温超電導コイル |
FR2678432B1 (fr) * | 1991-06-27 | 1993-09-03 | Alsthom Gec | Procede de liaison entre une ceramique supraconductrice a haute temperature critique et un conducteur supraconducteur a base de niobium-titane. |
DE59609147D1 (de) | 1995-11-16 | 2002-06-06 | Siemens Ag | Magnetanordnung für ein diagnostisches Magnetresonanzgerät |
GB9705717D0 (en) * | 1997-03-19 | 1997-05-07 | Rolls Royce Power Eng | Resistive superconducting current limiter |
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FR2923073A1 (fr) * | 2007-10-24 | 2009-05-01 | Centre Nat Rech Scient | Bobine apte a generer un champ magnetique et procede de fabrication de ladite bobine. |
GB2456795B (en) * | 2008-01-24 | 2010-03-31 | Siemens Magnet Technology Ltd | A limiter for limiting the motion of components in a cryostat |
CN102148083B (zh) * | 2010-02-09 | 2013-04-03 | 通用电气公司 | 超导磁体 |
FR2959059A1 (fr) | 2010-04-19 | 2011-10-21 | Centre Nat Rech Scient | Bobine amelioree apte a generer un champ magnetique intense et procede de fabrication de ladite bobine |
JP5752711B2 (ja) * | 2010-12-20 | 2015-07-22 | 株式会社日立メディコ | 静磁場コイル装置および核磁気共鳴撮像装置 |
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CA2944129C (en) | 2015-10-16 | 2018-07-24 | Synaptive Medical (Barbados) Inc. | Magnetic resonance imaging system capable of rapid field ramping |
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GB2574210B (en) * | 2018-05-30 | 2022-09-28 | Siemens Healthcare Ltd | Superconducting joints |
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