JPH06283329A

JPH06283329A - 超電導マグネット

Info

Publication number: JPH06283329A
Application number: JP5070188A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Moritsu; 一樹森津; Takahiro Matsumoto; 隆博松本; Shuichi Nakagawa; 修一中川; Shuji Ando; 収二安藤; Mitsuhiro Kishida; 光弘岸田; Hideto Yoshimura; 秀人吉村; Masashi Nagao; 政志長尾; Takashi Inaguchi; 隆稲口
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-03-29
Filing date: 1993-03-29
Publication date: 1994-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、液体ヘリウムの消費量を低減で
きるとともに装置構成を簡易な構成とする超電導マグネ
ットを得ることを目的とする。【構成】超電導コイル１を収納するヘリウム槽２と真
空槽５との間に配設された第１および第２熱シールド
６、７には、冷凍機２０の第１段および第２段ヒートス
テージ１０、１１がそれぞれ熱接続されている。この冷
凍機２０は磁性蓄冷材を用い第２段ヒートステージ１１
の到達温度がヘリウム液化温度を達成するものである。
また、ヘリウム槽２内の圧力を検出する圧力センサ２２
が設けられ、第２段ヒートステージ１１にはヒータ２１
が設けられている。コントローラユニット２３は、ヘリ
ウム槽２内の圧力が負圧とならないように、圧力センサ
２２の出力によりヒータ２１への通電をオン／オフ制御
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷却ステージの到達
温度がヘリウム液化温度を達成する冷凍機を用いた超電
導マグネットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の超電導マグネットの一例を
示す断面図であり、図において１は超電導コイル、２は
この超電導コイル１を収納し、該超電導コイル１を冷却
する液体ヘリウム３を貯液するヘリウム槽、４はヘリウ
ムガス、５はヘリウム槽３を包囲して配設された真空
槽、６、７はそれぞれヘリウム槽３と真空槽５との間に
配設された熱シールドとしての第１および第２熱シール
ド、８はヘリウム槽２、第１および第２熱シールド６、
７を断熱支持する断熱支持材である。

【０００３】９は冷凍機であり、この冷凍機９は図示し
ていないが第１段蓄冷材として銅金網を、第２段蓄冷材
として鉛玉を用いたギホードマクマホン（ＧＭ）式の２
段式蓄冷型冷凍機を用い、この冷凍機９はその冷却ステ
ージとしての第１段および第２段ヒートステージ１０、
１１が熱接続部１５を介してそれぞれ第１および第２熱
シールド６、７に熱接続されて取り付けられている。１
２は冷凍機９の圧縮機、１３は高圧ホース、１４は低圧
ホースである。

【０００４】つぎに、この従来の超電導マグネットの動
作について説明する。圧縮機１２を駆動させると、高圧
のヘリウムガスが高圧ホース１３を介して冷凍機９に導
入される。冷凍機９では、各段のディスプレーサ（図示
せず）が往復移動して運転されており、高圧のヘリウム
ガスが低圧部に膨張して冷凍を発生させる。この時、ヘ
リウムガスが低温低圧ガスとなり、各段の蓄冷材を冷却
しながら、低圧ホース１４を介して圧縮機１２に戻る。
ここで、冷凍機９は第１段蓄冷材として銅金網を、第２
段蓄冷材として鉛玉を用いたＧＭ式蓄冷型冷凍機である
ので、第１段および第２段ヒートステージ１０、１１の
到達温度はそれぞれ８０Ｋ（ケルビン）および２０Ｋが
達成されている。

【０００５】ここで、真空槽５の内部は真空排気されて
おり、また第１および第２熱シールド６、７は冷凍機９
によりそれぞれ８０Ｋおよび２０Ｋに冷却されている。
そこで、外部から侵入する熱は真空断熱され、さらに第
１および第２熱シールド６、７により輻射による熱侵入
が低減される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の超電導マグネッ
トは以上のように構成されているので、冷凍機９の冷凍
性能が十分でなく、第２熱シールド７は２０Ｋ程度にし
か冷却されず、ヘリウム槽２は液体ヘリウム３の液化温
度以下に冷却されない。その結果、ヘリウム槽２内では
ほぼ０．１リットル／時間の割合で液体ヘリウム３が蒸
発してしまい、高価な液体ヘリウム３の消費量が多くな
るという課題があった。

【０００７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、液体ヘリウムの消費量を低減で
きるとともに装置構成を簡易な構成とする超電導マグネ
ットを得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る超電導マグネットは、超電導コイルと、この超電導
コイルを収納し、この超電導コイルを冷却する液体ヘリ
ウムを貯液するヘリウム槽と、このヘリウム槽を包囲し
て配設された真空槽と、ヘリウム槽と真空槽との間に配
設された熱シールドと、冷却ステージの到達温度がヘリ
ウム液化温度を達成する冷凍機とを備え、冷凍機の冷却
ステージにより熱シールドをヘリウム液化温度に冷却す
るようにしたものである。

【０００９】また、この発明の第２の発明に係る超電導
マグネットは、超電導コイルと、この超電導コイルを収
納し、この超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯液
するヘリウム槽と、このヘリウム槽を包囲して配設され
た真空槽と、ヘリウム槽と真空槽との間に配設された熱
シールドと、熱シールドに熱接続され、冷却ステージの
到達温度がヘリウム液化温度を達成する冷凍機と、ヘリ
ウム槽内の圧力を検出する圧力検出手段と、真空槽、ヘ
リウム槽、熱シールドおよび冷却ステージの少なくとも
一つに取り付けられた加熱手段と、ヘリウム槽内の圧力
が負圧とならないように圧力検出手段の出力により加熱
手段を制御する制御手段とを備えたものである。

【００１０】また、この発明の第３の発明に係る超電導
マグネットは、超電導コイルと、この超電導コイルを収
納し、この超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯液
するヘリウム槽と、このヘリウム槽を包囲して配設され
た真空槽と、ヘリウム槽と真空槽との間に配設された熱
シールドと、熱シールドに熱接続され、冷却ステージの
到達温度がヘリウム液化温度を達成する冷凍機と、熱シ
ールドに取り付けられた温度検出手段と、真空槽、ヘリ
ウム槽、熱シールドおよび冷却ステージの少なくとも一
つに取り付けられた加熱手段と、熱シールドの温度が４
Ｋ以下とならないように温度検出手段の出力により加熱
手段を制御する制御手段とを備えたものである。

【００１１】

【作用】この発明の第１の発明においては、冷却ステー
ジの到達温度がヘリウム液化温度を達成する冷凍機を用
い、冷凍機の冷却ステージにより熱シールドをヘリウム
液化温度に冷却しているので、熱シールドに包囲された
ヘリウム槽の温度がヘリウム液化温度に維持されて、液
体ヘリウムの蒸発量が抑えられる。

【００１２】また、この発明の第２の発明においては、
上記第１の発明の超電導マグネットに、ヘリウム槽内の
圧力を検出する圧力検出手段と、真空槽、ヘリウム槽、
熱シールドおよび冷却ステージの少なくとも一つに取り
付けられた加熱手段と、ヘリウム槽内の圧力が負圧とな
らないように圧力検出手段の出力により加熱手段を制御
する制御手段とを設けている。冷凍機により過冷却状態
となった場合には、ヘリウム槽内のヘリウムガスが凝縮
液化されてヘリウム槽内の圧力が大気圧に対して負圧と
なる。そこで、ヘリウム槽内の負圧状態が圧力検出手段
により検出されると、制御手段により加熱手段が作動さ
れ、加熱手段が取り付けられた真空槽、ヘリウム槽、熱
シールドあるいは冷却ステージの被冷却物が加熱され
る。そして、該被冷却物の温度上昇によりヘリウム槽の
温度が上昇し、液体ヘリウムの蒸発が促され、ヘリウム
槽内の負圧状態が解除される。

【００１３】また、この発明の第３の発明においては、
上記第１の発明の超電導マグネットに、熱シールドに取
り付けられた温度検出手段と、真空槽、ヘリウム槽、熱
シールドおよび冷却ステージの少なくとも一つに取り付
けられた加熱手段と、熱シールドの温度が４Ｋ以下とな
らないように温度検出手段の出力により加熱手段を制御
する制御手段とを設けている。冷凍機により冷却されて
熱シールドの温度が４Ｋ以下となった場合には、ヘリウ
ム槽内のヘリウムガスが凝縮液化されてヘリウム槽内の
圧力が大気圧に対して負圧となる。そこで、熱シールド
が４Ｋ以下となったことが温度検出手段により検出され
ると、制御手段により加熱手段が作動され、加熱手段が
取り付けられた真空槽、ヘリウム槽、熱シールドあるい
は冷却ステージの被冷却物が加熱される。そして、該被
冷却物の温度が上昇し、熱シールドの温度が上昇する。
その結果、ヘリウム槽の温度が上昇して、ヘリウム槽内
の液体ヘリウムの蒸発が促され、ヘリウム槽内の負圧状
態が解除される。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。実施例１．この実施例１は、この発明の第１および第２
の発明に係る一実施例である。図１はこの発明の実施例
１を示す超電導マグネットの断面図であり、図において
図５に示した従来の超電導マグネットと同一または相当
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００１５】図において、２０は冷凍機であり、この冷
凍機２０は図示していないが第１段蓄冷材として鉛玉
を、第２段蓄冷材として磁性蓄冷材、例えばＧｄＲｈと
Ｇｄ_0. ₅Ｅｒ_0.5Ｒｈとの混合材（ＧｄＲｈの重量比を４
５〜６５％）を用いたＧＭ式２段式蓄冷型冷凍機であ
り、その第１段ヒートステージ１０および第２段ヒート
ステージ１１が熱接続部１５を介して第１および第２熱
シールド６、７に熱接続されている。２１は冷凍機２０
の第２段ヒートステージ１１に取り付けられた加熱手段
としてのヒータ、２２はヘリウム槽２に臨んで設けられ
たサービスポート１６に接続されてサービスポート１６
内の圧力を検出する圧力検出手段としての差圧式の圧力
せンサ、２３は圧力センサ２２の出力に基づいてヒータ
２１への通電をオン／オフ制御する制御手段としてのコ
ントローラユニットである。

【００１６】つぎに、この実施例１の動作について説明
する。まず、冷凍機２０を駆動させると、従来の冷凍機
９と同様に動作して、第１段および第２段ヒートステー
ジ１０、１１の到達温度はそれぞれ約４０Ｋおよび約４
Ｋが達成され、さらにシリンダの内壁面の表面粗さを改
善すれば３．６８Ｋの到達温度が達成される。そして、
第１段および第２段ヒートステージ１０、１１に熱接続
された第１および第２熱シールド６、７がそれぞれ約４
０Ｋおよび４Ｋ以下に冷却され、輻射による熱侵入が抑
えられる。そこで、第２熱シールド７に包囲されている
ヘリウム槽２の温度も４Ｋ以下に維持されて、液体ヘリ
ウム３の蒸発が阻止される。

【００１７】ここで、ヘリウム槽２がヘリウム液化温度
以下に過冷却されると、ヘリウム槽２内のヘリウムガス
４が凝縮液化され、ヘリウム槽２内の圧力が大気圧に対
して負圧となり、ヘリウム槽２の容積が変動する。その
結果、装置の配管等の弁、シール部からの空気の侵入や
超電導コイル１の発生する磁場の強さの変動をもたらす
ことになる。この超電導マグネットが、例えば磁気共鳴
画像診断装置に用いられる中空円筒マグネットであれ
ば、ヘリウム槽２の直径が縮小し、そのヘリウム槽を巻
枠とする超電導コイル１のコイル径が小さくなり、磁場
の強さが弱くなり、画像を読み取りにくくなってしま
う。

【００１８】そこで、ヘリウム槽２内の圧力が負圧とな
ると、差圧式の圧力センサ２２によりサービスポート１
６内の圧力が大気圧に対して負圧となったことが検出さ
れる。この圧力センサ２２の検出信号にもとづいてコン
トローラユニット２３はヒータ２１に通電を開始する。
そして、第２段ヒートステージ１１の温度が上昇し、第
２熱シールド７の温度が上昇する。その結果、ヘリウム
槽２の温度が上昇し、液体ヘリウム３の蒸発が起こり、
ヘリウム槽２内の圧力が上昇する。そして、ヘリウム槽
２内の負圧が解消されたことを、圧力センサ２２により
検出されると、コントローラユニット２３はヒータ２１
への通電を停止する。

【００１９】このように、この実施例１によれば、第２
段ヒートステージ１１の到達温度がヘリウム液化温度を
達成する冷凍機２０を用い、その第２段ヒートステージ
１１で第２熱シールド７を冷却しているので、ヘリウム
槽２の温度をヘリウム液化温度以下に冷却でき、液体ヘ
リウム３の蒸発を阻止して、高価な液体ヘリウム３の消
費量を低減することができるとともに、ヘリウム槽２を
直接冷却する必要がなく、装置構造が簡単となる。

【００２０】また、ヘリウム槽２内の圧力を検出する圧
力センサ２２と、第２段ヒートステージ１１を加熱する
ヒータ２１と、圧力センサ２２の出力にもとづいてヒー
タ２１への通電を制御するコントローラユニット２３と
を設けているので、ヘリウム槽２内の圧力を大気圧に対
して負圧とならないように制御することができ、ヘリウ
ム槽２の容積の変動を抑えて、弁やシール部からのヘリ
ウム槽２内への空気の侵入や超電導コイル１の発生する
磁場の変動等の不具合を防止することができる。

【００２１】実施例２．この実施例２は、この発明の第
１および第２の発明に係る他の実施例である。図２はこ
の発明の実施例２を示す超電導マグネットの断面図であ
り、図において２４はその第１段および第２段ステージ
をそれぞれ第１および第２熱シールド６、７に熱接続し
て気密的に真空槽５に取り付けられた２段式の冷凍機取
付シリンダであり、冷凍機２０がその第１段および第２
段ヒートステージ１１、１２をそれぞれ第１段よび第２
段ステージに熱接続するように冷凍機取付シリンダ２４
内に挿入されている。なお、他の構成は、上記実施例１
と同様の構成である。

【００２２】このように構成された実施例２によれば、
上記実施例１と同様の効果を奏するとともに、真空槽５
内の真空状態を阻害することなく冷凍機２０の取り外し
が可能となり、冷凍機２０のメンテナンスが簡便に行え
る。

【００２３】実施例３．この実施例３は、この発明の第
１および第２の発明に係る他の実施例である。図３はこ
の発明の実施例３を示す超電導マグネットの断面図であ
り、図において２５は第２熱シールド７とヘリウム槽２
との間に配設された第３熱シールド、２６は冷凍機で、
この冷凍機２６は第１段蓄冷材として銅金網を、第２段
蓄冷材として鉛玉を、第３段蓄冷材としてＧｄＲｈとＧ
ｄ_0.5Ｅｒ_0.5Ｒｈとをそれぞれ用いたＧＭ式３段式蓄冷
型冷凍機であり、その第１段、第２段および第３段ヒー
トステージ１０、１１、２７を熱接続部１５を介して第
１、第２および第３熱シールド６、７、２５に熱接続さ
れて取付られている。なお、他の構成は上記実施例１と
同様の構成である。

【００２４】この実施例３による冷凍機２６は第３段蓄
冷材としてＧｄＲｈとＧｄ_0.5Ｅｒ₀ _.5Ｒｈとからなる磁
性蓄冷材を用いており、第１段、第２段および第３段ヒ
ートステージ１０、１１、２７の到達温度はそれぞれ５
０〜８０Ｋ、１０〜２０Ｋおよび２〜４．５Ｋが達成さ
れている。そこで、第３熱シールド２５をヘリウム液化
温度以下に冷却することができ、上記実施例１と同様の
効果を奏する。

【００２５】実施例４．この実施例４は、この発明の第
１および第３の発明に係る一実施例である。図４はこの
発明の実施例４を示す超電導マグネットの断面図であ
り、図において２８はその第１段、第２段および第３段
ステージをそれぞれ第１、第２および第３熱シールド
６、７、２５に熱接続して気密的に真空槽５に取り付け
られた３段式の冷凍機取付シリンダであり、冷凍機２６
がその第１段、第２段および第３段ヒートステージ１
１、１２、２７をそれぞれ第１段、第２段および第３段
ステージに熱接続するように冷凍機取付シリンダ２８内
に挿入されている。２９は第３熱シールド２９に取り付
けられた温度検出手段としての温度センサ、３０は温度
センサ２９の出力により第３段ヒートステージ２７に取
り付けられたヒータ２１への通電をオン／オフ制御する
制御手段としてのコントローラユニットである。なお、
他の構成は上記実施例３と同様の構成である。

【００２６】この実施例４では、冷凍機２６の第１段、
第２段および第３段ヒートステージ１０、１１、２７の
到達温度は５０〜８０Ｋ、１０〜２０Ｋおよび２〜４．
５Ｋが達成されており、上記実施例３と同様に第３熱シ
ールド２５をヘリウム液化温度以下に冷却でき、液体ヘ
リウム３の蒸発が抑えられる。

【００２７】ここで、第３熱シールド２５の温度が４Ｋ
以下となると、温度センサ２９により第３熱シールド２
５の温度が４Ｋ以下となったことが検出される。この温
度センサ２９の検出信号にもとづいてコントローラユニ
ット３０はヒータ２１に通電を開始する。そして、第３
段ヒートステージ２７の温度が上昇し、第３熱シールド
２５の温度が上昇する。その結果、ヘリウム槽２の温度
が上昇し、液体ヘリウム３の蒸発が起こり、ヘリウム槽
２内の圧力が上昇する。そして、第３熱シールド２５の
温度が４Ｋを越えるとコントローラユニット３０により
ヒータ２１への通電が停止される。その結果、ヘリウム
槽２内の圧力は大気圧に対して負圧とならないように制
御される。

【００２８】このように、この実施例４によれば、第３
段ヒートステージ２７の到達温度がヘリウム液化温度を
達成する冷凍機２６を用い、その第３段ヒートステージ
２７で第３熱シールド２５を冷却しているので、ヘリウ
ム槽２の温度をヘリウム液化温度以下に冷却でき、液体
ヘリウム３の蒸発を阻止して、高価な液体ヘリウム３の
消費量を低減することができるとともに、ヘリウム槽２
を直接冷却する必要がなく、装置構造が簡単となる。

【００２９】また、第３熱シールド２５の温度を検出す
る温度センサ２９と、第３段ヒートステージ２７を加熱
するヒータ２１と、温度センサ２９の出力にもとづいて
ヒータ２１への通電を制御するコントローラユニット３
０とを設けているので、第３熱シールド２５の温度を４
Ｋ以下にならないように制御でき、即ちヘリウム槽２内
の圧力を大気圧に対して負圧とならないように制御する
ことができ、ヘリウム槽２の容積の変動を抑えて、弁や
シール部からのヘリウム槽２内への空気の侵入や超電導
コイル１の発生する磁場の変動等の不具合を防止するこ
とができる。

【００３０】ここで、上記実施例４では、冷凍機取付シ
リンダ２８およびＧＭ式３段式蓄冷型冷凍機である冷凍
機２６を用いているが、冷凍機はＧＭ式２段式蓄冷型冷
凍機である冷凍機２０を用いてもよく、また冷凍機を熱
シールドに直接熱接続してもよい。

【００３１】なお、上記各実施例では、冷凍機としてＧ
Ｍ式蓄冷型冷凍機を用いるものとして説明しているが、
冷却ステージの到達温度がヘリウム液化温度を達成する
ものであればよい。

【００３２】また、上記各実施例では、冷凍機の蓄冷材
としてＧｄＲｈとＧｄ_0.5Ｅｒ_0.5Ｒｈとからなる磁性蓄
冷材を用いるものとしているが、磁性蓄冷材はこれに限
定されるものではなく、例えばＥｒ₃Ｎｉ、Ｅｒ_0.9Ｙｂ
_0.1Ｎｉ、Ｅｒ_0.5Ｄｙ_0.5Ｎｉ、ＤｙＮｉ₂、Ｈｏ_1.5Ｅ
ｒ_1.5Ｒｕ等を用いることができる。

【００３３】また、上記各実施例では、圧力センサ２２
もしくは温度センサ２９の検出出力に応じてヒータ２１
への通電をオン／オフ制御するものとしているが、圧力
センサ２２もしくは温度センサ２９の検出出力に応じて
ヒータ２１への通電量を増減制御するものとしても、同
様の効果を奏する。

【００３４】また、上記各実施例では、ヒータ２１を冷
却ステージ１１、２７に取り付けるものとしているが、
ヒータ２１は冷却ステージ１１、２７に限らず、真空槽
５、第１および第２熱シールド６、７、あるいはヘリウ
ム槽２のいずれかに取り付けてもよい。

【００３５】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３６】この発明の第１の発明に係る超電導マグネ
ットは、超電導コイルと、この超電導コイルを収納し、
この超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯液するヘ
リウム槽と、このヘリウム槽を包囲して配設された真空
槽と、ヘリウム槽と真空槽との間に配設された熱シール
ドと、冷却ステージの到達温度がヘリウム液化温度を達
成する冷凍機とを備え、冷凍機の冷却ステージにより熱
シールドをヘリウム液化温度に冷却するようにしている
ので、熱シールドに内包されているヘリウム槽がヘリウ
ム液化温度に冷却されて、液体ヘリウムの蒸発が阻止さ
れ、高価な液体ヘリウムの消費量を大幅に低減すること
ができる。

【００３７】また、この発明の第２の発明に係る超電導
マグネットは、超電導コイルと、この超電導コイルを収
納し、この超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯液
するヘリウム槽と、このヘリウム槽を包囲して配設され
た真空槽と、ヘリウム槽と真空槽との間に配設された熱
シールドと、熱シールドに熱接続され、冷却ステージの
到達温度がヘリウム液化温度を達成する冷凍機と、ヘリ
ウム槽内の圧力を検出する圧力検出手段と、真空槽、ヘ
リウム槽、熱シールドおよび冷却ステージの少なくとも
一つに取り付けられた加熱手段と、ヘリウム槽内の圧力
が負圧とならないように圧力検出手段の出力により加熱
手段を制御する制御手段とを備えているので、上記第１
の発明と同様の効果を奏するとともに、ヘリウム槽内の
圧力が負圧とならないように制御され、ヘリウム槽の容
積の縮小にともなう空気の侵入や超電導コイルの発生す
る磁場の強さの変動が抑えられる。

【００３８】また、この発明の第３の発明に係る超電導
マグネットは、超電導コイルと、この超電導コイルを収
納し、この超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯液
するヘリウム槽と、このヘリウム槽を包囲して配設され
た真空槽と、ヘリウム槽と真空槽との間に配設された熱
シールドと、熱シールドに熱接続され、冷却ステージの
到達温度がヘリウム液化温度を達成する冷凍機と、熱シ
ールドに取り付けられた温度検出手段と、真空槽、ヘリ
ウム槽、熱シールドおよび冷却ステージの少なくとも一
つに取り付けられた加熱手段と、熱シールドの温度が４
Ｋ以下とならないように温度検出手段の出力により加熱
手段を制御する制御手段とを備えているので、ヘリウム
槽内の圧力が負圧とならないように制御され、上記第２
の発明と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す超電導マグネットの
断面図である。

【図２】この発明の実施例２を示す超電導マグネットの
断面図である。

【図３】この発明の実施例３を示す超電導マグネットの
断面図である。

【図４】この発明の実施例４を示す超電導マグネットの
断面図である。

【図５】従来の超電導マグネットの一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】１超電導コイル２ヘリウム槽３液体ヘリウム５真空槽６第１熱シールド（熱シールド）７第２熱シールド（熱シールド）１０第１段ヒートステージ（冷却ステージ）１１第２段ヒートステージ（冷却ステージ）２０冷凍機２１ヒータ（加熱手段）２２圧力センサ（圧力検出手段）２３コントローラユニット（制御手段）２５第３熱シールド（熱シールド）２６冷凍機２７第３段ヒートステージ（冷却ステージ）２９温度センサ（温度検出手段）３０コントローラユニット（制御手段）

フロントページの続き (72)発明者安藤収二赤穂市天和651番地三菱電機株式会社赤穂製作所内 (72)発明者岸田光弘尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者吉村秀人尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者長尾政志尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者稲口隆尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超電導コイルと、この超電導コイルを収
納し、この超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯液
するヘリウム槽と、このヘリウム槽を包囲して配設され
た真空槽と、前記ヘリウム槽と前記真空槽との間に配設
された熱シールドと、冷却ステージの到達温度がヘリウ
ム液化温度を達成する冷凍機とを備え、前記冷凍機の前
記冷却ステージにより前記熱シールドをヘリウム液化温
度に冷却するようにしたことを特徴とする超電導マグネ
ット。
【請求項２】超電導コイルと、この超電導コイルを収
納し、この超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯液
するヘリウム槽と、このヘリウム槽を包囲して配設され
た真空槽と、前記ヘリウム槽と前記真空槽との間に配設
された熱シールドと、前記熱シールドに熱接続され、冷
却ステージの到達温度がヘリウム液化温度を達成する冷
凍機と、前記ヘリウム槽内の圧力を検出する圧力検出手
段と、前記真空槽、前記ヘリウム槽、前記熱シールドお
よび前記冷却ステージの少なくとも一つに取り付けられ
た加熱手段と、前記ヘリウム槽内の圧力が負圧とならな
いように前記圧力検出手段の出力により前記加熱手段を
制御する制御手段とを備えたことを特徴とする超電導マ
グネット。
【請求項３】超電導コイルと、この超電導コイルを収
納し、この超電導コイルを冷却する液体ヘリウムを貯液
するヘリウム槽と、このヘリウム槽を包囲して配設され
た真空槽と、前記ヘリウム槽と前記真空槽との間に配設
された熱シールドと、前記熱シールドに熱接続され、冷
却ステージの到達温度がヘリウム液化温度を達成する冷
凍機と、前記熱シールドに取り付けられた温度検出手段
と、前記真空槽、前記ヘリウム槽、前記熱シールドおよ
び前記冷却ステージの少なくとも一つに取り付けられた
加熱手段と、前記熱シールドの温度が４Ｋ以下とならな
いように前記温度検出手段の出力により前記加熱手段を
制御する制御手段とを備えたことを特徴とする超電導マ
グネット。