JPS60189207A - 超電導マグネツト装置 - 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〕 本発明は、青銅母材に埋め込まれたニオブ錫フィラメン
トやキャリヤファイバの上にコーティングしたニオブカ
ル？ニトリド層のような臨界温度の高い物質から作られ
、冷却シールドを持つ冷凍装置の中に配置された超伝導
マグネットコイルを有し、マグネットコイルが二段式冷
凍機によって１０乃至１３度にの作動温度で冷却される
超伝導マグネット装置に関する。

〔従来の技術〕 上記のタイプのマグネット装置は、Ｉ　ＥＥＥ誌の磁気
に関するトランスアクションＶｏ１．　ＭＡＧ−１９゜
Ｎｏ、　３　、Ｍａｙ８３１の８８０ページ乃至８８３
ページに記載されている。この記事はニオブ３錫導体を
用いて製造された超伝導コイルに関するもので、このコ
イルは、温度１２−１４度にの間で使用され、冷却はギ
フオード・マクマホン方式による二段式冷凍機を用いて
引き起された熱伝導によって行なわれる。従って補助冷
却剤は不要である。

このような冷凍機の到達可能な最低温度は約１０度にで
ある。しかしこの温度では、冷凍機は大した冷凍能力を
発揮しないので、１０度に以上、例えば１３度にの作動
温度が選ばれる。この温度では、ニオブ３錫をペースに
した超伝導体は、３乃至４Ｔ（テスラ）までの磁界を発
生するコイルを製造するのに十分高い電流を送ることが
できる。ニオブカル？ニトリドをペースにした超伝導体
も上記超伝導体と同様な性能を有している。この場合コ
イルは冷凍機の第２段に熱的に結合されるのに対し、冷
却シールドは熱放射を減少させるため上記冷凍機の第１
段に固着される。例えばヘリウムのような冷却剤が用い
られないので、普通の場合と異り、気体によるマグネッ
トコイルの接続導線の冷却は行なわれないが、接続導線
が冷凍機の両段にそれぞれ該両段とほぼ等温となるよう
に結合されるので、熱伝導による接続導線の冷却が生ず
る。上記接続導線冷却による熱損失を少なくするために
は、接続導線中の電流は出来るだけ小さくなければなら
ない。

従来の装置では接続導線からの発熱によって、冷凍機の
冷凍能力の大きな部分が消費されるので、その点をも考
慮してマグネットコイルを流れる電流はマグネットコイ
ルに流し得る最大電流の以内に制限されなければならな
い。この原因は、マグネットコイル用に使用する超伝導
ワイヤの直径を所望の細さまで小さくできないからであ
る。すなわち安定用銅を設けた直径０．８ミリ以下の超
伝導ワイヤの経済的な製造法は、ニオブ３錫の場合には
まだ周知でないのである。

それは、直径を減少させると、超伝導ワイヤと安定用銅
の間に必要なタンタルの拡散バリヤが損傷する恐れがあ
るからである。このよ・うに細い超伝導ワイヤにあって
も、超伝導電流を安定に流すのに必要な安定用銅の存在
により、数１００アンペアにのほる大電流を流すことが
できる。このように大電流を流し得るが、それでは冷凍
機の冷凍能力を上まわる熱損失がマグネットコイルの接
続線に生ずるので、マグネットコイル内の電流を流し得
る電流値以下に押える必要があるのである。

このように作動電流が接続導線による損失によって制限
されるにもかかわらず必要な３乃至４Ｔの磁界を形成す
るためには、超伝導ワイヤの電流伝導の最大能力に基づ
いて定められる巻数以上の巻数を有するマグネットコイ
ルが使用すればよいはずであるが、それでは、コイルの
重さが増加するので好ましくない。それはコイルの重さ
が使用する冷凍機によって制限されるからである。すな
わち詳説すれば、冷凍機の冷却ヘッドがコイルの重さを
支えることができなければならず、かつ又、熱的に結合
したコイルが、例えば１乃至３日の期間内に冷却可能な
状態にならねばならないからである。このことによって
コイルの重さは実際上５０乃至６０キロに制限される。

従ってコイルの設計は種々の制限を受けることとなる。

従来の技術では、冷凍機の冷却ヘッドはマグネットコイ
ルの中央に設置されているので、このコイル中央の空間
が有効に使用されなかったが、この空間を有効に利用す
る要望が多くなった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の課題は、特許請求の範囲第（１）項の冒頭の記
載に基づき、１０乃至１３度にで作動可能な超伝導マグ
ネット装置であって、マグネットコイルの超伝導体の電
流伝導能力が最高に利用することができ、低温発生器の
冷凍能力の大部分がマグネットコイル冷却に役立ち、一
方接続導線に必要な冷却能力が周知の装置に比べて大幅
に引き下げられ、小形に形成された超伝導マグネット装
置を製造することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点全解決するために、変圧器と超伝導スイッチ
によって形成される磁束ポンプを介して電流がマグネッ
トコイルに供給され、変圧器の一次巻線と二次巻線及び
超伝導スイッチの導体が、青銅母材に埋め込まれたニオ
ブ錫フィラメントやキャリヤファイバの上にコーティン
グしたニオゾカルデントリド層のような臨界温度の高い
超伝導物質から作られている。

磁・束ポンプの構造及び作動方式は、１９８１年、２１
巻の［低温学Ｊ　（Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃｓ）のｘ９ｓ−
ｓ−ゾ乃至２０６ペーゾと２６７ページ乃至２７７ペー
ジに載せられた２編の論文に記されている。

しかしこの形式の磁束ポンプは約１３度にという比較的
高い作動温度のため１本願発明の場合には直接用いるこ
とができない。従って伝導ポンプ用に、臨界温度が約１
３度に以上の超伝導材料が使用されねばならない。

変圧器を有する磁束ポンプを使用するとき、変圧器の電
流変圧比がたとえば１対１００である場合には、所定の
作動温度を得るために磁束ポンプに流す電流が１５０ア
ンペアとすれば、該磁束ポンプの接続導線には１．５ア
ンペアの電流を流せばよく、この電流によれば接続導線
の発熱は少くなり、冷凍機にかかる熱負荷は著しく軽減
される。

磁束ポンプを設計するために考慮するべき事項は 次の第（１）項乃至第（９）項に記すごとくである。

（１）磁束ポンプの変圧器の一次巻線は非常に細い、た
とえば直径約０．１　ｍのニオブ３錫ワイヤで製造され
る。このワイヤでは一次巻線内に蓄えられるエネルギが
非常に少いので、超伝導ワイヤに安定化用の銅被覆を設
けなくても、マグネットコイル用の巻線として十分に使
用することができる。

（２）磁束ポンプの変圧器の一次巻線及び二次巻線の一
方又は双方の巻線層の間に熱導出手段、特に絶縁銅線が
並置され、その絶縁銅線が冷凍機の第２段に熱的に結合
される。この結合によって、変圧器の強力な冷却が可能
である。又例えばコイル軸とほぼ平行に配列されている
が相互に電気的接触のない銅線を使用することによって
、例えば熱排出用金属板を使用する場合に生ずるうず電
流積を避けることができる。

（３）磁束ポンプの変圧器の二次コイルが、マグネット
コイルと同様に銅によって被覆された超伝導ワイヤ又は
ケーブルで製造され、かつそれらの直径は必要な電流の
強さに基づいて最適に設計される。

（４）超伝導スイッチの少なくとも１つが、マグネット
コイルと同じ超伝導ワイヤで製造され、該スイッチの領
域は安定用銅が（例えば腐食により）除去され、この領
域内にスイッチヒータカ例工ばコンスタンタン製フィラ
メント巻線によって形成される。上記「スイッチの領域
」とは超伝導ワイヤの所定の一部分のことであって、上
記部分は加熱によって超伝導状態から常伝導状態に変化
し、該変化によって上記超伝導ワイヤの一部分は電気抵
抗が、はぼ電流が流れるのを阻屯する程度に冨められる
。

（５）上記超伝導スイッチの領域内で安定用銅が、熱容
量を高めるため、電気抵抗の高い物質と取り換えられる
。このような物質は例えばＣｕ　−Ｎｉ合金であり、こ
れら（の物質の被覆は、例えば電解を含む工程を施すこ
とによって行なわれる。

（６）二次巻線と、磁束ポンプ用の少なくとも１つの超
伝導スイッチが、継ぎ目のない超伝導ワイヤ又はケーブ
ルによって製造されている。

この方法によれば、二次巻線と超伝導スイッチの間に接
触点又ははんだ継手を設ける必要はない。超伝導スイッ
チの製造方法は次のごとくである。すなわち変圧器の二
次巻線が作られ、コイル端が巻線から引き出され、その
自由端では、所定の範囲の銅被覆が除去され、場合によ
っては電気抵抗の高い物質と取り換えられ、更にこの領
域にスイッチヒータが取り付けられる。

（７）　二次巻線、磁束ポンプ用の少なくとも１つの超
伝導スイッチ、及びマグネットコイルが、継ぎ目のない
超伝導ワイヤ又はケーブルで製作される。この方法によ
れば、特許請求の範囲第６項以下に記された装置に比べ
て別の接触点やはんだ継手なしで済ますことができる。

マグネットコイルと二次巻線は継ぎ目のないワイヤ又は
ケーブルで作られ、マグネットコイルと二次巻線の間の
領域に於ては銅被覆が除去され、スイッチヒータが取り
付けられる。この領域は超伝導スイッチとして役立つ。

（８）磁束ポンプが、冷凍器の第２段に熱的に結合され
ている円筒状アルミニウムハウジング内に配置される。

この構成によって、磁束ポンプの十分な冷却が可能とな
９、熱放射による加熱が避けられる。

（９）　うず電流を十分に避けられるように、スリット
がアルミニウム・ハウジングの壁に設けられる。例えば
円筒状アルミニウムハウジングがスリットを有し、その
スリットはシリンダ軸に対して平行に走っていて、ハウ
ジングの表面に言文模様が形成される（第４図参照）。

この発明に於ては、磁束ポンプのほかに、マグネットコ
イルを高純度アルミニウム製のアルミニウムシリンダに
よって取り囲む技術が開示されている。この技術もこの
発明の課題を解決するのに有効に用いられる。作動電流
を高くとれるので、マグネットコイルに許し得る最大電
流を流すように設計し、そのことによりマグネットコイ
ルの重さは最小限に定められる。ニオブ３錫コイルは、
例えばワインド・リアクト（Ｗｉｎｄ　ａｎｄ　ｒｅａ
ｃｔ）方式、すなわちコイルワイヤの巻き、白熱及び超
伝導合金への転換の方式に基づいて製造され真空含浸さ
れ、マグネットコイルは高純度アルミニウム製シリンダ
によって収容される。

上記アルミニウムシリンダは冷凍機の第２段と良好な熱
伝導の下に結合されているので、高純度アルミニウムの
低温時の十分な熱伝達により、マグネットコイル全体は
温度差がほんのわずかあっても、全周囲にわたって十分
に、かつ同様に冷却される。この方法によれば、少量の
アルミニウムを用いて、最適のマグネットコイル冷却達
成することができる。

更に、上記アルミニウムシリンダの形状及び使用合金の
少くとも一方は、クエンチ−管方式（ｑｕｅｎｃｈ−ｔ
ｕｂｅ−ｐｒｉｎｚｉｐ）によって設計されている。こ
のクエンチ−管方式は、Ｉ　ＥＥＥ誌の磁気に就いての
トランスアクションのＭＡＧ　１７　巻。

１９８１年９月号１７９３−２−ジに記されている。

誘導電流は生じないが、クエンチの際に生ずる電流値の
急速に変化するときは、アルミニウムシリンダは変圧器
の二次巻線と同様に作動し、マグネットコイルから排出
されたエネルギーを吸収する。従って上記マグネットコ
イルの過熱は防止される。この場合アルミニウムシリン
ダの電気抵抗は小さすぎても大きすぎてもよくない。そ
れは、電気抵抗が小さすぎると、マグネットコイルの励
磁によってアルミニウムシリンダの中に電流が流れるか
らでちゃ、電気抵抗が大きすぎると、意図するクエンチ
発生の確実性が保証されないからである。アルミニウム
シリンダの形状を定める場合、アルミニウムシリンダの
壁の厚さ及び合金の種類の少くとも一方は、該シリンダ
の形状に応じて選択することができるが、その他にアル
ミニウムシリンダには、発生する誘導電流のパスを長く
するためのリセス、例えばスリットを設けることもでき
る。又アルミニウムシリンダを上述のクエンチ−管方式
を用いて形成することによって、コイルワイヤの銅被覆
の少なくとも一部を省略することができる。なぜならば
クエンチの確実性はアルミニウムシリンダの作用によっ
て十分に確保されるからで・あり、このことによってコ
イルの重さは、許容電流量を低下させることなしに、さ
らに軽減することができるのである。

本発明の別の有利な構成は、冷凍機と磁束ポンプがマグ
ネットコイルの円筒形孔の外側に配置されていることで
ある。ＩＦ５誌の磁気についてのトランスアクションの
ＭＡＧ１９巻、第３号。

１９８３年５月号の第８８０ページ乃至８８３べ−ジに
記された従来技術では、冷凍機の冷却へ。

ドがコイルの中央に設置されているので、この中央コイ
ルの空間が有効な容積として役立たない。

しかしコイルの内部空間を有効な容積として使用すれば
、多くの用途が見出され、この要求は本発明の上記の構
成によって満たすことができる。

冷凍機と磁束ポンプは、例えばマグネットコイルのアル
ミニウムシリンダの外面に７ランゾを用いて固足されて
いるわとの発明の変形例として、変圧器と超伝導スイッ
チとを有する磁束ポンプを、マグネットコイルの延長部
分であるアルミニウムシリンダの端部（正面）にも設置
することができ、その除うず電流を避けるためにアルミ
ニウムシリンダはこの領域内に軸方向に設けられている
。

マグネットコイルや磁束ポンプが設置されている低温容
器の冷却シールドは、冷凍機の第１段と良好な熱伝導性
を有するように結合しているＯ 冷凍機の冷却ヘッドが単独でコイルの重量を支持できな
い場合には、熱伝導性の悪い物質で作られた補助懸垂部
材を使用すればよい。このような部拐は、例えばチタン
ワイヤ、チタンワイヤ又はガラス系を用いて形成されれ
ばよい。

〔発明の実施例〕

次に図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。第１図
及び第２図は、磁束ポンプと冷凍機を有する超伝導マグ
ネット装置が図示されている。第１図ではコイルの配列
と磁束ポンプは縦断面図で示され、冷凍機は側面図のみ
で表わされている。

ニオブ３錫導線製の、真空含浸されたマグネットコイル
１１はコイル軸１０を中心として配置されている。コイ
ルの断面は、第５図に明示されている。第５図は青銅１
３に埋め込まれているニオブ３錫のフィラメント１２を
示している。

青銅１３は、銅層１５によって被覆されているタンタル
層１４（タンタルバリヤ）によって取り囲まれている。

タンタル層１４は、超伝導ワイヤが製造工程中白熱状態
にある場合、超伝導体の安定化に役立つ銅層１５（高純
度の銅）が、超伝導体の活発化した部分（青銅）の拡散
を受けて純度低下を来たすのを阻止する働きをなす。

第１図によると、マグネットコイル１１は伝導率の高い
アルミニウムで作られたアルミニウムシリンダ１６によ
って取り囲まれている。このアルミニウムシリンダ１６
はマグネットコイル１１と熱伝導性よく結合された状態
で、マグネットコイル１１の重さを保持している。アル
ミニウムシリンダ１６の上領域の外面に、磁束ボンダの
ハウジング１７がフランジを介して固定されている。磁
束ポンプのハウジング１７は冷凍機の冷却ヘッド１９の
第２段１８と結合し、該冷凍機の第１段２０は、磁束ポ
ンプとマグネ、トコイル１１を全面にわたって取り囲む
冷却シールド２１に熱的に結合している。マグネットコ
イル１ノ、磁束ポンプ及び冷凍機の冷却ヘッド１９は、
真空タンク２２によって取り囲まれている。冷却ヘッド
１９のハウジングからは高圧のヘリウムを流す２本の配
管２３が延出し、該配管２３は冷却ヘッドノ９と圧縮機
（図示せず）とを結合する。又マグネットコイル１ノを
励磁するための電力の供給に用いられる２本の導線２４
が冷却ヘッドｆ９のハウジングから延出している。磁束
ポンプの超伝導スイッチを駆動する制御回路は周知のも
のであるので図示されていない。

アルミニウムシリンダ１６及びマグネットコイル１ノは
、一方の側で機械的に冷却ヘッドによって支えられ、他
方の側を支えるために懸垂部材である２本のチタン製の
り？ン２５が使用される。このチタン製のり？ン２５Ｊ
／Ｃよってアルミニウムシリンダ１６の他方の側が真空
タンク２２に釣支されている。チタンは低い熱伝導率を
有するが、シリンダ１６と真空タンク２２０間の熱伝達
を妨げるため、上記すが７２５は長い形に形成され、そ
の先端はアルミニウムシリンダ１６の下部に固着されて
いる。マグネット装置は磁気的に有効に使用される容積
２６として形成された円筒形孔を有する。

第３図は第１図の磁束ポンプの部分の拡大図である。磁
束ポンプは、マグネットコイル１ノを有するアルミニウ
ムシリンダ１６にフランジを介して固定している円筒状
のアルミニラムノ）ウジフグ１フ内に収容されている。

アルミニウムハウジング１７にうず電流積が生ずるのを
防ぐため、このアルミニラムハウジング１７に第４図に
明示されたスリット２７．２８が軸方向に設けられてい
る。このスリット２７．２８は、アルミニウムハウジン
グ１７の両端部２９゜３０から内部に向かって切り込ま
れている。

磁束ポンプは変圧器を形成する一次巻線３１゜３２と二
次巻線３３、及び３個の超伝導スイッチ３４．３５．３
６を具備する。巻線３ノ。

３２．３３は、円筒形の巻型３７に巻回されている。−
次巻線は２つの部分３１．３２から形成され、二次巻線
３３は上記−次巻線３ノと３２の間に挾まれて設けられ
ている。−次巻線３１゜３２は接続導線３８を介して電
源（図示せず）に接続されている。接続導線３８は途中
で冷凍機の冷却ヘッド１９の第２段１８及び第１段２０
に巻付けられ、冷凍機と良好に熱接触している。

−次巻線３１．３２はニオブ３錫を用いて形成された非
常に細線を巻回して製作されている。

変圧器を形成する二次巻線３３は、巻線端から延出する
２本の巻線唱導線４０．４１の他に中央タップから延出
する中央導線４２を有している。中央導線４２の所定の
領域では銅被覆が除去されて電１気抵抗の高い物質と取
り換えられ、該領域の周囲はヒータ回路として用いられ
るコンスタンタン製ワイヤ（図示なし）によって取巻か
れている。従ってこの領域には超伝導スイッチ３４が形
成されている。他方の巻線唱導線４１には、超伝導スイ
ッチ３４と同様の方法により２個の超伝導スイッチ３５
．３６が形成されている。中央導線４２は、２つの超伝
導スイッチ３５及び３６の間に設けられた接触部４３に
於て巻線唱導線４１と結合している。

磁束ポンプの二次巻線３３は、巻線唱導線４１の先端部
４４と巻線唱導線４０を介してマグネットコイル１１と
結合している。マグネットコイル１１、二次巻ｆＩｓ３
３及び超伝導スイッチ３４，３５．３６を組立てる場合
、２つの接触部が必要である。一方の接触部４３は上記
のように、２つの超伝導スイッチ３５及び３６０間に設
けられ、他方の接触部は二次巻線３３の前記中央タップ
である。マグネットコイル１１、二次巻線３３及び超伝
導スイッチ３４　、３５　。

３６は、銅被覆された継ぎ目無しの超伝導ワイヤ又はケ
ーブルで製造することができる。

−次巻線３１．３２及び二次巻線３３によって形成され
る変圧器を冷却するため、軸方向に並置された銅棒４５
が個々の巻線層の間に巻き込まれている。これらの銅棒
４５は変圧器の端面から突出して、巻型３７のフランジ
４６に設けられた隙き間を貫通している。銅棒４５はフ
ランジ４６の外部で曲げられ、抑圧リング４７によって
アルミニラムハウジング１７と熱伝導可能に接触してい
る。

第６図は磁束ポンプの等価回路図である。このタイプの
磁束ポンプは、例えば１９８１年、２１巻の「低温学Ｊ
　（Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃｓ）誌の１９５ページ乃至２０
６−！！−ジと２６７−！−ジ乃至２７７ページに載せ
られた２編の論文の中に記されている。第３図に示され
ているように、磁束ポンプは主に超伝導−次インダクタ
ンス５０、超伝導二次インダクタンス５１．５２及び３
つの超伝導スイッチＪ４．３５　、Ｊ６を有する変圧器
と超伝導マグネットコイル（負荷インダクタンス）１１
とによって形成されている。第６図の等節回路には、更
に一次インダクタンス５０の漏れインダクタンス５７と
二次インダクタンス５１゜５２の漏れインダクタンス５
８．５９とが示されている。

超伝導スイッチは記号によって表示されており、所望に
より加熱用の巻線により加熱される超伝導体を具備する
。冷却されているときは該超伝導体は超伝導状態にあり
、加熱されると常伝導状態に移り、超伝導状態に比べて
大きな電気抵抗を呈するようになる。

２つの超伝導スイッチ３４及び３５は、負荷インダクタ
ンスＩＩに流れる負荷電流ｉＬを通すのに用いられる。

超伝導スイッチ３６は負荷インダクタンス用保獲素子で
あって、負荷インダクタンス１１が完全に超伝導状態に
ある限り閉じられている。しかしこの負荷インダクタン
ス１ノが少なくとも部分的に常伝導状態に変わった場合
、保護スイッチ３５は（常伝導状態にある導体部分が加
熱されることにより）開かれる。

その結果負荷インダクタンス１１を流れる電流は保護抵
抗６０を介して流れ、この保護抵抗６０によって制限さ
れるので、常伝導領域の温度上昇によって生ずる負荷イ
ンダクタンス１１の損傷が避けられる。

磁束ポンプは制御装置６１によって駆動される。この制
御装置６ノはデータ回線６２によって、磁束ポンプの状
態（例えば、温度、負荷電流れ、超伝導スイッチの状態
）を把握し、制御線６３を介して磁束ポンプ、特に超伝
導スイッチ３４．３６．３６を駆動する。

有効に用いられる空間すなわち容積２６（第１図）内に
形成しようとする目標磁束密度であるＢｓｏｉｌは、設
定ノｆ６４を介して前記制御装置６ノに送られるととも
に、上記容積２６内に形成された実際磁束密度Ｂ１５ｔ
測定され、制御装置６ノに送られる。上記目標磁束密度
と実際磁束密度との比較に基づいて、−次電流値’ｐ（
ｔ）と超伝導スイッチ３４，３５．３６の状態が調整さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁束ポンプと冷凍機とを有する超伝導マグネッ
ト装置の縦断面図、第２図は第１図ットが設けられたア
ルミニウムハウジングの展開図、第５図は銅で被榎され
たニオブ３錫フイラメント製超伝導ワイヤの断面図、第
６図は磁束Ｉンプ配置の等価回路図である。 １１・・・マグネットコイル、負荷インダクタンス、１
６・・・アルミニウムシリンダ、１２・・・アルミニウ
ムハウジング、１８・・・第２段、２０・・・第１段、
２１・・・冷却シールド、２５・・・懸垂部材、リボン
、２６・・・円筒形孔、２８・・・スリット、２９・・
・スリ、ト、３１・・・−次巻線、３２・・・−次巻線
、３３・・・二次巻線、３４・・・超伝導スイッチ、３
５・・・超伝導スイッチ、３６・・・超伝導スイッチ、
４５・・・絶縁銅線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）青銅母材に埋め込まれたニオブ錫フィラメントや
   キャリヤファイバの上にコーティングしたニオブカルボ
   ニトリド層のような臨界温度の高い物質から作られ、冷
   却シールドを持つ低温容器の中に配置された超伝導′マ
   グネットコイル（１１）を有し、該マグネットコイル（
   １１）が二段式冷凍機によって１０乃至１３度にの作動
   温度で冷却される超伝導マグネット装置において、 変圧器と超伝導スイッチ（ｓ４．ｓｓ、ｓｅ）から形成
   される磁束ポ／ゾを介してマグネットコイルに電流が供
   給され、変圧器の一次巻線（３１，３２’）と二次巻線
   （３３）及びスイッチ（３４，３５，３６’）の導体が
   臨界温度の高い超伝導物質によって形成されることを特
   徴とする、超電導マグネット装置。 （２）上記変圧器の一次巻線（３１，３２）が非常に細
   いニオブ３錫ワイヤで製造されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の超伝導マグネット装置
   。 （３）上記−次巻線（３１，３２）及び二次巻線（３３
   ）の少くとも一方の巻線層の間に熱排出手段、特に絶縁
   銅棒（４５）が並置され、その絶縁銅棒（４５）が冷凍
   機の第２段（１８）に熱的に結合されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の
   超伝導マグネット装置。 （４）上記変圧器の二次巻線（３３）が、マグネットコ
   イル（１１）と同様の超伝導ワイヤ又はケーブルで製造
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   乃至第（３）項いずれか１に記載の超伝導マグネット装
   置。 （５）超伝導スイッチ（３４，３５，３６）の少なくと
   も１が、マグネットコイル（１））と同様の超伝導材料
   で製造されており、スイッチ（Ｊ４．Ｊ５及び３６）の
   領域内で安定用銅が（例えば腐食によシ）除去され、該
   領域内にスイッチヒータが例えばコンスタンタン製ヒー
   タ巻線を用いて配置されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項乃至第（４）項いずれか１に記載の
   超伝導マグネット装置。 （６）熱容量を高めるため、スイッチ（３４゜３５及び
   ３６）の領域内で前記安定用銅の代りに電気抵抗の高い
   物質が用いられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第（５）項記載の超伝導マグネット装置。 （７）上記二次巻線（３３）と、磁束ポンプ用の少なく
   とも１つの超伝導スイッチ（３４゜３５及び３６）が、
   継ぎ目のない超伝導ワイヤ又はケーブルによって製造さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ６項いずれか１に記載の超伝導マグネット装置。 （８）　二次巻線（３３）と、磁束ボンデの少なくとも
   １つの超伝導スイッチＣ３４，３５及び３６）及びマグ
   ネットコイル（１１）が、継ぎ目のない超伝導ワイヤ又
   はケーブルによって製造されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項乃至第（６）項いずれか１に記
   載の超伝導マグネット装置。 （９）磁束ポンプが、冷凍機の第２段（１８）に熱的に
   結合されている円筒状アルミニウムハウジング（１７）
   内に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第８項いずれか１に記載の超伝導マグネット装
   置。 αＱ　うず電流の発生を十分に避けられるように、スリ
   ッ）Ｃ２８，２９）が前記アルミニウムハウジング（１
   ７）の壁に設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第（９）項記載の超伝導マグネット装置。 α力　上記マグネットコイル（１１）が、高純度アルミ
   ニウム製のアルミニウムシリンダ＜１６）によって取り
   囲まれていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項乃至第０１項いずれかｌに記載の超伝導マグネット装
   置。 （６）　上記アルミニウムシリンダ（１６）が熱伝導性
   よく冷凍機の第２段（１８）と結合されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第０）項記載の超伝導マグネッ
   ト装置。 α］　上記アルミニウムシリンダＣ１６）の形状の選択
   （例えば壁の厚さの選択、スリットの配列）及びアルミ
   ニウムシリンダ用の合金の選択の少くとも一方が、この
   アルミニウムシリンダがクエングー−管（ｐｕｅｎｅｈ
   −ｔｕｂｅ）方式に基づいて設計されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１０項又は第（２）項記載の
   超伝導マグネット装置。 ０４　上記冷凍機及び磁束ポンプが、マグネットコイル
   （１１）の円筒形の容積（２６）の外側に配置されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第０
   １項いずれか１に記載の超伝導マグネット装置。 （イ）低温維持装置の冷却シールド（２１）が、冷凍機
   の第１段（２０）と熱伝導性よく結合していることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第αゆ項いずれ
   か１に記載の超伝導マグネット装置。 α・　マグネットコイル（１１）が少なくとも部分的に
   は、熱伝導性の低い物質で作られた懸−垂部材（２５）
   によって、所定の位置に保持されることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項乃至第０→項いずれか１に記載
   の超伝導マグネット装置。