JPS6165407A - 超電導装置 - Google Patents
超電導装置Info
- Publication number
- JPS6165407A JPS6165407A JP18840784A JP18840784A JPS6165407A JP S6165407 A JPS6165407 A JP S6165407A JP 18840784 A JP18840784 A JP 18840784A JP 18840784 A JP18840784 A JP 18840784A JP S6165407 A JPS6165407 A JP S6165407A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- cross
- solenoid coil
- superconductor
- sectional area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は薄肉の断面形状の超電導線を巻枠に巻回して
構成した超電導ツレ′ノイドコイルを備え′た超電導装
置に関し、特に超１［：４ソレノイドコイルの端部（こ
おける局部的な磁界の上昇を抑制する手段に関するもの
である。
構成した超電導ツレ′ノイドコイルを備え′た超電導装
置に関し、特に超１［：４ソレノイドコイルの端部（こ
おける局部的な磁界の上昇を抑制する手段に関するもの
である。
従来この種の装置として一般的なものを第１図及び第２
図に示す０図において（１）は超電導ソレノイドコイル
であり、゛超電導体（２）を安定化材（３）に埋設して
形成した比較的薄肉のｉ面形状を有する超電導線（４）
を巻枠【６）に巻回して円筒状に構成している。
図に示す０図において（１）は超電導ソレノイドコイル
であり、゛超電導体（２）を安定化材（３）に埋設して
形成した比較的薄肉のｉ面形状を有する超電導線（４）
を巻枠【６）に巻回して円筒状に構成している。
（６）はこの超電導ソレノイド（１）を収容するクライ
オスタットである。
オスタットである。
次に動作について説明する０円筒状の直径に対してコイ
ル厚みの少ない薄肉の超電導ソレノイドコイル（１）は
、近年例えばＣ０Ｎ８ＴＲＵＣＴＩＯＮ ＡＮＤＴＥＳ
Ｔ ＯＦ ＴＨＥ ＣＥＬＬＯＴＨＩＮ−ＷＡＬ
Ｌ ５ＯＬＥＮＯＩＤ（１９８０年、 Ａｃｌ ｖ、
Ｃｒｙｏｇ 、Ｅｎｇ 、 ２５ ） Ｐ１７５〜Ｐ
１８４に見ろように、高エネルギー物理学分野で高運動
量素粒子を相互に衝突させることにより素粒子を解明す
る、いわゆる粒子衝突装置に用いられるもので、粒子の
透過のよいように極室薄肉に構成されている。更にその
構成材料も超電導体（２）以外は、アルミニウムやカー
ボンなどを主成分とするものが用いられ粒子の透過がよ
いように考慮か われている。また超電導体（２）も必
要以上に断面積を大きくしないように極めて高電流密度
となっていることは当然である。この超電導ソレノイド
コイ／ｌ’ （１） 全運転するときは、電流は超電導
線（４）の超電導体（２）だけに流れ、通常は安定化材
（３）には流れていない。
ル厚みの少ない薄肉の超電導ソレノイドコイル（１）は
、近年例えばＣ０Ｎ８ＴＲＵＣＴＩＯＮ ＡＮＤＴＥＳ
Ｔ ＯＦ ＴＨＥ ＣＥＬＬＯＴＨＩＮ−ＷＡＬ
Ｌ ５ＯＬＥＮＯＩＤ（１９８０年、 Ａｃｌ ｖ、
Ｃｒｙｏｇ 、Ｅｎｇ 、 ２５ ） Ｐ１７５〜Ｐ
１８４に見ろように、高エネルギー物理学分野で高運動
量素粒子を相互に衝突させることにより素粒子を解明す
る、いわゆる粒子衝突装置に用いられるもので、粒子の
透過のよいように極室薄肉に構成されている。更にその
構成材料も超電導体（２）以外は、アルミニウムやカー
ボンなどを主成分とするものが用いられ粒子の透過がよ
いように考慮か われている。また超電導体（２）も必
要以上に断面積を大きくしないように極めて高電流密度
となっていることは当然である。この超電導ソレノイド
コイ／ｌ’ （１） 全運転するときは、電流は超電導
線（４）の超電導体（２）だけに流れ、通常は安定化材
（３）には流れていない。
安定化材（３）に流れるのは、何らかの擾乱のために超
電導が破れたときに電流がバイパスし、例えば電気学会
大学講座；超電導工学（昭和４９年、電気学会）Ｐ６０
〜Ｐ６５に見るように再び超電導に復帰を促すためのも
のである。このように超電導体（２）は、その直径に比
して極めて小さな断面を有するために、特にその端部：
こおいて高い磁界を発生する。これは一種の端部効果で
、これと類似の現象は例えば電磁気宇現象理論（昭和１
９年、竹山説三著、丸善出版） Ｐ２Ｓ５ ｔこ見られ
る。即ち、半無限平のときσ−−ψを与えて電界が無限
大となる。肉厚が無限小ならば超電導ソレノイドコイ／
ｌ／ （１）の端部磁界は無限大となり、一般には有限
の厚みのために有限の値に留まるが、かなり高くなるこ
とは否めない。
電導が破れたときに電流がバイパスし、例えば電気学会
大学講座；超電導工学（昭和４９年、電気学会）Ｐ６０
〜Ｐ６５に見るように再び超電導に復帰を促すためのも
のである。このように超電導体（２）は、その直径に比
して極めて小さな断面を有するために、特にその端部：
こおいて高い磁界を発生する。これは一種の端部効果で
、これと類似の現象は例えば電磁気宇現象理論（昭和１
９年、竹山説三著、丸善出版） Ｐ２Ｓ５ ｔこ見られ
る。即ち、半無限平のときσ−−ψを与えて電界が無限
大となる。肉厚が無限小ならば超電導ソレノイドコイ／
ｌ／ （１）の端部磁界は無限大となり、一般には有限
の厚みのために有限の値に留まるが、かなり高くなるこ
とは否めない。
従来の超電導装置では以上のように構成されているので
、超電導ソレノイドコイルの端部における磁界の上昇は
不可避で、このことは特に電流限界が経験している磁界
の強さに依存する超電導の場合には、時として致命的な
こととなる。即ち超電導の保持に関して十分に安定化し
てあっても一部に超電導破壊が起これば、これは連鎖反
応的に波及する可能性は高く、例示した高エネルギー物
理学実験装置のような大形の装置ではこれに対する対策
は十分に必要である。
、超電導ソレノイドコイルの端部における磁界の上昇は
不可避で、このことは特に電流限界が経験している磁界
の強さに依存する超電導の場合には、時として致命的な
こととなる。即ち超電導の保持に関して十分に安定化し
てあっても一部に超電導破壊が起これば、これは連鎖反
応的に波及する可能性は高く、例示した高エネルギー物
理学実験装置のような大形の装置ではこれに対する対策
は十分に必要である。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、超電導ソレノイドコイルの端部側
の超電導線の断面積を中央部側よりも大きな断面積に購
成し電流密度を下げること）ζより、磁界の上昇を防ぎ
１超電導特性の高安定性が得られる超電導装置を提供す
ることを目的としている。
めになされたもので、超電導ソレノイドコイルの端部側
の超電導線の断面積を中央部側よりも大きな断面積に購
成し電流密度を下げること）ζより、磁界の上昇を防ぎ
１超電導特性の高安定性が得られる超電導装置を提供す
ることを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図Ｉζついて説明する。第
８図において、（２）は巻枠（５）に巻回された超電導
ソレノイドコイ／ｌ／、（ｔｘａ）、（ｔｔｂ）は超電
導ソレノイドコイル（１）の端部側、中央部側、（４１
ａ）は端部側の例えば２ターンの超電導線であり、安定
化材６旧ζ埋設された超電導体（２１ａ）ｌこより構成
されている。（４１ｂ）は中央部側の超電導線であり、
安定化材０りに埋設された超電導体（２１ｂ）により構
成されている。ところで、端部側の超電導体（２１ａ）
の断面積は中央部側の超電導体（２１ｂ）の断面積より
も大きく構成されており、端部側の超電導線（４１ａ）
の電流密度を下げるようにしている。
８図において、（２）は巻枠（５）に巻回された超電導
ソレノイドコイ／ｌ／、（ｔｘａ）、（ｔｔｂ）は超電
導ソレノイドコイル（１）の端部側、中央部側、（４１
ａ）は端部側の例えば２ターンの超電導線であり、安定
化材６旧ζ埋設された超電導体（２１ａ）ｌこより構成
されている。（４１ｂ）は中央部側の超電導線であり、
安定化材０りに埋設された超電導体（２１ｂ）により構
成されている。ところで、端部側の超電導体（２１ａ）
の断面積は中央部側の超電導体（２１ｂ）の断面積より
も大きく構成されており、端部側の超電導線（４１ａ）
の電流密度を下げるようにしている。
このように断面積を増大することにより、これに反比例
して電流密度は下がるので、同一特性の超電導体特性を
有量るものとすると、その分だけ超電導限界（こ対して
余裕が確保されることとなる。
して電流密度は下がるので、同一特性の超電導体特性を
有量るものとすると、その分だけ超電導限界（こ対して
余裕が確保されることとなる。
更に、電流密度が低いということは、ビオ・サバ−〜の
法則が示すように、その超電導体の経験する磁界そのも
のが低下することを意味し、この現象も超電導限界に対
してより良い効果を斎らす。
法則が示すように、その超電導体の経験する磁界そのも
のが低下することを意味し、この現象も超電導限界に対
してより良い効果を斎らす。
従って、超電導運転の安定性の確保が容易にでき、また
、超電導ソレノイドコイルの中央部側の超電導体の断面
積を十分に低減することもでき、全体として超電導ソレ
ノイドコイルの安定性と経済性、更に超電導ソレノイド
コイルの冷凍手段も容易になるものが得られる。
、超電導ソレノイドコイルの中央部側の超電導体の断面
積を十分に低減することもでき、全体として超電導ソレ
ノイドコイルの安定性と経済性、更に超電導ソレノイド
コイルの冷凍手段も容易になるものが得られる。
上記の超電導線（４１ａ）の断面積を増加させる他の手
段としては、第４図に示すように２ターンあるいはそれ
以上の超電導線（４１ａ）を並列に用いることによって
超電導体（２１ａ）の断面積を等価的に大きくすること
も可能であり、第５図に示すように超電導線（４１ａ）
を半径方向（こ積み重ねあるいはそれらをさらに並列に
用いて超電導体（２ｔａ）の断面積を等価的に大きくす
ることも可能であり、上記実施例と同様の効果を奏する
。
段としては、第４図に示すように２ターンあるいはそれ
以上の超電導線（４１ａ）を並列に用いることによって
超電導体（２１ａ）の断面積を等価的に大きくすること
も可能であり、第５図に示すように超電導線（４１ａ）
を半径方向（こ積み重ねあるいはそれらをさらに並列に
用いて超電導体（２ｔａ）の断面積を等価的に大きくす
ることも可能であり、上記実施例と同様の効果を奏する
。
以上のように、この発明によれば超電導ソレノイドコイ
ルの端部側の超電導線の断面積を中央部側よりも大きく
構成し、電流密度が下がるようにしたので、磁界の温度
上昇を防ぐことができ、超電導特性の高安定性を得るこ
とができる。
ルの端部側の超電導線の断面積を中央部側よりも大きく
構成し、電流密度が下がるようにしたので、磁界の温度
上昇を防ぐことができ、超電導特性の高安定性を得るこ
とができる。
第１図は従来の超電導装置を示す断面側面図、第２図は
第１図Ａ部の拡大断面側面図、第３図はこの発明の一実
施例による超電導装置を示す要部拡大断面側面図、第４
図及び第５図はそれぞれこの発明の他の実施例に超電導
装置を示す要部拡大断面側面図である。 図において、Ｃ５）は巻枠、（６）は超電導ソレノイド
コイル、（１］ａ）、（ｕｂ）は超電導ソレノイドコイ
ルの端部側、中央部側、（２１ａ）、（２１ｂ）は超電
導体、０］）は安定化材、（４１ａ）、（４１ｂ）は超
電導線である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
第１図Ａ部の拡大断面側面図、第３図はこの発明の一実
施例による超電導装置を示す要部拡大断面側面図、第４
図及び第５図はそれぞれこの発明の他の実施例に超電導
装置を示す要部拡大断面側面図である。 図において、Ｃ５）は巻枠、（６）は超電導ソレノイド
コイル、（１］ａ）、（ｕｂ）は超電導ソレノイドコイ
ルの端部側、中央部側、（２１ａ）、（２１ｂ）は超電
導体、０］）は安定化材、（４１ａ）、（４１ｂ）は超
電導線である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (4)
- （１）薄肉の断面形状の超電導線を巻枠に巻回して構成
した超電導ソレノイドコイルを備えた超電導装置におい
て、上記超電導ソレノイドコイルの端部側の上記超電導
線の断面積を中央部側よりも大きな断面積に構成したこ
とを特徴とする超電導装置。 - （２）超電導ソレノイドコイルの端部側の超電導線は複
数の超電導線であり、その超電導線の超電導体の断面積
を大きくしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の超電導装置。 - （３）超電導ソレノイドコイルの端部側の超電導線は複
数の超電導線を並列に構成し、等価的に超電導線の超電
導体の断面積を大きくしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の超電導装置。 - （４）超電導ソレノイドコイルの端部側の超電導線は複
数の超電導線を半径方向に積み重ね、等価的に超電導線
の超電導体の断面積を大きくしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の超電導装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18840784A JPS6165407A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 超電導装置 |
| DE19853531322 DE3531322A1 (de) | 1984-09-07 | 1985-09-02 | Supraleitende anordnung |
| FR8513276A FR2570215B1 (fr) | 1984-09-07 | 1985-09-06 | Appareil supraconducteur |
| US08/013,667 US5247271A (en) | 1984-09-07 | 1993-01-28 | Superconducting solenoid coil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18840784A JPS6165407A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 超電導装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6165407A true JPS6165407A (ja) | 1986-04-04 |
Family
ID=16223107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18840784A Pending JPS6165407A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 超電導装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6165407A (ja) |
| DE (1) | DE3531322A1 (ja) |
| FR (1) | FR2570215B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5319333A (en) * | 1989-07-15 | 1994-06-07 | Bruker Analytische Messtechnik Gmbh | Superconducting homogeneous high field magnetic coil |
| JP2006313923A (ja) * | 2006-06-26 | 2006-11-16 | Toshiba Corp | 高温超電導コイルおよびこれを用いた高温超電導マグネット |
| JP2020198373A (ja) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | 株式会社日立製作所 | 超電導マグネット |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2560561B2 (ja) * | 1991-04-26 | 1996-12-04 | 株式会社日立製作所 | 超電導コイル装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1209196A (fr) * | 1958-05-31 | 1960-02-29 | Centre Nat Rech Scient | Nouvelles bobines sans fer pour la production de champs magnétiques permanents ou transitoires |
| BE657400A (ja) * | 1964-01-06 | |||
| JPS6059726B2 (ja) * | 1979-05-31 | 1985-12-26 | 株式会社東芝 | 超電導コイル装置 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18840784A patent/JPS6165407A/ja active Pending
-
1985
- 1985-09-02 DE DE19853531322 patent/DE3531322A1/de active Granted
- 1985-09-06 FR FR8513276A patent/FR2570215B1/fr not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5319333A (en) * | 1989-07-15 | 1994-06-07 | Bruker Analytische Messtechnik Gmbh | Superconducting homogeneous high field magnetic coil |
| JP2006313923A (ja) * | 2006-06-26 | 2006-11-16 | Toshiba Corp | 高温超電導コイルおよびこれを用いた高温超電導マグネット |
| JP4719090B2 (ja) * | 2006-06-26 | 2011-07-06 | 株式会社東芝 | 高温超電導コイルおよびこれを用いた高温超電導マグネット |
| JP2020198373A (ja) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | 株式会社日立製作所 | 超電導マグネット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2570215A1 (fr) | 1986-03-14 |
| DE3531322A1 (de) | 1986-03-20 |
| DE3531322C2 (ja) | 1990-08-30 |
| FR2570215B1 (fr) | 1988-01-15 |
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