JPH01117004A - 超電導磁石 - Google Patents
超電導磁石Info
- Publication number
- JPH01117004A JPH01117004A JP62273845A JP27384587A JPH01117004A JP H01117004 A JPH01117004 A JP H01117004A JP 62273845 A JP62273845 A JP 62273845A JP 27384587 A JP27384587 A JP 27384587A JP H01117004 A JPH01117004 A JP H01117004A
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- superconducting
- refrigerant
- superconducting coil
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、高強度静磁場内に配置した被検体にＲＦパル
スを印加することによって生じる磁気共鳴現象を利用し
て、被検体の断層面内の所定の原子核のスピン密度分布
、緩和時定数分布または化学シフト値の計測を行い、こ
の計測値に基づいて被検体の医用診断情報を得るように
した磁気共＝ １− 鳴イメージング装置の前記高強度静磁場を発生するため
等に用いられる超電導磁石に関し、特に、励磁作業を簡
単に行えるようにした超電導磁石に関する。
スを印加することによって生じる磁気共鳴現象を利用し
て、被検体の断層面内の所定の原子核のスピン密度分布
、緩和時定数分布または化学シフト値の計測を行い、こ
の計測値に基づいて被検体の医用診断情報を得るように
した磁気共＝ １− 鳴イメージング装置の前記高強度静磁場を発生するため
等に用いられる超電導磁石に関し、特に、励磁作業を簡
単に行えるようにした超電導磁石に関する。
（従来の技術）
超電導磁石の特有な励磁方法に永久電流モードがある。
以下、この種の超電導磁石の従来例を第２図を参照して
説明する。
説明する。
第２図に示すように、真空容器１内には、絶対零度に近
い温度で超電導現象を示す超電導材料にて製作された超
電導コイル２と、この超電導コイ、ル２を超電導状態と
するための液体ヘリウム等の絶対零度に近い温度の極低
温冷媒３とが気密にして収容されている。
い温度で超電導現象を示す超電導材料にて製作された超
電導コイル２と、この超電導コイ、ル２を超電導状態と
するための液体ヘリウム等の絶対零度に近い温度の極低
温冷媒３とが気密にして収容されている。
また、図示はしないが、輻射シールドやこの輻射シール
ドを冷却するための冷媒や他の冷却手段が真空容器１内
に配設されることもある。
ドを冷却するための冷媒や他の冷却手段が真空容器１内
に配設されることもある。
さらに、超電導コイル２から真空容器１の電流リード挿
入部１ａの近傍に至って超電導コイル２からの導出線２
ａが導出されている。そして、真空容器１外には電源４
ａ、スイッチ４ｂからなる励磁制御部４が設けられてい
る。
入部１ａの近傍に至って超電導コイル２からの導出線２
ａが導出されている。そして、真空容器１外には電源４
ａ、スイッチ４ｂからなる励磁制御部４が設けられてい
る。
また、超電導コイル２に対しては並列に永久電流スイッ
チ５のスイッチ用超電導コイル（超電導コイル２と同じ
材質又はほぼ同じ温度で超電導状態を示す材質からなる
）５ａが設けられ、このスイッチ用超電導コイル５ａに
近接して永久電流スイッチ５のヒータ５ｂが設けられ、
このヒータ５ｂは真空容器１外に設けた電源５Ｃ１，ス
イッチ５ｃ２からなるヒータ制御部５Ｃに接続されてい
る。
チ５のスイッチ用超電導コイル（超電導コイル２と同じ
材質又はほぼ同じ温度で超電導状態を示す材質からなる
）５ａが設けられ、このスイッチ用超電導コイル５ａに
近接して永久電流スイッチ５のヒータ５ｂが設けられ、
このヒータ５ｂは真空容器１外に設けた電源５Ｃ１，ス
イッチ５ｃ２からなるヒータ制御部５Ｃに接続されてい
る。
以上の構成の従来の超電導磁石の励磁手順について説明
する。すなわち、真空容器１の電流リード挿入部１ａに
対して電流リード６を差込む。次に、永久電流スイッチ
５をオフする。つまり、スイッチ５ｃ２をオンしてヒー
タ５ｂを加熱することにより、スイッチ用超電導コイル
５ａは加熱に伴って超電導状態が失われ、抵抗を示すこ
とになる。これにより、超電導コイル２とスイッチ用超
電導コイル５ａとの回路は、それまで閉回路を形成して
永久電流モードとなっていたものが解除され、電流リー
ド６を介して励磁制御部４と超電導コイル２との閉回路
が形成されることになる。
する。すなわち、真空容器１の電流リード挿入部１ａに
対して電流リード６を差込む。次に、永久電流スイッチ
５をオフする。つまり、スイッチ５ｃ２をオンしてヒー
タ５ｂを加熱することにより、スイッチ用超電導コイル
５ａは加熱に伴って超電導状態が失われ、抵抗を示すこ
とになる。これにより、超電導コイル２とスイッチ用超
電導コイル５ａとの回路は、それまで閉回路を形成して
永久電流モードとなっていたものが解除され、電流リー
ド６を介して励磁制御部４と超電導コイル２との閉回路
が形成されることになる。
ここで、励磁制御部４のスイッチ４Ｃをオンし、電源４
ａから例えば１０Ａ／分で電流を超電導コイル２に通電
する。ここで、設定電流に達したところで、永久電流ス
イッチ５をオンする。つまり、スイッチ５ｃ２をオフし
てヒータ５ｂの加熱を解除することにより、スイッチ用
超電導コイル５ａは加熱解除に伴って超電導状態に復帰
し、抵抗は無くなる。これにより、超電導コイル２とス
イッチ用超電導コイル５ａとの回路は閉回路を形成して
永久電流モードとなる。
ａから例えば１０Ａ／分で電流を超電導コイル２に通電
する。ここで、設定電流に達したところで、永久電流ス
イッチ５をオンする。つまり、スイッチ５ｃ２をオフし
てヒータ５ｂの加熱を解除することにより、スイッチ用
超電導コイル５ａは加熱解除に伴って超電導状態に復帰
し、抵抗は無くなる。これにより、超電導コイル２とス
イッチ用超電導コイル５ａとの回路は閉回路を形成して
永久電流モードとなる。
以上の状態にした後、電流リード６及び電流リード挿入
部１ａから、極超低温状態となっている真空容器１内へ
の熱侵入を防ぐため、電流を零Ａに下げた後に、電流リ
ード６を電流リード挿入部１ａから抜取り、これにて励
磁作業を終了する。
部１ａから、極超低温状態となっている真空容器１内へ
の熱侵入を防ぐため、電流を零Ａに下げた後に、電流リ
ード６を電流リード挿入部１ａから抜取り、これにて励
磁作業を終了する。
以上の励磁手順は、一つの電流を設定する、つまり一つ
の磁場強度を発生するに至るための手順であるが、近時
に至って、この種の磁気共鳴イメージング装置に用いる
超電導磁石は、可変磁場強度にすることが行われたり、
また、非運転時には減消磁を行ったり、さらに磁性体吸
着事故時の緊急減消磁を行ったりする必要性が出てきた
。このため、上述した励磁手順を頻繁且つ緊急に行うこ
とが想定されている。
の磁場強度を発生するに至るための手順であるが、近時
に至って、この種の磁気共鳴イメージング装置に用いる
超電導磁石は、可変磁場強度にすることが行われたり、
また、非運転時には減消磁を行ったり、さらに磁性体吸
着事故時の緊急減消磁を行ったりする必要性が出てきた
。このため、上述した励磁手順を頻繁且つ緊急に行うこ
とが想定されている。
この場合、上述した励磁手順を頻繁且つ緊急に行うこと
は、電流リード６の電流リード挿入部１ａに対する抜き
差しを頻繁且つ緊急に行うことであるので、この電流リ
ード６の抜き差しに際して真空容器１内へ熱が侵入する
慮れがある。真空容器１内へ熱が侵入すると、クエンチ
ングの発生等の事故を誘発する慮れがあった。
は、電流リード６の電流リード挿入部１ａに対する抜き
差しを頻繁且つ緊急に行うことであるので、この電流リ
ード６の抜き差しに際して真空容器１内へ熱が侵入する
慮れがある。真空容器１内へ熱が侵入すると、クエンチ
ングの発生等の事故を誘発する慮れがあった。
（発明が解決しようとする問題点）
このように従来の技術においては、一つの磁場強度を設
定するための励磁手順としてその都度電流リードを真空
容器に抜き差しするため、励磁手順を頻繁且つ緊急に行
うときにはクエンチングの発生等の事故を誘発する慮れ
があり、問題であった。
定するための励磁手順としてその都度電流リードを真空
容器に抜き差しするため、励磁手順を頻繁且つ緊急に行
うときにはクエンチングの発生等の事故を誘発する慮れ
があり、問題であった。
そこで本発明の目的は、励磁手順を頻繁且つ緊急に行う
ときであってもクエンチングの発生等の事故を誘発する
慮れが無いようにした超電導磁石を提供することにある
。
ときであってもクエンチングの発生等の事故を誘発する
慮れが無いようにした超電導磁石を提供することにある
。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じた構成としている。すなわち、本
発明による超電導磁石は、液体窒素等の高温冷媒を収容
する真空断熱構造を有さない冷媒容器内に、前記高温冷
媒により超電導現象を示す高温超電導材料からなる超電
導コイル及びその冷媒を収容し、且つ永久電流スイッチ
を設けると共に前記超電導コイルから前記冷媒容器の外
に低抵抗を有する電流リードを導出した構成としたこと
を特徴とする。
次のような手段を講じた構成としている。すなわち、本
発明による超電導磁石は、液体窒素等の高温冷媒を収容
する真空断熱構造を有さない冷媒容器内に、前記高温冷
媒により超電導現象を示す高温超電導材料からなる超電
導コイル及びその冷媒を収容し、且つ永久電流スイッチ
を設けると共に前記超電導コイルから前記冷媒容器の外
に低抵抗を有する電流リードを導出した構成としたこと
を特徴とする。
（作用）
このような構成によれば、低抵抗を有する電流リードは
、常に、液体窒素等の高温冷媒により超電導現象を示す
高温超電導材料からなる超電導コイルに接続されている
ので、永久電流スイッチのオン、オフするだけで、励磁
手順を実施することができ、この場合、冷媒容器内には
熱の侵入は無く、たとえ励磁手順を頻繁且つ緊急に行っ
てもクエンチングの発生等の事故を誘発する慮れはない
。
、常に、液体窒素等の高温冷媒により超電導現象を示す
高温超電導材料からなる超電導コイルに接続されている
ので、永久電流スイッチのオン、オフするだけで、励磁
手順を実施することができ、この場合、冷媒容器内には
熱の侵入は無く、たとえ励磁手順を頻繁且つ緊急に行っ
てもクエンチングの発生等の事故を誘発する慮れはない
。
（実施例）
以下本発明にかかる超電導磁石の一実施例を第１図を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図に示すように、液体窒素等の高温冷媒を収容する
真空断熱構造を有さない冷媒容器１１内には、液体窒素
等の高温冷媒により超電導現象を示す高温超電導材料か
らなる超電導コイル１２と、超電導コイル１２を超電導
状態とするための液体窒素等の高温冷媒１３とが収容さ
れているまた、超電導コイ／ｌ；１２から冷媒容器１１
の壁近傍に至って超電導コイル１２からの導出線１２ａ
が導出されている。そして、冷媒容器１１外には電源１
４ａ、スイッチ１４ｂからなる励磁−７＝ 制御部１４が設けられている。そして、励磁制御部１４
と導出線１２ａとは、冷媒容器１１の壁に貫通して設け
た低抵抗を有する電流リード１６により接続されている
。この場合、電流リード１６をコネクタ構成とし、これ
を冷媒容器１１の壁に内外を貫通してもうける。これに
より、励磁制御部１４と超電導コイル１２とは常時接続
型の電流リード１６により接続されることになる。
真空断熱構造を有さない冷媒容器１１内には、液体窒素
等の高温冷媒により超電導現象を示す高温超電導材料か
らなる超電導コイル１２と、超電導コイル１２を超電導
状態とするための液体窒素等の高温冷媒１３とが収容さ
れているまた、超電導コイ／ｌ；１２から冷媒容器１１
の壁近傍に至って超電導コイル１２からの導出線１２ａ
が導出されている。そして、冷媒容器１１外には電源１
４ａ、スイッチ１４ｂからなる励磁−７＝ 制御部１４が設けられている。そして、励磁制御部１４
と導出線１２ａとは、冷媒容器１１の壁に貫通して設け
た低抵抗を有する電流リード１６により接続されている
。この場合、電流リード１６をコネクタ構成とし、これ
を冷媒容器１１の壁に内外を貫通してもうける。これに
より、励磁制御部１４と超電導コイル１２とは常時接続
型の電流リード１６により接続されることになる。
ここで、低抵抗を有する電流リード１６の抵抗値をＲａ
とし、後述するスイッチ用超電導コイル１５ａが超電導
状態が失われたときの抵抗値をＲｂとすると、Ｒａ ＞
Ｒｂである。
とし、後述するスイッチ用超電導コイル１５ａが超電導
状態が失われたときの抵抗値をＲｂとすると、Ｒａ ＞
Ｒｂである。
また、超電導コイル１２に対しては並列に永久電流スイ
ッチ１５のスイッチ用超電導コイル（超電導コイル１２
と同じ材質又はほぼ同じ温度で超電導状態を示す材質か
らなる）１５ａが設けられ、このスイッチ用超電導コイ
ル１５ａに近接して永久電流スイッチ１５のヒータ１５
ｂが設けられ、このヒータ１５ｂは冷媒容器１１外に設
けた電源１５ｃｌ、スイッチ１５Ｃ２からなるヒータ制
御部１５ｃに接続されている。
ッチ１５のスイッチ用超電導コイル（超電導コイル１２
と同じ材質又はほぼ同じ温度で超電導状態を示す材質か
らなる）１５ａが設けられ、このスイッチ用超電導コイ
ル１５ａに近接して永久電流スイッチ１５のヒータ１５
ｂが設けられ、このヒータ１５ｂは冷媒容器１１外に設
けた電源１５ｃｌ、スイッチ１５Ｃ２からなるヒータ制
御部１５ｃに接続されている。
以上の構成の本実施例の超電導磁石の励磁手順について
説明する。すなわち、永久電流スイッチ１５をオフする
。つまり、スイッチ１５Ｃ２をオンしてヒータ１５ｂを
加熱することにより、スイッチ用超電導コイル１５ａは
加熱に伴って超電導状態が失われ、抵抗Ｒｂを示すこと
になる。これにより、ＲＢ ＞ Ｒｈであるので、超電
導コイル１２とスイッチ用超電導コイル１５ａとの回路
は、それまで閉回路を形成して永久電流モードとなって
いたものが解除され、Ｒａ ＞Ｒｂなる関係を有する抵
抗値Ｒａの電流リード１６を介して励磁制御部１４と超
電導コイル１２との閉回路が形成されることになる。
説明する。すなわち、永久電流スイッチ１５をオフする
。つまり、スイッチ１５Ｃ２をオンしてヒータ１５ｂを
加熱することにより、スイッチ用超電導コイル１５ａは
加熱に伴って超電導状態が失われ、抵抗Ｒｂを示すこと
になる。これにより、ＲＢ ＞ Ｒｈであるので、超電
導コイル１２とスイッチ用超電導コイル１５ａとの回路
は、それまで閉回路を形成して永久電流モードとなって
いたものが解除され、Ｒａ ＞Ｒｂなる関係を有する抵
抗値Ｒａの電流リード１６を介して励磁制御部１４と超
電導コイル１２との閉回路が形成されることになる。
ここで、励磁制御部１４のスイッチ１４ｃをオンし、電
源１４ａから電流を超電導コイル１２に通電する。ここ
で、設定電流に達したところで、永久電流スイッチ１５
をオンする。つまり、スイッチ１５Ｃ２をオフしてヒー
タ１５ｂの加熱を解除することにより、スイッチ用超電
導コイル１５ａは加熱解除に伴って超電導状態に復帰し
、抵抗は無くなる。これにより、超電導コイル１２とス
イッチ用超電導コイル１５ａとの回路は閉回路を形成し
て永久電流モードとなり、これにて励磁作業を終了する
。
源１４ａから電流を超電導コイル１２に通電する。ここ
で、設定電流に達したところで、永久電流スイッチ１５
をオンする。つまり、スイッチ１５Ｃ２をオフしてヒー
タ１５ｂの加熱を解除することにより、スイッチ用超電
導コイル１５ａは加熱解除に伴って超電導状態に復帰し
、抵抗は無くなる。これにより、超電導コイル１２とス
イッチ用超電導コイル１５ａとの回路は閉回路を形成し
て永久電流モードとなり、これにて励磁作業を終了する
。
以上の励磁手順は、一つの電流を設定する、つまり一つ
の磁場強度を発生するに至るための手順であるが、この
励磁手順を頻繁且つ緊急に行う場合であっても、励磁制
御部１４及び永久電流スイッチ１５をオン・オフするだ
けで、冷媒容器１１内に熱侵入を一切招くことなくして
各々実施することができる。
の磁場強度を発生するに至るための手順であるが、この
励磁手順を頻繁且つ緊急に行う場合であっても、励磁制
御部１４及び永久電流スイッチ１５をオン・オフするだ
けで、冷媒容器１１内に熱侵入を一切招くことなくして
各々実施することができる。
従って、近時に至って、この種の磁気共鳴イメージング
装置に用いる超電導磁石は、可変磁場強度にすることが
行われたり、また、非運転時には減消磁を行ったり、さ
らに磁性体吸着事故時の緊急減消磁を行ったりする必要
性が出てきており、このため、励磁手順を頻繁且つ緊急
に行うことが想定されるが、この場合、上述した励磁手
順を頻繁且つ緊急に行ったとしても、冷媒容器１１内へ
の熱侵入は一切無いので、クエンチングの発生等の事故
は誘発しない。
装置に用いる超電導磁石は、可変磁場強度にすることが
行われたり、また、非運転時には減消磁を行ったり、さ
らに磁性体吸着事故時の緊急減消磁を行ったりする必要
性が出てきており、このため、励磁手順を頻繁且つ緊急
に行うことが想定されるが、この場合、上述した励磁手
順を頻繁且つ緊急に行ったとしても、冷媒容器１１内へ
の熱侵入は一切無いので、クエンチングの発生等の事故
は誘発しない。
なお、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができるものである。
して実施することができるものである。
［発明の効果］
以上のように本発明では、液体窒素等の高温冷媒を収容
する真空断熱構造を有さない冷媒容器内に、前記高温冷
媒により超電導現象を示す高温超電導材料からなる超電
導コイル及びその冷媒を収容し、且つ永久電流スイッチ
を設けると共に前記超電導コイルから前記冷媒容器の外
に低抵抗を有する電流リードを導出した構成としたこと
により、低抵抗を有する電流リードは、常に、液体窒素
等の高温冷媒により超電導現象を示す高温超電導材料か
らなる超電導コイルに接続されているので、永久電流ス
イッチのオン、オフするだけで、励磁手順を実施するこ
とができ、この場合、冷媒容器内には熱の侵入は無く、
たとえ励磁手順を頻繁且つ緊急に行ってもクエンチング
の発生等の事故は発生することがない、という効果があ
る。
する真空断熱構造を有さない冷媒容器内に、前記高温冷
媒により超電導現象を示す高温超電導材料からなる超電
導コイル及びその冷媒を収容し、且つ永久電流スイッチ
を設けると共に前記超電導コイルから前記冷媒容器の外
に低抵抗を有する電流リードを導出した構成としたこと
により、低抵抗を有する電流リードは、常に、液体窒素
等の高温冷媒により超電導現象を示す高温超電導材料か
らなる超電導コイルに接続されているので、永久電流ス
イッチのオン、オフするだけで、励磁手順を実施するこ
とができ、この場合、冷媒容器内には熱の侵入は無く、
たとえ励磁手順を頻繁且つ緊急に行ってもクエンチング
の発生等の事故は発生することがない、という効果があ
る。
第１図は本発明にかかる超電導磁石の一実施例の構成を
示す図、第２図は従来例の構成を示す図である。 １１・・・冷媒容器、１２・・・超電導コイル、１３・
・・冷媒、１４・・・励磁制御部、１５・・・永久電流
スイッチ、１６・・・低抵抗を有する電流リード。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
示す図、第２図は従来例の構成を示す図である。 １１・・・冷媒容器、１２・・・超電導コイル、１３・
・・冷媒、１４・・・励磁制御部、１５・・・永久電流
スイッチ、１６・・・低抵抗を有する電流リード。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (1)
- 液体窒素等の高温冷媒を収容する真空断熱構造を有さ
ない冷媒容器内に、前記高温冷媒により超電導現象を示
す高温超電導材料からなる超電導コイル及びその冷媒を
収容し、且つ永久電流スイッチを設けると共に前記超電
導コイルから前記冷媒容器の外に低抵抗を有する電流リ
ードを導出した構成としたことを特徴とする超電導磁石
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62273845A JPH01117004A (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 超電導磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62273845A JPH01117004A (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 超電導磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01117004A true JPH01117004A (ja) | 1989-05-09 |
Family
ID=17533347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62273845A Pending JPH01117004A (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 超電導磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01117004A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004037081A1 (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-06 | Hitachi Medical Corporation | 超電導磁石装置およびそれを用いた磁気共鳴イメージング装置 |
| US6809618B2 (en) * | 2002-01-15 | 2004-10-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching device for superconducting technology |
| JP2009090127A (ja) * | 2008-12-03 | 2009-04-30 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置及び超電導磁石装置 |
| JP2012148073A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | General Electric Co <Ge> | クエンチの間に磁気共鳴撮像マグネットを保護するための装置及び方法 |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP62273845A patent/JPH01117004A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6809618B2 (en) * | 2002-01-15 | 2004-10-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching device for superconducting technology |
| WO2004037081A1 (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-06 | Hitachi Medical Corporation | 超電導磁石装置およびそれを用いた磁気共鳴イメージング装置 |
| US7304478B2 (en) | 2002-10-24 | 2007-12-04 | Hitachi Medical Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus provided with means for preventing closed loop circuit formation across and between inside and outside of cryostat |
| CN100413465C (zh) * | 2002-10-24 | 2008-08-27 | 株式会社日立医药 | 超导磁体装置和采用该装置的磁共振成像设备 |
| JP2009090127A (ja) * | 2008-12-03 | 2009-04-30 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置及び超電導磁石装置 |
| JP2012148073A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | General Electric Co <Ge> | クエンチの間に磁気共鳴撮像マグネットを保護するための装置及び方法 |
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