JPH01239902A - 超電導装置 - Google Patents
超電導装置Info
- Publication number
- JPH01239902A JPH01239902A JP63067618A JP6761888A JPH01239902A JP H01239902 A JPH01239902 A JP H01239902A JP 63067618 A JP63067618 A JP 63067618A JP 6761888 A JP6761888 A JP 6761888A JP H01239902 A JPH01239902 A JP H01239902A
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- Japan
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- superconducting
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- superconducting coil
- liquid nitrogen
- magnetic field
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- 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】
［産業上の利用分野］
本発明は超電導装置、特に核磁気共鳴を利用した分析計
の超電導装置に適した超電導装置に関するものである。
の超電導装置に適した超電導装置に関するものである。
［従 来 技 術］
核磁気共鳴（Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅ
５ｏｎａｎｃｅ）を利用した装置としては、医療用の画
像診断装置である！ｖｌ ＲＩ （Ｍａｇｎｅｔｉｃ
Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）やＮＭ Ｒ分析
計が知られている。これらの装置では磁場を発生させる
磁石として永久磁石、常電導磁石、超電導磁石が使用さ
れているが、分解能が優れていることから超電導磁石を
用いたものの比率が高まってきている。
５ｏｎａｎｃｅ）を利用した装置としては、医療用の画
像診断装置である！ｖｌ ＲＩ （Ｍａｇｎｅｔｉｃ
Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）やＮＭ Ｒ分析
計が知られている。これらの装置では磁場を発生させる
磁石として永久磁石、常電導磁石、超電導磁石が使用さ
れているが、分解能が優れていることから超電導磁石を
用いたものの比率が高まってきている。
本発明を説明する好適な例として、超電導磁石を用いた
ＮＭＲ分析計を取り上げる。
ＮＭＲ分析計を取り上げる。
Ｎ Ｍ Ｒ分析計の超電導装置は、中心軸周りに円孔を
有する超電導コイル、それを包むようにように配置され
た寒剤容器であるＬＨｅ （液体ヘリウム）槽、輻射シ
ールド層となるＬＮ２ （液体窒素）槽及び最外層と
なる真空容器からなっている。装置の中心には常温ボア
と称する大気に開放されている空間が設けられていて、
超電導コイルを励磁することにより常温ボア内のコイル
の中心部分ては４〜１５Ｔ （テスラ）程度の極めて強
い磁界が発生するようになっている。この磁界内に生体
高分子等のサンプルを挿入し、該磁気共鳴現象を（り用
した分析を行う。
有する超電導コイル、それを包むようにように配置され
た寒剤容器であるＬＨｅ （液体ヘリウム）槽、輻射シ
ールド層となるＬＮ２ （液体窒素）槽及び最外層と
なる真空容器からなっている。装置の中心には常温ボア
と称する大気に開放されている空間が設けられていて、
超電導コイルを励磁することにより常温ボア内のコイル
の中心部分ては４〜１５Ｔ （テスラ）程度の極めて強
い磁界が発生するようになっている。この磁界内に生体
高分子等のサンプルを挿入し、該磁気共鳴現象を（り用
した分析を行う。
この場合、超電導コイルが発生する磁界は極めて大きく
、装置周辺の漏洩磁界も１０〜１００ガウス程度になる
ため注意が必要で、使用に当たっては超電導装置周囲の
半径１〜４ｍ以内に分析用の操作巾や他の機器を置くこ
とができず、また人間もサンプルをセットするとき以外
は立入基土にしており、極めてスペース効率が悪いもの
になっている。
、装置周辺の漏洩磁界も１０〜１００ガウス程度になる
ため注意が必要で、使用に当たっては超電導装置周囲の
半径１〜４ｍ以内に分析用の操作巾や他の機器を置くこ
とができず、また人間もサンプルをセットするとき以外
は立入基土にしており、極めてスペース効率が悪いもの
になっている。
漏洩磁界を小さくする方法として、従来から磁性体であ
る鋼板で周囲を覆う方法が提案されてはいるが、かなり
厚い調成を必要とするため全重量が数倍に増加し、あま
り実用的であるとはいえない。
る鋼板で周囲を覆う方法が提案されてはいるが、かなり
厚い調成を必要とするため全重量が数倍に増加し、あま
り実用的であるとはいえない。
［発明が解決しようとしている課題］
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、装
置周辺のスペース効率を大幅に高めることのできる超電
導装置を提供することにある。
置周辺のスペース効率を大幅に高めることのできる超電
導装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の要旨は、漏洩磁場を小さくする手段として酸化
物超電導体を用いると共に、超電導コイルをその中心に
もってきたことにあり、それによって他の性能を損わず
に漏洩磁場を小さくしたことにある。
物超電導体を用いると共に、超電導コイルをその中心に
もってきたことにあり、それによって他の性能を損わず
に漏洩磁場を小さくしたことにある。
［実 施 例］
本発明の実施例を第１図に示す。
超電導コイル１を収納するクライオスタット（極低温容
器）は、ＬＨｅ槽２、ＬＮ２槽３．７７にシールド３−
１真空容器４からなり、ＬＨｅ槽２、ＬＮ２１６３には
それぞれ液を注入したり、ガスを排出するための導管７
．８が設けられている。
器）は、ＬＨｅ槽２、ＬＮ２槽３．７７にシールド３−
１真空容器４からなり、ＬＨｅ槽２、ＬＮ２１６３には
それぞれ液を注入したり、ガスを排出するための導管７
．８が設けられている。
ＬＮ２槽３と７７にシールド３″の周囲には７７ Ｋ（
液体窒素温度）で超電導特性を示す酸化物超電導体、例
えばＹ −Ｉ３ａ −Ｃｕ −０系、８１− Ｓｒ −
Ｃａ −ＣＬＩ−〇系等の超電導体の層１４が付されて
おり、その外側にはスーパーインシュレーション等と称
される多層断熱材の層１０が設けられている。
液体窒素温度）で超電導特性を示す酸化物超電導体、例
えばＹ −Ｉ３ａ −Ｃｕ −０系、８１− Ｓｒ −
Ｃａ −ＣＬＩ−〇系等の超電導体の層１４が付されて
おり、その外側にはスーパーインシュレーション等と称
される多層断熱材の層１０が設けられている。
超電導コイル１は酸化物超電導体層１４に対して半径方
向の中心（同心円状）にあるばかりでなく、軸方向でも
ほぼ中央に位置している。従って、磁界分布は上下対称
になり、ＮＭＲ分析計の超電導マグネットの性能として
重要な、磁場の均一度が低下することはない。
向の中心（同心円状）にあるばかりでなく、軸方向でも
ほぼ中央に位置している。従って、磁界分布は上下対称
になり、ＮＭＲ分析計の超電導マグネットの性能として
重要な、磁場の均一度が低下することはない。
励磁スイッチ類１１は、第１図では超電導コイル１の上
下に位置しているが、上か下の一方のみや、周囲に配置
させてもよい。励磁スイッチ１１とコネクタ１２との間
はリード線１３で結ばれている。
下に位置しているが、上か下の一方のみや、周囲に配置
させてもよい。励磁スイッチ１１とコネクタ１２との間
はリード線１３で結ばれている。
槽２には寒剤である液体ヘリウム５が、また槽３には液
体窒素６が適当量充填されており、これにより超電導コ
イル１と励磁スイッチ１１は４．２〜５に程度の超電導
を実現できるように維持されている。
体窒素６が適当量充填されており、これにより超電導コ
イル１と励磁スイッチ１１は４．２〜５に程度の超電導
を実現できるように維持されている。
超電導コイル１に電流を流して励磁するには、図示はし
ないが、パワーリードと称している電源線を導管７から
挿入し、その先端に着いているコネクタとクライオスタ
ット内にあるコネクタ１２とを結合し、超電導コイル１
に所定の電流を流して励磁する。ついて励磁スイッチ１
２を使用してループ７１Ｓ流にすることにより、超電導
コイル１はそこに永久電流が流れて超電導マグネットに
なると共に、常温ボア９内に′は均一度の高い（磁界強
度がほぼ一定）強い磁場が発生する。
ないが、パワーリードと称している電源線を導管７から
挿入し、その先端に着いているコネクタとクライオスタ
ット内にあるコネクタ１２とを結合し、超電導コイル１
に所定の電流を流して励磁する。ついて励磁スイッチ１
２を使用してループ７１Ｓ流にすることにより、超電導
コイル１はそこに永久電流が流れて超電導マグネットに
なると共に、常温ボア９内に′は均一度の高い（磁界強
度がほぼ一定）強い磁場が発生する。
超電導体は、良く知られているように磁力線を全く通さ
ない完全反磁性（マイスナー効果とも称される）の性質
がある。このため超電導コイル１から発生する磁力線は
常温ボア９の部分を除き、酸化物超電導体の層１４で見
掛上反射して閉じ込められることになる。この結果、ク
ライオスタ・ソト周囲の漏洩磁場の強さも大幅に減少し
、周辺のスペース効率が大幅に向上する。
ない完全反磁性（マイスナー効果とも称される）の性質
がある。このため超電導コイル１から発生する磁力線は
常温ボア９の部分を除き、酸化物超電導体の層１４で見
掛上反射して閉じ込められることになる。この結果、ク
ライオスタ・ソト周囲の漏洩磁場の強さも大幅に減少し
、周辺のスペース効率が大幅に向上する。
こうして常温ボア９内に、図示はしないが、分析すべき
サンプルを内蔵したプローブを挿入することにより容易
に分析計として使用することができる。
サンプルを内蔵したプローブを挿入することにより容易
に分析計として使用することができる。
この例では酸化物超電導体層１４をＬＮ２ｔ６６の外側
に配置したが、これはＬＮ２槽６の内側やＬＨｅＨＢＯ
２側ないしは内側に付けてもよい。
に配置したが、これはＬＮ２槽６の内側やＬＨｅＨＢＯ
２側ないしは内側に付けてもよい。
また、図示はしないが、ＬＨｅｔｆ１５とＬＮ２冶６の
間に更に熱のシールド層を設置し、その熱シールド層に
酸化物超電導体の層１４を磁気シールドとして付加して
もよい。
間に更に熱のシールド層を設置し、その熱シールド層に
酸化物超電導体の層１４を磁気シールドとして付加して
もよい。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明の装置は磁気シ
ールドに酸化物超電導体を用いてクライオスタット周囲
の漏洩磁場の強さを減少させているため、重量を殆んど
増加させることなく周囲のスペース効率を大幅に向上さ
せることができ、その実用価値は大なるものがある。
ールドに酸化物超電導体を用いてクライオスタット周囲
の漏洩磁場の強さを減少させているため、重量を殆んど
増加させることなく周囲のスペース効率を大幅に向上さ
せることができ、その実用価値は大なるものがある。
第１図は本発明に係る超電導装置の一実施例を示す縦断
面図である。 １：超電導コイル、 ２：液体ヘリウム槽、３：液体窒
素槽、 ３゛：熱シールド、４：真空容器、 ５：液体
ヘリウム、 ６：液 体 窒 素、 ９：常 温 ボ ア、１０：多
層断熱材層、 １４二酸化物超電導体層。 第１図 １：超電導コイル、 ２：液式ヘリウム層、
３．液体窒素層、３：熱シールド、 ４．真 空
容 器、 ５：液体ヘリウム、６：液体窒素、
７及び８：導 管、 ９：常温ボア、ｌＯ：多層断
熱材層、 １１・励磁スイッチ類、 １２：コ
ネ り タ、１３：リ − ド締、 １４二酸化物超
電導体層。
面図である。 １：超電導コイル、 ２：液体ヘリウム槽、３：液体窒
素槽、 ３゛：熱シールド、４：真空容器、 ５：液体
ヘリウム、 ６：液 体 窒 素、 ９：常 温 ボ ア、１０：多
層断熱材層、 １４二酸化物超電導体層。 第１図 １：超電導コイル、 ２：液式ヘリウム層、
３．液体窒素層、３：熱シールド、 ４．真 空
容 器、 ５：液体ヘリウム、６：液体窒素、
７及び８：導 管、 ９：常温ボア、ｌＯ：多層断
熱材層、 １１・励磁スイッチ類、 １２：コ
ネ り タ、１３：リ − ド締、 １４二酸化物超
電導体層。
Claims (2)
- （１）超電導コイルと液体ヘリウムを納めた寒剤容器、
その寒剤容器を包み輻射シールド層となる液体窒素容器
及びそれらを納めた真空容器からなる超電導装置におい
て、寒剤容器ないしは輻射シールド層に液体窒素温度で
超電導特性を示す酸化物超電導体の層を設けたことを特
徴とする超電導装置。 - （２）超電導コイルの中心軸周りに上下が大気に開放さ
れた円孔を有し、かつ酸化物超電導体層の中心軸方向の
中心が超電導コイルの中心軸とほぼ一致していることを
特徴とする前記第１項記載の超電導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067618A JP2596961B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 超電導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067618A JP2596961B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 超電導装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239902A true JPH01239902A (ja) | 1989-09-25 |
| JP2596961B2 JP2596961B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=13350139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63067618A Expired - Fee Related JP2596961B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 超電導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2596961B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112509779A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-16 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种用于空间磁等离子体推进器的超导磁体系统 |
| CN114974790A (zh) * | 2021-02-19 | 2022-08-30 | 住友重机械工业株式会社 | 超导磁体装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289308A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導マグネツト |
| JPS6270499U (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-02 |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63067618A patent/JP2596961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289308A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導マグネツト |
| JPS6270499U (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-02 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112509779A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-16 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种用于空间磁等离子体推进器的超导磁体系统 |
| CN114974790A (zh) * | 2021-02-19 | 2022-08-30 | 住友重机械工业株式会社 | 超导磁体装置 |
| JP2022127372A (ja) * | 2021-02-19 | 2022-08-31 | 住友重機械工業株式会社 | 超伝導マグネット装置 |
| US12169146B2 (en) | 2021-02-19 | 2024-12-17 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Superconducting magnet device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2596961B2 (ja) | 1997-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |