JPH0265105A - 超電導マグネット装置 - 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、超電導マグネット装置に関する。特に、説着
式電ＢＥリードの挿入、抜取に伴って、超電導コイル保
護抵抗のスウィッチが開閉する超電導マグネット装置に
関する。

［従来の技術］ 従来、超電導マグネット装置の構造において、超電導磁
石を永久電流モードで使用する場合、電流リードからの
熱侵入を減少きせるために、脱着式の電流リードが利用
されてきた。また、永久電流モードで運転中に超電導コ
イルがクエンチした時に、クライオスタット内に設けた
保護抵抗によって、超電導コイルのエネルギーが消費さ
れ、超電導コイルを保護する。然し乍ら、保護抵抗が常
時超電導コイルと接続されていると、励磁、消磁時にお
いて、保護抵抗に電流が流れ、発熱し、液体ヘリウムの
蒸発量を増大させることになる。

この問題を解決する手段として、従来、考案されている
ものは、第４図ａ、ｂ（第４図ａのものは、特開昭６２
−３９００２号に、そして、第４図すのものは、特開昭
６２−１９９００５号に開示される）に示すように複雑
な構造のものであった。このような従来技術によるもの
は、第４図ａ、ｂともに、第３図に示す回路図で説明す
ると、脱着式電流リード２が挿入されたとき（即ち、電
流リード接触体２１．２１が接触子２７．２７に挿入さ
れたとき）、保護抵抗３の回路が開き（即ち、保護抵抗
リード線２３．２３が接触しない）、そして、ｉｔ電流
リードが抜き取られたとき（即ら、１！流リード接触休
２１が−Ｌに引さ上げられたとき）、保護抵抗３の回路
が閉じるようになっている（即ら、第４図ａでは、爪２
２が閉じ、第４図すでは、爪２２で保護抵抗スウィッチ
２９を引き上げ、保護リード！ａ２３同志が接触するよ
うになる）。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、永久電流モードで超電導コイルを励磁す′る
際に、液体ヘリウムの蒸発量を抑える機構を備λ、る超
電導マグネット装置を提供することをＩＪ的とする。ま
た、本発明は、従来法と比較して、摘単な機構で、上記
の目的を達することがでさ、実用的に優れた超電導マグ
ネット装置を提供４゛ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 前記のような超電導マグネ・／ト装置を得るために、本
発明は、超電導コイルと、この超電導−】イルに電源か
ら電流を供給する脱着式電がｔリードと、超電導コイル
のための保護抵抗回路を有し；該Ｔｒ！、ｆＡｔリード
の挿入、抜取に伴って超電導７Ｉイルのための該保護抵
抗回路を開閉するスウィッチを有する超電導マグネ・／
ト装置において、該超電導コイルに接続するメス型電極
と；該メス型電極内に挿入される電流リード電極の脱着
式接触体と：該メス型電極に、該接触体の反対側から挿
入され、該接触体と接する側には絶縁材を有する保護抵
抗回路のための脱着式接触電極とを有する構造を有する
超電導マグネット装置を提供する。また、本発明は、そ
の保護抵抗回路のための脱着式接触’ｉｔ極は、該接触
体の反対側にはバネを備えると、好適であり、その接触
電極の該メス型電極への挿入と該電流リードの接触体の
抜取とを同時に且つ容易に行なうことができる。

［作用］ 本発明の超電導マグネット装置の構造では、上記の目的
のために、該超電導コイルに接続するメス型電極と；該
メス型電極に挿入される１！流り一ド電極の脱着式接触
体と：該メス型電極に、該接触体の反対側から挿入され
、該接触体と接する側には絶縁材を有する保護抵抗回路
のための脱着式接触Ｍ！、極とを設けたので、脱着式電
流リードの挿入、抜取に伴い、超電導コイルの保護抵抗
回路の開閉することができる。これにより、前記の問題
を解消できた、即ち、従来は、複雑なスウィッチ機構を
必要としていたが、前記に説明した本発明の構造により
、簡単な機構で、超電導コイルを励磁する際に、保護抵
抗が超電導コイルと接続していることによる発熱を防止
できるようになった。

本発明によるマグネット装置の構造は、第１図ａ、ｂの
模式的断面図に示すものであり、即も、保護抵抗の回路
の自動開閉装置と同じ効果を得ることができ、且つ、図
示のような簡単な構造のものである。

［実施例］ 図により説明すると、第１図ａの模式的断面図は、脱Ｂ
式電流リードが、本発明によるメス型電極１４内に挿入
されている状態を示すものである。即ち、電流リードの
脱着式Ｍｔ極１１．１２が、クライオスタンドのメス型
電極１４内に挿入きれてい、このとき、保護抵抗の電極
１５．１６は、メス型電極１４の下の外に押し出されで
ある。

これは、第２図ａの回路状態に相当し、即し、保護回路
スウィッチ１が開き、脱着式ＴｒＬｆＩＬリード２の正
負が接続された状態に相当し、電源５かも超電導コイル
４に電流が供給されている状態である。この場合、電流
リードは、第１図ａのタライオスタγト２０内に配置さ
れ、極低温に保持された（図示していない）超電導コイ
ルと接続する極低温から、電源に接続するタライオスタ
ットの外の常温領域まで配置されており、電流リード内
の温度勾配により、極低温部に熱が侵入する。また、電
流リードは、導体で熱伝導率も高いため、このように導
通された状態では、なお熱の侵入が高く、液体ヘリウム
を多量に蒸発させる。このようにして電流リードを結合
された状態で、超電導コイル４に電流を供給するときに
、超電導状態が壊れる等の何らかの不都合が生じ、大電
流が流れる場合、超電導コイル等の回路を保護するため
には、第２図ａの保護抵抗回路６が働き、エネルギーを
そこで消費させる。

次に、このようにして電流リードを結合された状態で、
超電導コイル４を所定の電流値まで励磁した後、電流リ
ードは、電流を供給する必要がなくなり、電流り一′ド
は、熱侵入量を高くするのみであるから、電流供給後に
抜き取る。従って、第１図すに示すように、永久モード
で運転するために、電流リードを抜き取る。

即ち、第１図すは、脱着式電流リードを抜き取った状態
を示す本発明によるマグネット装置の一部の断面図であ
る。この時、図示していない保護抵抗（第２図すのコイ
ル保護抵抗に相当する）に接続Ｖる脱着式電極１５．１
６は、バネ１９に押されて、メス型電極１４内に挿入さ
れ、コイル保護抵抗回路を閉じる。同時に図示のように
電流リードの脱着式接触体１１．１２が、メス型電極１
４内より押し出され、電流リードが抜き取られる。これ
は、第２図すの回路に相当し、即ち、保護回路スウィッ
チ２が閉じ、脱着式電流リード１が抜き取られた状態に
相当する。このような永久電流モードで運転中に、超電
導：１イルが何らかの原因で、超電導状態から常電導状
態に転移した時のエネルギーは、同じくクライオスタッ
ト内に納められたコイル保護抵抗（第２図すの３）によ
り消費され、超電導コイル４を保護する。

図示のように、保護抵抗回路のための脱着式接触電極１
５．１６の上部、電流リードのための脱着式接触体１１
．１２と接する部分には、電流リード接触体１１．１２
から絶縁するために、絶縁部材１７が取り付けられてい
る。

尚、メス型電流１１．１２は、各々、図示していない超
電導コイルの正負極に接続させているものである。

本発明の超電導マグネットを永久電流モードで運転する
手順を、第２図ａ％ｂを参照して説明する。超電導コイ
ル４に電源５かも電流を供給するために、電流リード２
の正側、負側で各々超電導コイル４の両端に接続され、
超電導コイル４に、電流を流し始める。このとき、コイ
ル保護抵抗回路３のスウィッチ１は開とされ、保護抵抗
６により、超電導コイル４が保護される。また、永久電
流スウィッチ１０は、開とされる。即ち、この永久電流
スウィッチ１０の開閉は、超電導線８の近くに取り付け
られたヒータ７に電流を供給する回路のヒータスウィッ
チ９の開閉により、超電導線８を超電導状態から常電導
状態に、また常電導状態から超電導状態に転移させるこ
とで行なわれる。そして、所定の電流まで上げた後、永
久電流スウィッチ１０は、ヒータスウィッチ９を開とす
ることにより、超電導線を超電導状態とし、開状態とし
、コイル保護抵抗３はスウィッチ１を閉とし、同時に電
流リード２を取り外す、これにより、永久電流モードと
なり、超電導コイル４と超電導１１ＫＢの閉回路を電流
が流れる。永久電流モードから電流を下げる場合も、同
様の操作で行なわれる。

［発明の効果］ 本発明による超電導マグネット装置により、第１に、簡
単な機構で、超電導コイルを励磁する際に、保護抵抗が
超電導コイルと接続していることによる発熱を防止する
ことができるようになったこと、 第２に、即ち、永久モードで超電導コイルを励磁する際
、液体ヘリウムの蒸発量を抑えるための機構をｎ単にし
、能率的にでさる超電導マグネット装置を提供できるこ
と、 第３に、更に、従来は、複雑な構造で、超電導回路の切
り替えを行なっていたが、本発明の装置により、より簡
単な構造で、実用化が容易な装置が提供汐れたこと、 などの顕著な技術的効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは、本発明の超電導マグネット装置による
ＴＬ流リードを挿入した状態と抜取した状態を示す模式
的断面図である。 第２図ａ、ｂは、本発明による超電導マグネット装置の
ｔ流す−ドを挿入した状態と抜取した状態を示す回路図
である。 第３図は、従来の超電導マグネット装置を示す回路図で
ある。 第４図ａ、ｂは、従来の超電導マグネット装置を示す模
式的断面図である。 主要部分の符号の説明］ １．１２　、、、、、、、、電流リード接触体４　、、
、、、、、、メス型電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超電導コイルと、この超電導コイルに電源から電
   流を供給する脱着式電流リードと、超電導コイルのため
   の保護抵抗回路を有し；該電流リードの挿入、抜取に伴
   って超電導コイルのための該保護抵抗回路を開閉するス
   ウィッチを有する超電導マグネット装置において、 該超電導コイルに接続するメス型電極と； 該メス型電極内に挿入される脱着式電流リード電極の接
   触体と； 該メス型電極内に、該脱着式接触体の反対側から挿入さ
   れ、該脱着式接触体と接する側には絶縁材を有し、保護
   抵抗回路の該スウィッチを成す脱着式接触電極とを備え
   る構造を特徴とする前記超電導マグネット装置。
2. （２）該保護抵抗回路の該スウィッチを成す該脱着式接
   触電極は、該脱着式電流リード電極接触体の反対側には
   バネを備え、該脱着式接触電極の該メス型電極内への挿
   入と該電流リードの脱着式接触体の抜取とを同時に且つ
   容易に行なえることを特徴とする請求項第１項記載の超
   電導マグネット装置。