JPH0322504A - 粒子加速器用超電導マグネットの製造装置及び製法 - 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】 本発明は粒子加速器用超電導マグネット、特に粒子加速
器用超電導マグネットの製造装置及び製法に係わる。

近年、例えばＦｅｒｍｉ，　Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ，　
ＢｅｒｋｅｌｅｙＮａｔｉｏｎａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏ
ｒｉｅｓ　　ｔｈｅ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｂｅａｍ
八ｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　Ｆａｃｉｌｉｔｙなどによ
って粒子加速器用超電導マグネットの開発が行なわれて
おり、近い将来の工業的生産が期待されている。粒子加
速器においては、帯電粒子ビームをほぼ円形軌道に沿っ
て移動させるため約１乃至１２テスラ（Ｔ）程度の大き
い磁場を発生させるのにマグネットが使用される。その
場合、原子以下の粒子に関する知識を深めるため帯電粒
子の衝突の結果生じた現象が研究対象となる。粒子加速
器はその円周が約８５Ｋｍ（５３マイル）に達すると考
えられる。このような施設の一例として超電導超高速衝
突器（ＳＳＣ）がある。このように大規模な施設の建設
費は比較的高くならざるを得ない。

超電導材から製造されたコイルをマグネット用小さくし
て小型化でき、しかも必要な磁場を発生させることがで
きるから、コストの軽減に寄与する。粒子加速器の各構
成要素を量産できればさらに有益である。しかし、超電
導マグネットの製造には種々の特殊な問題がある。例え
ば、コイルを巻く際に、超電導コイル断面に沿ったアス
ペクト比（長さ二幅）が大きい各コイルに高い寸法精度
が要求される。

超電導コイルは細長い長方形を呈し、多重より線から戊
り、半円形に近い断面形状を有する。

構成の過程でマグネットはコイル及びその他の部分を構
成する際に行なわれる種々の取り扱い、クランプ作業、
搬送作業などによる悪い影響を受け易い。僅かな異常で
もマグネットがその超電導性を失う原因となりかねない
から、特に細心な注意が必要である。しかも、超電導マ
グネットはマグネットを超電導性を高める最適温度に維
持するため、ヘリウムや窒素のような冷媒の通路を含む
ように特殊な形状に構成しなければなら３１ ない。

粒子加速器用超電導マグネットを構成するには多くのス
テップを踏まねばならず、どのステップにおいても正確
な作業と細心な取り扱レ）が必要である。今日までのと
ころ、超電導マグネットの量産は不可能である。従来、
試作マグネットの製法及び製造手順は必ずしも量産には
応用できなかった。

必要なことは量産施設における超電導マグネット組み立
てのほとんどすべての工程にまたＩＪ＜る主要製造設備
の実用的な設計を確立することである。

従って、本発明の目的は粒子加速器用超電導マグネット
の自動製造設備を提供することにある。

本発明の他の目的はマグネット組み立て手順を段階を追
って実行する自動設備を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は粒子加速器用マグネット構成
部分の多くを経済的に生産するための３２ 自動製造ステーションを提供することにある。

本発明の他の目的は従来のオペレーターの技能をそのま
ま活用できるような上記製造施設を提供することにある
。

本発明は先ず殻集合体内に固定されたカラー付き超電導
コイル部分集合体から成る低温集合体を構成し、低温集
合体を収容するほぼ円筒形の第１熱シールドを、該第１
熱シールドを収容するほぼ円筒形の第２熱シールドと共
に構成し、さらに、第２熱シールドを収容する細長い真
空容器をも構成し、最後に、低温集合体を第１熱シール
ド内に配置し、第１熱シールド及び低温集合体を内蔵し
た第２熱シールドを真空容器内に配置することにより、
超電導マグネットを組み立てるというステップから成る
超電導マグネット組み立て方法によって上記目的を達成
する。

好ましい実施態様においては、第１及び第２熱シールド
が一体的な冷却管を含み、これに冷媒を通すことにより
超電導マグネットをその超電導性を高めるのに最適な温
度に維持する。

低温集合体を構成するステップはほぼ円弧状を呈する１
対の内側及び外側コイル集合体を構成し、外側コイル集
合体の１つをほぼＣ字形の下方カラー付け部材内に配置
し、内側コイル集合体の１つを外側コイル集合体の１つ
の頂部に配置し、この内側コイル集合体内に細長い管状
部材を配置するステップから成る。他方の内側コイル集
合体を管状部材の頂部に配置し、他方の外側コイル集合
体を他方の内側コイル集合体の頂部に配置する。次いで
他方の外側コイル集合体の頂部にほぼＣ字形の上方カラ
ー付け部材を配置し、上下のカラー付け部材を互いに固
定することによりカラー付きコイル部分集合体を形成す
る。それぞれが長手方向に１対の透孔を有するほぼＵ字
形を呈する１対の細長いヨーク半体を構成し、一方のヨ
ーク半体内にカラー付きコイル部分集合体を配置し、他
方のヨーク半体をカラー付きコイル部分集合体の周りに
配置することにより、カラー付きコイル部分集合体をほ
ぼ完全に両ヨーク半体内に封入する。ヨーク集合半体に
囲まれたカラー付きコイル部分集合体を円弧状第１殻半
体内に配置し、ヨーク集合半体に囲まれたカラー付きコ
イル部分集合体の上に円弧状第２殻半体をかぶせる。

第１殻半体に対して第２殻半体を位置固定し、第１、第
２殻半体をそれぞれの長手方向に固定することにより低
温集合体を形成する。

本発明のその他の目的、特徴及び長所は実施例を示す添
付図面に沿った以下の詳細な説明から明らかになるであ
ろう。

第１図は例えば超電導超高速衝突器（ＳＳＣ）のような
粒子加速器用の超電導双極マグネットを完全に組み立て
た状態で示す断面図てある。

超電導材コイル６７を内蔵する低温集合体６４は管状部
材７３の周りにカラー７０を有し、真空または圧力容器
７６に収容される。低温集合体６４は真空容器７６との
間に配設した複数のりエントラント・ボスト７９によっ
て真空容器７６内に支持される。好ましくはアルミニウ
ムから成り、単数または複数の断熱ブランケット層８８
で囲まれた２つの断熱シールド８２、８５を３５ 低温集合体６４と真空容器７６の間に配置する。

維持される内部温度に因んて内側シールドは２０Ｋ　（
Ｋｅｌｖｉｎ）シールド８２、外側シールドは８０Ｋシ
ールト８５と呼称される。低温集合体６４そのものは約
４．３Ｋの低温に維持され、低温集合体６４のヨーク集
合体９４内の冷媒孔または管９１を流れる冷媒によって
冷却される。２０Ｋシールド８２も８０Ｋシールド８５
もそれぞれ冷媒管９７、１００を含み多くの場合ヘリウ
ムまたは窒素を冷媒としてこれらの管を通過させること
により、低温集合体６４を超電導性を高める最適温度に
維持する。低温集合体６４は粒子加速器用超電導双極マ
グネットの主要部分を含む。

超電導コイルの製造装置及び製法 粒子加速器用の典型的なコイル６７は巻き心棒１０６に
巻いた１６ターン（内側コイル）または２０ターン（外
側コイル）の超電導線材１０３から成る。第２図は内側
コイル実施例の断面図である。磁場精度を確保するのに
必要な正確な寸法ぎめのため、コイル６７を巻く過程に
おける種々３６ の時点で超電導線材１０３の個々のターン間にシム１０
９を配置しなければならない。本発明のコイル巻き機１
１２は粒子加速器用マグネットを経済的に生産するため
、超電導材コイル６７を量産ベースで提供できる（第３
−６図参照）。

コイル巻き機１１２は主要構成要素として自動クランプ
式巻き心棒１０６、オペレーター作業台１１５、案内ロ
ーラー１１８、及びオペレーター制御卓１２１を有する
。巻き心棒１０６とオペレーター作業台１１５は機械台
座１２４の一部である案内レール１２７に沿って走行す
るフランジ付き案内ホイール１２６を介してオペレーラ
ー作業台１１５が巻き心棒１０６の周りを回勤するよう
に機械台座１２４に設置されており、従って、オペレー
ラー作業台１１５上に設けｋスプール１３０に巻いてあ
る超電導線材１０３が正確な寸法でコイル６７を形成す
るように巻き心棒１０６に供給される。巻き心棒１０６
は超電導線材１０３から成るコイル６７が巻着されるセ
ンターボスト１３１を含む。これにより、第２図に断面
形状を示すような細長いコイル６７を巻き心棒１０６の
周りに形成することができる。このコイル巻き工程をさ
らに詳細に説明する。スプール１３０に巻かれている超
電導材は超電導性を有するほぼ矩形断面の線材１０３で
あり、エボキシ材料を含むテープ１３３がらせん状に巻
かれている。このテープ１３３はコイル硬化工程におい
て詳しくは後述するような一体的な機能を有する。超電
導ケーブル１０３自体は巻き易くするためその断面をや
やテーパさせてあり、その形状に因んで゜“くさび石形
ケーブル゜゛と呼ばれる。

超電導材のスプール１３０は心棒センターボスト１３１
のコイル巻き平面と平行な、且つスプール１３０の中心
軸と直交する平面においてコイル線材１０３がスプール
１３０から繰り出されるように、コイル６７が巻き戻さ
れるとスプール１３０を上下させる調節自在なプラット
ホーム１３６に設置されている。好ましくはＤＣモータ
ー１３８及びボール／スクリュウ機構１３９を利用して
供給スプール１３０を上下させる（第５−６図参照）。

スプール１３０を上下させる信号は所定の繰り出し中心
線に対する線材１０３の正及び負のふれに応じて作動す
るリミットスイッチ１４２から発生する。また，オペレ
ーター作業台１１５の一部として超電導材供給スプール
１３０からの線材１０３の繰り出しを制御するテンショ
ン付与パッケージ１４５が組み込まれており、これによ
りスプール１３０からの両方向線材１０３の繰り出しを
所定のテンションに維持することができる。線材１０３
の繰り出しを巻き心棒１０６と平行に維持することによ
り、コイル巻きの過程で線材１０３自体に側方または周
辺応力が発生するのを防止できる。

線材１０３がスプール１３０から繰り出されて心棒１０
６に供給される過程で線材１０３に前記所定のテンショ
ン、好ましくは約１　７８Ｎ　（４０ボンド）のテンシ
ョンが維持される。このテンション維持はオペレーター
作業台１１５のスプール１　３　０　４３り出し調節ブ
ラッ１・ホーム１３６の３９ 一部としてヒステリシス・ブレーキ１４８によって行な
われる。ヒステリシス・ブレーキ１４８は電位差計追従
アーム１５１をも含む。ヒステリシス・ブレーキ１４８
はスプール１３０と同心関係に設けられ、その電流入力
は超電導材供給スプール１３０の直径が縮小するに従っ
て連続的に入力を調節する電位差計追従アーム１５１に
よって制御される。心棒１０６のセンターボスト１３１
に線材１０３が巻かれる間コイル６７のテンションを一
定に維持することにより、超電導コイル６７の製造工程
全体を通して行なわれる種々の加工作業及び操作に際し
てコイル６７を所期形状に維持し、たるみなどの変形が
起こるのを防止し易くなる。

オペレーター作業台１１５は機械台座１２４の頂面に設
けた案内レース１２７に沿って走行し、その速度、方向
、及び（後述のように、シム１０９及びウエッジ１５７
が取り付けられる）停止場所がプログラマプル・コント
ローラー１５４によって自動的に制御される。オペレー
４　０ ター作業台１１５の速度及び場所はチェーン駆動機構１
６３の一部としてのＤＣサーボ・システム１６０によっ
て制御するのが好ましい。チェーン駆動機構１６３は駆
動モーター１６６、シャフト１６７及びスプロケット１
６９によって作動される（第６図参照）。オペレーター
作業台１１５を駆動するＤＣサーボ・システム１６０は
コイル巻きが正しく行なわれるようにプログラマブル・
コントローラー１５４によって直接制御される。

作業台１１５自体は（図示しない）オペレーターが必要
に応じてコイル巻き機１１２の動作を常時直接制御でき
るように制御盤１７２を含む。この制御の一例として、
寸法精度を確保するためコイル６７にシム１０９または
ウエッジ１５７を据え付けることができるようにオペレ
ーター作業台１１５を所要の場所で停止させる作業があ
る。

オペレーター作業台１１５は超電導マグネット６１用コ
イル６７の寸法精度条件を満たすため超電導線材１０３
を巻き心棒１０６に正しく供給するのに必要な機構をす
べて具えている。

スプール１３０から繰り出される線材１０３は供給スプ
ール１３０を上下させるＤＣモーター１３８及びボール
／スクリュウ機構１３９と連動する２つのリミットスイ
ッチ１４２、好ましくは光電感知装置を通過する。次い
で一連のプーリー、好ましくは２個の空転ブーリー１８
０及びフリート・アングル調整ブーリー１第１を通過さ
せることにより、線材１０３のテンションを維持し易く
する。次いで超電導線材１０３は案内ローラー１１８に
掛架され、該ローラー１１８により角度の変動なしに巻
き心棒１０６のセンターボスト１３１に直接供給される
。案内ローラー１１８（第１０図）は超電導ケーブル１
０３を心棒センサーポスト１３１と正しい関係に維持す
ることによって、巻き心棒１０６に供給される線材１０
３に側方または周辺応力が加わらないようにする。案内
ローラー１１８はオペレーター作業台１１５に対して枢
動自在であり（１８４）、ウエッジ１５７を据え付ける
べき場所で案内ローラー１１８を引っ込めて超電導ケー
ブル１０３のテンションを解放することができる。コイ
ル６７に適当なウエッジ１５７を据え付けたら、オペレ
ーターは超電導ケーブル１０３を心棒センサーボスト１
３１にむかって押し出す案内ローラー１１８のクランプ
１８７を作動させてコイル巻きの再開を可能にする。

第７−８図に示す巻き心棒１０６は好ましくはその全長
沿いの等間隔の１０箇所において、支持サドル１９０に
より機械台座１２４の上方に支持されている。支持サド
ル１９０は超電導線材１０３を巻き心棒１０６のセンサ
ーポスト１３１の周りに保持するラジアル・クランプ１
９３を含む。また、巻き心棒１０６の両＠１９６には、
オペレーター作業合１１５が機械台座１２４の円形端部
に沿って回勤するのに伴なって心棒１０６を回転させる
回転駆動モーター１９９を設ける。

線材１０３が巻回される過程で巻き心棒１０６からたる
まないようにするため、１１１械台座１２４に一連のラ
ジアル・クランプ１　９　３　（７４９図）を取り付け
、巻き心棒１０６と連携させる。この４　３ クランプ１９３は好ましくは空気圧で作動され、機械台
座１２４によって案内されながらオペレーター作業台１
１５が走行する案内レール１２７に沿って設置された近
接センサー２０５によって制御する。それぞれの支持サ
ドル１９０は巻き心棒１０６の両側に１個ずつ２個の前
記クランプ１９３を含む。クランプ１９３は一連の平歯
車及びギアラック２１１を介して空気圧制御式回転アク
チュエータ−２０８によって駆動される（第９Ａ図参照
）。オペレーター作業台１１５が最初の１回転を完結す
ると、作業台１１５の前のコイル巻き点を除いてクラン
プ１９３は必ず超電導線材１０３と接触する。オペレー
ター作業台１１５がクランプ１９３の位置に接近すると
、近接スイッチ２０５が作動して回転アクチュエータ−
２０８を作動させ、その結果、ラジアル・クランプ１９
３が開放方向に回転して巻き心棒１０６への超電導材供
給を可能にする。作業台１１５が案内レール１２７の近
接センサー２０５と接触すると、コイル巻きクランプ１
９３が垂直位置から４　４ ４５゜回転し、巻き心棒１０６のセンサーボスト１３１
に線材１０３を供給できる状態となる。

作業台１１５が近接センサー２０５を越え、クランプ１
９３の領域を通過すると近接センサー２０５が作用を停
止し、その結果、クランプ１９３が再び垂直位置へ４５
゜回転して超電導線材１０３を心棒センターボスト１３
１の周りに固定する。支持サドル１９０及びクランプ１
９３を心棒１０６に沿って約０．９１ｍ（３フィート）
間隔に配置することによってコイル６７を確実にクラン
プする。好ましくはコイル巻き作業の過程では一度に１
個だけクランプ１９３を開放し、最終ターンを巻く時に
すべてのクランプ１９３を係合させる。

心棒１０６と直交する平面において心棒１０６に線材１
０３が供給されるようにするため、コイル巻き＠１　１
　２は超電導材１０３が巻着される過程で巻き心棒１０
６を割り出す心棒回転制御パッケージ２１４を含む。こ
の割り出しはプログラマブル・コントローラー１５４の
直接制御下に小型ＤＣサーボ・モーター１９９によって
行なわれる。このサーボ駆動制御パッケージ２１４は心
棒１０６のねじれ効果を軽減すると共に正しく割り出し
が行なわれるようにするため心棒１０６の各端１９６に
ドライバー及び絶対位置ぎめエンコーダーを含む。機械
台座１２４の円形ｔ４２０２に沿ってオペレーター作業
台１１５が回動すると心棒１０６が回転する。心棒１０
６の回転は作業台１１５の回動と、従って、機械台座１
２４の円形端２０２周りの超電導線材１０３及び巻かれ
るコイル６７のターン数と直接関連する。これにより、
コイル端部ターン２１７は巻き心棒１０６のセンターボ
スト１３１と直交状態に維持される。

オペレーター作業台１１５が巻き心棒１０６の端１９６
に達すると、作業台１１５は円形端２０２の周りを回動
し始める。作業台１１５が機械台座１２４の反対側まで
回動すると、心棒１０６が作業台１１５とは反対方向に
回転し始めるから、超電導線材１０３は作業台１１５が
機械台座１２４の直線部分に沿って反対方向に移動する
まで、巻き心棒１０６の中心線において心棒センサーボ
スト１３１の複合半径によって画定される端部１９６に
対する接線を形成することができる。第３Ｂ図に詳細に
示すように、作業台１１５が機械台座１２４の円形端２
０２に沿って回動するに従って、心棒１０６がこれに対
応して反対方向に回転する。従って、線材１０３は確実
に心棒センサーボスト１３１へ所期の向きに供給される
。第１１図は心棒端部１９６における超電導コイル６７
の詳細図である。第１１Ｂ図はコイル６７の巻線とシム
１０９及びウエッジ１５７の位置ぎめを示す拡大図であ
る。第１２図はコイル６７の端部２１７に使用される倒
立ウエッジ・シム１０９の拡大図である。シム１０９は
これをコイル端部ターン２１７に沿って曲げ易くするス
ロット２１８を含む。

心棒端部１９６においてコイル端部ターン固定クランプ
２２０を利用してコイル６７の端部２１７を巻き心ｐＪ
Ｉ　Ｃｌ　６及びセンサーポスト４７ １３１周りに保持する。このクランプ２２０は調節自在
であるが、コイル６７を心棒１０６に巻く際には固定す
るのが好ましい。コイル６７を巻く過程では、作業台１
１５が機械端郎２０２に沿って回動し、心棒１０６が反
対方向に回転する時、コイル６７は固定クランプ２２０
の下に配置ざれる。倒立シム１０９の作用下にケーブル
１０３は端部ターン位置において必ず巻き心棒１０６と
直交する向きになる。仁の倒立シム１０９はシムの取り
付け時に使用され、コイル６７が硬化したら取り外して
もよい整列タブ２２３を含む。整列タブ２２３は端部タ
ーン固定クランプ２２０のスロット２２４に嵌人される
。

コイル巻き機のプログラマブル・コントローラー１５４
は機能的に独立及び半独立の制御パッケージの集合体で
ある。即ち、スプール■り出しテンション付与パッケー
ジ；スプール繰り出し高さパッケージ；心棒回転パッケ
ージ；及び作業台ドライバー・パッケージの集合体であ
る。コイル巻き機１１２はプログラマブル・コントロー
ラー４　８ １５４の綜合的な制御下にある。このプログラマブル・
コントローラー１５４は好ましくはすべての機械シーケ
ンスを制御し、心棒１０６及び作業台１１５の回転につ
いては正しく巻くために必要な同期化を制御する。

テンション付与パッケージは一定のテンションで線材１
０３を両方向に繰り出すことを可能にする。このパッケ
ージは他のいかなる制御パッケージとも連動する必要は
ない。

スプール繰り出し高さパッケージの機能は供給スプール
１３０から繰り出されるコイル線材１０３をコイル巻き
平面と平行に、かつスプール１３０の軸線と直交関係に
維持することにある。

これはＤＣモーター１３８及びボール／スクリュウ機構
１３９を利用して供給スプール１３０を上下させること
によって達成される。スプール１３０を上下させる信号
は光電センサー１７８によってモニターされる所定の繰
り出し中心線に対する締材１０３の正及び負のふれに基
づき２個のリくットスイッチ１４２から発生する。この
バッケージは他の２つのコイル巻き機制御パッケージと
は独立に（即ち、独自の論理で）作用できる。

心棒回転制御パッケージは巻き心棒の回転軸に直角に、
且つ接線方向に、センサーポスト１３１と平行にコイル
６７を巻くことができるように巻き心棒１０６を割り出
す。割り出しはプログラマブル・コントローラーの直接
制御下に小型ＤＣサーボ・システム２１４によって行な
われる。

サーボ・システム２１４は心棒１０６のねしれ効果を軽
減し、正しい割り出しを確実にするため心棒１０６の各
端１９６にドライバー及び絶苅位置エンコーダーを含む
。

作業台１１５のドライバー・パッケージはオペレーター
作業台１１５の速度、方向及び停止を制御する。作業台
１１５の速度及び位置は重要であるから、ＤＣサーボ・
システム１６０を利用する。このシステム１６０は巻か
れるターンごとの巻き心棒回転角度を調定するコイル巻
き機プログラマブル・コントローラー１５４の直接制御
下にもある。

コイル巻き機１１２は物理的に機械台座１２４から分離
している主要オペレーター制御卓１２１を含む。制御卓
１２１は各種の制御リレー電力調整装置、機械状態表示
手段、及び機械シーケンス・スイッチを共にプログラマ
ブル・コントローラー１５４を含む。

超電導材をいっぱいに巻いてあるスプール１３０をオペ
レーター作業台１１５に取り付け、線材１０３を空転ブ
ーリー１８０、フリート・アングル調節ブーリー１第１
及び案内ローラー１１８に掛架する。（図示しない）ロ
ール・ピンを線材端に取り付けてから、線材端を心棒セ
ンターポストの孔２２９に固定する（第８Ｂ図参照）。

線材１０３を固定すればコイル巻き作業を開始できる。

オペレーターは作業台１１５に設けてある制御盤１７２
を介して作業台１１５に給電する。駆動モーター１６６
が作動してスプロケット１６９を駆動すると、作業台１
１５に固定されているチェーン１６３が案内レール１２
７に沿って８３械台座１２４の周りに作業台１１５を５
１ 牽引する。コイル巻き速度は端部ターン１９６、２０２
におけるゆっくりした速度から直線部分に沿った毎分約
１８．２９ｋｍ　（６０フィート）まで変速させること
ができる。スプール１３０から繰り出される線材１０３
は線材スプール１３０を上下させることによってスプー
ル１３０の垂直軸線と直交する方向に線材１０３を維持
するモーター・コントローラー及びボール／スクリュウ
機構と連動する２個のビーム通過光電センサー１７８を
通過する。これと同時に線材１０３のテンションがヒス
テリシス・ブレーキ１４８及び電位差計追従アーム１５
１によってモニターされる。超電導供給スプール１３０
の直径が縮小するのに対応して絶えずブレーキ１４８が
調節される。オペレーターは心棒１０６の全長に沿って
作業台１１５と共に移動し続け、線材１０３を垂直に送
入する。

作業台１１５上のオペレーターによって、または自動コ
ントローラー１５４のフ゜ログラムに従って自動的に制
御できる所定の場所において、５２ シム１０９及び／またはウエッジ１５７を心棒１０６に
取り付けることができるように作業台１１５を停止させ
る。シム１０９はＧ−１ＯＣＲと呼ばれるファイバーグ
ラス系の材料で形成するのが普通である。ウエッジ１５
７は線材１０３と同じ断面を有する銅製のものをカプト
ン及びＢ段階エボキシ・テープで被覆または絶縁するの
が好ましい。これらの材料は粒子加速器用超電導双極マ
グネット６１にコイル６７を組み込んだ場合、適正な磁
場を発生させることができるようにコイル６７のターン
を広げる。

線材１０３は心棒１０６に巻かれながら左右のラジアル
・クランプ１９３によってセンサーボスト１３１に自動
的にクランプされる。作業台１１５が最初のコイル巻き
バスを完了するまでクランプ１９３はすべて垂直位置か
ら４５″′だけ回転した位置にあり、最初のコイル巻き
パスが完了すると、作業台１１５の前に位置する点を除
いてこれらのクランプ１９３は必ず超電導線材１０３と
接触している。作業台１１５が案内レール１２７に沿っ
て移動するのに伴ない、コイル巻き機台座１２４に沿っ
て配置された近接センサー２０５の作用下にクランプ１
９３がクランプしたリクランプを解いたりする。案内レ
ール１２７に沿って移動しながら、作業台１１５が近接
センサー２０５を通過すると、センサー２０５が連携の
クランプ１９３を作動させる。作業台１１５はその前縁
が案内ローラー１１８よりも先に、従って、クランプ１
９３の領域に接近する超電導線材１０３よりも先にセン
サー２０５を作動させるように設計されている。クラン
プ１９３は解放されて再び初期位置（即ち、垂直方向か
ら４５゜）に戻り、オペレーターが巻き心棒１０６のセ
ンサーボスト１３１に超電導線材１０３を巻着できるよ
うになる。作業台１１５が好ましくは各クランプ１９３
について１個ずつ設けられた近接センサー２０５を通過
すると、この近接センサー２０５が作動をやめ、クラン
プが垂直位置へ回転して超電導線材１０３と接触し、巻
き心棒１０６のセンターボスト１３１に固定する。

心棒１０６の両端付近で作業台１１５はコイル巻き機の
台座１２４０円形端２０２に沿って回動する。この過程
で心棒１０６は作業台１１５が機械台座１２４０反対側
に達するまで作業台１１５とは反対の方向に回転し始め
る。作業台１１５が再びコイル巻き機台座１２４の直線
部分に達すると、心棒１０６は線材１０３が常に巻き心
棒１０６の平面とは直交し、センターボスト１３１の面
とは平行に維持されるようにその回転をやめる。最終端
ターン２１７の位置において、このターンの途中に倒立
シム１０９を取り付ければよい。シム１０９はウエッジ
１５７と同様に、所期の磁場を発生させるのに必要な特
殊な、且つ正確な幾何形状を可能にする。このようにす
れば、作業台１１５は案内レール１２７に沿って機械台
座１２４に設けられた心棒１０６の周りを連続的に回動
し、ウエッジ１５７及びシム１０９を取り付けることが
できるように所定の位置で停止する。

ウエッジ１５７を取り付けるべき場所では、５５ 作業台１１５が停止した後、オペレーターは制御盤１７
２から案内ローラー１１８と連携するクランプ１８７の
作動を解いて超電導線材１０３のテンションを除くこと
によりウエッジ１５７の取り付けを可能はする。ウエッ
ジ取り付けが完了したら、案内ローラー１１８を再びク
ランプすることにより、巻き心棒１０６のセンターボス
ト１３１に線材１０３に供給する。

コイル６７が完全に巻かれるまで、即ち、典型的には内
側コイル（第２図）なら１６ターン、外側コイルなら２
０ターンが完全に巻かれるまで上記作業が行なわれる。

両コイル６７が完成したら、オペレーターは手作業で超
電導線材１０３を切断し、これをコイル６７に固定し、
案内ローラー１１８と連携のクランプ１８７を解放する
。

この時点で、垂直な両側レール２３８（第１３図）を有
するコイル圧縮バー２３５を心棒１０６の下に設置し、
ボルト２３９て心棒１０６に固定し、コイル硬化及び圧
縮装置（Ｓ１４図参照）へ搬送ずるためコイル６７を巻
き心′ｐＪ１０６のセン５６ ターボスト１３１に固定する。コイル圧縮バー２３５は
硬化及び圧縮装置３００への搬送中にコイル６７がたる
むのを防止する両側レール２３８を有し、圧縮及び硬化
加工を助番ナる。両側レール２３８はコイル圧縮バー２
３５へのコイル巻き／硬化心棒１０６の設置を容易にす
るため、スロット２４４内を摺動ずるねじ２４１によっ
て調節できる。コイル圧縮バー２３５を設置すればその
両側レール２３８がコイル６７を所定の幾何的条件で心
棒センターボスト１３１上に保持するから、クランプ１
９３が解除される。

成肝　び　化プレス装置 コイル巻き完了後、コイル６７を正確な所定の形状に成
形するのに成形及び硬化プレス装置３００（第１４−１
６図）が利用される。成形及び硬化プレス装置３００の
主要構成要素はコンベア３０３及び硬化または成形プレ
ス３０６である。コンベア３０３は心棒１０６及びこれ
に巻着されている超電導コイル６７を供紹し、且つ硬化
ブレス３０６と初期整列させるために利用される。成形
プレス３０６は必要な型と加熱要素から成り、超電導マ
グネット６１用のコイル６７を正確な寸法に成形するた
め、好ましくは（図示しない）マイクロプロセッサー・
ベースのコントローラーの制御下に作動される。

硬化プレス３０６は上方プラテン硬化型３１２及び下方
圧縮プレートまたはボルスター・プラテン３１６から成
り、上方プラテン３１２はプレス頂板３１６によって支
持され、その上側に仕上がりコイル６７の所期形状に形
成されている中空部または型３１８を含む。上方プラテ
ン３１２は詳しくは後述するようにコイル６７の周りに
エボキシ・テープ１３３を硬化するための加熱用流体を
流動させる通路３２１（第２１図参照）をも含む。加熱
流体はホース３２２によって上方プラテン３１２に供給
される。上方プラテン３１２は心棒１０６を上方プラテ
ン３１２内の中空部または硬化型３１８と整列させるた
め空気圧シリンダー３２５によって作動される整列シャ
フト３２４を含む。硬化後、このシリンダー３２５は型
３１８からのコイル６７及び心棒１０６の取り出しを助
ける。

下方ボルスター・プラテン３１５は圧縮バー２３５を受
番ナ、心棒１０６及びこれに巻着されているコイル６７
を硬化プレス３０Ｂ内へ案内するばねで保持された複数
の装入ローラー３２７を具備する。この装入ローラー３
２７は溝３３０を含み、溝３３０に整列を助けるコイル
圧縮バー２３５の両側レール２３８が嵌入されている（
第２２図参照）。ボルスター・プラテン３１５の下には
硬化工程においてコイル６７に必要な力を加える一連の
単動液圧シリンダー３３３が配置されている。コイル６
７及び巻き心棒１０６を上方プラテン３１２の硬化型３
１８内に初期配置するためにはボルスター・プラテン３
１６内に設けた小型液圧ピストン３３６が利用される（
第２１図）。プレス加工中、単動液圧シリンダー３３３
を利用してコイル６７に所要の予荷重を作用させる。液
圧シリンダー３３３は供給マニホルド３３９に流体接続
し、該マニホルド３３９はホー５　９ ス３４２を介して作動流体供給源３４１と接続している
。コイル６７の硬化が完了したらボルスター・プラテン
３１５を積極的に降下させるために第２組の複数液圧シ
リンダー３４５が使用される（第１７図参照）。プレス
３０６はボルスター・プラテン３１５と圧縮バー２３５
の間に配置された焼き入れ鋼から成るコイル圧縮プレー
ト３４８をも含む。コイル圧縮プレート３４８は装入ロ
ーラー３２７を収容するためのスペースまたは凹部な含
む。

第１６図から明らかなように、硬化プレス３０６は機械
台座または支持台３５１上に設置される。プレス頂板３
１６とボルスター・プラテン３１５の間に複数のプレス
案内ロツド３５４を設け、上方プラテン３１２の硬化型
３１８にコイル６７を押入するためボルスター・プラテ
ンを前記プレス案内ロッド３５４によって案内する。

案内ロッド３５４は好ましくは支持手段としても作用さ
せ、支持台３５１とプレス頂板３１６の間に固定する。

６０ 成形及び硬化プレス装置３００はプログラマブル・コン
トローラーの制御下にあり、（図示しない〉オペレータ
ー制御卓をも含む。熱伝達、液圧及び空気圧制御ユニッ
トがコントローラーと相互作用してプレス加工全般を制
御する。プログラマブル・コントローラーはプレス３０
６の動作シーケンスを制御し、すべての副次システムの
状態をモニターする。必要に応じて手動制御の手段をも
設ける。オペレーター制御卓はプレス３０６の動作を制
御する主要制御部である。制御卓は各種のリレー、電力
調整手段、プレス状態表示手段及びシーケンス・スイッ
チと共にプログラマブル・コントローラーを内蔵する。

制御卓にはこのほかプレス・プラテン３１２、３１５の
それぞれに組み込んだ（図示しない）多重温度検知器の
出力をモニターし、記録する温度記録システムを含める
こともできる。熱伝達制御ユニットは物理的には熱伝達
システムの一部であり、上方プラテンの熱伝達流体の加
熱、冷却及び循環に必要な装置を含む。この制御ユニッ
トは内蔵型であり、熱伝達システムの連続的動作を制御
する。温度調節は標準温度コントローラー及び加熱流体
戻り温度を測定する（図示しない）抵抗温度検知器（Ｒ
ＴＤ）によって行なわれる。

（以　　下　　余　　白） 液圧制御ユニット３４１は液圧システムの一部であり、
コイル６７の成形に必要な高圧を供給するシステムを制
御する。ユニット３４１はボンブ制御手段、及びプレス
・シリンダー３３３を作動するのに必要なソレノイド弁
を含む。プログラマブル・コントローラーはこのユニッ
ト３４１の状態をモニターし、高レベル制御信号を供給
する。空気圧システム制御手段はプログラマブル・コン
トローラーによってシーケンス制御される４路複動ソレ
ノイド弁を含むことが好ましい。

空気圧は公知の工場給気管から供給される。

硬化プレス制御システムには先行ステップの完了が確認
されない限り、次のステップの開始を阻止するのに必要
なすべての連動装置が含まれる。これらの連動装置は自
動モードだけでなく手動モードでも作用する。

次に超電導コイル成形及び硬化プレス装置３００の動作
シーケンスを詳細に説明する。

コイル６７をセンターボスト１３１に圧着させるため心
棒に圧着バー２３５を取り付けたら、６３ （図示しない）ストロング・リフト装置によって持ち上
げ、プレス３０６の付近に設置してあるコンベア３０３
へ搬送する。コンベア３０３に移った心拝１０６は（図
示しない）２木のクイック・ディスコネクト・ピンで搬
入キャリッジ３６０に固定される。（図示しない）温度
感知熱電対をコイル巻き心棒に装入、固定する。

搬入キャリッジ３６０は駆動機構３６１によって駆動さ
れ、コンベア３０３上で心棒１０６を硬化プレス３０６
にむかって押し進める。硬化ブレス３０６の端部プレス
・シリンダー３６３は搬入前／搬出の位置まで回転し、
固定される。

硬化ブレス３０６に接近しながら、心棒１０６はコンベ
ア３０３上の一連の案内ローラー３６６と遭遇する。案
内ローラー３６６は先ず巻き心棒１０６を硬化ブレス３
０６と整列させる。プレス３０６に進入する心棒１０６
はばねで位置固定されている一連の搬入ローラー３２７
と接触する（第２２図参照）。搬入ローラー３２７はコ
イル６７及び心棒１０６を硬化型３１８と整列状態に６
　４ 維持しながら心棒１０６を支持、案内する。心棒１０６
がブレス３０６に完全に搬入されるまでコンベア３０３
が前進し続け、完全に搬入された時点で２木のクイック
・ディスコネクト・ピンが連結を解かれ、コンベア３０
３の反転に伴なって搬入キャリッジ３６０が後退する。

ここで端部プレス・シリンダー３６３は再びプレス位置
へ９０゜回転する。　次いで、下方ボルスター・プラテ
ン３１５に配置された液圧据え付けピストン３３６及び
プレス上方プラテンに設けた空気圧シリンダー・ロッド
３２４によって硬化ブレス３０６の上方プラテン３１２
に心棒１０６が据え付けられる（第２１図）。これらの
シリンダー３３６が心棒１０６を搬入ローラー３２７か
ら持ち上げ、約１．１８７ｍ持ち上げられると、心棒１
０６は心棒１０６及びコイル６７をブレス３０６にさら
に正しく整列させるため上方プラテン３１２に取り付け
てある心立てシャフトまたはキー３２４と接触する。心
棒１０６が上方プラテン３１２に完全に据え付けられる
と上方プラテン３１２内の（図示しない）近接スイッヂ
がこれを感知する（第１８−２０図参照）。この時点で
オペレーターは下方ボルスター・プラテン３１５の中央
プレス・プレート３４８にスペーサー・シム３６９を取
り付ける。このスペーサー・シム３６９は硬化時におい
て必要な正しい方位角を決定する。スペーサー・シム３
６９が取り付けられると、大型液圧シリンダー３３３が
下方ボルスター・プラテン３１５を上昇させる。

この液圧シリンダー３３３は予荷重圧力を維持しながら
ボルスター・プラテン３１５の上昇速度と同じ速度で小
型据え付け用液圧シリンダー３３６を収縮させることに
より、プレス３０６の行程がスペーサー・シム３６９に
達するまでプレス・プレート３４８が圧縮バー２３５の
垂直な両側レール２３８に液圧を加えることができるよ
うにする。

この時点で硬化プロセスが開始され、多くの場合超電導
線材１０３の周りにらせん状に巻かれているエボキシ・
ホイル・テーブ１３３が完全に硬化するまで続く。硬化
は（線材１０３を被覆するのに使用されるエボキシ・テ
ープ１３３の種類によって異なるが）約１１６℃の温度
及び約２６７，８７０ｋｇ／ｍ　（１　５，０００ポン
ド／インチ）の圧力で起こる。上方プラテン３１２内の
通路３２１を流れる熱伝達流体によってコイル６７が硬
化されるに従って７夜圧プレス３０６が約１５分毎に一
定量降下して、全長に対して計算値で約３．第１ｃｍ（
１．５インチ）におよぶコイル硬化型の線膨張を可能に
する。

これと同時に、コイル６７はあらかしめ所要の形状に形
成してある上方プラテン硬化型３１８内に膨張する。硬
化サイクルが完了し、硬化したコイル６７が周囲温度ま
で冷却される過程で、温度上昇の際と同様にプレス圧が
周期的に上下する。この時点でボルスター・プラテン３
１５は案内ロッド３５４と整列するように配置されてい
る複動液圧シリンダー３４５によって完全に引っ込めら
れる。頂部に設けられた空気圧シリンダー３２５がコイ
ル巻き／コイル硬化心棒１０６６７ をコイル６７と共に硬化型３１８から押し出しながら（
即ち、離脱させながら）プレス３０６の下方ホルスター
・プラテン３１５の小型液圧シリンダー３３６を復旧さ
せる。次いで空気圧シリンダー３２５が引っ込む。次い
で端部ブレス・シリンダー３６３が解放されて搬出位置
まで９０＠枢動ずる。次いてコンベア３０３上のキャリ
ッジ３６０がコイル巻き心棒１０６と接触するまで送り
出され、接触すると同時に心棒１０６に固定され、反対
方向に移動することによって心棒１０６及びコイル圧縮
バー２３５を硬化プレス３０６から引き出す。この段階
で仕上がりコイル６７が得られ、以後、コイル６７は所
要の形状を保持する。

以上に述べた工程は超電導マグネット６１に必要な内側
コイルにも外側コイルにも適用される。

コイル６７は典型的には長さが約１６．５ｍ（５４フィ
ート）、巻線１０３のターン数が内側コイルでは１６タ
ーン、外側コイルでは２０ターンである。外側コイルで
は断面寸法が約６　８ ６．３５ｃｍ　（２．５インチ）、内側コイルでは約３
．０２ｃｍ（１．１９インチ）である。

コイル巻き機１１２及び成形／硬化プレス３００は両サ
イズのコイル６７に使用できる。即ち、コイル巻き機１
１２において、コイル６７のサイズは心棒１０６及びそ
のセンターボスト１３１のサイズによって決定され、内
外コイルにそれぞれ別々の心棒及びセンターポストを使
用すればよい。例えば、第９Ａ図の構成を第１１Ｃ図の
構成と比較すれば明白であろう。コイル圧縮バー２３５
は内側コイル用と外側コイル用を別々にすることが好ま
しい。さらにまた、コイル６７のサイズに応じて所要の
形状を具えた中空部３１８を有する別々の上方プラテン
硬化型３１２を使用する。このような装置１１２、３０
０を使用すれば、正確な幾何形状を有する超電導コイル
６７を量産規模で経済的に製造し、寸法の均一なコイル
６７を提供することができる。粒子加速器用超電導マグ
ネット６１に組み込めば、例えば超電導超高速衝突器に
必要な均一な磁場がこのコイル６７によって形成される
。重要な寸法バラメーターの多くは例えば硬化プロセス
において正確な温度及び圧力が得られるように自動コン
トローラーにプログラミングできるから、従来程度の技
能だけで充分である。装置１１２、３００は磁場の均一
性に必要な繰り返し精度を可能にする。

コイルのカラー付けプレス 超電導双極マグネットの製造における次のステップとし
て、帯電粒子が加速されて通過する管の周りに１対の内
外コイルを固定する。超電導双極マグネット６１用とし
て正確な寸法のカラー付きコイルを量産規模で製造する
ため、本発明のコイル・カラー付け装置４００を利用す
る。

第２３図及び第２４図から明らかなように、装置４００
は主要構成要素としてコイル・カラー付けプレス４０３
及び集合体搬入／搬出コンベア４０６を含む。コイル・
カラー付け作業は超電導マグネット６１を正しく機能さ
せるために極めて重要なステップである。正確且つ均一
な磁場を維持し、ほぼ円筒形の管状部材またはボア・チ
ューブ７３を通して帯電粒子を正しく加速するためには
、前記ボア・チューブ７３の周りにカラー付け７０する
工程で（第２図に断面で示す）超電導コイル６７に正確
な応力を予め与えなければならない。カラー付け部材７
０は積層カラー・バツク４１５（第３３図参照）の形態
を取ることが好ましく、後述するコイル・カラー・パッ
ク組み立て機によって形成するのが好ましい。要約する
と、この積層カラー・パック４１５はその長さが約１　
５．２４ｃｍ　（６インチ）であり、櫛状を呈する。詳
しくは後述するが、上方４１８及び下方４２１コイル・
カラー付け集合体７０を互いに交絡または係合させる。

コイル・カラー付けブレス４００が必要な予荷重を作用
させて櫛状カラー・パツク４１５を超電導コイル６７及
びボア・チューブ７３の周りに固定し、コンベア４０６
に設けた下方プレス・ダイス４２４がカラー付きコイル
（第３０図）の構成各部を製造し、且つ位置ぎめする。

下方７１ プレス・ダイス４２４はコンベア上に設けられ、コンベ
ア４０６上の複数の整列ブロック４３０によりカラー付
けブレス４００に対して位置ぎめされる。

第２６−２９図に略示するように、カラー付きコイル４
２７は先ずコンベア４０６上の下方プレス・ダイス４２
４において組み立てられる。

下方プレス・ダイス４２４はカラー・パック４１５を収
容し、カター付きコイル集合休４２７が形成される過程
でカラー・パック３１５を保持するように形成されてい
る。先ず、好ましくは約１．５゜のテーパーを有するテ
ーバー・キー４３３を希土マグネット４３９によってキ
ー挿入機構４３６に保持する。長期間に亘り、且つ多数
のカラー付きコイル４２７を形成した後も磁性を維持す
るという理由から希土マグネット４３９が望ましい。キ
ー４３３はキー挿入機構４３６のマグネット４３９に配
置される多数の短いキー・セグメントで構成するのが好
ましい。カラー付きコイル４２７の全長は約１７ｍ（５
５フィート）７　２ であるから、全長に相当する長さの一体的なキーを製造
するのは比較的困難である。それぞれの上下キー４３３
の端部が接触しないように、下方プレス・ダイス４２４
の全長に沿って短いキー・セグメントの端部が食い違う
ようにすることが好ましい。キー４３３を食い違いに配
列することで強固なカラー付きコイル集合体４２７が得
られる。下方プレス・ダイス４２４のの両側にその全長
に沿ってキー４３３を取り付け、キー挿入機構４３６を
後退させる。

次のステップとして複数のカラー・パック４１５を下方
プレス・ダイス４２４に取り付けて全長１７ｍの下方カ
ラー集合体４２１を形成する。各カラー・パック４１５
の長さが約１５．２４ｃｍ（６インチ）であるから、合
計約１０５個の櫛状カラー・パック４１５を取り付ける
ことになる。下方プレス・ダイス４２４の両端では、中
央部分にキーストーン形要素４４２を具備しないカラー
・パック４１５を取り付ける。即ち、心棒１０６のセン
ターボスト１３１に巻かれたコイル６７の形状（第１１
図参照）に照らして両端部にはキーストーン形部材４４
２が不要だからである。ただし、製造中の形状（第２図
参照）に鑑み、コイル６７の全長の大部分にこのような
機構が必要である。テーバー・キーストーン形部材４４
２はカラー付け７０してボア・チューブ７３周りに固定
されたコイル６７を正しい形状に維持する。下方カラー
集合休４２１が配置されたら、下方の内側４４５及び外
側４４８コイルとボア・チューブ７３が配置される。

完全な長さの下方カラー・パック４１５が据え付けられ
たら、超電導マグネット６１用のコイルカラー予備集合
体４５１の組み立てが始まる。

カラー付きコイル集合体４２７は１対の内外コイルのほ
かに、マグネットを保護し、適当なマグネット形状によ
って必要な磁場が形成されるようにするためのスペーサ
ー、クエンチング保護抵抗器など（すべて図示しない）
も含むことができる。クエンチング保護抵抗器はコイル
６７の超電導性損失に起因するマグネット６１の損傷を
防止するのがその目的である。これらの要素を取り付け
たら、下方外側コイル４４８（図示しない）オーバヘッ
ド・クレーンによって下方カラー・パック４２１内に配
置する。下方外側コイル４４８を据え付けたら、必要に
応じて別のクエンチング保護抵抗器及びスベーサー取り
付ければよい。次いで（図示しない）オーバヘッド・ク
レーンなどで下方内側コイル４４５を下方外側コイル４
４８及び下方カラー集合体４２１に重ねる。ここでオペ
レーターは下方プレス・ダイス４２４内の集合体にボア
・チューブ７３を組み込めばよい。ボア・チューブ７３
は粒子加速器の隣接する超電導マグネット集合体が互い
に正しく相互作用できるように下方カラー集合体４２１
の全長１７ｍよりも長く設定されている。

ボア・チューブ７３が配置されたら、コイル・カラー予
備集合休４５１の上半体を配置する。

オーバヘッド・クレーンを使用してボア・チューブ７３
に第２の上方内側コイル４６６を配置し、必要なら、上
方外側コイル４６９を配置する前に７５ スペーサー及びクエンチング保護抵抗器も取り付ける。

最後にコイル集合体の上に残りのカラー・パック４１５
を配置して細長い上方カラー付け集合体４１８を形成す
ることにより、第２８図に示すようなコイル・カラー予
備集合体４５１を完成する。

コイル・カラー予備集合体４５１が完成したら、搬入コ
ンベア４０６を進めて下方プレス・ダイス４２４をコイ
ル・カラー付けプレス４０３に進入される。コンベア４
０６は下方プレス・ダイス４２４と係合するクイック・
ディスコネクト・ピン４７５を有する駆動キャリッジ４
７２を含む。下方プレス・ダイス４２４はコンベア４０
６に設けた支持ブロック４３０によってカラー付けブレ
ス４０３と整列関係に維持される。

カラー付けプレス４０３に進入する下方プレス・ダイス
４２４はカラー付けプレス４０３内のばねで位置固定さ
れた複数の搬入ローラー４７８と係合する。搬入ローラ
ー４７８はブレス４０３へ搬入される下方プレス・ダイ
ス４２４及び該７６ ダイス内のコイル・カラー予備集合体４５１を支持し、
硬化プレス３０６に使用される搬入ローラーと同様であ
る。この搬入の過程で下方プレス・ダイス４２４は一連
の固設カム・フォロワー４第１及び空気圧式ヨーク・カ
ム・フ才ロワ−４８４とも接触する。空気圧式ヨーク・
カム・フォロワ−４８４は下方プレス・ダイス４２４が
通過すると作動してグイス４２４を固設カム・フ才ロワ
−４第１に圧接させ、フォロワ−４第１はダイス４２４
を上方プレス・ダイス４８７と整列関係に維持する。下
方プレス・ダイス４２４がブレス４０３内に完全に搬入
され、ボルスター・プラテン４９０上に乗ると、（図示
しない）近接センサーがこれを感知し、コンベア・キャ
リッジ４７２から下方プレス・ダイス４２４との連結を
解かれ、キャリッジ４７２がカラー付けプレス４０３か
ら完全に離脱するまで反対方向に移動する。

下方プレス・ダイス４２４がカラー付けブレス４０３内
に正しく据え付けられ、上方プレス・ダイス４８７と整
列したら、ブレス／キー・ロック・プロセスが開始され
る。コイル・カラー予備集合体４５１を圧縮して櫛状の
上方４１８及び下方４２１カラー付け集合体を強く係合
させるため、好ましくは液圧式の一連のシリンダー４９
３を約４４．５ＭＮ　（５０００トン）の力まで作動さ
せる。ボルスター・プラテン４９０の下方に設置された
これらの液圧シリンダー４９３を作動させることによっ
てボルスター・プラテン４９０及び下方プレス・ダイス
４２４を上昇させ、コイル・カラー予備集合休４５１を
下方プレス・ダイス４２４と上方プレス・ダイス４８７
の間でプレスする（第２５図参照）。コイル・カラー予
備集合体４５１（第２９図参照）に必要な予荷重が加え
られて櫛状カラー集合体４１８、４２１が係合したら、
キー挿入機構４３６が作動して係合状態のカラー・パッ
ク４１５のキー溝４９９にキー４３３を挿入する。キー
４３３はテーパーさせてあるから、キー４３３は容易に
キー溝４９９に挿入されてカラー集合体４１８、４２１
の損傷が未然に防止される。従って、プレスされたコイ
ル５０２が所定の寸法となる。

キー４３３を挿入してコイル・カラー予備集合体４５１
を固定する前に、コイル６７に対して電気的にチェック
を行なうことが好ましい。電気的チェックの結果が良好
なら、キー４３３をカラー集合体４１８、４２１に押入
して、プレスされたコイル５０２を所期の正確な寸法関
係にロックする。従って、予備集合体４５１はプレスさ
れると同時にキー・ロックされる。コイルに所与の応力
を予め与え、ボア・チューブ７３を囲むカラー付きコイ
ル４２７として寸法関係をロックしたから、カラー付き
コイル集合休４２７の全長に沿ってコイル位置及び均一
な磁場が維持される。

プレス及びキー・ロックが完了したらプレス・シリンダ
ー４９３の作動を解くことによって下方プレス・ダイス
４２４を降下させてボルスター・プラテン４９０を降下
させ、下方プレス・ダイス４２４と接触するまで再びコ
ンベア４０６を７　９ 進める。プレス４０３はブレス／キー・ロック・プロセ
スが完了したら下方プレス・ダイス４２４を降下させて
上方プレス・ダイス４８７から離脱させる一連の液圧式
リターン・シリンダー５０５をも含む。次いで下方プレ
ス・ダイス４２４がクイック・ディスコネクト・ピン４
７５を介してコンベア・キャリッジ４７２に固定され、
キャリッジ４７２がカラー・プレス４０３から引き出さ
れてプレス・ダイス４２４をブレス４０３から取り外す
。キャリッジ４７２が所定の位置で停止して下方プレス
・ダイス４２４を第３０図に示すようにコンベア４０６
の下方に設けた一連の空気圧式リフト・シリンダー５０
８を整列させる。

下方プレス・ダイス４２４が適正位置に来ると、空気圧
式リフト・シリンダー５０８が作動し、シリンダー・ロ
ッド５１２がコンベア４０６を貫通して下方プレス・ダ
イス４２４の通孔５１１に進入する。リフト・シリンダ
ー・ロッド５１２が伸びてカラー付きコイル集合体４２
７と接触し、これを持ち上げて下方プレス・ダイス４２
４８　０ から離脱させる。この状態においてカラー付きコイル集
合体４２７の下に（図示しない）リフト・スリングを取
り付けることにより、超電導マグネット６１の次の製造
ステップに備えて下方プレス・ダイス４２４から取り外
す。

プレス／キー・ロック・プロセスと並行して、カラー付
けプレス４０３の反対端に配置されている（図示しない
）第２コンベア上で第２コイル・カラー予備集合体が組
み立てられる。このようなシーケンスにより、一方のコ
イル・カラー予備集合体４５１をプレス／キー・ロック
加工しながら、反対側のコイル・カラー予備集合休４５
１を組み立てることができ、本発明のプレス／コンベア
装置４００を最適条件で利用できる。

ブレス／キー・ロック加工の他の実施例を第３１図及び
第３２図に示す。この実施例では、カラー・パック集合
体４１５が予荷重状態では必ずしも整列しない小さいキ
ー溝５１４を含むことが好ましい。従って、カラー付け
プレス４０３はカラー・パック４１５に正規サイズのキ
ー溝４９９を刻む千段５１７をも含むことになる。

キー溝刻みが正しく行なわれたら、キー４３３を係合状
態のカラー・パック４１５に押入して適正な予荷重を維
持する。

コイル・カラー付けプレス装置４００は機械台座５２０
に設置されている。上方プレス・ダイス４８７と下方プ
レス・ダイス４２４の間には上昇する下方プレス・ダイ
ス４２４を案内してコイル・カラー予備集合体４５１に
予荷重を作用させる複数のカラー付けプレス案内ロッド
５２３が配置されている。案内ロッド５２３を支持手段
としても作用させ、台座５２０と上方プレス・ダイス４
８７の間に固定することが好ましい。

総合的なプレス制御はそれぞれの副次システムの連続的
な作動を統括する液圧及び空気圧制御ユニットを含むプ
ログラマブル・コントローラーによって行なわれる。プ
ログラマブル・コントローラーはプレスのシーケンス制
御を行なうと共にすべての副次システムの状態をモニタ
ーする。

必要に応じて制御システムは副次システムの手動操作を
も可能にする。プレス作業の主要制御部としてオペレー
ター制御卓を設＋）ればよい。制御卓にはプログラマブ
ル・コントローラーのほかに、超電導マグネット用カラ
ー付きコイル４２７を自動的に製造するのに必要なシー
ケンス制御スイッチ、各種リレー、電力調整手段及びプ
レス状態表示器が組み込まれる。

液圧システムの一部としての液圧式制御ユニットはカラ
ー４１８、４２１をプレスするのに必要な高圧を提供す
る。このユニットにはコイル・カラー予備集合体４５１
に所要の予荷重を加えるプレス・シリンダー４９３を作
動するのに必要なポンプ制御手段及びソレノイド弁が組
み込まれる。作動油はボルスター・プラテン４９０の下
方に配置された人口／出ロマニホルド５２６を介して各
プレス・シリンダー４９３に同時に供給され、前記マニ
ホルト５２６は公知のように入口５２９及び戻り管５３
２を介して（図示しない）液圧供給源及びボンピング・
ユニットに接続されている。

８３ 制御システムは先行ステップの完了が確認されない限り
カラー付け工程の次のステップが開始されるのを阻止す
るのに必要なあらゆる連動機構を含む。このようにして
、カラー付きコイル集合体４２７のプレス及びキー・ロ
ックを行なう自動量産装置４００が得られる。

一つのコイル・カラー予備集合体４５１を組み立てなが
ら別の予備集合体のプレス及びキー・ロックを行なうこ
とで量産条件にふさわしい単位時間処理量が可能になる
。キー溝４９９を正しく整列させてキー４３３を挿入し
、集合体の正確な寸法関係を維持するのに必要な機械的
プレス荷重を制御し、モニターすることによってカラー
付きコイル４２７の品質が維持される。ボア・チューブ
４１２の周りにコイル１００をカラー付けすることによ
り、コイル対の全長に沿って機械的保持力が与えられ、
使用中に発生する高い電磁力の下でコイル１００が変形
するのを防ぐことができる。カラー付きコイル４２７の
機械的な円周方向予荷重は予測可能であり、且つ繰り返
しが８　４ 出来るから、超電導超高速衝突器に必要な均一な磁場が
得られる。

カラー・パックの組み立て　法及び　置超電導マグネッ
ト６１のカラー７０を組み立てるため本発明のカラー・
パック組み立て機６００を利用する。第３４図に示すよ
うに、装置６００は４つの主要組み立て部、即ち、カラ
ー・パック組み立て部６０３；ピン挿入部６０６；圧縮
及びピーニング部；及びカラー・パック搬出部６１２か
ら成る。また、必要な精度で各ステップを遂行できるよ
うに各部の間に検査部６１５を設けてある。さらに、必
要なら、カラー・パック組み立て部６０３の前にラミネ
ーション溶接部６１８を設置する。この溶接部６１８は
カラー付けラミネーション６２１を右側カラー半体６２
４と左側カラー半体６２７の形で形成する場合に必要と
なる。

カラー・ラミネーション６２１は押き抜き成形によって
得られたほぼＣ字形の非磁性金属ラミネーションであり
、中央部６３０付近が端部６３３よりも厚い。従って、
ラミネーション６２１を積み重ねると櫛形のカラー・パ
ック４１５が得られる（第３３図参照）。このことは超
電導マグネットのカラー付けを著しく容易にする。カラ
ー・パック４１５が櫛形であるから、上方４１８及び下
方４２１カラー付け集合体を互いに結合させて粒子加速
器超電導マグネット６１用の確実にカラー付けされたコ
イル集合休４２７を提供ずることができる。

カラー・パック組み立て機６００には２つのカラー・パ
ック溶接部６１８がある。第３４図から明らかなように
、右側６２４及び左側６２７のカラー・ラミネーション
半体がサージ・ホッパ−６３９に挿入され、振動ボール
・フィーダー６４２に提供され、該フィーダーがカラー
半体６２４、６２７をそれぞれに該当の溶接部６１８へ
所要の向きに提供する。ボール・フィーダー６４２はカ
ラー半体６２４、６２７をスライド・フィーダー６４５
へ移送し、該スライド・フィーダー６４５は溶接部６１
８にまで達し、個々の半次いで、カラー半体６２４、６
２７が好ましくはスポット溶接によって一体化されて単
一のＣ字形ラミネーション６２１を形成する。カラー付
けラミネーション６２１は溶接部６１８から空気圧式マ
ルチ・アクチュエーター・グリッパ−６５１を介して線
形移送コンベア６４８に移されてカラー・パック組み立
て郎６０３へ供給される。

複式のカラー半体溶接部６１８を利用することにより、
カラー・パック・ラミネーション６２１を連続的に供給
してカラー・パック４１５の経済的生産を可能にする。

線形コンベア６４８で移送されながら、カラー付けラミ
ネーション６２１はカラー・パック組み立て機６００の
カラー・パック組み立て部６０３に接近する。真空グリ
ッパ−６５８を有するピックアップ・アーム６５７を含
む第２空気圧式アクチュエータ−６５４が個々のカラー
付けラミネーション６２１を把持してからカラー・パッ
ク組み立て機６００にむかって１８ｏ゜回転する。

８７ 組み立て部６０３（第３　５−３　６図）はラミネーシ
ョン６２１のゆるい積重体６６０を所定の高さに形成す
るようにカラー付りラミネーション６２１を組み立て機
６００へ正確に供給する。

組み立て部６０３は個々のラミネーション積重体６６０
を形成する割り出し／積重機構６６３を含む。また、カ
ラー付けラミネーション６２１をそれぞれの加工部に供
給する回転割り出し台６６６を含むカラー組み立て機６
００は複数のカラー積重手段６６９を含む。第３７図か
ら明らかなように、各ラミネーション積重手段６６９は
カラー付けラミネーション６２１の内径にほぼ対応する
丸みのある位置ぎめ具６７５を端部に有する空気圧シリ
ンダー６７２を含む。位置ぎめ具６７５と対向する１対
の積重ダイス・ピン６７８は位置ぎめ具６７５と協働し
て、完全なカラー・パック４１５の製造に際して行なわ
れる種々の作業のためにラミネーション積重体６６０を
正しく整列させる。組み立て部６０３において空気圧式
アクチュエータ−６５４が個々のラミ８　８ ネーション６２１をビックアップすると、積重機構６６
３の割り出し台６第１が個々のラミネーション６２１の
断面寸法、典型的には０．３１７５ｃｍ（０．１２５イ
ンチ）だけ下方へ割り出す。

この割り出し動作は割り出し台６第１の下方に配置され
てラミネーション６２１の高さだけ台６第１を正確に下
方へ割り出すギア・モーター６８４及び小ねじアクチュ
エータ−６８７によって行なわれる。割り出し台６第１
は詳しくは後述する理由でカラー付けラミネーション６
２１と同じ寸法の割り出し積重プレート６９０を含む。

ラミネーション６２１が組み立て部６０３において連続
的に積み重ねられるのに伴なってラミネーション積重体
６６０の高さが増大する。組み立て部６０３におけるマ
ルチアクチュエータ−６５４の真空グリッパー６５８が
連続的にラミネーション６２１を供給し、割り出し機構
６６３０作用下にラミネーション６２１の積重体６６０
はグリッパ−６５８に対して常に同じ高さとなる。積重
体６６０が規定の高さ、即ち、約４６層のラミネーショ
ン６２１に相当する約１５２４ｃｍ（６インチ）に達す
ると、割り出し積重プレート６９０がその下方に配置さ
れた好ましくは空気圧式のシリンダー６９３の作用で引
っ込み、所要の高さのカラー・パック４１５を提供する
。この時点で回転台６６６が割り出し動作し、固定ピン
６９６の挿入前にゆるいラミネーション積重体６６０を
第１検査部６１５ａへ移送する。

次の複式ピン挿入部６０Ｂにおいて、ゆるいラミネーシ
日ン積重体６６０を仕上がりカラー・パック４１５内ヘ
ロックする固定ピン６９６が孔６９９からラミネーショ
ン６２１に挿入される（第３８−４０図）。好ましくは
２木のピン６９６を使用することにより、櫛形カラー・
パック４１５を正確な寸法関係に保持する。複式ピン挿
入部６０６はカラー・ラミネーション積重体６６０に挿
入される複数のピン６９６を保持する１対のサージ・ホ
ッパ−７０２を含む。ピン挿入ＩｆＪ８０６はピン挿入
マガジン７０８に２本の固定ピン６９６を同時に供給で
きる１対の振動フィーダー７０５をも含む。振動フィー
ダー７０５からピン挿入マガジン７０Ｂに供給された固
定ピン６９６は水平な姿勢で受け取られる。ピン・マガ
ジン７０８は回転アクチュエータ−７１２によって作動
され、ピン６９６を受け取ってこれをピン挿入部６０６
に供給する１対の回転割り出しドラム７１１を含む。回
転割り出しドラム７１１はピン放出位置へ１８０１回転
する間ピン６９６を保持する１対のスロット７１４を含
む。また、転送用エスケープメント機構７１７はカラー
・ラミネーション積重体６６０に挿久すべきピン６９６
をそれぞれの回転割り出しドラム７１１から押し出すた
めの二重アーム７２０を含む。ピン６９６が回転割り出
しドラム７１１から押し出される間にドラム７１１の反
対側に設けたスロット７１４に第２組のピン６９６が挿
入されるから、ピン・マガジン７０８へのピン６９６の
挿入及びピン・マガジン７０８からのピン６９６の放出
が連続的に行なわれることになる。水平に配置され９１ たピン６９６は次に第２回転アクチュエータ−７２３に
進入し、第２回転アクチュエータ−７２３は９０”回転
してこのピン９６９をほぼ垂直な姿勢にする。次いでピ
ン６９６をほぼ垂直な姿勢にする。次いでピン６９６は
好ましくは空気圧シリンダー７２６により下方のゆるい
カラー・ラミネーション積重体６６０へ挿入される。

ラミネーション６２１の孔６９９がカラー積重手段６６
９によって正しく整列させられているから、カラー付け
ラミネーション積重体６６０へのピン６９６の挿入は容
易である。ピン６９６が挿入されると回転割り出し台６
６６が再び割り出されるから、ピンを挿入されたカラー
・パック４１５を第２検査部６１５ｂで検査することが
できる。検査が完了すると、台６６６が再び割り出し動
作し、ピンを挿入されたラミネーション積重体６６０を
圧縮／ピーニング部６０９に割り出す。

９　２ 複式のピン圧縮／ビーニング、または積重部６０９（第
４１−４２図）は超電導双極マグネット６１用の完成し
たカラー・パック４１５を提供する。ピン６９６を挿入
されているゆるいカラー・ラミネーション積重体６６０
が正しい位置にあれば、カラー圧縮プレート７３２を有
するアーム７２９がこの積重゛体６６０を圧縮する。圧
縮プレート７３２が好ましくは１対の垂直な向きの空気
圧シリンダー７３５によって押下されてゆるいラミネー
ション積重体６６０を所要の寸法に圧縮する。この場合
、圧力パッド７３６及び空気圧シリンダー７３７が下方
から支持する。この時点でピン６９６の端部がピーニン
グ処理されてヘッドを形成しているから、ピン６９６が
抜けることはなく、仕上がりカラー・パック４１５は正
確な寸法構成に固定される。即ち、上方７３８及び下方
７４１ビーニング・ユニットがピン６９６の両端を同時
に機械加工（またはピン６９６をゾベット止め）し、両
端にヘッドを形成するから、ピン６９６の脱落は起こり
得ない。この加工は例えば本願明細書の一部を形成する
ものとして引用した米国特許第３，１７３，２第１号に
開示され、Ｔａｕｍｅｌから販売されている軌道形成装
置によって行なうことができる。機械加工が完了したら
、カラー・パック４１５を第３検査郎６１５Ｃにおいて
検査できるように回転割り出し台６６６を割り出す。

この最終検査部６１５Ｃにおいて、寸法構成が正確かど
うかカラー・パック４１５が綿密に評価される。もしカ
ラー・パック４１５の寸法精度に問題があると判断され
れば、回転割り出し台６６６から排除される。合格品と
判定されたカラー・パック４１５はそのまま残り、回転
割り出し台６６６はカラー・パック搬出郎６１２へ回転
する。カラー・パック搬出部６１２（第４３−４４図）
は回転割り出し台６６６から仕上がりカラー・パック４
１５を取り除き、これを搬出コンベア７４４に供給し、
コンベア７４４は超電導マグネット６１のカラー付けに
使用するため搬出する。搬出部６１２は下端に角形グリ
ッパ−７５０を有するマルチ・アクチュエータ−７４７
を含む。角形グリッパ−７５０は一つのカラー・パック
４１５がコンベア７４４へ搬出される間、第２のカラー
・パック４１５を回転割り出し台６６６から受け取るこ
とができるように二重端式に構成されている。グリッパ
ー７５０は（図示しない）開放位置へ下向きに割り出さ
れ、アクチュ−Ｉ−−タ−７４７の作用下にグリッパー
・アーム７５３が把持位置に移動して仕上がりカラー・
パック４１５を把持する。次いで角形グリッパー７５０
は上方へ並進して回転割り出し台６６６からカラー・パ
ック４１５を取り除き、カラー積重手段６６９との係合
から解放する。次いでマルチ・アクチュエータ−７４７
が１８００回転して仕上がりカラー・パック４１５を搬
出コンベア７４４上に置く。アクチュエータ−７４７が
下方へ並進し、グリッパー・アーム７５３が開いてカラ
ー・パック４１５を解放する。上述したように、仕上が
りカラー・パック４１５の解放と同時に第２カラー・パ
ックが回転割り出し台６６６から把持される。次いで角
形グリッパー７５０が９５ 上方へ並進し、１８０゜回転して仕上がりカラー・パッ
ク４１５を解放する。

カラー・パック組み立て機６００の構成各部をすべて好
ましくはウェスチングハウス製のＮｕｍａｌｏｇｉｃコ
ントローラー７５９によって、制御する。このように自
動化すれば、通常のオペレーター技能さえあれば超電導
マグネット６１用の高精度カラー・パック４１５を供給
することができる。以上の説明から明らかなように、４
つの動作が同時に行なわれることになる。即ち、ラミネ
ーション６２１が組み立て部６０３において積み重ねら
れている間に、ピン挿入部６０６では完成した積重体６
６０にピン６９６が挿入され、圧縮／ビーニング部６０
９ではラミネーション積重体６６０が圧縮され、且つピ
ン６９６がビーニングされ、搬出部６１２では完成した
カラー・パック４１５が回転割り出し台６６６から取り
出されて搬出コンベア７４４に移される。また、３つの
検査部第１５ａ，６１５ｂ，６１５ｃが同時に作用して
カラー・パック組み立て機６００の各加工部９６ が正しく機能していることを確認する。いずれかの検査
部において不良積重休６６０が発見されると、組み立て
機６００全体を停止させて不良カラー・パック４１５の
原因と考えられる構成要素を再整列させることができる
。

カラー・パック組み立て機６００は従来の機械加工装置
Ｃおいて行なわれるようにモジュール形式の機械台座７
６２に据え付けられる。回転割り出し台６６６は機械台
座７６２の上方に据え付けられ、台座との間に割り出し
駆動手段７６５が配置される。この回転割り出し駆動手
段７６５が各種の作業が必要な寸法条件通りに行なわれ
るようにそれぞれ別々の機械加工部へ正しい姿勢でラミ
ネーション積重体６６０を供給する。また、好ましくは
最終検査郎６１５ｃ＆：おいてカラー・パック４１５を
計量する。カラー・パック４１５は既知寸法の材料から
構成されるから、即ち、押し抜き形成された金属ラくネ
ーシ日ン６２１はピン６９６と同様にその厚さ及び重量
が既知であるから、仕上がりカラー・パック４１５は高
さ及び重量の両面からその寸法密度をチェックすること
ができる。カラー・パック４１５がこの両側の寸法条件
に合わない場合、このカラー・パック４１５を除外すれ
ばよい。このような自動ラミネーション供給、搬送、位
置ぎめ、ｆｆｉ重及び圧縮機構を使用すれば、ほぼ２分
間に１個の速度で完成カラー・パック４１５が得られる
。典型的な超電導コイル６７はその長さが約１６．５ｍ
（５４フィート）であり、個々のカラー・パック４１５
はその高さが１　５．２４ｃｍ　（６インチ）であるか
ら、コイル６７の上方カラー集合体４１８にも下方カラ
ー集合体４２１にも約１１０個のカラー・パック４１５
がそれぞれ必要である。即ち、それぞれの超電導マグネ
ット６１に約２２０個の櫛形カラー・パック４１５が必
要である。従って、典型的な８時間交替制として、完全
な超電導マグネット６１に必要なカラー・パックを１回
で組み立てることができる。この装置を利用することに
より、上述したコイル・カラー付けブレス４００に使用
するカラー・パック４１５が得られる。従って、本発明
の自動カラー・パック組み立て機６００を使用して経済
的に製造された高精度カラー・パック４１５を使用する
ことにより、高精度のカラー付きコイル４２７を製造ず
ることができる。

ヨーク積み重ね装置 次にこのカラー付きコイル４２７を、双極マグネット６
１を超電導性を得るに最適の温度に維持するため孔９１
を介して冷媒を送るヨーク集合体９４内に収納する。そ
のためには先ずヨーク集合体９４を組み立てねばならな
い。

ヨーク半体積み重ね機 規格長さのヨーク半体を得るためには本発明のヨーク半
体積み重ね機８００を利用すればよい。

第４５−４８図から明らかなように、ヨーク半体積み重
ね機８００はシャトル式機械床に固定された積重部のほ
かに自動式のラミネーション供給、積み重ね、プレス及
び計量集合体を具えている。

積み重ね機８００の主要構成要素はヨーク・ラミネーシ
ョン・パレット台８０３：ダウン・エンド９９ 式搬入機構８０６，垂直ラミネーション挿入機構８０９
；転送エスケープメント機構第１２；垂直ラミネーショ
ン積重体挿入機構第１５，及び規格長さのヨーク半体８
２４を水平に重ねるための二重機械床第１８及び支持台
８２１である。一対のヨーク半体８２４を同時に組み立
てることができるように装置８００が複式である方が好
ましい。

與型的には、ヨーク・ラミネーション８２７は押し抜き
成形された磁石鋼ラミネーションであり、公知のように
一枚ずつ押し抜きされて運搬用パレット８３０に積載さ
れる。一般に各パレット８３０には約２７００枚のラミ
ネーション８２７が積載され、積み下ろし易いように所
定の配列でパレット８３０内，に積み重ねられる。各パ
レット８３０は約２時間１５分に亘って装置が処理する
量のラミネーション８２７を積み込んでいるのが普通で
ある。パレット８３０は好ましくは回転割り出し台から
成るヨーク・ラミネーション・パレット台８０３に載置
されるが、各パレット台８０３に２つのパレット８３０
が載置され、１００ 各ヨーク半体積み重ね機８ｏｏに２つのパレット台８０
３が設置される。回転割り出しパレット８０３は積み込
み／積み下ろしシーケンスごとに１８０゜割り出し動作
する。一方のパレット８３０からラミネーションが（多
くの場合、数列ずつ）積み下ろされている間に、反対側
から空のパレットを取り除いて新しい満載状態のパレッ
トを載置することができる。ラミネーションを満載した
パレット８３０が台８０３に載置されると、台８０３が
パレット８３０をラミネーション積重体搬出位置へ割り
出し、次いで、ラミネーション積重体転送機構８３６が
オーバヘッド（ｘ−ｙ）サーボ駆動ブリッジ・クレーン
型のロボット式位置ぎめ／ピックアップ／配置システム
８３９によって初期位置へ戻される。第４６−４７図に
詳しく図示したように、ここでラミネーション積重体ピ
ックアップ機構８３６が所定の高さまで降下する。ビッ
クアップ機構８３６の端部にはラミネーション積重体８
４８を把持してこれをパレット８３０から引き出すため
の平行グリッパー８４５を取り付けてある。典型的には
各積重休８４８を構成するラミネーション８２７は約１
５０枚、高さは７２．３９ｃｍ　（２８．５インチ）、
重量は約１１　５ｋｇ　（２５３．５ボンド）である。

各ヨーク半体８２４は所定の寸法、典型的には約１７ｍ
（５５フィート）を具えているから、個々のラえネーシ
ョン８２７の寸法を制御パラメーターとして利用するこ
とにより、所定枚数のラミネーション８２７を重ねて完
全な長さのヨーク半体８２４を完成ずることができる。

次いでラミネーション積重体ピックアップ機構８３６を
あらかじめプログラムされた（ｘ−ｙ）座標に位置ぎめ
することにより、積重体８４８をダウン・エンド方式の
垂直一水平搬入手段８０６に配置する。ピックアップ機
構８３６が積重体８４８を降下させるのに伴ない、平行
グリツパ−８４５が回転アクチュエータ−８５１によっ
て±９０゜回転させられてラミネーション積重体８４８
をダウン・エンド式搬入手段８０６上に配置するため正
しい向きにする。第４５図から明らかなように、ヨーク
・ラミネーション８２７は２つの異なる位置、即ち、右
側及び左側を占めるようにパレット８３０内に積み重ね
られるのが普通である。このようにすれば、典型的には
Ｃ字形を呈する最適枚数のヨーク・ラミネーション８２
７を正方形のパレット８３０内に収めることができる（
各積重体８４８ごとに装置は約７５分間作動する。）Ｃ
字形ラミネーション８２７がダウン・エンド式搬入千段
８０６に載置されると、ダウン・エンド式搬入千段８０
６は垂直位置から水平放出位置まで降下する。水平ダウ
ン・エンド搬入千段８０６は典型的なラミネーションの
厚さである約４．８３ｃｍ　（１．９’Ｏインチ）ずつ
割り出し動作してラミネーション８２７を垂直ラミネー
ション挿入機構８０９へ送る水平押入シリンダー８５４
を含む。

このようにしてラミネーション８２７は例えばラック／
ピニオン８６３及び転送ゲート８６６を含むサーボ・モ
ーター８６０によってラミネーション８２７を保持域か
ら転送コンベア８５７上１　０　３ へ押し出す垂直ラ暑ネーション押入機構８０９から一枚
ずつ転送される。次いでゲート８６６が再び搬入位置へ
上昇し、別のラミネーション８２７が挿入される。個々
のＣ字形ラミネーション８２７は転送コンベア８５７に
よって積み重ね域８６９へ運ばれ、さらに転送エスケー
プメント機構第１２によって垂直ラミネーション積重体
挿入機構第１５へ転送され、一枚のラミネーション８２
７を挿入され、次の一枚に備えて戻る。

垂直ラミネーション積重体挿入機構第１５にラミネーシ
ョン８２７が装入されると、第２ラミネーション挿入ゲ
ート８７５が単一ヨーク・ラミネーション８２７を保持
域から磁気積み重ね手段８７８を有する機械床第１８へ
押し出す。この動作はラック及びピニオン８８４を有す
るサーボ・モーター８第１を介して行なわれるのが好ま
しい。次いで挿入ゲート８７５が搬入位置に戻り、毎時
約１　２００枚のラミネーション８２７という速度で別
のラミネーション８２７が挿入される。

１０４ ヨーク・ラ≧ネーション８２７が積み重ね手段８７８へ
挿入されると、位置ぎめ機構８８７がラミネーション８
２７と係合してこれを軽く打って先ず（図示しない）制
止片に着座させ、次いでそれぞれのラミネーション８２
７に着座させる。

ここで機械床第１８は例えば（図示しない）ラック／ピ
ニオンを有するサーボ駆動モーターなどによってラミネ
ーション８２７の厚さだけ前方へ割り出される。機械床
第１８はその下方に設置されている線形移動スライド／
レール８９０を利用することで自由に割り出すことがで
きる。積み重ね手段８７８上にラミネーション８２７が
一枚ずつ水平に重ねられるごとにヨーク半体８２４の重
量がオペレーター制御卓に表示される。

規格長さのヨーク半体８２４が完成する（約３３３７枚
のラミネーション）まで上記動作が続き、完成すると（
図示しない）ロッドが個々の孔９１からラミネーション
８２７に挿入され、端部に螺入されるナットによって一
時的に保持される。超電導マグネット６１に組み込まれ
た状態でヨーク・ラミネーション８２７の孔９１は冫令
媒を流動させるのに利用される。典型的には孔９１の直
径は約０．９５ｃｍ（０．３７５インチ）である。後述
する超電導マグネット６１の組み立て部へヨーク半体８
２４が転送されるまでの一時的な固定手段としてタイロ
ッド及びナットが使用される。タイロッドが固定された
ら、ストロングバック・リフト／ハンドリング手段８９
６（第４８−４９図）によって規格長さのヨーク半体８
２４が取り外され、機械床第１８が反転し、初期位置に
戻る。上記ステップに従って、完成した規格長さのヨー
ク半体８２４を量産規模で組み立てることができる。

機械床第１８に沿った所定位置に凹み８９９を設け、規
格長さのヨーク半体８２４が組み立てられたら、複数の
リフト・スリング９０２を有するストロングバック・リ
フト手段８９６を使用して規格長さのヨーク半体８２４
を機械床第１８から完全に持ち上げることができる。前
記凹み８９９においてヨーク半体８２４の下、機械床第
１８の上方にソフト・スリング９０２を滑り込ませ、ス
トロングバック・リフト手段８９６に固定し、ヨーク半
体８２４に無理な応力を加えることなく規格長さのヨー
ク半体８２４を機械床第１８から持ち上げることができ
る。

前記凹み８９９は機械床第１８の下側に設けたスプライ
ス／スペーサー・八ー９０５によって形成され、好まし
くはこれらのバー９０５をこれと連携させた典型的には
１１基のコンパクト・エア・シリンダー９０８によって
作動させる、即ち、引っ込める。リフト・スリング９０
２には、ヨーク半体８２４の下に挿入したり、取り外し
たりし易いように金属製のディスコネクト・リンク９１
１が取り付けてある。

ヨーク半体積み重ね機８００を利用することにより、規
格長さヨーク半体８２４を経済的に生産するための自動
式の量産組み立て装置が得られる。ヨーク・ラミネーシ
ョンを取り扱い、搬送するすべての機構を自動化すると
共にパレットに載置されたラミネーションをロボットに
よって１　０　７ 取り出すことにより、粒子加速器の超電導マグネット６
１に必要な精度に組み立てることができる規格長さのヨ
ーク半体８２４が得られる。各ラミネーション８２７の
寸法は既知であるから、ラミネーションをカウントし、
自動的に秤量することによって積み重ね密度が制御され
る。ヨーク半体８２４を取り出し、操作する特殊なリフ
ト装置８９６が規格長さのヨーク半体８２４を供給し、
以後の組み立て部にこれを位置ぎめする。

通常のオペレーター技能だけで間に合うように、それぞ
れの機能が機械化され、且つ自動化されており、プログ
ラマプルなマイクロプロセッサーをベースとするコント
ローラーの制御下に置くことができる。なお、このよう
な製造方式は規格長さカラー付け部材７０の組み立てに
も利用できる。

必要に応じて、上述した個々のカラー・パック４１５を
組み立てる方式の代りにこの方法を利用してもよい。即
ち、カラー付けラミネーション６２１を積み重ねること
によって規格長さカラー付け部材７０を形成し、上述の
方法ではカラー・１０Ｂ パック４１５の組み立てに際してピン６９６が挿入され
る孔６９９に通しボルトを挿入すればよい。その場合上
述したようなカラー付きコイル４２７の固定にも規格長
さカラー付け部材のプレス／キー・ロック４３３を利用
することになる。

ヨーク・パック組み立て 超電導マグネット６１用のヨーク集合体９４を得る別の
方法として、本発明のヨーク・パック組み立て機ｔ　ｏ
ｏｏを利用することができる。

第ｓｏ−ｓｔ図に示すように、ヨーク・パック組み立て
機１０００は押し抜き成形された磁石鋼ラミネーション
８２７から個々のヨーク・パック１　００３を製造し、
これを所定の高さ及び密度に積み重ね、長手方向の通し
管を自動的に挿入し、ビーニングすることで統一体とす
る自動装置システムである。このシステムは上述したカ
ラー・パック組み立て機６００と同様である。

ヨーク・パック組み立て機ｔ　ｏｏｏはその主要構成要
素として回転割り出し台１００６、ヨーク・パック組み
当て部１００９、複式ピン挿入部１０１２、軌道ヘッド
形成部１０１５、及びヨーク・パック搬出部１０１８か
ら成る。ヨーク半体組み立て機８００の場合と同様に、
ヨーク・パック組み立て部１００９の手前にヨーク・ラ
ミネーション・パレット台８０３を設ける。組み立て機
８００の場合と同様に、回転パレット台８０３上に配置
されたパレット８３０内に個別ラミネーション８２７が
積み重ねられる。ただし、ラミネーション積重体８４８
は水平な向きにしなくてもよい。ラミネーション積重体
８４８が積重体ピックアップ機構８３６によって持ち上
げられると、好ましくは６木のアーム１０２４を有する
積み重ね機構１０２１が上昇する積重体８４８からラミ
ネーション８２７を１枚ずつ順次持ち上げ、ヨーク・パ
ック組み立て部１００９へ転送する。

好ましくは積み重ね機構１０２１は各アーム１０２４の
たぬに真空カップまたは平行グリツパー１０３１を有し
、積重体８４８からラミネーション８２７を１枚ずつ取
り出してこれを回転割り出し台１００６上の積み重ねプ
ラットホーム１０３３に配置するマルチ・モーション・
アクチュエータ−１０’２７を含む。第５１図に詳しく
示すように、ヨーク・パック組み立て部１００９の積み
重ねプラットホーム１０３３は割り出し積み重ねプレー
ト１０３９を垂直な向きにする子ねじアクチュエータ−
１０３６を含む。個々のラミネーション８２７が積み重
ねプレート１０３９上に積み重ねられるのに伴なって、
子ねじアクチュエータ−１０３６は積み重ねプレート１
０３９を１枚のラミネーション９２７の厚さ、典型的に
は４．８３ｃｍ　（１．９０インチ）ずつ下方へ割り出
す。回転割り出し台１００６上に所定枚数のラミネーシ
ョン８２７が積み重ねられたら、空気圧シリンダー１０
４２が作動して割り出し積み重ねプレート１０３９を引
っ込めてゆるいラミネーション積重体１０４５との係合
を解く。

好ましくは、回転割り出し台１００６は複数の、好まし
くは４つの（即ち、加工部の数と同数の）ヨーク・パッ
ク位置ぎめ手段１０４８（第５３図）を含む。それぞれ
のヨーク・パック位置１　１　１ ぎめ手段１０４８はＣ字形ラミネーション８２７の内径
と一致する円弧状の積み重ね部材をその端部に有する空
気圧シンリダー１０５１を含む。

円弧状積み重ね部材１０５４と対向して回転割り出し台
１　００６から一対のヨーク積み重ね案内ピン１０５７
が上向きに突出し、個々のラミネーション８２７が調節
自在な位置ぎめ部材１０５４とこの積み重ね案内ピン１
０５７との間で回転割り出し台１００６上に積み重ねら
れる。こうして所定枚数のラミネーション８２７が回転
割り出し台１００６上にゆるく積み重ねられ、割り出し
積み重ねプレート１０３９から引っ込められると、ラミ
ネーション位置ぎめ手段１０４８の空気圧シリンダー１
０５１が伸びてヨーク・ラミネーション８２７を調節自
在な位置ぎめ部材１０４８と案内ピン１０５７との間に
着座させる。

所要枚数のラミネーション８２７が回転割り出し台１０
０６上に積み重ねられると、割り出し台１００６が割り
出されてヨーク・ラミネーション１　１　２ ８２７のゆるい積重体１０４５を複式ピン挿入部１０１
２に位置ぎめする（第５４図）。ヨーク積重体１０４５
を固定するためのピンはヨーク・ラミネーション８２７
の孔９１に挿入される中空管状部材１０６０である。複
数の管状部材１０６０を保持するピン・マガジン１０６
３が一対のピン１０６０を一対の回転ドラム１０６６内
に配置することにより、ゆるいラミネーション積重体１
０４５に挿入するため管状部材１０６０を位置ぎめする
。回転ドラム１０６６は１８０゜の間隔を保つスロット
１０６９を有し、一対のピン１０６０が放出される間に
他の一対のピンが反対端のスロット１０６９に装入され
るようにする。

ピン１０６０を内蔵している回転ドラム１０６６を回転
アクチュエータ−１０７０が１８０゜回転させ、空気圧
シリンダー１０７２が作動して水平に配置されているピ
ン１０６０を第２回転ドラム１０７５に押入する。次い
て第２回転アクチュエータ−１０７６がこの第２回転ド
ラム１０７５を９０’回転させて管状部材１０６０を垂
直な向きにする。次いで第２空気圧シリンダー１０７８
が作動してラミネーション８２７のゆるい積重体１０４
５に管状ピン１０６０を挿入する。管状ピン１０６０は
仕上がりヨーク・パック１００３に孔９１がそのまま残
り、仕上がりヨーク・パック１　００３を組み立てて規
格長さヨーク集合休９４を形成した時、冷媒を通すため
の規格長さの通路となるように利用しなければならない
。ラミネーション積重体１０４５にピン１０６０が挿入
されたら、駆動機構１０７９が回転割り出し台１　００
６を作動させ、管状ピン１　０６０を挿入されているゆ
るい積重体１０４５をフレア・ヘット形成部１０１５に
配置する。

第５６−５７図に示すヘッド形成部１０１５において、
管状ピン１０６０の各端部またはヘッド１０第１が上方
１０８２及び下方１０８３フレア・ヘッド形成ユニット
によってフレア状に機械加工（リベット止め）され、ラ
ミネーション積重体１０４５よりもやや大きいピン１０
６０の端部１０第１が機械的に変形し、ラミネーション
積重体１０４５の両端間にピンが固定される。この加工
によってピン１０６０の端部１０第１はラミネーション
積重体１０４５と同一平面に位置するようになる。第５
８−５９図を参照されたい。

フレア状に形成する前にスライド・ユニット１０８４に
よってラミネーション積重体１０４５を所要の高さに圧
縮する。従って、ラミネーション８２７を保持するよう
にヘッド１０第１を成形すればラミネーション第１７の
積重体１０４５がゆるむことがない。典型的なラミネー
ション積重体１０４５の高さは約１　５．２４ｃｍ　（
６インチ）である。　ピン端部１０第１を形成またはピ
ーニングすることで完成したヨーク・バツク１００３が
得られる。次いで回転割り出し台１００６が割り出され
て完成したヨーク・パツク１００３をヨーク・パック搬
出部１０１８に配置する（第６０−６１図）。二重グリ
ツバ−１０８７を有するマルチ・アクチュエータ−１０
８５によって回転割り出し台１００６からヨーク・パッ
ク１００３が取り出される。好まし１　１　５ くはヨーク・パック１　００３の上に一対の空気圧式平
行グリッパ−１０８７を位置ぎめし、これを作動させて
ヨーク・パック１　００３を把持する。

この時点ではヨーク積重体位置ぎめ手段１０４８が引っ
込められている。次いでマルチ・アクチュエータ−１０
８５を作動させて回転割り出し台１００６からヨーク・
パック１００３を持ち上げ、１８０″回転させてヨーク
・パック１００３を搬出コンベア１０９０に載置する。

これと同時にマルチ・アクチュエータ−１０８５の反対
端に設けてある二重グリッパー１０８７が回転割り出し
台１００６から第２のヨーク・パックを取り出すことが
できる。

個々のヨーク・パック１００３が組み立てられたら、こ
れらを組み合わせて規格長さヨーク半体８２４とするこ
とができる。それぞれのヨーク・パック１　００３の長
さは約１　５．２４ｃｍ　（６インチ）、ヨーク半体の
長さは約１７ｍ（５５フィート）が普通であるから、規
格長さヨーク半体８２４を構成するには約１１０個のヨ
ーク・１　１　６ バック１００３が使用される。カラー・パック組み立て
機６００の場合と同様に、組み立ての各段階でヨーク・
パック１００３を検査することができる。次いで、詳し
くは後述するように、個々のヨーク・パック１　００３
がカラー付き超電導コイルに組み込まれる。カラー・パ
ツク４１５と同様に、ヨーク・パック１００３を超電導
コイルに積み重ねることによって規格長さヨーク半体８
２４を形成することができる。ヨーク半体は低温集合体
６４の構成に利用されるものであり、低温集合休６４は
全長に亘って溶接される集合体であるから、規格長さの
ヨーク半体８２４を形成するにはヨーク・パック１　０
０３を積み重ねるだけでよく、個々のヨーク・パツク１
００３をさらに固定して細長いヨーク半体とする必要は
ない。

本発明のヨーク積み重ね装置８００，１０００のいずれ
か一方または双方の実施例を利用すれば、粒子加速器の
超電導双極マグネット６１用として寸法精度の高いヨー
ク集合体９４が得られる。いずれの実施例を利用しても
冷媒孔９１を有する寸法精度の高いヨーク集合体９４を
量産規模で経済的に生産することができる。装置８００
、１０００はいずれも好ましくはプログラマブル・コン
トローラーの制御下に運転されるから、所要寸法の個別
ヨーク・パック１００３及び規格長さヨーク半体８２４
が得られる。個々の磁石鋼ヨーク・ラミネーション８２
７の高さ及び重量は既知であるから、規定の高さ及び重
量のヨーク・パック１００３及び規格長さヨーク半体８
２４を、粒子加速器用超電導マグネット６１の製造コス
ト軽減に寄与するように生産することができる。

低温集合体組み立て部 超電導双極マグネット６１の組み立て工程における次の
ステップは本質的には粒子加速器用のマグネット６１そ
のものである低温集合体６４を組み立てるステップであ
る。“゜低温集合体″という呼称はマグネット６１を最
適超電導状態に維持するため約４　．　３　Ｋ　（Ｋｅ
ｌｖｉｎ）の低温に維持しなければならない最も冷たい
マグネット部分に相当するからである。超電導マグネッ
ト製造における他のステップと同様に、低温集合体の組
み立てには慎重な取り扱いと高精度の作業が要求される
。

第６２−６３図は超電導マグネット６１の製造に必要な
自動低温集合体組み立て部１１００を示す。低温集合体
組み立て部１１００は下方受け台支持手段１１０３、上
方受け台固定クランプ１１０６、線形移動レール・シス
テム１１０９、レーザー整列ユニット１１１２、及びコ
ンパクト溶接ユニット１１１５から成る。低温集合体組
み立て部１１００はこのほかに、低温集合体６４の各部
を整列させ、溶接する前に予備的に組み立てる部分組み
立て作業域１１１８をも含む。低温集合体組み立て部１
１００の主要部分は溶接の前、及び溶接中に低温集合体
６４の各部を長手軸に沿って整列させることにより、超
電導双極マグネット６１の全長に沿ってＳＳＣに必要な
均一な磁場が得られるように低温集合休６４を正確な寸
法仕様通りに組み立てる低温集合体整列／溶接機１１２
１である。さらに、この整列／溶接機１１２１との間で
各構成部分及び予備的に組み１　１　９ 立てられた低温集合体６４を搬送する（図示しない）オ
ーバヘッド搬送装置をも設ける。

超電導材料から成る一対の内側及び外側コイル６７を巻
き、プレス加工し、硬化させた後、帯電粒子が通るボア
・チューブ７３の周りに前記コイルを配置する。コイル
６７及びボア・チューブ７３をカラー集合体体７０内に
保持して、均一な磁場が発生するように正確な形状でコ
イル６７をボア・チューブ７３の周りに固定する。次い
で低温集合体組み立て部１１００において、あらかじめ
組み立てられたヨーク・パック１００３または完全な長
さのヨーク半体８２４及び細長い殻集合半体１１２４、
１１２７とカラー付きコイル４２７を組み立て、次いで
これらを溶接して低温集合体６４を形成する。

粒子加速器用超電導双極マグネット６１の低温集合体６
４の組み立ては以下に述べるステップに従って行なわれ
る。

組み立て域１１１８において、下方殻半体１１２４がオ
ーバヘッド・リフト装置によって１２０ 低温集合体組み立て部１１００の下方受け台１１０３内
に配置される。それぞれの殻半体１１２４、１１２７は
長さが約１７ｍ（５５．５フィート）の細長い弧状部材
である。下方殻半体１１２４が配置されると、下方ヨー
ク集合体が殻半体１１２４に組み込まれる。上述したよ
うに、ヨーク集合体は長さが約１　５．２４ｃｍ　（６
インチ）のヨーク・パック１　００３を殻半体１１２４
内で組み立てることによって形成することができる。あ
るいは個々のヨーク・ラミネーション８２７から成る細
長い単一のヨーク集合半体８２４として形成することも
できる。いずれの場合にも、殻半体１１２４内に配置し
た後、公知の態様で下方殻半体１１２４内に長手方向に
ヨーク集合体９４を一時的に位置固定する。下方殻半体
１１２４及びヨーク集合体９４が配置されたら、カラー
付きコイル部分集合体４２７が下方Ｕ字形ヨーク集合体
内へ降下する。好ましくはこれら３つの構成部分を、コ
イル・カラー付けプレス４００に関して上述したような
ストロングバック・オーバヘッド・リフト装置によって
低温集合体組み立て部１１００内に配置される。

下方ヨーク半体８２４及び殻半体１１２４内にカラー付
きコイル部分集合体４２７が据え付けられると、下方殻
半体１１２４の両縁に形成されている下方ヨーク半体切
欠き１１３３内へ支持／整列部材１１３０が降下する。

第６８図に示すように、整列部材１１３０はほぼ丁字形
であり、第１ヨーク集合体９４の両側に挿入され、各”
　Ｔ　”字の横棒部分１１３６が第１ヨーク集合半体９
４と第１殻半体１１２４の間に来て、各゜“Ｔ　”字の
基部１１３９が半径方向に外方へ向くように９０’回転
させられる。整列部材１１３０の基部１１３９には低温
集合体６４の外面と係合し、詳しくは後述するように予
備組み立ての際の整列機構として利用される溝１１４２
が形成されている。整列部材１１３０が配置されたら、
第２Ｕ字形ヨーク集合半体９４がカラー付きコイル部分
集合体４２７に位置ぎめされ、下方ヨーク集合半体に対
して長子方向に整列させられる。

次いで下方ヨーク集合半体がロックを解かれ、予備集合
体の各端において端部カラ−４１５の周りに第２仮ヨー
ク・バンド・ロックが配置される。最後に、第６８図に
示すように殻半体両縁端１１４５が整列部材１１３０の
上半分または横棒部材１１３６と係合するように上方ヨ
ーク集合半体の上に上方殻半体１１２７が配置される。

殻半体１１２４、１１２７はステンレススチールの一体
的圧延素材から形成するのが好ましい。

次いで、殻体の延長部分となるリング１１４８をヨーク
半体１１２４、１１２７にかぶせ、長手方向にずらして
殻半体の端部と係合させる。

次いて予備組み立てされた低温集合体６４がオーバヘッ
ド・リフト装置によって組み立て域１１１８から取り外
され、整列／溶接機１１２１へ転送される。

第６４−６５図に示すように、この時点で低温予備集合
体を整列させ、溶接するだけで超電導マグネット６１用
低温集合体６４となる。

低温予備集合体が整列／溶接機１１２１の下方１　２　
３ 受け台１１５１に配置され、所定の長手方向場所に位置
ぎめされる。上方受け台保持クランプ・ビーム１１０６
が低温予備集合体の上方殻半体１１２７に配置され、下
方受け台支持手段１１０３から支持されているスウイン
グ・クランプ１１５４と整列させられる。低温予備集合
体に沿って長手方向にクランプ・ビーム１１０６を自動
的に且つ正確に間隔制御する整列バー１１５７が保持ク
ランプ１１０６に据え付けられる。次いで低温集合体６
４のクランピングが開始される。

低温予備集合体をクランプするシーケンスは上方殻半体
１１２７を整列／溶接機１１２１内にしっかりクランプ
するように（図示しない）プログラマブル・コントロー
ラーの制御下に行なわれることが好ましい。低温予備集
合体クランプ・サイクルはオペレーターによって始動さ
せられ、これによって自動シーケンスが始まる。低温予
備集合体の両側の下方受け台支持千段１１０３に取り付
けた非回転シリンダー１１６０がいっぱいに上昇する。

非回転シリンダー・ロツド１１６３１　２　４ に取り付けてあるスウイング・クランプ１１５４が９０
゜旋回し、降下して保持クランプ・ビーム１１０６の端
部と係合する（第６４図）。各スウィング・クランプ１
１５４はクランプに必要な１０．７ＫＮ　（２４００ボ
ンド）の力を提供できることが好ましい。

（以　　下　　余　　白） 低温予備集合体が完全にクランプされたら、次にその整
列が行なわれる。このシーケンスも自動コントローラー
の制御下に行なわれる。従って、オペレーターは整列サ
イクルを始動させるだけである。下方受け台支持手段１
１０３の両側に取り付けたレーザー整列装置１１１２が
整列部材溝１１４２によって長手方向に低温予備集合体
を整列させる。整列ユニット１１１２はどちらも下方受
け台支持部材１１０３に設けた線形移動案内レール・シ
ステム１１０９に沿って移動する整列ターゲット１１６
６を含む。レーザー・ターゲット１１６６は下方受け台
支持部材１１ｏ３に設けたラック１１７５と協働する平
面車１１７２を下端に有するギア・モーター１１６９に
よって下方受け台支持部材１１ｏ３に沿って駆動される
。

レーザー整列ターゲット１１６６は第６６図に示すよう
に下方受け台支持部材１１ｏ３上の初期位置１１７８に
配置される。下方受け台支持部月１１０３の両側に（図
示しない）レーザーが取り付けられ、低温予備集合体の
長手方向に発射される。低温集合体６４が正しい整列状
態で組み立てられるように正確に位置ぎめされたレーザ
ー・ビームが低温予備集合体に沿って長手方向に照射さ
れる。レーザー整列ターゲット１１６６は低温集合体が
正しい整列状態ならレーザー・ビームがターゲット１１
６６に衝突するように低温集合体６４の両側に配置され
る。レーザー整列ターゲット１１６６は低温予備集合体
の両側に設けた支持／整列部材溝１１４２と咬合するト
ラッキング・ホイールを含む。

移動する枢動自在なレーザー・ターゲット１１６６は低
温予備集合体の下側に設けた適当な電気機械的アクチュ
エータ−１１第１をマイクロプロセッサーを介して作動
させる。レーザー整列ターゲット１１６６は既知の制御
された態様で線形移動案内システム１１０９に沿って移
動するから、ターゲット１１６６の長手方向位置は常に
マイクロプロセッサーによって把握されている。

従って、この長手方向位置が低温予備集合体との整列か
ら外れると、レーザー整列ターゲット１　２　７ １１６６が低温予備集合体に沿って移動する過程で修正
される。電気機械的アクチュエータ−１１第１が下方受
け台１１５１を、従って、クランプされた低温予備集合
体を修正回転させて規定の中心平面精度を達成し、低温
予備集合体の両側の整列溝１１４２がほぼ平行となるよ
うにする。低温集合体６４は超電導双極マグネット６１
における完全封入システムとなるから、低温集合体６４
が粒子加速器に必要な寸法特性通りに固定されるには上
記の精度が要求される。

レーザー整列ターゲット１１６６が下方受け台支持部材
１１０３に沿って移動する過程で、レーザー整列ユニッ
ト１１１２が前記長手方向位置に達するまでにスウィン
グ・クランプ１１５４を含む非回転シリンダー１１６０
を作動させ、取り外さねばならない。低温予備集合体の
全長に沿って整列ユニット１１１２が移動するのに伴な
い。

移動する整列ユニット１１１２の位置を感知する（図示
しない）りくット・スイッチまたはその他の近接スイッ
チがクランプ機械１１０６を作動１　２　８ させる。レーザー整列ターゲット１１６６がリミット・
スイッチに接近してこれを作動させると、特定の非回転
シリンダー１１６０の動作がクランプ位置から反転する
。非回転シリンダー１１６０が完全に上昇し、スウィン
グ・クランプ１１５４がクランプ解除位置へ９０”旋回
し、非回転シリンダー１１６０が引っ込み、レーザー整
列ユニット１１１２が自由に通過できるようになる。整
列ユニット１１１２がリミット・スイッチまたは近接ス
イッチを通過すると低温予備集合体６４が再びクランプ
される。

整列シーケンスが完了すると、低温予備集合体６４の溶
接に備えて整列ユニット１１１２が初期位置１１７８に
戻される。このステップは第６９図に示すような任意の
整列手段１１８４によってターゲット１１６６を後退さ
せて支持手段の溝１１４２との咬合を解くことによって
はかどらせることができる。即ち、このようにすれば整
列ユニット１１１２を初期位置１１７８に戻す過程でク
ランプ１１０６を引っ込める必要がない。

この構成では、レーザー整列ユニット１１１２かクラン
プ・シリンダー１１６０に接近するに従ってターゲット
１１６６が低温予備集合体６４から引き戻されるように
位置ぎめ台１１８７上にレーザー整列ターゲット１１６
６を可動的に設けることによって、低温予備集合体６４
のクランプを解く必要をなくする。従って、このまま低
温予備集合体６４を長手方向に溶接することができる。

低温予備集合体６４の整列がだたしく行なわれたら、オ
ペレーターはこれもプログラマブル・コントローラーの
制御下に行なわれる長手方向溶接サイクルを始動させる
。レーザー整列ユニット１１１２と同様に下方受け台支
持手段１１０３の両側に設けた２つの動力搬送式溶接ユ
ニット１１１５に４つの小型タングステン不活性ガス（
ＴＩＧ）溶接トーチ１１９０及びワイヤー送り機構１１
９３が取り付けられている。それぞれのトーチ１１９０
は上方殻半体１１２７と整列キー１１３０の間、及び下
方殻半体１１２４と整列片１１３０の間で長手方向シー
ム１１９６を溶接するように向けられている（第６８図
）。下方受け台支持手段１１０３の長手方向に延設され
た案内レール・システム１１０９にも溶接トーチ・ユニ
ット１１１５が設けられる。ユニット１１１５は下方受
け台支持千段１１０３に設けたレーザー整列ユニット１
１１２と同じラツク１１７５と咬合する平歯車１２０２
を含むギア・モーター１１９９によって駆動される。溶
接ユニット１１１５及びレーザー整列ユニット１１１２
は所定の速度で低温予備集合休６４の長手軸に沿って駆
動される。整列片溝１１４２と咬合しているレーザー整
列ターゲット１１６６が溶接トーチ１１９０の手前所定
の距離に来ると４木のシーム１１９６において同時に溶
接が行なわれ、溶接サイクル中整列が維持される。低温
予備集合休６４に整列ずれがあればレーザー整列装置１
１１２がこれを検知し、溶接トーチ１１９０の手前で低
温予備集合体６４の再整列がリアル・タイムで行なわれ
る。整列機構１１１２及び溶接機構１１１５が低温予備
集合体６４の全長に沿つ１　３　１ て移動するのに伴ない、上記整列シーケンスに関連して
説明したのと同じリミット・スイッチまたは近接スイッ
チがクランプ機構を引っ込ませる（第６５図）。長手方
向溶接が完了したら、整列ユニット１１１２及び溶接ト
ーチ搬送ユニ・ント１１１５が初期位置１１７８へ戻さ
れる。

レーザー・ターゲット１１６６及びトーチ１１９０を共
に引っ込めることによってこの動作を行なえば、クラン
プを解く手間が省ける。４つの溶接を同時に行なうこと
によってシーム１１９６の位置を正確に維持して規定の
密封溶接継ぎ目１１９６が得られる。マグネット６１を
超電導性を得るに最適の温度に維持するため低温集合体
６４中に冷媒を流動させることになるから、継ぎ目は密
封状態でなければならない。同時溶接方式の他の効用と
して、上方１１２４及び下方１１２７殻半体または整列
片１１３０にほとんど応力が加わらない。

長手方向溶接が完了したら、殻半体１１２４、１１２７
の端部に対する延長リング１１４８及び１　３　２ ボンネット１２０５の溶接を開始できる。第６６６７図
に示すように、殻体延長リング１１４８は殻体１１２４
、１１２７に対して移動させ、その上下半体を長手方向
に溶接固定する。次いでヨーク集合体９４の端部に手作
業でボンネット１２０５をかぶせ、延長リング１１４８
と係合させ、クランプする。整列／溶接機１１２１はガ
ース溶接用のパイプ溶接副次システム１２０８をも含み
、初期位置１１７８から配置される（第６６図）。次い
で溶接トーチ１２０８を殻体／延長リング・ガース継ぎ
目１２１１まで移動させる。

自勤ガース溶接が行なわれ、好ましくは両端同時に延長
リング１１４８が殻体１１２４、１１２７に溶接される
。殻体と延長リング１１４８との溶接が完了したら、溶
接トーチ１２０８を延長リング／ボンネット継ぎ目１２
１４まで移動させる。

再ヒ自動ガース溶接サイクルが開始され、ここでも好ま
しくは両端同時にボンネット１２０５が延長リング１１
４８に溶接される。溶接が完了したら、溶接トーチ１２
０８が再び初期位置に戻る。

低温集合体６４が最終的に組み立てられて溶接済みの強
固な構造となったところでオペレーターがすべてのクラ
ンプ１１０６を解いて下方受け台支持手段１１０３から
低温集合体６４を解放する。

オーバヘッド・リフト装置が移動して完成した低温集合
体６４を整列／溶接機１１２１から次の加工部へ転送す
る。実質的には超電導双極マグネット６１そのものであ
る低温集合体６４が完成し、あとは粒子加速器に組み込
まれるだけの状態にある。

整列ユニット１１１２及び溶接ユニット１１１５に必要
な電力、溶接材料及び長手方向駆動は高架フェストーン
・レール・システム１２１７によって供給され、ユニッ
ト１１１２、１１１５が低温集合体６４に沿って長手方
向に移動する際にケーブル１２２０がこれらのユニット
１１１２、１１１５に給電する。整列ユニット１１１２
及び溶接ユニット１１１５が長手方向に並進すると、■
ビーム１２２３を介して頭上に掛架されているフェスト
ーン・ケーブル１２２０も一緒に移動する。

第７０図には下方受け台１１５１の初期整列装置１２２
６を示した。正しく整列した状態の低温集合体６４とほ
ぼ同じ寸法を有する低温集合体マスター・ゲージ１２２
９を下方受け台１１５１内に配置し、レーザー整列ユニ
ット１１１２をその全長に沿って移動させる。このよう
にすれば、レーザー整列ユニット１１１２に対して下方
受け台１１５１の整列が校正され、実際の低温集合体６
４を配置した時に上述のように正しく整列させることが
できる。

超電導マグネット６１用の低温集合体組み立て部１１０
０では上述したように超電導低温集合体６４の能率的且
つ高精度の組み立てを容易にするため材料の取り扱い、
位置ぎめ、整列／調節、溶接及び組み立て装置を特別な
構成で配置してある。一連の加工部を低温集合体組み立
て作業セルに統合したから量産条件に適した速度でマグ
ネットを製造できる。動作はすべて実証済みの技術を利
用してプログラマプル・コントローラーの１　３　５ 制御下に行なわれるから、通常のオペレーター技能さえ
あれば充分である。長手方向溶接箇所が正確に位置ぎめ
され、これが同時に溶接されるから、完成状態の低温集
合体６４が容易に得られる。

整列片１１３０は超電導マグネットの中心平面がこれに
組み込まれる超電導コイル６７に対して所定位置を占め
るように保証する。従って、粒子加速器内に組み込まれ
るボア・チューブ７３内に均一な磁場が得られる。プロ
グラムされているシーケンスに従って予備整列及びリア
ルタイム整列を行なうことにより、溶接に移る前に規定
の中心平面整列を確保することができる。溶接パス・シ
ーケンスに先立つクランプ及びクランプ解除がすべてプ
ログラマブル・コントローラーによって自動的にモニタ
ーされ、維持される。溶接シーム１１９６が自動的に位
置ぎめされるから、超電導マグネットに必要な規定の密
封溶接継ぎ目が確保される。

双極マグネットの最終組み立て部 双極マグネットの最終的集合体６１（第１図）１　３　
６ は第７１−７３図に示す本発明のマグネット最終組み立
て部１３００により、以下に述べるステップに従って組
み立てるのが好ましい。最終組み立て部１３００は主要
構成要素として一対の予備組み立て部１３０３、シーム
・トラック溶接部１３０６、及び容器７６の支持台１３
１０を有する支持部１３０９を含む。低温集合体６４の
周りニ熱シールド８２、８５を組み立て、シーム・トラ
ック溶接部１３０６によって溶接する予備組み立て部１
３０３を１５箇所設けることが好ましい。また、３つの
予備組み立て部１３０３に１つずつ合計５つの容器支持
部１３０９を設ける。双極マグネット６１の組み立ては
以下に述べるステップに従って行なうのが好ましい。

シーム・トラック溶接部１３０６と圧力容器支持部１３
０９の中間点で初期組み立てステップが行なわれる。溶
接部１３０６と容器支持部１３０９の間の予備組み立て
部１３０３において基礎１３１６上に摺動自在に設けた
機械床１３１５の１つにトウ・プレートまたは位置ぎめ
プレート１３１２を配置し、これにリエントラント・ポ
スト７９及びスライド受け台１３１ｏを据え付ける。好
ましくは５本のりエントラント・ボスト７９を設け、ボ
ルト止めなどによってトウ・プレート１３１２に固定す
る。リエントラント・ボスト７９（第７６図）には断熱
処理を施してあり、熱伝達を極力制御しながら真空容器
７６内に低温集合体６４を支持する。スライド受け台１
３１０は低温集合体の支持手段として作用し、リエント
ラント・ボスト７９は必要に応じて低７品集合体６４が
直線的に膨張、収縮することを可能にする。オペレータ
ーによってリエントラント・ボス、ト７９が固定される
と、トウ・プレート１３１２が機械床１３１５上に位置
ぎめされ、機械床１３１５に固定されている一連の案内
ブロック１３１８の間に来る。案内ブロック１３１８は
溶接に先立って集合体を溶接部１３ｏ６と整列させるの
に寄与する。リエントラント・ボスト７９がトウ・プレ
ート１３１２に配置されたら、好ましくは（図示しない
）オーバヘッド・ブリッジ・クレーンによって前もって
組み立てられた低温集合体６４がリエントラント・ボス
ト７９まで下ろされる。

低温集合体６４がリエントラント・ポスト７９上に配置
されると、冷媒戻り管位置ぎ′めクランプ１３２１とス
ウィング・クランプによって低温集合体６４の周りに一
時的に固定する。戻り管クランプ１３２１は（図示しな
い）位置ぎめロッドを含み、詳しくは後述するように、
冷媒戻り管１３２４、１３２７を集合体６４内に位置ぎ
めするのに利用される。戻り管位置ぎめクランプ１３２
１を正しく整列させたら仮クランプを取り外し、戻り管
１３２４、１３２７を据え付ける。

次いでアンカー・ボスト１３３ｏを予備組み立てし、５
本のりエントラント・ボスト７９に連結する。

戻り管１３２４、１３２７を整列させるのに利用される
一連の仮スウィング・クランプを再び作動させる。端部
クランプによって２０Ｋシールド集合体８２の一部であ
る冷媒管９７を整列させ、１　３　９ 中間部クランプによってその外径をその長手方向に沿っ
て支持し、且つ整列させる。第７７図に示すように、２
０Ｋシールド集合体８２は３つの構成部分、即ち、２０
Ｋ側方シールド部分集合体１３３３、底部シールド部分
集合体１３３６、及び頂部シールド部分集合体１３３９
から成ることが好ましい。側方シールド部分集合体１３
３３は冷媒管９７を含み、ヘリウムがこの冷媒管９７を
通って送給される。側方シールド１３３３及び底部シー
ルド１３３６部分集合体を整列させて一体的に溶接し、
次いで側方シールド部分集合体１３３３を既に取り付け
られているヘリウム戻り管１３２４に例えばスポット溶
接によって溶接する。次にヘリウム管部分集合体１３３
３を低温集合体のりエントラント・ボスト７９と整列さ
せ、これと溶接する。底部シールド部分集合休１３３６
についても同様である。シールド集合体８２、８５は低
温集合体６４と同じく約１７ｍ（５５フィート）の長さ
を有し、リエントラント・ボスト７９に固定されるよう
に構成されている１４０ ことが好ましい。第７６図に詳細に示したりエントラン
ト・ポスト７９は２０Ｋシールド集合体８２が嵌入され
るブラケット１３４ｏを含む。

リエントラント・ボスト７９だけでなくスライド受け台
１３１０も配置される５つの領域において、２０Ｋシー
ルド底部集合体１３３６はこの保持ブラケット１３４０
に嵌人される（図示しない）スカローブ部分を含む。こ
のように２０Ｋ底部１３３６及び側方１３３３シールド
部分集合体が配置されると頂部シールド部分集合体１３
３９がこれらと整列する。頂部シールド１３３９が配置
されたら、機械床１３１５が既に位置ぎめされているシ
ーム・トラック溶接部１３ｏ６を通過するように前方へ
割り出され、頂部シールド１３３９の両側が同時に底部
１３３６及び側方１３３３部分集合体に溶接される。こ
れは部分集合体を割り出してシーム・トラック溶接部１
３０６を通過させることによって達成される（第７４−
７５図）。割り出しは案内レ〜ル１３４１の機械床１３
１５をギア・モーター１３４２によって駆動して並進さ
せることによって達成される。部分集合体がシーム・ト
ラック溶接部１３０６を完全に通過すると（即ち、第７
１図中右方または下方へ移動すると）２０Ｋシールド集
合休８２が低温集合体６４の周りに完全に溶接される。

シーム・トラック溶接部１３０６はシーム・トラック・
サーボ駆動１３４３溶接部である。シーム・トラック溶
接機センサー・ヘッド１３４４はセンサー・ヘッド１３
４４を多重位置に調定するピッチ・ロテータ−１３４５
を含む（ｘ−ｙ）　トランスポーターに取り付けられて
いる。従って、２０Ｋシールド集合体８２を完全に溶接
できる。

各溶接部１３０６はレール１３４７に沿って摺動するオ
ーバヘッド・フエストーン・ケーブル・システム１３４
６によって連携の組み立て部１３０３の上方に位置ぎめ
することかできる。

次の作業は断熱シート８８を裁断して２０Ｋシールド８
２の全長に亘ってその周りに取り付ける作業であり、次
いで、８０Ｋシールド集合体８５を取り付けることにな
る。

２０Ｋシールド集合体８２の場合と同様に、一連のスウ
ィング・クランプを作動させることによって第２の戻り
管１３２７を低温集合体６４と整列させる。この第２戻
り管１３２７は８０Ｋシールド集合体８５中に流動させ
るための液体窒素を還流させる戻り管であることが好ま
しい。

次いで一体的な冷媒管１００を有する８０Ｋ側方シール
ド部分集合体１３４８（第７８図）を低温集合体リエン
トラント・ボスト７９と整列させ、これと組み立てる。

８０Ｋ底部シールド部分集合体１３５１を配置し、低温
リエントラント・ボスト７９に固定し、側方シールド部
分集合体１３４８に溶接する，８０Ｋ底部シールド部分
集合体１３５１はシールド８５を低温集合体リエントラ
ント・ボスト７９に固定するためのスカロープ部分をも
含み、リエントラント・ポスト７９は８０Ｋシールド集
合体ブラケット１３５４をも含む。次いで底部シールド
部分集合体１３５１を第２戻り管１３２７に溶接する。

ここで８０Ｋ１　４　３ 頂部シールド部分集合体１３５７を側方１３４８及び底
部ｌ３５１シールド部分集合体と整列させる。８０Ｋ頂
部シールド部分集合休１３５７が配ｆｆｉｌれたら、ｍ
械床１３１５を後方へ割り出して既に位置ぎめされてぃ
るシーム・トラック溶接部１３５７を通過させ、２０Ｋ
集合体８２を溶接したのと同様の方法で８０Ｋ頂部シー
ルド部分集合体１３５７の両側を同時に溶接する。部分
集合体がシーム・トラック溶接部１３０６を通って再び
溶接部１３０６と圧力容器支持郎１３ｏ９の中間にある
予備組み立て部１３ｏ３に戻ったら、８０Ｋシールド８
５の全長に亘って手作業で単数または複数の断熱シート
を巻きつける。このあと、好ましくは真空容器７６への
挿入中に保護するため、例えばマイラーのような保護シ
ート１３５８で予備集合体全体を包む。

次いで、予備集合体を装入するための位置に真空容器７
６を配置する。その場合、埋設軌道１３６６内を走行す
る２台の端部台車１３６３を有する二重ヘリカル・モー
ター１３５９で駆動１　４　４ されるブリッジ・ガーダー１３６０を介して真空容器７
６を割り出すのが好ましい（第７２−７３図）。電力は
集電トロリー及び牽引アームを含む埋設多芯バー・シス
テム１３６９によって供給するのが好ましい。真空容器
７６を所期の予備組み立て部１３０３に配置したら、低
温集合体トウ・プレート１３１２に牽引索ｌ３７２を取
り付け、牽引索１３７２の他端に取り付けたケーブル・
リール・ウインチ１３７５を作動させて、側方シールド
８２、８５を含む低温予備集合体を真空容器７６内に引
き込む。完全に真空容器７６に挿入したら、低温集合体
リエントラント・ポスト７９を固定する。底部シール・
プレート１３７８を取り付け具下側からりエントラント
・ボスト７９の底板１３８０に溶接する。次いで、（図
示しない）低温集合体端部固定手段を両端に据え付ける
。次いで完成した双極マグネット集合体６１をオーバヘ
ッド・クレーンによってブリッジ・ガーター１３６０か
ら取り外し、ブリッジ・ガーダー１３６０を次の装荷位
置へ割り出す。以上のステップを繰り返し、ＳＳＣのよ
うな粒子加速器のためのマグネット集合体６１を寸法仕
様に従って組み立てる。

第７９−８０図に示すようなシーケンスに従って低温集
合体６４を装入することもてきる。予備組み立て部１３
０３に隣接して機械床１３１５の一方の側に（シーム・
トラック溶接部１３０６の前方に）一連の低温集合体挿
入部１３第１を好ましくは機械床１３１５ごとに４箇所
ずつ長手方向に見てリエントラント・ポスト７９間に配
設する。装入台１３８４を好ましくはギア・モーター１
３８７及び２基の小ねじアクチュエータ−１３９０によ
って機械床１３１５から上方へ割り出す。装入台１３８
４が所定の高さに達したら、位置ぎめシリンダー１３９
３を作動させて装入台１３８４を上昇させ、機械床１３
１５の上方に位置させる。次いで、機械床１３１５に着
座するまで装入台１３８４を降下させる。好ましくは、
既に装入位置にあるトウ・プレート１３１２と接触しな
いように装入台１３８４にスロットを形成する。次いで
、低温集合体支持シリンダー１３９６を装入位置まで伸
長させる。なお、シリンダー１３９６は旋回防止バー１
３９９を装備したサドルを含む。オーバヘッド・ブリッ
ジ・クレーンによって低温集合体６４を既に伸長状態に
ある支持サドル１３９９上に降下させ、次いで支持シリ
ンダー１３９６を引っ込めて低温集合体６４をリエトラ
ント・ポスト７９上に下ろす。こうして低温集合体６４
をリエトラント・ボスト７９に着座させたら、スライド
受け台集合体１３１０　（第１図）によって低温集合体
６４を固定し、支持シリンダー１３９６を閉位置まで引
っ込める。次いで装入台１３８４を上昇させてトウ・プ
レート１３１２から遠ざけ、位置ぎめシリンダー１３９
３によって後退させる。この時点で上記２０Ｋシールド
集合体８２の据え付けを行なうことができる。

マグネット最終組み立て部１３００の作用を第８３図に
要約して示した。それぞれの真空容器支持部１３０９は
３つの予備組み立て部１３０３において、予備組み立て
のそれぞれ異なる工程を１　４　７ 進めることができる。例えば、低温集合体６４の周りに
２０Ｋシールド集合体８２を組み立てながら、８０Ｋシ
ールド集合体８５の溶接と組み立てを、さらには牽引索
１３７２による真空容器７６への予備集合体装入を行な
うことができる。このように個々の予備組み立てステッ
プを同時に行なうことで最終組み立て部１３ｏＯの能率
的な利用が可能になり、双極マグネット集合体６１を能
率的且つ経済的に組み立てることができる。

組み立てシーケンスにおけるすべてのステップがプログ
ラマブル・コントローラーの制御下に行なわれるから、
各種の構成要素が正しく位置ぎめされる。溶接機などの
ような装置が任意の加工部へ横移動できるようにしたか
ら、これらの装置を最適条件で利゛用できる。取り扱い
及び搬送設備を機械化することでシステム全体を通して
作業が容易になる。モジュール方式の設計により、生産
設備が段階化され、３つの組み立て部１３０３がそれぞ
れ独立に機能し、製造、据え付け、運転、メンテナンス
を容易にするモジュールとして設計１　４　８ されている。装置または製品がモジュール間を自由に移
動できるから、双極マグネット集合体６１の最終組み立
て段階で何か問題が発生しても対応し易い。従って、例
えばＳＳＣプログラムとして計画されているような典型
的な粒子加速器プログラムに対応してマグネット集合体
６１を量産規模で製造することができる。

超電導材１０３から成るコイル６７巻きから最終組み立
て部１３００における作業までの粒子加速器（ＳＳＣ）
用超電導双極マグネット６１の組み立て作業に関する綜
合的な製造フローチャートを第８４図に示した。図示の
ように、種々の構成部分から低温集合体６４を組み立て
るまでのステップの多くは並行的に行なうことができる
。

これらのステップとしては、例えば、コイル巻き１１２
、コイル６７（内側及び外側コイル）の硬化／ブレス３
００１カラー・パック４１５の組み立て、ヨーク集合体
９４の組み立て（規格長さヨーク半体８２４または個別
ヨーク・パック１００３）などが挙げられる。これらの
構成部分が得られたら、一組のコイル６７をボア・チュ
ーブ７３の周りにカラー付け及びプレスする作業４００
を行なうことができる。カラー付きコイル４２７の組み
立てに続いて、丁字形整列キー１１３０と共に、殻半体
１１２４、１１２７及びヨーク半体８２４をカラー付き
コイル４２７の周りに配置することができる。次いで、
例えばトウ・プレート１３１２にリエントラント・ボス
ト７９を据え付けるなど、低温集合体６４を収容する真
空容器７６の組み立てと同時に低温集合体６４の溶接を
行なうことかできる。最終組み立てが完了し、検査部１
４０５において検査された後、超電導双極マグネット６
１は約１７　５ｍ（５６フィート）のセグメントを取り
付けて完全な粒子加速器とする所定の場所へ搬送される
ことになる。

第８５図は上述した種々の加工部の、能率的な運用を考
慮したレイアウトの一例を示す。例えば、コイル巻き１
１２、硬化コイル６７の（内側及び外側コイルに関する
）選別及び検査１４０８、硬化／プレス３００１及びパ
ック４１５とヨーク９４の組み立て作業はカラー・プレ
ス部４００の近傍で行なうことができる。

このようにレイアウトすれば、コイル６７及びその他の
構成要素を搬送しなければならない範囲を最小限に狭め
てこれらのデリケートな構成要素が損傷を受ける可能性
を少なくすることができる。

次いで、カラー付けされ、プレスされたコイル集合体４
２７を隣接の低温集合体組み立て部１１００へ移動させ
る。低温集合体６４が組み立てられたら、真空容器７６
組み立ての主要ステップが開始される。完成したらマグ
ネット最終組み立て部１３００に移動させて超電導双極
マグネット６１の最終組み立てを行なう。最終集合体を
出荷に先立って検査する。

以上の説明から明らかなように、粒子加速器用超電導マ
グネット６１の組み立てには多様な製造ステップが含ま
れる。本発明の製法では、上述した自動化加工部を利用
することにより、寸法精度の高い超電導双極マグネット
６１を生産条件にか１　５　１ なった比較的経済的な量産規模で容易に組み立てること
ができる。例えば、ＳＳＣ粒子加速器プログラムによれ
ば、数年間に亘って約７，７００個のマグネット集合体
６１が必要になる。本発明の自動化された製法を採用す
れば、通常のオペレーター技能を利用してこれだけのマ
グネット６１を経済的且つ能率的に生産することができ
る。

なお、粒子加速器用超電導双極マグネットに関連して本
発明を説明したが、本発明の製法及び製造装置はその他
多くの用途に応用できる。

例えば、本発明の自動製造装置を４極または６極マグネ
ットの製造に応用することができる。従って、本発明の
特殊な実施例を詳細に説明したが、当業者には明らかな
ように、本発明の開示内容に照らして種々の変更案が可
能である。従って以上に述べた特定の構成はあくまでも
説明を目的とするものに過ぎず、本発明の範囲を制限す
るものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、例えば超電導超高速衝突器（ＳＳ１　５　２ Ｃ）のような粒子加速器に組み込まれる完全に組み立て
られた本発明の双極マグネットの断面図である。 第２図は、マグネットに利用される典型的な超電導コイ
ルの断面図である。 第３図は、本発明のコイル巻き機の頂面図である。 第４図は、コイル巻き機のの部分斜視図である。 第５図は、コイル巻き機の右側面図である。 第６図は、第５図Ｖｌ−Ｖｌ線におけるコイル巻き機の
断面図である。 第７図及び第８図はコイル巻き機に使用される巻き心棒
の詳細図である。 第９図は、本発明の巻き心棒クランプの詳細図である。 第１０図は、巻き心棒に超電導線材を供給するガイド・
ローラーの構成図である。 第１１図は、コイル端クランプの詳細図てある。 第１２図は、コイル構成用倒立楔形シムの詳細図である
。 第１３図は、巻き心棒及びコイル圧縮バーの部分図であ
る。 第１４図は、本発明の超電導コイルの製造に使用される
成形及び硬化プレス装置の側面図てある。 第１５図は、第１４図に示した硬化プレスの全体的な平
面図である。 第１６図は、硬化プレスを開放状態で示す断面図である
。 第１７図は、本発明の成形及び硬化プレス配管系の簡略
図である。 第１８〜２０図は、硬化プレスに装入されるコイル及び
巻き心棒の詳細な断面図である。 第２１図は、第１４８図ＸＸ　Ｉ−ＸＸ　Ｉ線における
詳細な断面図である。 第２２図は、硬化プレスへの心棒装入に利用される装入
ローラーの詳細図である。 第２３図は、本発明のコイル・カラー付け装置の立面図
である。 第２４図は、第２３図に示したコイル・カラー付け装置
の頂面図である。 第２５図は、カラー付けプレスの断面図である。 第２６図は、テーバー・キーを組み込まれた下方圧縮ダ
イスの断面図である。 第２７図は、カラー付きコイルを構成する過程における
下方圧縮ダイスの断面図である。 第２８図は、カラー付けプレスに据え付けられるコイル
半体の分解図である。 第２９図は、圧縮中のカラー付きコイルの断面図である
。 第３０図は、カラー付きコイル取り出し装置の断面図で
ある。 第３１図及び第３２図は、コイル及び円筒管周りへのカ
ラー・パック固定の他の実施態様を示す部分図である。 第３３図は、カラー付け工程に使用される典型的なカラ
ー・パックの立面図である。 １　５　５ ？３４図はＳＳｃ双極マグネット用カラー・パック組み
立て機の頂面図及び斜視図である。 第３５図は、第３４図ＸＸＸＶ−ＸＸＸＶ線におけるカ
ラー・パック組み立て機の側面図である。 第３６図は、第３５図ＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩ線におけ
■る正面図である。 第３７図は、カラー・パック位置ぎめ手段の詳細図であ
る。 第３８図は、第３４図ＸＸＸＶＩ　Ｉ　Ｉ−ＸＸＸＶＩ
　Ｉ　Ｉ線における本発明の複式ピン挿入部の断面図で
ある。 第３９図は、ピン・マガジンを第３８図ＸＸＸ　Ｉ　Ｘ
−ＸＸＸ　Ｉ　Ｘ線におイテ一部断面で示す側面図であ
る。 第４０図は、第３８図ＸＬ−ＸＬ線における正面図であ
る。 第４１図は、第３４図ＬＸＩ−ＬＸＩ線における本発明
の複式ピン挿入及びリオベット締め部の側面図である。 １　５　６ 第４２図は、第４１図ＸＬＩ　Ｉ−ＸＬＩ　Ｉ線におけ
るリベット締め部の正面図である。 第４３図は、第３４図ＸＬＩ　Ｉ　Ｉ−ＸＬＩ　Ｉ　Ｉ
線におけるカラー・パック取り出し部の側面図である。 第４４図は、カラー・パック取り出し部の正面図である
。 第４５図は、本発明のヨーク半体積重機の頂面図である
。 第４６図は、第４５図ＸＬＶＩ−ＸＬＶＩ線におけるヨ
ーク半体積重機の側面図である。 第４７図は、ヨーク・ラミネーション・インフィード機
構の頂面図である。 第４８図は、最終長さのヨーク半体を持ち上げるストロ
ングバック・リフト手段の側面図である。 第４９図は、第４８図ＸＬＩＸ−ＸＬＩＸＩＪにおける
断面図である。 第５０図は、ヨーク積重装置及びヨーク・パック組み立
て機の他の実施例を示す頂面図である。 第５１図及び第５２図は、ヨーク・パック組み立て部の
詳細図である。 第５３図はヨーク・パック位置ぎめ手段の頂面図である
。 第５４図は、複式ピン挿入部の詳細図である。 第５５図は、第５４図ＬＶ−ＬＶ線におけるピン・マガ
ジンの断面図てある。 第５６図及び第５７図は、複式ピン・ヘッド成形部の詳
細図である。 第５８図及び第５９図は、成形の前後におけるピン端部
の詳細図である。 第６０図及び第６１図は、ヨーク・パック取り出し部の
詳細図である。 第６２図は、本発明の低温集合体組み立て部の側面図で
ある。 第６３図は、殻半体クランプ及び溶接集合体の斜視図で
ある。 第６４Ａ図及び第６４Ｂ図は、本発明の整列／溶接機を
クランプされた状態で示す詳細図である。 第６５Ａ図及び第６５Ｂ図は、本発明の溶接／寸法測定
モードを示す詳細図である。 第６６図は、本発明の整列及び溶接手段の収容端を第６
２図ＬＸＶＩ−ＬＸＶＩ線において示す平面図である。 第６７図は、低温集合体の一端の、その構成要素を一部
断面で示す詳細図である。 第６８図は、第６７図ＬＸＶＩ　Ｉ　Ｉ−ＬＸＶＩＩＩ
における断面図である。 第６９図は、本発明の低温集合体組み立て部に任意に採
用される引っ込み自在な整列ターゲットを示す断面図で
ある。 第７０図は、低温集合体組み立て部の受け台支持手段の
初期整列方法を示す断面図である。 第７１図は、真空容器に低温集合体を据え付ける装入部
の頂面図である。 第７２図及び第７３図は、真空容器及びその支持台の側
面図及び断面図である。 第７４図及び第７５図は、溶接部の断面図及び１　５　
９ 側面図である。 第７６図は、本発明に使用されるリエントラント・ポス
トの詳細な断面図である。 第７７図は、第１シールド集合体の断面図である。 第７８図は、第２シールド集合体の断面図である。 第７９図及び第８０図は、他の低温集合体装入方法を示
す断面図及び側面図である。 第第１図及び第８２図は、他のシーム・トラック溶接機
送りシステムの詳細図である。 第８３図は、本発明の基木組み立て部の動作を要約して
示す説明図である。 第８４図は、超電導マグネットの全体的な組み立て手順
を示すフローチャートである。 第８５図は、超電導超高速衝突器の各部を経済的に製造
するための各種組み立て領域の床面配置例である。 １　６　０ ６１・・・・超電導双極マグネット ６４・・・・低温集合体 ６７・・・・超電導材コイル ７０・・・・カラー ７３・・・・管状部材 ７６・・・・真空または圧力容器 ７９・・・・リエントラント・ボスト ８２・・・・断熱シールド ８５・・・・断熱シールド ８８・・・・断熱ブランケット ９１・・・・冷却管 ９４・・・・ヨーク集合体 ９　７　・・・・冫令却管 ｉｏｏ・・・・冷却管 １０３・・・・超電導線材 １０６・・・・巻き心棒 １０９・・・・シム ！１２・・・・コイル巻き機 １１５・・・・作業台 １１８・・・・案内ローラー ２１・・・・制御卓 ２４・・・・機械台座 ２６・・・・フランジ付き案内ホイール２７・・・・案
内レール ３０・・・・スプール ３１・・・・センターポスト ３３・・・・テープ ３６・・・・可調プラットホーム ３８・・・・ＤＣモーター ３９・・・・ボール／スクリュウ機構 ４２・・・・り主ットスイッチ ４５・・・・テンション付与パッケージ４８・・・・ヒ
ステリンス・ブレーキ ５１・・・・電位差計追従アーム ５４・・・・プログラマブル・コントローラー５７・・
・・ウエッジ ６０・・・・ＤＣサーボ・システム ６３・・・・チェーン駆動機構 ６６・・・・駆動モーター ６７・・・・シャフト １６９・・・・スプロケット １７２・・・・制御盤 １７８・・・・光導電センサー １８０・・・・空転プーリー １８７・・・・クランプ １９０・・・・支持サトル １９３・・・・ラジアル・クランプ １９９・・・・回転駆動モーター ２０２・・・・円形端 ２０５・・・・近接センサー ２０８・・・・回転アクチュエータ− ２１１・・・・ギア・ラック ２１４・・・・心棒回転制御パッケージ２１７・・・・
コイル端部ターン ２１８・・・・スロット ２２０・・・・クランプ ２２３・・・・整列タブ ２２４・・・・スロット ２３５・・・・コイル圧縮バー ２３８・・・・レール １　６　３ ２３９・・・・ボルト ２４１・・・・ねじ ２４４・・・・スロット ３００・・・・コイル硬化／圧縮装置 ３０３・・・・コンベア ３０６・・・・成形（硬化）プレス ３１２・・・・上方プラテン硬化型 ３１６・・・・ボルスター・プラテン（下方プレス・プ
，レート） ３１８・・・・中空部（型） ３２１・・・・通路 ３２２・・・・ホース ３２４・・・・整列シャフト ３２５・・・・空気圧シリンダー ３２７・・・・搬入ローラー ３３０・・・・溝 ３３３・・・・単動液圧シリンダー ３３６・・・・小型液圧ピストン ３３９・・・・供給マニホルド ３４１・・・・作動油供給源 １　６　４ ３４２・・・・ホース ３４５・・・・複動液圧シリンダー ３４８・・・・コイル・プレス・プレート３５１・・・
・台座 ３５４・・・・プレス案内ロッド ３６０・・・・搬入キャリッジ ３６１・・・・駆動機構 ３６３・・・・端部ブレス・シリンダー３６６・・・・
案内ローラー ３６９・・・・スペーサー・シム ４００・・・・コイル・カラー付け装置４０３・・・・
コイル・カラー付けプレス４０６・・・・コンベア ４１５・・・・カラー・パック ４１８・・・・上方コイル・カラー付け集合体４２１・
・・・下方コイル・カラー付け集合体４２４・・・・下
方プレス・ダイス ４２７・・・・カラー付きコイル ４３０・・・・整列ブロック ４３３・・・・テーバー・キー ４３６・・・・キー挿入機構 ４３９・・・・希土マグネット ４４２・・・・キーストーン形素子 ４４５・・・・下方内側コイル ４４８・・・・下方外側コイル ４５１・・・・コイル・カラー予備集合体４６６・・・
・上方内側コイル ４６９・・・・上方外側コイル ４７２・・・・駆動キャリッジ ４７５・・・・クイック・ディスコネクト・ピン４７８
・・・・搬入ローラー ４第１・・・・カム・フォロワー ４８４・・・・ヨーク・カム・フオロワ−４８７・・・
・上方プレス・ダイス ４９０・・・・ボルスター・プラテン ４９３・・・・液圧シリンダー ４９６・・・・キー挿入シリンダー ４９９・・・・キー溝 ５０２・・・・プレス済みコイル ５０５・・・・液圧復旧シリンダー １　６　７ ６３０・・・・中央部 ６３３・・・・端部 ６３９・・・・サージ・ホッパー ６４２・・・・振動ボール・フィーダー６４５・・・・
スライド・フィーダー ６４８・・・・線形転送コンベア ６５４・・・・第２空気圧アクチュエーター６５７・・
・・ビックアップ・アーム ６５８・・・・真空グリッパー ６６０・・・・ゆるい積重体 ６６３・・・・割り出し／積み重ね機構６６６・・・・
回転割り出し台 ６６９・・・・カラー積み重ね手段 ６７２・・・・空気圧シリンダー ６７５・・・・位置ぎめ具 ６７８・・・・積重ダイス・ピン ６第１・・・・割り出し台 ６８４・・・・ギア・モーター ６８７・・・・子ねじアクチュエータ−６９０・・・・
割り出し積重プレート ５０Ｂ・・・・空気圧リフト・シリンダー５１１・・・
・通孔 ５１２・・・・シリンダー・ロッド ５１４・・・・キー溝 ５１７・・・・キー溝刻み手段 ５２０・・・・台座 ５２３・・・・カラー付けプレス案内ロッド５２６・・
・・入口／出ロマニホルド ５２９・・・・入口 ５３２・・・・戻り管 ６００・・・・カラー・パック組み立て機６０３・・・
・カラー・パック組み立て部６０６・・・・ピン挿入部 ６０９・・・・圧縮／ビーニング部 ６１２・・・・カラー・パック搬出部 ６１５・・・・検査部 ６１８・・・・ラミネーション溶接部 ６２１・・・・カラー付けラミネーション６２４・・・
・右側カラー半体 ６２゛７・・・・左側カラー半体 １　６　８ ６９３・・・・シリンダー ６９６・・・・固定用ピン ６９９・・・・孔 ７０２・・・・サージ・ホッパー ７０５・・・・振動フィーダー ７０８・・・・ピン挿入マガジン ７１１・・・・回転割り出しドラム ７１２・・・・回転アクチュエータ− ７１４・・・・スロット ７１７・・・・転送エスケープメント機構７２０・・・
・二重アーム ７２３・・・・第２回転アクチュエータ−７２６・・・
・空気圧シリンダー ７２９・・・・アーム ７３２・・・・カラー圧縮プレート ７３５・・・・空気圧シリンダー ７３６・・・・圧カパッド ７３７・・・・空気圧シリンダー ７３８・・・・上方ピーニング・ユニット７４１・・・
・下方ピーニング・ユニット７４４・・・・搬出コンベ
ア ７４７・・・・マルチ・アクチュエーター７５０・・・
・角形グリツバー ７５３・・・・グリッパー・アーム ７５６・・・・把持位置 ７５９・・・・コントローラー ７６２・・・・機械台座 ７６５・・・・割り出し駆動機構 ８００・・・・ヨーク半体積み重ね機 ８０３・・・・ヨーク・ラミネーション・パレ・ント台 ８０６・・・・ダウンエンド装入機構 ８０９・・・・ラミネーション挿入機構第１２・・・・
転送エスケープメント機構第１５・・・・ラミネーショ
ン積重体挿入機構第１８・・・・複式機械床 ８２１・・・・支持台 ８２４・・・・規格長さヨーク半体 ８２７・・・・ヨーク・ラミネーション８３０・・・・
搬送パレット ８３３・・・・ラミネーション積重体搬出位置８３６・
・・・ラミネーション積重体搬送機構８３９・・・・ロ
ボット式位置ぎめ／ピックアップ／配置システム ８４５・・・・平行グリッパー ８４８・・・・ラミネーション積重体 ８５４・・・・水平押し出しシリンダー８５７・・・・
コンベア ８６３・・・・ラック／ピニオン ８６６・・・・転送ゲート ８６９・・・・積み重ね域 ８７５・・・・第２ラミネーション挿入ゲート８７８・
・・・磁気積み重ね手段 ８８７・・・・位置ぎめ機構 ８９０・・・・線形移動案内レール ８９６・・・・ストロングバック・リフト／ハンドリン
グ手段 ８９９・・・・凹み ９０２・・・・リフト・スリング ９０５・・・・スプライス／スベーサー・バー１　７　
１ ９０８・・・・エア・シリンダー ９１１・・・・ディスコネクト・リンク１　０００・・
・・ヨーク・パック組み立て機１　００３・・・・ヨー
ク・パック １００６・・・・回転割り出し台 １００９・・・・ヨーク・パック組み立て部１０１５・
・・・フレア・ヘッド形成郎１０１８・・・・ヨーク・
パック搬出部１０２１・・・・積み重ね機構 １０２４・・・・アーム １０２７・・・・マルチ・アクチュエータ−１０３０・
・・・平行グリッパー １０３３・・・・積み重ねプラットホーム１０３６・・
・・来ねじアクチュエータ−１０３９・・・・割り出し
積み重ねプレート１０４２・・・・空気圧シリンダー １０４５・・・・ゆるいラミネーション積重体１０４８
・・・・ヨーク・パック位置ぎめ手段１０５１・・・・
空気圧シリンダー １０５４・・・・円弧状積み重ね部材 １　７　２ １０５７・・・・ヨーク積み重ね案内ピン１０６０・・
・・中空管状素子 １０６６●・・・回転ドラム １０６９・・・・スロット １０７０・・・・回転アクチュエーター１０７２・・・
・空気圧シリンダー １０７５・・・・第２回転ドラム １０７６・・・・第２回転アクチュエータ−１０７８・
・・・第２空気圧シリンダー１０７９・・・・駆動機構 １０第１・・・・ヘッド １０８２・・・・上方フレア・ヘッド形成ユニット１０
８３・・・・下方フレア・ヘッド形成ユニット１０８４
・・・・スライド・ユニット １０８５・・・・マルチ・アクチュエータ−１０８７・
・・・二重グリッパー １　０９０・・・・搬出コンベア １１００・・・・低温集合体組み立て部１１０３・・・
・下方受け台支持手段 １１０６・・・・上方受け台保持クランプＯ９・・・・
線形移動レール・システム１２・・・・レーザー整列ユ
ニット １５・・・・溶接ユニット １８・・・・構成素子組み立て作業域 ２１・・・・低温集合体整列／溶接器 ２４・・・・殻半体 ２７・・・・殻半体 ３０・・・・支持／整列片 ３３・・・・切り込み ３６・・・・横断部材 ３９・・・・基部 ４２・・・・溝 ４５・・・・殻半体エッジ ４８・・・・殻延長リング ５１・・・・下方受け台 ５４・・・・スウィング・クランプ ５７・・・・整列バー ６０・・・・非回転シリンダー ６３・・・・非回転シリンダー・ロット６６・・・・整
列ターゲット １　７　５ １２２９・・・・低温集合体マスター・ゲージ１３００
・・・・マグネット最終組み立て部１３０３・・・・予
備組み立て部 １３０６・・・・シーム・トラック溶接部１３０９・・
・・支持部 １３１０・・・・支持台 １３１２・・・・トウ・プレート １３１５・・・・機械床 １３１６・・・・基礎 １３２１・・・・冷媒戻り管位置ぎめクランプ１３２４
・・・・冷媒戻り管 １３２７・・・・冷媒戻り管 １３３０・・・・一時アンカー・ボスト１３３３・・・
・２０Ｋ側方シールド １３３６・・・・底部シールド １３４０・・・・ブラケット ｌ３３９・・・・頂部シールド １３４２・・・・ギア・モーター １３４３・・・・サーボ駆動溶接部 １３４４・・・・センサー・ヘッド １１ １１ １１ １１ １１ １１ １１ １１ １１ １１ １１ １　２ １　２ １　２ １　２ １　２ １　２ ｌ　２ １　２ １　２ ６９・・・・ギア・モーター ７２・・・・平歯車 ７５・・・・ラック ７８・・・・初期位置 第１・・・・電気機械アクチュエータ−８４・・・・整
列手段 ８７・・・・位置ぎめ合 ９０・・・・ＴＩＧ溶接トーチ ９３・・・・ワイヤー送り機構 ９６・・・・シーム ９９・・・・ギア・モーター ０２・・・・平歯車 ０５・・・・ボンネット ０８・・・・パイプ溶接システム １１・・・・殻体／延長リング・ガース継ぎ目１４・・
・・延長リング／ボンネット継ぎ目１７・・・・レール
・システム ２０・・・・ケーブル ２３・・・・Ｉビーム ２６・・・・下方受け台整列装置 １　７　６ １　３　４ １　３　４ １　３　４ １　３　４ １　３　５ １　３　５ １　３　５ １　３　５ １　３　５ １　３　６ １　３　６ １　３　６ １　３　６ １　３　７ １　３　７ １　３　７ １　３　８ １　３　８ １　３　８ １３９ ５・・・・ピッチ・ロテーター ６・・・・ケーブル・システム ７・・・・レール ８・・・・８０Ｋ側方シールド ４・・・・ブラケット １・・・・底部シールド ７・・・・頂部シールド ８・・・・保護シート ９・・・・ヘリカル・モーター Ｏ・・・・ブライッジ・ガーダー ３・・・・台車 ６・・・・埋設レール ９・・・・多心バー・システム ２・・・・牽引索 ５・・・・ケーブル・リール・ウインチ８・・・・シー
ル・プレート １・・・・低温集合体装入部 ４・・・・装入台 ７・・・・ギア・モータ ３・・・・位置ぎめシリンダー ０・・・・子ねしアクチュエーター ６・・・・支持シリンダー ９・・・・旋回防止バー

Claims (44)

【特許請求の範囲】
1. （１）超電導材のコイルを巻く手段と； 超電導材から成る前記コイルを圧縮及び硬化する手段と
   ； 超電導コイルを管状部材の周りに固定するためカラー集
   合体を組み立てる手段と； 超電導マグネットのカラー付きコイルを成形及び圧縮す
   る手段と； 超電導マグネットのヨーク集合体を構成する手段と； 超電導マグネットの低温集合体を組み立てる手段から成
   ることを特徴とする超電導マグネット組み立て装置。
2. （２）超電導材が熱硬化樹脂を含浸させたテープで囲ま
   れた超電導性を有する線材であることを特徴とする請求
   項第（１）項に記載の装置。
3. （３）プログラム可能なコントローラーが前記装置と連
   動してその動作を制御することをも特徴とする請求項第
   （１）項に記載の装置。
4. （４）超電導材のコイルを巻く前記手段が 巻き心棒と； 軸線が垂直な超電導材のスプールを収容する調整自在な
   支持手段と； 超電導材のコイルが形成されるように心棒に超電導材を
   巻くため、スプールから超電導材が繰り出されるように
   超電導材のスプールをほぼ楕円軌道を描いて巻き心棒の
   周りに並進させる手段と；スプールの垂直軸線と直交す
   る平面上で巻き心棒に超電導材を供給するように超電導
   材をスプールから案内する手段と； 巻き心棒をその長手軸線に沿って回転させる手段と； 超電導材を巻き心棒に巻きながら超電導材を巻き心棒に
   クランプする手段 から成ることを特徴とする請求項第（３）項に記載の装
   置。
5. （５）超電導材から成る前記コイル圧縮及び硬化する前
   記手段が コイルを成形及び硬化するプレス手段から 成り、前記プレス手段が ａ．巻き心棒を支持する下方プラテンと； ｂ．巻き心棒周りのコイルを収容する中空部を有する上
   方プラテン硬化型と； ｃ．巻き心棒を上方プラテン硬化型と整列させる手段と
   ； ｄ．巻き心棒を下方プラテンに対して上下させて上方プ
   ラテン硬化型に入出させる手段 と； ｅ．コイル及び巻き心棒が上方プラテン硬化型の中空部
   に収まるとこれを感知する感知 手段と； ｆ．巻き心棒上のコイルを上方プラテン硬化型の中空部
   と整列させる手段と； ｇ．下方プラテンを上方プラテン硬化型に対して上下さ
   せ、下方プラテンが上昇して巻き 心棒に接触すると巻き心棒上のコイルに圧 力を加えてコイルを所定の形状に成形する 手段と； ｈ．上方プラテン硬化型の中空部内に収まった巻き心棒
   上のコイルを所定の温度に加熱 する手段から成ることと； 巻き心棒を前記プレス手段と整列させる 手段を有し、巻き心棒を移動させて前記 プレス手段に入出させるコンベアから成る こと を特徴とする請求項第（３）項に記載の装置。
6. （６）超電導マグネットのカラー・パックを組み立てる
   前記手段が それぞれが両端よりも中央部の方が厚いほぼＣ字形の複
   数ラミネーションを供給する手段と；所定量の前記ラミ
   ネーションを積み重ねて櫛形のラミネーション積重体を
   形成する手段と；前記ラミネーション積重体にピンを挿
   入する手段と； 前記ラミネーション積重体を所定の高さまで圧縮する手
   段と； ピンが前記ラミネーション積重体から抜けないようにピ
   ンの両端を機械加工してカラー・パックを組み立てる手
   段 から成ることを特徴とする請求項第（３）項に記載の装
   置。
7. （７）超電導マグネットのヨーク集合体を構成するため
   の前記手段が それぞれが１対の孔を有する複数のほぼＣ字形ラミネー
   ションを供給する手段と； 前記ラミネーションの前記孔がほぼ同心関係となるよう
   に所定量の前記ラミネーションを積み重ねる手段と； 前記ラミネーション内へ前記孔から１対の係止部材を挿
   入する手段と； 前記ラミネーションを所定の高さまで圧縮する手段と； 前記ラミネーションを分離しないように一体に固定して
   ヨーク集合体を構成する手段 から成ることを特徴とする請求項第（３）項に記載の装
   置。
8. （８）超電導マグネットのカラー付きコイルを形成及び
   圧縮する前記手段がカラー付きコイル予備集合体を支持
   する下方圧縮ダイスを含み、前記カラー付きコイル予備
   集合体が ａ．細長い下方カラー付け部材を形成するように配列さ
   れた複数の櫛形カラー・パック と； ｂ．下方カラー付け部材に隣接する第１外側コイルと； ｃ．第１外側コイルに隣接する第１内側コイルと； ｄ．第１内側コイルに隣接する細長い管状部材と； ｅ．管状部材に隣接する第２内側コイルと；ｆ．第２内
   側コイルと隣接する第２外側コイルと； ｇ．細長い上方カラー付け部材を形成し、全体でカラー
   付きコイル予備集合体が形成され るように第２外側コイルに隣接する第２の 複数櫛形カラー・パック をも含むことと； 前記上方カラー付け部材上に配置される上方圧縮ダイス
   と； 前記櫛形上下カラー付け部材が互いに固く交絡するよう
   に前記上下圧縮ダイスを圧合する手段と； 前記上下カラー付け部材を一体的に固定してカラー付き
   コイル部分集合体を形成する手段をさらに含むことを特
   徴とする請求項第（３）項に記載の装置。
9. （９）超電導マグネット用低温集合体を組み立てる前記
   手段が 第１Ｕ字形ヨーク集合半体及び超電導材から成るカラー
   付きコイル集合体を内蔵する第１円弧状殻半体を支持す
   る手段と； 第１ヨーク集合半体にその両側から１対のほぼＴ字形の
   整列片を挿入し、９０°回転させて第１ヨーク集合半体
   と第１殻半体の間に位置させ、外側面に溝を有する前記
   整列片のＴ字基部が半径方向に外方へ向くようにする手
   段と； 第２Ｕ字形ヨーク集合半体をカラー付きコイル部分集合
   体に位置ぎめする手段と； 第２円弧状殻半体を第２ヨーク集合半体及び前記整列片
   の上に重ねてそれぞれの前記整列片のＴ字基部を前記第
   １及び第２殻半体の間に位置させる手段と； 第２殻半体を第１殻半体に対して位置固定する手段と； 前記整列片の前記溝を、前記溝がほぼ平行となるように
   長手方向に整列させる手段と； 前記第１及び第２殻半体を長手方向に前記整列片に溶接
   して超電導マグネットの低温集合体を組み立てる手段 から成ることを特徴とする請求項第（３）項に記載の装
   置。
10. （１０）一体的な製造設備が得られるように前記手段の
    それぞれを近接させて設置したことを特徴とする請求項
    第（１）項に記載の装置。
11. （１１）超電導材からコイルを巻く手段と；前記コイル
    巻き手段の近くに設置され、前記超電導材から成るコイ
    ルを圧縮及び硬化する手段と； 前記圧縮及び硬化手段の近くに設置され、 超電導マグネットを固定するためのカラー集合体を組み
    立てる手段と； 前記カラー集合体組み立て手段及び前記圧縮及び硬化手
    段の近くに設置され、超電導マグネットのカラー付きコ
    イルを成形及び圧縮する手段と； 前記成形及び圧縮手段の近くに設置され、超電導マグネ
    ットのヨーク集合体を構成する手段と；前記ヨーク集合
    体構成手段及び前記成形及び圧縮手段の近くに設置され
    、超電導マグネットの低温集合体を組み立てる手段と； 前記低温集合体組み立て手段の近くに配置 され、圧力容器内に低温集合体を組み立てる手段と； 超電導マグネットの組み立てを制御するコンピューター
    ・コントローラ から成ることを特徴とする超電導マグネットの自動組み
    立て装置。
12. （１２）殻体内に固定されたカラー付き超電導コイル部
    分集合体から成る低温集合体を用意し；低温集合体を収
    容するほぼ円筒形の第１熱シールドを用意し； 第１熱シールドを収容するほぼ円筒形第２熱シールドを
    用意し； 第２熱シールドを収容する真空容器を用意し；低温集合
    体を第１熱シールド内に配置し、低温集合体を内蔵して
    いる第１熱シールドを第２熱シールド内に配置し、第１
    熱シールド及び低温集合体を内蔵している第２熱シール
    ドを真空容器内に配置して超電導マグネットを組み立て
    るステップから成ることを特徴とする超電導双極マグネ
    ット組み立て方法。
13. （１３）前記第１及び第２熱シールドを用意するステッ
    プが第１熱シールドと一体の第１冷却管、及び第２熱シ
    ールドと一体の第２冷却管を用意するステップをも含む
    ことを特徴とする請求項第（１２）項に記載の方法。
14. （１４）低温集合体を第１熱シールド内に配置するステ
    ップが第１冷却管を一体的に具える第１熱シールドで低
    温集合体を囲むステップから成ることを特徴とする請求
    項第（１２）項に記載の方法。
15. （１５）低温集合体を内蔵している第１熱シールドを第
    ２熱シールド内に配置するステップが第２冷却管を一体
    的に具える第２熱シールドで第１熱シールドで囲むステ
    ップから成ることを特徴とする請求項第（１４）項に記
    載の方法。
16. （１６）前記第１及び第２熱シールドを絶縁するステッ
    プをも含むことを特徴とする請求項第（１２）項に記載
    の方法。
17. （１７）第１熱シールドを絶縁するステップをも含むこ
    とを特徴とする請求項第（１４）項に記載の方法。
18. （１８）第２熱シールドを絶縁するステップをも含むこ
    とを特徴とする請求項第（１５）項に記載の方法。
19. （１９）低温集合体を用意するステップが 第１円弧状殻半体を用意し； 第１Ｕ字形ヨーク集合半体を前記第１殻半体内に配置し
    ； 超電導材から成るカラー付きコイル部分集合体を第１ヨ
    ーク集合半体内に配置し； １対のほぼＴ字形の整列片を両側から第１ ヨーク集合半体に挿入し、９０°回転させて第１ヨーク
    集合半体と第１殻半体の間に位置させ、外側面に溝を有
    する前記整列片のＴ字基部が半径方向に外方に向くよう
    にし； 第２Ｕ字形ヨーク集合半体をカラー付きコイル部分集合
    体に配置し； 前記第１及び第２ヨーク集合半体をそれぞれ長手軸線に
    沿って整列させ； 第２円弧状殻半体を第２ヨーク集合半体及び前記整列片
    の上に重ねてそれぞれの前記整列片のＴ字基部を前記第
    １及び第２殻半体の間に位置させ； 第２殻半体を第１殻半体に対して位置固定し；前記整列
    片の前記溝を、前記溝がほぼ平行となるように長手軸線
    に沿って線形に整列させ；前記第１及び第２殻半体を長
    手方向に前記整列片に溶接して超電導マグネットの低温
    集合体を組み立てる ステップから成ることを特徴とする請求項第（１２）項
    に記載の方法。
20. （２０）ほぼ円弧状を呈する１対の内側及び外側コイル
    集合体を用意し； 前記外側コイル集合体の１つをほぼＣ字形の下方カラー
    付け部材内に配置し； 前記内側コイル集合体の１つを前記１つの前記外側集合
    体の頂部に配置し； 前記内側コイル集合体内に細長い管状部材を配置し； 他方の前記内側コイル集合体を前記管状部材の頂部に配
    置し； 他方の前記外側コイル集合体を前記他方の内側コイル集
    合体の頂部に配置し； ほぼＣ字形の上方カラー付け部材を前記他方の外側コイ
    ル集合体の頂部に配置し； 前記上下のカラー集合体を互いに固定して カラー付きコイル部分集合体を形成し； それぞれが長手方向に１対の透孔を有する１対の細長い
    ほぼＵ字形ヨーク半体を用意し； カラー付きコイル部分集合体を一方の前記 ヨーク半体内に配置し、他方の前記ヨーク半体をカラー
    付きコイル部分集合体の周りに配置して前記両ヨーク半
    体内にカラー付きコイル部分集合体をほぼ完全に封入し
    ； 第１円弧状殻半体を用意し； 前記両ヨーク半体を含むカラー付きコイル部分集合体を
    前記第１殻半体内に配置し； 前記両ヨーク半体を含むカラー付き部分集合体上に第２
    円弧状殻半体を配置し； 第１殻半体に対して第２殻半体を位置固定し；前記第１
    及び第２殻半体を長手方向に互いに固定して低温集合体
    を形成し； 低温集合体を収容するほぼ円筒形の第１熱 シールドを用意し； 第１熱シールドを収容するほぼ円筒形の第２熱シールド
    を用意し； 第２熱シールドを収容する真空容器を用意し；低温集合
    体を第１熱シールド内に配置し、低温集合体を内蔵して
    いる第１熱シールドを第２熱シールド内に配置し、第１
    熱シールド及び低温集合体を内蔵している第２熱シール
    ドを真空容器内に配置して双極マグネットを組み立てる
    ステツプから成ることを特徴とする双極マグネットの組
    み立て方法。
21. （２１）巻き心棒と； 軸線が垂直な超電導線材のスプールを収容する調整自在
    な支持手段と； 超電導線材のコイルが形成されるように心棒に超電導線
    材を巻くため、スプールから超電導線材が繰り出される
    ように超電導線材のスプールをほぼ楕円軌道を画いて巻
    き心棒の周りに並進させる手段と； スプールの垂直軸線と直交する平面上で巻き心棒に超電
    導線材を供給するように超電導線材をスプールから案内
    する手段と； 巻き心棒をその長手軸線に沿って回転させる手段と； 超電導線材を巻き心棒に巻きながら超電導線材を巻き心
    棒にクランプする手段 から成ることを特徴とする超電導線材コイルを巻く装置
    。
22. （２２）前記超電導線材案内手段が スプールから繰り出される超電導線材を感知する感知手
    段と； スプールから超電導線材を受ける少なくとも１個の空転
    プーリーと； 超電導線材を巻き心棒に対して整列させる フリート・アングル調整プーリーと； フリート・アングル調整プーリーから超電導線材を受け
    る枢動自在な案内ローラーと； 前記感知手段と連動し、感知手段から受信する信号に従
    い、巻き心棒の垂直軸線と直交する平面上で巻き心棒に
    超電導線材を供給するようにスプールを上下させる垂直
    方向調整手段 から成ることを特徴とする請求項第（２１）項に記載の
    装置。
23. （２３）スプールから案内される超電導線材に引っ張り
    力を加える手段をも含み、前記引っ張り手段が スプールと連動するヒステリシス・ブレーキと； スプールの近くに配置され、ヒステリシス・ブレーキと
    連動して、超電導線材がスプールから繰り出される過程
    でスプールの回転を制御する電位差計追従アームから成
    る ことを特徴とする請求項第（２２）項に記載の装置。
24. （２４）装置と連動してその動作を制御するプログラム
    可能なコントローラーをも特徴とする請求項第（２３）
    項に記載の装置。
25. （２５）１対の内側及び外側コイル集合体を用意し； 複数のコイル・カラーパックを用意し； 所定数のカラー・パックを上下圧縮ダイス内に配置して
    細長い下方カラー付け部材を形成し；前記外側コイル集
    合体の１つを前記下方カラー付け部材内に配置し； 前記内側コイル集合体の１つを前記外側コイル集合体の
    前記１つの頂部に配置し； 細長い円筒管を前記内側コイル集合体内に配置し； 他方の前記内側コイル集合体を円筒管の頂部に配置し； 他方の前記外側コイル集合体を前記他方の内側コイル集
    合体の頂部に配置し； 他の所定数のカラー・パックを前記他方の外側コイル集
    合体の頂部に配置して細長い上方カラー付け部材を形成
    し、前記上下カラー付け部材を互いに交絡させ； 前記上方カラー付け部材上に上方圧縮ダイスを配置し； 前記上下圧縮ダイスを圧合して前記上下カラー付けパッ
    クを固く交絡させ； 前記上下カラー付け集合体を互いに固定するステップか
    ら成ることを特徴とする超電導マグネット用カラー付き
    コイルの形成及び圧縮方法。
26. （２６）それぞれが１対の透孔を有するほぼＣ字形の複
    数のラミネーシヨンを用意し； 所定量の前記ラミネーションを積み重ねて前記ラミネー
    ションの細長い列を形成し； １対の係止部材を前記透孔から前記ラミネーション列に
    挿入し； 前記ラミネーションを所定の寸法まで圧縮し；前記係止
    部材を前記ラミネーション列内に固定してヨーク・パッ
    クを組み立てるステップから成ることを特徴とする超電
    導マグネット用ヨーク・パックの構成方法。
27. （２７）それぞれが１対の透孔を有するほぼＣ字形の複
    数のラミネーションを用意し； それぞれを直立させた所定量のラミネーションを水平に
    重ねて前記ラミネーションの細長い列を形成し； 一端に前記孔よりも直径が大きいヘッドを、反対端にね
    じ付き部分をそれぞれ有する１対の細長いタイ・ロッド
    を前記孔から前記ラミネーションの細長い列に挿入し； 前記ラミネーション列を所定の長さに圧縮し；前記タイ
    ・ロッドの前記ねじ付き部分のそれぞれにナットを螺着
    して前記タイ・ロッドが前記ラミネーション列から脱落
    するのを防止し、細長いヨーク半体を組み立てる ステップから成ることを特徴とする超電導マグネット用
    の細長いヨーク半体を構成する方法。
28. （２８）それぞれが１対の透孔を有するほぼＣ字形の複
    数のラミネーションを供給する手段と；直立した単一の
    ラミネーションを逐次供給する手段と； 所定量の前記直立ラミネーションを水平に 重ねて、前記ラミネーションの前記透孔がほぼ同心関係
    となるように前記ラミネーションの細長い列を形成する
    手段と； 前記ラミネーション列を所定の長さに圧縮する手段と； 前記ラミネーション列を一体的に固定して分離するのを
    防止し、ヨーク半体を組み立てる手段から成ることを特
    徴とする超電導マグネット用ヨーク半体の構成装置。
29. （２９）巻き心棒に超電導材を巻き、これに固定してコ
    イルを形成し、この超電導材から成るコイルを圧縮及び
    硬化する装置であって、 ａ．巻き心棒を収容する下方プラテンと； ｂ．巻き心棒に巻かれたコイルを収容するための中空部
    を有する上方プラテン硬化型と： ｃ．巻き心棒を上方プラテン硬化型に整列させる手段と
    ； ｄ．下方プラテンに対して巻き心棒を上下させて上方プ
    ラテン硬化型の中空部に入出させ る手段と； ｅ．コイル及び巻き心棒が上方プラテン硬化型の中空部
    内に収まるとこれを感知する感知 手段と； ｆ．巻き心棒に巻かれているコイルを上方 プラテン硬化型の中空部に整列させる手段と；ｇ．上方
    プラテン硬化型に対して下方プラテンを上下させると共
    に、下方プラテンが上昇して巻き心棒と接触したら巻き
    心棒に巻かれているコイルに圧力を加えてコイルを所定
    の形状に形成する手段と； ｈ．上方プラテン硬化型の中空部内に収まった時点で巻
    き心棒に巻かれているコイルを所定の温度まで加熱する
    手段 から成ってコイルを形成及び硬化するプレス手段と； 前記プレス手段に巻き心棒を整列させる手段を有し、巻
    き心棒を前記プレス手段に入出させるコンベアとから成
    ることを特徴とする超電導材コイルの圧縮及び硬化装置
    。
30. （３０）コントローラーが前記プレス手段の動作を自動
    制御することを特徴とする請求項第（２９）項に記載の
    装置。
31. （３１）上方プラテン硬化型の中空部内に複数の近接ス
    イッチを設けたことを特徴とする請求項第（３０）項に
    記載の装置。
32. （３２）巻き心棒と接触するように下方プラテンを上昇
    させるのと同じ速度で、下方プラテンに対して巻き心棒
    を上下させる前記手段を降下させることを特徴とする請
    求項第（３０）項に記載の装置。
33. （３３）巻き心棒を上下させる前記手段が複数の液圧シ
    リンダーから成ることを特徴とする請求項第（３２）項
    に記載の装置。
34. （３４）下方プラテンを上下させる前記手段が複数の単
    動液圧シリンダーから成ることを特徴とする請求項第（
    ３３）項に記載の装置。
35. （３５）巻き心棒に巻かれているコイルを上方プラテン
    硬化型の中空部に整列させる前記手段が巻き心棒と下方
    プラテンの間に配置された複数のスペーサー・シムから
    成ることを特徴とする請求項第（３４）項に記載の装置
    。
36. （３６）巻き心棒に巻き、これに固定した超電導材コイ
    ルを、巻き心棒を収容する下方ボルスター・プラテン及
    び巻き心棒に巻かれたコイルを収容する中空部を有する
    上方プラテン硬化型を含む硬化プレス装置において硬化
    する方法であって、巻き心棒を硬化プレス装置内のボル
    スター・プラテン上へ移動させ； 巻き心棒を上方プラテン硬化型に整列させ；巻き心棒を
    ボルスター・プラテンから上方プラテン硬化型内へ上昇
    させ； 巻き心棒が上方プラテン硬化型に収まったのを確認し； 巻き心棒に巻かれたコイルを上方プラテン型の中空部に
    整列させ； ボルスター・プラテンを上方プラテン硬化型に対して上
    昇させて巻き心棒と接触させ； ボルスター・プラテンが上昇して巻き心棒と接触したら
    、巻き心棒に巻かれているコイルに圧力を加えてコイル
    を所定の形状に成形し；巻き心棒に巻かれているコイル
    を所定温度に加熱し； ボルスター・プラテンを降下させ、巻き心棒に巻かれて
    いるコイルを上方プラテン硬化型から取り外し； 巻き心棒を硬化プレス装置から搬出するステップから成
    ることを特徴とする超電導材コイルの硬化方法。
37. （３７）それぞれが両端部よりも中央部において厚いほ
    ぼＣ字形の複数ラミネーションを用意し；所定量の前記
    ラミネーションを重ねて櫛状のラミネーション積重体を
    形成し； 前記ラミネーション積重体にピンを挿入し；前記ラミネ
    ーション積重体を所定の厚さまで圧縮し； 前記ラミネーション積重体からピンが脱落するのを防止
    するためピンの両端を機械加工してカラー・パックを組
    み立てる ステップから成ることを特徴とする超電導マグネット用
    カラー・パックの組み立て方法。
38. （３８）Ｃ字形複数のラミネーションを用意するステッ
    プが 前記Ｃ字形ラミネーションを形成するためのほぼ円弧状
    の複数ラミネーション半体を用意し；２個の前記ラミネ
    ーション半体の一端をオーバラップ接合することにより
    両端部よりも中央部が厚い前記Ｃ字形ラミネーションの
    １つを形成し；前記ステップを繰り返して前記複数のＣ
    字形ラミネーションを得る ステップをも含むことを特徴とする請求項第（３７）項
    に記載の方法。
39. （３９）前記ステップがコンピューター・コントローラ
    ーの指令下に自動的に行なわれることを特徴とする請求
    項第（３８）項に記載の方法。
40. （４０）前記カラー・パックを検査し、前記カラー・パ
    ックのうちに不合格のものがあればこれを廃棄するステ
    ップをも含むことを特徴とする請求項第（３９）項に記
    載の方法。
41. （４１）それぞれが両端部よりも中空部が厚いほぼＣ字
    形の複数ラミネーションを供給する手段と； 所定量の前記ラミネーションを重ねて櫛状のラミネーシ
    ョン積重体を形成する手段と： 前記ラミネーション積重体にピンを挿入する手段と； 前記ラミネーション積重体を所定の高さにまで圧縮する
    手段と； ピンが前記ラミネーション積重体から脱落 しないようにピンの両端を機械加工してカラー・パック
    を組み立てる機械加工手段 から成ることを特徴とする超電導マグネット用カラー・
    パックの組み立て装置。
42. （４２）ほぼＣ字形の複数ラミネーションを供給する前
    記手段が 前記Ｃ字形ラミネーションを形成するためのほぼ円弧状
    の複数ラミネーション半体を供給する手段と； ２個の前記ラミネーション半体の一端をオーバラツプ接
    合することにより両端部よりも中央部が厚い前記Ｃ字形
    ラミネーションの１つを形成する手段 から成ることを特徴とする請求項第（４１）項に記載の
    装置。
43. （４３）超電導マグネット用低温集合体の組み立て方法
    であって、 第１円弧状殻半体を用意し； 前記第１殻半体内に第１Ｕ字形ヨーク集合半体を配置し
    ； 超電導材から成るカラー付きコイル部分集合体を第１ヨ
    ーク集合半体内に配置し； ほぼＴ字形の１対の整列片を両側から第１ ヨーク集合半体に挿入し、９０°回転させて第１ヨーク
    集合半体と第１殻半体の間に位置させ、外側面に溝を有
    する前記整列片のＴ字基部が半径方向に外方に向くよう
    にし； 第２Ｕ字形ヨーク集合半体をカラー付きコイル部分集合
    体に配置し； 前記第１及び第２ヨーク集合半体をそれぞれの長手軸に
    沿って整列させ； 第２ヨーク集合半体及び前記整列中の上に第２円弧状殻
    半体を配置してそれぞれの前記整列片のＴ字基部を前記
    第１及び第２殻体の間に位置させ； 第１殻半体に対して第２殻半体を位置固定し；前記溝が
    ほぼ平行となるように前記整列片の前記溝をその長手方
    向に線形整列させ； 前記第１及び第２殻半体を前記整列片に長手方向に溶接
    して超電導マグネット用低温集合体を組み立てる ステップから成ることを特徴とする超電導マグネット用
    低温集合体の組み立て方法。
44. （４４）超電導性を有する粒子加速器の構成方法であっ
    て、 超電導材を巻いてそれぞれが一定形状を有する複数の内
    側コイル及び複数の外側コイルを形成し； 前記内側及び外側コイルの間に管状部材を配置し； 管状部材を介在させた前記内側及び外側コイルをカラー
    付け部材内に配置して少なくともカラー付きコイル部分
    集合体を形成し； 前記カラー付きコイル部分集合体を１対の Ｕ字形ヨーク集合半体と１対の円弧状殻部材の間に固定
    することにより低温集合体を形成し；低温流体が流れる
    冷却管を内蔵する真空容器集合体内に前記低温集合体を
    配置して超電導マグネットを形成し； 複数の前記超電導マグネットを接合してリング状構造を
    形成して超電導性を有する粒子加速器を構成するステッ
    プから成ることを特徴とする粒子加速器の構成方法。