JPH06267740A - 超伝導磁石用クライオスタット - Google Patents
超伝導磁石用クライオスタットInfo
- Publication number
- JPH06267740A JPH06267740A JP5271293A JP5271293A JPH06267740A JP H06267740 A JPH06267740 A JP H06267740A JP 5271293 A JP5271293 A JP 5271293A JP 5271293 A JP5271293 A JP 5271293A JP H06267740 A JPH06267740 A JP H06267740A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cryostat
- superconducting magnet
- horizontal support
- engaging portion
- support mechanism
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造の水平サポート機構を採用しなが
ら冷却容器への熱侵入を大幅に低減させることが可能な
超伝導磁石用クライオスタットを提供する。 【構成】 内蔵されている超伝導磁石6を液体ヘリウム
などの寒剤を用いて超低温状態で冷却する冷却容器7
を、懸架ロッドで吊設し、かつ水平サポート機構14に
より水平支持しながら装置本体内部に配設した超伝導磁
石用クライオスタットである。前記水平サポート機構1
4は、まず、冷却容器7の外周底部に係合部15が突設
されている。また、一対のコイルスプリング16、16
が、装置本体2内部において、他端部16bが係合部1
5に向かうように水平に対向配置されている。そして、
コイルスプリング16、16の他端部16bには、係合
部15に対して所定の押圧力を加えながら係合部15の
側面に摺動自在に当接する押圧部17がそれぞれ連結さ
れている。
ら冷却容器への熱侵入を大幅に低減させることが可能な
超伝導磁石用クライオスタットを提供する。 【構成】 内蔵されている超伝導磁石6を液体ヘリウム
などの寒剤を用いて超低温状態で冷却する冷却容器7
を、懸架ロッドで吊設し、かつ水平サポート機構14に
より水平支持しながら装置本体内部に配設した超伝導磁
石用クライオスタットである。前記水平サポート機構1
4は、まず、冷却容器7の外周底部に係合部15が突設
されている。また、一対のコイルスプリング16、16
が、装置本体2内部において、他端部16bが係合部1
5に向かうように水平に対向配置されている。そして、
コイルスプリング16、16の他端部16bには、係合
部15に対して所定の押圧力を加えながら係合部15の
側面に摺動自在に当接する押圧部17がそれぞれ連結さ
れている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大型粒子加速器に用い
られる超伝導磁石用クライオスタットに関するものであ
る。
られる超伝導磁石用クライオスタットに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、周長が1400m程度の円形の大
型粒子加速器(大型蓄積リング)を備え、高エネルギー
状態とした電子から放射光を取り出す大型放射光施設が
開発されつつあり、この施設で得られる高エネルギーの
放射光により、物理学、化学、ライフサイエンス、医学
など広範囲な分野の基礎研究、応用研究について飛躍的
発展をもたらすことが期待されている。前記大型蓄積リ
ングは、多数の真空ダクトが連設されることにより構成
されており、その内部に蓄積されて周回し続ける高エネ
ルギー状態の電子は、ベンディング部を通過する際に、
その軌道の接線方向から放射光として取り出されるよう
になっている。
型粒子加速器(大型蓄積リング)を備え、高エネルギー
状態とした電子から放射光を取り出す大型放射光施設が
開発されつつあり、この施設で得られる高エネルギーの
放射光により、物理学、化学、ライフサイエンス、医学
など広範囲な分野の基礎研究、応用研究について飛躍的
発展をもたらすことが期待されている。前記大型蓄積リ
ングは、多数の真空ダクトが連設されることにより構成
されており、その内部に蓄積されて周回し続ける高エネ
ルギー状態の電子は、ベンディング部を通過する際に、
その軌道の接線方向から放射光として取り出されるよう
になっている。
【0003】ところで、大型蓄積リングには、放射光を
収束させる収束電磁石や、放射光を偏向させる偏向電磁
石などとともに、、超伝導ダイポールマグネットがベン
デイング部に設けられている。この超伝導ダイポールマ
グネットは、通常、クライオスタット内部に超低温状態
とされて収納されている。
収束させる収束電磁石や、放射光を偏向させる偏向電磁
石などとともに、、超伝導ダイポールマグネットがベン
デイング部に設けられている。この超伝導ダイポールマ
グネットは、通常、クライオスタット内部に超低温状態
とされて収納されている。
【0004】図3で示すものは、従来の横型クライオス
タット1を示すものであり、水平に載置された円筒状の
真空容器本体2内部に、外周面に断熱層3を設けた断熱
筒体4が内設されている。そして、断熱筒体4の内部に
は、軸心部に放射光が通過する真空ダクト5が設けら
れ、その外周に超伝導ダイポールマグネット(以下、マ
グネットと略称する。)6、6が配設されたヘリウム容
器(冷却容器)7が懸架状態で内設されている。なお、
符号8は磁気シールド部であり、符号9は磁気シールド
部8とマグネット6間に配設されたカラーであり、さら
に、符号10は気相、液相状態のヘリウムが循環する冷
却パイプである。さらに、図示していないが、真空ダク
ト5の外周には、液体ヘリウムが内部循環する冷却コイ
ルが配設されている。
タット1を示すものであり、水平に載置された円筒状の
真空容器本体2内部に、外周面に断熱層3を設けた断熱
筒体4が内設されている。そして、断熱筒体4の内部に
は、軸心部に放射光が通過する真空ダクト5が設けら
れ、その外周に超伝導ダイポールマグネット(以下、マ
グネットと略称する。)6、6が配設されたヘリウム容
器(冷却容器)7が懸架状態で内設されている。なお、
符号8は磁気シールド部であり、符号9は磁気シールド
部8とマグネット6間に配設されたカラーであり、さら
に、符号10は気相、液相状態のヘリウムが循環する冷
却パイプである。さらに、図示していないが、真空ダク
ト5の外周には、液体ヘリウムが内部循環する冷却コイ
ルが配設されている。
【0005】ここで、ヘリウム容器7は、懸架ロッド1
1により真空容器本体2内部で懸架状態とされており、
さらに、ヘリウム容器7の下部には、容器を水平方向か
らサポートする水平サポート機構12が設けられてい
る。この水平サポート機構12は、超低温状態によりマ
グネット6が熱収縮してヘリウム容器7が水平方向に微
少移動しても元の位置に復元させるために、一端部13
aがヘリウム容器7と回動自在に連結し、他端部13b
が真空容器本体2と一体化された固定部2aと連結した
一対のロッド13、13が斜めに交差状態で配設された
リンク機構である。ここで、前記ロッド13は、クライ
オスタット外部からヘリウム容器7への熱侵入を減少さ
せるために、長尺部材とされている。なお、水平サポー
ト機構12は、クライオスタット1の長手方向、すなわ
ち、図3の紙面の表裏方向に複数組配設されている。
1により真空容器本体2内部で懸架状態とされており、
さらに、ヘリウム容器7の下部には、容器を水平方向か
らサポートする水平サポート機構12が設けられてい
る。この水平サポート機構12は、超低温状態によりマ
グネット6が熱収縮してヘリウム容器7が水平方向に微
少移動しても元の位置に復元させるために、一端部13
aがヘリウム容器7と回動自在に連結し、他端部13b
が真空容器本体2と一体化された固定部2aと連結した
一対のロッド13、13が斜めに交差状態で配設された
リンク機構である。ここで、前記ロッド13は、クライ
オスタット外部からヘリウム容器7への熱侵入を減少さ
せるために、長尺部材とされている。なお、水平サポー
ト機構12は、クライオスタット1の長手方向、すなわ
ち、図3の紙面の表裏方向に複数組配設されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようにリンク機構を採用した水平サポート機構12
は、機構が複雑であるため取り付け操作に手間と時間が
かかり、製作コストの面で問題がある。
たようにリンク機構を採用した水平サポート機構12
は、機構が複雑であるため取り付け操作に手間と時間が
かかり、製作コストの面で問題がある。
【0007】また、ロッド13を長尺部材としてもその
長さ設定には限界があり、ヘリウム容器7への効果的な
熱侵入防止機構が望まれている。本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、簡単な構造の水平サポート機構
を採用し、冷却容器への熱侵入を大幅に低減させること
が可能な超伝導磁石用クライオスタットを提供すること
を目的としている。
長さ設定には限界があり、ヘリウム容器7への効果的な
熱侵入防止機構が望まれている。本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、簡単な構造の水平サポート機構
を採用し、冷却容器への熱侵入を大幅に低減させること
が可能な超伝導磁石用クライオスタットを提供すること
を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
超伝導磁石用クライオスタットは、内蔵した超伝導磁石
を液体ヘリウムなどの寒剤を用いて超低温状態で冷却す
る冷却容器を、懸架ロッドにより吊持し、かつ水平サポ
ート機構により水平支持した状態で装置本体内部に配設
してなる超伝導磁石用クライオスタットにおいて、水平
サポート機構を、冷却容器の外周底部に突設された係合
部と、一端が装置本体内部で連結され、かつ他端が係合
部に向かうように水平に対向配置された一対のコイルス
プリングと、一対のコイルスプリングの他端にそれぞれ
連結され、係合部に対して所定の押圧力を加えながら係
合部の側部に摺動自在に当接する押圧部とで構成してい
ることを特徴とする装置である。
超伝導磁石用クライオスタットは、内蔵した超伝導磁石
を液体ヘリウムなどの寒剤を用いて超低温状態で冷却す
る冷却容器を、懸架ロッドにより吊持し、かつ水平サポ
ート機構により水平支持した状態で装置本体内部に配設
してなる超伝導磁石用クライオスタットにおいて、水平
サポート機構を、冷却容器の外周底部に突設された係合
部と、一端が装置本体内部で連結され、かつ他端が係合
部に向かうように水平に対向配置された一対のコイルス
プリングと、一対のコイルスプリングの他端にそれぞれ
連結され、係合部に対して所定の押圧力を加えながら係
合部の側部に摺動自在に当接する押圧部とで構成してい
ることを特徴とする装置である。
【0009】また、請求項2記載の超伝導磁石用クライ
オスタットは、請求項1記載のクライオスタットにおい
て、押圧手段が、コイルスプリングの他端に連結された
外装体と、外装体に保持されて係合部と摺動自在に当接
する球体と、球体を係合部側へ押圧するスプリングとで
構成されていることを特徴とする装置である。
オスタットは、請求項1記載のクライオスタットにおい
て、押圧手段が、コイルスプリングの他端に連結された
外装体と、外装体に保持されて係合部と摺動自在に当接
する球体と、球体を係合部側へ押圧するスプリングとで
構成されていることを特徴とする装置である。
【0010】
【作用】本発明の請求項1記載の超伝導磁石用クライオ
スタットによれば、水平サポート機構の構成部材である
コイルスプリングは、従来の水平サポート機構のロッド
と同一長に設定しても、螺旋状の部材であるため従来の
ロッドより熱伝達距離が大きくなり、それにより、装置
本体外部から冷却容器への侵入熱が大幅に低減する。
スタットによれば、水平サポート機構の構成部材である
コイルスプリングは、従来の水平サポート機構のロッド
と同一長に設定しても、螺旋状の部材であるため従来の
ロッドより熱伝達距離が大きくなり、それにより、装置
本体外部から冷却容器への侵入熱が大幅に低減する。
【0011】また、一対のコイルスプリングの他端にそ
れぞれ連結された押圧部が、係合部に対して所定の押圧
力を加えながら係合部の側部に摺動自在に当接する構造
とされているので、超低温状態とされた超伝導磁石の熱
収縮により冷却容器が水平方向に微少移動しても、その
動きに追従しながら冷却容器を元の位置に簡単に復元さ
せることができる。
れぞれ連結された押圧部が、係合部に対して所定の押圧
力を加えながら係合部の側部に摺動自在に当接する構造
とされているので、超低温状態とされた超伝導磁石の熱
収縮により冷却容器が水平方向に微少移動しても、その
動きに追従しながら冷却容器を元の位置に簡単に復元さ
せることができる。
【0012】また、請求項2記載の超伝導磁石用クライ
オスタットによれば、冷却容器に突設される係合部と、
一対のコイルスプリングと、外装体内部にボールとスプ
リングを設けた押圧部とが水平サポート機構の構成部材
とした簡便構造であり、装置本体内部への取り付け操作
が簡単で時間もかからないので、製作費用の低減が図ら
れる。
オスタットによれば、冷却容器に突設される係合部と、
一対のコイルスプリングと、外装体内部にボールとスプ
リングを設けた押圧部とが水平サポート機構の構成部材
とした簡便構造であり、装置本体内部への取り付け操作
が簡単で時間もかからないので、製作費用の低減が図ら
れる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の超伝導磁石用クライオスタッ
トの一実施例について、図1及び図2を参照して説明す
る。なお、図3に示したものと同一構成部には同一符号
を付してその説明を省略する。本実施例の水平サポート
機構14は、ヘリウム容器7に固定されたみぞ型鋼(係
合部)15と、真空容器本体(装置本体)2内部に水平
配置された一対の長尺なコイルスプリング16、16
と、各コイルスプリング16の他端16bに連結された
プランジャー(押圧部)17、17とで概略構成されて
いる。
トの一実施例について、図1及び図2を参照して説明す
る。なお、図3に示したものと同一構成部には同一符号
を付してその説明を省略する。本実施例の水平サポート
機構14は、ヘリウム容器7に固定されたみぞ型鋼(係
合部)15と、真空容器本体(装置本体)2内部に水平
配置された一対の長尺なコイルスプリング16、16
と、各コイルスプリング16の他端16bに連結された
プランジャー(押圧部)17、17とで概略構成されて
いる。
【0014】みぞ型鋼15は、ヘリウム容器7の外周底
部に、対向面15a、15aを鉛直方向に向けて固定さ
れている。
部に、対向面15a、15aを鉛直方向に向けて固定さ
れている。
【0015】一対のコイルスプリング16は、水平配置
されても下方側へ橈まないような所定の線材径、コイル
直径、巻数及び自由長に設定した螺旋状の金属部材であ
り、両者は同一形状に形成されている。そして、それら
の一端側にはおねじ部16aが設けられており、真空容
器本体2内部の固定板18に挿通され、おねじ部16a
にナット19が螺合されることにより、みぞ型鋼15を
挟んだ状態で水平に対向配置されている。そして、みぞ
型鋼15側とされた他端部16bには、プランジャー1
7が連結されている。
されても下方側へ橈まないような所定の線材径、コイル
直径、巻数及び自由長に設定した螺旋状の金属部材であ
り、両者は同一形状に形成されている。そして、それら
の一端側にはおねじ部16aが設けられており、真空容
器本体2内部の固定板18に挿通され、おねじ部16a
にナット19が螺合されることにより、みぞ型鋼15を
挟んだ状態で水平に対向配置されている。そして、みぞ
型鋼15側とされた他端部16bには、プランジャー1
7が連結されている。
【0016】プランジャー17は、外装体17aと、外
装体17aの内部で回転自在に保持されている金属製の
ボール(球体)17bと、ボール17bを所定方向のみ
に押圧するスプリング17cとで構成されている。
装体17aの内部で回転自在に保持されている金属製の
ボール(球体)17bと、ボール17bを所定方向のみ
に押圧するスプリング17cとで構成されている。
【0017】そして、プランジャー17の係止部17d
とコイルスプリング16の他端部16bとが一体に連結
されることにより、各プランジャー17のボール17b
は、みぞ型鋼15の対向面15aに当接する。ここで、
ボール17b、17bが相互に逆方向の同一力(図2の
矢印方向)で対応面15aを押し付けるように、スプリ
ング17cの復元力が加えられるようになっている。
とコイルスプリング16の他端部16bとが一体に連結
されることにより、各プランジャー17のボール17b
は、みぞ型鋼15の対向面15aに当接する。ここで、
ボール17b、17bが相互に逆方向の同一力(図2の
矢印方向)で対応面15aを押し付けるように、スプリ
ング17cの復元力が加えられるようになっている。
【0018】次に、本実施例の作用効果について説明す
る。上記構造とされた本実施例の水平サポート機構14
のコイルスプリング16は、従来の水平サポート機構1
2のロッド13と同一長に設定しても、螺旋状の部材で
あるためにロッド13より熱伝達距離を大きくとること
ができ、それにより、本実施例の水平サポート機構14
を採用したクライオスタットは、固定板18から伝わる
ヘリウム容器7への侵入熱を大幅に低減することができ
る。
る。上記構造とされた本実施例の水平サポート機構14
のコイルスプリング16は、従来の水平サポート機構1
2のロッド13と同一長に設定しても、螺旋状の部材で
あるためにロッド13より熱伝達距離を大きくとること
ができ、それにより、本実施例の水平サポート機構14
を採用したクライオスタットは、固定板18から伝わる
ヘリウム容器7への侵入熱を大幅に低減することができ
る。
【0019】また、ヘリウム容器7に固定されたみぞ型
鋼15の対向面15aには、プランジャー17のボール
17bが回転自在に当接し、かつみぞ型鋼15を押圧す
る構造とされているので、超低温状態とされたマグネッ
ト6の熱収縮によりヘリウム容器7が微少移動しても、
その動きに追従しながらヘリウム容器7を元の位置に復
元しながら水平方向のサポートを行うことができる。
鋼15の対向面15aには、プランジャー17のボール
17bが回転自在に当接し、かつみぞ型鋼15を押圧す
る構造とされているので、超低温状態とされたマグネッ
ト6の熱収縮によりヘリウム容器7が微少移動しても、
その動きに追従しながらヘリウム容器7を元の位置に復
元しながら水平方向のサポートを行うことができる。
【0020】また、本実施例の水平サポート機構14
は、外周底部に突設されたみぞ型鋼15と、一対のコイ
ルスプリング16、16と、コイルスプリング16の他
端部16bに連結されたプランジャー17とを構成部材
する簡単な構造であり、真空容器本体2内部への取り付
け操作の手間も時間もさほどかからない。
は、外周底部に突設されたみぞ型鋼15と、一対のコイ
ルスプリング16、16と、コイルスプリング16の他
端部16bに連結されたプランジャー17とを構成部材
する簡単な構造であり、真空容器本体2内部への取り付
け操作の手間も時間もさほどかからない。
【0021】なお、本実施例においてはヘリウム容器7
にみぞ型鋼15を固定したが、本発明の範囲を限定する
趣旨ではなく、プランジャー17のボール17bと摺動
自在に当接することが可能な部材がヘリウム容器7に固
定されていれば、本実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。
にみぞ型鋼15を固定したが、本発明の範囲を限定する
趣旨ではなく、プランジャー17のボール17bと摺動
自在に当接することが可能な部材がヘリウム容器7に固
定されていれば、本実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の超
伝導磁石用クライオスタットは、従来の水平サポート機
構に使用されていたロッドと比較して、螺旋状のコイル
スプリングが熱伝達距離を大きくとることができ、それ
により冷却容器への侵入熱を大幅に低減することができ
る。
伝導磁石用クライオスタットは、従来の水平サポート機
構に使用されていたロッドと比較して、螺旋状のコイル
スプリングが熱伝達距離を大きくとることができ、それ
により冷却容器への侵入熱を大幅に低減することができ
る。
【0023】また、一対のコイルスプリングの他端にそ
れぞれ連結された押圧部が、係合部に対して所定の押圧
力を加えながら係合部の側部に摺動自在に当接する構造
とされ、超低温状態とされた超伝導磁石の熱収縮により
冷却容器が水平方向に微少移動しても、その動きに追従
しながら冷却容器を元の位置に復元させることができる
ので、水平サポート機構の簡便化を図ることができる。
れぞれ連結された押圧部が、係合部に対して所定の押圧
力を加えながら係合部の側部に摺動自在に当接する構造
とされ、超低温状態とされた超伝導磁石の熱収縮により
冷却容器が水平方向に微少移動しても、その動きに追従
しながら冷却容器を元の位置に復元させることができる
ので、水平サポート機構の簡便化を図ることができる。
【0024】また、請求項2記載の超伝導磁石用クライ
オスタットは、冷却容器に突設された係合部と、一対の
コイルスプリングと、外装体内部にボールとスプリング
が設けられた押圧部とが水平サポート機構の構成部材と
され、装置本体内部への取り付け操作が簡単で時間もか
からず、製作費用の低減化を図ることができる。
オスタットは、冷却容器に突設された係合部と、一対の
コイルスプリングと、外装体内部にボールとスプリング
が設けられた押圧部とが水平サポート機構の構成部材と
され、装置本体内部への取り付け操作が簡単で時間もか
からず、製作費用の低減化を図ることができる。
【図1】本発明の超伝導磁石用クライオスタットを示す
正面断面図である。
正面断面図である。
【図2】本発明に係る水平サポート機構を示す要部正面
図である。
図である。
【図3】従来の水平サポート機構が使用されている超伝
導磁石用クライオスタットを示す正面断面図である。
導磁石用クライオスタットを示す正面断面図である。
1 クライオスタット 2 真空容器本体(装置本体) 5 真空ダクト 6 マグネット(超伝導磁石) 7 ヘリウム容器(冷却容器) 11 懸架ロッド 14 水平サポート機構 15 みぞ型鋼(係合部) 15a 対向面 16 コイルスプリング 16a コイルスプリングの一端 16b コイルスプリングの他端 17 プランジャー(押圧部) 17a 外装体 17b ボール(球体) 17c スプリング
Claims (2)
- 【請求項1】 内蔵した超伝導磁石を液体ヘリウムなど
の寒剤を用いて超低温状態で冷却する冷却容器を、懸架
ロッドにより吊持し、かつ水平サポート機構により水平
支持した状態で装置本体内部に配設してなる超伝導磁石
用クライオスタットにおいて、 前記水平サポート機構を、 前記冷却容器の外周底部に突設された係合部と、 一端が前記装置本体内部で連結され、かつ他端が前記係
合部に向かうように水平に対向配置された一対のコイル
スプリングと、 前記一対のコイルスプリングの他端にそれぞれ連結さ
れ、前記係合部に対して所定の押圧力を加えながら係合
部の側部に摺動自在に当接する押圧部とで構成している
ことを特徴とする超伝導磁石用クライオスタット。 - 【請求項2】 請求項1記載の超伝導磁石用クライオス
タットにおいて、押圧部は、コイルスプリングの他端に
連結された外装体と、外装体に保持されて前記係合部と
摺動自在に当接する球体と、球体を前記係合部側へ押圧
するスプリングとで構成されていることを特徴とする超
伝導磁石用クライオスタット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271293A JPH06267740A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 超伝導磁石用クライオスタット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271293A JPH06267740A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 超伝導磁石用クライオスタット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267740A true JPH06267740A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12922520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5271293A Withdrawn JPH06267740A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 超伝導磁石用クライオスタット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06267740A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN116634650A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-08-22 | 安徽万瑞冷电科技有限公司 | 一种基于低温自调节的低温恒温器 |
-
1993
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