JPH0750209A - 超電導磁石装置 - Google Patents

超電導磁石装置

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JPH0750209A
JPH0750209A JP3202794A JP3202794A JPH0750209A JP H0750209 A JPH0750209 A JP H0750209A JP 3202794 A JP3202794 A JP 3202794A JP 3202794 A JP3202794 A JP 3202794A JP H0750209 A JPH0750209 A JP H0750209A
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superconducting
hollow cylindrical
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conductor
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Daisuke Ito
大佐 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 単位超電導磁石を直列あるいは並列のいずれ
に接続する場合にも、極めてコンパクトな超電導磁石装
置を提供する。 【構成】 少なくとも表面が電気的絶縁材から成り、そ
れぞれ径が異なり同軸的に多重配置される複数の中空筒
状基体21,22,23と、この中空筒状基体21〜2
3のそれぞれの周面に密着して螺旋状に設けられる複数
の超電導導体13と、これら超電導導体13を直列的あ
るいは並列的に短絡する超電導短絡導体とから構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、単位超電導磁石を直列
的あるいは並列的に複数接続して用いて構成される超電
導磁石装置に関する。
【0002】
【従来の技術】超電導現象を利用した超電導磁石装置
は、さまざまな分野に応用が期待されている。このよう
な超電導磁石装置は単位超電導磁石を直列的あるいは並
列的に複数接続して用いられることが多い。
【0003】単位超電導磁石を複数組合わせて用いる場
合には、一般的に超電導磁石装置全体としてその単位超
電導磁石を組合わせた大きさになり、超電導磁石装置が
大型化するという欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
に単位超電導磁石を複数組合わせて用いる場合には、超
電導磁石装置が大型化するという状況に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは小型の超電導磁石装置
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の発明による超電導磁石装置は、少なく
とも表面が電気的絶縁材から成り、それぞれ径が異なり
同軸的に多重配置される第1および第2の中空筒状基体
と、この第1の中空筒状基体の周面に密着して螺旋状に
設けられる第1の超電導導体と、前記第2の中空筒状基
体の周面に密着して前記第1の超電導導体の螺旋の進行
方向と逆方向に進行する螺旋状に設けられる第2の超電
導導体と、前記第1および第2の超電導導体とを直列的
に短絡する短絡導体とから構成されることを特徴として
いる。
【0006】また、請求項2記載の発明による超電導磁
石装置は、少なくとも表面が電気的絶縁材から成り、そ
れぞれ径が異なり同軸的に多重配置される複数の中空筒
状基体と、この中空筒状基体のそれぞれの周面に密着し
て螺旋状に設けられる複数の超電導導体と、これら超電
導導体を直列的あるいは並列的に短絡する超電導短絡導
体とから構成されることを特徴としている。
【0007】
【作用】上記のように構成された請求項1に記載の超電
導磁石装置によれば、複数の単位超電導磁石を多重配置
しているため、外観上の大きさは最も大きな径の筒状基
体の内部に、他の筒状基体が収納されて極めてコンパク
トに構成できる。また、直列接続する時に第1と第2の
隣接する超電導導体の螺旋の進行方向を逆方向として巻
回しているため、超電導導体に発生する電磁力を第1と
第2との超電導導体とで互いに打消すことができるため
超電導導体の発熱も極めて小さく抑制できる。
【0008】また上記のように構成された請求項2に記
載の超電導磁石装置によれば、単位超電導磁石を直列あ
るいは並列のいずれに接続する場合にも、複数の単位超
電導磁石を多重配置しているため、外観上の大きさは最
も大きな径の筒状基体の内部に、他の筒状基体が収納さ
れて極めてコンパクトに構成できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の超電導磁石装置の一実施例に
ついて図面を参照して説明する。
【0010】本発明の超電導磁石装置は単位超電導磁石
を複数直列あるいは並列に接続して超電導磁石装置を構
成するものであり、この単位磁石の構成の詳細について
は、後述するが、基本的には中空筒状基体の周囲に超電
導導体を螺旋状に密着して設けて構成されている。
【0011】図1において示す実施例は、3つの単位磁
石を用いて超電導磁石装置を構成する例であり、大中小
とそれぞれ径の異なる3つの単位磁石21,22,23
を非接触状態で同軸的に多重配置して、これら単位磁石
21,22,23の両端を端板25で固定するようにし
た構成である。なお、各々の単位磁石には超電導導体1
3が螺旋状に密着して設けられている。
【0012】端板25は、図2(a)および(b)に示
すように、円板状の部材の一方の面に単位磁石21乃至
23の各端部が嵌入し得る3本の溝26,27,28を
同軸的に形成したものである。この端板25を用いて単
位磁石21乃至23を短絡させるには例えば次に示す2
つの構成が適当である。
【0013】まず、第1にはその端板25自身を超電導
導体で形成することである。
【0014】また、第2に図示のごとく各溝26乃至2
8に単位磁石のそれぞれの超電導導体13に接触する面
に超電導導体からなる短絡部29,30,31を設ける
構成である。これらの短絡部29乃至31は例えば溝2
6乃至28内に設けられた超電導導体層から成り、これ
らの短絡部29乃至31を適当な方法で短絡させれば良
い。
【0015】このように構成することによって、超電導
導体13を簡単に並列接続することができるので、一つ
の単位磁石から成るものに比較してその電流容量を増加
させることができる。この結果、高い磁界を発生させ得
る超電導磁石装置を提供することができる。しかも、上
記実施例では各単位磁石21乃至23の両端を端板25
に嵌合させるだけで各単位磁石21乃至23に形成され
た超電導導体13を並列接続できるので、製作性も良好
である。特に、後述するように超電導導体13を薄膜形
成法により形成した超電導導体層から構成した場合には
上記短絡方法は有効である。
【0016】なお、短絡部29乃至31の接続方法を工
夫することにより各超電導導体13を直列接続すること
も可能である。このように直列接続する場合には以下の
構成が有効である。すなわち、直列接続された超電導導
体13同士が互いに逆方向に進行するような螺旋になる
ように単位磁石を多重配置するのである。このように構
成することにより各単位磁石で発生する磁場の影響を互
いに打消すことができるという優れた作用・効果が得ら
れる。
【0017】次に、図3に示す実施例は本発明の超電導
磁石装置の他の実施例を示すものであり、図3において
は、各単位磁石21乃至23の各超電導導体13の接続
は、各単位磁石21乃至23の各外周端部を超電導導体
から成るリード線35で接続するようにしたものであ
る。このようにリード線35で接続する場合には図2に
示すような端板25の製作が不要である。
【0018】以下に、本発明の超電導磁石装置に用いら
れる単位磁石の一構成例について説明する。
【0019】図4は、単位磁石の外観を示すものであ
り、この単位磁石11は中空筒状基体12の外周面(外
表面)に、上記基体12の軸方向に進行するような螺旋
状の超電導導体層13を形成したものである。中空筒状
基体12は例えば強化プラスチックあるいはセラミック
ス等の比較的強度の高い絶縁体、またはステンレス鋼製
の中空筒状の外周面に例えばセラミックスまたはポリビ
ニル・ホルマール樹脂(PVF)等の絶縁層をコーティ
ングしたもの等で形成されている。
【0020】超電導導体13は、このように形成された
中空筒状基体12の上面にNbN、NbC,Nb3 Ge
等の超電導導体を例えば蒸着法などの薄膜形成法により
隣り合う螺旋同士の超電導導体を絶縁状態に形成したも
のである。この超電導導体層13は、螺旋状に蒸着され
ているので、ちょうど導体をコイル状に巻回したのと同
様の機能を有するとともに、基体12と超電導導体層1
3とが強固に一体的に密着しているので、導体を巻回し
て製作される従来の巻線型の磁石と比較して導体の拘束
力を大幅に向上させることができる。したがって、高い
磁界を発生させた場合でも、超電導導体層13と基体1
2との相対移動(振動)等を生起することなくこれによ
るクエンチを引起こすようなことがない。その結果、超
電導導体を安定に維持させることができ、信頼性の高い
超電導磁石装置を提供できる。
【0021】図5および図6は、本発明の超電導磁石装
置に用いられる単位磁石の他の構成例を示している。
【0022】この構成例における単位磁石15は、中空
筒状基体16を絶縁筒17の外周面(外表面)に安定化
銅層18を形成して構成したものとなっている。安定化
銅層18は、絶縁筒17の外周面に例えば、蒸着法など
の薄膜形成法により形成した銅層に絶縁を図るための螺
旋状のスリット19を設けて形成されたものである。超
電導導体層13は、安定化銅層18の表面に安定化銅層
18に添設するように一体的に密着して形成されてい
る。
【0023】単位磁石15をこのように安定化銅層18
を設けて構成すれば、万一、超電導導体層13がクエン
チ(常電導転移)した場合の超電導磁石装置の健全性を
高めることができる。
【0024】なお、以上の各実施例においては、超電導
導体層13を中空筒状基体の外周面(外表面)に形成す
るようにしているが、例えば超電導導体層13が外側方
向の力を受ける場合には超電導導体層13を中空筒状基
体の内周面(内表面)に形成するようにしても良く、ま
た単位磁石の構成も上記実施例に限定されるものではな
い。。
【0025】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
上記実施例を種々変形して実施することができる。
【0026】
【発明の効果】以上詳述してきたように、本発明の超電
導磁石装置は、単位超電導磁石を直列あるいは並列のい
ずれに接続する場合にも、極めてコンパクトに構成でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の超電導磁石装置の一実施例を示す斜
視図。
【図2】 本発明の超電導磁石装置に用いられる端板の
平面図。
【図3】 本発明の超電導磁石装置の他の実施例を示す
斜視図。
【図4】 本発明の超電導磁石装置に用いられる単位磁
石の一構成例を示す斜視図。
【図5】 本発明の超電導磁石装置に用いられる単位磁
石の一構成例の説明を行うための斜視図。
【図6】 本発明の超電導磁石装置に用いられる単位磁
石の一構成例を示す斜視図。
【符号の説明】
11 単位磁石 12 中空筒状基体 13 超電導導体(超電導導体層) 15 単位磁石 16 中空筒状基体 17 絶縁筒 18 安定化銅層 19 スリット 21 単位磁石 22 単位磁石 23 単位磁石 25 端板 26 溝 27 溝 28 溝 29 短絡部 30 短絡部 31 短絡部 35 リード線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも表面が電気的絶縁材から成
    り、それぞれ径が異なり同軸的に多重配置される第1お
    よび第2の中空筒状基体と、この第1の中空筒状基体の
    周面に密着して螺旋状に設けられる第1の超電導導体
    と、前記第2の中空筒状基体の周面に密着して前記第1
    の超電導導体の螺旋の進行方向と逆方向に進行する螺旋
    状に設けられる第2の超電導導体と、前記第1および第
    2の超電導導体とを直列的に短絡する短絡導体とから構
    成されることを特徴とする超電導磁石装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも表面が電気的絶縁材から成
    り、それぞれ径が異なり同軸的に多重配置される複数の
    中空筒状基体と、この中空筒状基体のそれぞれの周面に
    密着して螺旋状に設けられる複数の超電導導体と、これ
    ら超電導導体を直列的あるいは並列的に短絡する超電導
    短絡導体とから構成されることを特徴とする超電導磁石
    装置。
  3. 【請求項3】 前記中空筒状基体は強化プラスチックあ
    るいはセラミックスから成ることを特徴とする請求項1
    あるいは請求項2に記載の超電導磁石装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001267119A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Tokyo Electric Power Co Inc:The 超電導コイル装置
JP2007081254A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Univ Of Tokyo 超伝導電磁石及びその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5958803A (ja) * 1982-09-28 1984-04-04 Fujikura Ltd 超電導コイルの製造方法

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