JPH0794319A - 電流リード装置 - Google Patents
電流リード装置Info
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- JPH0794319A JPH0794319A JP5232875A JP23287593A JPH0794319A JP H0794319 A JPH0794319 A JP H0794319A JP 5232875 A JP5232875 A JP 5232875A JP 23287593 A JP23287593 A JP 23287593A JP H0794319 A JPH0794319 A JP H0794319A
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- superconductor
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】酸化物系超電導体で形成された電流リードが外
部磁場によって特性劣化するのを防止できる電流リード
装置を提供する。 【構成】酸化物系超電導体で形成された電流リード１１
ａ，１１ｂを備えてなる電流リード装置において、抵抗
率の小さい材料，透磁率の高い材料，超電導体の中から
選ばれた材料で形成されて電流リード１１ａ，１１ｂを
取り囲むように配置された磁気シールド体１７と、この
磁気シールド体１７を所定の温度に冷却する手段１４，
１５とを備えている。
部磁場によって特性劣化するのを防止できる電流リード
装置を提供する。 【構成】酸化物系超電導体で形成された電流リード１１
ａ，１１ｂを備えてなる電流リード装置において、抵抗
率の小さい材料，透磁率の高い材料，超電導体の中から
選ばれた材料で形成されて電流リード１１ａ，１１ｂを
取り囲むように配置された磁気シールド体１７と、この
磁気シールド体１７を所定の温度に冷却する手段１４，
１５とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物系超電導体で形
成された電流リードを備えてなる電流リード装置に関す
る。
成された電流リードを備えてなる電流リード装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】酸化物系超電導体は、金属系超電導体に
比べて臨界温度がはるかに高い。最近では、130Kを越え
る臨界温度のものも発表されている。したがって、今
後、各分野への応用が期待されている。
比べて臨界温度がはるかに高い。最近では、130Kを越え
る臨界温度のものも発表されている。したがって、今
後、各分野への応用が期待されている。
【０００３】酸化物系超電導体の実用化例の１つとし
て、超電導装置において用いる電流リード装置（パワー
リード）が考えられている。超電導装置は、通常、断熱
容器内に金属系超電導体で形成されたコイルや限流器等
の超電導機器と冷却用の液体ヘリウムとを収容したもの
となっている。そして、断熱容器内に収容されている超
電導機器と断熱容器外に位置している電源回路等とを電
流リード装置を介して電気的に接続するようにしてい
る。
て、超電導装置において用いる電流リード装置（パワー
リード）が考えられている。超電導装置は、通常、断熱
容器内に金属系超電導体で形成されたコイルや限流器等
の超電導機器と冷却用の液体ヘリウムとを収容したもの
となっている。そして、断熱容器内に収容されている超
電導機器と断熱容器外に位置している電源回路等とを電
流リード装置を介して電気的に接続するようにしてい
る。
【０００４】上記用途の電流リード装置には、ジュール
熱がほとんど発生しないこと、外部の熱を伝導で断熱容
器内に伝えないことなどが要求される。このようなこと
から、酸化物系超電導体で電流リードを構成し、この電
流リードを液体窒素（77K ）で臨界温度以下に冷却する
ことによって上述した要望を満たすようにした電流リー
ド装置が考えられている。
熱がほとんど発生しないこと、外部の熱を伝導で断熱容
器内に伝えないことなどが要求される。このようなこと
から、酸化物系超電導体で電流リードを構成し、この電
流リードを液体窒素（77K ）で臨界温度以下に冷却する
ことによって上述した要望を満たすようにした電流リー
ド装置が考えられている。
【０００５】ところで、酸化物系超電導体は、特に液体
窒素温度レベルにおいて外部磁場に対する臨界電流密度
の劣化が著しい。したがって、酸化物系超電導体で形成
された電流リードを持つ電流リード装置を超電導磁石装
置のように磁場を発生する装置に組込むには、外部磁場
に対する特性劣化を何等かの手段で解決する必要があ
る。
窒素温度レベルにおいて外部磁場に対する臨界電流密度
の劣化が著しい。したがって、酸化物系超電導体で形成
された電流リードを持つ電流リード装置を超電導磁石装
置のように磁場を発生する装置に組込むには、外部磁場
に対する特性劣化を何等かの手段で解決する必要があ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、酸化
物系超電導体で形成された電流リードが外部磁場によっ
て特性劣化するのを防止できる電流リード装置を提供す
ることを目的としている。
物系超電導体で形成された電流リードが外部磁場によっ
て特性劣化するのを防止できる電流リード装置を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る電流リード装置は、抵抗率の小さい材
料，透磁率の高い材料，超電導体の中から選ばれた材料
で形成されて酸化物系超電導体製の電流リードを取り囲
むように配置された磁気シールド体と、この磁気シール
ド体を所定の温度に冷却する手段とを備えている。な
お、前記磁気シールド体に代えて無端の超電導コイルを
設けることも有効である。
に、本発明に係る電流リード装置は、抵抗率の小さい材
料，透磁率の高い材料，超電導体の中から選ばれた材料
で形成されて酸化物系超電導体製の電流リードを取り囲
むように配置された磁気シールド体と、この磁気シール
ド体を所定の温度に冷却する手段とを備えている。な
お、前記磁気シールド体に代えて無端の超電導コイルを
設けることも有効である。
【０００８】
【作用】銅やアルミニウムのように抵抗率の小さい材料
あるいは鉄のように透磁率の高い材料を磁束が貫通しよ
うとすると、表皮効果によって材料の表面部に磁束の貫
通を阻止する向きの電流が流れる。なお、表皮厚さδ
は、材料の抵抗率をρとし、材料の透磁率をμとし、角
周波数をω（＝2 π×周波数）とすると、 δ＝（2 ρ／μω）1/2 で表される。上記式から判るように、表皮厚さδは、抵
抗率が小さい程、透磁率が大きい程小さくなる。したが
って、表皮厚さδの小さい材料を選択すれば、それだけ
大きい磁気遮蔽効果が得られることになる。
あるいは鉄のように透磁率の高い材料を磁束が貫通しよ
うとすると、表皮効果によって材料の表面部に磁束の貫
通を阻止する向きの電流が流れる。なお、表皮厚さδ
は、材料の抵抗率をρとし、材料の透磁率をμとし、角
周波数をω（＝2 π×周波数）とすると、 δ＝（2 ρ／μω）1/2 で表される。上記式から判るように、表皮厚さδは、抵
抗率が小さい程、透磁率が大きい程小さくなる。したが
って、表皮厚さδの小さい材料を選択すれば、それだけ
大きい磁気遮蔽効果が得られることになる。
【０００９】本発明のように、抵抗率の小さい材料ある
いは透磁率の高い材料で磁気シールド体を形成すると、
外部磁場の侵入を阻止できるので、外部磁場によって電
流リードの特性が劣化するのを防止できる。また、磁気
シールド体を冷却手段で冷却しているので、材料の抵抗
率を一層小さくでき、効果的な磁気遮蔽を実現できるば
かりか、材料に流れる渦電流による発熱を吸収すること
ができる。したがって、この場合には、交流外部磁場に
対して有効である。
いは透磁率の高い材料で磁気シールド体を形成すると、
外部磁場の侵入を阻止できるので、外部磁場によって電
流リードの特性が劣化するのを防止できる。また、磁気
シールド体を冷却手段で冷却しているので、材料の抵抗
率を一層小さくでき、効果的な磁気遮蔽を実現できるば
かりか、材料に流れる渦電流による発熱を吸収すること
ができる。したがって、この場合には、交流外部磁場に
対して有効である。
【００１０】一方、超電導体で磁気シールド体を形成す
ると、超電導体のマイスナー効果によって外部磁場の侵
入を阻止できる。また、無端の超電導コイルに置き代え
た場合には、磁束が侵入しようとしたときに超電導コイ
ルに侵入磁束を打ち消す向きの電流が流れるので、この
場合も良好な磁気遮蔽効果が期待できる。したがって、
超電導体で形成された磁気シールド体を設けた場合およ
び超電導コイルを設けた場合には、直流外部磁場と交流
外部磁場に対して有効である。
ると、超電導体のマイスナー効果によって外部磁場の侵
入を阻止できる。また、無端の超電導コイルに置き代え
た場合には、磁束が侵入しようとしたときに超電導コイ
ルに侵入磁束を打ち消す向きの電流が流れるので、この
場合も良好な磁気遮蔽効果が期待できる。したがって、
超電導体で形成された磁気シールド体を設けた場合およ
び超電導コイルを設けた場合には、直流外部磁場と交流
外部磁場に対して有効である。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図１には本発明の一実施例に係る電流リード装置を
組み込んだ交流超電導磁石装置の要部が模式的に示され
ている。
る。図１には本発明の一実施例に係る電流リード装置を
組み込んだ交流超電導磁石装置の要部が模式的に示され
ている。
【００１２】図中１は断熱容器を示している。この断熱
容器１は、内槽２と、この内槽２を収容するように配置
されるとともに内槽２との間に真空断熱層３を形成する
外槽４とで構成されている。
容器１は、内槽２と、この内槽２を収容するように配置
されるとともに内槽２との間に真空断熱層３を形成する
外槽４とで構成されている。
【００１３】内槽２内にはＮｂＴｉ合金やＮｂ3 Ｓｎな
どの金属系超電導体で形成された超電導コイル５と冷媒
である液体ヘリウム６とが収容されている。超電導コイ
ル５の両線端は、それぞれ銅リード７ａ，７ｂの一端側
に接続されている。銅リード７ａ，７ｂの他端側は、そ
れぞれ内槽２の上壁を絶縁状態に、かつ気密に貫通して
銅ブロックで形成された接続端子８ａ，８ｂに接続され
ている。接続端子８ａ，８ｂは、銅リード９ａ，９ｂ、
銅ブロックで形成された接続端子１０ａ，１０ｂ、Ｙ
系，Ｂｉ系，Ｔｌ系，Ｈｇ系などで形成された酸化物系
超電導体リード１１ａ，１１ｂ、銅ブロックで形成され
た接続端子１２ａ，１２ｂ、銅リード１３ａ，１３ｂの
一端側に接続されている。そして、銅リード１３ａ，１
３ｂの他端側が、断熱容器１の壁を絶縁状態に、かつ気
密に貫通して外部に導かれている。
どの金属系超電導体で形成された超電導コイル５と冷媒
である液体ヘリウム６とが収容されている。超電導コイ
ル５の両線端は、それぞれ銅リード７ａ，７ｂの一端側
に接続されている。銅リード７ａ，７ｂの他端側は、そ
れぞれ内槽２の上壁を絶縁状態に、かつ気密に貫通して
銅ブロックで形成された接続端子８ａ，８ｂに接続され
ている。接続端子８ａ，８ｂは、銅リード９ａ，９ｂ、
銅ブロックで形成された接続端子１０ａ，１０ｂ、Ｙ
系，Ｂｉ系，Ｔｌ系，Ｈｇ系などで形成された酸化物系
超電導体リード１１ａ，１１ｂ、銅ブロックで形成され
た接続端子１２ａ，１２ｂ、銅リード１３ａ，１３ｂの
一端側に接続されている。そして、銅リード１３ａ，１
３ｂの他端側が、断熱容器１の壁を絶縁状態に、かつ気
密に貫通して外部に導かれている。
【００１４】外槽４内で、銅リード１３ａ，１３ｂの設
けられている部分には、内部に銅リード１３ａ，１３ｂ
を通す関係に金属材で形成された液体窒素溜め１４が配
置されており、この液体窒素溜め１４には常に所定レベ
ルとなるように液体窒素１５が収容されている。なお、
液体窒素溜め１４の底壁で、銅リード１３ａ，１３ｂを
貫通させる部分には、銅リード１３ａ，１３ｂとの間の
絶縁を確保し、かつ液密性を確保するための封止機構１
６ａ，１６が装着されている。
けられている部分には、内部に銅リード１３ａ，１３ｂ
を通す関係に金属材で形成された液体窒素溜め１４が配
置されており、この液体窒素溜め１４には常に所定レベ
ルとなるように液体窒素１５が収容されている。なお、
液体窒素溜め１４の底壁で、銅リード１３ａ，１３ｂを
貫通させる部分には、銅リード１３ａ，１３ｂとの間の
絶縁を確保し、かつ液密性を確保するための封止機構１
６ａ，１６が装着されている。
【００１５】液体窒素溜め１４から銅リード９ａ，９ｂ
までの部分には、接続端子１０ａ，１０ｂ，１２ａ，１
２ｂを含めて酸化物系超電導体リード１１ａ，１１ｂを
囲むように磁気シールド体１７が配置されている。この
磁気シールド体１７は、銅やアルミニウムなどのように
抵抗率の小さい材料あるいは鉄などのように透磁率の高
い材料あるいは臨界温度が液体窒素温度以上の酸化物系
超電導体で容器状に形成されたもので、開口部側、つま
り図中上端部が液体窒素溜め１４の底壁に熱的に接続さ
れるように液体窒素溜め１４に対して固定されている。
なお、磁気シールド体１７の、いわゆる底壁には、銅リ
ード９ａ，９ｂを絶縁状態に貫通させるための孔１８
ａ，１８ｂが形成されている。
までの部分には、接続端子１０ａ，１０ｂ，１２ａ，１
２ｂを含めて酸化物系超電導体リード１１ａ，１１ｂを
囲むように磁気シールド体１７が配置されている。この
磁気シールド体１７は、銅やアルミニウムなどのように
抵抗率の小さい材料あるいは鉄などのように透磁率の高
い材料あるいは臨界温度が液体窒素温度以上の酸化物系
超電導体で容器状に形成されたもので、開口部側、つま
り図中上端部が液体窒素溜め１４の底壁に熱的に接続さ
れるように液体窒素溜め１４に対して固定されている。
なお、磁気シールド体１７の、いわゆる底壁には、銅リ
ード９ａ，９ｂを絶縁状態に貫通させるための孔１８
ａ，１８ｂが形成されている。
【００１６】このような構成であると、酸化物系超電導
体リード１１ａ，１１ｂが、銅リード１３ａ，１３ｂお
よび接続端子１２ａ，１２ｂを介して液体窒素温度レベ
ルに冷却され、超電導状態に保持される。また、磁気シ
ールド体１７も液体窒素温度レベルに冷却される。した
がって、磁気シールド体１７が酸化物系超電導体で形成
されているときには、この磁気シールド体１７も超電導
状態となる。
体リード１１ａ，１１ｂが、銅リード１３ａ，１３ｂお
よび接続端子１２ａ，１２ｂを介して液体窒素温度レベ
ルに冷却され、超電導状態に保持される。また、磁気シ
ールド体１７も液体窒素温度レベルに冷却される。した
がって、磁気シールド体１７が酸化物系超電導体で形成
されているときには、この磁気シールド体１７も超電導
状態となる。
【００１７】このような状態で、電流リードを介して超
電導コイル５を交流で付勢すると、超電導コイル５が交
流磁場を発生する。このとき、酸化物系超電導体リード
１１ａ，１１ｂは、超電導コイル５で発生した交流磁場
の影響を受けることなく健全性を維持する。
電導コイル５を交流で付勢すると、超電導コイル５が交
流磁場を発生する。このとき、酸化物系超電導体リード
１１ａ，１１ｂは、超電導コイル５で発生した交流磁場
の影響を受けることなく健全性を維持する。
【００１８】すなわち、酸化物系超電導体リード１１
ａ，１１ｂを囲むように磁気シールド体１７が設けてあ
り、この磁気シールド体１７が表皮効果の期待できる材
料あるいはマイスナー効果の期待できる材料で形成され
ているので、超電導コイル５で発生した交番磁束が磁気
シールド体１７内に侵入しようとしても阻止される。し
たがって、超電導コイル５で発生した磁場によって酸化
物系超電導体リード１１ａ，１１ｂが特性劣化するよう
なことはない。なお、磁気シールド体１７を液体窒素１
５で冷却しているので、磁気シールド体１７を表皮効果
の期待できる材料で形成した場合には、材料の抵抗率を
一層小さくでき、効果的な磁気遮蔽を実現できるばかり
か、材料に流れる渦電流による発熱を吸収することがで
きる。
ａ，１１ｂを囲むように磁気シールド体１７が設けてあ
り、この磁気シールド体１７が表皮効果の期待できる材
料あるいはマイスナー効果の期待できる材料で形成され
ているので、超電導コイル５で発生した交番磁束が磁気
シールド体１７内に侵入しようとしても阻止される。し
たがって、超電導コイル５で発生した磁場によって酸化
物系超電導体リード１１ａ，１１ｂが特性劣化するよう
なことはない。なお、磁気シールド体１７を液体窒素１
５で冷却しているので、磁気シールド体１７を表皮効果
の期待できる材料で形成した場合には、材料の抵抗率を
一層小さくでき、効果的な磁気遮蔽を実現できるばかり
か、材料に流れる渦電流による発熱を吸収することがで
きる。
【００１９】図２には本発明に係る電流リード装置を組
み込んだ直接冷却形交流超電導磁石装置の要部が模式的
に示されている。図中２１は内部が真空引きされた断熱
容器を示している。この断熱容器２１内には、ＮｂＴｉ
合金やＮｂ3 Ｓｎなどの金属系超電導体で形成された超
電導コイル２２が冷凍機２３によって直接冷却されるよ
うに配置されている。
み込んだ直接冷却形交流超電導磁石装置の要部が模式的
に示されている。図中２１は内部が真空引きされた断熱
容器を示している。この断熱容器２１内には、ＮｂＴｉ
合金やＮｂ3 Ｓｎなどの金属系超電導体で形成された超
電導コイル２２が冷凍機２３によって直接冷却されるよ
うに配置されている。
【００２０】冷凍機２３は、たとえばギホード・マクマ
ホン型の冷凍機によって構成されている。この冷凍機２
３は、70K 程度に冷却される第１段冷却ステージ２４と
4K程度に冷却される第２段冷却ステージ２５とを備えて
いる。そして、超電導コイル２２は第２段冷却ステージ
２５に対して窒化アルミニウム等の熱伝導率の良い絶縁
材２６を介して熱的に接続されている。
ホン型の冷凍機によって構成されている。この冷凍機２
３は、70K 程度に冷却される第１段冷却ステージ２４と
4K程度に冷却される第２段冷却ステージ２５とを備えて
いる。そして、超電導コイル２２は第２段冷却ステージ
２５に対して窒化アルミニウム等の熱伝導率の良い絶縁
材２６を介して熱的に接続されている。
【００２１】超電導コイル２２の両線端は、それぞれ銅
リード２７ａ，２７ｂの一端側に接続されている。銅リ
ード２７ａ，２７ｂの他端側は、銅ブロックで形成され
た接続端子２８ａ，２８ｂに接続されている。接続端子
２８ａ，２８ｂは、Ｙ系，Ｂｉ系，Ｔｌ系，Ｈｇ系など
で形成された酸化物系超電導体リード２９ａ，２９ｂ、
銅ブロックで形成された接続端子３０ａ，３０ｂ、銅リ
ード３１ａ，３１ｂの一端側に接続されている。そし
て、銅リード３１ａ，３１ｂの他端側が断熱容器２１の
壁を絶縁状態に、かつ気密に貫通して外部に導かれてい
る。
リード２７ａ，２７ｂの一端側に接続されている。銅リ
ード２７ａ，２７ｂの他端側は、銅ブロックで形成され
た接続端子２８ａ，２８ｂに接続されている。接続端子
２８ａ，２８ｂは、Ｙ系，Ｂｉ系，Ｔｌ系，Ｈｇ系など
で形成された酸化物系超電導体リード２９ａ，２９ｂ、
銅ブロックで形成された接続端子３０ａ，３０ｂ、銅リ
ード３１ａ，３１ｂの一端側に接続されている。そし
て、銅リード３１ａ，３１ｂの他端側が断熱容器２１の
壁を絶縁状態に、かつ気密に貫通して外部に導かれてい
る。
【００２２】銅リード３１ａ，３１ｂの図中下端部は、
窒化アルミニウム等の熱伝導率の良い絶縁材３２を介し
て冷凍機２３の第１段冷却ステージ２４に熱的に接続さ
れている。
窒化アルミニウム等の熱伝導率の良い絶縁材３２を介し
て冷凍機２３の第１段冷却ステージ２４に熱的に接続さ
れている。
【００２３】一方、銅リード３１ａ，３１ｂの図中下端
部から銅リード２７ａ，２７ｂの図中上端部までの部分
には、接続端子２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂを含め
て酸化物系超電導体リード２９ａ，２９ｂを囲むように
磁気シールド体３３が配置されている。この磁気シール
ド体３３は、銅やアルミニウムなどのように抵抗率の小
さい材料あるいは鉄などのように透磁率の高い材料ある
いは臨界温度が第１段冷却ステージ２４の温度以上の酸
化物系超電導体で容器状に形成されており、開口部側、
つまり図中上端部が第１段冷却ステージ２４に熱的に接
続されるように冷凍機２３に対して固定されている。な
お、磁気シールド体３３の、いわゆる底壁には、銅リー
ド２７ａ，２７ｂを絶縁状態に貫通させるための孔３４
ａ，３４ｂが形成されている。
部から銅リード２７ａ，２７ｂの図中上端部までの部分
には、接続端子２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂを含め
て酸化物系超電導体リード２９ａ，２９ｂを囲むように
磁気シールド体３３が配置されている。この磁気シール
ド体３３は、銅やアルミニウムなどのように抵抗率の小
さい材料あるいは鉄などのように透磁率の高い材料ある
いは臨界温度が第１段冷却ステージ２４の温度以上の酸
化物系超電導体で容器状に形成されており、開口部側、
つまり図中上端部が第１段冷却ステージ２４に熱的に接
続されるように冷凍機２３に対して固定されている。な
お、磁気シールド体３３の、いわゆる底壁には、銅リー
ド２７ａ，２７ｂを絶縁状態に貫通させるための孔３４
ａ，３４ｂが形成されている。
【００２４】したがって、この場合も図１に示したもの
と同様の原理に基づき超電導コイル２２で発生した磁場
によって酸化物系超電導体リード２９ａ，２９ｂが特性
劣化するのを防止できる。
と同様の原理に基づき超電導コイル２２で発生した磁場
によって酸化物系超電導体リード２９ａ，２９ｂが特性
劣化するのを防止できる。
【００２５】図３には本発明に係る電流リード装置を組
み込んだ直接冷却形交流超電導磁石装置の要部が模式的
に示されている。この図では、図２と同一部分が同一符
号で示されている。したがって、重複する部分の詳しい
説明は省略する。
み込んだ直接冷却形交流超電導磁石装置の要部が模式的
に示されている。この図では、図２と同一部分が同一符
号で示されている。したがって、重複する部分の詳しい
説明は省略する。
【００２６】この例が図２と異なる点は、磁気シールド
体３３を冷凍機２３の第２段冷却ステージ２５に熱的に
接続したことにある。したがって、この例では4Kレベル
の第２段冷却ステージ２５に磁気シールド体３３を熱的
に接続しているので、磁気シールド体３３をＮｎＴｉ合
金やＮｂ3 Ｓｎなどの金属系超電導体で形成することも
できる。
体３３を冷凍機２３の第２段冷却ステージ２５に熱的に
接続したことにある。したがって、この例では4Kレベル
の第２段冷却ステージ２５に磁気シールド体３３を熱的
に接続しているので、磁気シールド体３３をＮｎＴｉ合
金やＮｂ3 Ｓｎなどの金属系超電導体で形成することも
できる。
【００２７】図４には本発明の別の実施例に係る電流リ
ード装置を組み込んだ直接冷却形交流超電導磁石装置の
要部が模式的に示されている。この図では、図２と同一
部分が同一符号で示されている。したがって、重複する
部分の詳しい説明は省略する。
ード装置を組み込んだ直接冷却形交流超電導磁石装置の
要部が模式的に示されている。この図では、図２と同一
部分が同一符号で示されている。したがって、重複する
部分の詳しい説明は省略する。
【００２８】この例では、酸化物系超電導体リード２９
ａ，２９ｂを一体に囲むように円筒状の巻枠４１を配置
している。巻枠４１は銅、アルミニウムなどの良熱伝導
材で形成されたもので、その下端部は冷凍機２３の第２
段冷却ステージ２５に窒化アルミニウム等の熱伝導率の
良い絶縁材４２を介して熱的に接続されている。そし
て、巻枠４１の外周には巻枠４１を介して臨界温度以下
に冷却される関係に超電導コイル４３が装着されてい
る。超電導コイル４３は、ＮｂＴｉ合金やＮｂ3 Ｓｎな
どの金属系超電導体で形成されており、両線端同士が短
絡、つまり無端構成となっている。
ａ，２９ｂを一体に囲むように円筒状の巻枠４１を配置
している。巻枠４１は銅、アルミニウムなどの良熱伝導
材で形成されたもので、その下端部は冷凍機２３の第２
段冷却ステージ２５に窒化アルミニウム等の熱伝導率の
良い絶縁材４２を介して熱的に接続されている。そし
て、巻枠４１の外周には巻枠４１を介して臨界温度以下
に冷却される関係に超電導コイル４３が装着されてい
る。超電導コイル４３は、ＮｂＴｉ合金やＮｂ3 Ｓｎな
どの金属系超電導体で形成されており、両線端同士が短
絡、つまり無端構成となっている。
【００２９】このような構成であると、巻枠４１を介し
て超電導コイル４３が4Kレベルに冷却されるので、この
超電導コイル４３は超電導状態に保持される。したがっ
て、超電導コイル２２で発生した磁束が超電導コイル４
３によって囲まれた空間に侵入しようとすると、この磁
束を打ち消す向きに超電導コイル４３に電流が流れ、上
記空間に磁束は侵入しない。このため、超電導コイル２
２で発生した磁場によって酸化物系超電導体リード２９
ａ，２９ｂが特性劣化するのを防止できる。
て超電導コイル４３が4Kレベルに冷却されるので、この
超電導コイル４３は超電導状態に保持される。したがっ
て、超電導コイル２２で発生した磁束が超電導コイル４
３によって囲まれた空間に侵入しようとすると、この磁
束を打ち消す向きに超電導コイル４３に電流が流れ、上
記空間に磁束は侵入しない。このため、超電導コイル２
２で発生した磁場によって酸化物系超電導体リード２９
ａ，２９ｂが特性劣化するのを防止できる。
【００３０】なお、図４に示す例において、巻枠４１を
第１段冷却ステージ２４に熱的に接続するとともに無端
の超電導コイル４３を酸化物系超電導体で形成してもよ
い。また、酸化物系超電導体リードの冷却方法として
は、高温端を冷凍機の第１段冷却ステージで冷却し、低
温端を液体ヘリウムで冷却したり、また高温端を液体窒
素で冷却し、低温端を冷凍機の第２段冷却ステージで冷
却することも可能である。さらに、磁気シールド体を複
数設け、酸化物系超電導体リードを１本づつ囲むように
してもよい。
第１段冷却ステージ２４に熱的に接続するとともに無端
の超電導コイル４３を酸化物系超電導体で形成してもよ
い。また、酸化物系超電導体リードの冷却方法として
は、高温端を冷凍機の第１段冷却ステージで冷却し、低
温端を液体ヘリウムで冷却したり、また高温端を液体窒
素で冷却し、低温端を冷凍機の第２段冷却ステージで冷
却することも可能である。さらに、磁気シールド体を複
数設け、酸化物系超電導体リードを１本づつ囲むように
してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
酸化物系超電導体で形成された電流リードが外部磁場に
よって特性劣化するのを確実に防止できる。
酸化物系超電導体で形成された電流リードが外部磁場に
よって特性劣化するのを確実に防止できる。
【図１】本発明の一実施例に係る電流リード装置を組み
込んだ交流超電導磁石装置の要部模式図
込んだ交流超電導磁石装置の要部模式図
【図２】同電流リード装置を組み込んだ直接冷却形交流
超電導磁石装置の要部模式図
超電導磁石装置の要部模式図
【図３】同電流リード装置の組み込み形態を変えた直接
冷却形交流超電導磁石装置の要部模式図
冷却形交流超電導磁石装置の要部模式図
【図４】本発明の別の実施例に係る電流リード装置を組
み込んだ直接冷却形交流超電導磁石装置の要部模式図
み込んだ直接冷却形交流超電導磁石装置の要部模式図
１，２１…断熱容器 ２…内槽 ３…真空断熱層 ４…外槽 ５，２２…金属系超電導体で形成された超電導コイル ６…液体ヘリウム １５…液体窒素 １１ａ，１１ｂ，２９ａ，２９ｂ…酸化物系超電導体リ
ード １７，３３…磁気シールド体 ２３…冷凍機 ２４…第１段冷却ステージ ２５…第２段冷
却ステージ ４１…巻枠 ４３…金属系超電導体で形成された無端の超電導コイル
ード １７，３３…磁気シールド体 ２３…冷凍機 ２４…第１段冷却ステージ ２５…第２段冷
却ステージ ４１…巻枠 ４３…金属系超電導体で形成された無端の超電導コイル
Claims (2)
- 【請求項１】酸化物系超電導体で形成された電流リード
を備えてなる電流リード装置において、抵抗率の小さい
材料，透磁率の高い材料，超電導体の中から選ばれた材
料で形成されて前記電流リードを取り囲むように配置さ
れた磁気シールド体と、この磁気シールド体を所定の温
度に冷却する手段とを具備してなることを特徴とする電
流リード装置。 - 【請求項２】酸化物系超電導体で形成された電流リード
を備えてなる電流リード装置において、前記電流リード
を取り囲むように配置された無端の超電導コイルと、こ
の超電導コイルを所定の温度に冷却する手段とを具備し
てなることを特徴とする電流リード装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5232875A JPH0794319A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 電流リード装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5232875A JPH0794319A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 電流リード装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794319A true JPH0794319A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=16946207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5232875A Pending JPH0794319A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 電流リード装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794319A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09190913A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Hitachi Medical Corp | 超電導磁石装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2001102212A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Kobe Steel Ltd | 伝導冷却型超電導マグネット |
| JP2016058625A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 住友重機械工業株式会社 | 超電導システムおよび電流リード |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP5232875A patent/JPH0794319A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09190913A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Hitachi Medical Corp | 超電導磁石装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2001102212A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Kobe Steel Ltd | 伝導冷却型超電導マグネット |
| JP2016058625A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 住友重機械工業株式会社 | 超電導システムおよび電流リード |
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