JPH0817249B2 - 超伝導デバイスの磁束トラップ解除装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スクイッド（ＳＱＵ
ＩＤ：超伝導量子干渉素子）などの超伝導デバイスに磁
束トラップが起きたとき、磁束トラップを解除する超伝
導デバイスの磁束トラップ解除装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、生体磁気応用のためのスクイッド
の研究、特に、マルチチャネル化を目指したスクイッド
の研究が盛んに行われ、十分な性能を得ることができる
ようになってきた。しかし、スクイッドの実用化を考慮
した場合、素子が冷却されて超伝導状態に転移する瞬間
に、残留磁界を超伝導膜の中に取り込むことによって起
こる磁束トラップが大きな問題となっている。

【０００３】なお、磁束トラップがスクイッドに起こる
と、不必要な電流が流れることによってダイナミックレ
ンジが減少したり、トラップされた磁束が薄膜中を動く
ことによってノイズが発生する。さらに、磁束トラップ
は、スクイッドのみに限ったものではなく、他の超伝導
回路などの超伝導デバイスにおいても誤動作の原因とな
る。

【０００４】そこで、磁束トラップを解除する方法が提
案されている。まず、第１の方法は、超伝導デバイスを
デュワ内から出して常伝導状態に転移させた後、無磁場
に近い状態で超伝導デバイスを再度デュワ内に入れて超
伝導状態に転移させることにより、磁束トラップを解除
する方法である。次に、第２の方法は、超伝導デバイス
の近傍にヒータを配設し、このヒータに流す電流を制御
して超伝導デバイスを常伝導状態に転移させた後、無磁
場に近い状態で超伝導状態に転移させることにより、磁
束トラップを解除する方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来は、前述した２つ
の方法で磁束トラップを解除していた。まず、第１の方
法において、超伝導デバイスが１つの単チャネルの場合
は簡単、かつ容易に超伝導デバイスをデュワに対して出
し入れすることができるが、超伝導デバイスが２つ以上
の多チャネルの場合は、複数の超伝導デバイスをデュワ
に対して出し入れすることになるので、超伝導デバイス
の数が多くなるにつれて出し入れが困難になり、作業性
が悪くなる。そして、デュワを開放することで液体ヘリ
ウムが蒸発してデュワ内の圧力が急激に上昇するので、
危険であり、蒸発したヘリウムガスを作業員が吸引する
ことになるなどの不都合がある。

【０００６】次に、第２の方法において、ヒータに電流
を流すための配線が多数必要になり、この多数の配線に
よってデュワ内に熱が侵入することにより、液体ヘリウ
ムの蒸発量が多くなる。そして、超伝導デバイスに熱を
効率よく供給して磁束トラップを解除させるためにはヒ
ータを超伝導デバイスに近接させて配置する必要がある
ので、磁束トラップを解除させるために流す電流によっ
て磁場が発生し、磁束トラップが起こることがあるた
め、磁束トラップを確実に解除できないなどの不都合が
あった。

【０００７】この発明は、前述したような不都合を解消
するためになされたもので、多チャネルの場合でも、容
易、かつ確実に超伝導デバイスの磁束トラップを解除す
ることのできる超伝導デバイスの磁束トラップ解除装置
を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる超伝導
デバイスの磁束トラップ解除装置は、収容した超伝導デ
バイスを超伝導状態に冷却する冷媒が供給されるデュワ
と、このデュワ内に配設され、超伝導デバイスが冷媒か
ら露出する露出液位を検出して露出液位検出信号を出力
する下液位検出器と、デュワ内に配設され、超伝導デバ
イスが冷媒に埋 没する埋没液位そ検出して埋没液位検出
信号命出力する上液位検出器と、デュワ内に供給する冷
媒を収容する冷媒収容容器と、デュワ内の冷媒を冷媒収
容容器に排出する排出手段と、冷媒収容容器の冷媒をデ
ュワ内に供給する供給手段と、指令信号が供給されるこ
とにより、下液位検出器が露出液位検出信号を出力する
まで排出手段を作動させ、常伝導状態に転移した超伝導
デバイスを超伝導状態に転移させるために上液位検出器
が埋没液位検出信号を出力するまで供給手段を作動させ
る制御手段とを備えるものである。

【０００９】

【作用】この発明における超伝導デバイスの磁束トラッ
プ解除装置は、デュワ内から冷媒を排出して超伝導デバ
イスを常伝導状態に転移させた後、デュワ内に冷媒を供
給して超伝導デバイスを超伝導状態に転移させる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明の第１の実施例である超伝導デバ
イスの磁束トラップ解除装置の概略構成を示すブロック
図である。図１において、１はデュワを示し、超伝導デ
バイスとしてのスクイッド２、およびこのスクイッド２
を冷却する冷媒としての液体ヘリウム３を収容するもの
である。

【００１１】４Ｄはデュワ１内に配設された下液位検出
器を示し、液体ヘリウム３の液位が下がってスクイッド
２が完全に液体ヘリウム３から露出する露出液位を検出
すると、露出液位検出信号を出力するものである。４Ｕ
はデュワ１内に配設された上液位検出器を示し、液体ヘ
リウム３の液位が上がってスクイッド２が完全に液体ヘ
リウム３に埋没する埋没液位を検出すると、埋没液位検
出信号を出力するものである。そして、露出液位および
埋没液位は、スクイッド２の抵抗値変化で検出すること
もできる。

【００１２】５はデュワ１内に供給する液体ヘリウム３
を収容する冷媒収容容器、６は排出手段としての排出ポ
ンプを示し、この排出ポンプ６はデュワ１内の液体ヘリ
ウム３を冷媒収容容器５内に排出するためのものであ
る。７は供給手段としての供給ポンプを示し、冷媒収容
容器５内の液体ヘリウム３をデュワ１内に供給するもの
である。８は制御手段としての制御部を示し、マイクロ
コンピュータなどで構成され、指令信号が供給されるこ
とにより、各部を後述するように制御するものである。
なお、白抜きのラインは、液体ヘリウム３の流れを示
す。

【００１３】図２は磁束トラップ解除時のデュワ内にお
ける液体ヘリウムの液位変化を示す説明図である。図２
において、Ｌｄは液体ヘリウム３からスクイッド２が露
出した露出液位を示し、下液位検出器４Ｄが露出液位検
出信号を出力する液位である。Ｌｕは液体ヘリウム３に
スクイッド２が埋没した埋没液位を示し、上液位検出器
４Ｕが埋没液位検出信号を出力する液位である。Ｌｓは
スクイッド２を取り付けたスクイッド取付位置を示し、
露出液位Ｌｄと埋没液位Ｌｕとの間に位置している。

【００１４】次に、動作について説明する。なお、通常
状態では、デュワ１内に液体ヘリウム３が埋没液位Ｌｕ
よりも高い液位となるように収容されている。まず、磁
束トラップがスクイッド２に起こっていない状態におい
て、時刻ｔ０からスクイッド２の使用を開始し、時刻ｔ
１で磁束トラップが発生して制御部８に指令信号を供給
すると、指令信号を供給された制御部８は、排出ポンプ
６を動作させてデュワ１内から冷媒収容容器５内に液体
ヘリウム３を排出させる。

【００１５】このようにして液体ヘリウム３の排出を行
うことにより、液体ヘリウム３の液位は時刻ｔ２で埋没
液位Ｌｕとなり、時刻ｔ３でスクイッド取付位置Ｌｓと
なり、時刻ｔ４で露出液位Ｌｄとなるので、下液位検出
器４Ｄは露出液位Ｌｄとなったときに露出液位検出信号
を制御部８に出力する。次に、下液位検出器４Ｄから露
出液位検出信号を供給された制御部８は、直ちに排出ポ
ンプ６を停止させる。

【００１６】そして、排出ポンプ６を停止させてから時
間（所定時間）ｔ１１が経過した時刻ｔ５になると、制
御部８は、供給ポンプ７を動作させて冷媒収容容器５内
からデュワ１内に液体ヘリウム３を供給させる。このよ
うにして液体ヘリウム３の供給を行うことにより、液体
ヘリウム３の液位は時刻ｔ６で露出液位Ｌｄとなり、時
刻ｔ７でスクイッド取付位置Ｌｓとなり、時刻ｔ８で埋
没液位Ｌｕとなるので、上液位検出器４Ｕは埋没液位Ｌ
ｕとなったときに埋没液位検出信号を制御部８に出力す
る。なお、時刻ｔ４から時刻ｔ６までの時間（所定時
間）ｔ１２は、スクイッド２が超伝導状態から常伝導状
態に転移するのに必要な時間であればよい。

【００１７】次に、上液位検出器４Ｕから埋没液位検出
信号を供給された制御部８は、直ちに供給ポンプ７を停
止させる。このようにして液体ヘリウム３の供給を行う
ことにより、スクイッド２は液体ヘリウム３で冷却され
て常伝導状態から超伝導状態に磁束トラップが起きない
ように転移するので、スクイッド２の磁束トラップを除
去することができる。

【００１８】前述したように、この発明の第１の実施例
によれば、デュワ１内から液体ヘリウム３を排出してス
クイッド２を常伝導状態に転移させた後、デュワ１内に
液体ヘリウム３を供給してスクイッド２を超伝導状態に
転移させる構成としたので、スクイッド２をデュワ１に
対して出し入れする必要がないため、多チャネルの場合
でも、容易にスクイッド２の磁束トラップを除去するこ
とができる。また、磁束トラップを除去する過程でスク
イッド２に電流による磁界が作用しないので、確実にス
クイッド２の磁束トラップを除去することができる。

【００１９】図３はこの発明の第２の実施例である超伝
導デバイスの磁束トラップ解除装置の概略構成を示すブ
ロック図であり、図１と同一部分に同一符号を付して説
明を省略する。図３において、１１は制御部８によって
制御される加圧手段としてのコンプレッサを示し、例え
ば加圧したヘリウムガスを排出するものである。 １２は
制御部８によって制御される切換手段としての切換弁を
示し、コンプレッサ１１からのヘリウムガスを第１の開
口１２ａまたは第２の開口１２ｂに切り換えるものであ
る。

【００２０】１３は第１の配管を示し、第１の開口１２
ａに一端が接続され、他端がデュワ１内の上部に位置す
るものである。１４は第２の配管を示し、デュワ１内の
下液位検出器４Ｄよりも下側に一端が位置し、他端が冷
媒収容容器５内の底近傍に位置する位置するものであ
る。１５は第３の配管を示し、第２の開口１２ｂに一端
が接続され、他端が冷媒収容容器５内の上部に位置する
ものである。

【００２１】なお、デュワ１内から冷媒収容容器５内に
液体ヘリウム３を排出する排出手段は、コンプレッサ１
１、切換弁１２、第１および第２の配管１３，１４によ
って構成される。また、冷媒収容容器５内からデュワ１
内に液体ヘリウム３を供給する供給手段は、コンプレッ
サ１１、切換弁１２、第２および第３の配管１４，１５
によって構成される。

【００２２】次に、動作について説明する。まず、磁束
トラップがスクイッド２に起こって制御部８に指令信号
が供給されると、指令信号を供給された制御部８は、コ
ンプレッサ１１を動作させて加圧したヘリウムガスを切
換弁１２に供給させ、第１の開口１２ａからヘリウムガ
スをデュワ１内に供給し、加圧するとともに、第２の開
口１２ｂからのヘリウムガスを外部に排出させ、または
コンプレッサ１１に帰還させるように切換弁１２を制 御
する。また、第２の開口１２ｂからのヘリウムガスの外
部への排出の制御は、冷媒収容容器５内の圧力が基準圧
力を越えると、排出弁を開くことによっても行うことが
できる。

【００２３】このようにして第１の配管１３を介してデ
ュワ１内にヘリウムガスを供給すると、ヘリウムガスに
よって押し下げられたデュワ１内の液体ヘリウム３は、
第２の配管１４を介して冷媒収容容器５内に排出され
る。そして、液体ヘリウム３が排出される過程で、液体
ヘリウム３の液位は埋没液位Ｌｕ、スクイッド取付位置
Ｌｓ、露出液位Ｌｄと順次下がるので、液体ヘリウム３
の液位が露出液位Ｌｄになると、下液位検出器４Ｄは露
出液位Ｌｄとなったときに露出液位検出信号を制御部８
に出力する。

【００２４】次に、下液位検出器４Ｄから露出液位検出
信号を供給された制御部８は、直ちにコンプレッサ１１
を停止させるとともに、コンプレッサ１１からのヘリウ
ムガスが第１および第２の開口１２ａ，１２ｂから排出
されないように切換弁１２を制御する。 そして、コンプ
レッサ１１を停止させてから所定時間が経過すると、制
御部８は、コンプレッサ１１を動作させて加圧したヘリ
ウムガスを切換弁１２に供給させ、第２の開口１２ｂか
らヘリウムガスを冷媒収容容器５内に供給し、加圧する
とともに、第１の開口１２ａからのヘリウムガスを外部
に排出させ、またはコンプレッサ１１に帰還させるよう
に切換弁１２を制御する。また、第１の開口１２ａから
のヘリウムガスの外部への排出の制御は、デュワ１内の
圧力が基準圧力を越えると、排出弁を開くことによって
も行うことができる。

【００２５】このようにして第３の配管１５を介して冷
媒収容容器５内にヘリウムガスを供給すると、ヘリウム
ガスによって押し下げられた冷媒収容容器５内の液体ヘ
リウム３は、第２の配管１４を介してデュワ１内に供給
される。そして、液体ヘリウム３が供給される過程で、
液体ヘリウム３の液位は露出液位Ｌｄ、スクイッド取付
位置Ｌｓ、埋没液位Ｌｕと順次上がるので、液体ヘリウ
ム３の液位が埋没液位Ｌｕになると、上液位検出器４Ｕ
は埋没液位Ｌｕになったときに埋没液位検出信号を制御
部８に出力する。

【００２６】次に、上液位検出器４Ｕから埋没液位検出
信号を供給された制御部８は、直ちにコンプレッサ１１
を停止させるとともに、コンプレッサ１１からのヘリウ
ムガスが第１および第２の開口１２ａ，１２ｂから排出
されないように切換弁１２を制御する。このようにして
液体ヘリウム３の供給を行うことにより、スクイッド２
は液体ヘリウム３で冷却されて常伝導状態から超伝導状
態に磁束トラップが起きないように転移するので、スク
イッド２の磁束トラップを除去することができる。

【００２７】図４はこの発明の第３の実施例である超伝
導デバイスの磁束トラップ解除装置の概略構成を示すブ
ロック図であり、図１および図３と同一部分に同一符号
を付して説明を省略する。図４において、２１は制御部
８によって制御される冷凍機を示し、例えば加圧したヘ
リウムガスが流通する第１の開口２１ａ、液体ヘリウム
３が流通する第２の開口２１ｂを有するものである。

【００２８】２２は第１の配管を示し、第１の開口２１
ａに一端が接続され、他端がデュワ１内の上部に位置す
るものである。 ２３は第２の配管を示し、第２の開口２
１ｂに一端が接続され、他端がデュワ１内の下液位検出
器４Ｄよりも下側に位置するものである。

【００２９】次に、動作について説明する。まず、磁束
トラップがスクイッド２に起こって制御部８に指令信号
が供給されると、指令信号を供給された制御部８は、冷
凍機２１を制御して加圧したヘリウムガスを第１の開口
２１ａから排出させる。このようにして第１の配管２２
を介してデュワ１内にヘリウムガスを供給すると、ヘリ
ウムガスによって押し下げられたデュワ１内の液体ヘリ
ウム３は、第２の配管２３および第２の開口２１ｂを介
して冷凍機２１内に排出される。

【００３０】そして、液体ヘリウム３が排出される過程
で、液体ヘリウム３の液位は埋没液位Ｌｕ、スクイッド
取付位置Ｌｓ、露出液位Ｌｄと順次下がるので、液体ヘ
リウム３の液位が露出液位Ｌｄになると、下液位検出器
４Ｄは露出液位Ｌｄとなったときに露出液位検出信号を
制御部８に出力する。次に、下液位検出器４Ｄから露出
液位検出信号を供給された制御部８は、直ちに冷凍機２
１を制御してヘリウムガスの第１の開口２１ａへの排出
を停止させる。

【００３１】そして、ヘリウムガスの排出を停止させて
から所定時間が経過すると、制御部８は、冷凍機２１を
制御して内部で冷却した液体ヘリウムを第２の開口２１
ｂおよび第２の配管２３を介してデュワ１内に供給させ
るとともに、第１の配管２２および第１の開口２１ａを
介してヘリウムガスを冷凍機２１内に排出させる。この
ようにして液体ヘリウム３が供給される過程で、液体ヘ
リウム３の液位は露出液位Ｌｄ、スクイッド取付位置Ｌ
ｓ、埋没液位Ｌｕと順次上がるので、液体ヘリウム３の
液位が埋没液位Ｌｕになると、上液位検出器４Ｕは埋没
液位Ｌｕになったときに埋没液位検出信号を制御部８に
出力する。

【００３２】次に、上液位検出器４Ｕから埋没液位検出
信号を供給された制御部８は、直ちに冷凍機２１を制御
して液体ヘリウム３のデュワ１内への供給を停止させ
る。このようにして液体ヘリウム３の供給を行うことに
より、スクイッド２は液体ヘリウム３で冷却されて常伝
導状態から超伝導状態に磁束トラップが起きないように
転移するので、スクイッド２の磁束トラップを除去する
ことができる。

【００３３】図５はこの発明の第４の実施例である超伝
導デバイスの磁束トラップ解除装置の概略構成を示すブ
ロック図であり、図１、図３および図４と同一部分に同
一符号を付して説明を省略する。図５において、３１は
ヘリウムガスボンベを示し、加圧したヘリウムが収容さ
れている。 ３２は制御部８によって制御される切換手段
としての切換弁を示し、ヘリウムガスボンベ３１からの
ヘリウムガスを第１の開口３２ａまたは第２の開口３２
ｂに切り換え、第１の開口３２ａまたは第２の開口３２
ｂからのヘリウムガスを外部に排出するものである。

【００３４】なお、デュワ１内から冷媒収容容器５内に
液体ヘリウム３を排出する排出手段は、ヘリウムガスボ
ンべ３１および切換弁３２によって構成される。 また、
冷媒収容容器５内からデュワ１内に液体ヘリウム３を供
給する供給手段は、ヘリウムガスボンベ３１および切換
弁３２によって構成される。

【００３５】次に、動作について説明する。まず、磁束
トラップがスクイッド２に起こって制御部８に指令信号
が供給されると、指令信号を供給された制御部８は、ヘ
リウムガスボンベ３１からのヘリウムガスを第１の開口
３２ａからデュワ１内に供給し、加圧するとともに、第
２の開口３２ｂからのヘリウムガスを外部に排出させる
ように切換弁３２を制御する。 また、第２の開口３２ｂ
からのヘリウムガスの外部への排出の制御は、冷媒収容
容器５内の圧力が基準圧力を越えると、排出弁を開くこ
とによっても行うことができる。

【００３６】このようにして第１の配管１３を介してデ
ュワ１内にヘリウムガスを供給すると、ヘリウムガスに
よって押し下げられたデュワ１内の液体ヘリウム３は、
第２の配管１４を介して冷媒収容容器５内に排出され
る。そして、液体ヘリウム３が排出される過程で、液体
ヘリウム３の液位は埋没液位Ｌｕ、スクイッド取付位置
Ｌｓ、露出液位Ｌｄと順次下がるので、液体ヘリウム３
の液位が露出液位Ｌｄになると、下液位検出器４Ｄは露
出液位Ｌｄとなったときに露出液位検出信号を制御部８
に出力する。

【００３７】次に、下液位検出器４Ｄから露出液位検出
信号を供給された制御部８は、直ちにヘリウムガスボン
ベ３１からのヘリウムガスが第１および第２の開口３２
ａ，３２ｂから排出されないように切換弁３２を制御す
る。 そして、上記のように切換弁３２を切り換える制御
をしてから所定時間が経過すると、制御部８は、ヘリウ
ムガスボンベ３１からのヘリウムガスを第２の開口３２
ｂから冷媒収容容器５内に供給し、加圧するとともに、
第１の開口３２ａからのヘリウムガスを外部に排出させ
るように切換弁３２を制御する。 また、第１の開口３２
ａからのヘリウムガスの外部への排出の制御は、デュワ
１内の圧力が基準圧力を越えると、排出弁を開くことに
よっても行うことができる。

【００３８】このようにして第３の配管１５を介して冷
媒収容容器５内にヘリウムガスを供給すると、ヘリウム
ガスによって押し下げられた冷媒収容容器５内の液体ヘ
リウム３は、第２の配管１４を介してデュワ１内に供給
される。 そして、液体ヘリウム３が供給される過程で、
液体ヘリウム３の液位は露出液位Ｌｄ、スクイッド取付
位置Ｌｓ、埋没液位Ｌｕと順次上がるので、液体ヘリウ
ム３の液位が埋没液位Ｌｕになると、上液位検出器４Ｕ
は埋没液位Ｌｕになったときに埋没液位検出信号を制御
部８に出力する。

【００３９】次に、上液位検出器４Ｕから埋没液位検出
信号を供給された制御部８は、直ちにヘリウムガスボン
ベ３１からのヘリウムガスが第１および第２の開口３２
ａ，３２ｂから排出されないように切換弁３２を制御す
る。このようにして液体ヘリウム３の供給を行うことに
より、スクイッド２は液体ヘリウム３で冷却されて常伝
導状態から超伝導状態に磁束トラップが起きないように
転移するので、スクイッド２の磁束トラップを除去する
ことができる。

【００４０】前述した第２、第３および第４の実施例に
おいても、第１の実施例と同様な効果を得ることができ
る。

【００４１】なお、前述した各実施例において、液体ヘ
リウム３をデュワ１内から排出する過程で、下液位検出
器４Ｄが露出液位検出信号を出力すると、制御部８は直
ちに排出ポンプ６などを制御するが、排出ポンプ６など
はわずかなタイムラグの後に所望の状態になるので、液
体ヘリウム３の液位は露出液位Ｌｓよりも低くなる。さ
らに、液体ヘリウム３をデュワ１内に供給する過程で、
上液位検出器４Ｕが埋没液位検出信号を出力すると、制
御部８は直ちに供給ポンプ７などを制御するが、供給ポ
ンプ７などはわずかなタイムラグの後に所望の状態にな
るので、液体ヘリウム３の液位は埋没液位Ｌｕよりも高
くなる。

【００４２】そして、超伝導デバイスの一例としてスク
イッド２で説明したが、超伝導回路などの他の超伝導デ
バイスであっても、同様な効果を得ることができる。ま
た、冷媒の一例として液体ヘリウム３で説明したが、超
伝導デバイスが超伝導状態に転移する温度により、液体
窒素、液体アルゴンなどの冷媒であってもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、デュ
ワ内から冷媒を排出して超伝導デバイスを常伝導状態に
転移させた後、デュワ内に冷媒を供給して超伝導デバイ
スを超伝導状態に転移させる構成としたので、超伝導デ
バイスをデュワに対して出し入れする必要がないため、
多チャネルの場合でも、容易に超伝導デバイスの磁束ト
ラップを除去することができる。また、磁束トラップを
除去する過程で超伝導デバイスに電流による磁界が作用
しないので、確実に超伝導デバイスの磁束トラップを除
去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例である超伝導デバイス
の磁束トラップ解除装置の概略構成を示すブロック図で
ある。

【図２】磁束トラップ解除時のデュワ内における液体ヘ
リウムの液位変化を示す説明図である。

【図３】この発明の第２の実施例である超伝導デバイス
の磁束トラップ解除装置の概略構成を示すブロック図で
ある。

【図４】この発明の第３の実施例である超伝導デバイス
の磁束トラップ解除装置の概略構成を示すブロック図で
ある。

【図５】この発明の第４の実施例である超伝導デバイス
の磁束トラップ解除装置の概略構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ デュワ ２ スクイッド ３ 液体ヘリウム ４Ｄ 下液位検出器 ４Ｕ 上液位検出器 ５ 冷媒収容容器 ６ 排出ポンプ ７ 供給ポンプ ８ 制御部 １１ コンプレッサ １２ 切換弁 １２ａ 第１の開口 １２ｂ 第２の開口 １３ 第１の配管 １４ 第２の配管 １５ 第３の配管 ２１ 冷凍機 ２１ａ 第１の開口 ２１ｂ 第２の開口 ２２ 第１の配管 ２３ 第２の配管 ３１ ヘリウムガスボンベ ３２ 切換弁 ３２ａ 第１の開口 ３２ｂ 第２の開口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収容した超伝導デバイスを超伝導状態に
   冷却する冷媒が供給されるデュワと、 このデュワ内に配設され、前記超伝導デバイスが前記冷
   媒から露出する露出液位を検出して露出液位検出信号を
   出力する下液位検出器と、 前記デュワ内に配設され、前記超伝導デバイスが前記冷
   媒に埋没する埋没液位を検出して埋没液位検出信号を出
   力する上液位検出器と、 前記デュワ内に供給する前記冷媒を収容する冷媒収容容
   器と、 前記デュワ内の前記冷媒を前記冷媒収容容器に排出する
   排出手段と、 前記冷媒収容容器の前記冷媒を前記デュワ内に供給する
   供給手段と、 指令信号が供給されることにより、前記下液位検出器が
   前記露出液位検出信号を出力するまで前記排出手段を作
   動させ、常伝導状態に転移した前記超伝導デバイスを超
   伝導状態に転移させるために前記上液位検出器が前記埋
   没液位検出信号を出力するまで前記供給手段を作動させ
   る制御手段と、 を備える 超伝導デバイスの磁束トラップ解除装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の超伝導デバイスの磁束
   トラップ解除装置において、 前記排出手段および前記供給手段を、 前記制御手段によって制御され、気体を加圧する加圧手
   段と、 この加圧手段からの加圧気体を第１の開口と第２の開口
   とに切り換える切換手段と、 前記第１の開口に一端が接続され、他端が前記デュワ内
   の前記上液位検出器よりも上側に位置する第１の配管
   と、 前記デュワ内の前記下液位検出器よりも下側に一端が位
   置し、他端が前記冷媒収容容器内の底近傍に位置する第
   ２の配管と、 前記第２の開口に一端が接続され、他端が前記冷媒収容
   容器内の上部に位置する第３の配管とで構成した、 ことを特徴とする超伝導デバイスの磁束トラップ解除装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の超伝導デバイスの磁束
   トラップ解除装置において、前記冷媒収容容器、前記排出手段および前記供給手段
   を、 前記制御手段によって制御され、加圧気体が流通する第
   １の開口および前記冷媒が流通する第２の開口とを有
   し、収容した前記冷媒を冷却する冷凍機と、 前記第１の開口に一端が接続され、他端が前記デュワ内
   の前記上液位検出器よりも上側に位置する第１の配管
   と、 前記第２の開口に一端が接続され、他端が前記デュワ内
   の前記下液位検出器よりも下側に位置する第２の配管と
   で構成した、 ことを特徴とする超伝導デバイスの磁束トラップ解除装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の超伝導デバイスの磁束
   トラップ解除装置において、前記排出手段および前記供給手段を、 加圧した気体を収容したガスボンベと、 このガスボンベからの加圧気体を第１の開口と第２の開
   口とに切り換え、前記第１の開口または前記第２の開口
   からの気体を外部に排出する切換手段と、 前記第１の開口に一端が接続され、他端が前記デュワ内
   の前記超伝導デバイスよりも上側に位置する第１の配管
   と、 前記デュワ内の前記超伝導デバイスよりも下側に一端が
   位置し、他端が前記冷媒収容容器内の底近傍に位置する
   第２の配管と、 前記第２の開口に一端が接続され、他端が前記冷媒収容
   容器内の上部に位置する第３の配管とで構成し、 前記制御手段は、 指令信号が供給されることにより、前
   記下液位検出器が前記露出液位検出信号を出力するまで
   前記第１の開口から前記気体を排出させるように前記切
   換手段を作動させ、常伝導状態に転移した前記超伝導デ
   バイスを超伝導状態に転移させるために前記上液位検出
   器が前記埋没液位検出信号を出力するまで前記第２の開
   口から前記気体を排出させるように前記切換手段を作動
   させる、 ことを特徴とする超伝導デバイスの磁束トラップ解除装
   置。