JPS6152964B2 - - Google Patents

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JPS6152964B2
JPS6152964B2 JP53138860A JP13886078A JPS6152964B2 JP S6152964 B2 JPS6152964 B2 JP S6152964B2 JP 53138860 A JP53138860 A JP 53138860A JP 13886078 A JP13886078 A JP 13886078A JP S6152964 B2 JPS6152964 B2 JP S6152964B2
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JP
Japan
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coil
magnetic field
conductor
superconducting
cooling channel
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JP53138860A
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English (en)
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JPS5565408A (en
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Susumu Mitsune
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Priority to EP79104443A priority patent/EP0011267B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/04—Cooling
    • 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
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/879—Magnet or electromagnet

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
  • Cookers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超電導電磁石装置のコイル導体の改良
に関するものである。
従来、冷却チヤンネルを有する超電導電磁石は
例えば第１図のソレノイド巻きした円形コイルの
縦断面図に示すように、コイル導体１１の間に形
成される冷媒流通用の冷却チヤンネル１２の幅は
一定であつた。このようなコイル構成の超電導電
磁石においては、コイル導体の一部の導体が常電
導転移した場合、それがコイル内径側である時
は、コイル外径側に比して高磁界であるため、導
体の安定化母材即ち銅の電気抵抗磁気抵抗効果に
よりコイル外径側に比して高くなり、この箇所で
の発熱量はコイル外径側が常電導転移した時の発
熱量に比して大である。同一断面導体で巻回され
て同一幅の冷却チヤンネルを有する超電導電磁石
においては、高磁界下に位置する導体ほど発熱量
が大であり、温度上昇も大となり、コイルの安定
度はその箇所で低下する。
このような欠点を解決する方法として従来第２
図に示すようなコイル構体が用いられていた。す
なわち、コイル内の磁界分布に応じてコイル導体
２１の高磁界下に位置する部分ほど安定化母材の
量の多いものを用いてできるだけコイル内各部の
常電導転移時の発熱量を均一化するようにし、そ
の冷却チヤンネル２２は同一幅とするものであ
る。このようなコイル構体ではコイル導体の横断
面での平均電流密度が高磁界側ほど低くなり、そ
の結果コイル導体位置での最高（以下最高経験磁
界とする）も低下するという利点もあつた。
しかしこのようなコイル構体を用いる限り、コ
イル全体にわたつて同一横断面の導体を用いるこ
とができず、異種の導体を接続するか、または導
体の一部に余分に安定化母材を張合わせるなどの
工作が必要であり、製造上問題となる欠点があ
る。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたのであつ
て、コイル全体にわたつて同一横断面の導体を用
いながら常電導転移時の安定度をコイル全体にお
いて均等化できるようにすることを目的とする。
以下本発明の詳細をその一実施例を示す第３図
によつて説明すると、導体３１はコイル各部にわ
たつて同一横断面のものを用いる。冷却チヤンネ
ル３２は常電導転移時に発熱量の多い内径側ほど
幅を広くとつてある。
次に作用を説明する。第４図は安定化銅の磁界
強さによる抵抗特性曲線図であつて、横軸を磁界
強さ、縦軸を安定化銅の電気抵抗とすると、曲線
のごとく、電気抵抗は磁界強さに比例して増加す
る。第５図は、コイル構体の磁界強さを示す。こ
のようにソレノイド巻きされたコイルの磁界の強
さはコイル構体の内径側が高磁界となつている。
従つて、第４図に示すように安定化銅は、コイル
構体の内径側ほど高抵抗となつていることにな
る。このような状態で、コイル構体の内径側で常
電導転位すると、超電導導体の超電導素線に流れ
ていた電流は安定化銅に流れて安定化銅は発熱す
るが、第４図に示すように磁気抵抗効果で抵抗が
高くなつていることから発熱量がきわめて多い。
従つて、この発熱をすみやかに除かないと常電導
転移位した箇所は超電導状態に復帰するのはむず
かしく焼損してしまう。このような場合にあつ
て、本願発明はコイル構体の内径側ほど冷却チヤ
ンネル３２の幅を広くしているので、冷媒による
熱吸収能力が大きいため上記の安定化銅の発熱を
すみやかに取り除くことができる。従つて、以上
の構成をとるとコイル内の各導体とも常電導転位
してもただちに超電導状態に復帰できることか
ら、きわめて安定した超電導電磁石装置となる。
又、このような冷却チヤンネルの構造とする
と、第２図の場合と同様に高磁界側でのコイル平
均電流密度が低下するため、コイル全体での磁界
分布は均一化の方向に向かい、コイル導体の最高
経験磁界は低下するという利点がある。
なお本発明は冷却チヤンネルを有するあらゆる
種類の超電導コイル構体に応用できるのであつ
て、特に完全安定化が要求されている核融合用の
トロイダルマグネツトやその他の大形マグネツ
ト、例えば水素泡箱用マグネツト、大形エネルギ
ー貯蔵マグネツトに有効である。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は従来の超電導電磁石装置
の縦断面図で第３図は本発明に係わる超電導電磁
石装置の縦断面図、第４図は安定化銅の磁界強さ
による抵抗特性曲線図、第５図はコイル構体の磁
界強さを示す説明図である。 １１，２１，３１…コイル導体、１２，２２，
３２…冷却チヤンネル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 安定化銅を含んだ同一断面の超電導導体をソ
    レノイド巻きしたコイル導体間に形成される冷媒
    流通用冷却チヤンネルの幅を、内径側ほど広くし
    たことを特徴とする超電導電磁石装置。
JP13886078A 1978-11-13 1978-11-13 Superconductive electromagnet Granted JPS5565408A (en)

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JP13886078A JPS5565408A (en) 1978-11-13 1978-11-13 Superconductive electromagnet
US06/092,033 US4363773A (en) 1978-11-13 1979-11-07 Superconductive electromagnet apparatus
SU792842711A SU1122238A3 (ru) 1978-11-13 1979-11-12 Сверхпровод щий электромагнит
DE7979104443T DE2966858D1 (en) 1978-11-13 1979-11-12 Superconductive electromagnet apparatus
EP79104443A EP0011267B1 (en) 1978-11-13 1979-11-12 Superconductive electromagnet apparatus

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JPS5565408A JPS5565408A (en) 1980-05-16
JPS6152964B2 true JPS6152964B2 (ja) 1986-11-15

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US (1) US4363773A (ja)
EP (1) EP0011267B1 (ja)
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DE (1) DE2966858D1 (ja)
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