JPS6165412A - 超電導装置 - Google Patents
超電導装置Info
- Publication number
- JPS6165412A JPS6165412A JP18840684A JP18840684A JPS6165412A JP S6165412 A JPS6165412 A JP S6165412A JP 18840684 A JP18840684 A JP 18840684A JP 18840684 A JP18840684 A JP 18840684A JP S6165412 A JPS6165412 A JP S6165412A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- solenoid coil
- magnetic field
- magnetic
- superconducting solenoid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、薄肉の断面形状の超で導線を巻枠に巻回し
て構成した超７導ソレノイドコイルを備えた超電導装置
に関し、特（ζ超電導ソレノイドコイルの端部における
局部的な磁界の上昇を抑制する手段に関するものである
。
て構成した超７導ソレノイドコイルを備えた超電導装置
に関し、特（ζ超電導ソレノイドコイルの端部における
局部的な磁界の上昇を抑制する手段に関するものである
。
従来この餌の２置として一般的なものを第１図及び第２
図に示す。図において、（１）は超電導ソレノイドコイ
ルでゐり、超で導体（２）ヲ安定化Ｕ （３） ニ埋設
して形成した比較的薄肉の断面形状を有する超電導線（
４）を巻枠（５）に巻回して円筒状に構成している。（
６）はこの超１導ソレノイドコイル（１）を収容するク
ライオスタット、（７）は全体を磁気シールドしている
磁気回路部材であり、主として鉄製で構成さｎる。
図に示す。図において、（１）は超電導ソレノイドコイ
ルでゐり、超で導体（２）ヲ安定化Ｕ （３） ニ埋設
して形成した比較的薄肉の断面形状を有する超電導線（
４）を巻枠（５）に巻回して円筒状に構成している。（
６）はこの超１導ソレノイドコイル（１）を収容するク
ライオスタット、（７）は全体を磁気シールドしている
磁気回路部材であり、主として鉄製で構成さｎる。
次にζ作について説明する。円筒状の直径に対してコイ
ル厚みの少ない薄肉のｍ［導ソレノイドコイル（１）
ｉｆ 、近年例えばＣ０Ｎ５ＴＲＵＣＴＩＯＮ ＡＮＤ
ＴＥＳＴＯＦ ＴＨＥ ＣＥＬＬＯＴＨＩＮ−ＷＡＬ
Ｌ ５ＯＬＥＮＯＩＤ （１９８０年。
ル厚みの少ない薄肉のｍ［導ソレノイドコイル（１）
ｉｆ 、近年例えばＣ０Ｎ５ＴＲＵＣＴＩＯＮ ＡＮＤ
ＴＥＳＴＯＦ ＴＨＥ ＣＥＬＬＯＴＨＩＮ−ＷＡＬ
Ｌ ５ＯＬＥＮＯＩＤ （１９８０年。
Ａｄｖ、 Ｃｒｙｏｇ、 Ｅｎｇ、２５ ）Ｐ１７５〜
Ｐ１８４ に見ルヨうに、高エネルギー物理学分野で
高運動量素粒子を相互に衝突させること【ζより素粒子
を解明する、イワゆる粒子衝突装置に用いらするもので
、粒子の透過のよいよう番で極力薄肉に構成さ１ている
。更にその構成材料も超電導体（２）及び磁気回路部材
（７）以外は、アルミニウムやカーボンなどを主成分さ
するものが用いらｎ粒子の透過がよいように考慮がわ１
ている。また超電導体（２）も必要以上に断面曹を太き
くしないように極めて高電流密度となりていることは当
然である。この超電導ソレノイドコイル（１）を運転す
るときは、回流は超電導線（４）の超電導体（２）だけ
に淀ｎ、通常は安定化材（３）には流ｒていない。安定
化材（３）に流れるのは、何らかの擾乱のために超電導
が破またときに電流がバイパスし、例えば電気学会大学
講座：超電導工学（昭和４９年、電気学会）Ｐ６０〜Ｐ
６５に見るように再び超電導に復帰を促すためのもので
ある。
Ｐ１８４ に見ルヨうに、高エネルギー物理学分野で
高運動量素粒子を相互に衝突させること【ζより素粒子
を解明する、イワゆる粒子衝突装置に用いらするもので
、粒子の透過のよいよう番で極力薄肉に構成さ１ている
。更にその構成材料も超電導体（２）及び磁気回路部材
（７）以外は、アルミニウムやカーボンなどを主成分さ
するものが用いらｎ粒子の透過がよいように考慮がわ１
ている。また超電導体（２）も必要以上に断面曹を太き
くしないように極めて高電流密度となりていることは当
然である。この超電導ソレノイドコイル（１）を運転す
るときは、回流は超電導線（４）の超電導体（２）だけ
に淀ｎ、通常は安定化材（３）には流ｒていない。安定
化材（３）に流れるのは、何らかの擾乱のために超電導
が破またときに電流がバイパスし、例えば電気学会大学
講座：超電導工学（昭和４９年、電気学会）Ｐ６０〜Ｐ
６５に見るように再び超電導に復帰を促すためのもので
ある。
このように超電導体（２）は、その直径に比して極めて
小さな断面を有するために、特にその端部において高い
磁界を発生する。これは一種の端部効果で、こｎと類似
の現象は例えば電磁気宇現象理論で磁界が無限大となる
。肉厚が無限小ならば超電導ソレノイドコイル（１）の
端部磁界は無限大となり、一般には有限の厚みのために
有限の値に留まるが、かなり高くなることは否めない。
小さな断面を有するために、特にその端部において高い
磁界を発生する。これは一種の端部効果で、こｎと類似
の現象は例えば電磁気宇現象理論で磁界が無限大となる
。肉厚が無限小ならば超電導ソレノイドコイル（１）の
端部磁界は無限大となり、一般には有限の厚みのために
有限の値に留まるが、かなり高くなることは否めない。
なお、超電導ソレノイドコイル（１）内磁束は、その回
りに置かまた士気シールドのための磁気回路部材（７り
５−通って閉じた回路を構成し、外部には余り漏ｆ１な
いようになっている。
りに置かまた士気シールドのための磁気回路部材（７り
５−通って閉じた回路を構成し、外部には余り漏ｆ１な
いようになっている。
従来の超電導機器は以上のように構成さねているので、
超電導ソレノイドコイル（１）の端部における磁界の上
昇は不可避で、このことは特に下流限界が経験している
磁界の強さに依存する超電導の場合には、時として致命
的なこととなる。即ち超電導の保持に関して十分に安定
化してあっても、一部に超電導破壊が起こ１ば、こｎは
連鎖反応的に波及する可能性は高く、例示した高二木ル
ギー物理学実験装置のような大形の装置では、こｎに対
する対策は十分に必要である。
超電導ソレノイドコイル（１）の端部における磁界の上
昇は不可避で、このことは特に下流限界が経験している
磁界の強さに依存する超電導の場合には、時として致命
的なこととなる。即ち超電導の保持に関して十分に安定
化してあっても、一部に超電導破壊が起こ１ば、こｎは
連鎖反応的に波及する可能性は高く、例示した高二木ル
ギー物理学実験装置のような大形の装置では、こｎに対
する対策は十分に必要である。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、磁気回路部材を超電導ソレノイド
コイルの端部に許容限界の最短距離で配置することによ
り、超電導ソレノイドコイルの端部における局部的磁界
の上昇を抑制できる超電導装置を提供することを目的と
している。
めになされたもので、磁気回路部材を超電導ソレノイド
コイルの端部に許容限界の最短距離で配置することによ
り、超電導ソレノイドコイルの端部における局部的磁界
の上昇を抑制できる超電導装置を提供することを目的と
している。
以下、この発明の一実施例□を図について説明する。ｍ
３図は超電導ソレノイドコイル（１）の端部における超
電導線（４）の配置を示し、（８）は超電導ソレノイド
コイル（１）の端部のできるだけ近くに、即ち、許容限
界の最短距離に配置された士気シールドするための磁気
回路部材であり、主として鉄のような安価で透磁率の嘴
い月利が適している。このように透磁率の高い部材があ
るとこの月利の表面をちょうど鏡面と考えたイメージを
仮想的番ζ考えることが可能となり、そのイメージの超
電導ソレノイドコイルを０℃とする。第４図は、導体に
おける経験磁界の定性的な模様を示し、ａはイメージの
超電導ソレノイドコイルｄｌｌがないときの磁界の強さ
を軸方向の位置の関数として示したもので、Ｅ点が超電
導線（４）の超電導体（２）の最先端に当たる。
３図は超電導ソレノイドコイル（１）の端部における超
電導線（４）の配置を示し、（８）は超電導ソレノイド
コイル（１）の端部のできるだけ近くに、即ち、許容限
界の最短距離に配置された士気シールドするための磁気
回路部材であり、主として鉄のような安価で透磁率の嘴
い月利が適している。このように透磁率の高い部材があ
るとこの月利の表面をちょうど鏡面と考えたイメージを
仮想的番ζ考えることが可能となり、そのイメージの超
電導ソレノイドコイルを０℃とする。第４図は、導体に
おける経験磁界の定性的な模様を示し、ａはイメージの
超電導ソレノイドコイルｄｌｌがないときの磁界の強さ
を軸方向の位置の関数として示したもので、Ｅ点が超電
導線（４）の超電導体（２）の最先端に当たる。
また、ａｌはイメージの超電導ソレノイドコイルαＢの
呈する、同じく磁界の強さで、ｉはａとａｌの合成さ才
また実母、界である。
呈する、同じく磁界の強さで、ｉはａとａｌの合成さ才
また実母、界である。
このようにしてイメージ及びその効果は定性的に次のよ
うに説明さｎる。即ち、まずイメージを考えないときの
磁界の強さはＥ点において第３図の左側の呈する磁界が
すべて集積されて第４図ａのようになるお考えられる。
うに説明さｎる。即ち、まずイメージを考えないときの
磁界の強さはＥ点において第３図の左側の呈する磁界が
すべて集積されて第４図ａのようになるお考えられる。
次に、その近傍に透磁率の高い物体を配置すると例えば
電研気宇現象理論（昭和１９年、竹山説三著、丸善出版
）Ｐ８７３〜Ｐ３７５ に示すようにその物体面をち
ょうど鏡と考えた鏡像ないしイメージル仮想してよく、
この効果が磁界分布ａに及ぶ。この効果はａｂ逆向きに
したようなものでＥ点の清像Ｅｌにおいて逆向愈の分ａ
−持ったａｌのようになる。従ってコイル士の実磁界分
布ＣｉｉのようＣどなり、結果としてＥ点においてイメ
ージがないときの磁界Ｂよｈも低い磁界Ｂが得らする。
電研気宇現象理論（昭和１９年、竹山説三著、丸善出版
）Ｐ８７３〜Ｐ３７５ に示すようにその物体面をち
ょうど鏡と考えた鏡像ないしイメージル仮想してよく、
この効果が磁界分布ａに及ぶ。この効果はａｂ逆向きに
したようなものでＥ点の清像Ｅｌにおいて逆向愈の分ａ
−持ったａｌのようになる。従ってコイル士の実磁界分
布ＣｉｉのようＣどなり、結果としてＥ点においてイメ
ージがないときの磁界Ｂよｈも低い磁界Ｂが得らする。
このように端部効果による導体経験磁界を低減でよ、超
電導安定性が上昇する。
電導安定性が上昇する。
以上のように、この発明によｎ ｌ、ｔ’ Ｆａ気回路
ｉＨを超電導ソレノイドコイルの蝙ＩＭに許容限界の最
短距離で配電したので、超電導ソレノイドコイルの端部
番とおける局部的ｌ界の上昇を抑制でき、従っで超電導
安定性が上昇するため、Ｖｌ全体として容易な手段で安
価−ご安定度の高い超電導装置が得らする効果がゐる。
ｉＨを超電導ソレノイドコイルの蝙ＩＭに許容限界の最
短距離で配電したので、超電導ソレノイドコイルの端部
番とおける局部的ｌ界の上昇を抑制でき、従っで超電導
安定性が上昇するため、Ｖｌ全体として容易な手段で安
価−ご安定度の高い超電導装置が得らする効果がゐる。
第１図Ｉｉ従来の超荀導袋′厘を示す断面側面図、第２
図Ｉｉ第１図Ａ部の拡大断面側面図、第３図はこの発明
の一実施例による籾電導装置を示す要部拡大断面側面図
、第４図はこの発明に係る超電導ソレノイドコイルの端
部８界低減効果を示す特性図である。 図において、（１）、αｌ） ｉ、ｔ ｉ ’ｆ４導ソ
シソレノイドコイル４）、（４１） Ｉｉ超で導線、（
５）は巻枠、（８） ｌ；ｉ磁気シールド部材である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
図Ｉｉ第１図Ａ部の拡大断面側面図、第３図はこの発明
の一実施例による籾電導装置を示す要部拡大断面側面図
、第４図はこの発明に係る超電導ソレノイドコイルの端
部８界低減効果を示す特性図である。 図において、（１）、αｌ） ｉ、ｔ ｉ ’ｆ４導ソ
シソレノイドコイル４）、（４１） Ｉｉ超で導線、（
５）は巻枠、（８） ｌ；ｉ磁気シールド部材である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 薄肉の断面形状の超電導線を巻枠に巻回して構成した円
筒状の超電導ソレノイドコイルを備えた超電導装置にお
いて、上記超電導ソレノイドコイルの端部に許容限界の
最短距離で磁気回路部材を配置したことを特徴とする超
電導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18840684A JPS6165412A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 超電導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18840684A JPS6165412A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 超電導装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6165412A true JPS6165412A (ja) | 1986-04-04 |
Family
ID=16223087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18840684A Pending JPS6165412A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 超電導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6165412A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0334501A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Res Dev Corp Of Japan | 一様磁界発生装置 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18840684A patent/JPS6165412A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0334501A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Res Dev Corp Of Japan | 一様磁界発生装置 |
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