JPS63185010A - クライオスタツト - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超電導コイルを内装するクライオスタットに関
し、詳細には該クライオスタット内に冷却媒体（以下単
に冷媒という）を収納したまま搬送し、且つ狭い扉から
でも搬入できる様に構成したクライオスタットに関する
ものである。

下記においては、医療用の磁気共鳴イメージングシステ
ム（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ　　Ｉｍａ
ｇｔｎ３Ｓｙｓｔｅｍ　）に利用されるクライオスタッ
トを取り上げることとするが本発明の適用対象はこの例
に限定解釈されるべきものではない。

［従来の技術］ 医療診断又は工業用分析等を目的としてＸ線ＣＴが汎用
されているが、近年Ｘ線被ばくの心配がなくしかも任意
な断層についての画像化性能が優れたＭＲＩ装置が実用
化され始めている。

ＭＲＩ装置を構造面から分類すると、静磁場を形成する
方式の如何により、超電導電磁石方式、常電導電磁石方
式及び永久磁石方式に分けられる。

これらのうち超電導電磁石方式は静磁場安定度や磁場均
一度等の性能が優れており、断層面の画像化に最も適し
ているとされている。しかし超電導電磁石方式では、電
導コイルを超電導状態とする必要上詰コイルを極低温（
４，２Ｋ）に保持しなければならないという条件がある
。第４図は電導コイルを極低温に保つための中空円筒状
タライオスタットの例を示す一部断面説明図である。中
空円筒状に形成される電導コイル２は液体ヘリウム槽８
（図中４は液体ヘリウム）内に収納され、該液体ヘリウ
ム槽８は真空断熱層６ａ、６ｂを挟んで液体窒素槽９に
よって囲繞される。そして該液体窒素槽９は真空断熱層
６Ｃを介して外筒３によフて囲繞される。

液体ヘリウム槽８には真空断熱層６ａ〜６ｃ及び液体窒
素槽９を貫通して液体ヘリウム注入管２０ａが上方に向
けて突設され、該液体ヘリウム注入管２０ａの回りには
複数の断熱層を形成して外筒３から突出する液体ヘリウ
ムポート１０を形成する。この液体ヘリウムポート１０
の先端には破線で示す液体ヘリウム供給管１２が接続さ
れ、クライオスタット１の外部に設けられる液体ヘリウ
ム供給装置から液体ヘリウムの供給を受ける。

同様に液体窒素槽９についても液体窒素ボート１１を介
して液体窒素供給管１３より液体窒素の供給を受ける様
に構成される。

［発明が解決しようとする問題点コ 上記クライオスタット１の外径はＭＲＩ装置の場合２ｍ
φを越えざらに外筒シールド３より突出して設けられる
液体ヘリウムポート１０を含めた装置全体の高さは２．
５ｍ以上に達する程である。

一方ＭＲＩ装置を収納する建屋（病院や研究機関）の扉
や廊下は大型装置の搬入に備えて予め大きく形成されて
いるという訳ではないから、多くの場合はクライオスタ
ットを組立てた状態で建屋内へ搬入することはできず、
工場でいったん組立てられたクライオスタットを分解し
、建屋内で再組立するという方法を採るか、或は建屋内
で−から組立てを行なうという方法を採らざるを得ない
。後者は病院等を工場に見たてることを意味し全く現実
性がない。従って製造工場において組立てが完了して試
運転も済み、直ちに使用可能となっているクライオスタ
ットから、わざわざ冷媒を放出してからユーザー向けに
搬送し、ユーザー側建屋内でタライオスタッ１−の再組
立てや真空引き及びヘリウム冷却等の立上り運転を行わ
なければならず、正常運転開始までに相当の日数と高価
な液体ヘリウムの大量消費が必要となり、元々高価な装
置の上に余分の経費がかかってしまう。

そこで木発明者らは少なくとも搬入時点におけるクライ
オスタットの高さを制限することによって該クライオス
タット内に冷媒等を保留したままユーザーの建屋内に搬
入し設置できる様な装置の開発を期して種々研究を重ね
た結果、本発明を完成させるに至った。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成した本発明のクライオスタットは、液体
ヘリウム槽の液体ヘリウム導入口を開放構造とすると共
に、該導入口を取巻く様に形成される導入口断熱層を密
封構造とし、断熱層でシールドされた液体ヘリウム注入
管を備えた液体ヘリウムポートを上記液体ヘリウム導入
口及び導入口断熱層に対して着脱自在に取付は得る様に
構成しＣなる点を要旨とするものである。

［作用］ 外筒からや＼突出する様に設けられる液体ヘリウム導入
口は、これを取巻く様に形成された導入口断熱層によっ
て外気温度の侵入を防止する。そしてこの液体ヘリウム
導入口には真空断熱層に囲繞された液体ヘリウム注入管
を着脱自在に構成し、液体ヘリウムの供給を支障なく行
なえる様にする。また該液体ヘリウム注入管を取外した
ときであっても、液体ヘリウム導入口はそれ自身が断熱
構造とされると共にキャップを冠せられるので、クライ
オスタット本体内に収容されている液体ヘリウムが気化
蒸散されていくことはない。そして上記キャップは液体
ヘリウム注入の為の液体ヘリウム注入管よりも背が低く
、液体ヘリウム注入管を外した後で冠せめることができ
るので、組立て工場において立上り運転等をした後で液
体ヘリウム注入管を外してキャップに置き換えれば嵩高
さを解消できるので搬送・搬入時の障害がなくなる。

［実施例］ 第１図は本発明に係るクライオスタットの実施例を示す
一部断面説明図であり、第２図は第１図に示した液体ヘ
リウムポート１０の拡大断面図である、外筒３の内部は
′！Ｊ４図に示した従来例と同様であるが、液体ヘリウ
ムポート１０の部分に次の様な特徴的構成が採用される
。

即ち液体ヘリウムポート１０は接合部１４において着脱
自在に構成され、液体ヘリウム注入管側のフランジ部２
６とボート外筒２３ａ先端側のフランジ部２５との接続
はクランプ１６の締付けによって行なわれる。クランプ
１６は第３図に示す如く２分割型のクランプ片１６ｍ、
１６ｂを蝶ナツトによって連結して締結するものが例示
される。一方液体ヘリウム注入管側のポート外筒２３ｂ
の内側のシールド板２１ｂ、２２ｂはガイド部材２１ｃ
、２２ｃを介して導入口２０ａ側のシールド板２１ａ、
２２ａ先端に嵌合され、さらにもっとも内側の液体ヘリ
ウム注入管２０ｂ先端は液体ヘリウム導入口２０ｇ先端
のガイド部材２０ｃと完全に密封嵌合される。

上記液体ヘリウムポート１０の接合時には、夫々のシー
ルド板２１ｂ、２２ｂ、ポート外筒２３ｂによって囲ま
れる空間部を真空引きポート２７に真空ポンプを連結し
て真空引きすることにより液体ヘリウム注入管２０ｂに
対して真空断熱層２８ａ〜２８ｃを形成する。尚シール
ド板２１ｂ及び２２ｂには真空引きのための貫通孔が設
けられている。

他方液体ヘリウム導入口２０ａ側における真空断熱層６
８〜６Ｃの気密性はシールド板間を封鎖する気密部材２
４ａ〜２４ｃの接合によフて保持しておき、液体ヘリウ
ム注入管２０ｂが接続部１４から取外されても真空状態
及び液体窒素槽の密封状態はそのまま維持される。上記
気密部材２４ａ・〜２４ｃは縦断面形状が２字形状とな
る様に形成し、外部からの熱侵入を極力抑制できる様に
構成されている。

また液体ヘリウムポート１０を取外したときには、少な
くとも液体ヘリウム導入口２０ａを密栓する第５図（ａ
）、（ｂ）に示す様なキャップ２９をクランプ片３０ａ
、３０ｂを有するクランプ等を使って配設する。

接合部１４におけるフランジ部２５，２６０接続は上記
クランプ１６を使用する例に限らず、ボルト締めフラン
ジ接合によるものや受挿接合によるもの等であっても構
わない。

また上述の液体ヘリウムポート１０の構造は第１図に示
す様に液体窒素ボート１１においても採用でき、両者を
併用することによってタライオスタット全体の高さを低
くすることが可能となる。

［発明の効果］ 本発明のタライオスタットは該タライオスタット内の冷
却効果を保持させたままで液体ヘリウムポートの一部を
取外すことが可能となり、該タライオスタットの高さを
低くして建屋内への搬入及び設置が容易にできる様にな
り、液体ヘリウムポート取付は後は該ポートを取り巻く
断熱層の真空引き作業のみによって装置の稼動が行なえ
、経済性及び作業性に優れたタライオスタット据え付け
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的な実施例を示す一部破断説明図
、第２図は第１図における液体ヘリウムポート部を拡大
して示す断面説明図、第３図は液体ヘリウムポートの接
合部に利用されるクランプの例を示す説明図、第４図は
従来のタライオスタットの例を示す一部破断説明図、第
５図（ａ）はキャップ及びクランプを示す説明図、第５
図（ｂ）は第５図（ａ）のＢ−Ｂ線断面説明図である。 １・・・タライオスタット ２・・・電導コイル　　　３・・・外筒４・・・液体ヘ
リウム　　５・・・液体窒素６８〜６Ｃ・・・真空断熱
層　８・・・液体ヘリウム槽９・・・液体窒素槽　　　
１０−・・液体ヘリウムポート１１・・・液体窒素ポー
ト　１２・・・液体ヘリウム供給管１３・・・液体窒素
供給管　１４．１５・・・接合部１８ａ、１８ｂ　・・
・クランプ ２０ａ　＝液体ヘリウム導入口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　超電導コイルを内装した液体ヘリウム槽の周囲に断熱
   層を形成したクライオスタットであって、上記液体ヘリ
   ウム槽の液体ヘリウム導入口を開放構造とすると共に、
   該導入口を取巻く様に形成される導入口断熱層を密封構
   造とし、断熱層でシールドされた液体ヘリウム注入管を
   備えた液体ヘリウムポートを上記液体ヘリウム導入口及
   び導入口断熱層に対して着脱自在に取付け得る様に構成
   してなることを特徴とするクライオスタット。