超导磁体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超导磁体，尤其涉及具有固定方式的电流引线的超导磁体。
【背景技术】
[0002]日本专利特开平2 - 000306号公报(专利文献1)是公开了如下磁系统结构的现有技术文献，该磁系统包含具有固定方式电流引线的超导磁体。在专利文献1所记载的磁系统的超导磁体中，电流引线具有较高的热阻。由此，在磁线圈处于持续模式(电流不流过电流引线的模式)时，降低了通过电流引线而导入的热量。此外，电流流过电流引线时，氦气从冷却剂容器通过电流引线，从而电流引线自动地得到冷却。
现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1:日本专利特开平2-000306号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0004]在专利文献1所记载的超导磁体中，利用电磁铁线圈来控制电磁阀的开闭，从而对流过电流引线的氦气的流量进行调整。在冷却剂容器内没有充足的氦气的情况下，即便打开电磁阀，也不会有充足量的氦气通过电流引线，因此无法对电流引线进行冷却。在无法冷却电流引线的情况下，电流引线有可能因焦耳热而烧毁。
[0005]本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种能防止电流引线烧毁的超导磁体。
解决技术问题所采用的技术手段
[0006]基于本发明的超导磁体包括:超导线圈；以超导线圈浸渍于液状冷却剂的状态来收纳该超导线圈的冷却剂容器；包围冷却剂容器的辐射屏蔽体；收纳超导线圈、冷却剂容器和辐射屏蔽体的真空容器；对冷却剂容器的内部和辐射屏蔽体进行冷却的制冷机；电流引线，该电流引线为管状且构成从真空容器的外侧贯通到冷却剂容器的内侧并汽化得到的冷却剂的流路，并与超导线圈电连接；配置于真空容器的外侧并与电流引线电连接的电源；对冷却剂容器的内部的压力进行测量的压力计；配置于真空容器内并对电流引线的温度进行测量的温度计；以及与电源、压力计和温度计分别连接的控制部。控制部仅在压力计的测量值在设定值以上且温度计的测量值在设定值以下的情况下使电源的输出上升，从而改变流过超导线圈的电流值。
发明效果
[0007]根据本发明，能防止电流引线烧毁。
【附图说明】
[0008]图1是表示MRI装置的外观的立体图。 图2是表示本发明的实施方式1所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
图3是表示本发明的同一实施方式的超导磁体的结构的剖视图。
图4是表示磷脱氧铜、黄铜、电解铜、SUS304的热导率与电阻率的乘积值的温度相关性的曲线图。
图5是表示本发明的实施方式2所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
图6是表示本发明的实施方式3所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
图7是表示本发明的实施方式4所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
【具体实施方式】
[0009]下面，参照附图，对本发明的实施方式1所涉及的超导磁体进行说明。在以下的实施方式的说明中，对图中的相同或相当的部分标注相同的标号，并不再重复其说明。
[0010]另外，在以下的实施方式中，对MRI (magnetic Resonance Imaging:磁共振成像)用超导磁体进行说明，但超导磁体并不限于此，也可以是用于其它用途的超导磁体。此外，对圆筒形的超导磁体进行了说明，但并不一定限定于圆筒形的超导磁体，开放式超导磁体也能应用本发明。
[0011](实施方式1)
图1是表示MRI装置的外观的立体图。如图1所示，MRI装置1包括静磁场产生部10和床台30。静磁场产生部10包括后述的超导磁体，在孔20内部产生静磁场。
[0012]图2是表示本发明的实施方式1所涉及的超导磁体的结构的剖视图。如图2所示，在本发明的实施方式1所涉及的超导磁体100中，在最外侧，配置有中空圆筒状的真空容器110。为了将真空容器110的内侧与外侧真空隔热，使得真空容器110例如由不锈钢或铝等非磁性材料构成。
[0013]真空容器110的圆筒中心部的空间是与孔20相对应的孔部。利用未图示的减压装置对真空容器110的内部进行减压使其成为真空。利用配置于下部的脚部对真空容器110进行支承，使孔部的中心轴呈水平方向。
[0014]真空容器110的内部配置有形状与真空容器110大致相似的中空圆筒状的辐射屏蔽体120。辐射屏蔽体120例如由铝等光反射率较高的非磁性材料构成。在辐射屏蔽体120的表面粘附有未图示的多层隔热材料(超绝缘)。
[0015]在辐射屏蔽体120的内部，配置有形状与辐射屏蔽体120大致相似的中空圆筒状的冷却剂容器130。辐射屏蔽体120包围冷却剂容器130的周围，具有在冷却剂容器130与真空容器之间进行隔热的功能。冷却剂容器130由不锈钢或铝等非磁性材料构成。
[0016]在冷却剂容器130的内部收纳有超导线圈140。超导线圈140卷绕于还起到绕组架的作用的冷却剂容器130的底部。在冷却剂容器130的内部，填充有液体状的冷却剂即液态氦150。将超导线圈140浸渍于液态氦150中以对其进行冷却。超导线圈140例如为如下结构:对在由铜构成的主体(matrix)的中心部埋入银钛合金而形成的超导线进行卷绕而成。
[0017]这样，真空容器110收纳有超导线圈140、冷却剂容器130和辐射屏蔽体120。若超导磁体100工作，则在孔部的、以图中的虚线表示的范围内的静磁场区域40中，会产生箭头方向的静磁场50。
[0018]图3是表示本实施方式所涉及的超导磁体的结构的剖视图。在图3中，出于简化目的，简略地示出各结构。
[0019]如图3所示，在超导线圈140的外侧配置有扰动磁场补偿线圈141，其用于抑制扰动磁场对超导线圈140产生影响。扰动磁场补偿线圈141例如为如下结构:对在由铜构成的主体的中心部埋入铌钛合金而形成的超导线进行卷绕而成。
[0020]此外，超导线圈140与第一持续电流开关(Persistent Current Switch) 170电气性地进行并联连接。第一持续电流开关170例如由如下绕组构成:S卩、由铌钛合金形成的超导丝卷绕于由环氧树脂制作的绕组架而成的绕组。在第一持续电流开关170的外侧配置有卷绕有加热线的第一电阻加热加热器171。
[0021]扰动磁场补偿线圈141与第二持续电流开关160电气性地进行并联连接。第二持续电流开关160例如由如下绕组构成:S卩、由铌钛合金形成的超导丝卷绕于由环氧树脂制作的绕组架而成的绕组。在第二持续电流开关160的外侧配置有卷绕有加热线的第二电阻加热加热器161。
[0022]本实施方式所涉及的超导磁体100进一步包括第三电阻加热加热器181，其配置于冷却剂容器130的内部并使液态氦150汽化。另外，通过对第二电阻加热加热器161进行通电，能如下所述那样在超导磁体100的励磁时或消磁时使冷却电流引线190所需量的液态氦150汽化的情况下，无需设置第三电阻加热加热器181。
[0023]扰动磁场补偿线圈141、第一持续电流开关170、第一电阻加热加热器171、第二持续电流开关160、第二电阻加热加热器161和第三电阻加热加热器181分别在冷却剂容器130内浸渍于液态氦150中。
[0024]超导磁体100包括制冷机180，其对冷却剂容器130的内部和辐射屏蔽体120进行冷却。作为制冷机180，可使用具有2级制冷台的Gifford-MacMahon型制冷机或脉冲管制冷机。
[0025]制冷机180的第一制冷台与辐射屏蔽体120进行热接触。制冷机180的第二制冷台位于冷却剂容器130的内部的上部，对汽化后的氦气151再次进行液化。
[0026]超导磁体100包括2根管状的电流引线190，该电流引线190从真空容器110的外侧贯通到冷却剂容器130的内侧从而构成氦气151的流路，并与超