超導(dǎo)電磁鐵裝置、其冷卻方法以及磁共振成像裝置制造方法
【專利摘要】以如下方式構(gòu)成超導(dǎo)電磁鐵裝置，具備：制冷劑(R)進(jìn)行循環(huán)的制冷劑循環(huán)流路(6)；對制冷劑循環(huán)流路(6)中的制冷劑(R)的蒸氣進(jìn)行冷卻的冷凍機(jī)(12)；通過循環(huán)的制冷劑(R)進(jìn)行冷卻的超導(dǎo)線圈(4)；與超導(dǎo)線圈(4)熱接觸、并且具有內(nèi)部空間(S)的保護(hù)電阻(10)；向保護(hù)電阻(10)內(nèi)的內(nèi)部空間(S)供給與制冷劑(R)相比沸點(diǎn)高、并且通過制冷劑(R)凍結(jié)的高沸點(diǎn)制冷劑的高沸點(diǎn)制冷劑供給部(22)；至少收納制冷劑循環(huán)流路(6)、超導(dǎo)線圈(4)、以及保護(hù)電阻(10)的真空隔熱容器(2)。
【專利說明】超導(dǎo)電磁鐵裝置、其冷卻方法以及磁共振成像裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及超導(dǎo)電磁鐵裝置、其冷卻方法以及磁共振成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超導(dǎo)磁鐵裝置由超導(dǎo)線圈、與其并聯(lián)設(shè)置的永久電流開關(guān)構(gòu)成。該超導(dǎo)電磁鐵裝置，在將上述的永久電流開關(guān)置于開的狀態(tài)下從勵磁電源向超導(dǎo)線圈進(jìn)行電流供給，然后在將永久電流開關(guān)置于閉的狀態(tài)下使來自勵磁電源的供給電流減小為零，從而能夠進(jìn)行在由超導(dǎo)線圈以及永久電流開關(guān)構(gòu)成的超導(dǎo)狀態(tài)的閉合電路中電流幾乎沒有衰減地持續(xù)流通的永久電流運(yùn)轉(zhuǎn)。由此超導(dǎo)電磁鐵裝置能夠長期保持磁場。
[0003]在永久電流運(yùn)轉(zhuǎn)中因常電導(dǎo)轉(zhuǎn)移而在超導(dǎo)線圈中產(chǎn)生電阻的情況下，超導(dǎo)線圈的蓄積能量通過焦耳發(fā)熱轉(zhuǎn)換為熱能量，線圈溫度上升。如果該蓄積能量全部在超導(dǎo)線圈中消耗，則可能引起過大的溫度上升而在超導(dǎo)線圈中發(fā)生性能劣化或燒損。為了避免該問題，在上述電路中，在常電導(dǎo)轉(zhuǎn)移發(fā)生后向與超導(dǎo)線圈并聯(lián)設(shè)置的保護(hù)電阻供給電流，在超導(dǎo)線圈和保護(hù)電阻中消耗能量，從而抑制超導(dǎo)線圈的溫度上升。
[0004]在現(xiàn)有的超導(dǎo)電磁鐵裝置中，為了將以上述的超導(dǎo)線圈或永久電流開關(guān)為代表的構(gòu)成元件保持為超導(dǎo)狀態(tài)，多采用在以液氦或液氮為代表的制冷劑中浸潰使用的浸潰冷卻方式、將冷凍機(jī)和構(gòu)成元件用熱傳導(dǎo)性優(yōu)良的金屬熱連接進(jìn)行冷卻的傳導(dǎo)冷卻方式。但是，當(dāng)上述的冷卻方式導(dǎo)致裝置大型化時(shí)，在浸潰冷卻方式中需要大量的制冷劑，在傳導(dǎo)冷卻方式中冷卻對象物內(nèi)的溫度梯度增大而無法保持為所需的溫度。因此，在以核聚變裝置為代表的大型裝置中，采用在裝置內(nèi)部設(shè)置制冷劑流路并通過泵強(qiáng)制地循環(huán)的強(qiáng)制冷卻方式(專利文獻(xiàn)I)。并且，提出有在以磁共振成像裝置(MRI)為代表的中型裝置中，利用通過超導(dǎo)線圈等熱源而氣化的制冷劑與液化的制冷劑的密度差和自然對流使制冷劑在流路內(nèi)循環(huán)的熱對流方式(專利文獻(xiàn)2)的方案。
[0005]附帶說一下，為了將超導(dǎo)電磁鐵裝置保持為超導(dǎo)狀態(tài)，多采用在以液氦或液氮為代表的制冷劑中浸潰超導(dǎo)元件的浸潰冷卻方式、將冷凍機(jī)和構(gòu)成元件用熱傳導(dǎo)性優(yōu)良的金屬熱連接進(jìn)行冷卻的傳導(dǎo)冷卻方式。但是，在核聚變裝置或磁共振成像裝置(MRI)等大型裝置中，為了避免制冷劑使用量增大或冷卻對象物內(nèi)部的溫度梯度增大，采用在裝置內(nèi)部設(shè)置的流路中使制冷劑循環(huán)的強(qiáng)制冷卻方式或熱對流方式。
[0006]這里，將使超導(dǎo)電磁鐵裝置從常溫冷卻的作業(yè)稱為初始冷卻。關(guān)于該初始冷卻，在上述的浸潰冷卻方式中，首先，將以液氮為代表的制冷劑從制冷劑導(dǎo)入口送入裝置內(nèi)部，將通過裝置內(nèi)部的熱而氣化的制冷劑從制冷劑排出口排出。并且，其后通過使裝置內(nèi)部達(dá)到制冷劑的液化溫度而在內(nèi)部制冷劑以保持液化的狀態(tài)留存，保持浸潰超導(dǎo)元件的狀態(tài)結(jié)束初始冷卻。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開平7-122422號公報(bào)(圖1等)[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開平6-342721號公報(bào)(圖1等)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的課題
[0012]另外，在上述的冷卻方式中，在強(qiáng)制冷卻方式(專利文獻(xiàn)I)和熱對流方式(專利文獻(xiàn)2)中，僅使制冷劑流路的一部分與超導(dǎo)元件熱接觸，因此與浸潰冷卻方式相比熱傳導(dǎo)率較小(是因?yàn)槔鋮s效率較差)。因此，在強(qiáng)制冷卻方式和熱對流方式中，存在無法在短時(shí)間內(nèi)完成初始冷卻的課題。
[0013]并且，上述這種超導(dǎo)電磁鐵裝置需要長期保持極低溫狀態(tài)，但是存在由于某種原因?qū)е聹囟壬仙那闆r。例如可知停電導(dǎo)致冷凍機(jī)停止、線圈的一部分常電導(dǎo)轉(zhuǎn)移、因其焦耳發(fā)熱導(dǎo)致線圈整體爆發(fā)地常電導(dǎo)轉(zhuǎn)移的猝熄(quench)現(xiàn)象。另外，在浸潰冷卻方式的情況下，制冷劑作為蓄冷劑發(fā)揮作用而抑制溫度上升。但是，在上述那樣的強(qiáng)制冷卻方式和熱對流方式中作為蓄冷劑發(fā)揮作用的材料在流路內(nèi)僅存在少量，因此與浸潰冷卻相比難以抑制溫度上升。因此，也可以考慮將成為蓄冷劑的物質(zhì)在裝置內(nèi)部預(yù)先存儲的方法，但是由于需要在內(nèi)部新設(shè)構(gòu)造物而存在導(dǎo)致裝置大型化等課題。
[0014]根據(jù)以上的點(diǎn)，本發(fā)明的課題在于提供冷卻性能優(yōu)良且使用方便的超導(dǎo)電磁鐵裝置、其冷卻方法以及磁共振成像裝置。
[0015]用于解決課題的手段
[0016]本發(fā)明構(gòu)成的超導(dǎo)磁鐵裝置，具備:制冷劑進(jìn)行循環(huán)的制冷劑循環(huán)流路；對上述制冷劑循環(huán)流路中的制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻的冷凍機(jī)；通過上述循環(huán)的制冷劑進(jìn)行冷卻的超導(dǎo)線圈；與上述超導(dǎo)線圈熱接觸，并且具有內(nèi)部空間的保護(hù)電阻；向上述保護(hù)電阻內(nèi)的內(nèi)部空間供給高沸點(diǎn)制冷劑的高沸點(diǎn)制冷劑供給部，該高沸點(diǎn)制冷劑與上述制冷劑相比沸點(diǎn)高且通過上述制冷劑凍結(jié)；以及至少收納上述制冷劑循環(huán)流路、上述超導(dǎo)線圈以及上述保護(hù)電阻的真空隔熱容器。其它構(gòu)成，在后述的實(shí)施方式中詳細(xì)說明。
[0017]發(fā)明的效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供冷卻性能優(yōu)良且使用方便的超導(dǎo)電磁鐵裝置、其冷卻方法以及磁共振成像裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式的超導(dǎo)磁鐵裝置的剖視圖，(a)表示在中心位置的縱剖面，(b)表示(a)A-A’線的橫剖面。
[0020]圖2為示意地表示圖1的超導(dǎo)磁鐵裝置的電路的圖。
[0021]圖3為本發(fā)明第二實(shí)施方式的超導(dǎo)磁鐵裝置的剖視圖，(a)表示在中心位置的縱剖面，(b)表示(a)A-A’線的橫剖面。
[0022]圖4為本發(fā)明第三實(shí)施方式的超導(dǎo)磁鐵裝置的剖視圖，(a)表示在中心位置的縱剖面，(b)表示(a)A-A’線的橫剖面。
[0023]圖5A為本發(fā)明第四實(shí)施方式的超導(dǎo)磁鐵裝置的剖視圖，(a)表示在中心位置的縱剖面，(b)表示(a)A-A’線的橫剖面。
[0024]圖5B為本發(fā)明第四實(shí)施方式的超導(dǎo)磁鐵裝置的剖視圖，(C)表示圖5A(a)的B_B’線的橫剖面，(d)表示圖5A(a)的C-C’線的橫剖面。
【具體實(shí)施方式】
[0025]接著，對本發(fā)明的實(shí)施方式，適宜地參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]附帶說一下，在本實(shí)施方式中，對在采用強(qiáng)制冷卻方式以及熱對流方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置中，能夠縮短初始冷卻時(shí)間、并且避免使裝置大型化而能夠抑制冷凍機(jī)停止或猝熄現(xiàn)象發(fā)生時(shí)的溫度上升的超導(dǎo)電磁鐵裝置進(jìn)行說明。
[0027]第一實(shí)施方式
[0028]以下，對適用本發(fā)明的第一實(shí)施方式，參照圖1和圖2進(jìn)行說明。圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置的剖視圖，(a)表示在中心位置的縱剖面，(b)表示(a)的A-A’線的橫剖面。
[0029]并且，這些剖面為分層剖面，而沒有記載處于內(nèi)側(cè)的部分。這一點(diǎn)，在后述的圖3以下的附圖中也是同樣的。
[0030]如圖1所示，本實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置1，具備:真空容器2、被該真空容器2內(nèi)包的福射屏蔽3、被該福射屏蔽內(nèi)包的多個(gè)超導(dǎo)線圈4、線圈線圈架5、熱對流部6 (本體下部6a、本體上部6b、制冷劑下降流路部6c)、永久電流開關(guān)9、保護(hù)電阻10、保護(hù)電阻收納部11等。并且，還具備:真空容器2、輻射屏蔽3、冷凍機(jī)12等。并且，本實(shí)施方式的超導(dǎo)線圈4的中心軸21朝向鉛垂方向。S卩，在圖1(a)中，紙面的上方為上，紙面的下方為下。
[0031]附帶說一下，第一實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置1，例如適用于核磁共振裝置(Nuclear Magnetic Resonance)。
[0032]如圖1(a)所不,第一實(shí)施方式中的超導(dǎo)線圈4,設(shè)有標(biāo)記符號4a和標(biāo)記符號4b的2個(gè)。在線圈架5上卷裝有上述的超導(dǎo)線圈4。該例中的超導(dǎo)線圈4和線圈架5為公知類型，因此省略詳細(xì)的說明。
[0033]并且，在線圈架5的外周上，配置有與超導(dǎo)線圈4或線圈架5熱接觸并且圍繞它們的環(huán)狀的保護(hù)電阻收納部11。并且，保護(hù)電阻10在保護(hù)電阻收納部11內(nèi)收納。在該圖的例中，保護(hù)電阻10在保護(hù)電阻收納部11內(nèi)收納為如內(nèi)層和外層這樣緊密卷繞為二重的線圈狀。該保護(hù)電阻10具備構(gòu)成為管狀的保護(hù)電阻管10a、10b。保護(hù)電阻管IOa與超導(dǎo)線圈4a對應(yīng)，保護(hù)電阻管IOb與超導(dǎo)線圈4b對應(yīng)。即，在保護(hù)電阻收納部11的內(nèi)部，保護(hù)電阻管IOa位于上部，保護(hù)電阻管IOb位于下部。
[0034]在線圈架5上環(huán)狀卷取的保護(hù)電阻管10a、10b上，連接有與“高沸點(diǎn)制冷劑供給部”相當(dāng)?shù)母叻悬c(diǎn)制冷劑的給排出部22 (供給部22a和排出配部22b)。并且，通過將高沸點(diǎn)制冷劑從供給部22a供給并從排出配部22b排出，從而使該高沸點(diǎn)制冷劑在保護(hù)電阻管IOaUOb的內(nèi)部的高沸點(diǎn)制冷劑通路(內(nèi)部空間S)中流過。因此，能夠急速地冷卻線圈架5(以至于超導(dǎo)線圈4)。附帶說一下，高沸點(diǎn)制冷劑例如為液氮。
[0035]在該第一實(shí)施方式中，保護(hù)電阻管IOa與IOb連通，實(shí)質(zhì)上構(gòu)成I條高沸點(diǎn)制冷劑通路(內(nèi)部空間S)。在該例中，給排出部22為I個(gè)，但是如果保護(hù)電阻管IOa以及IOb分別獨(dú)立則需要設(shè)置2個(gè)給排出部22。并且，給排出部22具有高沸點(diǎn)制冷劑供給部22a和高沸點(diǎn)制冷劑排出部22b，即具有專用的入口和專用的出口，但是也可以共用入口出口。
[0036]并且，保護(hù)電阻10是將以無氧銅為代表的電導(dǎo)線、或與無氧銅等同的電/磁性質(zhì)的電導(dǎo)線以不與上述的超導(dǎo)線圈4磁耦合的方式無感應(yīng)地繞線(在該例中為緊密地繞線)而成的。無感應(yīng)地繞線是指例如順時(shí)針方向的繞線數(shù)、與逆時(shí)針方向的繞線數(shù)相同等。
[0037]接著，熱對流部6以圖1(a) (b)的位置關(guān)系為基準(zhǔn)，在超導(dǎo)磁鐵裝置I內(nèi)部的右側(cè)配置。具體而言，本實(shí)施方式的熱對流部6，在圖1(b)中的順時(shí)針方向上配置于3點(diǎn)的方向，以本體(本體下部6a、本體上部6b)以及將本體下部6a的下端和本體上部6b的上端聯(lián)結(jié)的獨(dú)立的制冷劑下降流路部6c為主而構(gòu)成。并且，制冷劑下降流路部6c構(gòu)成為寬幅的矩形狀剖面。熱對流部6在本體下部6a具備制冷劑R的積液，通過超導(dǎo)線圈4的發(fā)熱等的熱而氣化并從積液的表面上升的制冷劑R的蒸氣，被向本體上部6b引導(dǎo)(詳細(xì)內(nèi)容后述)，在冷凍機(jī)12中液化。該液化的制冷劑R在制冷劑下降流路部6c的內(nèi)部利用重力下降，再次返回本體下部6a的積液地進(jìn)行循環(huán)。制冷劑R為與上述的高沸點(diǎn)制冷劑即液氮相比沸點(diǎn)較低的液氦。該制冷劑R經(jīng)由制冷劑供給部23a向熱對流部6的內(nèi)部供給，經(jīng)由制冷劑排出部23b從熱對流部6的內(nèi)部排出。
[0038]并且，本實(shí)施方式的熱對流部6構(gòu)成為將超導(dǎo)線圈4以及線圈架5的一部分(右端部分)保持液密/氣密地收納。并且，在熱對流部6的內(nèi)部，該熱對流部6與保護(hù)電阻收納部11的內(nèi)部連通。即，本體下部6a與保護(hù)電阻收納部11的下部連通，本體上部6b與保護(hù)電阻收納部11的上部連通。因此，從圖1(a) (b)可以理解，制冷劑R的積液不僅在本體下部6a形成，也在保護(hù)電阻收納部11的下部(保護(hù)電阻管IOb彼此之間的間隙)形成。附帶說一下，在本體下部6a形成的積液中的制冷劑R的液面，在該例中位于線圈架5的下端和超導(dǎo)線圈4b的下端之間。
[0039]保護(hù)電阻收納部11中收納的保護(hù)電阻10 (保護(hù)電阻管10a、10b)如圖1(a)所示緊密地卷繞時(shí)，制冷劑R氣化的蒸氣在鉛垂方向(正上)的上升受到阻礙。但是在本實(shí)施方式中，保護(hù)電阻管10a、10b的徑向剖面大致為圓形，因此即使保護(hù)電阻10(保護(hù)電阻管IOaUOb)緊密地卷繞，也能夠在相鄰的保護(hù)電阻管10a、10b彼此之間、保護(hù)電阻10(保護(hù)電阻管10a、10b)和保護(hù)電阻收納部11的內(nèi)壁之間形成間隙。并且經(jīng)由該間隙，本體下部6a與本體上部6b連通。S卩，該間隙即⑴保護(hù)電阻管10a、10b彼此之間的間隙、⑵保護(hù)電阻管10a、10b和保護(hù)電阻收納部11的內(nèi)壁的間隙，作為從本體下部6a的積液的表面上升的制冷劑R的蒸氣朝向本體上部6b的通路(螺旋狀的通路)而發(fā)揮功能。即，該螺旋狀的通路以將制冷劑R的冷熱向裝置整體傳遞的方式，換言之，以奪取超導(dǎo)線圈4的發(fā)熱和來自外部的侵入熱來冷卻超導(dǎo)線圈4的方式，并且為了實(shí)現(xiàn)溫度的均一化而發(fā)揮功能。
[0040]考慮到該間隙(通路)，廣義而言可以說環(huán)狀的保護(hù)電阻收納部11也構(gòu)成熱對流部6。
[0041]接著，參照圖2說明超導(dǎo)電磁鐵裝置I的電路。
[0042]圖2為示意地表示超導(dǎo)電磁鐵裝置I的電路的圖。
[0043]如該圖2所示，并且如上所述，保護(hù)電阻10由保護(hù)電阻管10a、10b構(gòu)成，分別在具有多個(gè)的超導(dǎo)線圈4(4a、4b)上并列設(shè)置。它們雖然在真空容器2的內(nèi)部(輻射屏蔽3的內(nèi)部)設(shè)置，但在真空容器2之外設(shè)置有勵磁電源13、電流截?cái)嗥?4。并且，超導(dǎo)線圈4和永久電流開關(guān)9保持于臨界溫度以下，成為超導(dǎo)狀態(tài)。并且，保護(hù)電阻10冷卻至與超導(dǎo)線圈4和永久電流開關(guān)9相同的溫度水平。
[0044]在將永久電流開關(guān)9置于開的狀態(tài)下從勵磁電源13向超導(dǎo)線圈4進(jìn)行電流供給，然后在將永久電流開關(guān)9置于閉的狀態(tài)下使來自勵磁電源13的供給電流為零而使電流截?cái)嗥?4為開，則成為在由超導(dǎo)線圈4以及永久電流開關(guān)9構(gòu)成的超導(dǎo)狀態(tài)的閉合電路中電流幾乎無衰減地持續(xù)流過的永久電流運(yùn)轉(zhuǎn)。由此超導(dǎo)電磁鐵裝置I能夠長期保持磁場。
[0045]超導(dǎo)電磁鐵裝置I，適用了如上所述在裝置內(nèi)部設(shè)置的熱對流部6中使制冷劑R循環(huán)進(jìn)行冷卻，從而將超導(dǎo)線圈4以及永久電流開關(guān)9維持于超導(dǎo)狀態(tài)的熱對流方式。通過來自在超導(dǎo)電磁鐵裝置I的中央部設(shè)置的超導(dǎo)線圈4的發(fā)熱而氣化的制冷劑R，利用因密度差而產(chǎn)生的浮力上升，在冷凍機(jī)12中再度凝縮并下降而向圖中所示箭頭20的方向循環(huán)制冷齊U。該冷卻方式與浸潰冷卻方式相比具有減少制冷劑使用量的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于超導(dǎo)線圈4與制冷劑R的接觸面積較小，存在將超導(dǎo)電磁鐵裝置I從常溫冷卻的初始冷卻所需時(shí)間較長的課題。并且，有在停電導(dǎo)致冷凍機(jī)12停止或超導(dǎo)線圈4整體常電導(dǎo)轉(zhuǎn)移的猝熄現(xiàn)象中導(dǎo)致超導(dǎo)線圈4溫度上升的情況。雖然在浸潰冷卻方式的情況下，制冷劑用作蓄冷劑而能夠抑制溫度上升，但是在上述的熱對流方式中，用作蓄冷劑的材料在流路內(nèi)除了制冷劑R以外沒有其它材料，因此與浸潰冷卻方式相比難以抑制溫度上升。
[0046]因此，本
【發(fā)明者】著眼于該點(diǎn)，如以下所述，使相對于超導(dǎo)線圈4并聯(lián)電連接的保護(hù)電阻10、超導(dǎo)線圈4以及熱對流部6熱接觸，并且在保護(hù)電阻10內(nèi)部的高沸點(diǎn)制冷劑通路上設(shè)置能夠供給與在熱對流部6中循環(huán)的制冷劑R(液氦)相比凝固點(diǎn)較高的制冷劑(液氮)的流路(內(nèi)部空間S)。由此，能夠強(qiáng)化初始冷卻時(shí)的冷卻構(gòu)造，并且，與制冷劑R相比凝固點(diǎn)較高的制冷劑(高沸點(diǎn)制冷劑)能夠作為抑制停電時(shí)或猝熄時(shí)的溫度上升的蓄冷劑發(fā)揮功能。
[0047]以下對第一實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置I的動作進(jìn)行說明。
[0048](使用高沸點(diǎn)制冷劑的初始冷卻)
[0049]在從自室溫起的初始冷卻時(shí)，從高沸點(diǎn)制冷劑供給排出部22的高沸點(diǎn)制冷劑供給部22a，向在保護(hù)電阻管10a、10b的內(nèi)部設(shè)置的高沸點(diǎn)制冷劑通路供給高沸點(diǎn)制冷劑(液氮)。高沸點(diǎn)制冷劑通路在內(nèi)部設(shè)置的保護(hù)電阻管10a、10b與超導(dǎo)線圈4或線圈架5熱連接，并且保護(hù)電阻管10a、10b與熱對流部6也熱連接。因此，高沸點(diǎn)制冷劑利用潛熱或顯熱對這些(裝置內(nèi)部)進(jìn)行冷卻并蒸發(fā)/升溫，從高沸點(diǎn)制冷劑排出部22b排出。通過將高沸點(diǎn)制冷劑從高沸點(diǎn)制冷劑供給部22a連續(xù)供給，從而促進(jìn)裝置內(nèi)部的冷卻，高沸點(diǎn)制冷劑的蒸發(fā)量逐漸減小。并且，保護(hù)電阻管10a、10b的內(nèi)部、即高沸點(diǎn)制冷劑通路(內(nèi)部空間S)逐漸被高沸點(diǎn)制冷劑充滿。
[0050]與經(jīng)由保護(hù)電阻10的冷卻并行地，從制冷劑供給排出部23的制冷劑供給部23a，也向熱對流部6供給高沸點(diǎn)制冷劑(液氮)。該高沸點(diǎn)制冷劑對熱對流部6的內(nèi)部進(jìn)行冷卻，從而對線圈架5(超導(dǎo)線圈4)或保護(hù)電阻10進(jìn)行冷卻。
[0051]附帶說一下，初始冷卻的結(jié)束，例如通過未圖示的溫度傳感器，計(jì)測裝置內(nèi)部的溫度，和/或計(jì)測從高沸點(diǎn)制冷劑排出部22b或制冷劑排出部23b排出的高沸點(diǎn)制冷劑的溫度，從而能夠判定。
[0052](使用低沸點(diǎn)制冷劑的冷卻)
[0053]上述的使用高沸點(diǎn)制冷劑的初始冷卻結(jié)束后，從熱對流部6除去在初始冷卻中使用的高沸點(diǎn)制冷劑，這一次將與其相比沸點(diǎn)(凝固點(diǎn))較低的制冷劑R從制冷劑供給部23a向熱對流部6供給，從而進(jìn)行最終的冷卻。此時(shí)，在保護(hù)電阻管10a、10b的內(nèi)部，預(yù)先留存高沸點(diǎn)制冷劑。
[0054]向熱對流部6供給的上述的制冷劑R，通過其顯熱和潛熱，直接冷卻線圈架5等(即冷卻超導(dǎo)線圈4)，并對裝置內(nèi)部進(jìn)行冷卻，蒸發(fā)/升溫，然后從制冷劑排出部23b排出。附帶說一下，在本實(shí)施方式中，保護(hù)電阻10 (保護(hù)電阻管10a、10b)緊密地卷繞，因此如上所述，蒸發(fā)的制冷劑R不會在鉛垂方向(正上)上升，因此一邊在電阻管10a、10b彼此之間的間隙等內(nèi)回旋一邊逐漸上升，對裝置內(nèi)部進(jìn)行冷卻。
[0055]通過將制冷劑R從制冷劑供給部23a連續(xù)供給，進(jìn)行裝置內(nèi)部的進(jìn)一步冷卻，制冷劑R的蒸發(fā)量減少，在熱對流部6的本體下部6a形成制冷劑R的積液，超導(dǎo)線圈4以及永久電流開關(guān)9成為超導(dǎo)狀態(tài)。
[0056]并且，冷凍機(jī)12可以在該時(shí)點(diǎn)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以在此之前或在此之后，在任意的時(shí)點(diǎn)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0057]如上所述，保持在初始冷卻時(shí)向保護(hù)電阻10的內(nèi)部供給的高沸點(diǎn)制冷劑而不除去。由此，保護(hù)電阻10內(nèi)部的高沸點(diǎn)制冷劑以固化的狀態(tài)存在。例如在氮?dú)夤袒那闆r下，溫度30 K以下的比熱與同體積的銀或銅相比大2?3倍左右，作為蓄冷劑的效果顯著。由此能夠抑制冷凍機(jī)12停止時(shí)或猝熄現(xiàn)象發(fā)生時(shí)的溫度上升。并且，保護(hù)電阻10如上所述，具有將以無氧銅為代表的電導(dǎo)線以不與超導(dǎo)線圈4的磁耦合的方式無感應(yīng)地緊密卷繞的構(gòu)造，并且如圖中的A-A’剖面所示，其電導(dǎo)線的間隙兼作制冷劑能夠移動而朝向環(huán)繞方向的熱傳導(dǎo)路徑，能夠省略另設(shè)熱傳導(dǎo)路徑。
[0058](小結(jié))
[0059]這樣，本實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置I，在初始冷卻時(shí)向在保護(hù)電阻10的內(nèi)部設(shè)置的流路供給高沸點(diǎn)制冷劑，從而與僅向熱對流部6 (制冷劑循環(huán)路徑)供給制冷劑的情況相比，能夠在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束初始冷卻。并且，在保護(hù)電阻10的內(nèi)部保持的高沸點(diǎn)制冷劑作為蓄冷劑發(fā)揮功能，能夠抑制冷凍機(jī)12停止時(shí)或猝熄現(xiàn)象時(shí)的溫度上升。并且，由于保護(hù)電阻10兼作環(huán)繞方向上的熱傳導(dǎo)路徑，所以可以省略需要另設(shè)的熱傳導(dǎo)路徑，能夠使裝置小型化。
[0060]S卩，能夠提供在采用強(qiáng)制冷卻方式以及熱對流方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置中，能夠縮短初始冷卻時(shí)間、并且避免使裝置大型化而能夠抑制冷凍機(jī)停止或猝熄時(shí)的溫度上升的超導(dǎo)電磁鐵裝置I。
[0061]并且，保護(hù)電阻管10a、10b卷繞在超導(dǎo)線圈4的外周側(cè)，但是也可以卷繞在內(nèi)周側(cè)(內(nèi)周側(cè)和/或外周側(cè))。這里，內(nèi)周側(cè)以超導(dǎo)線圈4與線圈架5之間或線圈架5的內(nèi)周側(cè)為例(參照后述的第三實(shí)施方式(圖4)中的超導(dǎo)線圈4a等)。
[0062]第二實(shí)施方式
[0063]接著，對適用本發(fā)明的第二實(shí)施方式參照圖3等進(jìn)行說明。
[0064]圖3為第二實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置I的剖視圖，(a)表示在中心位置的縱剖面，(b)表示(a)的A-A’線的橫剖面。
[0065]并且,對于和第一實(shí)施方式同樣的要素，對該要素標(biāo)記與在第一實(shí)施方式中使用的相同的符號，適宜省略說明。
[0066]該第二實(shí)施方式，熱對流部6在超導(dǎo)磁鐵裝置I的順時(shí)針方向的3時(shí)方向的位置上設(shè)置這一點(diǎn)(參照圖3(b))，與圖1所示第一實(shí)施方式相同。并且，保護(hù)電阻10作為電阻管10a、10b構(gòu)成，在其內(nèi)部形成有高沸點(diǎn)制冷劑通路(內(nèi)部空間S)的方面等也與圖1所示
第一實(shí)施方式相同。
[0067]但是，如圖3所示，保護(hù)電阻管10a、10b的徑向剖面為方形，保護(hù)電阻管10a、10b彼此之間，保護(hù)電阻管10a、10b與保護(hù)電阻收納部11的內(nèi)壁之間都沒有間隙。因此，雖然在第一實(shí)施方式中，向熱對流部6的內(nèi)部供給的初始冷卻時(shí)的高沸點(diǎn)制冷劑或初始冷卻后的制冷劑R，能夠流過保護(hù)電阻管10a、10b彼此之間的間隙等，以中心軸21為中心回旋并且從本體下部6a向本體上部6b上升，但是在該第二實(shí)施方式中無法這樣。因此，在第二實(shí)施方式中，在熱對流部6的內(nèi)部設(shè)有初始冷卻時(shí)的高沸點(diǎn)制冷劑或初始冷卻后的制冷劑R能夠上升的、在熱對流部6的內(nèi)部封閉的循環(huán)流路。
[0068]S卩，如圖3(a) (b)所示，第二實(shí)施方式的熱對流部6，具備:制冷劑下降流路部6c、下部流路部6d、制冷劑上升流路部6e、上部流路部6f以及積液部6g，它們按照該順序連接。并且，以在初始冷卻時(shí)高沸點(diǎn)制冷劑充滿熱對流部6的內(nèi)部、在初始冷卻后制冷劑R充滿熱對流部6的內(nèi)部的方式，構(gòu)成為特別是在初始冷卻后的通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過熱對流使制冷劑R在熱對流部6的內(nèi)部循環(huán)，能夠促進(jìn)冷卻。
[0069]并且，冷凍機(jī)12以對積液部6g的上部空間進(jìn)行冷卻而使制冷劑R的蒸氣液化的
方式配置。
[0070]附帶說一下，在該第二實(shí)施方式中，制冷劑上升流路部6e分割為并列的多個(gè)流路。其中之一如圖3(b)所示，是在熱對流部6的內(nèi)部、以將保護(hù)電阻10從內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的兩側(cè)夾入的方式配置的制冷劑上升流路部6e。并且，另一個(gè)如圖3(a)所示，是在上下方向上貫通保護(hù)電阻10配置的制冷劑上升流路部6e (與“在保護(hù)電阻的內(nèi)部貫通多個(gè)制冷劑循環(huán)流路”相當(dāng))。在該例中，該貫通配置的制冷劑上升流路部6e如圖3(b)所示有5個(gè)。
[0071]制冷劑下降流路部6c與第一實(shí)施方式同樣地構(gòu)成為寬幅的矩形剖面。這一點(diǎn)，下部流路部6d也是同樣的。
[0072]并且，在該第二實(shí)施方式中，永久電流開關(guān)9以與下部流路部6d的上部熱接觸的方式配置，構(gòu)成為通過熱傳導(dǎo)進(jìn)行冷卻。
[0073]并且，盡管制冷劑供給排出部23的構(gòu)成與第一實(shí)施方式略有不同，但是在該第二實(shí)施方式中，初始冷卻的動作、初始冷卻后的動作、猝熄現(xiàn)象時(shí)的動作等與第一實(shí)施方式大致相同，因此省略說明。
[0074]根據(jù)該第二實(shí)施方式，不僅能夠獲得與第一實(shí)施方式同樣的效果(急速冷卻或蓄熱作用)，而且能夠省略第一實(shí)施方式那樣的周向上的制冷劑流路。因此，能夠相對于制冷劑R下降的制冷劑固化流路部6c減小制冷劑R上升的流路的體積(制冷劑上升流路部6e的內(nèi)部體積)，增大其內(nèi)部存在的制冷劑R的質(zhì)量差而使制冷劑R上升至更高的位置。附帶說一下，積液部6g在上部配置、與第一實(shí)施方式相比制冷劑R的上升路徑的長度較短(壓力損失小)也對制冷劑R的液面上升有促進(jìn)。因此，不必在裝置的上下配置多個(gè)制冷劑容器，能夠使超導(dǎo)電磁鐵裝置I小型化。
[0075]如果進(jìn)行補(bǔ)充，則如圖3(a)所示，積液部6g中的制冷劑R的液面高度與制冷劑上升流路部6e中的制冷劑R的液面高度相比，制冷劑上升流路部6e的一方較高，液面達(dá)到上部流路部6f (并且制冷劑R溢流至積液部6g)。這是由于在制冷劑上升流路部6e的制冷劑中混雜有因受到超導(dǎo)線圈4的發(fā)熱等而蒸發(fā)的制冷劑R的蒸氣，因此受到該蒸氣的浮力等而產(chǎn)生對制冷劑下降流路部6c中的制冷劑R的液面推舉的作用(制冷劑R中所含的蒸氣越多則每單位體積的質(zhì)量越小)。由于這種情況等而構(gòu)成熱對流，在圖3(a)中，制冷劑R順時(shí)針循環(huán)。
[0076]第三實(shí)施方式
[0077]接著，對適用本發(fā)明的第三實(shí)施方式參照圖4等進(jìn)行說明。
[0078]圖4為第三實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置的剖視圖，(a)表示在中心位置的縱剖面，(b)表示(a)的A-A’線的橫剖面。
[0079]并且，對于和第一實(shí)施方式等同樣的要素，對該要素標(biāo)記與在第一實(shí)施方式等中使用的相同的符號，適宜省略說明。
[0080]該第三實(shí)施方式，與圖1所示第一實(shí)施方式相比區(qū)別在于，存在直徑不同的多個(gè)超導(dǎo)線圈4,超導(dǎo)線圈4的中心軸21朝向水平方向,熱對流部6中的制冷劑R在多個(gè)超導(dǎo)線圈4的外周面上沿著周向并朝向鉛垂方向上側(cè)。
[0081]S卩，該第三實(shí)施方式為“超導(dǎo)線圈的中心軸朝向水平方向，保護(hù)電阻與超導(dǎo)線圈的外周面、內(nèi)周面、線圈架的任一熱接觸”。
[0082]附帶說一下，第三實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置1，例如適用于醫(yī)療領(lǐng)域中的磁共振畫像(Magnetic Resonance Imaging)裝置。該超導(dǎo)磁鐵裝置I的超導(dǎo)線圈4,除了超導(dǎo)線圈4b、4c(主線圈)以外，還具備超導(dǎo)線圈4a、4d(屏蔽線圈)，在裝置的大致中央構(gòu)成攝像區(qū)域。并且，保護(hù)電阻10也與4個(gè)超導(dǎo)線圈4(4a?4d)對應(yīng)地具備4個(gè)(保護(hù)電阻管IOa?IOd)。其中，保護(hù)電阻10a、IOd在對應(yīng)的超導(dǎo)線圈4a，4d的內(nèi)周側(cè)與該超導(dǎo)線圈4a、4d熱接觸地緊密卷繞。并且，保護(hù)電阻IObUOc在對應(yīng)的超導(dǎo)線圈4b、4c的外周側(cè)與該超導(dǎo)線圈4b、4c熱接觸地緊密卷繞。即，在該第三實(shí)施方式中，省略了第一實(shí)施方式中的保護(hù)電阻收納部11。
[0083]另外,符號6a?6c與第一實(shí)施方式相同。
[0084]該第三實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置1，是存在直徑不同的多個(gè)超導(dǎo)線圈4、其中心軸21朝向水平方向的超導(dǎo)電磁鐵裝置I (隧道型的MRI裝置)，在該第三實(shí)施方式中，也能夠獲得與第一實(shí)施方式等同樣的效果，能夠?qū)崿F(xiàn)超導(dǎo)電磁鐵裝置I小型化等。
[0085]并且，可以將上述的第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式的超導(dǎo)磁鐵裝置適用于該第三實(shí)施方式這樣的MRI裝置。
[0086]第四實(shí)施方式
[0087]接著，對適用本發(fā)明的第四實(shí)施方式參照圖5A或圖5 B等進(jìn)行說明。
[0088]圖5A為第四實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵I的剖視圖，(a)表示在中心位置的縱剖面，(b)表示(a)的A-A’線的橫剖面。圖5 B也是第四實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置I的剖視圖，(c)表示圖5A(a)的B-B’線的橫剖面，(d)表示圖5A(a)的C-C’線的橫剖面。
[0089]并且，對于和第一實(shí)施方式等同樣的要素，對該要素標(biāo)記與在第一實(shí)施方式等中使用的相同的符號，適宜省略說明。
[0090]該第四實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置I為開放型的MRI裝置(例如參照日本特開2011-194136號公報(bào)的圖1等)，形式與隧道型的MRI裝置即第三實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置1(參照圖4)不同。具體而言，超導(dǎo)電磁鐵裝置1，裝置分為上側(cè)和下側(cè)，裝置的上側(cè)經(jīng)由2根支柱la、lb支撐于裝置的下側(cè)，在裝置的上側(cè)和下側(cè)之間形成有開口部24。附帶說一下，夾著開口部24在裝置的上側(cè)配置有超導(dǎo)線圈4a、4b，在下側(cè)配置有超導(dǎo)線圈4c、4d。其中，超導(dǎo)線圈4b、4c為主線圈,超導(dǎo)線圈4a、4d為屏蔽線圈。
[0091]S卩，該第四實(shí)施方式為“超導(dǎo)線圈的中心軸朝向鉛垂方向，超導(dǎo)線圈夾著在水平方向上設(shè)置的開口部配置”。
[0092]線圈架5分別位于裝置的上側(cè)和下側(cè)，在各線圈架5上，對應(yīng)的各超導(dǎo)線圈4從外周側(cè)卷裝。并且，在各超導(dǎo)線圈4上，對應(yīng)的保護(hù)電阻10(保護(hù)電阻管IOa?IOd)從外周側(cè)卷裝。各保護(hù)電阻管IOa?IOd的內(nèi)部連通，從高沸點(diǎn)制冷劑供給部22a供給的高沸點(diǎn)制冷劑按照保護(hù)電阻管IOa —保護(hù)電阻管IOb —保護(hù)電阻管IOc —保護(hù)電阻管IOd —的順序通過，從高沸點(diǎn)制冷劑排出部22b排出。并且，在圖5A等中，省略了各保護(hù)電阻管IOa?IOd之間的連接關(guān)系的圖示。
[0093]該第四實(shí)施方式的熱對流部6，具備:制冷劑下降流路部6c、下部流路部6d、制冷劑上升流路部6el、6e2、上部流路部6f以及積液部6g，它們按照該順序連接。并且，制冷劑供給排出部23將積液部6g的上部空間和外部連接。并且，以分別地在初始冷卻時(shí)高沸點(diǎn)制冷劑充滿熱對流部6的內(nèi)部、在初始冷卻后制冷劑R充滿熱對流部6的內(nèi)部的方式，這些制冷劑從制冷劑共有排出部23導(dǎo)入。并且，在初始冷卻后的通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為了促進(jìn)裝置內(nèi)部的冷卻，通過熱對流使制冷劑R在熱對流部6的內(nèi)部循環(huán)。
[0094]附帶說一下，該第四實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置I中的熱對流部6的動作，與第二實(shí)施方式的超導(dǎo)電磁鐵裝置I中的熱對流部6的動作接近，因此標(biāo)記與第二實(shí)施方式大致相同的符號。
[0095]并且，如圖5A(b)所示，下部流路部6d設(shè)置為橫斷裝置的端到端。以制冷劑R的流動為基準(zhǔn)，在下部流路部6d的始端連接制冷劑下降流路部6c的末端(下端)，在下部流路部6d的末端連接制冷劑上升流路部6el的始端(下端)，在靠近下部流路部6d的始端的一側(cè)連接有制冷劑上升流路部6e2的始端(下端)。并且，將來自制冷劑下降流路部6c的制冷劑R的流動，分為制冷劑上升流路部6el、6e2(參照圖5 B (a))。
[0096]并且，上部流路部6f位于制冷劑上升流路部6el、6e2與積液部6g之間，但該上部流路部6f為與下部流路部6d對應(yīng)的構(gòu)成，因此省略說明。
[0097]在制冷劑上升流路部6el、6e2中，制冷劑上升流路部6el通過支柱Ia的內(nèi)部，制冷劑上升流路部6e2通過支柱Ib的內(nèi)部。并且，制冷劑上升流路部6el、6e2以沿著卷繞超導(dǎo)線圈4a?4d和保護(hù)電阻管IOa?IOd的線圈架5a?5d的外周形狀的方式,構(gòu)成為彎曲并立起，因此能夠促進(jìn)超導(dǎo)線圈4a?4d的冷卻。
[0098]在該第四實(shí)施方式中，也是在初始冷卻時(shí)進(jìn)行經(jīng)由保護(hù)電阻10 (保護(hù)電阻管IOa?IOd)、經(jīng)由熱對流部6使用高沸點(diǎn)制冷劑的冷卻。因此，與現(xiàn)有技術(shù)那樣僅經(jīng)由熱對流部6的情況相比，能夠進(jìn)行更加急速的冷卻。并且，保持在保護(hù)電阻管IOa?IOd內(nèi)部的高沸點(diǎn)制冷劑通路(內(nèi)部空間S)中殘留高沸點(diǎn)制冷劑的狀態(tài)進(jìn)行使用制冷劑R(液氦)的冷卻，使高沸點(diǎn)制冷劑凍結(jié)，因此利用高沸點(diǎn)制冷劑較高的比熱(甚至熔化熱)，提高猝熄現(xiàn)象時(shí)等的熱穩(wěn)定性。
[0099]并且，根據(jù)該第四實(shí)施方式，除了通過在超導(dǎo)線圈4的外側(cè)卷裝的保護(hù)電阻10向周向的熱傳導(dǎo)以外，還通過設(shè)置有多個(gè)的制冷劑流路(在夾著中心軸21相對的位置上設(shè)置的制冷劑上升流路6el、6e2)提高向周向的冷卻效率。并且，通過采用這種構(gòu)造，在夾著開口部24配置多個(gè)超導(dǎo)線圈4的超導(dǎo)電磁鐵裝置I中也不必上下配置多個(gè)制冷劑容器，能夠使超導(dǎo)電磁鐵裝置I小型化。
[0100]并且，在第四實(shí)施方式中，示出了支柱有符號la、lb的2個(gè)的例子，但是對于支柱僅有I個(gè)的類型的開放型的MRI裝置也能夠適用。這種情況下，在I個(gè)支柱中收納制冷劑下降流路6c和制冷劑上升流路6e(6el、6e2)、使保護(hù)電阻管lb、10c連通的材料等。附帶說一下，也可以使制冷劑上升流路6e1、6e2合流而作為I個(gè)流路通過支柱，在通過后可以分支。并且，雖然示出了制冷劑上升流路6e存在符號6el、6e2的2個(gè)的例子，但是作為整體可以是I個(gè)，也可以是3個(gè)以上。
[0101]符號的說明
[0102]1:超導(dǎo)電磁鐵裝直；2:真空隔熱容器；3:福射屏蔽；4、4a、4b、4c、4d:超導(dǎo)線圈；5:線圈架；6:熱對流部(制冷劑循環(huán)流路);6a:本體下部；6b:本體上部；6c:制冷劑下降流路部；6d:下部流路部；6e:制冷劑上升流路部；6f:上部流路部；6g:積液部；9:永久電流開關(guān)；10:保護(hù)電阻；10a:電阻管部；10b:高沸點(diǎn)制冷劑通路部；11:保護(hù)電阻收納部；12:冷凍機(jī)；13:直流電源；14:電流截?cái)嗥鳎?0:表示氣化的制冷劑的行進(jìn)方向的箭頭；21:超導(dǎo)電磁鐵裝置的中心軸；22:高沸點(diǎn)制冷劑供給排出部(高沸點(diǎn)制冷劑供給部、與外部連通的流路)；22a:高沸點(diǎn)制冷劑供給部；22b:高沸點(diǎn)制冷劑排出部；23:制冷劑供給排出部；23a:制冷劑供給部；23b:制冷劑排出部；24:開口部；S:內(nèi)部空間。
【權(quán)利要求】
1.一種超導(dǎo)電磁鐵裝置，其特征在于，具備: 制冷劑進(jìn)行循環(huán)的制冷劑循環(huán)流路； 對上述制冷劑循環(huán)流路中的制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻的冷凍機(jī)； 通過上述循環(huán)的制冷劑進(jìn)行冷卻的超導(dǎo)線圈； 與上述超導(dǎo)線圈熱接觸，并且具有內(nèi)部空間的保護(hù)電阻； 向上述保護(hù)電阻內(nèi)的內(nèi)部空間供給高沸點(diǎn)制冷劑的高沸點(diǎn)制冷劑供給部，該高沸點(diǎn)制冷劑與上述制冷劑相比沸點(diǎn)高且通過上述制冷劑凍結(jié)；以及 至少收納上述制冷劑循環(huán)流路、上述超導(dǎo)線圈以及上述保護(hù)電阻的真空隔熱容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)電磁鐵裝置，其特征在于， 上述高沸點(diǎn)制冷劑， 在初始冷卻時(shí)，從上述高沸點(diǎn)制冷劑供給部供給上述保護(hù)電阻的內(nèi)部空間而對上述超導(dǎo)線圈進(jìn)行冷卻， 在上述初始冷卻后，在上述內(nèi)部空間中，通過上述制冷劑冷卻、凍結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的超導(dǎo)電磁鐵裝置，其特征在于， 上述保護(hù)電阻作為保護(hù)電阻管而形成，該保護(hù)電阻管具有作為管路的上述內(nèi)部空間， 上述保護(hù)電阻管以與該超導(dǎo)線圈熱接觸的方式卷繞在上述超導(dǎo)線圈的外周側(cè)和/或內(nèi)周側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)電磁鐵裝置，其特征在于， 上述保護(hù)電阻是將無氧銅或與無氧銅等同的電導(dǎo)線以不與上述超導(dǎo)線圈磁耦合的方式無感應(yīng)地繞線而成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)電磁鐵裝置，其特征在于， 上述保護(hù)電阻具有緊密卷繞了電導(dǎo)線的構(gòu)造，構(gòu)成為在上述制冷劑循環(huán)流路中流動的制冷劑在緊密卷繞了的上述電導(dǎo)線的間隙中通過。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)電磁鐵裝置，其特征在于， 上述多個(gè)制冷劑循環(huán)流路貫通上述保護(hù)電阻的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)電磁鐵裝置，其特征在于， 上述超導(dǎo)線圈的中心軸朝向水平方向，上述保護(hù)電阻與超導(dǎo)線圈的外周面、內(nèi)周面、線圈架的任一個(gè)熱接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)電磁鐵裝置，其特征在于， 上述超導(dǎo)線圈的中心軸朝向鉛垂方向，上述的超導(dǎo)線圈夾著在水平方向上設(shè)置的開口部配置。
9.一種超導(dǎo)電磁鐵裝置的冷卻方法，該超導(dǎo)電磁鐵裝置具備: 制冷劑進(jìn)行循環(huán)的制冷劑循環(huán)流路； 對上述制冷劑循環(huán)流路中的制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻的冷凍機(jī)； 通過上述循環(huán)的制冷劑進(jìn)行冷卻的超導(dǎo)線圈； 相對于上述超導(dǎo)線圈并聯(lián)連接的保護(hù)電阻；以及 至少收納上述制冷劑循環(huán)流路、上述超導(dǎo)線圈、以及上述保護(hù)電阻的真空隔熱容器，其特征在于， 上述保護(hù)電阻與上述超導(dǎo)線圈熱接觸，并且形成為具有內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間具備與外部連通的流路， 在初始冷卻時(shí)， 與上述制冷劑相比沸點(diǎn)高且通過上述制冷劑凍結(jié)的高沸點(diǎn)制冷劑，從與上述外部連通的流路供給上述內(nèi)部空間，進(jìn)而向上述制冷劑循環(huán)流路供給上述高沸點(diǎn)制冷劑，冷卻上述超導(dǎo)磁鐵， 在上述初始冷卻后， 在從上述制冷劑循環(huán)流路除去上述低沸點(diǎn)制冷劑后，通過供給上述制冷劑，從而冷卻上述超導(dǎo)磁鐵，并且凍結(jié)上述內(nèi)部空間中殘留的上述高沸點(diǎn)制冷劑。
10.一種磁共振成像裝置，具備:權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電磁鐵裝置。
【文檔編號】H01F6/04GK103975395SQ201280058904
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月1日
【發(fā)明者】青木學(xué), 安藤龍彌, 村田幸弘, 中川龍司 申請人:株式會社日立制作所