JPS5986275A - 極低温電流リ−ド装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は超電導装置の電流鴫入部である極低温電流リー
ド装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

超電導装置は超箪編コイルを一２６９℃の液体ヘリウム
で冷却して超電導状態にし、これ（二通電することによ
ってほとんど無損失で強磁界を発生するものである。液
体ヘリウムは蒸発１１４熱が小さく蒸発し易いので、超
電導装置は具菫Ｗ１熱層を設けて熱伝導の距離を長くし
たり、助熱材を用いて極力侵入熱を少くしてヘリウム冷
凍機の負担を小さくしている。熱の侵入経路は超゛屯等
コイルを支持する支持部杓、ヘリウムの和排管からの熱
伝導経路、真空Ｗｒ熱層からの輻射伝熱経路、電流９−
ドからの熱伝導経路などがあるが、′電流リードからの
侵入熱は他に較べてかなり大きいため、その低減策が種
々試みら肚ている。

電流リードは超電導装置の￥温である晶温部から真空断
熱層を貫通して同体ヘリウム容器内の超′セ錯コイルに
接続しているので、通常は銅相の導電部とスデンレスｂ
ｉｄの容器とを伝わる伝導熱お裏び導電部のジュール発
熱が侵入熱となる。従って大電流リードでは導電部の銅
の断面積が大きくなるので伝導熱が増加するため、従来
は液体ヘリウムの蒸発ガスで導゛屯部を冷却する構造を
用い、尋′屯部を出来るだけ良く冷却しＸｖｌシＪ−ド
の低温端に熱が伝わらないようにした品性１ｉｉ＜の慈
父換器の（１１１造にしている。

〔背景技術の間届点〕

しかしながら、かかる構造のものはｒＬＤＬ９−ドの７
５メ電部の１ｉｉｉ’を度勾配は商７ｈＡ端から低ん（
〜１６１まで約３００’ｋから４，２°Ｋまで非１μ梅
的に変化し、熱交換特性にもよるが品温側での変化力鷲
トシしく、低温側では変化か小さい。これは鋼の′電気
抵抗が低ｌ晶側で１　／　１００以下（ニー、λ少′す
゛ることと熱伝廊率が２０’に＠；Ｊ＋ｘで篩ｌ晶１１
ケよりもかなり人きくなることに起因する。’４流リー
ドの侵入熱、ＩＪ先は２９竜部の低７７、Ｈ端での温度
勾配と熱伝尋率とＬυｒｉｌａ積とによって決まるから
、電流リードに銅を用い抽向積を高温端、低温端とも同
一にしているので熱侵入↓ｆｉを大１１」に臥少させる
ことかできない欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は超″屯擲コイルの電流リ−Ｆを熱侵入爾か少な
い構造にした極低温゛屯ｖｆＬリード装Ｌｉｔを提供す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、筒体内に奄ｔＡｔ　９−ドを超ｍｍ安定化相
を被覆した複数本の超電編線を間隔を設けて榎数個の仕
切板で保持し、ヘリウムガスの冷却通勤を構成したもの
である。

〔発明の実施例〕

以下本発明を同曲に示す一実施例について説明する。図
において、筒体（１）は超箪得装置、のヘリウム容器（
２）およびヘリウム容器（２）の外側の真窒容器（３）
をＨ通して固着して上方に排出口（ｌａ）を設け、同体
（１）の上部には絶縁部祠（４）を介して上部端子（５
）（１） が貫通して固着している。筒体（親のビ］側には板状の
絶縁部拐（６）を内張して固着し、下方に絶（ｉ　？’
ｒｂ　４４（６）を介して固着する下部端子（’７）に
液体ヘリウム（：幻に浸偵する超？ｆｉ寺装り本体の口
出ｋ　（９）を接続して、いる。

上？ＩＳｌ’１ｌｉｉ子（：ｉ）を１・都蟻子（７）と
には超゛も郭素緑に銅またはアルミニウドなどの超？ａ
　醇驚定化祠な被伝した複数本の超箱、堺線ｔｌｌの端
部をそオｔぞれろう付けまたはかしめなどの方法で取付
け、中間部は超電導Ｄ１．　Ｌｌｔｌ）をｌ１ｉｌ　ｋ
ｉｉを設けて保持する仕切板ａυが複数個配設さＩして
いる。そして−ト部端子（７）の欠切部分（７ａ）　　
、仕切板０Ｄの切欠ｔｊｌＳ分（ｌｌａ）、上ｇ１５　
’＋ｌ＋ｉ子（５）の切欠部分（５ａ）をそれぞれジク
ザグに配設し、下部端子（７）側の超？ｔ４．提線（１
ｏａ）は超電へ線曲の被覆した超７１！尋安矩化拐を硝
酸などで俗解して薄くし、恨゛屯杓料のｈｌを少ｌ［＜
シである。

伏に作用をｉｌｉ？、明する。ｆｔ１〕休（１）内はヘ
リウム容器（２）内のｚｔＫ体ヘリウム（８）の蒸発す
るヘリウムガスが切欠部分（７ａ）、（ｌｉａ）、（５
ａ）で形成するジクザグの辿路乞通りυ１出口（１ａ）
から排出される。超電轡線ｕＩは超”ｉ４Ｅ　Ｓ安定比
相の被位置は電流リードの性能を満足するに足るだけの
６１を０右し、超電ＪＱ素線は電流リードの演スｉ５に
はネーに寄与を期待してぃない。電流リードの低温端で
ある超″４〜線（１０ａ）は蒸発ヘリウムガスで冷却さ
匙て１０°に以下となり超電導状態となるから、この部
分でのジュール発熱はなくなる。

一力、′４流リーＭ　Ｏ）　、！ｉ０′ｌＬＡ側からＯ
Ｊ熱伝編ハ低？９Ａ端側の超電導線（１０ａ）が超電導
素線によるもののみとなり、超電導相の熱伝編率は一般
に銅やアルミニウムに比較して数百分の１から数十分の
１と非電に小さいため、熱伝編による侵入熱は大巾に減
少する。しかもこの部分はジュール発熱がないから゛従
来の電流リードに比較して大中Ｃ二熱侵入量は絨少する
。

なお上記において、下ＮＩＳ端子（７）側の超電導線（
１０ａ）は超電棉線四の仮位した尋゛屯材料をｌ、す離
し除去しても同様の作用が得られる。

また筒体（１）内のヘリウムガスの通路は仕切板０υを
用いてジクザグに構成したが、要旨を変更しない範囲で
熱交換の−良い他の構造にしてもよいことは勿島δであ
る。

〔発明の効果〕

以上のようじ木うれ明（二よａｔは、極低温゛屯訛り一
ド装置ｄにおいて超′屯ｉ４１装置の容器に貫イｊする
面体の中を助る電ｂ’ｒ　９−ドを超’ｉ４　ｊＭ安定
化伺を仮覆した？！、ｌ数木の超′ｒ＠、導線を用い液
体へリワムの蒸発するヘリワムガヌでｔｊ７却するよう
にしたので、篩温側からの伝榊熱が誠少し、しかも低１
ｏｔａ　’［１！ｌｌは超゛屯桿状態となってジュール
発熱がなくなり、液体へリクムの侵入熱を大中（二菖少
Ｊることができる。従って超電ｊ！４装置Ｃ′１”、の
熱侵入１註の大半を占める屯υＩＣリード装Ｕ１の熱侵
入Ｌ（は太「１」（ニアＪ１表少することにより、超？
ｉｉ睨装置のｌ′１（洩装置自の負萄を大中には少して
全体的にＭｉ’１−１ｈ的な設備を実現できルすぐれた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の極低温電流リード装置Ｃ１の一実施例を示
す縦Ｗｒ面図である。 （１）・・・ｆｉ、］休　　　　　　　（１ａ）・・・
排出口（２）・・・ヘリワム容器　　　（３）・・・輿
望容器（４）・・・絶縁部杓　　　　　（５）・・・上
部端子（１３）・・・絶縁＝１＜拐　　　　　（７）・
・・下部端子（８）・・・液体へリクム　　　（９）・
・・１」出線（１０）　、　（１０ａ）・・・超電等線
　ａυ・・・仕切板代理人　弁理士　井　上　−男

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　超電導装置本体を液体ヘリウムに浸偵する容器の
   上部にＹｉ岩し上方に排出口を設ける同体と、この同体
   の上部に絶縁部杓を介して貝看する上部端子と、削記簡
   体の下部に絶縁部杓な介して取付は前記超電導装置本体
   に接続する下部端子と、この下部端子と前記上部端子と
   の間を接続する超電堺安定化拐を被覆した複数本のＡｌ
   ！Ｌ電棉線と、この蝮数本の超電導線を間隔を設けて保
   持し前記１；ｄ体内にヘリウムガスの通るコ１（１路を
   形成する複数量の仕切板とからなる極低温電流リード装
   置ｆｌＳ１．。 ２、超箪桿線の下部端子側の超電尋安定化拐を薄くした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の極低温″
   電流リード装置。 ３、超電導線の下部端子側の超電桿安定化杓を剥離して
   なくしたことを特徴とする特Ｗ日＋７求の範囲第１項記
   載の極低／ｌｌａ　ｉ上流リード製麹。