特開 2024-135275 超伝導磁石装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135275

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】超伝導磁石装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 6/02 20060101AFI20240927BHJP

   H10N 60/20 20230101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

H01F6/02

H10N60/20 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023045886

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(72)【発明者】

【氏名】江原 悠太

【テーマコード（参考）】

4M114

【Ｆターム（参考）】

4M114AA14

4M114BB03

4M114BB04

4M114BB07

4M114BB10

4M114CC01

4M114CC02

4M114CC03

4M114CC08

4M114CC16

4M114DB67

4M114DB68

(57)【要約】

【課題】超伝導磁石装置をクエンチから復旧させるのに要する時間を短縮する。
【解決手段】超伝導磁石装置１０は、それぞれが超伝導コイル３２およびその励磁電源３４を備え、互いに独立して動作可能な複数の超伝導コイル励磁回路３０と、それぞれが対応する超伝導コイル励磁回路３０の超伝導コイル３２のクエンチを検出する複数のクエンチ検出器５０と、複数のクエンチ検出器５０のうち少なくとも１つがクエンチを検出したとき、複数の超伝導コイル励磁回路３０のうちクエンチが検出されていない超伝導コイル励磁回路３０の超伝導コイル３２を消磁するように当該超伝導コイル励磁回路３０の励磁電源３４を制御するコントローラ６０と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれが超伝導コイルおよびその励磁電源を備え、互いに独立して動作可能な複数の超伝導コイル励磁回路と、
それぞれが対応する超伝導コイル励磁回路の前記超伝導コイルのクエンチを検出する複数のクエンチ検出器と、
前記複数のクエンチ検出器のうち少なくとも１つがクエンチを検出したとき、前記複数の超伝導コイル励磁回路のうちクエンチが検出されていない超伝導コイル励磁回路の前記超伝導コイルを消磁するように当該超伝導コイル励磁回路の前記励磁電源を制御するコントローラと、を備えることを特徴とする超伝導磁石装置。

【請求項2】

各超伝導コイル励磁回路は、対向配置された一対の超伝導コイルを備えることを特徴とする請求項１に記載の超伝導磁石装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超伝導磁石装置に関する。

【背景技術】

【0002】

超伝導磁石装置の運転中に起こりうる望ましくない現象に、超伝導コイルの熱暴走（クエンチ）がある。クエンチが起こると、超伝導コイルは超伝導から常伝導に転移し、コイル内部に抵抗が発生する。それまでの超伝導状態でコイルに流れていた大電流から、大きなジュール熱が引き起こされうる。コイル内での電圧の上昇とそれに起因する放電も起こるかもしれない。加えて、クエンチ発生時の過渡的な電流のアンバランスにより、超伝導コイルに大きな電磁力が働きうる。コイルの近傍に配置された導体にも渦電流が生じて電磁力が働きうる。こうして発生しうる熱、放電、電磁力は、超伝導コイルおよびその周辺の構造や機器に損傷を与えうる。そこで、超伝導コイルの近くに誘導コイルを設けることが提案されている。クエンチ発生時に電磁誘導により超伝導コイルから誘導コイルへとエネルギーを回収し、超伝導コイルが持つエネルギーを放出させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１４２０４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

クエンチが発生した場合、超伝導コイルの温度が上昇する。クエンチから超伝導コイルを復旧させ再び稼働させるには、超伝導コイルを再冷却する必要がある。

【0005】

本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、超伝導磁石装置をクエンチから復旧させるのに要する時間を短縮することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様によると、超伝導磁石装置は、それぞれが超伝導コイルおよびその励磁電源を備え、互いに独立して動作可能な複数の超伝導コイル励磁回路と、それぞれが対応する超伝導コイル励磁回路の超伝導コイルのクエンチを検出する複数のクエンチ検出器と、複数のクエンチ検出器のうち少なくとも１つがクエンチを検出したとき、複数の超伝導コイル励磁回路のうちクエンチが検出されていない超伝導コイル励磁回路の超伝導コイルを消磁するように当該超伝導コイル励磁回路の励磁電源を制御するコントローラと、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、超伝導磁石装置をクエンチから復旧させるのに要する時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態に係る超伝導磁石装置の要部を模式的に示す断面図である。

【図2】実施の形態に係る超伝導磁石装置の外観を模式的に示す斜視図である。

【図3】実施の形態に係る超伝導磁石装置の電源構成の一例を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。説明および図面において同一または同等の構成要素、部材、処理には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。図示される各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。実施の形態は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0010】

図１は、実施の形態に係る超伝導磁石装置１０の要部を模式的に示す断面図である。図２は、実施の形態に係る超伝導磁石装置１０の外観を模式的に示す斜視図である。図３は、実施の形態に係る超伝導磁石装置１０の電源構成の一例を模式的に示す図である。

【0011】

超伝導磁石装置１０は、単結晶引き上げ装置の磁場発生源として利用することができる。単結晶引き上げ装置は、例えば、シリコン単結晶引き上げ装置である。図示されるように、超伝導磁石装置１０は、筒型クライオスタット２０と、複数の超伝導コイル励磁回路３０とを備える。複数の超伝導コイル励磁回路３０は、それぞれが、対向配置された一対の超伝導コイル３２およびその励磁電源３４を備え、互いに独立して動作可能である。複数の超伝導コイル励磁回路３０は、互いに切り離されており、電気的に接続されていない。

【0012】

各超伝導コイル励磁回路３０の励磁電源３４は、独立して動作可能な個別の電源装置であってもよい。この場合、超伝導磁石装置１０は、それぞれが励磁電源３４を有する複数の電源装置を備えてもよい。あるいは、複数の励磁電源３４が単一の電源装置に実装されてもよい。この場合、この電源装置は、独立して動作可能な複数の電源出力を有してもよく、各電源出力が１つの励磁電源３４として動作してもよい。

【0013】

以下では、説明の便宜上、超伝導磁石装置１０の中心軸をＺ軸、Ｚ軸に直交し互いに直交する二軸をそれぞれＸ軸、Ｙ軸とする直交座標系を考える。単結晶引き上げ軸がＺ軸にあたり、単結晶引き上げ軸に垂直な融液表面にＸ軸、Ｙ軸を定義することができる。図１にはＸＹ面における超伝導磁石装置１０の断面が模式的に示され、Ｚ軸は紙面に垂直な方向に延びる。

【0014】

筒型クライオスタット２０は、筒型クライオスタット２０を取りまく周囲環境２２から隔離される内部空間を有し、この内部空間に超伝導コイル３２が配置される。内部空間は、例えばドーナツ状または円筒状の形状を有する。筒型クライオスタット２０は断熱真空容器であり、超伝導磁石装置１０の動作中、筒型クライオスタット２０の内部空間には超伝導コイル３２を超伝導状態とするのに適する極低温真空環境が提供される。筒型クライオスタット２０は、周囲圧力（たとえば大気圧）に耐えるように、例えばステンレス鋼などの金属材料またはその他の適する高強度材料で形成される。

【0015】

筒型クライオスタット２０は、内側に中心空洞２４を定める。超伝導コイル３２は、中心空洞２４の外側で中心空洞２４を囲むようにして配置される。超伝導磁石装置１０が単結晶引き上げ装置に搭載されたとき、中心空洞２４には、単結晶材料の融液を収容する坩堝が配置される。中心空洞２４は、筒型クライオスタット２０を取りまく周囲環境２２の一部であり（すなわち筒型クライオスタット２０の外にあり）、筒型クライオスタット２０に囲まれた例えば円柱状の空間である。

【0016】

この実施の形態では、超伝導磁石装置１０は、２つの超伝導コイル励磁回路３０を備える。各超伝導コイル励磁回路３０が２つの超伝導コイル３２を有するので、超伝導磁石装置１０には合計４つの超伝導コイル３２が設けられている。超伝導コイル３２は、同じ形状および同じサイズを有し、この例では、同径の円形コイルである。

【0017】

一方の超伝導コイル励磁回路３０に設けられた超伝導コイル３２の第１の対は、中心空洞２４を挟んで対向配置されており、図示されるように、Ｚ軸周りに時計回りにＸ軸から６０度をなす線にコイル中心軸を一致させるように配置されている。他方の超伝導コイル励磁回路３０に設けられた超伝導コイル３２の第２の対は、中心空洞２４を挟んで対向配置されており、図示されるように、Ｚ軸周りに時計回りにＸ軸から－６０度をなす線にコイル中心軸を一致させるように配置されている。このように、４つの超伝導コイル３２は、各々が径方向（Ｚ軸に垂直な方向）に磁場を発生させるように、Ｚ軸まわりに対称的に配置されている。

【0018】

超伝導コイル励磁回路３０の励磁電源３４は、筒型クライオスタット２０の外に配置されている。一方の超伝導コイル励磁回路３０に設けられた第１の励磁電源３４と、他方の超伝導コイル励磁回路３０に設けられた第２の励磁電源３４とは、互いに独立して動作可能である。第１の励磁電源３４は、第１の対の超伝導コイル３２と直列に接続され、これら超伝導コイル３２に第１励磁電流を供給する。第２の励磁電源３４は、第２の対の超伝導コイル３２と直列に接続され、これら超伝導コイル３２に第２励磁電流を供給する。よって、超伝導磁石装置１０は、第１励磁電流と第２励磁電流とを等しくすることもでき、あるいは、第１励磁電流と第２励磁電流とを互いに異ならせることもできる。

【0019】

第１の励磁電源３４と第２の励磁電源３４は、互いに独立した２つの個別電源であってもよい。あるいは、第１の励磁電源３４と第２の励磁電源３４は、単一の電源装置に実装され、この電源装置が有する複数の電源出力のうち互いに独立して動作可能な２つの電源出力であってもよい。

【0020】

第１の励磁電源３４は、第１の対の超伝導コイル３２に第１励磁電流を供給することにより、図１で矢印３５、３６で模式的に示すように、第１の対の超伝導コイル３２のうち一方（例えば図１で原点に対し左下側の超伝導コイル３２）が径方向内向き（Ｚ軸に垂直であってＺ軸に向かう方向）に磁場を発生させ、他方の超伝導コイル３２（例えば図１で原点に対し右上側の超伝導コイル３２）が径方向外向き（Ｚ軸に垂直であってＺ軸から離れる方向）に磁場を発生させる。また、第２の励磁電源３４は、第２の対の超伝導コイル３２に第２励磁電流を供給することにより、図１で矢印３７、３８で模式的に示すように、第２の対の超伝導コイル３２のうち一方（例えば図１で原点に対し左上側の超伝導コイル３２）が径方向内向き（Ｚ軸に垂直であってＺ軸に向かう方向）に磁場を発生させ、他方の超伝導コイル３２（例えば図１で原点に対し右下側の超伝導コイル３２）が径方向外向き（Ｚ軸に垂直であってＺ軸から離れる方向）に磁場を発生させる。

【0021】

このようにして、超伝導磁石装置１０の複数の超伝導コイル励磁回路３０は、中心空洞２４の中心部に合成磁場４０を発生させることができる。図示の例では、合成磁場４０は、＋Ｙ方向を向く磁場である。

【0022】

図２に示されるように、超伝導磁石装置１０は、少なくとも１つの極低温冷凍機４２を備え、筒型クライオスタット２０内に配置される超伝導コイル３２は極低温冷凍機４２と熱的に結合される。極低温冷凍機４２は、たとえば二段式のギフォード・マクマホン（Gifford-McMahon；ＧＭ）冷凍機またはその他の形式の極低温冷凍機であってもよい。各超伝導コイルは、極低温冷凍機４２によって超伝導転移温度以下の極低温に冷却された状態で使用される。この実施形態では、超伝導磁石装置１０は、超伝導コイルを液体ヘリウムなどの極低温液体冷媒に浸漬するのではなく、極低温冷凍機４２によって直接冷却する、いわゆる伝導冷却式として構成される。

【0023】

図示の例では、４台の極低温冷凍機４２が筒型クライオスタット２０の上面に設置されている。よって、１つの超伝導コイル３２に１台の極低温冷凍機４２が設けられている。なお、超伝導磁石装置１０は、より少数の極低温冷凍機４２を備えてもよい。例えば、２台の極低温冷凍機４２が筒型クライオスタット２０に設置され、Ｚ軸周りに１８０度間隔で配置されてもよい。この場合、極低温冷凍機４２は、隣り合う２つの超伝導コイル３２間に配置され、これら２つの超伝導コイル３２を冷却してもよい。コイル間の空きスペースを利用して極低温冷凍機４２を設置することにより、筒型クライオスタット２０をよりコンパクトに設計し、超伝導磁石装置１０を小型化することができる。あるいは、超伝導磁石装置１０は、より多数の極低温冷凍機４２を備えてもよい。例えば、超伝導コイル３２が大型の場合など、１つの超伝導コイル３２が複数の極低温冷凍機４２で冷却されてもよい。

【0024】

図３に示されるように、超伝導磁石装置１０は、複数の超伝導コイル励磁回路３０とともに、複数のクエンチ検出器５０と、コントローラ６０とを備える。

【0025】

複数のクエンチ検出器５０は、それぞれが、対応する超伝導コイル励磁回路３０の超伝導コイル３２のクエンチを検出するように構成されている。クエンチ検出器５０は、超伝導コイル励磁回路３０ごとに設けられている。

【0026】

クエンチ検出器５０は、超伝導コイル励磁回路３０の少なくとも１つの超伝導コイル３２でのクエンチを、さまざまな公知のクエンチ検出方法に基づいて検出し、クエンチ検出信号を出力するように構成されている。一例として、クエンチ検出器５０は、クエンチ発生時に超伝導コイル３２に発生する電圧を測定することによりクエンチを検出してもよい。例えば、クエンチ検出器５０は、超伝導コイル３２と抵抗とで形成されるブリッジ回路のバランス電圧を測定し、測定されたバランス電圧に基づいてクエンチ検出信号を出力してもよい。クエンチ検出方法は特に限定されず、クエンチ検出器５０は、超伝導コイル３２の電気的変化、磁気的変化、熱的変化など、超伝導コイル３２の超伝導状態（すなわちクエンチが発生していない状態）からの例えば電気的変化、磁気的変化、熱的変化、音響的変化などクエンチに起因しうる何らかの変化を検出し、クエンチ検出信号を出力してもよい。

【0027】

コントローラ６０は、複数のクエンチ検出器５０の検出結果に基づいて、複数の超伝導コイル励磁回路３０を制御するように構成されている。例えば、コントローラ６０は、複数のクエンチ検出器５０の各々からクエンチ検出信号を受信し、受信したクエンチ検出信号に基づいて複数の超伝導コイル励磁回路３０を制御するように構成されている。

【0028】

コントローラ６０は、複数の励磁電源３４のうちいずれかの励磁電源３４に内蔵されていてもよい。複数の励磁電源３４が単一の電源装置に実装される場合には、コントローラ６０は、この電源装置に内蔵されていてもよい。あるいは、コントローラ６０は、励磁電源３４とは別体の制御装置として設けられてもよい。

【0029】

コントローラ６０は、複数のクエンチ検出器５０のうち少なくとも１つがクエンチを検出したとき（例えば、少なくとも１つのクエンチ検出器５０からクエンチ検出信号を受信したとき）、複数の超伝導コイル励磁回路３０のうちクエンチが検出されていない超伝導コイル励磁回路３０の超伝導コイル３２を消磁するように当該超伝導コイル励磁回路３０の励磁電源３４を制御するように構成されている。この場合、コントローラ６０は、例えば、消磁用の予め定められた電流プロファイルに従って励磁電源３４から超伝導コイル３２に電流が供給されるように励磁電源３４を制御してもよい。消磁用の電流プロファイルは、例えば一定のレートで電流を減少させるように予め定められていてもよい。あるいは、コントローラ６０は、超伝導コイル３２を消磁する公知の消磁方法に従って励磁電源３４を制御してもよい。

【0030】

一方、コントローラ６０は、すべてのクエンチ検出器５０がクエンチを検出しないときには（例えば、すべてのクエンチ検出器５０がクエンチ検出信号を出力しないときには）、超伝導磁石装置１０の動作を妨げない。すなわち、超伝導磁石装置１０は、各超伝導コイル励磁回路３０の超伝導コイル３２への通電により磁場を発生させることができる。

【0031】

コントローラ６０は、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現されるが、図では適宜、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

【0032】

いずれかの超伝導コイル３２でクエンチが起こると、その超伝導コイル３２は超伝導から常伝導に転移し、コイル内部に抵抗が発生する。それまでの超伝導状態でコイルに流れていた電流の少なくとも一部がジュール熱に変換され、超伝導コイル３２の温度が上昇しうる。クエンチから超伝導コイル３２を復旧させ再び稼働させるには、超伝導コイル３２を再冷却する必要がある。

【0033】

既存技術では、超伝導磁石装置に設けられた複数の超伝導コイルは、単一の励磁電源に直列に接続され、この励磁電源から電流の供給を受ける。ある超伝導コイルでクエンチが発生したとき、それによる温度上昇など異常動作が他の超伝導コイルにも伝播または影響し、それら他の超伝導コイルにもクエンチが連鎖するおそれがある。その結果もたらされる超伝導磁石装置内の全体的な温度上昇は、再冷却に要する時間を増加させ得る。

【0034】

これに対して、この実施の形態では、超伝導磁石装置１０は、互いに独立して動作可能な複数の超伝導コイル励磁回路３０を備えており、各超伝導コイル励磁回路３０が超伝導コイル３２およびその励磁電源３４を備える。このように、超伝導磁石装置１０の電源構成を複数系統に分けることにより、ある系統でクエンチが発生したとしても、そのクエンチが他の系統に直ちに波及するのを避けることが可能になる。好ましくは、クエンチが発生していない系統では、コントローラ６０による制御のもとで、クエンチが発生する前に超伝導コイル３２をすみやかに消磁することができる。超伝導磁石装置１０の温度上昇を抑え、クエンチからの復旧に要する時間を短くすることができ、有利である。

【0035】

上述のような超伝導コイル配置では、すなわち複数の超伝導コイル３２が超伝導磁石装置１０の径方向にコイル中心軸を合わせるようにして中心空洞２４まわりに配置される場合には、各超伝導コイル３２には電流に応じた径方向外向きの電磁力が働く。各超伝導コイル３２の電流のばらつきなど、各超伝導コイル３２に流れる電流が異なる場合には、これら超伝導コイル３２に働く電磁力の大きさも異なり、その合成力が超伝導磁石装置１０に作用することになる。超伝導磁石装置１０はこの合成力に耐える強固な構造を持つ必要がある。

【0036】

しかしながら、この実施の形態では、各超伝導コイル励磁回路３０は、対向配置された一対の超伝導コイル３２を備える。これら対向する超伝導コイル３２が同じ励磁電源３４に直列に接続されている。そのため、対向する超伝導コイル３２には電流のばらつきが生じにくく、同じ大きさの電流を供給することが容易である。対向する超伝導コイル３２のそれぞれに流れる電流が等しい場合には、電磁力の大きさは等しくかつ逆向きとなるから、対向する超伝導コイル３２に働く電磁力は相殺される。合成力は理想的にはゼロになる。これは、超伝導磁石装置１０に必要とされる構造上の強度を低減することを可能にするから、超伝導磁石装置１０を簡素な構造とすることに役立つ。

【0037】

なお、図３に示されるように、複数の超伝導コイル励磁回路３０の各々は、超伝導コイル３２に並列接続されたジュール熱発生素子３３を備えてもよい。ジュール熱発生素子３３は、通電により発熱可能であり、一般的な線形の（つまりオームの法則に従う）抵抗素子を備えてもよく、または、非線形抵抗を備えてもよい。非線形抵抗は、この非線形抵抗にかかる電圧が小さいときは抵抗値が高く、非線形抵抗にかかる電圧が大きいとき抵抗値が低くなる非線形の特性を有してもよい（非線形抵抗は、非線形抵抗にかかる電圧が第１の値のとき第１の抵抗値を有し、非線形抵抗にかかる電圧が第１の値より大きい第２の値のとき第１の抵抗値より小さい第２の抵抗値を有してもよい）。非線形抵抗は、例えば、ダイオード、サイリスタなどの整流素子であってもよい。この実施の形態では、ジュール熱発生素子３３は、一例として、ダイオードを備える。あるいは、非線形抵抗は、バリスタであってもよい。なお、ジュール熱発生素子３３は、線形抵抗と非線形抵抗の両方を備えてもよく、例えばこれらが直列接続されていてもよい。

【0038】

超伝導コイル３２の動作中にクエンチが発生したとき超伝導コイル３２に生じた電圧がこのジュール熱発生素子３３にも掛かる。このとき超伝導コイル３２からジュール熱発生素子３３に電流を流すことができ、超伝導コイル３２に蓄えられていた電磁気的なエネルギーの少なくとも一部をジュール熱発生素子３３で熱に変換して消費することができる。このようにして、ジュール熱発生素子３３によって超伝導コイル３２からエネルギーを取り出すことにより、クエンチ発生時に超伝導コイル３２を保護することができる。超伝導コイル３２のエネルギーが減少することで、これに起因して発生しうる超伝導コイル３２およびその周囲への損傷を防止または軽減することができる。

【0039】

以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。ある実施の形態に関連して説明した種々の特徴は、他の実施の形態にも適用可能である。組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態それぞれの効果をあわせもつ。

【0040】

上述の実施の形態では、超伝導磁石装置１０が２対（つまり４個）の超伝導コイル３２を有する場合を例として説明しているが、超伝導磁石装置１０は、任意の数の超伝導コイル３２を有してもよい。例えば、超伝導磁石装置１０は、３対（つまり６個）の超伝導コイル３２を備えてもよく、各対の超伝導コイル３２が対向配置されてもよい。この場合、超伝導磁石装置１０は、３つの超伝導コイル励磁回路３０を備え、各超伝導コイル励磁回路３０が、対向配置された超伝導コイル３２の対とその励磁電源３４とを備えてもよい。

【0041】

１つの超伝導コイル励磁回路３０に含まれる複数の超伝導コイル３２が対向配置されることは必須ではない。よって、超伝導コイル励磁回路３０は、（例えばＺ軸まわりに）互いに隣接する複数（例えば２つ）の超伝導コイル３２とその励磁電源３４とを備えてもよい。

【0042】

あるいは、超伝導コイル励磁回路３０は、１つの超伝導コイル３２とその励磁電源３４とを備えてもよい。

【0043】

上述の実施の形態では、超伝導磁石装置１０が単結晶引き上げ装置に搭載される場合を例として説明しているが、超伝導磁石装置１０は、他の装置に搭載されてもよい。例えば、超伝導磁石装置１０は、ＮＭＲ(Nuclear Magnetic Resonance)システム、ＭＲＩ(Magnetic Resonance Imaging)システム、サイクロトロンなどの加速器、核融合システムなどの高エネルギー物理システム、またはその他の高磁場利用機器（図示せず）の磁場源として高磁場利用機器に搭載され、その機器に必要とされる高磁場を発生させることができる。

【0044】

上述の実施の形態では、超伝導磁石装置１０は、超伝導コイル１２を液体ヘリウムなどの極低温液体冷媒に浸漬する浸漬冷却式ではなく、極低温冷凍機１６によって直接冷却する、いわゆる伝導冷却式として構成されている。しかしながら、超伝導磁石装置１０は、浸漬冷却式であってもよい。この場合、超伝導コイル１２は例えば液体ヘリウムなどの極低温液体に浸漬され冷却されてもよい。

【0045】

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

【符号の説明】

【0046】

１０ 超伝導磁石装置、 ３０ 超伝導コイル励磁回路、 ３２ 超伝導コイル、 ３４ 励磁電源、 ５０ クエンチ検出器、 ６０ コントローラ。

【図1】

【図2】

【図3】