特開 2024-151559 超電導マグネット装置

(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】P2024151559

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】超電導マグネット装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 24/00 20060101AFI20241018BHJP

   H01F 6/04 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

G01N24/00 600D

H01F6/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023065002

(22)【出願日】2023-04-12

(71)【出願人】

【識別番号】502147465

【氏名又は名称】ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】松本 拓也

(72)【発明者】

【氏名】永濱 秀明

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 聡

(57)【要約】

【課題】マグネット装置本体での測定に影響のある振動を抑制する。
【解決手段】超電導マグネット装置１は、超電導マグネット１３を有するマグネット装置本体１０と、マグネット支持部２０と、冷凍機３１と、冷凍機支持部４０と、連結部材５０と、を備える。マグネット支持部２０は、設置面Ｆよりも上側Ｚ１にマグネット装置本体１０が配置されるように、マグネット装置本体１０を設置面Ｆから支持する。冷凍機支持部４０は、設置面Ｆよりも上側Ｚ１に冷凍機３１が配置されるように、冷凍機３１を下側Ｚ２から支持する。連結部材５０は、設置面Ｆよりも上側Ｚ１の位置で、冷凍機支持部４０とマグネット支持部２０とを連結する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

超電導マグネットを有するマグネット装置本体と、
設置面よりも上側に前記マグネット装置本体が配置されるように、前記マグネット装置本体を前記設置面から支持するマグネット支持部と、
前記マグネット装置本体から離れた位置に配置され、前記超電導マグネットを冷却する冷媒を冷却する冷凍機と、
前記設置面よりも上側に前記冷凍機が配置されるように、前記冷凍機を下側から支持する冷凍機支持部と、
前記設置面よりも上側の位置で、前記冷凍機支持部と前記マグネット支持部とを連結する連結部材と、
を備える、
超電導マグネット装置。

【請求項2】

請求項１に記載の超電導マグネット装置であって、
前記マグネット装置本体と前記冷凍機とに接続され、前記冷媒が通る冷媒流通管を備え、
前記冷凍機は、前記冷凍機で凝縮した前記冷媒が、前記冷媒の自重により、前記冷凍機から前記冷媒流通管を通って前記マグネット装置本体の内部に流れることが可能な高さに配置される、
超電導マグネット装置。

【請求項3】

請求項１に記載の超電導マグネット装置であって、
前記マグネット支持部は、
前記連結部材が接続されるマグネット支持部本体部と、
前記マグネット支持部本体部と前記マグネット装置本体との間に配置され、前記マグネット支持部本体部から前記マグネット装置本体に伝わる振動を低減させる装置である振動低減装置と、
を備える、
超電導マグネット装置。

【請求項4】

請求項１に記載の超電導マグネット装置であって、
前記連結部材は、複数設けられ、
複数の前記連結部材は、上下方向に互いに間隔をあけて配置される、
超電導マグネット装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷凍機を備える超電導マグネット装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に、従来の超電導マグネット装置が記載されている（特許文献１の図３を参照）。同文献に記載の装置は、試料の測定を行うマグネット装置本体（同文献におけるＮＭＲ）と、超電導マグネットを冷却するための冷媒（同文献ではヘリウムおよび窒素）を冷却する冷凍機と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－５１８５４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

冷凍機が、設置面（床など）に立てられた支柱に支持される場合がある。この場合、冷凍機が加振源となり、支柱および冷凍機が振動する。すると、この振動が、マグネット装置本体に伝わり、マグネット装置本体での測定に影響を与えるおそれがある。

【0005】

そこで、本発明は、マグネット装置本体での測定に影響のある振動を抑制できる超電導マグネット装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

超電導マグネット装置は、マグネット装置本体と、マグネット支持部と、冷凍機と、冷凍機支持部と、連結部材と、を備える。前記マグネット装置本体は、超電導マグネットを有する。前記マグネット支持部は、設置面よりも上側に前記マグネット装置本体が配置されるように、前記マグネット装置本体を前記設置面から支持する。前記冷凍機は、前記マグネット装置本体から離れた位置に配置され、前記超電導マグネットを冷却する冷媒を冷却する。前記冷凍機支持部は、前記設置面よりも上側に前記冷凍機が配置されるように、前記冷凍機を下側から支持する。前記連結部材は、前記設置面よりも上側の位置で、前記冷凍機支持部と前記マグネット支持部とを連結する。

【発明の効果】

【0007】

上記の超電導マグネット装置により、マグネット装置本体での測定に影響のある振動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】超電導マグネット装置１を横から見た図である。

【図2】図１に示すマグネット支持部２０とは異なる配置のマグネット支持部１２０を備える超電導マグネット装置１を横から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１～図２を参照して、超電導マグネット装置１について説明する。

【0010】

超電導マグネット装置１は、図１に示すように、超電導マグネット１３を有する装置である。超電導マグネット装置１は、核磁気共鳴（ＮＭＲ；Nuclear Magnetic Resonance）を利用して試料Ｓの測定（ＮＭＲ測定）を行うための装置（ＮＭＲ装置）である。超電導マグネット装置１は、マグネット装置本体１０と、マグネット支持部２０と、冷媒蒸発抑制装置３０と、冷凍機支持部４０と、連結部材５０と、を備える。

【0011】

マグネット装置本体１０は、超電導マグネット装置１の本体部分である。マグネット装置本体１０は、クライオスタット１１と、超電導マグネット１３と、を備える。

【0012】

クライオスタット１１は、超電導マグネット１３を低温状態にするための容器である。クライオスタット１１は、超電導マグネット１３を収容し、超電導マグネット１３を保冷する。ここで、鉛直方向または略鉛直方向を上下方向Ｚとする。鉛直方向または略鉛直方向における上を上側Ｚ１とし、上側Ｚ１とは反対側を下側Ｚ２とする。クライオスタット１１の外面は、例えば、略円柱状などである。例えば、上下方向Ｚから見たとき、クライオスタット１１は、円形または略円形などである。クライオスタット１１の外面は、底面部１１ａと、側面部１１ｂと、上面部１１ｃと、を備える。クライオスタット１１は、冷媒槽１１ｄと、真空槽１１ｅと、マグネット側接続部１１ｐと、を備える。

【0013】

底面部１１ａは、クライオスタット１１の下側Ｚ２部分の面であり、下側Ｚ２を向く面である。側面部１１ｂは、クライオスタット１１の、横方向（上下方向Ｚに交差する方向）を向く面である。クライオスタット１１が略円柱状の場合、側面部１１ｂは、クライオスタット１１の径方向における外側を向く面である。上面部１１ｃは、クライオスタット１１の上側Ｚ１部分の面であり、上側Ｚ１を向く面である。

【0014】

冷媒槽１１ｄは、後述する冷媒Ｒ（例えば、保冷用冷媒Ｒａ）が入れられる槽である。冷媒槽１１ｄは、図１に示す例のように１つのみ設けられてもよく、複数設けられてもよい（図示なし）。例えば、冷媒槽１１ｄが複数設けられる場合は、超電導マグネット１３を収容する冷媒槽１１ｄと、この冷媒槽１１ｄの外側（超電導マグネット１３から遠い側、例えば径方向外側など）に配置される冷媒槽１１ｄと、が設けられてもよい。

【0015】

真空槽１１ｅは、真空状態とされる槽である。真空槽１１ｅは、冷媒槽１１ｄの外側（超電導マグネット１３から遠い側）に配置される。なお、クライオスタット１１は、冷媒槽１１ｄおよび真空槽１１ｅ以外にも、超電導マグネット１３を保冷するための構成要素（例えば、輻射シールドなど）を備えてもよい。

【0016】

マグネット側接続部１１ｐは、冷媒流通管３３の露出部分３３ａ（後述）が接続される部分（ポート）である。マグネット側接続部１１ｐは、上面部１１ｃから上側Ｚ１に突出する。マグネット側接続部１１ｐは、例えば、上面部１１ｃと一体的に構成される。

【0017】

超電導マグネット１３は、強磁場を発生させるマグネットである。超電導マグネット１３は、超電導線材が巻かれたコイルを備える。超電導マグネット１３は、クライオスタット１１に収容され、冷媒槽１１ｄに収容される。超電導マグネット１３は、クライオスタット１１により低温状態とされ、超電導状態とされる。

【0018】

マグネット支持部２０は、マグネット装置本体１０を支持する。マグネット支持部２０は、設置面Ｆよりも上側Ｚ１にマグネット装置本体１０が配置されるように、マグネット装置本体１０を支持する。設置面Ｆは、超電導マグネット装置１が設置される面であり、例えば床面などである。マグネット支持部２０は、設置面Ｆからマグネット装置本体１０を支持する。具体的には、マグネット支持部２０は、設置面Ｆから上側Ｚ１に延びるように配置される。図１に示す例では、マグネット支持部２０は、底面部１１ａに取り付けられ、底面部１１ａに固定される。マグネット支持部２０は、側面部１１ｂに取り付けられ、側面部１１ｂに固定されてもよい（図２のマグネット支持部１２０を参照）。

【0019】

このマグネット支持部２０は、図１に示すように、設置面Ｆからマグネット装置本体１０に伝わる振動を低減できるように構成されることが好ましい。マグネット支持部２０は、例えば除振脚であることが好ましい。具体的には例えば、マグネット支持部２０は、マグネット支持部本体部２１と、振動低減装置２３と、を備える。

【0020】

マグネット支持部本体部２１は、設置面Ｆから上側Ｚ１に延びるように設けられる。マグネット支持部本体部２１は、例えば、設置面Ｆに固定される。マグネット支持部本体部２１は、設置面Ｆに直接接触してもよく、マグネット支持部本体部２１とは別体の部材（例えばゴムなど）を介して設置面Ｆに置かれてもよい。マグネット支持部本体部２１の形状は、様々に設定可能である。例えば、マグネット支持部本体部２１の形状は、脚部２１ａを備える形状でもよく、脚部２１ａを含むテーブル状などでもよく、脚部２１ａを備えない形状（例えば箱状など）でもよい。

【0021】

脚部２１ａは、柱状の部材である。脚部２１ａは、例えば円柱状でもよく、多角形断面を有する柱状（例えば四角柱状など）でもよい。脚部２１ａは、複数本設けられる。脚部２１ａは、例えば、３本設けられてもよく、４本以上設けられてもよい。

【0022】

振動低減装置２３は、マグネット支持部本体部２１からマグネット装置本体１０に伝わる振動を低減させる装置である。振動低減装置２３は、この振動を減衰させ、この振動を略遮断する。振動低減装置２３は、この振動を低減させる結果、設置面Ｆからマグネット装置本体１０に伝わる振動を低減させる。振動低減装置２３は、マグネット支持部本体部２１からマグネット装置本体１０に伝わる振動を低減させる結果、連結部材５０からマグネット装置本体１０に伝わる振動を低減させる。振動低減装置２３は、マグネット支持部本体部２１とマグネット装置本体１０との間（振動が伝わる経路における間）に配置される。振動低減装置２３は、連結部材５０（後述）とマグネット装置本体１０との間に配置される。振動低減装置２３は、マグネット支持部本体部２１の、例えば上側Ｚ１端部などに接続される。振動低減装置２３は、底面部１１ａに接続されてもよく、側面部１１ｂに接続されてもよい（図２参照）。

【0023】

この振動低減装置２３は、流体を利用して振動を低減させる装置を備えてもよい。例えば、振動低減装置２３は、流体の圧力を利用した装置（エアダンパなど）を備えてもよく、流体の粘性抵抗を利用した装置（オイルダンパなど）を備えてもよい。振動低減装置２３は、弾性部材（ゴム、エラストマーなど）の変形を利用して振動を低減させる装置を備えてもよい。

【0024】

冷媒蒸発抑制装置３０は、冷媒Ｒの蒸発を抑制するための装置である。冷媒蒸発抑制装置３０は、冷凍機３１と、熱交換器３５と、冷媒流通管３３と、を備える。

【0025】

（冷媒Ｒについて）
冷媒Ｒは、超電導マグネット１３を冷却する。例えば、冷媒Ｒには、保冷用冷媒Ｒａと、熱交換用冷媒Ｒｂと、がある。保冷用冷媒Ｒａは、冷媒槽１１ｄに入れられ、超電導マグネット１３を保冷する。保冷用冷媒Ｒａは、１種類のみ用いられてもよく、複数種類用いられてもよい。保冷用冷媒Ｒａが１種類のみ用いられる場合、保冷用冷媒Ｒａは、具体的には液体ヘリウムである。保冷用冷媒Ｒａが複数種類用いられる場合は、保冷用冷媒Ｒａは、主冷媒と、補助冷媒と、を含む。主冷媒は、超電導マグネット１３が収容される冷媒槽１１ｄに入れられる。主冷媒は、具体的には液体ヘリウムである。補助冷媒は、超電導マグネット１３が収容される冷媒槽１１ｄの外側に設けられる冷媒槽１１ｄに入れられる。補助冷媒は、例えば、液体窒素でもよく、液体アルゴンでもよい。

【0026】

熱交換用冷媒Ｒｂは、保冷用冷媒Ｒａを冷却し、保冷用冷媒Ｒａを凝縮（液化）させるための冷媒Ｒである（詳細は後述）。熱交換用冷媒Ｒｂは、保冷用冷媒Ｒａと同様に、１種類のみ用いられてもよく、複数種類用いられてもよい。なお、保冷用冷媒Ｒａのみが用いられ、熱交換用冷媒Ｒｂが用いられなくてもよい（熱交換器３５が用いられなくてもよい）。以下では、主に、熱交換用冷媒Ｒｂが用いられる場合について説明する。

【0027】

冷凍機３１は、冷媒Ｒ（例えば熱交換用冷媒Ｒｂ）を冷却する。冷凍機３１は、冷凍用冷媒の断熱膨張により発生する冷熱により、凝縮室３１ｃ（後述）内の冷媒Ｒを冷却する。なお、上記「冷凍用冷媒」は、超電導マグネット１３を冷却するための冷媒Ｒには含まれない。冷凍機３１は、極低温冷凍機であり、例えば、ギフォード・マクマホン冷凍機でもよく、パルスチューブ冷凍機でもよく、その他の極低温冷凍機でもよい。

【0028】

この冷凍機３１は、冷凍機３１の振動がマグネット装置本体１０に伝わることを抑制できるように配置されることが好ましい。具体的には、冷凍機３１は、マグネット装置本体１０から離れた位置（間隔をあけた位置）に配置される。冷凍機３１は、マグネット装置本体１０に直接的には接触しない位置に配置される。なお、冷凍機３１の上下方向Ｚにおける配置（高さ）については後述する。冷凍機３１は、駆動部３１ａと、ピストン３１ｂと、凝縮室３１ｃと、冷凍機側接続部３１ｐと、を備える。

【0029】

駆動部３１ａは、ピストン３１ｂを駆動する装置である。駆動部３１ａは、例えばモータである。駆動部３１ａは、冷凍機３１の下側Ｚ２部分に配置されることが好ましい（後述）。ピストン３１ｂは、冷凍用冷媒を断熱膨張させる。凝縮室３１ｃは、蒸発した冷媒Ｒを凝縮させる部分（空間）である。冷凍機側接続部３１ｐは、冷媒流通管３３の露出部分３３ａ（後述）が接続される部分（ポート）である。

【0030】

冷媒流通管３３は、冷媒Ｒ（例えば熱交換用冷媒Ｒｂ）が通される管である。冷媒流通管３３は、マグネット装置本体１０と冷凍機３１との間で冷媒Ｒが行き来できるように構成される。冷媒流通管３３は、マグネット装置本体１０と冷凍機３１とに接続される。さらに詳しくは、冷媒流通管３３は、マグネット装置本体１０の内部の熱交換器３５と、冷凍機３１の内部の凝縮室３１ｃと、に接続される。冷媒流通管３３は、凝縮室３１ｃから熱交換器３５に向かって下側Ｚ２に延びる（後述）。冷媒流通管３３には、凝縮した冷媒Ｒ（液体）と、蒸発した冷媒Ｒ（気体）と、が通される。冷媒流通管３３を通る凝縮した冷媒Ｒは、具体的には、冷凍機３１で凝縮した冷媒Ｒ（例えば熱交換用冷媒Ｒｂ）であって、冷凍機３１からマグネット装置本体１０に流れる冷媒Ｒである。冷媒流通管３３を通る蒸発した冷媒Ｒは、マグネット装置本体１０の内部で蒸発した冷媒Ｒ（例えば熱交換用冷媒Ｒｂ）であって、マグネット装置本体１０から冷凍機３１に流れる冷媒Ｒである。冷媒流通管３３は、凝縮した冷媒Ｒが通る管と、蒸発した冷媒Ｒが通る管と、のそれぞれを（別々に）備えてもよい。例えば、冷媒流通管３３は、二重管を備えてもよく、２本の管を備えてもよい。また、冷媒流通管３３は、１本のみの管を備えてもよい。凝縮した冷媒Ｒと蒸発した冷媒Ｒとが、１本の管である冷媒流通管３３を通ってもよい。冷媒流通管３３は、露出部分３３ａを備える。

【0031】

露出部分３３ａは、冷凍機３１の外部、かつ、マグネット装置本体１０の外部に配置される。露出部分３３ａは、マグネット側接続部１１ｐと冷凍機側接続部３１ｐとに接続される。露出部分３３ａは、所定の範囲内（変形可能範囲内）で変形可能であり、所定の範囲内で曲がることが可能である（可撓性を有する）。これにより、冷凍機３１から露出部分３３ａを介してマグネット装置本体１０に伝わる振動が抑制される。

【0032】

熱交換器３５は、保冷用冷媒Ｒａと熱交換用冷媒Ｒｂとの間で熱交換を行う。熱交換器３５は、マグネット装置本体１０の内部に配置される。熱交換器３５は、冷媒槽１１ｄの内部に配置される。熱交換器３５は、保冷用冷媒Ｒａの液面よりも上側Ｚ１に配置される。熱交換器３５は、例えば、内部が空洞の略円柱状などである。

【0033】

この熱交換器３５での熱交換などは、次のように行われる。凝縮室３１ｃで凝縮した熱交換用冷媒Ｒｂ（液体）が、冷媒流通管３３を通り、熱交換器３５の内部に入る。保冷用冷媒Ｒａの一部が、冷媒槽１１ｄの内部で蒸発する。蒸発した保冷用冷媒Ｒａが、熱交換器３５の外面に接触し、冷却され、凝縮する。この凝縮した保冷用冷媒Ｒａは、冷媒槽１１ｄの内部の液面に落下し、冷媒槽１１ｄに貯留される。熱交換器３５の内部の熱交換用冷媒Ｒｂが、保冷用冷媒Ｒａから熱交換器３５を介して伝わった熱により、蒸発する。蒸発した熱交換用冷媒Ｒｂ（気体）が、冷媒流通管３３を通り、凝縮室３１ｃに戻る。

【0034】

（冷凍機３１などの配置）
冷凍機３１は、気液の冷媒Ｒの自然循環を利用できるように配置されることが好ましい。さらに詳しくは、冷凍機３１は、冷凍機３１で凝縮した冷媒Ｒ（液体）が、冷媒Ｒの自重により、冷凍機３１から冷媒流通管３３を通ってマグネット装置本体１０の内部に流れることが可能な高さ（上下方向Ｚにおける位置）に配置されることが好ましい。この配置により、冷凍機３１で凝縮された冷媒Ｒを、冷凍機３１からマグネット装置本体１０の内部に強制的に流すポンプを設ける必要がない。その結果、このポンプにより生じる振動がマグネット装置本体１０に伝わることを回避することができる。

【0035】

具体的には、冷凍機３１は、凝縮室３１ｃで凝縮した熱交換用冷媒Ｒｂ（液体）が、熱交換用冷媒Ｒｂの自重により、凝縮室３１ｃから冷媒流通管３３を通って熱交換器３５に流れることが可能な高さに配置されることが好ましい。さらに具体的には、凝縮室３１ｃは、熱交換器３５よりも上側Ｚ１に配置されることが好ましい。冷凍機側接続部３１ｐは、マグネット側接続部１１ｐよりも上側Ｚ１に配置されることが好ましい。冷媒流通管３３は、凝縮室３１ｃから熱交換器３５に向かって下側Ｚ２に延びることが好ましい。露出部分３３ａは、冷凍機側接続部３１ｐからマグネット側接続部１１ｐに向かって、下側Ｚ２に延びることが好ましい。冷媒流通管３３は、直線的に延びる部分があってもよく、曲線的に延びる部分があってもよい。冷媒流通管３３の一部が水平方向に延びてもよい（この場合も上記「下側Ｚ２に延びる」に含まれる）。

【0036】

この冷凍機３１は、できるだけ低い位置（下側Ｚ２の位置）に配置されることが好ましい。冷凍機３１ができるだけ低い位置に配置されることで、後述する梁Ｂの長さを短くすることができる。具体的には例えば、駆動部３１ａは、凝縮室３１ｃよりも下側Ｚ２に配置されることが好ましい。この場合、駆動部３１ａが凝縮室３１ｃよりも上側Ｚ１に配置される場合に比べ、冷凍機３１を低い位置に配置することができる。例えば、駆動部３１ａは、冷凍機３１の下側Ｚ２部分に配置されることが好ましい。駆動部３１ａは、ピストン３１ｂよりも下側Ｚ２に配置されることが好ましい。例えば、冷凍機３１の下側Ｚ２端部は、クライオスタット１１の上面部１１ｃの上側Ｚ１端部よりも下側Ｚ２に配置されることが好ましい。

【0037】

冷凍機支持部４０は、設置面Ｆよりも上側Ｚ１に冷凍機３１が配置されるように、冷凍機３１を支持する。冷凍機支持部４０は、熱交換器３５よりも上側Ｚ１に凝縮室３１ｃが配置されるように、冷凍機３１を支持することが好ましい。冷凍機支持部４０は、冷凍機３１を下側Ｚ２から支持する。具体的には、冷凍機支持部４０は、冷凍機３１の位置よりも下側Ｚ２の位置から上側Ｚ１に延びるように配置される。冷凍機支持部４０は、マグネット装置本体１０から離れた位置（間隔をあけた位置）に配置される。冷凍機支持部４０は、マグネット装置本体１０に直接的には接触しない位置に配置される。冷凍機支持部４０は、マグネット装置本体１０との間に水平方向の間隔をあけて配置される。冷凍機支持部４０は、冷凍機支持部本体４１と、冷凍機取付部４３と、を備える。

【0038】

冷凍機支持部本体４１は、冷凍機支持部４０の本体部分である。冷凍機支持部本体４１は、冷凍機３１の位置よりも下側Ｚ２の位置から上側Ｚ１に延びるように配置される。例えば、冷凍機支持部本体４１は、設置面Ｆから上側Ｚ１に延びるように配置される。冷凍機支持部本体４１は、例えば、設置面Ｆに固定される。冷凍機支持部本体４１は、設置面Ｆに直接接触してもよく、冷凍機支持部本体４１とは別体の部材（例えばゴムなど）を介して設置面Ｆに置かれてもよい。なお、冷凍機支持部本体４１は、設置面Ｆから上側Ｚ１に延びるように設けられなくてもよく、例えば、連結部材５０から上側Ｚ１に延びるように設けられてもよい。冷凍機支持部本体４１は、柱状の部材を含む。冷凍機支持部本体４１は、例えば円柱状でもよく、多角形断面を有する柱状（例えば四角柱状など）でもよい。冷凍機支持部本体４１は、１本のみ設けられる。冷凍機支持部本体４１は、複数本設けられてもよい（図示なし）。

【0039】

冷凍機取付部４３は、冷凍機３１が取り付けられる部分である。冷凍機取付部４３は、冷凍機支持部本体４１に対して冷凍機３１を保持する。

【0040】

連結部材５０は、冷凍機支持部４０および冷凍機３１を含む梁Ｂ（後述）の振動を抑制する。連結部材５０は、設置面Ｆよりも上側Ｚ１の位置で、冷凍機支持部４０とマグネット支持部２０とを連結する（詳細は後述）。連結部材５０が複数設けられる場合（後述）は、最も上側Ｚ１に配置される連結部材５０を、最上連結部材５０ａとする。

【0041】

（振動について）
ここで、連結部材５０が設けられない場合について検討する。この場合、設置面Ｆに対して高い位置に配置された冷凍機３１が加振源となって、冷凍機支持部４０および冷凍機３１の全体が振動する。このとき、冷凍機支持部４０および冷凍機３１が、設置面Ｆを固定点Ａａとする片持ち梁（梁Ａ）となる。梁Ａの長さ（上下方向Ｚにおける長さ）が長いほど、梁Ａの振動の振幅が大きくなり、梁Ａの固有振動数は低くなる。梁Ａの振動は、冷媒流通管３３および設置面Ｆを介して、マグネット装置本体１０に伝わる。マグネット装置本体１０に伝わる振動は、マグネット装置本体１０での試料Ｓの測定（ＮＭＲ測定）に影響を及ぼし、具体的にはノイズとなって現れてしまう。特に、マグネット装置本体１０に伝わる低周波（例えば１０Ｈｚ以下）の振動は、ＮＭＲ測定に及ぼす影響が大きい。

【0042】

そこで、連結部材５０は、冷凍機支持部４０および冷凍機３１の全体（梁Ａ）の振動を抑制する。具体的には、連結部材５０は、設置面Ｆよりも上側Ｚ１の位置で、冷凍機支持部４０とマグネット支持部２０とを連結する。これにより、冷凍機支持部４０のうち連結部材５０よりも上側Ｚ１の部分と冷凍機３１とが、片持ち梁（梁Ｂ）となる。この梁Ｂの固定点Ｂａの高さ（上下方向Ｚにおける位置）は、連結部材５０の高さとなり、固定点Ａａよりも上側Ｚ１となる。連結部材５０が複数設けられる場合は、固定点Ｂａの高さは、最上連結部材５０ａの高さとなる。連結部材５０が設けられることで、梁Ｂの長さは、梁Ａの長さよりも短くなる。よって、梁Ａでの振動の振幅に比べ、梁Ｂでの振動の振幅が小さくなる。よって、梁Ｂからマグネット装置本体１０に伝わる振動の振幅が抑制される。また、梁Ｂの長さは、梁Ａの長さよりも短いので、梁Ｂの固有振動数は、梁Ａの固有振動数よりも高くなる。よって、梁Ｂからマグネット装置本体１０に伝わる低周波が抑制される。よって、マグネット装置本体１０での試料Ｓの測定に与える影響が抑制される。

【0043】

連結部材５０は、冷凍機支持部４０に接続される。さらに詳しくは、連結部材５０は、冷凍機支持部本体４１に接続される。連結部材５０は、冷凍機支持部本体４１に固定される。連結部材５０は、締結部材などにより着脱可能に冷凍機支持部本体４１に固定されてもよく、溶接などにより冷凍機支持部本体４１に固着されてもよい。

【0044】

連結部材５０は、マグネット支持部２０に接続される。さらに詳しくは、連結部材５０は、マグネット支持部本体部２１に接続される。例えば、マグネット支持部本体部２１が脚部２１ａを備える場合、連結部材５０は、脚部２１ａに接続される。脚部２１ａが複数本設けられる場合、連結部材５０は、１本のみの脚部２１ａに接続されてもよく、複数本の脚部２１ａに接続されてもよい。連結部材５０は、マグネット支持部本体部２１に固定される。連結部材５０は、締結部材などにより着脱可能にマグネット支持部本体部２１に固定されてもよく、溶接などによりマグネット支持部本体部２１に固着されてもよい。マグネット支持部２０が振動低減装置２３を備える場合は、連結部材５０は、振動低減装置２３に対して、マグネット装置本体１０側とは反対側の位置で、マグネット支持部本体部２１に接続される。具体的には、連結部材５０は、振動低減装置２３よりも下側Ｚ２の位置で、マグネット支持部本体部２１に接続される。

【0045】

連結部材５０は、例えば、水平方向に延びるように配置される。具体的には、連結部材５０は、水平方向に延びるように設けられる板状などでもよい。なお、連結部材５０は、水平方向に対して傾斜してもよい。連結部材５０は、板状でなくてもよく、棒状でもよく、ブロック状などでもよい。

【0046】

連結部材５０は、できるだけ高い位置（上側Ｚ１の位置）に配置されることが好ましい。連結部材５０が複数設けられる場合は、最上連結部材５０ａは、できるだけ高い位置（上側Ｚ１の位置）に配置されることが好ましい。連結部材５０ができるだけ高い位置に配置されることで、固定点Ｂａがより上側Ｚ１に配置され、梁Ｂが短くなる。その結果、梁Ｂの振幅がより低減され、また、梁Ｂの固有振動数がより高くなる。図１および図２に示す例では、連結部材５０（例えば最上連結部材５０ａ）は、振動低減装置２３よりも下側Ｚ２、かつ、振動低減装置２３の近傍に配置される。図２に示す例では、連結部材５０（例えば最上連結部材５０ａ）は、マグネット装置本体１０の底面部１１ａよりも上側Ｚ１に配置される。具体的には例えば、連結部材５０は、設置面Ｆよりも約１ｍ高い位置などに配置される。

【0047】

連結部材５０は、複数設けられてもよい。この場合、複数の連結部材５０は、上下方向Ｚに互いに間隔をあけて配置される。図１に示す例では連結部材５０は２つ設けられ、図２に示す例では連結部材５０は４つ設けられる。連結部材５０は、３つ設けられてもよく、５つ以上設けられてもよい。連結部材５０が複数設けられることで、マグネット支持部２０と、複数の連結部材５０と、冷凍機支持部４０と、が一体的に連結および固定される。よって、マグネット支持部２０と、冷凍機支持部４０と、複数の連結部材５０と、の全体での剛性が向上する（変形が抑制される）。その結果、梁Ｂの振動が抑制され、マグネット装置本体１０の振動が抑制される。

【0048】

（第１の発明の効果）
図１に示す超電導マグネット装置１による効果は、次の通りである。超電導マグネット装置１は、超電導マグネット１３を有するマグネット装置本体１０と、マグネット支持部２０と、冷凍機３１と、冷凍機支持部４０と、連結部材５０と、を備える。マグネット支持部２０は、設置面Ｆよりも上側Ｚ１にマグネット装置本体１０が配置されるように、マグネット装置本体１０を設置面Ｆから支持する。

【0049】

［構成１－１］冷凍機３１は、マグネット装置本体１０から離れた位置に配置され、超電導マグネット１３を冷却する冷媒Ｒを冷却する。冷凍機支持部４０は、設置面Ｆよりも上側Ｚ１に冷凍機３１が配置されるように、冷凍機３１を下側Ｚ２から支持する。

【0050】

［構成１－２］連結部材５０は、設置面Ｆよりも上側Ｚ１の位置で、冷凍機支持部４０とマグネット支持部２０とを連結する。

【0051】

上記［構成１－１］では、冷凍機支持部４０および冷凍機３１が片持ち梁（梁Ｂ）となる。上記［構成１－２］により、設置面Ｆよりも上側Ｚ１の連結部材５０（図１の例では最上連結部材５０ａ）の位置を、梁Ｂの固定点Ｂａとすることができる。よって、連結部材５０が設けられない場合の固定点Ａａの高さ（上下方向Ｚにおける位置）に比べ、連結部材５０が設けられる場合の固定点Ｂａの高さを、高く（上側Ｚ１に）することができる。よって、梁Ｂの長さ（上下方向Ｚの長さ）を短くすることができる。よって、梁Ｂの振動の振幅を抑制することができる。その結果、マグネット装置本体１０に伝わる振動の振幅を抑制することができる。また、梁Ｂの長さを短くすることができるので、梁Ｂの固有振動数を高くすることができる。よって、マグネット装置本体１０に伝わる低周波（例えば１０Ｈｚ以下）の振動を抑制することができる。したがって、超電導マグネット装置１は、マグネット装置本体１０での測定（試料Ｓの測定）に影響のある振動を抑制できる。

【0052】

（第２の発明の効果）
超電導マグネット装置１は、冷媒流通管３３を備える。冷媒流通管３３は、冷媒Ｒが通るものである。冷媒流通管３３は、マグネット装置本体１０と冷凍機３１とに接続される。

【0053】

［構成２］冷凍機３１は、冷凍機３１で凝縮した冷媒Ｒが、冷媒Ｒの自重により、冷凍機３１から冷媒流通管３３を通ってマグネット装置本体１０の内部に流れることが可能な高さに配置される。

【0054】

上記［構成２］では、冷凍機３１は、冷媒Ｒが自重により冷凍機３１からマグネット装置本体１０の内部に流れるような高い位置（上側Ｚ１の位置）に配置される。そのため、冷凍機３１を支持する冷凍機支持部４０が上下方向Ｚに長くなりやすく、梁Ｂが長くなりやすい。そのため、連結部材５０が設けられなければ、マグネット装置本体１０での測定に影響のある振動が問題になるおそれがある。しかし、超電導マグネット装置１では、上記［構成１］の連結部材５０により、梁Ｂを短くすることができる。よって、超電導マグネット装置１は、冷凍機３１が上記［構成２］のような高さに配置される場合でも、マグネット装置本体１０での測定に影響のある振動を抑制できる。

【0055】

（第３の発明の効果）
マグネット支持部２０は、マグネット支持部本体部２１と、振動低減装置２３と、を備える。マグネット支持部本体部２１は、連結部材５０が接続されるものである。

【0056】

［構成３］振動低減装置２３は、マグネット支持部本体部２１とマグネット装置本体１０との間に配置される。振動低減装置２３は、マグネット支持部本体部２１からマグネット装置本体１０に伝わる振動を低減させる装置である。

【0057】

上記［構成３］により、次の効果が得られる。上記［構成１］では、冷凍機支持部４０とマグネット支持部２０とが連結部材５０により連結される。そのため、冷凍機３１および冷凍機支持部４０の振動（梁Ｂの振動）が、連結部材５０を介して、マグネット支持部２０に伝わる。一方、超電導マグネット装置１は、上記［構成３］の振動低減装置２３を備える。よって、冷凍機３１および冷凍機支持部４０の振動（梁Ｂの振動）が、連結部材５０を介して、マグネット支持部本体部２１に伝わっても、この振動は、マグネット装置本体１０に伝わりにくい。よって、超電導マグネット装置１は、マグネット装置本体１０での測定に影響のある振動が、マグネット装置本体１０に伝わることを抑制できる。

【0058】

（第４の発明の効果）
［構成４］連結部材５０は、複数設けられる。複数の連結部材５０は、上下方向Ｚに互いに間隔をあけて配置される。

【0059】

上記［構成４］により、マグネット支持部２０、冷凍機支持部４０、および、複数の連結部材５０を、互いに一体的に連結および固定することができる。よって、マグネット支持部２０と、冷凍機支持部４０と、複数の連結部材５０と、の全体での剛性を向上させることができる（変形を抑制することができる）。よって、超電導マグネット装置１は、マグネット装置本体１０での測定に影響のある振動を抑制できる。

【0060】

（変形例）
上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、上記実施形態の変形例どうしが様々に組み合わされてもよい。例えば、上記実施形態の構成要素（変形例を含む）の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。具体的には例えば、連結部材５０の数などは変更されてもよい。例えば、構成要素の配置は変更されてもよい。例えば、構成要素の包含関係は様々に変更されてもよい。例えば、ある上位の構成要素に含まれる下位の構成要素として説明したものが、この上位の構成要素に含まれなくてもよく、他の構成要素に含まれてもよい。具体的には例えば、連結部材５０は、冷媒蒸発抑制装置３０の構成要素でもよい。例えば、互いに異なる複数の部材や部分として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい。例えば、一つの部材や部分として説明したものが、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。具体的には例えば、冷凍機支持部本体４１は、複数の部材（例えば柱状部材）を含んでもよい。この場合、冷凍機支持部本体４１を構成する複数の部材のそれぞれに連結部材５０が接続されてもよい。例えば、各構成要素は、各特徴（作用機能、配置、形状、作動など）の一部のみを有してもよい。

【符号の説明】

【0061】

１ 超電導マグネット装置
１０ マグネット装置本体
１３ 超電導マグネット
２０、１２０ マグネット支持部
２１ マグネット支持部本体部
２３ 振動低減装置
３１ 冷凍機
３３ 冷媒流通管
４０ 冷凍機支持部
５０ 連結部材
Ｆ 設置面
Ｒ 冷媒

【図1】

【図2】