超導磁體的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及超導磁體，尤其涉及具有固定方式的電流引線的超導磁體。
【背景技術】
[0002]日本專利特開平2 - 000306號公報(專利文獻1)是公開了如下磁系統結構的現有技術文獻，該磁系統包含具有固定方式電流引線的超導磁體。在專利文獻1所記載的磁系統的超導磁體中，電流引線具有較高的熱阻。由此，在磁線圈處于持續模式(電流不流過電流引線的模式)時，降低了通過電流引線而導入的熱量。此外，電流流過電流引線時，氦氣從冷卻劑容器通過電流引線，從而電流引線自動地得到冷卻。
現有技術文獻專利文獻
[0003]專利文獻1:日本專利特開平2-000306號公報
【發明內容】
發明所要解決的技術問題
[0004]在專利文獻1所記載的超導磁體中，利用電磁鐵線圈來控制電磁閥的開閉，從而對流過電流引線的氦氣的流量進行調整。在冷卻劑容器內沒有充足的氦氣的情況下，即便打開電磁閥，也不會有充足量的氦氣通過電流引線，因此無法對電流引線進行冷卻。在無法冷卻電流引線的情況下，電流引線有可能因焦耳熱而燒毀。
[0005]本發明是鑒于上述問題點而完成的，其目的在于提供一種能防止電流引線燒毀的超導磁體。
解決技術問題所采用的技術手段
[0006]基于本發明的超導磁體包括:超導線圈；以超導線圈浸漬于液狀冷卻劑的狀態來收納該超導線圈的冷卻劑容器；包圍冷卻劑容器的輻射屏蔽體；收納超導線圈、冷卻劑容器和輻射屏蔽體的真空容器；對冷卻劑容器的內部和輻射屏蔽體進行冷卻的制冷機；電流引線，該電流引線為管狀且構成從真空容器的外側貫通到冷卻劑容器的內側并汽化得到的冷卻劑的流路，并與超導線圈電連接；配置于真空容器的外側并與電流引線電連接的電源；對冷卻劑容器的內部的壓力進行測量的壓力計；配置于真空容器內并對電流引線的溫度進行測量的溫度計；以及與電源、壓力計和溫度計分別連接的控制部。控制部僅在壓力計的測量值在設定值以上且溫度計的測量值在設定值以下的情況下使電源的輸出上升，從而改變流過超導線圈的電流值。
發明效果
[0007]根據本發明，能防止電流引線燒毀。
【附圖說明】
[0008]圖1是表示MRI裝置的外觀的立體圖。 圖2是表示本發明的實施方式1所涉及的超導磁體的結構的剖視圖。
圖3是表示本發明的同一實施方式的超導磁體的結構的剖視圖。
圖4是表示磷脫氧銅、黃銅、電解銅、SUS304的熱導率與電阻率的乘積值的溫度相關性的曲線圖。
圖5是表示本發明的實施方式2所涉及的超導磁體的結構的剖視圖。
圖6是表示本發明的實施方式3所涉及的超導磁體的結構的剖視圖。
圖7是表示本發明的實施方式4所涉及的超導磁體的結構的剖視圖。
【具體實施方式】
[0009]下面，參照附圖，對本發明的實施方式1所涉及的超導磁體進行說明。在以下的實施方式的說明中，對圖中的相同或相當的部分標注相同的標號，并不再重復其說明。
[0010]另外，在以下的實施方式中，對MRI (magnetic Resonance Imaging:磁共振成像)用超導磁體進行說明，但超導磁體并不限于此，也可以是用于其它用途的超導磁體。此外，對圓筒形的超導磁體進行了說明，但并不一定限定于圓筒形的超導磁體，開放式超導磁體也能應用本發明。
[0011](實施方式1)
圖1是表示MRI裝置的外觀的立體圖。如圖1所示，MRI裝置1包括靜磁場產生部10和床臺30。靜磁場產生部10包括后述的超導磁體，在孔20內部產生靜磁場。
[0012]圖2是表示本發明的實施方式1所涉及的超導磁體的結構的剖視圖。如圖2所示，在本發明的實施方式1所涉及的超導磁體100中，在最外側，配置有中空圓筒狀的真空容器110。為了將真空容器110的內側與外側真空隔熱，使得真空容器110例如由不銹鋼或鋁等非磁性材料構成。
[0013]真空容器110的圓筒中心部的空間是與孔20相對應的孔部。利用未圖示的減壓裝置對真空容器110的內部進行減壓使其成為真空。利用配置于下部的腳部對真空容器110進行支承，使孔部的中心軸呈水平方向。
[0014]真空容器110的內部配置有形狀與真空容器110大致相似的中空圓筒狀的輻射屏蔽體120。輻射屏蔽體120例如由鋁等光反射率較高的非磁性材料構成。在輻射屏蔽體120的表面粘附有未圖示的多層隔熱材料(超絕緣)。
[0015]在輻射屏蔽體120的內部，配置有形狀與輻射屏蔽體120大致相似的中空圓筒狀的冷卻劑容器130。輻射屏蔽體120包圍冷卻劑容器130的周圍，具有在冷卻劑容器130與真空容器之間進行隔熱的功能。冷卻劑容器130由不銹鋼或鋁等非磁性材料構成。
[0016]在冷卻劑容器130的內部收納有超導線圈140。超導線圈140卷繞于還起到繞組架的作用的冷卻劑容器130的底部。在冷卻劑容器130的內部，填充有液體狀的冷卻劑即液態氦150。將超導線圈140浸漬于液態氦150中以對其進行冷卻。超導線圈140例如為如下結構:對在由銅構成的主體(matrix)的中心部埋入銀鈦合金而形成的超導線進行卷繞而成。
[0017]這樣，真空容器110收納有超導線圈140、冷卻劑容器130和輻射屏蔽體120。若超導磁體100工作，則在孔部的、以圖中的虛線表示的范圍內的靜磁場區域40中，會產生箭頭方向的靜磁場50。
[0018]圖3是表示本實施方式所涉及的超導磁體的結構的剖視圖。在圖3中，出于簡化目的，簡略地示出各結構。
[0019]如圖3所示，在超導線圈140的外側配置有擾動磁場補償線圈141，其用于抑制擾動磁場對超導線圈140產生影響。擾動磁場補償線圈141例如為如下結構:對在由銅構成的主體的中心部埋入鈮鈦合金而形成的超導線進行卷繞而成。
[0020]此外，超導線圈140與第一持續電流開關(Persistent Current Switch) 170電氣性地進行并聯連接。第一持續電流開關170例如由如下繞組構成:S卩、由鈮鈦合金形成的超導絲卷繞于由環氧樹脂制作的繞組架而成的繞組。在第一持續電流開關170的外側配置有卷繞有加熱線的第一電阻加熱加熱器171。
[0021]擾動磁場補償線圈141與第二持續電流開關160電氣性地進行并聯連接。第二持續電流開關160例如由如下繞組構成:S卩、由鈮鈦合金形成的超導絲卷繞于由環氧樹脂制作的繞組架而成的繞組。在第二持續電流開關160的外側配置有卷繞有加熱線的第二電阻加熱加熱器161。
[0022]本實施方式所涉及的超導磁體100進一步包括第三電阻加熱加熱器181，其配置于冷卻劑容器130的內部并使液態氦150汽化。另外，通過對第二電阻加熱加熱器161進行通電，能如下所述那樣在超導磁體100的勵磁時或消磁時使冷卻電流引線190所需量的液態氦150汽化的情況下，無需設置第三電阻加熱加熱器181。
[0023]擾動磁場補償線圈141、第一持續電流開關170、第一電阻加熱加熱器171、第二持續電流開關160、第二電阻加熱加熱器161和第三電阻加熱加熱器181分別在冷卻劑容器130內浸漬于液態氦150中。
[0024]超導磁體100包括制冷機180，其對冷卻劑容器130的內部和輻射屏蔽體120進行冷卻。作為制冷機180，可使用具有2級制冷臺的Gifford-MacMahon型制冷機或脈沖管制冷機。
[0025]制冷機180的第一制冷臺與輻射屏蔽體120進行熱接觸。制冷機180的第二制冷臺位于冷卻劑容器130的內部的上部，對汽化后的氦氣151再次進行液化。
[0026]超導磁體100包括2根管狀的電流引線190，該電流引線190從真空容器110的外側貫通到冷卻劑容器130的內側從而構成氦氣151的流路，并與超