(57)【要約】      （修正有）【課題】支持部材のフランジ部と外周部との固定の信頼性向上が図られた超伝導電磁石を提供する。【解決手段】超伝導電磁石７は、超伝導線材が軸線周りに巻回され、軸線に沿った軸方向Ｄ１に対向して配置された一対のコイル３０Ａと、一対のコイル３０Ａを支持する支持部材４０と、を備える。支持部材４０は、一方のコイル３０Ａにおいて、当該一方のコイル３０Ａが他方のコイルに対向する対向面３１を支持するフランジ部４１と、一方のコイル３０Ａの外周面３２を支持する外周部４２と、フランジ部４１と外周部４２とを締結する締結部４３とを有する。フランジ部４１及び外周部４２のそれぞれは、互いに係止する係止部４１Ａ，４２Ａを有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超伝導線材が軸線まわりに巻回され、前記軸線に沿った軸方向に対向して配置された一対のコイルと、
前記一対のコイルを支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材は、
一方の前記コイルにおいて、当該一方のコイルが他方の前記コイルに対向する対向面を支持するフランジ部と、
前記一方のコイルの外周面を支持する外周部と、
前記コイルの径方向に延伸し、前記フランジ部と前記外周部とを締結する締結部と、を有し、
前記外周部は、前記外周面よりも前記径方向の内側に突出して前記フランジ部に入り込む突出部を有する、超伝導電磁石。
【請求項２】
超伝導線材が軸線まわりに巻回され、前記軸線に沿った軸方向に対向して配置された一対のコイルと、
前記一対のコイルを支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材は、
一方の前記コイルにおいて、当該一方のコイルが他方の前記コイルに対向する対向面を支持するフランジ部と、
前記一方のコイルの外周面を支持する外周部と、
前記コイルの前記軸方向に延伸し、前記フランジ部と前記外周部とを締結する締結部と、を有し、
前記フランジ部は、前記対向面よりも前記軸方向における前記一方のコイル側に突出して前記外周部に入り込む突出部を有する、超伝導電磁石。
【請求項３】
超伝導線材が軸線まわりに巻回され、前記軸線に沿った軸方向に対向して配置された一対のコイルと、
前記一対のコイルを支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材は、
一方の前記コイルにおいて、当該一方のコイルが他方の前記コイルに対向する対向面を支持するフランジ部と、
一方の前記コイルの外周面を支持する外周部と、
前記フランジ部と前記外周部とを締結する締結部とを有し、
前記フランジ部及び前記外周部のそれぞれは、互いに係止する係止部を有する、超伝導電磁石。
【請求項４】
前記係止部は、前記外周面よりも内側に設けられている、請求項３に記載の超伝導電磁石。
【請求項５】
前記軸方向に交差する方向から見て、前記フランジ部の前記係止部と前記外周部の前記係止部とが互いに対向する係止面は、前記軸方向に対して傾斜している、請求項３又は４に記載の超伝導電磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導電磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、荷電粒子を加速するための粒子加速器として、例えば特許文献１に記載されたサイクロトロンが記載されている。このサイクロトロンは、コイルと、コイルを保持する保持部材とを備えている。保持部材は、コイルの軸方向の２つの端面のそれぞれに対して設けられたフランジ部と、フランジ部同士を接続する外周部とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２４１２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のような粒子加速器に用いられるコイルでは、コイルの径方向及び軸方向の両方向に強大な電磁力が発生する。この電磁力に耐えるために、コイルを支持する支持部材のフランジ部と外周部とを固定する必要がある。
【０００５】
フランジ部と外周部とを固定する方法としては、例えば溶接が考えられるが、コイルが超伝導線である場合、溶接時の熱によって超伝導線が劣化する可能性がある。このため、コイルが超伝導線である場合には、ボルト等の締結部を用いてフランジ部と外周部とを固定する必要がある。しかしながら、ボルト等の締結部は、当該締結部の軸に交差する方向の力に対しては耐久力が低く、締結部の強度が不足する可能性がある。したがって、支持部材のフランジ部と外周部との固定の信頼性向上が要請されている。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、支持部材のフランジ部と外周部との固定の信頼性向上が図られた超伝導電磁石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】
【０００７】
本発明の一形態に係る超電導電磁石は、超伝導線材が軸線まわりに巻回され、軸線に沿った軸方向に対向して配置された一対のコイルと、一対のコイルを支持する支持部材と、を備え、支持部材は、一方のコイルにおいて、当該一方のコイルが他方のコイルに対向する対向面を支持するフランジ部と、一方のコイルの外周面を支持する外周部と、コイルの径方向に延伸し、フランジ部と外周部とを締結する締結部と、を有し、外周部は、外周面よりも径方向の内側に突出してフランジ部に入り込む突出部を有する。
【０００８】
この超伝導電磁石の支持部材は、一方のコイルの対向面を支持するフランジ部と、コイルの外周面を支持する外周部と、コイルの径方向に延伸してフランジ部と外周部とを締結する締結部とを有し、外周部は、外周面よりも径方向の内側に突出してフランジ部に入り込む突出部を有している。このような突出部を外周部が有していることにより、コイルの軸方向に発生する電磁力は、フランジ部だけでなく外周部にも分散される。これにより、締結部の軸に交差する方向（すなわち、コイルの軸方向）において、当該締結部にかかる力が低減される。したがって、支持部材のフランジ部と外周部との固定の信頼性向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の一形態に係る超伝導電磁石は、超伝導線材が軸線まわりに巻回され、軸線に沿った軸方向に対向して配置された一対のコイルと、一対のコイルを支持する支持部材と、を備え、支持部材は、一方のコイルにおいて、当該一方のコイルが他方のコイルに対向する対向面を支持するフランジ部と、一方のコイルの外周面を支持する外周部と、コイルの軸方向に延伸し、フランジ部と外周部とを締結する締結部と、を有し、フランジ部は、対向面よりも軸方向における一方のコイル側に突出して外周部に入り込む突出部を有する。
【００１０】
この超電導電磁石の支持部材は、一方のコイルの対向面を支持するフランジ部と、コイルの外周面を支持する外周部と、コイルの軸方向に延伸してフランジ部と外周部とを締結する締結部とを有し、フランジ部は、対向面よりも軸方向における一方のコイル側に突出して外周部に入り込む突出部を有している。このような突出部をフランジ部が有していることにより、コイルの径方向に発生する電磁力は、外周部だけでなくフランジ部にも分散される。これにより、締結部の軸に交差する方向（すなわち、コイルの径方向）において、当該締結部にかかる力が低減される。したがって、支持部材のフランジ部と外周部との固定の信頼性向上を図ることができる。
【００１１】
本発明の一形態に係る超伝導電磁石は、超伝導線材が軸線まわりに巻回され、軸線に沿った軸方向に対向して配置された一対のコイルと、一対のコイルを支持する支持部材と、を備え、支持部材は、一方のコイルにおいて、当該一方のコイルが他方のコイルに対向する対向面を支持するフランジ部と、一方のコイルの外周面を支持する外周部と、フランジ部と外周部とを締結する締結部とを有し、フランジ部及び外周部のそれぞれは、互いに係止する係止部を有する。
【００１２】
この超伝導電磁石の支持部材は、一方のコイルの対向面を支持するフランジ部と、コイルの外周面を支持する外周部と、フランジ部と外周部とを締結する締結部とを有し、フランジ部及び外周部のそれぞれは、互いに係止する係止部を有している。このような係止部をフランジ部及び外周部のそれぞれが有していることにより、コイルの軸方向に発生する電磁力は、フランジ部だけでなく外周部にも分散される。同様に、コイルの径方向に発生する電磁力は、外周部だけでなくフランジ部にも分散される。これにより、締結部の軸に交差する方向において、当該締結部にかかる力が低減される。したがって、支持部材のフランジ部と外周部との固定の信頼性向上を図ることができる。
【００１３】
一形態において、係止部は、外周面よりも内側に設けられていてもよい。この構成によれば、コイルの径方向における支持部材の寸法を低減できるので、超伝導電磁石の小型化を図ることができる。
【００１４】
一形態において、軸方向に交差する方向から見て、フランジ部の係止部と外周部の係止部とが互いに対向する係止面は、軸方向に対して傾斜していてもよい。このように係止面が傾斜していることにより、フランジ部に軸方向の電磁力がかかると、係止部によって径方向内側に向かう力が外周部にかかる。同様に、外周部に径方向の電磁力がかかると、係止部によって、軸方向においてコイル側に向かう力がフランジ部にかかる。すなわち、径紙面が傾斜していることにより、電磁力が発生すると、フランジ部と外周部とがより強固に係止する。したがって、フランジ部と外周部とをより強固に固定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、支持部材のフランジ部と外周部との固定の信頼性向上が図られた超伝導電磁石が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る超伝導電磁石が搭載された粒子加速器を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る超伝導電磁石を示す概略断面図である。
【図３】図２の超伝導電磁石を概略的に示す平面図である。
【図４】フランジ部と外周部との締結構造を示す概略断面図である。
【図５】変形例に係る超伝導電磁石におけるフランジ部と外周部との締結構造を示す概略断面図である。
【図６】他の変形例に係る超伝導電磁石におけるフランジ部と外周部との締結構造を示す概略断面図である。
【図７】他の変形例に係る超伝導電磁石におけるフランジ部と外周部との締結構造を示す概略断面図である。
【図８】他の変形例に係る超伝導電磁石におけるフランジ部と外周部との締結構造を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る超伝導電磁石が搭載された粒子加速器を示す概略断面図である。図１に示される粒子加速器１は、例えば、ホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Boron  Neutron  Capture  Therapy）を用いたがん治療を行う中性子捕捉療法システム等において、イオン源（不図示）から供給された荷電粒子を加速して荷電粒子線を生成して出射するために用いられるサイクロトロンである。荷電粒子としては、例えば陽子、重粒子（重イオン）、電子等が挙げられる。また、粒子加速器１は、ＰＥＴ用サイクロトロン、ＲＩ製造用サイクロトロン、及び原子核実験用サイクロトロン等として用いることもできる。図１に示されるように、粒子加速器１は、ヨーク２と、超伝導電磁石３と、一対の磁極４Ａ，４Ｂと、真空容器５と、を備えている。
【００１９】
ヨーク２は、超伝導電磁石３、一対の磁極４Ａ，４Ｂ、及び真空容器５等を支持するものである。ヨーク２は、中空の円盤型ブロックであり、その内部には、荷電粒子の加速に必要な磁場を形成する一対の磁極４Ａ，４Ｂが設けられている。磁極４Ａ，４Ｂは、平面視で円形状であり、メディアンプレーンＭＰ（荷電粒子が加速する加速平面）を挟んで互いに対向して配置されている。磁極４Ａ，４Ｂの周囲には、超伝導電磁石３が配置されている。超伝導電磁石３の詳細な構成については後述する。
【００２０】
超伝導電磁石３は、真空容器５に収容されている。真空容器５及び冷却機（不図示）により、超伝導電磁石３のコイルを超伝導状態となるまで冷却可能なクライオスタットが構成されている。冷凍機としては、例えば、ＧＭ冷凍機（Gifford-McMhon cooler）が用いられ得る。なお、冷凍機の種類はＧＭ冷凍機に限定されず、例えばスターリング冷凍機等のその他の冷凍機であってもよい。粒子加速器１では、真空容器５の内部を真空状態にした上で、冷却機によって超伝導状態とされた超伝導電磁石３のコイルに電流を流すことで強力な磁場を形成する。イオン源（不図示）から供給された荷電粒子は、磁極４Ａと磁極４Ｂとの間の空間のメディアンプレーンＭＰ上において磁場の影響によって加速され、荷電粒子線として出射される。
【００２１】
次に、図２及び図３を参照して、超伝導電磁石３の構成について詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る超伝導電磁石を示す概略断面図である。図３は、図２の超伝導電磁石を概略的に示す平面図である。図２及び図３に示されるように、超伝導電磁石３は全体として円筒状を呈しており、一対のコイル３０Ａ，３０Ｂと、一対のコイル３０Ａ，３０Ｂを支持する支持部材４０と、を備えている。それぞれのコイル３０Ａ，３０Ｂは円環状であり、超伝導線材が軸線Ａのまわりに巻回されて形成されている。軸線Ａに沿った断面において、コイル３０Ａ，３０Ｂは矩形状である。また、コイル３０Ａ，３０Ｂは、軸線Ａに沿った軸方向Ｄ１において対向して配置されている。コイル３０Ａは磁極４Ａの周囲を囲むように配置され、コイル３０Ｂは磁極４Ｂの周囲を囲むように配置されている（図１参照）。コイル３０Ａ，３０Ｂのそれぞれは、互いに対向する対向面３１と、コイル３０Ａ，３０Ｂの径方向Ｄ２の外側に位置する外周面３２と、を有している。対向面３１は、軸方向Ｄ１（軸線Ａ）に交差（直交）する方向に沿って延びる平面であり、外周面３２は、軸方向Ｄ１に沿うと共にコイル３０Ａ，３０Ｂの径方向Ｄ２に延びる面である。コイル３０Ａ，３０Ｂを構成する超伝導線材としては、例えば、酸化物超伝導体（例えばＢｉ２２２３、Ｂｉ２２１２、Ｙ１２３）、ＭｇＢ２等の高温超伝導線材を用いることができる。なお、超伝導線材として低温超伝導線材を用いてもよい。
【００２２】
支持部材４０は、コイル３０Ａ，３０Ｂのそれぞれにおいて、一方のコイル３０Ａ（コイル３０Ｂ）が他方のコイル３０Ｂ（コイル３０Ａ）に対向する対向面３１を支持するフランジ部４１と、コイル３０Ａ，３０Ｂの外周面３２を支持する外周部４２と、フランジ部４１と外周部４２とを締結する後述の締結部４３（図４参照）と、を有している。フランジ部４１は、軸方向Ｄ１に交差する方向（すなわち、対向面３１に沿った方向）に沿って延びる円環板状の部材である。外周部４２は、外周面３２に沿った筒状の部材である。本実施形態では、フランジ部４１と対向面３１とは接触している。また、外周部４２と外周面３２とも接触している。フランジ部４１と外周部４２とは、互いに略直角となるように締結されている。コイル３０Ａを支持するフランジ部４１とコイル３０Ｂを支持するフランジ部４１とは、円筒状の接続部Ｃによって接続されている。フランジ部４１、外周部４２、及び接続部Ｃを構成する材料としては、磁場への影響を低減するために、例えばステンレス等の非磁性材料が用いられ得る。また、軽量化の観点から、チタン等が用いられてもよい。
【００２３】
次に、図４を参照して、フランジ部４１と外周部４２との締結構造について説明する。図４は、フランジ部と外周部との締結構造を示す概略断面図である。なお、図４では、コイル３０Ａを支持するフランジ部４１及び外周部４２の一部のみを示しているが、コイル３０Ｂを支持するフランジ部４１と外周部４２との締結構造も同様である。図４に示されるように、外周部４２は、コイル３０Ａの外周面３２よりも径方向Ｄ２の内側に突出してフランジ部４１に入り込む突出部４４を有している。突出部４４は、外周部４２のフランジ部４１側の一端において、径方向Ｄ２の全周にわたって設けられている。フランジ部４１には、突出部４４に対応した切り欠き部４５が設けられている。ここで、切り欠き部４５とは、フランジ部４１の厚さ（すなわち、軸方向Ｄ１の寸法）に対して、厚さが薄くなっている部分である。本実施形態では、切り欠き部４５は、軸方向Ｄ１において、コイル３１Ａとは反対側のフランジ部４１の端部に設けられている。なお、切り欠き部４５は、軸方向Ｄ１において、フランジ部４１の中央部に設けられていてもよい。フランジ部４１と外周部４２とは、突出部４４と切り欠き部４５とが嵌合した状態で、コイル３０Ａの径方向Ｄ２に延伸するボルト等の締結部４３によって締結されている。締結部４３は、突出部４４が設けられていない部分において外周部４２を貫通している。ここで、突出部４４がフランジ部４１に「入り込む」とは、軸方向Ｄ１から見て、フランジ部４１と突出部４４とが重なる部分を有し、且つ、径方向Ｄ２から見て、フランジ部４１と突出部４４とが重なる部分を有している状態である。すなわち、本実施形態において突出部４４がフランジ部４１に「入り込む」とは、フランジ部４１のフランジ部４１の切り欠き部４５に突出部４４の少なくとも一部が嵌合した状態のことをいう。なお、突出部４４は、径方向Ｄ２の全周にわたって設けられていなくてもよく、例えば、締結部４３に対応した箇所のみに設けられていてもよい。
【００２４】
以上説明したように、超伝導電磁石３の支持部材４０は、コイル３０Ａ，３０Ｂの対向面３１を支持するフランジ部４１と、コイル３０Ａ，３０Ｂの外周面３２を支持する外周部４２と、コイル３０Ａ，３０Ｂの径方向Ｄ２に延伸してフランジ部４１と外周部４２とを締結する締結部４３とを有し、外周部４２は、外周面３２よりも径方向Ｄ２の内側に突出してフランジ部４１に入り込む突出部４４を有している。超伝導電磁石３では、図４に示されるように、コイル３０Ａとコイル３０Ｂとが互いに引き合うことにより、軸方向Ｄ１において強大な電磁力Ｆ１が発生する。また、磁場の影響によってコイル３０Ａ，３０Ｂの捲回された超伝導線材が外側に広がろうとし、その結果、コイル３０Ａ，３０Ｂの径方向Ｄ２において強大な電磁力Ｆ２が発生する。しかしながら、ボルト等の締結部４３は、当該締結部４３の軸４３Ａに交差する方向の力に対しては耐久力が低く、締結部４３の強度が不足する可能性がある。
【００２５】
これに対し、超伝導電磁石３では、突出部４４を外周部４２が有していることにより、コイル３０Ａ，３０Ｂの軸方向Ｄ１に発生する電磁力Ｆ１は、フランジ部４１だけでなく外周部４２にも分散される。これにより、締結部４３の軸４３Ａに交差する方向（すなわち、軸方向Ｄ１）において、締結部４３に係る力Ｆ１’が低減される。したがって、支持部材４０のフランジ部４１と外周部４２との固定の信頼性向上を図ることができる。また、締結部４３に係る力Ｆ１’が低減されることにより、締結部４３の小型化を図ることや、締結部４３の数の低減を図ることができる。したがって、超伝導電磁石３の小型化を図ることが可能である。
【００２６】
次に、図５を参照して、変形例に係る超伝導電磁石６について説明する。図５は、変形例に係る超伝導電磁石におけるフランジ部と外周部との締結構造を示す概略断面図である。図５に示されるように、超伝導電磁石６は、超伝導電磁石３と同様に、一対のコイル３０Ａ，３０Ｂと、一対のコイル３０Ａ，３０Ｂを支持する支持部材４０と、を備えている。支持部材４０は、フランジ部４１と外周部４２を有している。超伝導電磁石６が超伝導電磁石３と相違する点は、フランジ部４１に突出部４４が設けられ、外周部４２に切り欠き部４５が設けられている点、及び、締結部４３が軸方向Ｄ１に延伸している点である。突出部４４は、フランジ部４１の径方向外側の一端において、径方向Ｄ２の全周にわたって設けられている。軸方向Ｄ１におけるコイル３０Ａ側に突出して外周部４２に入り込んでいる。締結部４３は、突出部４４が設けられていない部分においてフランジ部４１を貫通している。
【００２７】
上記の超伝導電磁石６においては、フランジ部４１は、対向面３１よりも軸方向Ｄ１における一方のコイル３０Ａ（又はコイル３０Ｂ）側に突出して外周部４２に入り込む突出部４４を有している。このような突出部４４をフランジ部４１が有していることにより、コイル３０Ａの径方向Ｄ２に発生する電磁力Ｆ２は、外周部４２だけでなくフランジ部４１にも分散される。これにより、締結部４３の軸４３Ａに交差する方向（すなわち、径方向Ｄ２）において、締結部４３にかかる力Ｆ２’が低減される。したがって、超伝導電磁石３と同様に、支持部材４０のフランジ部４１と外周部４２との固定の信頼性向上を図ることができる。
【００２８】
次に、図６を参照して、他の変形例に係る超伝導電磁石７について説明する。図６は、他の変形例に係る超伝導電磁石におけるフランジ部と外周部との締結構造を示す概略断面図である。図６に示されるように、超伝導電磁石７は、超伝導電磁石３と同様に、一対のコイル３０Ａ，３０Ｂと、一対のコイル３０Ａ，３０Ｂを支持する支持部材４０と、を備えている。支持部材４０は、フランジ部４１と外周部４２を有している。超伝導電磁石７が超伝導電磁石３と相違する点は、フランジ部４１及び外周部４２のそれぞれが、互いに係止する係止部４１Ａ，４２Ａを有する点である。フランジ部４１の係止部４１Ａと外周部４２の係止部４２Ａとは、コイル３０Ａの外周面３２よりも内側に設けられている。軸方向Ｄ１に交差する方向から見て、フランジ部４１の係止部４１Ａと外周部４２の係止部４２Ａとが互いに対向する係止面４６は、軸方向Ｄ１に対して傾斜している。係止面４６の傾斜角は、例えば３０°〜６０°程度とすることができる。本実施形態においては、係止部４１Ａと係止部４２Ａとは、それぞれの係止面４６において互いに接触しており、係止面４６の傾斜角は約４５°である。締結部４３は、係止部４１Ａ及び係止部４２Ａを通るように、軸方向Ｄ１に沿って延伸している。なお、締結部は径方向Ｄ２に沿って延伸していてもよい。
【００２９】
上記の超伝導電磁石７においては、フランジ部４１及び外周部４２のそれぞれは、互いに係止する係止部４１Ａ，４２Ａを有している。このような係止部４１Ａ，４２Ａをフランジ部４１及び外周部４２のそれぞれが有していることにより、コイル３０Ａ，３０Ｂの軸方向Ｄ１に発生する電磁力Ｆ１は、フランジ部４１だけでなく外周部４２にも分散される。同様に、コイル３０Ａ，３０Ｂの径方向Ｄ２に発生する電磁力Ｆ２は、外周部４２だけでなくフランジ部４１にも分散される。これにより、締結部４３の軸４３Ａに交差する方向において、締結部４３にかかる力が低減される。したがって、超伝導電磁石３と同様に、支持部材４０のフランジ部４１と外周部４２との固定の信頼性向上を図ることができる。
【００３０】
また、係止部４１Ａ，４２Ａは、外周面３２よりも内側に設けられている。これにより、コイル３０Ａ，３０Ｂの径方向Ｄ２における支持部材４０の寸法を低減できるので、超伝導電磁石７の小型化を図ることができる。また、超伝導電磁石７を収容する真空容器５の小型化も図ることができる。
【００３１】
また、軸方向Ｄ１に交差する方向から見て、フランジ部４１の係止部４１Ａと外周部４２の係止部４２Ａとが互いに対向する係止面４６は、軸方向Ｄ１に対して傾斜している。これにより、フランジ部４１に軸方向Ｄ１の電磁力Ｆ１がかかると、係止部４１Ａ，４２Ａによって径方向Ｄ２内側に向かう力Ｆ３が外周部４２にかかる。同様に、外周部４２に径方向Ｄ２の電磁力Ｆ２がかかると、係止部４１Ａ，４２Ａによって、軸方向Ｄ１においてコイル３０Ａ側に向かう力Ｆ４がフランジ部４１にかかる。すなわち、係止面４６が傾斜していることにより、電磁力Ｆ１，Ｆ２が発生すると、フランジ部４１と外周部４２とがより強固に係止する。したがって、フランジ部４１と外周部４２とをより強固に固定することができる。
【００３２】
次に、図７を参照して、図６に示される超伝導電磁石７の変形例に係る超伝導電磁石８について説明する。図７は、他の変形例に係る超伝導電磁石におけるフランジ部と外周部との締結構造を示す概略断面図である。図７に示されるように、超伝導電磁石８が超伝導電磁石７と相違する点は、フランジ部４１と外周部４２とを接続する接続板４７を更に有する点である。接続板４７は円環板状の部材であり、フランジ部４１の外側に配置されている。締結部４３は、接続板４７を貫通して軸方向Ｄ１に沿って延伸しており、フランジ部４１と接続板４７、及び、外周部４２と接続板４７をそれぞれ締結することにより、フランジ部４１と外周部４２とを締結している。
【００３３】
上記の超伝導電磁石８は、超伝導電磁石７と同様に、フランジ部４１及び外周部４２のそれぞれは、互いに係止する係止部４１Ａ，４２Ａを有している。また、係止部４１Ａ，４２Ａの係止面４６は、軸方向Ｄ１に対して傾斜している。したがって、超伝導電磁石８においても、超伝導電磁石７と同様の作用効果を得ることができる。また、接続板４７を介してフランジ部４１と外周部４２とが締結されていることにより、フランジ部４１と外周部４２との位置ずれが発生しやすい係止部４１Ａ，４２Ａに締結部４３を配置する必要がないので、締結部４３にかかる力を更に低減できる。
【００３４】
次に、図８を参照して、図６に示される超伝導電磁石７の変形例に係る超伝導電磁石９について説明する。図８は、他の変形例に係る超伝導電磁石におけるフランジ部と外周部との締結構造を示す概略断面図である。図８に示されるように、超伝導電磁石９が超伝導電磁石７と相違する点は、係止部４１Ａ，４２Ａの係止面４６が傾斜していない点である。軸方向Ｄ１に交差する方向から見て、フランジ部４１の係止部４１Ａと外周部４２の係止部４２Ａとが互いに対向する係止面４６は階段状になっている。この場合においても、超伝導電磁石７と同様に電磁力Ｆ１，Ｆ２が分散されるので、締結部４３の軸４３Ａに交差する方向において、締結部４３にかかる力が低減される。したがって、支持部材４０のフランジ部４１と外周部４２との固定の信頼性向上を図ることができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、上記の実施形態では、粒子加速器１が超伝導電磁石３を備える例について説明したが、超伝導電磁石３が用いられる機器は粒子加速器に限定されない。一例として、ＭＲＩ装置に超伝導電磁石３が適用されてもよい。
【００３６】
また、上記の実施形態では、コイル３０Ａ及びコイル３０Ｂを支持するフランジ部４１又は外周部４２の両方に突出部４４が設けられている例について説明したが、一方のコイル３０Ａ（又はコイル３０Ｂ）を支持するフランジ部４１又は外周部４２のみに突出部が設けられていてもよい。同様に、図６に示される超伝導電磁石７においても、一方のコイル３０Ａ（又はコイル３０Ｂ）を支持するフランジ部４１及び外周部４２のみが、係止部４１Ａ，４２Ａを有していてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
３，６，７，８，９…超伝導電磁石、３０Ａ，３０Ｂ…コイル、３１…対向面、３２…外周面、４０…支持部材、４１…フランジ部、４１Ａ…係止部、４１Ａ，４２Ａ…係止部、４２…外周部、４３…締結部、４４…突出部、４６…係止面、Ａ…軸線、Ｄ１…軸方向、Ｄ２…径方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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