(57)【要約】【課題】真空容器内において被冷却体の位置調整を容易に行うことができる真空断熱容器を提供する。【解決手段】真空断熱容器１０Ａは、冷媒２０を貯蔵した貯蔵容器１１とこの貯蔵容器１１に取り付けられた被冷却体１４とが真空容器１２の内部に収容された構造を有し、貯蔵容器１１を動かすことによって被冷却体１４の位置を調節する位置調節機構１７を備えている。位置調節機構１７は、伸縮性を有する弾性体１５と、貯蔵容器１１に圧力を加えるアクチュエータ１６を具備し、弾性体１５により貯蔵容器１１と被冷却体１４を釣支すると共に、アクチュエータ１６により貯蔵容器１１を動かして弾性体１５の伸長させることにより被冷却体１４の位置を調整する。【選択図】図１
2010016082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の冷媒が貯蔵される冷媒貯蔵容器と、
前記冷媒貯蔵容器に取り付けられて前記冷媒により冷却される被冷却体と、
真空に保持される内部に前記冷媒貯蔵容器及び前記被冷却体を収容する真空容器と、
前記冷媒貯蔵容器を動かすことによって前記被冷却体の位置を調節する位置調節機構と、を具備する真空断熱容器であって、
前記被冷却体は前記真空容器の一壁面と所定間隔で対向しており、
前記位置調節機構は、
伸縮性を有し、その伸縮方向の一端が前記真空容器に取り付けられ、その伸縮方向の他端が前記冷媒貯蔵容器に取り付けられて、前記真空容器に対して前記冷媒貯蔵容器及び前記被冷却体を支持する弾性体と、
前記冷媒貯蔵容器に圧力を加えて前記弾性体を伸長させることによって前記被冷却体と前記一壁面との間隔を調節するアクチュエータと、を具備することを特徴とする真空断熱容器。
【請求項２】
前記弾性体と前記冷媒貯蔵容器との間にこれらを連結する断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱容器。
【請求項３】
外部から前記冷媒貯蔵容器に冷媒を供給するための冷媒供給管をさらに具備し、
前記冷媒供給管は、前記弾性体の伸縮方向と平行な方向に伸縮自在な伸縮部を前記真空容器内に有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の真空断熱容器。
【請求項４】
前記冷媒貯蔵容器に貯蔵された冷媒を冷却するための冷却機構をさらに具備し、
前記冷却機構は、
所定の冷熱を発生させる冷凍機と、
前記冷凍機が発生した冷熱を前記冷媒貯蔵容器へ熱伝導する熱伝導部材と、を具備し、
前記熱伝導部材は、前記弾性体の伸縮方向と平行な方向に伸縮自在な伸縮性熱伝導体を前記真空容器内に有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の真空断熱容器。
【請求項５】
内部が真空に保持される真空容器と、
前記真空容器の一壁面と所定間隔で対向するように前記真空容器の内部に収容される被冷却体と、
前記被冷却体の位置を調節する位置調節機構と、
前記被冷却体を冷却する冷却機構と、を具備する真空断熱容器であって、
前記位置調節機構は、
伸縮性を有し、その伸縮方向の一端が前記真空容器に取り付けられ、他端が前記被冷却体に取り付けられて、前記真空容器に対して前記被冷却体を支持する弾性体と、
前記被冷却体に圧力を加えて前記弾性体を伸長させることによって前記被冷却体と前記真空容器の一壁面との間隔を調節するアクチュエータと、を具備し、
前記冷却機構は、
所定の冷熱を発生させる冷凍機と、
前記冷凍機から冷熱を前記被冷却体へ熱伝導する熱伝導部材と、を具備し、
前記熱伝導部材は、前記弾性体の伸縮方向と平行な方向に伸縮自在な伸縮性熱伝導体を前記真空容器内に有していることを特徴とする真空断熱容器。
【請求項６】
前記弾性体と前記冷媒貯蔵容器との間にこれらを連結する断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の真空断熱容器。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の真空断熱容器であって、前記被冷却体が一定の強さの磁気を発生させる磁気発生装置である真空断熱容器と、
前記真空断熱容器が具備する位置調節機構のアクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御器と、
前記真空断熱容器が具備する冷却機構の熱伝導部材の温度を計測する温度センサと、
前記磁気発生装置が発生する磁気を計測する磁気計測器と、
前記アクチュエータを駆動して前記磁気発生装置を位置決めする際に、前記温度センサにより検出される温度が所定範囲に維持されるように、かつ、前記磁気計測器によって検出される磁気の強さが所望の強さとなるように、前記アクチュエータを駆動制御するための制御信号を前記アクチュエータ制御器に送信する制御部と、を具備することを特徴とする真空断熱装置。
【請求項８】
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の真空断熱容器であって、前記被冷却体が磁気検出素子である真空断熱容器と、
前記真空断熱容器が具備する位置調節機構のアクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御器と、
前記真空断熱容器が具備する冷却機構の熱伝導部材の温度を計測する温度センサと、
前記磁気検出素子が検出可能な強さの磁気を発生する磁気発生装置と、
前記磁気発生装置が発生した磁気に対して前記磁気検出素子が実際に検出した磁気の強さを求める磁気計測器と、
前記アクチュエータを駆動して前記磁気検出素子を位置決めする際に、前記温度センサにより検出される温度が所定範囲に維持されるように、かつ、前記磁気計測器によって求められる磁気の強さが所望の強さとなるように、前記アクチュエータを駆動制御するための制御信号を前記アクチュエータ制御器に送信する制御部と、を具備することを特徴とする真空断熱装置。
【請求項９】
請求項３に記載の真空断熱容器であって、前記被冷却体が一定の強さの磁気を発生させる磁気発生装置である真空断熱容器と、
前記真空断熱容器が具備する位置調節機構のアクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御器と、
前記真空断熱容器が具備する冷媒貯蔵容器から蒸発する冷媒ガス流量を検出する流量センサと、
前記磁気発生装置が発生する磁気を計測する磁気計測器と、
前記アクチュエータを駆動して前記磁気発生装置を位置決めする際に、前記流量センサにより検出される冷媒ガス流量が所定範囲に維持されるように、かつ、前記磁気計測器によって検出される磁気の強さが所望の強さとなるように、前記アクチュエータを駆動制御するための制御信号を前記アクチュエータ制御器に送信する制御部と、を具備することを特徴とする真空断熱装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の真空断熱容器であって、前記被冷却体が磁気検出素子である真空断熱容器と、
前記真空断熱容器が具備する位置調節機構のアクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御器と、
前記真空断熱容器が具備する冷媒貯蔵容器から蒸発する冷媒ガス流量を検出する流量センサと、
前記磁気検出素子が検出可能な強さの磁気を発生する磁気発生装置と、
前記磁気発生装置が発生した磁気に対して前記磁気検出素子が実際に検出した磁気の強さを求める磁気計測器と、
前記アクチュエータを駆動して前記磁気検出素子を位置決めする際に、前記流量センサにより検出される冷媒ガス流量が所定範囲に維持されるように、かつ、前記磁気計測器によって求められる磁気の強さが所望の強さとなるように、前記アクチュエータを駆動制御するための制御信号を前記アクチュエータ制御器に送信する制御部と、を具備することを特徴とする真空断熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部が極低温に保持される真空断熱容器及びこの真空断熱容器を備えた真空断熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、超電導現象を利用した各種装置が開発されている。例えば、核磁気共鳴分析装置（ＮＭＲ：Nuclear Magnetic Resonance）や磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）で使用されている強磁場マグネット用のコイルに、超電導材料が用いられている。超電導材料からなる線材を用いて作製されたコイル（超電導コイル）は、電気抵抗がゼロになるという超電導材料特有の現象を利用して、大きな電流を流すことができ、これにより強力な磁場を発生させることができる。
【０００３】
超電導コイルに代えて、所謂、超電導バルク磁石を用いることもできる。超電導バルク磁石は、超電導バルク（単結晶体）を超電導臨界温度以上で磁場中に置いた状態から冷却し、超電導状態に遷移する過程で超電導バルク内部に磁場をピン止めさせたものであり、冷却された状態で外部磁場をゼロにしても、強磁場を発生し続けることができ、しかも電流の供給を必要としない。超電導バルク磁石を用いることにより、冷却構造を含めた装置の小型化が可能になる。
【０００４】
超電導現象を利用した素子として、超電導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ：Superconducting Quantum Interference Device）が知られており、このＳＱＵＩＤは、地磁気の１００万分の１以下の微弱な磁気信号の計測が可能であることから、脳の機能解明や心臓の診断をするための装置へ適用されている。また、磁気の乱れを計測することによる非破壊検査装置や異物検出装置等への応用も検討されている。
【０００５】
これら超電導コイルや超電導バルク磁石、ＳＱＵＩＤでは、その動作温度である極低温を実現するための容器が必要になる。極低温を実現する容器として、液体窒素〔沸点：７７Ｋ（−１９６℃）〕や液体ヘリウム〔沸点：４．２Ｋ（−２６９℃）〕等の冷媒を封入した真空断熱容器が用いられている。一般的に、真空断熱容器は、冷媒を貯蔵する貯蔵容器を、貯蔵容器の周囲に真空層が形成されるように真空容器内に支持した構造となっている。ＳＱＵＩＤ等は、貯蔵容器内に設置されるか又は貯蔵容器の外側に取り付けられて、貯蔵容器を介した冷媒からの熱伝導によって冷却される。
【０００６】
このような真空断熱容器において、貯蔵容器は、冷媒が充填された際に冷却されて収縮する。この熱収縮によって貯蔵容器が破損することのないように、貯蔵容器はその一端が真空容器に固定され、他の部分は収縮自在となっている。したがって、貯蔵容器はこの固定端に向かって熱収縮する。例えば、超電導バルク磁石を冷却する貯蔵容器の場合には、この貯蔵容器の熱収縮に伴って超電導バルク磁石が真空容器の壁面から大きく離れてしまうと、真空容器外表面での磁場強度が小さくなる。また、ＳＱＵＩＤを冷却する貯蔵容器の場合には、この貯蔵容器の熱収縮に伴ってＳＱＵＩＤが真空容器の壁面から大きく離れてしまうと、磁気検出感度が低下する。
【０００７】
このような問題を解決する方法として、例えば、真空容器にネジ部を設け、真空容器自体を貯蔵容器の熱収縮方向に移動可能とすることによって、貯蔵容器の下部に取り付けられた超電導磁気センサ（ＳＱＵＩＤ等）と真空容器の壁面との距離を自在に調整する真空断熱容器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、貯蔵容器の支持部の熱収縮量と、超電導を利用したセンサを取り付けた熱伝導体の熱収縮量とが同じになるようにして、支持部の熱収縮方向と熱伝導体の熱収縮方向を逆方向にすることによって熱収縮量がゼロとなる構造を有する真空断熱容器が提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、貯蔵容器の一部に極低温で熱膨張する特殊な材料を使用して熱収縮をゼロにした構造を有する真空断熱容器や、被検査物を真空容器の内部に設置する構造を有する真空断熱容器が提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８０００８号公報
【特許文献２】特開２００６−２９４６６４号公報
【特許文献３】特開平８−１６７７４２号公報
【特許文献４】特開平９−１１９９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された真空断熱容器では、貯蔵容器と真空容器との螺合部を常圧雰囲気とする一方で真空容器内を真空にするためにシール部を設けているが、このシール部は、貯蔵容器と真空容器とを相対的に回転させた際に貯蔵容器及び真空容器と摺動するものであり、真空容器内を真空雰囲気に維持する機能が高いものではない。そのため、真空容器内の真空度が低下し、貯蔵容器への真空容器からの輻射熱が増加するという問題がある。一方、螺合部に緊密性を持たせると、真空容器内の真空度は維持されるが、貯蔵容器と真空容器との相対的な回転操作には、大きな力が必要となる。また、特許文献２，３に開示された真空断熱容器では、被冷却体と真空容器との間の距離を任意に調整することができないという問題がある。さらに、特許文献４の真空断熱容器では、被検査物の交換等の作業が繁雑になるという問題がある。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、真空容器内での被冷却体の位置調整を容易に行うことができる真空断熱容器及びこの真空断熱容器を備えた真空断熱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】
【００１０】
本発明に係る真空断熱容器は、真空容器の内部に被冷却体とこの被冷却体を冷却するための冷媒を貯蔵した冷媒貯蔵容器とを収容し、伸縮性のある弾性体を用いて冷媒貯蔵容器を真空容器に対して支持すると共に、アクチュエータを用いて冷媒貯蔵容器を動かして弾性体を伸長させることにより被冷却体の位置調節を行うものである。また、本発明に係る真空断熱装置は、真空断熱容器に収容された被冷却体の性能が発揮されるように、被冷却体の位置調節をアクチュエータの制御により行うものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、真空容器内での被冷却体の位置調整を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
《第１実施形態−真空断熱容器》
図１に本発明の第１実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図を示す。真空断熱容器１０Ａは、概略、所定の冷媒２０を貯蔵する冷媒貯蔵容器（以下「貯蔵容器」という）１１と、貯蔵容器１１の周囲の空間を真空に維持するための真空容器１２と、貯蔵容器１１へ冷媒２０を供給する冷媒供給管２５とを備えている。貯蔵容器１１の底面外側に被冷却体１４が取り付けられており、被冷却体１４は断熱材１３を介して真空容器１２の底板２２と対向している。真空断熱容器１０Ａは、貯蔵容器１１と被冷却体１４の位置（高さ）を位置調節機構１７によって調節することができる構造となっている。以下に真空断熱容器１０Ａの構造について詳しく説明する。
【００１３】
［貯蔵容器１１と冷媒２０］
貯蔵容器１１の構成材料には、ステンレス（ＳＵＳ）や銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ；Fiber Reinforced Plastics）等が用いられる。貯蔵容器１１に貯蔵される冷媒２０としては、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、キセノン（Ｘｅ）等の液体冷媒が用いられる。冷媒２０を貯蔵した貯蔵容器１１は被冷却体１４を冷却する冷却手段であり、被冷却体１４は、貯蔵容器１１を介した冷媒２０からの熱伝導により、冷媒２０の沸点又はそれ以下の温度に冷却される。貯蔵容器１１において被冷却体１４が取り付けられる部分（貯蔵容器１１の底面）は、被冷却体１４の冷却効率を高める観点から、熱伝導性に優れた材料で構成されていることが好ましい。
【００１４】
なお、貯蔵容器１１は、貯蔵した冷媒２０によって極低温に冷却されることで、貯蔵容器１１を構成する材料の熱膨張係数に依存して、常温での形状から収縮した形状へと変化する。この貯蔵容器１１の熱収縮に伴って被冷却体１４が移動するが、後記するように、被冷却体１４の位置は、位置調節機構１７によって調節される。
【００１５】
［被冷却体１４］
被冷却体１４は、超電導バルク磁石やＳＱＵＩＤ、超電導コイル等であり、冷媒２０の沸点以下で機能を良好に発揮する。被冷却体１４がＳＱＵＩＤである場合には、貯蔵容器１１で渦電流が発生すると計測値に大きな誤差が生じてしまうために、貯蔵容器１１の構成材料にはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）等の非磁性・非金属材料が用いられる。被冷却体１４に対して磁気を与え、又は、被冷却体１４から磁気を受ける検査対象物３０は、真空容器１２の外側に配置される。
【００１６】
［冷媒供給管２５］
貯蔵容器１１へは、真空容器１２を貫通して配置された冷媒供給管２５を通じて、冷媒２０を外部から貯蔵容器１１に供給することができるようになっている。この冷媒供給管２５は、貯蔵容器１１の内部で発生した冷媒２０の蒸発に起因するガスを真空容器１２の外部に放出する役割をも担っている。冷媒供給管２５には、定期的に冷媒２０を貯蔵容器１１に供給する自動冷媒供給機構（図示せず）を設けることが好ましく、常時、一定量の冷媒２０が貯蔵容器１１に貯蔵されることにより、被冷却体１４の温度上昇を抑制することができる。
【００１７】
冷媒供給管２５は、真空容器１２内の一部に伸縮部２６を有している。この伸縮部２６は、真空容器１２内で貯蔵容器１１と被冷却体１４の位置を調節するように位置調節機構１７を駆動したときに、貯蔵容器１１の移動量に追従して伸縮する部位であり、これにより貯蔵容器１１と被冷却体１４の動きが妨げられないようになっている。冷媒供給管２５は、ステンレス（ＳＵＳ）等からなるものが用いられる。
【００１８】
［真空容器１２］
真空容器１２は、胴部２３と、胴部２３の上面を閉塞する上蓋２１と、胴部２３の下面を閉塞する底板２２とによって構成されている。上蓋２１は、真空断熱容器１０Ａが用いられる装置（例えば、ＭＲＩ装置、ＮＭＲ装置、電子ビーム発生装置、ＳＱＵＩＤ装置等）のフレームに固定される固定端となる。上蓋２１の裏面には円筒状の突起壁２７が設けられている。この突起壁２７は、後記する弾性体１５を取り付けるためのものである。一方、底板２２は自由端となっている。真空容器１２には、真空容器１２内を真空引きして真空に保持するための配管と開閉バルブ（図示せず）が設けられている。
【００１９】
真空容器１２はステンレスで作製されることが多いが、これに限定されるものではなく、真空断熱容器１０Ａの用途によって、適宜、構成材料を選択することができる。被冷却体１４が、例えば、ＳＱＵＩＤである場合には、貯蔵容器１１と同じ理由で、真空容器１２は、ガラス繊維強化プラスチック等の非磁性・非金属材料で製作される。
【００２０】
［断熱材１３］
被冷却体１４と真空容器１２の底板２２との間の空間には断熱材１３が配置されている。また、貯蔵容器１１と真空容器１２の胴部２３との間の空間にも、断熱材１３が配置されている。これらの断熱材１３は、真空容器１２（底板２２、胴部２３）から貯蔵容器１１へ輻射熱が伝わるのを抑制して、貯蔵容器１１に貯蔵された冷媒２０が蒸発するのを抑制する機能を有する。断熱材１３としては、Ａｌ蒸着したフィルムと断熱スペーサとを交互に積層した積層断熱材が好適に用いられる。
【００２１】
このような積層断熱材の断熱性能は、Ａｌ蒸着フィルムと断熱スペーサの積層枚数に比例することが知られており、積層枚数が多いほど断熱性能は高くなる。一方、積層断熱材の断熱性能は、Ａｌ蒸着フィルムと断熱スペーサの積層間隔にも依存し、積層間隔が大きいほど断熱性能は高く、積層間隔が短い場合には断熱性能が低下する。また、貯蔵容器１１と被冷却体１４は、断熱材１３と接触した状態では断熱材１３と接触していない状態に比べて、断熱材１３からより多くの熱量を受けることになる。したがって、貯蔵容器１１及び被冷却体１４と真空容器１２との間に形成される空間の広さと、この空間に配置する断熱材１３の厚さは、貯蔵容器１１及び被冷却体１４への真空容器１２からの輻射熱が小さくなるように、適宜、定められる。
【００２２】
［位置調節機構１７］
位置調節機構１７は、伸縮性を有する弾性体１５と、伸縮駆動部１８を備えたアクチュエータ１６とを有している。弾性体１５の伸縮方向の一端は、真空容器１２の上蓋２１に設けられた突起壁２７に取り付けられている。また、貯蔵容器１１の上面には断熱部材２８が配設されており、弾性体１５の伸縮方向の他端がこの断熱部材２８に取り付けられている。こうして貯蔵容器１１は真空容器１２に対して支持（釣支）される。
【００２３】
弾性体１５としては、釣支する貯蔵容器１１自体の重さと被冷却体１４の重さ、貯蔵容器１１に貯蔵される冷媒２０の重さ等を考慮し、また、被冷却体１４の位置調整量を考慮して、必要とされる機械的強度と弾性性能を備えたものが、適宜選択され、例えば、コイルばね、成形ベローズ、弾性樹脂等を用いることができる。冷媒２０の重量は、冷媒２０の密度と貯蔵容器１１の容積から算出することができる。このとき、冷媒２０の密度として、固体状態での密度を用いて算出した重量を用いてもよい。
【００２４】
真空断熱容器１０Ａでは、弾性体１５として成形ベローズを用いた形態を示している。成形ベローズのような筒状体を用いた場合、その内部と外部とに差圧が生じていると、成形ベローズが変形して所望の伸縮性が得られなくなるおそれがある。そこで、突起壁２７に孔部２９を設けて、筒状体の内側と外側とが同じ真空雰囲気に保持されるようになっている。
【００２５】
断熱部材２８を配置することにより、弾性体１５を常温近傍に保持して伸縮性（弾性）を良好に発揮させることができ、また、突起壁２７と弾性体１５とを介して真空容器１２の上蓋２１から貯蔵容器１１へ熱が伝わることを抑制することにより、冷媒２０の蒸発を抑制することができる。断熱部材２８の断面積や長さは、弾性体１５が常温近傍に維持されるように設定される。断熱部材２８には、貯蔵容器１１と被冷却体１４とを釣支するための機械的特性も要求されるため、断熱部材２８は、例えば、熱伝導率の低いガラス繊維強化プラスチック等で構成される。
【００２６】
なお、弾性体１５が断熱性を有する場合には、弾性体１５において常温に保持される部分の伸縮性を利用することができる。したがって、この場合には、断熱部材２８を配置することなく、弾性体１５を直接に貯蔵容器１１の上面に取り付けてもよい。
【００２７】
アクチュエータ１６は真空容器１２の上蓋２１に取り付けられており、伸縮駆動部１８は、貯蔵容器１１を真空容器１２の底板２２側に向けて押し出す。図１には、伸縮駆動部１８による加圧力によって、断熱部材２８が押し下げられ、弾性体１５が伸長した状態が示されている。伸縮駆動部１８の先端と断熱部材２８とは固着されていない。そのため、伸縮駆動部１８を図１に示した状態から引き上げて伸縮駆動部１８の先端を断熱部材２８から離すと、弾性体１５は、貯蔵容器１１と被冷却体１４の重量に応じてこれらを安定して釣支する長さとなる。このように、真空断熱容器１０Ａでは、アクチュエータ１６を用いて弾性体１５を強制的に伸長させることは可能であるが、収縮させることはできないようになっている。
【００２８】
なお、貯蔵容器１１は真空雰囲気に置かれることとなるため、貯蔵容器１１において冷媒供給管２５の直径により定められる面積の領域で、大気圧と真空との圧力差が生じる。例えば、冷媒供給管２５にφ６．３５ｍｍのパイプを使用した場合には、この部分には、約３Ｎ（約０．３ｋｇｆ）程度の力が作用する。この力によって貯蔵容器１１の位置調節が妨げられることがないように、また、貯蔵容器１１と被冷却体１４を動かすために必要な力と変位量を考慮して、アクチュエータ１６の仕様を決定すればよい。
【００２９】
［真空断熱容器１０Ａの使用形態］
上記の通りに構成された真空断熱容器１０Ａの組み立ては、貯蔵容器１１に冷媒２０が貯蔵されていない状態で、常温において行われるため、真空断熱容器１０Ａの組み立ての際の被冷却体１４の真空容器１２内での位置は、例えば、アクチュエータ１６が貯蔵容器１１を真空容器１２の底板２２側に押し出していない状態で、被冷却体１４の下面が被冷却体１４の下側（真空容器１２の底板２２の上側）に配置された断熱材１３と接触していない位置とすることができる。例えば、真空断熱容器１０Ａの不使用時には、底板２２側から被冷却体１４へ熱が伝わり難くなるように、被冷却体１４は底板２２から離れた位置で保持され、真空断熱容器１０Ａの使用時には、検査対象物３０に対して被冷却体１４に要求される特性が得られるように、底板２２側に近付けて保持することができるようにする。弾性体１５の仕様は、このような状態が実現されるように、決定すればよい。
【００３０】
真空断熱容器１０Ａが組み立てられた後に、実際に貯蔵容器１１に冷媒２０が貯蔵されると、貯蔵容器１１は収縮する。前記したように、貯蔵容器１１は、真空容器１２の固定端である上蓋２１に、突起壁２７、弾性体１５及び断熱部材２８を介して釣支されているため、貯蔵容器１１の収縮は、その上面が固定端となり、その底面が自由端となって、底面が上面側に移動するように生じる。その結果、貯蔵容器１１の底面外側に取り付けられている被冷却体１４は、真空容器１２の底板２２から離れる。つまり、被冷却体１４が検査対象物３０から離れる。
【００３１】
そこで、アクチュエータ１６を駆動させて、貯蔵容器１１と被冷却体１４とを一体的に真空容器１２の底板２２側に向けて押し出す。アクチュエータ１６の駆動は、被冷却体１４が検査対象物３０から受ける磁気に対して良好な検出感度や精度を示し、又は、検査対象物３０へ十分な磁気を与えることができる位置に位置決めされるように、制御される。例えば、被冷却体１４がＳＱＵＩＤである場合には、検査対象物３０で既知の強さの磁気を発生させ、その磁気をＳＱＵＩＤで検知し、ＳＱＵＩＤが検知した値が所望される検出精度の範囲内の値となるように行うことができる。また、簡易的には、貯蔵容器１１の形状と、貯蔵容器１１を構成する材料の熱膨張係数、常温と冷媒２０による冷却温度とから、貯蔵容器１１の収縮長さを求め、その収縮長さ分だけ、貯蔵容器１１と被冷却体１４とを一体的に真空容器１２の底板２２側に向けて押し出して、保持してもよい。
【００３２】
真空断熱容器１０Ａの使用が終了した後には、伸縮駆動部１８が断熱部材２８から離れるようにアクチュエータ１６を駆動し、弾性体１５を収縮させて貯蔵容器１１と被冷却体１４とを引き上げることにより、真空容器１２の底板２２側から被冷却体１４へ伝わる熱量を小さく抑えることができる。このように、真空断熱容器１０Ａでは、貯蔵容器１１の底面外側に取り付けられた被冷却体１４と底板２２との間の距離を、真空断熱容器１０Ａの使用状況等に応じて、適宜、簡単かつ任意に調節することができる。
【００３３】
《第２実施形態−真空断熱容器》
図２に本発明の第２実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図を示す。前記した真空断熱容器１０Ａ（図１参照）では、貯蔵容器１１の底面外側に被冷却体１４を配設したが、第２実施形態に係る真空断熱容器１０Ｂは、被冷却体１４が貯蔵容器１１の底面内側に配設された構造となっており、この点でのみ真空断熱容器１０Ａと異なっている。そのため、真空断熱容器１０Ｂにおいて真空断熱容器１０Ａと共通する構成部分については、ここでの説明を省略することとする。
【００３４】
被冷却体１４を貯蔵容器１１の内部に収容することにより、被冷却体１４と真空容器１２の底板２２との間の間隔は、第１実施形態に係る真空断熱容器１０Ａよりも貯蔵容器１１の底面の板厚分だけ広くなるが、被冷却体１４は貯蔵容器１１に貯蔵された冷媒２０によって直接冷却されるために被冷却体１４の冷却効率が高くなり、また、真空容器１２から輻射熱は貯蔵容器１１を介して冷媒２０の蒸発に消費されるために被冷却体１４の温度が上昇し難くなる。こうして、被冷却体１４の特性は向上する。
【００３５】
また、真空断熱容器１０Ｂでは、被冷却体１４が貯蔵容器１１の内部に収容されているために、外部からの力等による被冷却体１４の損傷が防止される。
【００３６】
《第３実施形態−真空断熱容器》
図３に本発明の第３実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図を示す。前記した真空断熱容器１０Ａ（図１参照）では、液体の冷媒２０を貯蔵した貯蔵容器１１を真空容器１２による断熱効果を利用して極低温に保持する構造としたが、第３実施形態に係る真空断熱容器１０Ｃは、貯蔵容器１１に貯蔵された冷媒２０を強制的に冷却する冷却機構を備えており、この点で真空断熱容器１０Ａと異なっている。ここでは、真空断熱容器１０Ｃにおいて真空断熱容器１０Ａと共通する構成要素であって、その機能に違いのないものについては、その説明を省略することとし、以下、真空断熱容器１０Ｃが具備する冷却機構の構成及び作用について詳細に説明する。
【００３７】
［冷却機構］
冷却機構は、冷熱を発生させる冷凍機３１と、冷凍機３１から冷熱を貯蔵容器１１へ熱伝導する熱伝導部材３２とを備えている。冷凍機３１は真空容器１２の上蓋２１上面に取り付けられている。冷凍機３１としては、スターリング型冷凍機やパルス管型冷凍機、ギフォード・マクマホン型冷凍機等の各種の極低温冷凍機を用いることができ、その選定にあたっては、冷却性能と貯蔵容器１１に貯蔵する冷媒２０の凝固点や沸点等を考慮すればよい。
【００３８】
熱伝導部材３２は、冷凍機３１に接続された第１熱伝導板３３と、第１熱伝導板３３に接続された伸縮性熱伝導体３４と、伸縮性熱伝導体３４に接続されると共に貯蔵容器１１の上面に固定された第２熱伝導板３５と、一端が第２熱伝導板３５に接続され、他端が貯蔵容器１１に貯蔵された冷媒２０に挿入される熱伝導棒３６とを有しており、これらは全て、熱伝導性に優れた金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）で構成されている。
【００３９】
伸縮性熱伝導体３４は、位置調節機構１７による貯蔵容器１１と被冷却体１４の動きが妨げられないように伸縮し、例えば、純アルミニウム（Ａｌ）の撚り線が好適に用いられる。これは、純Ａｌの撚り線は、柔軟性があるために、貯蔵容器１１を昇降させる際の貯蔵容器１１と冷凍機３１（第１熱伝導板３３）との間隔の変化に迅速に追従することができ、また、熱伝導率が高いために、冷凍機３１と貯蔵容器１１との間で生じる温度差を小さくすることができるからである。
【００４０】
冷凍機３１で発生させた冷熱は、第１熱伝導板３３と伸縮性熱伝導体３４とを介して第２熱伝導板３５に伝えられ、第２熱伝導板３５は貯蔵容器１１を冷却すると共に熱伝導棒３６を冷却し、熱伝導棒３６は冷媒２０を直接冷却する。こうして、冷媒２０を凝固点以上沸点未満の所定温度（すなわち、冷媒２０の蒸発が生じ難い温度）に冷却して保持し、又は、冷媒２０を固化させることができる。
【００４１】
貯蔵容器１１に取り付けられた被冷却体１４は、こうして極低温に保持された冷媒２０によって冷却されることにより、例えば、被冷却体１４が超電導バルク磁石である場合には、臨界電流値が向上して性能が安定する。また、被冷却体１４がＳＱＵＩＤである場合には、動作温度が下がることによって熱雑音が減少するため、感度が向上する。また、冷媒２０をその凝固点以下に冷却して固化させた場合には、冷凍機３１の運転が停止しても、固化した冷媒２０の融解熱を利用して、被冷却体１４の温度が上昇することを抑制することができる。
【００４２】
［冷凍機３１とアクチュエータ１６の制御］
冷凍機３１を使用した場合、停電等によって冷凍機３１が停止すると、冷凍機３１から熱伝導部材３２を介して貯蔵容器１１に熱（冷媒２０の温度に対して高温の熱）が伝わる。この熱は、貯蔵容器１１の温度を上昇させて、貯蔵容器１１に貯蔵していた冷媒２０を融解したり、蒸発させたりする原因となる。貯蔵容器１１の温度が上昇すると、貯蔵容器１１がその構成材料の熱膨張率にしたがって膨張する。そのため、アクチュエータ１６の駆動状態が維持されたままであると、被冷却体１４が真空容器１２の底板２２上に配置された断熱材１３と接触することで、断熱材１３から被冷却体１４へ伝わる熱が増大して、被冷却体１４と貯蔵容器１１の温度上昇が加速されるおそれがある。また、被冷却体１４が断熱材１３を強く圧縮すると、その力によって被冷却体１４が損傷するおそれがある。
【００４３】
これを防止するために、アクチュエータ１６としては、停電時に、貯蔵容器１１を下方に押し下げる加圧力を失うものを用いることが好ましい。これにより、弾性体１５の伸縮性（弾性力）により、貯蔵容器１１は真空容器１２の上蓋２１側へ移動し、被冷却体１４が真空容器１２の底板２２側から離れる。こうして、被冷却体１４が底板２２側から離れると、底板２２側から被冷却体１４へ熱が伝わり難くなり、被冷却体１４の温度上昇が抑えられる。また、貯蔵容器１１が熱膨張しても被冷却体１４が断熱材１３に強く押し当てられることがないため、被冷却体１４の損傷を防止することができる。
【００４４】
停電時に加圧力を失うアクチュエータ１６としては、例えば、人工筋肉等に使用されている導電性高分子を使用したアクチュエータが挙げられる。このような導電性高分子は、電気を印加することによって伸長する特性があるため、通電時に伸長する方向を弾性体１５の伸縮方向と一致させて用いればよい。また、アクチュエータ１６としては、停電時にバルブを自動的に開いて加圧力を逃がす構造を備えた空気式アクチュエータを用いることもできる。
【００４５】
アクチュエータ１６としては、被冷却体１４の位置を調節し、調節した位置で保持する必要がある場合にのみ、電源がオンにされて貯蔵容器１１を押し下げる加圧力を発生させるものが好適に用いられる。被冷却体１４の位置を調節等する場合とは、具体的には、貯蔵容器１１の冷媒２０による熱収縮に伴って真空容器１２の底板２２から離れる被冷却体１４を底板２２に近付けて、検査対象物３０に対する被冷却体１４の性能を確保する必要がある場合や、被冷却体１４を底板２２に強制的に近付けることによって検査対象物３０に対する被冷却体１４の性能を向上させる場合が挙げられる。真空断熱容器１０Ｃの不使用時等には、被冷却体１４を底板２２側から遠ざけることができるため、底板２２側から被冷却体１４への熱の伝わりを抑えることができる。
【００４６】
真空断熱容器１０Ｃでも、真空断熱容器１０Ａと同様に位置調節機構１７により、貯蔵容器１１を動かして被冷却体１４と真空容器１２の底板２２との間の間隔を、真空断熱容器１０Ｃの使用状況等に応じて、適宜、簡単に調節することができる。これにより、被冷却体１４を、速やかに要求されている性能が発揮される状態に移行させることができる。また、冷凍機３１が停電等により使用できない状況となった際にアクチュエータ１６の動力も切れるようにすることにより、貯蔵容器１１及び被冷却体１４へ底板２２側から熱を伝わり難くして貯蔵容器１１の温度を長く極低温に維持することができる。さらに、被冷却体１４が底板２２上に配置された断熱材１３に押し付けられることもない。
【００４７】
《第４実施形態−真空断熱容器》
図４に本発明の第４実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図を示す。第４実施形態に係る真空断熱容器１０Ｄは、前記した第２実施形態に係る真空断熱容器１０Ｂに、前記した第３実施形態に係る真空断熱容器１０Ｃが具備する冷却機構（冷凍機３１、熱伝導部材３２）を付加した構造を有する。
【００４８】
したがって、真空断熱容器１０Ｄは、真空断熱容器１０Ｂと真空断熱容器１０Ｃの特徴とを併せ持つものであり、例えば、被冷却体１４を冷媒の凝固点以下に冷却することができ、しかもその際の冷却効率が高く、被冷却体１４を高い性能に維持することができるという特徴を有する。また、真空断熱容器１０Ｄは、被冷却体１４を収容した貯蔵容器１１と真空容器１２の底板２２との間の間隔を、真空断熱容器１０Ｄの使用状況等に応じて、適宜、簡単に調節することができるという特徴を有する。真空断熱容器１０Ｄの各構成要素についての説明は、前記した説明と重複するため、ここでは省略することとする。
【００４９】
《第５実施形態−真空断熱容器》
図５に本発明の第５実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図を示す。前記した第１〜４実施形態に係る真空断熱容器１０Ａ〜１０Ｄは、冷媒２０を用いて被冷却体１４を冷却するものであったが、第５実施形態に係る真空断熱容器１０Ｅは、冷凍機３１を用いて直接に被冷却体１４を冷却する構造を有している。そのため、真空断熱容器１０Ｅは、貯蔵容器１１と冷媒供給管２５を備えておらず、熱伝導部材３２は熱伝導棒３６を備えていない。
【００５０】
被冷却体１４は、突起壁２７と弾性体１５と断熱部材２８とを介して真空容器１２の上蓋２１に釣支されており、アクチュエータ１６は断熱部材２８を介して被冷却体１４を真空容器１２の底板２２側に押し出すことが可能となっている。冷凍機３１からの冷熱は、第１熱伝導板３３と伸縮性熱伝導体３４と第２熱伝導板３５を介して、被冷却体１４に熱伝導され、被冷却体１４を冷却する。
【００５１】
真空断熱容器１０Ｅは、冷媒を用いないために、コンパクトな構造となる。また、冷媒を貯蔵する貯蔵容器を用いないために、貯蔵容器の熱収縮分を補償する変位がアクチュエータ１６には必要とされなくなる。そのため、アクチュエータ１６として、伸長量（変位量）の短い小型のものを用いることができる等の利点がある。
【００５２】
《第６実施形態−真空断熱装置》
図６に第６実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図を示す。この真空断熱装置１００Ａは、図３に示した真空断熱容器１０Ｃを備えている。ここで、真空断熱容器１０Ｃが具備する被冷却体１４は一定の強さの磁気（磁場）を発生させるものとする。例えば、被冷却体１４は、磁場を発生させる超電導バルク磁石である。
【００５３】
真空断熱装置１００Ａは、真空断熱容器１０Ｃが具備する被冷却体１４の位置を最適化するための制御系を備えており、この制御系は、アクチュエータ１６の駆動制御を行うアクチュエータ制御器１０１と、第１熱伝導板３３〔熱伝導部材３２の一部（図３参照）〕の温度を計測するための温度センサヘッド４０と、温度センサヘッド４０で発生した物理量（例えば、電圧）に基づいて第１熱伝導板３３の温度を算出する計測器１０５とを備えている。なお、温度センサヘッド４０と計測器１０５は、温度センサを構成する。
【００５４】
また、真空断熱装置１００Ａの制御系は、被冷却体１４が発生させた磁気を検出する検出ヘッド１０３と、検出ヘッド１０３で発生した物理量（例えば、電流）から検出ヘッド１０３が検出した磁気の強さを算出する計測器１０４とを備えている。検出ヘッド１０３と計測器１０４は、磁気計測器を構成する。真空断熱装置１００Ａの制御系は、さらに、計測器１０４で得られた磁気の強さと計測器１０５で得られた温度とに基づいて被冷却体１４の位置調節が行われるようにアクチュエータ１６の駆動制御を行う信号をアクチュエータ制御器１０１に送信する制御部として機能するパーソナルコンピュータ１０２を備えている。
【００５５】
アクチュエータ１６で発生させる加圧力（貯蔵容器１１を真空容器１２の底板２２側に向けて押し出す力）と、アクチュエータ１６の変位量（伸縮駆動部１８の長さ又は変位量）は、アクチュエータ制御器１０１を通じて、パーソナルコンピュータ１０２に記録されるようになっており、パーソナルコンピュータ１０２は、常に、アクチュエータ１６の状態を監視している。
【００５６】
温度センサヘッド４０は、例えば、熱電変換素子であり、温度センサヘッド４０で発生した電圧にしたがって計測器１０５が温度を算出し、その温度データがパーソナルコンピュータ１０２に記録される。図６に示されるように、温度センサヘッド４０は第１熱伝導板３３に取り付けられている。これは、被冷却体１４の温度変化によって生じる冷凍機３１への負荷の変化が、冷凍機３１に最も近い第１熱伝導板３３の温度に顕著に現れるからである。
【００５７】
被冷却体１４が発生させた磁気は検出ヘッド１０３によって検出され、検出された磁気の強さが計測器１０４を介してパーソナルコンピュータ１０２に記録される。被冷却体１４が超電導バルク磁石である場合、検出ヘッド１０３としてはコイルを用いることができ、磁気（磁場）の強さの変化がコイルに発生する電流の大きさとなって現れる。なお、図６には、検出ヘッド１０３が真空容器１２の底板２２の下面（大気側）に取り付けられた形態が示されているが、検出ヘッド１０３は、底板２２から一定距離離れていてもよい。
【００５８】
前記の通りに構成された真空断熱装置１００Ａでは、アクチュエータ１６を駆動して被冷却体１４の位置を変化させると、検出ヘッド１０３によって検出される磁気の強さが変化する。このことを利用して、被冷却体１４の最適位置決めを行う。アクチュエータ１６を駆動する際には、計測器１０４を通して得られる磁気の強さが予めパーソナルコンピュータ１０２にインプットされた所望の設定値（この設定値は、適宜、任意に変更が可能である）となるように、アクチュエータ１６を駆動制御するための制御信号がパーソナルコンピュータ１０２で作成され、この制御信号がアクチュエータ制御器１０１に送信されて、アクチュエータ１６の駆動がフィードバック制御される。こうして、被冷却体１４の最適な位置が決定された後には、アクチュエータ１６の状態が維持され、被冷却体１４はその位置で保持される。
【００５９】
このようなアクチュエータ１６のフィードバック制御に際しては、温度センサ（温度センサヘッド４０＋計測器１０５）により計測される温度が、予め定められた所定範囲に維持されるように、アクチュエータ１６の駆動を監視する。真空断熱容器１０Ｃでは、前記したように、被冷却体１４が真空容器１２の底板２２側に近付くほど、底板２２側から伝わる熱によって被冷却体１４の温度が上昇しやすくなり、これが冷凍機３１の運転に対する負荷として現れる。そのため、温度センサにより計測される温度がその所定範囲から外れると予測される場合に、伸縮駆動部１８の伸縮を反転させるようにアクチュエータ１６の駆動をフィードフォワード制御することが好ましい。また、被冷却体１４が底板２２上に配置された断熱材１３を圧縮すると、急激に被冷却体１４へ輻射熱が伝達されるようになり、これが冷凍機３１の運転に対する急激な負荷として現れる。このような急激な負荷が観測された場合には、例えば、アクチュエータ１６の駆動電源が切られ、真空断熱容器１０Ｃが初期状態（伸縮駆動部１８が伸長していない状態）に戻るようにすることも好ましい。
【００６０】
真空断熱装置１００Ａでは、被冷却体１４の位置を最適化する過程で、被冷却体１４の位置と、冷凍機３１の運転負荷（第１熱伝導板３３の温度）と、伸縮駆動部１８の長さ（変位量）との関係を示すデータが得られ、そのデータがパーソナルコンピュータ１０２に記憶される。そのため、一度、被冷却体１４の最適位置決めを行えば、次からは、パーソナルコンピュータ１０２に記憶されたデータに基づいてアクチュエータ１６の駆動を制御することにより、被冷却体１４を所望する位置にセットすることができる。
【００６１】
《第７実施形態−真空断熱装置》
図７に第７実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図を示す。この真空断熱装置１００Ｂは、図３に示した真空断熱容器１０Ｃを備えている。ここで、真空断熱容器１０Ｃが具備する被冷却体１４は、例えば、磁気を検出する磁気センサであるとし、例えば、ＳＱＵＩＤである。
【００６２】
真空断熱装置１００Ｂは、真空断熱容器１０Ｃが具備する被冷却体１４の位置を最適化するための制御系を備えており、この制御系は、アクチュエータ制御器１０１、パーソナルコンピュータ１０２、温度センサ（温度センサヘッド４０、計測器１０５）を備えており、これらは前記した真空断熱装置１００Ａが具備するものと同等である。被冷却体１４で検出される磁気の強さは、計測器１１１で数値化されて、パーソナルコンピュータ１０２に送られ、そこで記憶される。真空断熱装置１００Ｂの制御系は、また、被冷却体１４が計測可能な強さの磁気信号を発生する信号源１１２と、信号源１１２で発生させる磁気信号を制御する信号源制御器１１３を備えている。
【００６３】
このような構成を有する真空断熱装置１００Ｂでは、アクチュエータ１６を駆動して被冷却体１４の位置を変化させると、被冷却体１４が信号源１１２から受ける磁気の強さが変化することを利用して、被冷却体１４の最適位置決めを行う。具体的には、アクチュエータ１６を駆動する際には信号源１１２で一定の強さの磁気信号を発生させる。被冷却体１４で計測される磁気の強さが予めパーソナルコンピュータ１０２にインプットされた所望の設定値となるように、アクチュエータ１６を駆動制御するための制御信号がパーソナルコンピュータ１０２で作成され、この制御信号がアクチュエータ制御器１０１に送信されて、アクチュエータ１６の駆動がフィードバック制御される。こうして、被冷却体１４を最適な位置が決定された後には、アクチュエータ１６の状態が維持され、被冷却体１４はその位置で保持される。温度センサの用い方と、被冷却体１４の最適位置決めを一度行った後の再セットの方法については、真空断熱装置１００Ａの場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６４】
《第８実施形態−真空断熱装置》
図８に第８実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図を示す。この真空断熱装置１００Ｃは、図２に示した真空断熱容器１０Ｂを備えている。ここで、真空断熱容器１０Ｂが具備する被冷却体１４は一定の強さの磁気（磁場）を発生させるものとする。例えば、被冷却体１４は、磁場を発生させる超電導バルク磁石である。
【００６５】
真空断熱装置１００Ｃは、真空断熱容器１０Ｂが具備する被冷却体１４の位置を最適化するための制御系を備えており、この制御系は、アクチュエータ制御器１０１、パーソナルコンピュータ１０２、磁気計測器（検出ヘッド１０３、計測器１０４）を備えており、これらは前記した真空断熱装置１００Ａが具備するものと同等である。
【００６６】
真空断熱装置１００Ｃの制御系は、また、冷媒供給管２５を通して放出される冷媒２０の蒸発ガス流量を計測する流量センサを備えており、この流量センサは、流量計（マスフローメータ）１２１と、流量計１２１で検出される蒸発ガス流量を読み取る計測器１２２とを備えている。流量計１２１と計測器１２２は一体であってもよい。
【００６７】
真空貯蔵容器１０Ｂでは、貯蔵容器１１は冷媒２０の沸点近傍で維持されているため、冷媒２０に真空容器１２からの輻射熱等の熱量が伝えられると、冷媒２０が蒸発し、蒸発ガスが冷媒供給管２５を通して外部に放出される。蒸発ガスの量は、貯蔵容器１１に収容された被冷却体１４及び貯蔵容器１１へ伝わる熱量に依存するため、貯蔵容器１１の底面と真空容器１２の底板２２との間の間隔を変化させると、冷媒供給管２５から放出される蒸発ガス流量が変化する。そこで、流量計１２１で計測した蒸発ガス流量を、計測器１２２を介してパーソナルコンピュータ１０２に記録させる。
【００６８】
流量センサにより計測される蒸発ガス流量のデータは、前記した真空断熱装置１００Ａにおいて温度センサにより検出された温度データに代えて用いられる。すなわち、真空断熱装置１００Ｃでは、前記した真空断熱装置１００Ａと同様に、アクチュエータ１６を駆動する際には、検出ヘッド１０３及び計測器１０４を通して得られる磁気の強さが予めパーソナルコンピュータ１０２にインプットされた所望の設定値となるように、アクチュエータ１６を駆動制御するための制御信号がパーソナルコンピュータ１０２で作成され、この制御信号がアクチュエータ制御器１０１に送信されて、アクチュエータ１６の駆動がフィードバック制御される。このアクチュエータ１６の駆動のフィードバック制御に際して、流量センサ（流量計１２１＋計測器１２２）により計測される蒸発ガス流量が、予め定められた所定範囲に維持されるように、アクチュエータ１６の駆動を監視する。
【００６９】
流量センサにより計測される蒸発ガス流量が所定範囲から外れそうになると予測される場合には、伸縮駆動部１８の伸縮を反転させるようにアクチュエータ１６の駆動をフィードフォワード制御することが好ましい。また、被冷却体１４が真空容器１２の底板２２上に配置された断熱材１３を圧縮すると、被冷却体１４へ急激に熱が伝わりやすくなって蒸発ガス流量が急増するため、この蒸発ガス流量の急増が観測された場合には、例えば、アクチュエータ１６の駆動電源が切られて、真空断熱容器１０Ｂが初期状態に戻るようにすることが好ましい。
【００７０】
真空断熱装置１００Ｃでも、被冷却体１４の位置を最適化する過程で、被冷却体１４の位置と、蒸発ガス流量と、伸縮駆動部１８の長さ（変位量）との関係を示すデータが得られ、そのデータがパーソナルコンピュータ１０２に記憶される。そのため、一度、被冷却体１４の最適位置決めを行えば、次からは、パーソナルコンピュータ１０２に記憶されたデータに基づいてアクチュエータ１６の駆動を制御すれば、被冷却体１４を所望する位置にセットすることができる。
【００７１】
《第９実施形態−真空断熱装置》
図９に第９実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図を示す。この真空断熱装置１００Ｄは、図１に示した真空断熱容器１０Ａを備えている。ここで、真空断熱容器１０Ａが具備する被冷却体１４は、例えば、磁気を検出する磁気センサであるとし、例えば、ＳＱＵＩＤである。
【００７２】
真空断熱装置１００Ｄは、真空断熱容器１０Ａが具備する被冷却体１４の位置を最適化するための制御系を備えており、この制御系は、アクチュエータ制御器１０１とパーソナルコンピュータ１０２を備えており、これらは前記した真空断熱装置１００Ａ〜１００Ｃが具備するものと同等である。真空断熱装置１００Ｃの制御系は、流量計１２１と計測器１２２とを有する流量センサ（流量計１２１、計測器１２２）を備えており、この流量センサは、前記した真空断熱装置１００Ｃが具備するものと同じである。真空断熱装置１００Ｃの制御系は、信号源１１２と信号源制御器１１３とを備えており、これらは前記した真空断熱装置１００Ｂが具備するものと同じである。また、真空断熱容器１０Ａと真空断熱容器１０Ｂとの違いは、被冷却体１４が貯蔵容器１１の外側に配置されているか又は内側に配置されているかの違いのみである。
【００７３】
真空断熱装置１００Ｄでは、アクチュエータ１６を駆動する際には、信号源１１２で一定の強さの磁気信号を発生させる。被冷却体１４で計測される磁気の強さが予めパーソナルコンピュータ１０２にインプットされた所望の設定値となるように、アクチュエータ１６を駆動制御するための制御信号がパーソナルコンピュータ１０２で作成され、この制御信号がアクチュエータ制御器１０１に送信されて、アクチュエータ１６はフィードバック制御される。こうして、被冷却体１４を最適な位置が決定された後には、アクチュエータ１６の状態が維持される。このようなアクチュエータ１６の駆動のフィードバック制御に際して、流量センサにより検出される蒸発ガス流量が、予め定められた所定範囲に維持されるように、アクチュエータ１６の駆動を監視する。蒸発ガス流量が急増した場合のアクチュエータの制御方法や、被冷却体１４の最適位置決めを一度行った後の再セットの方法については、真空断熱装置１００Ｃの場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。例えば、真空断熱容器１０Ａ〜１０Ｅはそれぞれ１個のアクチュエータ１６を備えた構造を有しているが、これに限られず、複数のアクチュエータを用いてもよいし、その場合に、異なる種類のアクチュエータを用いても構わない。また、真空断熱容器１０Ａ〜１０Ｄでは、１個の弾性体１５が貯蔵容器１１と被冷却体１４とを釣支する構造としたが、複数の弾性体が貯蔵容器１１と被冷却体１４とを釣支する構造としてもよい。真空断熱装置１００Ａ，１００Ｂは、真空断熱容器１０Ｃを備えるとしたが、真空断熱容器１０Ｃに代えて、真空断熱容器１０Ｄ，１０Ｅを備えていてもよい。
【００７５】
真空断熱容器１０Ａ〜１０Ｅでは、真空容器１２の底板２２上に断熱材１３を配置したが、例えば、被冷却体１４を底板２２に極力近付けて用いたい場合（例えば、ＳＱＵＩＤであれば、より高感度にして用いたい場合）を想定して、底板２２上には断熱材１３を配置しない構造とすることもできる。この場合でも、真空断熱装置１００Ａ〜１００Ｄの構成とすることにより、被冷却体１４又は貯蔵容器１１が直接に底板２２に押し当てられる等してこれらが損傷することを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図である。
【図８】本発明の第８実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図である。
【図９】本発明の第９実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ      真空断熱容器
１１      冷媒貯蔵容器
１２      真空容器
１３      断熱材
１４      被冷却体
１５      弾性体
１６      アクチュエータ
１７      位置調節機構
１８      伸縮駆動部
２１      上蓋
２２      底板
２３      胴部
２５      冷媒供給管
２６      伸縮部
２７      突起壁
２８      断熱部材
２９      孔部
３０      検査対象物
３１      冷凍機
３２      熱伝導部材
３３      第１熱伝導板
３４      伸縮性熱伝導体
３５      第２熱伝導板
３６      熱伝導棒
４０      温度センサヘッド
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ      真空断熱装置
１０１      アクチュエータ制御器
１０２      パーソナルコンピュータ
１０３      検出ヘッド
１０４，１０５，１１１，１２２      計測器
１１２      信号源
１１３      信号源制御器
１２１      流量計
【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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【図９】
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