(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が真空状態に減圧される真空容器と、
前記真空容器内に収容され、冷媒を液相状態と気相状態とで収容する冷媒容器と、
前記冷媒容器内に収容され、前記冷媒の液相状態と気相状態の界面が内部に位置するように配置された中空状の巻枠と、
前記巻枠に巻回された超電導線材よりなる超電導コイルと、
前記冷媒容器における前記冷媒の液相状態と気相状態の界面よりも上方に配置され、前記気相状態の前記冷媒を前記巻枠内部から前記巻枠外部に流出させる冷媒通路孔と、
前記冷媒通路孔の上方に配置され、前記超電導コイルに励磁電流を供給する電流リードが着脱可能に接続される電流ソケットと、
前記巻枠と前記電流ソケットとの間に設けられ、前記電流ソケットを前記巻枠に固定する筒状の絶縁スペーサと、
前記電流ソケットと前記超電導コイルとに接続された超電導リード線とを有し、
前記絶縁スペーサの側壁には、前記気相状態の前記冷媒を流通させる通路孔が形成されており、
前記電流ソケットは、前記電流リードが差し込まれる筒状の本体部を有しており、
前記電流ソケットの前記本体部に前記電流リードが差し込まれた状態において、前記冷媒通路孔から流出した前記気相状態の前記冷媒が、前記絶縁スペーサに形成された前記通路孔から出た後、前記電流ソケットの外周壁に接触することを特徴とする超電導磁石装置。
【請求項２】
前記絶縁スペーサが断熱材料からなることを特徴とする請求項１に記載の超電導磁石装置。
【請求項３】
前記冷媒容器の天壁から上方に向かって延設され、前記電流リードが挿通する首管を更に有し、
前記電流ソケットの一部又は全部が前記首管内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の超電導磁石装置。
【請求項４】
前記電流ソケットは、外周壁の表面積を大きくする突起部を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の超電導磁石装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導磁石装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導磁石装置において、巻枠（フォーマ）に巻回された超電導線材よりなる超電導コイルは、超電導体の特性から超電導臨界温度以下の極低温に冷却する必要がある。このため、超電導コイルは、冷媒容器に収容された液体ヘリウム等の液相状態の冷媒に浸漬されている。また、超電導磁石装置は、この超電導コイルに励磁電源からの電流を供給するために、超電導コイルと励磁電源とを電気的に接続する、電流リードや超電導リード線などの電流線を有している。
【０００３】
上記励磁電源は、一般に常温部に設置されているため、この常温部からの熱が電流線を介して、巻枠や液相状態の冷媒（以下、極低温部とも称す）に侵入することにより、冷媒容器に収容された液相状態の冷媒が蒸発される。またさらに、電流線のジュール熱が、極低温部に侵入することによっても、液相状態の冷媒が蒸発される。この液相状態の冷媒は一般的に高価であり、また冷媒容器への液相状態の冷媒の補充の作業負担の観点から、極低温部への熱進入量を低減させて、液相状態の冷媒の蒸発量を極力小さくすることが望ましい。この極低温部への熱進入量を低減させる技術として、例えば下記特許文献１に記載された技術がある。
【０００４】
特許文献１に記載された技術では、一端が励磁電源と接続された電流リード、この電流リードの他端を着脱可能に接続するソケット端子（電流ソケット）、及びリード（超電導リード線）により超電導コイルと励磁電源とを電気的に接続している。この電流ソケットは、真空断熱槽（真空容器）の頂点部、及び液体ヘリウム槽（冷媒容器）の頂点部を貫通した状態に配置構成された箱状構造物である電流リード接続部の底板内側において、電気的導電性材料の固定保持具により固定されている。なお、この電流リード接続部は、熱伝導性が低い絶縁性の材料からなる。また、超電導リード線は冷媒容器内に設けられており、一端が電流リード接続部の底板外側において上記固定保持具により固定され、他端が超電導コイルと接続されている。また、冷媒容器内において、電流ソケット（電流リード接続部の底板）と巻枠との間には空間断熱層が設けられている。
【０００５】
このように構成された特許文献１に記載された技術では、励磁・消磁時においては電流リードを電流ソケットから取り外すことにより、常温部からの極低温部への熱侵入量を低減している。また、超電導リード線を冷媒容器内の冷媒により冷却させて抵抗を小さくすることで、超電導リード線のジュール熱の極低温部への熱進入量を低減している。またさらに、電流ソケットと巻枠との間には空間断熱層が設けられているため、電流リードを介して伝わる常温部の熱や電流リードのジュール熱が、極低温部に侵入することを低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−７３６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、冷媒容器内への常温部からの熱進入量を低減するために、冷媒容器の外側には真空室等の断熱構造が設けられている。この断熱構造の大きさは冷媒容器の大きさを基準に設計されるため、冷媒容器の小型化によって断熱構造を含む超電導磁石装置の小型化が望まれている。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、電流ソケットと巻枠との間に空間断熱層を設けるためのスペースを冷媒容器内に設ける必要があり、超電導装置の小型化への弊害になっていた。
【０００９】
そこで、本願発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、液相状態の冷媒の蒸発量を低減することができ、且つ超電導磁石装置を小型化することができる超電導磁石装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の超電導磁石装置は、内部が真空状態に減圧される真空容器と、前記真空容器内に収容され、冷媒を液相状態と気相状態とで収容する冷媒容器と、前記冷媒容器内に収容され、前記冷媒の液相状態と気相状態の界面が内部に位置するように配置された中空状の巻枠と、前記巻枠に巻回された超電導線材よりなる超電導コイルと、前記冷媒容器における前記冷媒の液相状態と気相状態の界面よりも上方に配置され、前記気相状態の前記冷媒を前記巻枠内部から前記巻枠外部に流出させる冷媒通路孔と、前記冷媒通路孔の上方に配置され、前記超電導コイルに励磁電流を供給する電流リードが着脱可能に接続される電流ソケットと、前記巻枠と前記電流ソケットとの間に設けられ、前記電流ソケットを前記巻枠に固定する絶縁スペーサと、前記電流ソケットと前記超電導コイルとに接続された超電導リード線とを有し、前記冷媒通路孔から流出する前記気相状態の前記冷媒を前記電流ソケットの外周壁に接触させるよう構成されていることを特徴とする
【００１１】
上記の構成によれば、冷媒通路孔から流出する気相状態の冷媒は、電流ソケットの外周壁に接触する。これにより、電流ソケットはこの気相状態の冷媒により冷却されるので、電流リードを介して伝わる常温部の熱や電流リードのジュール熱が、巻枠及び液相状態の冷媒（極低温部）に侵入することを低減することができる。その結果、液相状態の冷媒の蒸発量を低減することができる。
また、気相状態の冷媒により電流ソケットを冷却させているので、従来のように電流ソケットと巻枠との間に空間断熱層を設けないで、電流ソケットと巻枠とを絶縁スペーサを介して直接固定させることができる。その結果、従来の装置よりも、この空間断熱層を設けない分だけ、超電導磁石装置を小型化することができる。
【００１２】
また、本発明の超電導磁石装置において、前記絶縁スペーサが断熱材料からなっていてもよい。上記の構成によれば、電流リードを介して伝わる常温部の熱や電流リードのジュール熱が、極低温部に侵入することを低減することができ、その結果、液相状態の冷媒の蒸発量をより低減することができる。
【００１３】
また、本発明の超電導磁石装置においては、前記冷媒容器の天壁から上方に向かって延設され、前記電流リードが挿通する首管を更に有し、前記電流ソケットの一部又は全部が前記首管内に配置されていてもよい。上記の構成によれば、電流ソケットの一部又は全部が首管内に配置されているので、超電導装置をさらに小型化することができる。また、この首管により電流ソケットの外周壁沿いを流れる気相状態の冷媒の流路面積が小さくされているので、電流ソケットの外周壁沿いを流れる気相状態の冷媒の流速は速くなる。これにより、電流ソケットをより冷却させることができるので、電流リードを介して伝わる常温部の熱や電流リードのジュール熱が、極低温部に侵入することをより低減することができ、その結果、液相状態の冷媒の蒸発量をさらに低減することができる。
【００１４】
また、本発明の超電導磁石装置において、前記電流ソケットは、外周壁の表面積を大きくする突起部を備えていてもよい。上記の構成によれば、電流ソケットは、外周壁の表面積を大きくする突起部を備えているので、電流ソケットをより冷却させることができる。これにより、電流リードを介して伝わる常温部の熱や電流リードのジュール熱が、極低温部に侵入することをより低減することができ、その結果、液相状態の冷媒の蒸発量をさらに低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
液相状態の冷媒の蒸発量を低減することができ、且つ超電導磁石装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る超電導磁石装置の断面を示す模式図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る超電導磁石装置の電流リードが取り付けられていない状態における、電流ソケット近傍の説明図である。
【図４】図３における絶縁スペーサの変形例を示す説明図である。
【図５】電流ソケットの変形例を示す説明図であり、（ａ）は電流ソケットのフランジ部を省略した平面図、（ｂ）は電流ソケットのフランジ部を省略した斜視図である。
【図６】電流ソケットの変形例を示す説明図であり、（ａ）は電流ソケットのフランジ部を省略した平面図、（ｂ）は電流ソケットのフランジ部を省略した斜視図である。
【図７】電流ソケットの変形例を示す説明図であり、（ａ）は電流ソケットのフランジ部を省略した平面図、（ｂ）は電流ソケットのフランジ部を省略した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る超電導磁石装置１の断面を示す模式図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は、電流リードが取り付けられていない状態における、電流ソケット近傍の説明図である。
【００１９】
（超電導磁石装置１）
図１、及び図２に示すように、本実施形態の超電導磁石装置１は、二重筒構造の真空容器２、真空容器２内に収容された二重筒構造の冷媒容器３及び二重筒構造の輻射シールド４０、並びに冷媒容器３内に収容された中空状の円筒形状の巻枠４を有する。なお、真空容器２と冷媒容器３と輻射シールド４０と巻枠４とは同心である。また、真空容器２、冷媒容器３、及び巻枠４は、それぞれ非磁性体材料により構成されており、その具体的な材質は特に問わないが、ステンレス鋼等が好ましい。
【００２０】
（真空容器２）
真空容器２は、外筒２ａ、及び内筒２ｂの両端が封止された横置き円筒形状の密閉容器である。この真空容器２は、輻射シールド４０を覆うように形成されている。また、真空容器２は、内部に、真空ポンプにより真空状態に減圧された空間である真空室２０を形成する。この真空室２０は断熱作用を有するため、冷媒容器３内への常温部からの熱進入量を低減することができる。
【００２１】
また、真空容器２の外筒２ａの天壁（上部）には、首管２ｃが上方に向かって延設されている。この首管２ｃの上端部と、後述の冷媒容器３における首管３ｃの上端部とは気密に接合されており、これにより、冷媒容器３の首管３ｃがこの首管２ｃから吊り下がった状態にされている。真空容器２の外筒２ａの外周壁には、後述の冷凍機５０が設けられている。
【００２２】
（輻射シールド４０）
輻射シールド４０は、外筒４０ａ、及び内筒４０ｂの両端が封止された横置き円筒形状のシールドであり、冷媒容器３を覆うように形成されている。この輻射シールド４０は、冷媒容器３への輻射熱の侵入を抑制する。また、この輻射シールド４０の天壁（上部）には、首管４０ｃが上方に向かって延設されている。この輻射シールド４０の首管４０ｃは、真空容器２の首管２ｃと互いに軸心が一致し、首管２ｃよりも管径が小さく設定されている。この首管４０ｃの上端部と、後述の冷媒容器３における首管３ｃの上端部とは気密に接合されており、これにより、輻射シールド４０の首管４０ｃが、冷媒容器３の首管３ｃから吊り下がった状態にされている。
【００２３】
（冷媒容器３）
冷媒容器３は、外筒３ａ、及び内筒３ｂの両端が封止された横置き円筒形状の密閉容器である。この冷媒容器３の内部には、冷媒が収容される冷却室３０が形成されている。本実施形態においては、冷媒はヘリウムであり、液相状態の冷媒である液体ヘリウム７と気相状態の冷媒であるヘリウムガス（図示せず）とがこの冷却室３０に収容される。即ち、冷媒容器３は、冷媒であるヘリウムを液相状態（液体ヘリウム７）と気相状態（ヘリウムガス）とで収容する。液体ヘリウム７には、超電導コイル６の少なくとも一部が浸漬されており、超電導臨界温度以下の極低温に冷却されている。
【００２４】
なお、冷却室３０は、巻枠内部（巻枠４の内周面４ａよりも径内側にある領域）の巻枠内部冷却室３０ａと、巻枠外部（巻枠４の外周面４ｂよりも径外側にある領域）の巻枠外部冷却室３０ｂとからなる。
【００２５】
また、冷媒容器３の外筒３ａの天壁（上部）には、首管３ｃが上方に向かって延設されている。この冷媒容器３の首管３ｃは、真空容器２の首管２ｃと互いに軸心が一致し、輻射シールド４０の首管４０ｃよりも管径が小さく設定されている。この首管３ｃの上板には、後述の電流リード１５を挿入可能な挿入孔が、その中心を首管２ｃの軸心上に位置されて形成されている。なお、この挿入孔はヘリウムガスを冷媒容器３内部から外部へと逃がす機能も有している。
【００２６】
（巻枠４）
巻枠４は、円筒形状の胴部１１と該胴部１１から径外方向に延設された複数のフランジ部１２とを有した中空状の略円筒形状をなしている。また、巻枠４は冷媒の液相状態と気相状態の界面７ａ（液相と気相との境界面）が、巻枠内部冷却室３０ａに位置するように配置されている。換言すれば、冷媒の液相状態と気相状態の界面７ａが、巻枠内部冷却室３０ａに位置するように、冷媒容器３内に液体ヘリウム７とヘリウムガスとが収容されている。なお、冷媒容器３内において、液体ヘリウム７は、超電導コイル６の超電導状態を維持するのに必要とする量が少なくとも収容されている。
【００２７】
巻枠４のフランジ部１２により仕切られた胴部１１には、超電導線材が巻回されることによって形成された超電導コイル６が設けられている。この超電導コイル６は電流が供給されることで、径方向内側の磁場空間に磁場を発生する。
【００２８】
また、巻枠４のフランジ部１２のいくつかには、巻枠内部冷却室３０ａと巻枠内部冷却室３０ａとを結ぶ貫通孔５が形成されており、巻枠内部冷却室３０ａと巻枠内部冷却室３０ａとの間の冷媒の行き来を可能にしている。
【００２９】
この貫通孔５の中には、冷媒の液相状態と気相状態の界面７ａよりも上方に配置された冷媒通路孔５ａがある。この冷媒通路孔５ａ（冷媒通路孔５ａの外周面４ｂ側の開口部）の真上には、真空容器２外部に設置された励磁電源に接続された電流リード１５を着脱可能に接続する電流ソケット１０が配置されている。
【００３０】
冷媒通路孔５ａは、巻枠内部冷却室３０ａにおいて液体ヘリウム７が蒸発したヘリウムガスを、巻枠内部冷却室３０ａから巻枠外部冷却室３０ｂへと流通させる機能を有している。巻枠内部冷却室３０ａから巻枠外部冷却室３０ｂへと流通されたヘリウムガスは、巻枠外部冷却室３０ｂに確保された流路を流通し、電流ソケット１０の後述する本体部８の外周壁８ａに接触する。
【００３１】
また、この巻枠４の外周面４ｂと電流ソケット１０との間には、電流ソケット１０を巻枠４の外周面４ｂに固定する絶縁スペーサ１７が設けられている。
【００３２】
（電流ソケット１０）
電流ソケット１０は、図３に示すように、円筒状の本体部８と、本体部８の下端において径外方向に拡径して形成されたフランジ部９とを有する。また、電流ソケット１０は、冷媒容器３の首管３ｃと同軸上に配置されている。また、本体部８の内径は、電流リード１５の端子１５ａの外径と略同一寸法にされている。これにより、電流リード１５を、冷媒容器３の首管３ｃの挿通孔に通して、上下方向に首管３ｃ内を挿通させれば、電流リード１５の端子１５ａを電流ソケット１０に取り付けることができる。なお、励磁・消磁時においては、常温部からの極低温部への熱侵入量を低減するために、電流リードは電流ソケットから取り外されている。
【００３３】
また、電流ソケット１０の本体部８の一部は、首管３ｃ内に配置されている。これにより、首管３ｃ内に配置した電流ソケット１０の分だけ冷媒容器３の外筒３ａの内径を小さくすることができるので、冷媒容器３の大きさを小型化することができ、その結果、超電導磁石装置１を小型化することができる。なお、本実施形態においては、電流ソケット１０の本体部８の一部を首管３ｃ内に配置させているが、これに限定されるものではなく、電流ソケット１０全部が、首管３ｃ内に配置されていてもよい。
【００３４】
電流ソケット１０のフランジ部９には、超電導コイル６と電気的に接続された超電導リード線３５が接続されている。また、電流ソケット１０は、電流リード１５からの電流を超電導リード線３５に流すために、電気的導通性材料であることが必要であり、電気良導性金属からなるものであることが好ましい。
【００３５】
（絶縁スペーサ１７）
【００３６】
絶縁スペーサ１７は両端が開口された円筒状に形成されている。絶縁スペーサ１７の内径は冷媒通路孔５ａの外周面４ｂ側の開口部の開口径よりも大きくされている。また、絶縁スペーサ１７の外径は電流ソケット１０のフランジ部９の外形と同じ寸法にされている。なお、冷媒通路孔５ａの開口部の開口径とは、開口部の内径の最大長さ（最大径）を示している。例えば、開口部が断面長方形状をなす場合には、長方形の対角線の長さを開口径とし、開口部が断面楕円形状をなす場合には、楕円の長径の長さを開口径とする。
【００３７】
また、絶縁スペーサ１７は、冷媒通路孔５ａの外周面４ｂ側の開口部の周囲をその側壁で囲むようにして、その一端が巻枠４の外周面４ｂにボルト等で固定されている。また、絶縁スペーサ１７の他端は、電流ソケット１０のフランジ部９の下面と固定されている。
【００３８】
この絶縁スペーサ１７は、電流ソケット１０のフランジ部９、及び巻枠４の外周面４ｂとで空間３１を形成する。また、絶縁スペーサ１７の側壁には、空間３１内から空間３１外へとヘリウムガスを流通させる通路孔１７ａが複数（本実施形態では、対角線上に二つ）形成されている。
【００３９】
絶縁スペーサ１７は、電流ソケット１０と巻枠４とを電気的に絶縁させる電気絶縁材料であることが必要である。また、電流ソケット１０からの熱が巻枠４に直接侵入することで、超電導コイル６の超電導線材が超電導臨界温度を超えてクエンチが発生する可能性があるので、絶縁スペーサ１７は断熱材料（熱伝導性が低い材料）であることが好ましく、例えば、この絶縁スペーサ１７の材料として、ＧＦＲＰ、ナイロン、フェノール樹脂などが挙げられる。
【００４０】
（超電導リード線３５）
超電導リード線３５は、冷媒容器３内に設けられているので、この冷媒容器３内に収容された液体ヘリウム７、及び／又はヘリウムガスにより超電導臨界温度以下に冷却されている。従って、超電導リード線３５の抵抗が小さく、発生するジュール熱は小さいので、この超電導リード線３５のジュール熱による液体ヘリウム７の蒸発量は小さい。
【００４１】
（冷凍機５０）
冷凍機５０は、輻射シールド４０と熱的に接触された輻射シールド冷却部５０ａと、冷媒容器３内に臨ませて挿入された凝縮棒５０ｂとを有する二段式冷凍機である。輻射シールド冷却部５０ａは、輻射シールド４０を約４０Ｋまで冷却することで、冷媒容器３内への輻射熱を抑制する構成になっている。凝縮棒５０ｂは、冷媒の液相状態と気相状態の界面７ａよりも上方に位置されており、ヘリウムガスが凝縮する温度よりも低い温度に保たれている。従って、ヘリウムガスは、この凝縮棒５０ｂに接触することで、凝縮されて液体ヘリウム７に再液化される。
【００４２】
（ヘリウムガスの流れ）
次に、冷媒容器３内におけるヘリウムガスの流れについて説明する。
【００４３】
図２に示すように、まず、巻枠内部冷却室３０ａにおいて、液体ヘリウム７が蒸発して、低温のヘリウムガスが生成される。このヘリウムガスは、冷媒通路孔５ａを介して、巻枠内部冷却室３０ａから巻枠外部冷却室３０ｂにおける空間３１に流出する。この空間３１において、ヘリウムガスは、電流ソケット１０のフランジ部９や電流リード１５の端子１５ａに接触して冷却する。その後、ヘリウムガスは、絶縁スペーサ１７の通路孔１７ａを通って、空間３１外に流出する。空間３１外に流出したヘリウムガスは、電流ソケット１０の本体部８の外周壁８ａと冷媒容器３の首管３ｃとの間の空間３２に流入する。ヘリウムガスがこの空間３２を通る際、ヘリウムガスは電流ソケット１０の本体部８の外周壁８ａに接触して冷却する。
【００４４】
以上のように、冷媒通路孔５ａから流出するヘリウムガスは、電流ソケット１０の外周壁８ａに接触する。これにより、電流ソケット１０はヘリウムガスにより冷却されるので、電流リード１５を介して伝わる常温部の熱や電流リード１５のジュール熱が、巻枠４及び液体ヘリウム（極低温部）に侵入することを低減することができる。その結果、ヘリウムガスの蒸発量を低減することができる。また、電流リード１５が、ヘリウムガスと接触することにより直接的に、及び冷却される電流ソケット１０を介して間接的に冷却されることで、この電流リード１５の抵抗が小さくなるので、この電流リード１５から発生するジュール熱を小さくすることができ、その結果、液体ヘリウム７の蒸発量を低減することができる。
【００４５】
またさらに、ヘリウムガスにより電流ソケット１０を冷却させているので、従来のように電流ソケット１０と巻枠４との間に空間断熱層を設けないで、電流ソケット１０と巻枠４とを絶縁スペーサ１７を介して直接固定させることができる。その結果、従来の装置よりも、この空間断熱層を設けない分だけ、超電導磁石装置１を小型化することができる。
【００４６】
また、電流ソケット１０の本体部８の外周壁８ａに沿って流れる（空間３２を流れる）ヘリウムガスは、冷媒容器３の首管３ｃによりその流路面積が小さくされているので、ヘリウムガスの流速を速くすることができ、その結果、電流ソケット１０をより冷却させることができる。
【００４７】
（絶縁スペーサの変形例）
次に、超電導磁石装置１の絶縁スペーサの変形例について説明する。
【００４８】
図４は、本実施形態の変形例に係る絶縁スペーサ１７０について説明する説明図である。
【００４９】
本変形例の絶縁スペーサ１７０が上記本実施形態の絶縁スペーサ１７と異なるところは、上記絶縁スペーサ１７は、両端が開口された円筒状に形成され、冷媒通路孔５ａの外周面４ｂ側の開口部の周囲をその側壁で囲むようにして配置されているのに対し、本変形例では、冷媒通路孔５ａの外周面４ｂ側の開口部の中心を通る線上に、該冷媒通路孔５ａを挟む一対の円柱状の絶縁スペーサ１７０が配置されている点である。なお、その他の構成については、上記実施形態と同様である。
【００５０】
本変形例によれば、冷媒通路孔５ａから流出するヘリウムガスは、対となる絶縁スペーサ１７０の間を通り、電流ソケット１０の本体部８の外周壁８ａと、冷媒容器３の首管３ｃとの間の空間３２を通ることになる。この対となる絶縁スペーサ１７０の間は、上記実施形態の絶縁スペーサ１７の通路孔１７ａと比べて、ヘリウムガスの流路面積を大きくすることができるため、電流ソケット１０の本体部８の外周壁８ａと接触させるヘリウムガスの量を多くすることができ、その結果、電流ソケット１０をより冷却することができる。
【００５１】
なお、本変形例では、絶縁スペーサ１７０が一対だけ配置されているが、これに限定されるものではなく、３つ以上の絶縁スペーサ１７０が配置されていてもよい。この場合、絶縁スペーサ１７０が、冷媒通路孔５ａの外周面４ｂ側の開口部の周囲を等間隔に囲んで配置されていることが好ましい。
【００５２】
（電流ソケットの変形例）
次に、超電導磁石装置１の電流ソケットの変形例について説明する。
【００５３】
図５〜７は、本実施形態の変形例に係る電流ソケット１００〜１０２についてそれぞれ説明する説明図である。本変形例の各電流ソケット１００〜１０２が上記実施形態の電流ソケット１０と異なるところは、本変形例では、電流ソケット１００〜１０２の本体部８０〜８２に、外周壁８０ａ〜８２ａの表面積を大きくする突起部９０〜９２を備えている点である。なお、その他の構成については、上記実施形態と同様である。
【００５４】
図５は、本体部８０の軸方向に沿って径外方向に延び、本体部８０の周方向に沿って等間隔に複数の突起部９０を備えた電流ソケット１００を示している。図６は、本体部８１の周方向に沿って径外方向に延び、本体部８１の軸方向に沿って等間隔に複数の突起部９１を備えた電流ソケット１０１を示している。図７は、本体部８１の周方向、及び軸方向に沿って等間隔に複数の突起部９２を備えた電流ソケット１０２を示している。
【００５５】
このように、電流ソケット１００〜１０２の本体部８０〜８２に外周壁８０ａ〜８２ａの表面積を大きくする突起部９０〜９２を備えると、ヘリウムガスとの接触面積が大きくなるので、電流ソケット１００〜１０２はより冷却させることができる。これにより、電流リード１５を介して伝わる常温部の熱や電流リード１５のジュール熱が、極低温部に侵入することをより低減することができ、その結果、液体ヘリウム７の蒸発量をさらに低減することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００５７】
例えば、本実施形態において、冷媒容器３に収容される冷媒として、ヘリウムを用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、窒素でもよい。この場合、液相状態の冷媒は液体窒素となり、気相状態の冷媒は窒素ガスとなる。
【００５８】
また、本実施形態において、絶縁スペーサ１７に通路孔１７ａが形成されており、この通路孔１７ａを介して、冷媒通路孔５ａから流出するヘリウムガスを空間３１外へ流出させているが、これに限定されるものではなく、電流ソケット１０に通路孔が形成されており、この通路孔を介して、冷媒通路孔５ａから流出するヘリウムガスを空間３１外へ流出させてもよい。即ち、冷媒通路孔５ａから流出するヘリウムガスを電流ソケット１０の本体部８の外周壁８ａに接触させるよう構成されていればよい。また、空間３１から流出したヘリウムガスの流動方向を、電流ソケット１０の本体部８の外周壁８ａに向かうように整流する風向板を備えていてもよい。
【００５９】
また、本実施形態において、電流ソケット１０は、冷媒通路孔５ａ（冷媒通路孔５ａの外周面４ｂ側の開口部）の真上に配置されているが、これに限定されるものではなく、冷媒通路孔５ａから流出するヘリウムガスを電流ソケット１０の本体部８の外周壁８ａに接触させるよう構成されているものであれば、冷媒通路孔５ａ（冷媒通路孔５ａの外周面４ｂ側の開口部）の真上に配置されていなくてもよく、上方に配置さえされていればよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  超電導磁石装置
２  真空容器
３  冷媒容器
４  巻枠
５ａ  冷媒通路孔
６  超電導コイル
７  液体ヘリウム（液相状態の冷媒）
７ａ  冷媒の液相状態と気相状態の界面
８ａ  外周壁（電流ソケットの外周壁）
１０  電流ソケット
１５  電流リード
１７  絶縁スペーサ
３５  超電導リード線
８０ａ〜８２ａ  外周壁（電流ソケットの外周壁）
９０〜９２  突起部
１００〜１０２  電流ソケット
【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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