(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の超電導コイルを備えた超電導マグネット装置において、安定した運転をしつつ十分な冷却効率を得ることができる超電導マグネット装置を提供する。【解決手段】超電導マグネット装置は、軸線Ｘを中心にして同心状に配置された複数の超電導コイル１１〜１４と、軸線Ｘ方向における超電導コイル１１〜１４の一方側に配置され、冷却手段によって冷却される熱伝導性の板状部２０と、板状部２０と超電導コイル１１〜１３との間に設けられて、軸線Ｘ方向において超電導コイル１１〜１３のそれぞれを位置決めする熱伝導性の位置決め部２１〜２３と、超電導コイル１１〜１３の外周部と位置決め部２１〜２３とを熱的に接続する伝熱部材３１〜３３と、を備える。【選択図】図２
2014093308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心にして同心状に配置された複数の超電導コイルと、
前記軸線方向における前記超電導コイルの一方側に配置され、冷却手段によって冷却される熱伝導性の板状部と、
前記板状部と前記超電導コイルとの間に設けられて、前記軸線方向において前記超電導コイルのそれぞれを位置決めする熱伝導性の位置決め部と、
前記超電導コイルの少なくとも１つにおける外周部と前記位置決め部とを熱的に接続する伝熱部材と、
を備える、超電導マグネット装置。
【請求項２】
前記伝熱部材は、前記超電導コイルから前記軸線方向に突出する突出部を有し、前記突出部は、前記位置決め部に当接している、請求項１記載の超電導マグネット装置。
【請求項３】
前記位置決め部はブロック状をなしており、
前記突出部に対向するように前記位置決め部に形成された切り欠き部と、
前記切り欠き部に配置されて、前記位置決め部に対して前記突出部を固定する固定部と、
を備える、請求項２記載の超電導マグネット装置。
【請求項４】
前記突出部は、前記固定部によって前記軸線方向から固定される、請求項３記載の超電導マグネット装置。
【請求項５】
前記固定部は、
前記突出部に接合される接続部材と、
前記接続部材を前記位置決め部に固定するボルトと、
を有する、請求項３または４記載の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、超電導マグネット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超電導マグネット装置として、たとえば特許文献１に記載された装置が知られている。この装置は、円筒状の真空容器を有している。この真空容器内には、環状空間を形成する熱シールドが配置されている。環状空間内には、２個の超電導コイルが真空容器の内筒部と同心状に配置されている。２個の超電導コイルは、径方向において重なるように配置されている。各超電導コイルは、巻枠に超電導線を巻回した後にエポキシ樹脂を含浸させて硬化させ、巻枠を取り除くことにより円筒形状に成形されている。
【０００３】
各超電導コイルの外周側には、熱伝導性の良い金属材で形成された吸熱部材が接着されている。吸熱部材は、超電導コイルの外周面に接着される筒状部と、筒状部の一端から径方向内側に突出して超電導コイルの端面に接着される環状部とを有している。超電導コイルおよび吸熱部材は一体化されて、支持部材によって熱シールド内で吊り下げられている。そして、ＧＭ（ギフォード・マクマホン）冷凍機の冷却ステージが、可撓性の熱伝導部材を介して吸熱部材の環状部に熱的に接続されている。ＧＭ冷凍機によって、熱伝導部材が４Ｋ以下の温度に冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１４２２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来、複数の超電導コイルを備えた超電導マグネット装置において、運転時に複雑な力がかかる超電導コイルの配置は、装置の安定性に影響を与える虞があった。
【０００６】
本発明は、複数の超電導コイルを備えた超電導マグネット装置において、安定した運転をしつつ十分な冷却効率を得ることが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】
【０００７】
本発明の超電導マグネット装置は、軸線を中心にして同心状に配置された複数の超電導コイルと、軸線方向における超電導コイルの一方側に配置され、冷却手段によって冷却される熱伝導性の板状部と、板状部と超電導コイルとの間に設けられて、軸線方向において超電導コイルのそれぞれを位置決めする熱伝導性の位置決め部と、超電導コイルの少なくとも１つにおける外周部と位置決め部とを熱的に接続する伝熱部材と、を備える。
【０００８】
この超電導マグネット装置によれば、板状部と超電導コイルとの間には、熱伝導性の位置決め部が設けられる。位置決め部が設けられることにより、超電導コイルのそれぞれが軸線方向において位置決めされる。よって、軸線方向における超電導コイルの動きが規制され、安定した運転が可能となる。しかも、この位置決め部は伝熱性を有しており、伝熱部材によって超電導コイルの少なくとも１つに熱的に接続される。よって、伝熱性を有する板状部と位置決め部と伝熱部材とを冷却経路として、冷却手段によって超電導コイルが冷却される。したがって、十分な冷却効率を得ることができる。
【０００９】
また、伝熱部材は、超電導コイルから軸線方向に突出する突出部を有し、突出部は、位置決め部に当接している。この構成によれば、位置決め部に対して伝熱部材が当接する範囲を大きくすることができ、冷却効率の向上を図ることができる。
【００１０】
また、位置決め部はブロック状をなしており、上記超電導マグネット装置は、突出部に対向するように位置決め部に形成された切り欠き部と、切り欠き部に配置されて、位置決め部に対して突出部を固定する固定部と、を備える。この構成によれば、位置決め部に切り欠き部が形成され、この切り欠き部に配置される固定部によって、突出部が固定される。よって、板状部と超電導コイルとの間の空間が限られている場合であっても、支障なく突出部を固定することができる。
【００１１】
また、突出部は、固定部によって軸線方向から固定される。軸線方向に垂直な方向には位置決め部が延在しているため、固定部による固定を行い難い。上記の構成によれば、軸線方向から固定部による固定を行うため、突出部を容易に固定することができる。
【００１２】
また、固定部は、突出部に接合される接続部材と、接続部材を位置決め部に固定するボルトと、を有する。この構成によれば、突出部は、接続部材を介してボルトによって固定される。よって、伝熱部材すなわち突出部が薄い板状である場合でも、接続部材に強度を持たせることができ、突出部を確実に固定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の超電導コイルを備えた超電導マグネット装置において、安定した運転をしつつ十分な冷却効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る超電導マグネット装置の一実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の超電導コイル付近を拡大して示す断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ―ＩＩＩ線断面図である。
【図４】内周側の超電導コイルにおける伝熱部材の取り付け構造を示す模式的断面図である。
【図５】スペーサに対する冷却板の固定構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示されるように、超電導マグネット装置１は、高磁場を発生させるための装置である。超電導マグネット装置１は、円環状の真空容器２と、真空容器２内に配置された円環状の熱シールド３と、熱シールド３内に配置された超電導マグネット１０とを備えている。真空容器２は、クライオスタットとも呼ばれる。熱シールド３の中心部には、たとえばアルミ製の筒体４が設けられている。筒体４内は、室温領域となっている。
【００１７】
超電導マグネット装置１は、たとえば、ＭＣＺ（磁場印加チョクラルスキー）法によるシリコン単結晶引き上げ装置に適用される。また、超電導マグネット装置１は、荷電粒子を加速して荷電粒子ビームを出力するサイクロトロンに適用されてもよい。超電導マグネット装置１は、高磁場が求められる装置であれば、どのような装置にでも適用可能である。
【００１８】
超電導マグネット１０は、軸線Ｘを中心にして同心状に配置された４個の円環状の超電導コイル１１，１２，１３，１４を備えている。超電導コイル１１，１２，１３，１４は、径方向に重なるように配置された多層のコイル体である。超電導マグネット１０は、ＧＭ冷凍機（冷却手段）６により冷却されて超電導状態とされた超電導コイル１１，１２，１３，１４に電流を流すことにより、強力な磁場を発生させる。
【００１９】
以下、超電導マグネット１０の構成についてより詳しく説明する。超電導コイル１１は、たとえばステンレス製の巻枠１５に巻線が巻回されて、この巻線がエポキシ樹脂等の接着剤により固化されることにより形成される。巻枠１５および超電導コイル１１を有して、最も内側（すなわち軸線Ｘ側）の第１コイル部Ａが構成されている。第１コイル部Ａの径方向外方には、第１コイル部Ａと同様にして構成された第２コイル部Ｂと、第３コイル部Ｃと、第４コイル部Ｄとがこの順に配置されている。第２コイル部Ｂは、超電導コイル１２およびステンレス製の巻枠１６を有している。第３コイル部Ｃは、超電導コイル１３およびステンレス製の巻枠１７を有している。第４コイル部Ｄは、超電導コイル１４およびステンレス製の巻枠１８を有している。
【００２０】
内周側のコイル部Ａ，Ｂと、外周側のコイル部Ｃ，Ｄとにおいて、巻線の材質は同じであってもよいし、巻線の材質を異ならせてもよい。たとえば、超電導コイル１１，１２はニオブ酸スズからなる巻線を用い、超電導コイル１３，１４はニオブチタンからなる巻線を用いてもよい。
【００２１】
第１コイル部Ａの超電導コイル１１と、第２コイル部Ｂの超電導コイル１２と、第３コイル部Ｃの超電導コイル１３と、第４コイル部Ｄの超電導コイル１４とでは、軸線Ｘ方向の長さ、すなわち高さが異なっている。超電導コイル１１〜１４の高さは、径方向外方に向かうにつれて大きくなっている。言い換えれば、超電導コイル１１の高さは、超電導コイル１２の高さよりも小さい。超電導コイル１２の高さは、超電導コイル１３の高さよりも小さい。超電導コイル１３の高さは、超電導コイル１４の高さよりも小さい。超電導コイル１１と超電導コイル１２との高さの差、超電導コイル１２と超電導コイル１３との高さの差、超電導コイル１３と超電導コイル１４との高さの差は、同程度であってもよいし、異なっていてもよい。
【００２２】
さらに、超電導コイル１１と、超電導コイル１２と、超電導コイル１３と、超電導コイル１４とでは、軸線Ｘ方向すなわち高さ方向における中心の位置が一致している。超電導コイル１１，１２，１３，１４の高さ方向における中心位置は、軸線Ｘに直交する仮想平面Ｙに一致している。
【００２３】
上記の構成により、第１コイル部Ａ、第２コイル部Ｂ、第３コイル部Ｃ、および第４コイル部Ｄの軸線Ｘ方向における一端（図１における上端）と他端（図１における下端）とは、径方向外方に向かうにつれて軸線Ｘ方向に突出する階段状をなしている。
【００２４】
超電導マグネット１０は、軸線Ｘ方向における超電導コイル１１，１２，１３，１４の一方側（図１における上方側）に配置された熱伝導性のフランジ（板状部）２０を有している。フランジ２０は、円盤状をなしており、たとえば銅製である。フランジ２０は、最外周側の超電導コイル１４よりも大きい径を有しており、超電導コイル１１，１２，１３，１４から径方向外方に延出している。フランジ２０の延出部分には、周方向における１箇所において、伝熱板７を介してＧＭ冷凍機６の冷却ステージが接続されている。フランジ２０は、ＧＭ冷凍機６によって冷却される。なお、フランジ２０には、複数の冷却手段が接続されてもよい。
【００２５】
図１および図２に示されるように、フランジ２０と超電導コイル１１，１２，１３との間には、円環状のスペーサ（位置決め部）２１，２２，２３が配置されている。スペーサ２１は、第１コイル部Ａとフランジ２０との間に配置されている。スペーサ２２は、第２コイル部Ｂとフランジ２０との間に配置されている。スペーサ２３は、第３コイル部Ｃとフランジ２０との間に配置されている。スペーサ２１，２２，２３のそれぞれは、ブロック状をなしており、たとえば銅製である。熱伝導性のスペーサ２１，２２，２３は、フランジ２０に対してそれぞれボルト等により固定される。また、スペーサ２１，２２，２３は、第１コイル部Ａの巻枠１５のフランジ部１５ｂ、第２コイル部Ｂの巻枠１６のフランジ部１６ｂ、第３コイル部Ｃの巻枠１７のフランジ部１７ｂに対してそれぞれボルト等により固定される。スペーサ２１，２２，２３は、フランジ２０と、フランジ部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂのそれぞれとに当接している。
【００２６】
フランジ２０と超電導コイル１４との間に配置された巻枠１８のフランジ部１８ｂは、フランジ２０に当接しており、フランジ２０に対してボルト等により固定されている。超電導コイル１４に関しては、フランジ２０が位置決め部を兼ねている。なお、フランジ２０と超電導コイル１４との間に、円環状かつ銅製のスペーサが配置されてもよい。
【００２７】
スペーサ２１，２２，２３は、フランジ２０と、フランジ部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂのそれぞれとの間に隙間なく介在されている。言い換えれば、スペーサ２１，２２，２３は、フランジ２０と、超電導コイル１１，１２，１３のそれぞれとの間に充填されている。スペーサ２１，２２，２３の下端は、第１コイル部Ａ、第２コイル部Ｂ、第３コイル部Ｃ、および第４コイル部Ｄの軸線Ｘ方向における一端の階段状の形状に対応して、階段状をなしている。
【００２８】
第１コイル部Ａ、第２コイル部Ｂ、第３コイル部Ｃ、および第４コイル部Ｄの軸線Ｘ方向における他端には、円環状のスペーサ２６が設けられている。スペーサ２６は、第１コイル部Ａ、第２コイル部Ｂ、第３コイル部Ｃ、および第４コイル部Ｄの他端の形状に対応する階段状の外形を有している。スペーサ２６は、ブロック状をなしており、たとえば銅製である。熱伝導性のスペーサ２６は、第１コイル部Ａの巻枠１５のフランジ部１５ｃ、第２コイル部Ｂの巻枠１６のフランジ部１６ｃ、第３コイル部Ｃの巻枠１７のフランジ部１７ｃ、第４コイル部Ｄのフランジ部１８ｃに対してそれぞれボルト等により固定される。スペーサ２６は、フランジ部１５ｃ，１６ｃ，１７ｃ，１８ｃのそれぞれに当接している。
【００２９】
上記の構成により一体化された超電導マグネット１０は、周方向の複数箇所において、支持部材８によって支持されている。言い換えれば、超電導マグネット１０は、複数の支持部材８によって、真空容器２に対して吊り下げられている。超電導マグネット１０の下部の側方には、周方向の複数箇所に規制部材９が配置されている。規制部材９は、径方向における超電導マグネット１０の動きを規制する。
【００３０】
超電導マグネット１０では、スペーサ２１，２２，２３は、軸線Ｘ方向において超電導コイル１１，１２，１３のそれぞれを位置決めしている。これにより、超電導コイル１１，１２，１３，１４の高さ方向における中心位置は、仮想平面Ｙに一致している。さらに、フランジ２０およびスペーサ２１，２２，２３と、スペーサ２６とによって、第１コイル部Ａ、第２コイル部Ｂ、第３コイル部Ｃ、および第４コイル部Ｄが軸線Ｘ方向の両側から挟み込まれることにより、超電導コイル１１，１２，１３，１４が軸線Ｘ方向においてより確実に位置決めされている。言い換えれば、スペーサ２１，２２，２３およびスペーサ２６は、超電導コイル１１，１２，１３，１４を軸線Ｘ方向から支持している。
【００３１】
図２〜図５を参照して、超電導マグネット１０における冷却構造について詳細に説明する。図２および図３に示されるように、超電導コイル１１，１２，１３の外周部には、円筒状の冷却板（伝熱部材）３１，３２，３３が固定されている。冷却板３１，３２，３３は、熱伝導性を有する伝熱板であり、たとえば銅製である。冷却板３１，３２，３３の厚さは、たとえば０．２ｍｍ程度である。冷却板３１と巻枠１６の円筒部１６ａとの間には、隙間が形成されていてもよく、冷却板３１と巻枠１６の円筒部１６ａとが、絶縁材を介して密着していてもよい。冷却板３２と巻枠１７の円筒部１７ａとの間には、隙間が形成されていてもよく、冷却板３２と巻枠１７の円筒部１７ａとが、絶縁材を介して密着していてもよい。冷却板３３と巻枠１８の円筒部１８ａとの間には、隙間が形成されていてもよく、冷却板３３と巻枠１８の円筒部１８ａとが、絶縁材を介して密着していてもよい。
【００３２】
冷却板３１，３２，３３は、超電導コイル１１，１２，１３とスペーサ２１，２２，２３との間に設けられて、超電導マグネット１０における冷却効率を高める機能を有している。冷却板３１，３２，３３により、いわゆるクエンチの発生が抑制され、安定した運転が可能になっている。
【００３３】
冷却板３１，３２，３３のそれぞれは、超電導コイル１１，１２，１３から軸線Ｘ方向に突出している。より詳しくは、冷却板３１，３２，３３のそれぞれは、第１コイル部Ａ、第２コイル部Ｂ、および第３コイル部Ｃから軸線Ｘ方向に突出している。すなわち、冷却板３１，３２，３３のそれぞれは、その一端部（図２における上端部）において、超電導コイル１１，１２，１３から軸線Ｘ方向に突出する突出部３１ａ，３２ａ，３３ａを有している。突出部３１ａ，３２ａ，３３ａは、周方向に延在しており、スペーサ２１，２２，２３の外周面にそれぞれ面状に当接している。冷却板３１，３２，３３は、超電導コイル１１，１２，１３の外周部の全面にわたって設けられており、超電導コイル１１，１２，１３の下端の位置まで延在している。これにより、冷却板３１，３２，３３は、超電導コイル１１，１２，１３のそれぞれの外周部とスペーサ２１，２２，２３とを熱的に接続している。
【００３４】
図４を参照して、第１コイル部Ａおよび第２コイル部Ｂにおける冷却板３１，３２の取り付け構造について説明する。図４は、超電導コイル１１，１２における冷却板３１，３２の取り付け構造を示す模式的断面図である。巻枠１５，１６と超電導コイル１１，１２との間には、絶縁材３６が設けられている。超電導コイル１１，１２と冷却板３１，３２との間には、絶縁材３７が設けられている。冷却板３１，３２の上端部である突出部３１ａ，３２ａは、円環状かつステンレス製の補強板３８と周方向の複数箇所に設けられたボルト３９とによって、スペーサ２１，２２に固定されている。
【００３５】
図３および図５を参照して、第３コイル部Ｃにおける冷却板３３の取り付け構造について説明する。図３は、図１のＩＩＩ―ＩＩＩ線断面図であり、図５は、スペーサ２３に対する冷却板３３の固定構造を示す断面図である。図３および図５に示されるように、スペーサ２３には、周方向の複数箇所において、突出部３３ａに対向するように切り欠き部２３ａが形成されている。切り欠き部２３ａは、スペーサ２３の外周部の上部に形成されている。切り欠き部２３ａは、径方向外方および上方に向けて開放されている。切り欠き部２３ａが形成されることにより、スペーサ２３は、軸線Ｘに直交する水平面２３ｂ（軸線Ｘ方向に交差する面）を有している。なお、切り欠き部２３ａは、周方向に離間して複数形成される場合（図３参照）に限られず、周方向に連続して形成されてもよい。
【００３６】
冷却板３３の上端部である突出部３３ａは、固定部４０によってスペーサ２３に固定されている。図３に示されるように、固定部４０は、周方向における略半周部分に複数設けられており、各固定部４０は、切り欠き部２３ａ内に配置されている。固定部４０は、突出部３３ａの内側面に接合される板状の接続部材４２と、接続部材４２をスペーサ２３に固定するボルト４１とから構成されている。接続部材４２は、スペーサ２３と同様、熱伝導性を有しており、たとえば銅製である。ボルト４１は、軸線Ｘ方向に沿ってスペーサ２３に螺入される。
【００３７】
さらに、冷却板３３の突出部３３ａの内側面と接続部材４２の外周部とは、半田施工により接合されていてもよい。すなわち、突出部３３ａと接続部材４２との間には、半田接合部Ｅが形成されていてもよい。このようにして、突出部３３ａは、固定部４０によって軸線Ｘ方向から固定されている。なお、図示は省略されているが、第３コイル部Ｃにおいても、巻枠１７と超電導コイル１３との間には、絶縁材が設けられる。超電導コイル１３と冷却板３３との間にも、絶縁材が設けられる。
【００３８】
さらに、図１および図２に示されるように、超電導コイル１４の外周部とフランジ２０とを熱的に接続する冷却板４６が設けられている。冷却板４６の下端部は、スペーサ２６に当接しており、冷却板４６の上端部は、フランジ２０に当接している。冷却板４６は、ブラケット４７を介して第４コイル部Ｄに取り付けられている。
【００３９】
超電導マグネット装置１によれば、フランジ２０と超電導コイル１１，１２，１３との間には、熱伝導性のスペーサ２１，２２，２３が設けられる。スペーサ２１，２２，２３が設けられることにより、超電導コイル１１，１２，１３のそれぞれが軸線Ｘ方向において位置決めされる。よって、軸線Ｘ方向における超電導コイル１１，１２，１３の動き（たとえば、振れやブレ等）が規制され、安定した運転が可能となる。しかも、スペーサ２１，２２，２３は伝熱性を有しており、冷却板３１，３２，３３によって超電導コイル１１，１２，１３に熱的に接続される。よって、伝熱性を有するフランジ２０とスペーサ２１，２２，２３と冷却板３１，３２，３３とを冷却経路として、ＧＭ冷凍機６によって超電導コイル１１，１２，１３が冷却される。したがって、十分な冷却効率を得ることができる。このように、超伝導コイル１１，１２，１３を位置決めする機能と、超伝導コイル１１，１２，１３への冷却経路を形成する機能とを備えたスペーサ２１，２２，２３により、高い冷却効率および高い運転安定性の両方が実現される。
【００４０】
また、冷却板３１，３２，３３の突出部３１ａ，３２ａ，３３ａがスペーサ２１，２２，２３に当接しているため、スペーサ２１，２２，２３に対して冷却板３１，３２，３３が当接する範囲を大きくすることができ、冷却効率の向上を図ることができる。
【００４１】
また、スペーサ２３に切り欠き部２３ａが形成され、この切り欠き部２３ａに配置される固定部４０によって、突出部３３ａが固定される。よって、フランジ２０と超電導コイル超電導コイル１３との間の空間が限られている場合であっても、支障なく突出部３３ａを固定することができる。
【００４２】
特に、第３コイル部Ｃと第４コイル部Ｄとの間に段差があり、第３コイル部Ｃの外周部の上部には第４コイル部Ｄの巻枠１８しか存在しない場合には、スペーサ２３に切り欠き部２３ａを形成することは効果的である。すなわち、巻枠１８を削ってしまうと、電磁力により局所的に応力が高くなり、コイルが破損するおそれがある。スペーサ２３を削ることにより、巻枠１８を削らずに済み、第４コイル部Ｄの破損リスクが回避される。
【００４３】
また、軸線Ｘ方向に垂直な方向にはスペーサ２２や巻枠１８が延在しているため、固定部による固定を行い難いが、軸線Ｘ方向から固定部４０による固定を行うため、突出部３３ａを容易に固定することができる。
【００４４】
突出部３３ａは、接続部材４２を介してボルト４１によって固定される。よって、冷却板３３すなわち突出部３３ａが薄い板状である場合でも、接続部材４２に強度を持たせることができ、突出部３３ａを確実に固定することができる。
【００４５】
また、突出部３３ａと接続部材４２との間には、半田施工により半田接合部Ｅが形成されているため、半田接合部Ｅが伝熱に寄与し、冷却効率が向上している。
【００４６】
さらに、超電導コイル１４の外周部とフランジ２０とを熱的に接続する冷却板４６が設けられているため、冷却効率がさらに向上している。しかも、冷却板４６の下端部が下方のスペーサ２６に当接することにより、各超電導コイル１１，１２，１３，１４からスペーサ２６を介しての冷却経路が形成されている。
【００４７】
また、第１コイル部Ａ、第２コイル部Ｂ、第３コイル部Ｃ、および第４コイル部Ｄの軸線Ｘ方向の両側には、フランジ２０およびスペーサ２１，２２，２３と、スペーサ２６とが配置されているため、超電導コイル１１，１２，１３，１４がより確実に位置決めされている。この構成により、ぶれ止め効果が高められている。
【００４８】
本実施形態の効果を確認するため、第３コイル部Ｃに関して熱解析を行った。スペーサ２３に切り欠き部２３ａを形成して、切り欠き部２３ａに配置された固定部４０により冷却板３３が固定された実施例と、冷却板３３が超電導コイル１３の上端の位置で終端している比較例について、比較検討を行った。その結果、実施例では、超電導コイル１３の外周温度は４．９２Ｋであったのに対し、比較例では、超電導コイル１３の外周温度は５．１７Ｋであった。このように、熱解析において、本実施形態の構成は０．２５Ｋの冷却効果を奏することが確認された。なお、実施例および比較例における温度の計測位置は、超電導コイル１３の外周部の軸線Ｘ方向における中央部である。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。たとえば、コイル部Ａ〜Ｄすなわち超電導コイル１１〜１４は同じ高さであってもよい。
【００５０】
第１コイル部Ａ、第２コイル部Ｂにおいても、第３コイル部Ｃと同様にスペーサ２１，２２に切り欠きを形成して、固定部による固定を行ってもよい。軸線Ｘ方向に沿ってボルト４１が固定される場合に限られず、径方向に沿ってボルトが固定されてもよい。すなわち、突出部が、固定部によって径方向外方から径方向内方に向けて固定されてもよい。
【００５１】
伝熱部材に接続部材接合する場合に限られず、突出部を折り曲げる等して、切り欠き部内に突出部を配置させてもよい。この場合、接続部材を省略し、突出部を直接スペーサに固定することができる。
【００５２】
冷却板３１，３２，３３の下端をスペーサ２６に当接させてもよい。スペーサ２６を、超電導コイル１１，１２，１３，１４のそれぞれに対応させて別体としてもよい。この場合、スペーサ２６は、スペーサ２１，２２，２３と同様に径方向に多重に配置された円環状のブロック体とすることができる。スペーサ２６を省略してもよい。
【００５３】
超電導コイルは、巻枠を有する場合に限られず、空芯コイルであってもよい。この場合、巻枠の円筒部のみが取り除かれた態様であってもよいし、円筒部およびフランジ部が取り除かれた態様であってもよい。
【００５４】
ＧＭ冷凍機（冷却手段）は、軸線Ｘ方向における超電導コイル１１，１２，１３，１４の一方側のみならず、他方側のみに設けられてもよく、両側に設けられてもよい。この場合、超電導コイル１１，１２，１３，１４の他方側（図１における下方側）に熱伝導性のフランジが設けられる。
【符号の説明】
【００５５】
１…超電導マグネット装置、６…ＧＭ冷凍機（冷却手段）、１１，１２，１３，１４…超電導コイル、２０…フランジ（板状部）、２１，２２，２３，２４…スペーサ（位置決め部）、２３ａ…切り欠き部、３１，３２，３３…冷却板（伝熱部材）、３１ａ，３２ａ，３３ａ…突出部、４０…固定部、４１…ボルト、４２…接続部材、Ｘ…軸線。
【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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