(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トカマク核融合炉のトロイダル又はポロイダル磁場のコイルにおいて電流を搬送するアセンブリ（１０）であって、
ＨＴＳテープ（１２）を保持するべく構成されたチャネルを含む予め形成されたハウジング（１１）と、
前記チャネルの中に別個に固定された複数の層のＨＴＳテープと
を含み、
前記チャネルは、少なくとも一つの予め形成された湾曲セクションを含み、
前記予め形成された湾曲セクションは、当該セクションにおいて、前記複数の層のＨＴＳテープの合計厚さを前記ＨＴＳテープの最大許容歪みの２倍で除したもの未満の曲率半径を有するアセンブリ。
【請求項２】
前記予め形成された湾曲セクションは、前記チャネルの中に固定された前記複数の層のＨＴＳテープが前記ＨＴＳテープの平面に平行な一の又は複数の軸まわりにのみ曲がるように湾曲する請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記チャネルがねじれを含むことにより、ＨＴＳテープが、前記チャネルの中に配置されるときに、２つの平面において前記ＨＴＳテープの平面に平行な複数の軸まわりに湾曲可能となる請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記予め形成されたハウジングは実質的に剛性である請求項１から３のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記予め形成されたハウジングの断面がその長さの少なくとも一のセクションにわたって変化する請求項１から４のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項６】
ＨＴＳテープの層の数が前記アセンブリの長さに沿って変化する請求項１から５のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記ＨＴＳテープの電流搬送能力が前記アセンブリの長さに沿って変化する請求項１から６のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項８】
接合領域を含み、
前記接合領域における前記ＨＴＳテープは、前記アセンブリの外側表面に位置決めされ、前記ＨＴＳテープが、対応するアセンブリのＨＴＳテープと、当該２つのアセンブリの前記接合領域の前記外側表面が一緒にされるときに接触するようになる請求項１から７のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記ハウジングは、冷却材が前記アセンブリを通って流れることができるように構成された一以上の冷却材チャネルを含む請求項１から８のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記ハウジングは、熱的かつ電気的に伝導性の材料から形成される請求項１から９のいずれかに記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記熱的かつ電気的に伝導性の材料は銅を含む請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
トカマク核融合炉のトロイダル又はポロイダル磁場コイルのセグメントであって、
前記セグメントは、請求項１から１１のいずれかに記載のアセンブリを含むセグメント。
【請求項１３】
トカマク核融合炉のトロイダル又はポロイダル磁場を生成する磁場コイルであって、
請求項１２に記載のセグメントを複数含む磁場コイル。
【請求項１４】
トロイダル核融合炉においてトロイダル磁場を生成するトロイダル磁場コイルであって、
前記コイルは中心柱及び複数の戻り縁部を含み、
前記トロイダル磁場コイルの前記中心柱は請求項１２に記載のセグメントを少なくとも一つ含み、
各戻り縁部は、請求項１２に記載のセグメントをさらに少なくとも一つ含むトロイダル磁場コイル。
【請求項１５】
前記中心柱は前記戻り縁部から取り外し可能である請求項１４に記載のトロイダル磁場コイル。
【請求項１６】
前記中心柱は交換可能である請求項１５に記載のトロイダル磁場コイル。
【請求項１７】
前記中心柱の中心を貫通するセグメントが、前記中心柱の前記中心から離れたところを貫通するセグメントよりも少ない層の超伝導テープを含む請求項１４から１６のいずれか一項に記載のトロイダル磁場コイル。
【請求項１８】
前記戻り縁部は、前記戻り縁部の、使用中の低磁場領域に存在する領域が、高磁場領域に存在する領域よりも少ない層の超伝導テープを有するように構成される請求項１４から１７のいずれかに記載のトロイダル磁場コイル。
【請求項１９】
各戻り縁部は、前記戻り縁部におけるテープ間の距離が、前記戻り縁部の前記中心柱から離れたところに存在する領域においては大きく、前記戻り縁部の前記中心柱に近いところに存在する領域においては小さくなるように構成される請求項１４から１８のいずれかに記載のトロイダル磁場コイル。
【請求項２０】
各戻り縁部が自己磁場を低減するべく分割される請求項１４から１９のいずれかに記載のトロイダル磁場コイル。
【請求項２１】
請求項１４から２０のいずれか一項に記載のトロイダル磁場コイル、及び／又は請求項１３に記載の磁場コイルを含むポロイダル磁場コイルを含む核融合炉。
【請求項２２】
磁石のコイルにおいて電流を搬送するアセンブリを製造する方法であって、
前記アセンブリの必要な形状を有するハウジングを形成することであって、前記ハウジングは、ＨＴＳテープを保持するべく構成された少なくとも一つのチャネルを含み、前記チャネルは、少なくとも一つの予め形成された湾曲セクションを有することと、
複数の層のＨＴＳテープを別個に前記チャネルの中に配置することと、
前記ＨＴＳテープを前記チャネルの中に固定することと
を含み、
前記予め形成された湾曲セクションは、少なくとも一つのセクションにおいて、当該セクションにおける前記複数の層のＨＴＳテープの合計厚さを前記ＨＴＳテープの最大許容歪みの２倍で除したもの未満となる曲率半径を有する方法。
【請求項２３】
前記ＨＴＳテープを前記チャネルの中に固定することは、低温はんだを使用して前記ＨＴＳテープを前記ハウジングにはんだ付けすることを含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
トカマク核融合炉のトロイダル又はポロイダル磁場コイルを製造する方法であって、
請求項１２に記載のセグメントを複数組み付けることを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超伝導磁石の製造に関する。詳しくは、本発明はＨＴＳ磁石の形成に関する。
【背景技術】
【０００２】
超伝導磁石は、超伝導材料のコイルから形成される電磁石である。磁石コイルは抵抗がゼロなので、超伝導磁石は、ゼロ損失で高電流を搬送することができ（ただし、非超伝導コンポーネントによるある程度の損失は存在する）、従来型の電磁石よりもかなり高い磁場を達成することができる。
【０００３】
超伝導性は、一定の材料においてのみ、かつ、低温においてのみ生じる。超伝導材料が超伝導体として振る舞うのは、超伝導体の臨界温度（材料がゼロ磁場において超伝導体となる最高温度）と、超伝導体の臨界磁場（材料が０Ｋにおいて超伝導体となる最高磁場）とにより画定される領域においてである。超伝導体の温度、及び磁場は、超伝導体が抵抗性とならずに超伝導体により搬送可能な電流の限界を提示する。
【０００４】
概して、超伝導材料には２つのタイプが存在する。低温超伝導体（ＬＴＳ）は３０〜４０Ｋ未満の臨界温度を有し、高温超伝導体（ＨＴＳ）は３０〜４０Ｋを上回る臨界温度を有する。多くの現行ＨＴＳ材料は、７７Ｋを上回る臨界温度を有するので、冷却用の液体窒素の使用が許容される。
【０００５】
ＨＴＳを使用して超伝導磁石を作るべく、ＨＴＳは典型的にテープ状に形成される。図１は、典型的なＨＴＳテープ２００のコンポーネントを模式的に例示する。かかるテープ２００は一般には近似的に１００ミクロン厚であり、近似的に５０ミクロン厚の電解研磨されたハステロイ基板２０１を含む。ハステロイ基板２０１の上には、ＩＢＡＤ又はマグネトロンスパッタリングによって、それぞれが近似的に０．２ミクロン厚である一連のバッファスタック層２０２が堆積される。（ＭＯＣＶＤ又は他の技術により堆積された）エピタキシャル（ＲＥ）ＢＣＯ−ＨＴＳ層２０３が当該バッファ層を覆い、かつ、典型的には１〜５ミクロン厚である。ＨＴＳ層上にはスパッタリングによって２ミクロンの銀層２０４が堆積され、当該テープの両面に２０ミクロンの銅スタビライザ層２０５が電気めっきされる。テープはケーブルに形成され、そのケーブルは巻かれて、磁石の巻線を形成する。可能なケーブル構造には、銅芯のまわりにテープを巻くこと、又は一つのテープの底面が、次のテープの頂面の上に直接乗るようにテープを複数の層にスタックさせることが含まれる。
【０００６】
このようにして磁石を製造することには、いくつかの不利点がある。第一に、完全な巻線を形成するべく、ケーブルは非常に長くする必要があり、これが、ＨＴＳテープを作るときの製造課題となるとともに、損傷したテープの交換コストが高くなることを意味する。第二に、このように磁石を巻くことは通常、完成した磁石が大きすぎて容易に動かすことができなくなるので、大きな超伝導磁石をその場で建設することが必要となる。第三に、ケーブルを使用することが、ＨＴＳテープの可能な構成を制約する。例えば、スタックされたテープから形成されたケーブルは、テープの任意の歪みが０．２％を超過するとテープの超伝導が妨げられることとなるので、最小屈曲半径を有する。例えば、高さ１６．５ｍｍのテープのスタックは、４１２５ｍｍの最小屈曲半径を有する。そのようなケーブルを使用するトロイダル磁場コイルは、最小でも直径１６ｍとなる。第四に、ケーブルにおけるテープの数は事実上、ケーブルがさらされる最高磁場によって決定される。中心柱において超高磁場を受けるが戻り縁部では低磁場となるトロイダル磁場コイルのケーブルは、当該低磁場ではかなり少なくて済むにもかかわらず、依然として、高磁場で機能するべくその長さ全体にわたる十分なテープを有する必要がある。
【０００７】
現行のケーブル設計はまた、複数のＨＴＳケーブルを接合することが難しい。抵抗性伝導体を用いる接合体を使用することができるが、有意な熱負荷を加えることとなるので、理想的には、一方のケーブルにおけるテープは、他方のケーブルにおけるテープに極めて密接するようにして当該接合の抵抗を低減する必要がある。これは、注文品のケーブル長の端にテープを重ね上げることによりなし得るが、長い長さに製造された均一断面積の可撓性ケーブルの場合は、困難又は不可能でさえある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０７３９７９（Ａ１）号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１２６１１１２（Ａ２）号明細書
【発明の概要】
【０００９】
本発明の一つの側面によれば、磁石のコイルにおいて電流を搬送するアセンブリが与えられる。アセンブリは、ＨＴＳテープを保持するべく構成されたチャネルを含む予め形成されたハウジングを含む。ＨＴＳテープの複数の層が、チャネル内に固定される。チャネルは、少なくとも一つの予め形成された湾曲セクションを含む。予め形成されたハウジングは、銅のような熱的かつ電気的に伝導性の材料から形成され得る。
【００１０】
予め形成された湾曲セクションは、当該セクションにおいて、ＨＴＳテープ層の合計厚さをＨＴＳテープの最大許容歪みの２倍で除したもの未満となる曲率半径を有し得る。
【００１１】
アセンブリは、接合領域を含み得る。接合領域におけるＨＴＳテープは、アセンブリの外側表面に位置決めされるので、当該接合領域の外側表面が一緒になるときに対応アセンブリのＨＴＳテープと接触するようになる。かかる接合領域により、コイルは、多くのそのようなアセンブリから形成され得るので、コイルの個々のセクションを必要に応じて挿入及び除去することができる。
【００１２】
ハウジングは、冷却材がアセンブリを通るように流れることができる一以上の冷却材チャネルを含み得る。
【００１３】
本発明はまた、上述したアセンブリを含む超伝導磁石の磁場コイルのセクションと、複数のそのようなセクションを含む磁場コイルとを与える。
【００１４】
一つの実施形態によれば、トロイダル核融合炉においてトロイダル磁場を生成するトロイダル磁場コイルが与えられる。コイルは、一の中心柱と複数の戻り縁部とを含み、それぞれが、上述した少なくとも一つのセクションを含む。中心柱は、戻り縁部から取り外し可能、かつ、交換可能とし得る。中心柱の中心を通過するセクションは、当該中心よりも遠くにおいて当該中心柱を通過するセクションよりも、包含する超伝導テープの層が少ない。
【００１５】
戻り縁部は、中心柱から最も遠くなる戻り縁部の領域が、使用中において、当該中心柱に近い領域よりも少ない層の超伝導テープを有するように構成することができる。各戻り縁部は、当該戻り縁部におけるテープ間距離が、中心柱から遠くにある戻り縁部の領域においては大きくなる一方、中心柱に近い戻り縁部の領域においては小さくなるように構成することができる。各戻り縁部は、自己磁場を低減するように分割することができる。
【００１６】
一実施形態によれば、上述したトロイダル磁場コイル、及び／又は上述した一以上のセクションを組み入れたポロイダル磁場コイル、を含む核融合炉が与えられる。
【００１７】
本発明の他側面によれば、磁石のコイルにおいて電流を搬送するアセンブリを製造する方法が与えられる。方法は、アセンブリの必要な形状を有するハウジングを形成することを含む。ハウジングは、ＨＴＳテープを保持するべく構成された少なくとも一つのチャネルを含む。ＨＴＳテープの複数の層は、個々にチャネルの中へと配置されて当該チャネル内に固定される。チャネルは、少なくとも一つの予め形成された湾曲セクションを有する。予め形成された湾曲セクションは、少なくとも一つのセクションにおいて、当該セクションにおいてはＨＴＳテープ層の合計厚さをＨＴＳテープの最大許容歪みの２倍で除したもの未満となる曲率半径を有し得る。ＨＴＳテープをチャネル内に固定することは、低温はんだを用いてＨＴＳテープをハウジングの銅にはんだ付けすることを含み得る。
【００１８】
本発明のさらなる実施形態が、請求項２以下に規定される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】標準ＨＴＳテープのコンポーネントを模式的に例示する。
【図２】一実施形態に係るトロイダル磁場コイルの中心柱の断面である。
【図３】一実施形態に係るトロイダル磁場コイルの戻り縁部を模式的に例示する。
【図４】図４ａ、４ｂ及び４ｃは、一実施形態に係る接合体を模式的に例示する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
上記課題を克服するべく、ＨＴＳ磁石の代替的な構造が以下に提案される。ケーブルを用いるというよりはむしろ、ＨＴＳテープを保持するべく構成されたチャネルを備えた剛性又は半剛性のハウジングが、所望の形状に予め形成される。ハウジングは一般に剛性とする必要があるが、アセンブリ内のテープの最大許容歪みを超えない限りは作られた後、軸の任意の組み合わせのまわりにわずかに屈曲され、圧縮され、又は伸長されてよいこともわかる。ハウジングは、（従来型のＨＴＳケーブルと同様の）コイルのように曲がる程度に可撓性としてはならないが、その代わり、実質的にその形状を維持する程度に剛性とする必要がある。ハウジングは、高い熱及び電気伝導性を有する銅、若しくはステンレス鋼のような高い強度及び剛性の材料、又は双方の組み合わせのような材料から作ることができる。ＨＴＳテープは、この場合、チャネルの中に個々に配置されて所定位置に固定される。構造が主に（例えば、核融合炉として使用される球状トカマクのようなプラズマ容器において使用され得る）トロイダル磁場コイルの点から記載されるには、このジオメトリが当該構造の利点の多くを実証するからであるば、当業者であれば、この構造が任意の超伝導磁石ジオメトリとともに使用できることがわかる。
【００２１】
従来型ケーブルにおけるテープのスタック（すなわち、直線状に形成され、その後屈曲されるもの）に対し、最小屈曲半径ｒは、当該スタックの厚さｔを最大許容歪みｅの２倍で除したもの、すなわちｒ＝ｔ／（２ｅ）によって与えられる。ここで、最大許容歪みは％で与えられる。例えば、最大許容歪みが０．２％の深さ１０ｍｍのスタックに対しては、２５００ｍｍ未満の半径の任意の湾曲を導入するとテープは損傷する。最大許容歪みは、テープの性能が許容値を下回る程度に低下する歪みである。最大許容歪みの値の例は、「不可逆的歪み」（すなわち、歪みが除去されてもテープが回復しない歪み）、又はテープの電流容量が、歪みのない電流容量の９０％まで低下する歪みとなり得る。
【００２２】
予め形成されたチャネルにＨＴＳテープを個々に配置することにより、従来型のスタック状ＨＴＳテープのケーブルよりもかなりきつく屈曲させることができるようになる。最小屈曲半径は、２５ｍｍもの低さとなり得ることを意味するスタックの厚さよりもむしろ、個々のテープの厚さ（近似的に０．１ｍｍ）により決定される。実際のところ、そのようなきつい屈曲が必要となる可能性は低いが、これにより、ローレンツ応力及び熱応力に対する有意な許容性が得られる。球状トカマク核融合炉のトロイダル磁場コイルに対し、それぞれの電流搬送アセンブリは、従来型ＨＴＳケーブルにより可能な数よりも多くのテープを包含し得る。これが意味するのは、中心柱をコンパクトに作ることができるということである。
【００２３】
ＨＴＳテープの屈曲は、ＨＴＳ材料の平面に平行な（通常はａ軸、ｂ軸として知られる）軸まわりの屈曲に限られるのが好ましい。これは、ＨＴＳテープに垂直なｃ軸まわりの屈曲が、半径についての制約がかなりきつくなりがちだからである。ハウジングは、そのような屈曲を防止するべく、テープが長軸まわりにねじられるように構成することができる。代替的に、チャネルは、必要な場合にテープが長軸まわりにねじられるが、そのようなねじれがチャネルには特に導入されることのないように作ることができる。
【００２４】
ＨＴＳテープは、例えば低温はんだ又は樹脂若しくはプラスチック接合を使用して、所定位置に固定することができる。
【００２５】
図２は、いくつかの電流搬送アセンブリを含むトロイダル磁場コイル１の中心柱の断面を示す。各アセンブリ１０は、ＨＴＳテープ１２及び冷却材チャネル１３を保持するべく構成されたチャネルを備えた銅ハウジング１１と、ＨＴＳテープのスタック１２とを含む。各スタックにおけるテープの数は、（当該柱の外側に向かって）高磁場領域において多くのテープが与えられるように中心柱内で変わる。これにより、各テープにより搬送され得る電流が高磁場領域において低減することができる。この例において、アセンブリ１０は、１０個のセクション又はセグメント１４に構成され、各セグメントは６列に２１個のアセンブリを含む。
【００２６】
図２の示されるレイアウトは、従来型のＨＴＳケーブルにより可能となるものを模倣するが、他の構成も可能である。例えば、１０個のセグメント１４はそれぞれが、チャネルに表面がはんだ付けされた適切な数のテープと、冷却を許容する径方向間隙とを備えた湾曲銅板のスタックを含み得る。原理的に、中心柱全体が、表面がチャネルにはんだ付けされたテープを備えた完全同心銅円筒を含み得る。
【００２７】
電流搬送アセンブリは、超伝導磁石の異なる部分の必要に応じてテープ構成を異ならせるように構成することができる。例えば、トロイダル磁場コイルの戻り縁部におけるテープが、当該戻り縁部におけるＨＴＳ上の磁場を低減するべく引き延ばされるようにすることができる（これは、ローレンツ応力のために与えられる良好な支持を許容する空間をもたらすことにもなる）。この低減された磁場が意味するのは、戻り縁部においては中心柱と比較して必要なテープが少ないということである。同様の引き延ばし構成は、ポロイダル磁場コイルに対して使用することもできる。図３は、「直線状に延ばされた」戻り縁部を模式的に例示する。磁場強度も例示される。大きな磁場を受けるエリアには多数のテープが与えられ、低い磁場を受けるエリアには少数のテープが与えられる。電流が伝えられるエリア２０において、磁場は、低減された数のテープが当該電流を搬送する程度に十分低いが、当該電流が当該テープ間に最小の抵抗で再分散されるように所定の重なりが許容される。
【００２８】
テープの数が電流搬送アセンブリの長さに沿って変化するのと同様に、当該アセンブリの断面が、その長さに沿って変化し得る。例えば、一定のセクションにおいて大きな厚の銅が与えられ、又は戻り縁部において自己磁場を低減するべく戻り縁部においてテープが引き延ばされる。
【００２９】
テープの数が変わることに対して代替的又は追加的に、使用されるテープの「品質」をアセンブリの長さに沿って変えることもできる。この文脈において、「高品質」テープは、高磁場において高電流密度をサポートすることができ、それゆえに高価となる。例えば、高い自己磁場のセクションにおいて高品質テープを使用することができ、自己磁場が低いセクションにおいて低い品質のテープを使用することができる。これらの手段のいずれかにより、磁石の安定性のために必要とされる領域において十分な電流搬送能力を存在させることができる一方、他の領域においてコストのかからない構造を使用することができる。
【００３０】
複数の電流搬送アセンブリにおける個々のテープの位置決めの精密な制御により、当該アセンブリ間の接合体を作ることができる。複数のアセンブリを接合するテープを互いに対して精密に位置決めすることができるからである。例えば、図４ａ〜４ｃは、トロイダル磁場コイル３０の中心柱３４と戻り縁部３５との「合掌」接合体を示す。中心柱及び戻り縁部の双方が２つのループ３１及び３２を有するように示される。２つのループ３１及び３２はそれぞれが、接合体３３で出会う２つの電流搬送アセンブリ３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂから形成される。銅ハウジング１１は、接合体エリアが接触できるような形状にされ、ＨＴＳチャネルは、接合体エリアにおいてテープ対テープの接触が許容されるように銅の中に加工される。テープ１２が、各テープの表面が所定距離延びるとともに、接合体において当該表面に平行となるように位置決めされるので、テープ対テープの接触の相対的に大きな領域３６が、ひいては低抵抗が許容される。図４ｃに示される例において、接合体の各側においてテープの数が等しくされるが、これは、各側においてテープ間の十分な接触が存在する限り、必ずしも当てはまるわけではない。
【００３１】
接合体の２つの「掌」が対向方向を向く場合、同様の接合体を形成することができる（例えば、図４ｃにおいて右掌アセンブリが、ＨＴＳテープが同図の頂部に存在するように水平線に対して反転される）。
【００３２】
超伝導磁石に接合体を有することにより、いくつかの利点が得られる。第一に、小さなセクションにおいてアセンブリを作ることができる。これが意味するのは、輸送するのに十分小さないくつかの部分片で大きな磁石を構築できるということである。部分片は、現場から離れて作り、当該磁石の予定された場所へと移動させることができる。小さなセクションを使用することによりさらに、一定のジオメトリの容易な構築が許容される。例えば、球状トカマク炉がポロイダル及びトロイダル双方の磁場コイルを有し、従来型構造がトロイダル磁場コイルの外側にポロイダル磁場コイルを有する。トロイダル磁場コイルの中心柱が挿入され、ポロイダル磁場コイルが完成された後になって初めて戻り縁部が取り付けられ、その後、ポロイダル磁場コイルを、トロイダル磁場コイルの内側に容易に配置することができる。これにより、ポロイダル磁場コイル及びその電源のサイズ及びコストの低減、及びトカマクの外部磁場の低減のみならず、プラズマ閉じ込めのための良好な磁場ももたらされる。
【００３３】
ここで述べた構造に従って、接合体なしの磁場コイル全体として、又は接合されたセクションとして、球状トカマク炉のトロイダル磁場及びポロイダル磁場双方の磁場コイルを作ることができる。
【００３４】
球状トカマク炉を再び考慮すると、かかる炉を設計するときの問題の一つに、中心柱の直径を最小化する必要性がある（これにより炉の効率が増加するからである）。しかしながら、ＨＴＳテープは、中性子による損傷を受けやすく、それゆえ、当該テープが高中性子環境に耐え得ることを保証するための遮蔽体が必要とされる。この遮蔽体により中心柱の厚さが有意に増加するので、中心柱の外側において磁場強度が低減される（電流搬送部分は中心柱の中の深いところに存在するからである）。中心柱は、除去して交換することができれば、（炉の寿命にわたる長持ちに期待するのではなく）有効な使い捨て可能部分として扱い、低減された遮蔽体を与えて数か月又は数年ごとに交換することができる。中心柱が使い捨て可能に扱われる場合、クエンチに起因する損傷事象において中心柱を交換することができるので、当該柱におけるクエンチ保護体（例えば代替的な電流経路及びクエンチ検出システムを与える銅）の量を、低減し、又は完全になくすことができる。すなわち、接合体により、「巻線」コイルを達成することが難しいトポグラフィーを有する単純な「一回きりの」コイルアセンブリが許容される。さらに、接合体により、磁石の個々の部分（例えばトロイダル磁場コイルの中心柱）を除去又は交換することができる。
【００３５】
接合体は、所定の抵抗を含む（ただし接合体エリアの増加によりこの抵抗は最小限に維持される）ので、極低温システムへの所定の追加の熱負荷を生成する。したがって、複数の小さなセクションを有する利点と、多くの接合体を有する不利点との間にはトレードオフが存在する。これは、特別に接合体を標的とする割り増しの冷却を有することによって緩和することができる。加えて、磁石が、核融合炉において使用されるトロイダル磁場コイルである場合、接合体により引き起こされる加熱は、中心柱において受ける熱と比較して相対的に低くなるので、有意な割り増しの負荷を極低温システムに与えることがない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ−４ｃ】
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