(57)【要約】【課題】超電導コイルの経験磁場や起磁力を抑制でき、且つ製作性を良好にできること。【解決手段】超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂで構成される超電導マグネット装置１０において、これらの超電導コイル１４Ａ、１４Ｂが対を成し、この対を成す超電導コイルは、超電導コイル１４Ａの内側に超電導コイル１４Ｂが貫入し、それぞれの赤道面が交差するよう配置されて構成され、これらの超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂのそれぞれが発生する磁場Ｂ１、Ｂ２が、水平方向に相互に強め合い、鉛直方向に相互に弱め合うよう設けられたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超電導コイルで構成される超電導マグネット装置において、
少なくとも２個の超電導コイルが対を成し、この対を成す超電導コイルは、いずれか一方の内側に他方が貫入し、それぞれの赤道面が交差するよう傾斜配置されて構成されたことを特徴とする超電導マグネット装置。
【請求項２】
対を成す前記超電導コイルは、それぞれが発生する磁場が、水平方向に相互に強め合い、鉛直方向に相互に弱め合うよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の超電導マグネット装置。
【請求項３】
対を成す前記超電導コイルは、それぞれが囲む面積が異なって形成され、それぞれが発生する磁場の強さを略同一とすべく、それぞれの起磁力が異なって構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の超電導マグネット装置。
【請求項４】
対を成す前記超電導コイルは、交差角度が直角に設定されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の超電導マグネット装置。
【請求項５】
対を成す前記超電導コイルのそれぞれは、同軸上に配置された径の異なる複数の超電導コイルにて構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の超電導マグネット装置。
【請求項６】
対を成す前記超電導コイルのそれぞれは、円形形状、楕円形状、矩形状またはレーストラック形状に形成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の超電導マグネット装置。
【請求項７】
対を成す前記超電導コイルに囲まれる空間に、常温ボアが設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の超電導マグネット装置。
【請求項８】
対を成す前記超電導コイルのそれぞれが、冷媒中に浸漬されて冷却可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の超電導マグネット装置。
【請求項９】
対を成す前記超電導コイルのそれぞれが真空雰囲気に配置され、冷凍機により冷却可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の超電導マグネット装置。
【請求項１０】
対を成す前記超電導コイルの外側に、これらの超電導コイルの外側へ漏洩する漏洩磁場を捕捉する磁性体が配置されたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の超電導マグネット装置。
【請求項１１】
対を成す前記超電導コイルの外側に、これらの超電導コイルの外側へ漏洩する漏洩磁場を相殺する磁場を発生するためのキャンセルコイルが配置されたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の超電導マグネット装置。
【請求項１２】
対を成す前記超電導コイルに囲まれた空間内に単結晶引き上げ装置が配置され、この単結晶引き上げ装置に、対を成す前記超電導コイルから磁場が印加されるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに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、比較的大きな空間に均一な磁場を提供する超電導マグネット装置に関する。特に、コンピュータのメモリ等に用いられる半導体ウェハを製造するための単結晶引き上げ装置に適用する超電導マグネット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンやガリウム砒素などの半導体は、小型から大型までのコンピュータのメモリ等に利用されており、記憶装置の大容量化、低コスト化、高品質化が要求されている。
【０００３】
単結晶引き上げ方法としては、坩堝内の融解した半導体材料から単結晶を引き上げるチョクラルスキー（ＣＺ）法が広く知られている。近年では、ＣＺ法から発展して、溶解した半導体材料に磁場を印加させることで半導体材料の対流を抑制し、大口径かつ高品質の半導体ウェハが製造されるようになっている。
【０００４】
半導体材料への磁場印加は、磁場分布のタイプにより一般に２種類に大別される。ひとつは、単結晶の引き上げ方向に対して横方向の磁場を与えるヘルムホルツ型であり、もうひとつは、単結晶引き上げ位置の上下それぞれから、打ち消し合うように逆向きの磁場を与えるカスプ型である。一般に、大きな起磁力が必要となるヘルムホルツ型では超電導マグネット装置が適用される場合が多い。
【０００５】
ヘルムホルツ型の超電導マグネット装置では、特許文献１に記載のように、坩堝を挟むように超電導コイルを対向させて配置する。最も単純な構成は、２個の円形ソレノイドコイルを対向配置する構成であり、超電導コイルの製作および組立が容易である。一方、鞍型のコイルを対向配置させる構成も知られている。
【特許文献１】特開２００４−５１４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前述の超電導マグネット装置において、ヘルムホルツ型の磁場を印加するために、超電導コイルとして円形ソレノイドコイルを対向配置する場合には、引き上げる単結晶が大口径化すると、超電導コイルが坩堝中心から遠ざかることになり、この坩堝中心に必要な磁場を確保するためには、超電導コイルの起磁力や経験磁場を著しく大きくしなければならないという課題があった。
【０００７】
また、超電導コイルの形状を鞍型等に工夫した場合には、同条件の円形ソレノイドコイルに比較すると、装置の外形寸法を小さくでき、同時に、鞍型の超電導コイル自身の起磁力や経験磁場が円形ソレノイドコイルほどは大きくならないという利点はあるものの、鞍型の超電導コイルが、三次元曲面に導線を巻き付けて製作されるため、その製作が複雑で手間がかかってしまう課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、超電導コイルの経験磁場や起磁力を抑制でき、且つ製作性が良好な超電導マグネット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複数の超電導コイルで構成される超電導マグネット装置において、少なくとも２個の超電導コイルが対を成し、この対を成す超電導コイルは、いずれか一方の内側に他方が貫入し、それぞれの赤道面が交差するよう傾斜配置されて構成されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、対を成す超電導コイルは、いずれか一方の内側に他方が貫入し、それぞれの赤道面が交差するよう傾斜配置されて構成されたことから、この対を成す超電導コイルに囲まれた空間内において、各超電導コイルが発生する磁場の成分を相互に強め合うことが可能となる。従って、この空間において必要な磁場の強さを得るために、各超電導コイルに発生する磁場を増大させる必要がない。この結果、各超電導コイルの起磁力及び経験磁場を抑制することができる。
【００１１】
また、対を成す超電導コイルのそれぞれは、三次元曲面に導線が巻き付けられて形成される鞍型コイルのような特殊なコイルではなく、通常のコイルで足りるので、超電導コイルの製造が容易となり、装置の製作性を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
【００１３】
［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図９）
図１は、本発明に係る超電導マグネット装置の第１の実施の形態を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【００１４】
図１〜図３に示す超電導マグネット装置１０は、半導体ウェハを製造するための単結晶引き上げ装置１１に水平磁場（横磁場）を印加するヘルムホルツ型の超電導マグネット装置であり、上述の磁場の印加により、単結晶引き上げ装置１１の坩堝内における溶融した半導体材料に対流の発生を抑制して、大口径かつ高品質な半導体ウェハを製造可能とするものである。
【００１５】
この超電導マグネット装置１０は、リング形状の真空容器１２内に、同形状の冷媒容器１３が収容され、この冷媒容器１３内に少なくとも２個、例えば２個の超電導コイル１４Ａと１４Ｂとが対を成して配置されて構成される。これらの超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂは共に円形状であり、例えば超電導コイル１４Ｂが超電導コイル１４Ａの内側に貫入し、それぞれの赤道面１５（図４）が交差するように傾斜配置される。ここでは、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂのそれぞれをコイル軸方向に２分するコイル中央面を赤道面１５と定義する。
【００１６】
冷媒容器１３には、液体ヘリウムまたは液体窒素などの冷媒Ｒが充填され、超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂはこれらの冷媒に浸漬されて冷却される。超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂのこのような冷却構造が確保されたことで、真空容器１２の内側空間として鉛直方向に貫通して形成されるボア１６が常温に保持され、常温ボアとして機能する。前述の単結晶引き上げ装置１１は、このボア１６内に配置される。
【００１７】
真空容器１２には、図示を省略するが、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂのそれぞれへ電流を導入する電流リードと、冷媒容器１３内へ冷媒を注入する注入口及び冷媒を放出する放出口を備えたポートとが設置されている。また、真空容器１２と冷媒容器１３との間に、これらの真空容器１２及び冷媒容器１３と同様なリング形状の輻射シールド（不図示）が配設されている。
【００１８】
上記電流リードを介して超電導コイル１４Ａ、１４Ｂのそれぞれへ矢印α、β方向の電流が通電され（図１及び図４参照）、これにより超電導コイル１４Ａに磁場Ｂ１が、超電導コイル１４Ｂに磁場Ｂ２がそれぞれ発生する。これらの磁場Ｂ１、Ｂ２は、水平方向の成分Ｂ１ｘ、Ｂ２ｘを互いに強め合い、鉛直方向の成分Ｂ１ｚ、Ｂ２ｚを互いに弱め合うように設けられ、水平方向の成分Ｂ１ｘとＢ２ｘとが合算されて水平磁場Ｂが発生する。
【００１９】
この水平磁場Ｂは、交差する一対の超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂに囲まれた、鉛直方向に貫通する空間１７に発生し、この空間１７内に真空容器１２の前記ボア１６が設けられる。従って、ボア１６に配置される単結晶引き上げ装置１１に上述の水平磁場Ｂが、単結晶引き上げ方向に対し直交する水平方向（横方向）に印加されることになる。
【００２０】
超電導コイル１４Ａの内側に貫入される超電導コイル１４Ｂは、超電導コイル１４Ａよりも小径に形成されるので、超電導コイル１４Ｂが囲む面積は、超電導コイル１４Ａが囲む面積よりも小さく設けられる。ここで、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂが発生する磁場Ｂ１、Ｂ２の強さＨは、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの起磁力をΦ、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂが囲む面積をＳとすると、
［数１］
Ｈ＝Φ／Ｓ
となる。従って、小径の超電導コイル１４Ｂの起磁力を大径の超電導コイル１４Ａの起磁力よりも小さくすることで、超電導コイル１４Ａと１４Ｂとがそれぞれ発生する磁場Ｂ１、Ｂ２の強さＨを略同一に設定することが可能となる。例えば、大径の超電導コイル１４Ａの起磁力を１ＭＡに、小径の１４Ｂの起磁力を０．９５ＭＡにそれぞれ設定する。
【００２１】
超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの導線の巻き数をＮ、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂに流れる電流をＩとすると、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの起磁力Φが、
［数２］
Φ＝Ｉ×Ｎ
で表せることから、超電導コイル１４Ａと１４Ｂとにおいて起磁力Φを異ならせる方法としては、例えば超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの導線の巻き数Ｎやコイル形状を異ならせ、これらの超電導コイル１４Ａ、１４Ｂへ導入される電流Ｉの値を同一にする方法が好ましい。
【００２２】
上述のように、超電導コイル１４Ａと１４Ｂとのそれぞれに発生する磁場Ｂ１、Ｂ２の強さが略同一になったことで、超電導コイル１４Ａにより発生する磁場Ｂ１の鉛直方向の成分Ｂ１ｚと、超電導コイル１４Ｂにより発生する磁場Ｂ２の鉛直方向の成分Ｂ２ｚとが打ち消され、超電導コイル１４Ａと１４Ｂのそれぞれが晒される磁場（以下、経験磁場と称する）が抑制される。
【００２３】
また、超電導コイル１４Ａと１４Ｂとのそれぞれに発生する磁場Ｂ１、Ｂ２の強さが略同一となったことで、超電導コイル１４Ａにより発生する磁場Ｂ１の水平方向の成分Ｂ１ｘと、超電導コイル１４Ｂにより発生する磁場Ｂ２の水平方向の成分Ｂ２ｘとを合算した水平磁場Ｂは、均一性及び対称性の高い磁場分布となる。図５は、超電導コイル１４Ａと１４Ｂとが交差する点における水平面１８（図４）内の磁場分布の一例を示す。この図５において、交差する一対の超電導コイル１４Ａと１４Ｂとが囲む空間１７における中心軸Ｏを中心として、同心円状の等分布磁場が形成されていることがわかる。尚、図５中のｘ軸、ｙ軸は、上記水平面１８において直交する２軸を示す。
【００２４】
上述の交差する一対の超電導コイル１４Ａと１４Ｂの交差角度θ（図４）は、任意の角度であっても構わないが、これらの超電導コイル１４Ａと１４Ｂとが水平面１８に対してそれぞれ約４５度傾斜し、上記交差角度θが直角に設定されることが好ましい。超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂにより発生する水平磁場Ｂと、超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂにより囲まれる空間１７とはそれぞれ、図６に示すように、交差角度θに対して三角関数の依存性があり、いずれか一方が大きくなると、他方が小さくなる関係にある。この図６に示すように、水平磁場Ｂと空間１７とを共に大きく設定するためには、交差角度θが直角（９０度）であることが最も妥当となる。これにより、十分なスペースの空間１７に水平磁場Ｂを効率良く発生させることが可能となる。
【００２５】
従って、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（７）を奏する。
【００２６】
（１）対を成す超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂは、大径の超電導コイル１４Ａの内側に小径の超電導コイル１４Ｂが貫入し、それぞれの赤道面１５が交差するよう傾斜配置されて構成されたことから、この対を成す超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂに囲まれた空間１７内において、各超電導コイル１４Ａ、１４Ｂが発生する磁場Ｂ１、Ｂ２の水平方向の成分Ｂ１ｘ、Ｂ２ｘを相互に強め合って水平磁場Ｂを発生することが可能となる。従って、この空間１７において必要な磁場の強さを得るために、各超電導コイル１４Ａ、１４Ｂにて発生する磁場Ｂ１、Ｂ２を増大させる必要がない。この結果、各超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの経験磁場及び起磁力を抑制することができる。
【００２７】
このように、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの経験磁場を抑制できるので、これらの超電導コイル１４Ａ、１４Ｂに電流が流れた場合の電磁応力を小さくできる。この結果、剛性の高い導線を使用して超電導コイル１４Ａ、１４Ｂを製作する必要がないので、自由度の高いコイル設計を実現できる。
【００２８】
更に、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの経験磁場が抑制されたので、経験磁場の関数となる超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの上限温度を高く設定できる。この結果、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの運転時の温度と上記上限温度との差である温度マージンを拡大することができる。
【００２９】
また、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの起磁力を抑制できることで、これらの超電導コイル１４Ａ、１４Ｂにおける導線の巻き数を減少でき、コイル構造を簡素化できる。
【００３０】
（２）対を成す超電導コイル１４Ａ、１４Ｂのそれぞれは、３次元曲面に導線が巻き付けられて形成される鞍型コイルのような特殊なコイルではなく、通常のコイルで足りるので、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの製造が容易となり、超電導マグネット装置１０の製作性を良好にすることができる。
【００３１】
（３）超電導コイル１４Ａの内側に貫入される超電導コイル１４Ｂが、超電導コイル１４Ａに比べて小径となるため、この超電導コイル１４Ｂの起磁力を大径の超電導コイル１４Ａに比べて小さくして、これらの超電導コイル１４Ａと１４Ｂとでそれぞれ発生する磁場Ｂ１、Ｂ２の強さを略同一としている。このため、磁場Ｂ１、Ｂ２のそれぞれの鉛直方向の成分Ｂ１ｚ、Ｂ２ｚが互いに打ち消されて、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂの経験磁場を良好に抑制できる。と同時に、磁場Ｂ１、Ｂ２のそれぞれの水平方向の成分Ｂ１ｘ、Ｂ２ｘが合算された水平磁場Ｂの均一性及び対称性を向上させることができる。
【００３２】
（４）超電導コイル１４Ａと１４Ｂとの交差角度θが直角に設定されたので、これらの超電導コイル１４Ａと１４Ｂにより囲まれた空間１７に水平磁場Ｂを効率良く発生させることができると共に、この空間１７のスペースを十分に確保できる。
【００３３】
（５）超電導コイル１４Ａと１４Ｂが、冷媒容器１３内に充填された冷媒に浸漬されて冷却されることから、特別な冷却構造ではなく、単純な冷却構造となるので、冷却構造を簡素化できる。
【００３４】
（６）超電導コイル１４Ａ、１４Ｂが冷媒に浸漬されて良好に冷却されるので、真空容器１２のボア１６を低温空間に設定する必要がなく、常温空間に保持できる。このため、水平磁場Ｂが存在する磁場空間となるボア１６の利用に制限がなく、ボア１６の自由な利用を実現できる。
【００３５】
（７）水平磁場Ｂが発生する真空容器１２のボア１６に単結晶引き上げ装置１１が配置されて、この単結晶引き上げ装置１１の坩堝内における溶融状態の半導体材料に磁場を印加できる。このため、単結晶引き上げ装置１１による単結晶引き上げ径が大きくなった場合にも、超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂの経験磁場や起磁力を過大に増大させることがなく、且つ超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂの製作性の複雑化を回避しつつ、高品質な半導体ウェハを製造することができる。
【００３６】
尚、本実施の形態においては、図７に示すように、超電導コイル１４Ａは同軸上に配置された複数個（例えば２個）の超電導コイル１９、２０が隣接して、または離間して配置されて構成されてもよい。同様に、超電導コイル１４Ｂも、同軸上に配置された複数個（例えば２個）の超電導コイル２１、２２が配置されて構成されてもよい。超電導コイル１４Ａ、１４Ｂでは、内側ほど経験磁場が強くなるので、外側の超電導コイル２０、２２を剛性のより低い導線で構成することが可能となり、コストを低減できる。
【００３７】
また、本実施の形態においては、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂを、図８に示す楕円形状、図９に示すレーストラック形状、または矩形状に形成してもよい。このような形状の超電導コイル１４Ａ、１４Ｂも、３次元曲面に導線を巻いて製作される鞍型コイルに比べて製作が容易で、且つ超電導コイル１４Ａ、１４Ｂを交差させるための組立作業も容易であるため、製作性の良好な超電導マグネット装置を実現できる。
【００３８】
［Ｂ］第２の実施の形態（図１０）
図１０は、本発明に係る超電導マグネット装置の第２の実施の形態を示す縦断面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
【００３９】
本実施の形態の超電導マグネット装置２５が前記第１の実施の形態の超電導マグネット装置１０と異なる点は、超電導マグネット装置１０の冷媒容器１３及び冷媒Ｒが省略され、超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂが、真空容器１２内の真空雰囲気において、冷凍機２６により伝熱部材２７を介して間接に冷却された点である。冷凍機２６は、真空容器１２に１台または複数台設置される。
【００４０】
本実施の形態における超電導マグネット装置２５においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（７）と同様な効果を奏するほか、次の効果（８）を奏する。
【００４１】
（８）超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂが冷凍機２６により冷却され、真空容器１２内に冷媒容器１３及び冷媒Ｒが不要となったので、冷媒容器１３のためのスペースを削減して超電導マグネット装置２５の小型化を実現できると共に、冷媒容器１３及び冷媒Ｒの省略による超電導マグネット装置２５の軽量化を実現できる。
【００４２】
［Ｃ］第３の実施の形態（図１１、図１２）
図１１は、本発明に係る超電導マグネット装置の第３の実施の形態を示す縦断面図である。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
【００４３】
本実施の形態の超電導マグネット装置３０が前記第１の実施の形態の超電導マグネット装置１０と異なる点は、超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂの外側である真空容器１２の外側に、この真空容器１６の外側へ漏洩する漏洩磁場３２を捕捉する磁性体としての鉄ヨーク３１が設置された点である。この鉄ヨーク３１は、円筒形状に形成されて、真空容器１２の外側に配置される。磁性体としては、鉄製の鉄ヨーク３１以外に、コバルトまたはニッケルにて構成された円筒形状のヨークであってもよい。
【００４４】
従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（７）と同様な効果を奏するほか、次の効果（９）を奏する。
【００４５】
（９）超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂの外側である真空容器１２の外側に鉄ヨーク３１が設置されて、真空容器１２の外側へ漏洩する漏洩磁場３２が捕捉されることから、超電導マグネット装置３０の外側への漏洩磁場３２を低減できる。
【００４６】
尚、真空容器１２の外側に鉄ヨーク３１を設置する代わりに、真空容器１２の一部を磁性体にて構成してもよい。
【００４７】
［Ｄ］第４の実施の形態（図１３、図１４）
図１３は、本発明に係る超電導マグネット装置の第４の実施の形態を示す縦断面図である。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
【００４８】
本実施の形態の超電導マグネット装置４０が前記第１の実施の形態の超電導マグネット装置１０と異なる点は、冷媒容器１３内において超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂの外側にキャンセルコイル４１が配置された点である。このキャンセルコイル４１は、超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂの外側である真空容器１２の外側へ漏洩する漏洩磁場４３を相殺する磁場４２を発生して、この漏洩磁場４３を低減する。
【００４９】
従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（７）と同様な効果を奏するほか、次の効果（１０）を奏する。
【００５０】
（１０）超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂの外側である真空容器１２の外側にキャンセルコイル４１が配置され、このキャンセルコイル４１が発生する磁場４２により、真空容器１２の外側へ漏洩する漏洩磁場４３が相殺されるので、超電導マグネット装置４０の外側への漏洩磁場４３を低減できる。特に、鉄ヨーク３１を備えた超電導マグネット装置３０の場合に比べて、超電導マグネット装置４０の軽量化を実現できる。
【００５１】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５２】
例えば、第２〜第４の実施の形態においても、前記第１の実施の形態と同様に、超電導コイル１４Ａ、１４Ｂのそれぞれが、同軸上に配置された径の異なる複数個の超電導コイル１９及び２０等、超電導コイル２１及び２２等にて構成されてもよい。更に、超電導コイル１４Ａ及び１４Ｂは円形状に限らず、楕円形状、レーストラック形状または矩形状に形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る超電導マグネット装置の第１の実施の形態を示す斜視図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】（Ａ）が図１における対を成す超電導コイルのＩＶ矢視断面図、（Ｂ）が同コイルが発生する磁場の向きを説明する説明図。
【図５】図１〜図４の対を成す超電導コイルが交差する位置における水平面内の磁場の分布を示す磁場分布図。
【図６】図１〜図４における対を成す超電導コイルの交差角度と、これらの超電導コイルに囲まれる空間、超電導コイルにより発生する水平磁場との関係を示すグラフ。
【図７】図１〜図４の対を成す超電導コイルの他の第１態様であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が図７（Ａ）のＶＩＩ矢視断面図。
【図８】図１〜図４の対を成す超電導コイルの他の第２態様を示す斜視図。
【図９】図１〜図４の対を成す超電導コイルの他の第３態様を示す斜視図。
【図１０】本発明に係る超電導マグネット装置の第２の実施の形態を示す縦断面図。
【図１１】本発明に係る超電導マグネット装置の第３の実施の形態を示す縦断面図。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図。
【図１３】本発明に係る超電導マグネット装置の第４の実施の形態を示す縦断面図。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００５４】
１０  超電導マグネット装置
１１  単結晶引き上げ装置
１４Ａ、１４Ｂ  超電導コイル
１５  赤道面
１６  ボア
１７  空間
１９、２０、２１、２２  超電導コイル
２５  超電導マグネット装置
２６  冷凍機
３０  超電導マグネット装置
３１  鉄ヨーク（磁性体）
３２  漏洩磁場
４０  超電導マグネット装置
４１  キャンセルコイル
４２  磁場
４３  漏洩磁場
Ｂ  水平磁場
Ｂ１、Ｂ２  磁場
Ｒ  冷媒
θ  交差角度
【図１】
2008270463.tif 000003
【図２】
2008270463.tif 000004
【図３】
2008270463.tif 000005
【図４】
2008270463.tif 000006
【図５】
2008270463.tif 000007
【図６】
2008270463.tif 000008
【図７】
2008270463.tif 000009
【図８】
2008270463.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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