(57)【要約】【課題】本発明は、コイル本体を形成する超電導線の一部を電極に接続した超電導コイル及び超電導マグネット装置に関し、通電時のコイル本体の変形により、電極に接続された超電導線の損傷を防止することを目的とする。【解決手段】フランジ６０の開口部に樹脂部材６１を形成し、銅電極７０に超電導線６９を接続した入口電極６２を、樹脂部材６１にスタッドボルトにより固定し、フランジ６０に可撓部５６Ａを設けた電気的接合部材５６を入口電極６２と電気的接続が可能な状態で形成する。【選択図】      図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻枠と、
該巻枠に超電導線を巻回したコイル本体と、
該超電導線が接続される電極と、
前記超電導線に配設される絶縁体とを有しており、
前記電極を前記絶縁体に配設し、
前記電極が、通電時の前記コイル本体の変形による前記絶縁体の変位に追随して移動するよう構成したことを特徴とする超電導コイル。
【請求項２】
前記電極の前記絶縁体と接触する面には、凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超電導コイル。
【請求項３】
前記凹凸形状には、波型の形状、針状の突起部を有した形状及び櫛状の突起部を有した形状が含まれることを特徴とする請求項２に記載の超電導コイル。
【請求項４】
前記電極は、前記絶縁体に螺着されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の超電導コイル。
【請求項５】
移動する前記電極と電気的に接続する電気的接続部材を前記巻枠に設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の超電導コイル。
【請求項６】
前記電気的接続部材は、前記電極と接合した第１の接合部と、
前記巻枠に接合した第２の接合部と、
前記第１の接合部と前記第２の接合部との間に形成され、前記電極の移動に伴い可撓する可撓部を有することを特徴とする請求項５項に記載の超電導コイル
【請求項７】
前記巻枠はフランジを有しており、
前記フランジには、複数の開口部が形成され、
前記複数の開口部に配設された前記絶縁体には、前記電極に前記超電導線が接続された入口電極、出口電極及び中間電極がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の超電導コイル。
【請求項８】
前記開口部に形成された前記巻枠の軸方向の面と、
前記開口部に配設された絶縁体との間には、離型剤が配設されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の超電導コイル。
【請求項９】
前記絶縁体には、導電性のない無機材料の粉末を前記絶縁体に対して０．１〜３０％の範囲内で混合することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の超電導コイル。
【請求項１０】
前記導電性のない無機材料の粉末の粒径は、０．０１〜１００ミクロンの範囲内のものを用いることを特徴とする請求項９に記載の超電導コイル。
【請求項１１】
巻枠と、
該巻枠に超電導線を巻回したコイル本体と、
該超電導線が接続される電極と、
前記超電導線に配設される絶縁体とを有しており、
前記電極を前記巻枠に配設すると共に、
前記電極と前記絶縁体との間に空間を形成し、該空間に位置するよう前記超電導線に弛みを持たせたことを特徴とする超電導コイル。
【請求項１２】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の超電導コイルを備えたことを特徴とする超電導マグネット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超電導コイル及び超電導マグネット装置に係り、特にコイル本体を形成する超電導線の一部を電極に接続した超電導コイル及び超電導マグネット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の超電導コイルの概略図であり、図２は、入口電極が形成された領域の拡大図であり、図３は、中間電極が形成された領域の拡大図である。なお、図１に示したＹ，Ｙ方向は超電導コイル１０の軸方向を示している。また、図３において、図２と同一構成部分に関しては、同一の符号を付す。図１に示すように、超電導コイル１０は大略すると巻枠１１と、コイル本体１２と、入口電極１３と、出口電極１４と、中間電極１５とにより構成されている。コイル本体１２は、巻枠１１に巻回された超電導線１９により構成されている。入口電極１３、出口電極１４及び中間電極１５は、銅電極１７に超電導線１９が接続された構成となっている。
【０００３】
図２に示すように、入口電極１３には、銅電極２１に設けられた溝２１Ａに巻き始め端である超電導線１９が半田付けにより接続されている。銅電極２１は、ボルト２２により巻枠１１のフランジ１６に一体に形成されており、フランジ１６の開口部には、樹脂１８が配設されている。なお、出口電極１４には、銅電極２１の溝２１Ａに巻き終わり端である超電導線１９が接続される。入口電極１３及び出口電極１４は、コイル本体１２に電流を供給するためのものである。
【０００４】
図３に示すように、中間電極１５には、銅電極２１に設けられた溝２１Ａに２本の超電導線１９が半田付けにより接続されている。銅電極２１は、ボルト２２により巻枠１１のフランジ１６に一体に形成されており、フランジ１６の開口部には、樹脂１８が配設されている（例えば、特許文献１参照。）。中間電極１５は、クエンチした際に、コイルの内部電圧を抑制して、コイルが破壊されることを防ぐためのものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２１７１１８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コイル本体１２に通電した際に発生するフープ力によりコイル本体１２には、図１に示したＸ，Ｘ方向（超電導コイル１０の周方向）に対しては広がり、Ｙ，Ｙ方向（超電導コイル１０の軸方向）に対しては縮むという変形が生じる。このコイル本体１２がＹ，Ｙ方向（超電導コイル１０の軸方向）に縮もうとする力により樹脂１８は変位する。この時、巻枠１１には殆ど変位が生じないため、入口電極１３と、出口電極１４と、中間電極１５とのそれぞれの位置が巻枠１１のフランジ１６に定位された状態で、同図中の下方側に超電導線１９は樹脂１８と共に変位する。
【０００７】
そのため、銅電極２１と樹脂１８との界面の超電導線１９に応力が集中して、超電導線１９が損傷するという問題があった。また、蓄積できるエネルギーの大きな超電導コイル１０や大きいサイズの超電導コイル１０においては、コイル本体１２の変位が大きくなるため、銅電極２１に接続された超電導線１９が受ける損傷が大きくなり、超電導線１９が破断するという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、通電時のコイル本体の変形により、電極に接続された超電導線の損傷を防止することのできる超電導コイル及び超電導マグネット装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１記載の発明では、巻枠と、該巻枠に超電導線を巻回したコイル本体と、該超電導線が接続される電極と、前記超電導線に配設される絶縁体とを有しており、前記電極を前記絶縁体に配設し、前記電極が、通電時の前記コイル本体の変形による前記絶縁体の変位に追随して移動するよう構成したことを特徴とする超電導コイルにより、解決できる。
【００１１】
上記発明によれば、超電導線が接続された電極を絶縁体に配設することにより、電極は通電時のコイル本体の変形による絶縁体の変位に追随して移動するため、電極と絶縁体との間に形成された超電導線に応力が集中することが無くなり、超電導線が損傷することを防止できる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、前記電極の前記絶縁体と接触する面には、凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超電導コイルにより、解決できる。
【００１３】
上記発明によれば、電極の絶縁体と接触する面に凹凸形状を形成することにより、電極と絶縁体との接触面積が大きくなり、熱伝導性が向上して、効率良く超電導線の冷却を行うことができる。また、接触面積が大きくなるため、電極と絶縁体と間の密着性を高めることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明では、前記凹凸形状には、波型の形状、針状の突起部を有した形状及び櫛状の突起部を有した形状が含まれることを特徴とする請求項２に記載の超電導コイルにより、解決できる。
【００１５】
上記発明によれば、電極の絶縁体と接触する面を、波型の形状、針状の突起部を有した形状及び櫛状の突起部を有した形状とすることにより、電極と絶縁体との接触面積を大きくすることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明では、前記電極は、前記絶縁体に螺着されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の超電導コイルにより、解決できる。
【００１７】
上記発明によれば、電極を絶縁体に螺着することにより、電極を絶縁体にしっかりと固定することができ、電極は通電時のコイル本体の変形による絶縁体の変位に追随して移動することができる。
【００１８】
請求項５記載の発明では、移動する前記電極と電気的に接続する電気的接続部材を前記巻枠に設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の超電導コイルにより、解決できる。
【００１９】
上記発明によれば、移動する電極と電気的に接続する電気的接続部材を巻枠に設けることにより、移動する電極に対して電気的な接続を行うことができる。
【００２０】
請求項６記載の発明では、前記電気的接続部材は、前記電極と接合した第１の接合部と、前記巻枠に接合した第２の接合部と、前記第１の接合部と前記第２の接合部との間に形成され、前記電極の移動に伴い可撓する可撓部を有することを特徴とする請求項５項に記載の超電導コイルにより、解決できる。
【００２１】
上記発明によれば、電気的接続部材の第１の接合部と第２の接合部との間に、電極の移動に伴い可撓する可撓部を設けることにより、移動する電極と第１の接合部との間で電気的な接続を行うことができる。
【００２２】
請求項７記載の発明では、前記巻枠はフランジを有しており、前記フランジには、複数の開口部が形成され、前記複数の開口部に配設された前記絶縁体には、前記電極に前記超電導線が接続された入口電極、出口電極及び中間電極がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の超電導コイルにより、解決できる。
【００２３】
上記発明によれば、巻枠のフランジに複数の開口部を形成し、電極に超電導線が接続された入口電極、出口電極及び中間電極を複数の開口部に配設された絶縁体に形成することにより、通電時に入口電極、出口電極及び中間電極は、コイル本体の変形による絶縁体の変位に追随して移動するため、入口電極、出口電極及び中間電極にそれぞれ接続された超電導線の損傷を防止できる。
【００２４】
請求項８記載の発明では、前記開口部に形成された前記巻枠の軸方向の面と、前記開口部に配設された絶縁体との間には、離型剤が配設されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の超電導コイルにより、解決できる。
【００２５】
上記発明によれば、開口部に形成された絶縁体と接触するフランジと絶縁体との間に離型剤を配設することにより、通電時、電極が形成された絶縁体をコイル本体の変形に合わせてスムーズに変位させることができる。
【００２６】
請求項９記載の発明では、前記絶縁体には、導電性のない無機材料の粉末を前記絶縁体に対して０．１〜３０％の範囲内で混合することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の超電導コイルにより、解決できる。
【００２７】
上記発明によれば、導電性のない無機材料の粉末を絶縁体に対して０．１〜３０％の範囲内で混合することにより、熱伝導性を向上させて、効率良くコイル本体の冷却を行うことができる。
【００２８】
請求項１０記載の発明では、前記導電性のない無機材料の粉末の粒径は、０．０１〜１００ミクロンの範囲内のものを用いることを特徴とする請求項９に記載の超電導コイルにより、解決できる。
【００２９】
上記発明によれば、導電性のない無機材料の粉末の粒径として、０．０１〜１００ミクロンの範囲内のものを用いることにより、導電性のない無機材料の粉末が混合された絶縁体は、所望の強度及び接着能力を維持した状態で、熱伝導性を向上させることができる。
【００３０】
請求項１１記載の発明では、巻枠と、該巻枠に超電導線を巻回したコイル本体と、該超電導線が接続される電極と、前記超電導線に配設される絶縁体とを有しており、前記電極を前記巻枠に配設すると共に、前記電極と前記絶縁体との間に空間を形成し、該空間に位置するよう前記超電導線に弛みを持たせたことを特徴とする超電導コイルにより、解決できる。
【００３１】
上記発明によれば、電極を巻枠に配設すると共に、電極と絶縁体との間に空間を形成し、該空間に位置するよう超電導線に弛みを持たせることにより、通電時のコイル本体の変形による絶縁体の変位が生じた場合、電極に接続された超電導線は、電極と絶縁体との間の空間で弛みを持つことができるため、超電導線が損傷することを防止できる。
【００３２】
請求項１２記載の発明では、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の超電導コイルを備えたことを特徴とする超電導マグネット装置により、解決できる。
【００３３】
上記発明によれば、通電時のコイル本体の変形による絶縁体の変位により、電極に接続された超電導線が損傷し、超電導コイルが破損することを防ぐことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００３５】
（第１実施例）
図４は、本発明の第１実施例である超電導コイルを適用した超電導マグネット装置の概略図を示したものである。図４に示すように、超電導マグネット装置３０は、大略すると真空容器３１と、ＧＭ（ギュフオード・マクマホン）冷凍機３２と、熱シールド部材３７と、一段目冷却手段４５と、二段目冷却手段４６と、超電導コイル５０とにより構成されている。真空容器３１は、大略すると容器本体３３と、天板３６とにより構成されている。天板３６は、容器本体３３の開口部を覆うように形成されている。
【００３６】
真空容器３１の中央部には円筒壁３４で仕切られ、図４中の上下方向に貫通した円筒状空間３５が形成されている。この円筒状空間３５は、通電された際、高磁場空間として利用されるものである。天板３６には、ＧＭ冷凍機が形成されている。真空容器３１内には、熱を遮断するための熱シールド部材３７が、後述する支柱４２とコールドヘッド部４５Ｂとで吊設されている。熱シールド部材３７の図４中の上方には高温側冷却ステージ４１が形成されている。熱シールド部材３７の中央部に形成された円筒壁３８は、円筒壁３４に対して隙間を介在させた状態で形成されている。
【００３７】
ＧＭ冷凍機３２の図４中の下方には一段目冷却手段４５が形成されている。一段目冷却手段４５は、大略するとシリンダ部４５Ａと、コールドヘッド部４５Ｂとにより構成されている。シリンダ部４５Ａは、ＧＭ冷凍機３２の図４中の下方にＧＭ冷凍機３２と一体に形成されている。シリンダ部４５Ａの下方には、コールドヘッド部４５Ｂが形成されている。コールドヘッド部４５Ｂは、取り付けフランジ４７を介してボルト４８により高温側冷却ステージ４１に固定されている。コールドヘッド部４５Ｂは、取り付けフランジ４７を介して高温側冷却ステージ４１を冷却するためのものである。
【００３８】
コールドヘッド部４５Ｂの図４中の下方には、二段目冷却手段４６が形成されている。二段目冷却手段４６は、大略するとシリンダ部４６Ａと、コールドヘッド部４６Ｂとにより構成されている。シリンダ部４６Ａは、コールドヘッド部４５Ｂの下方に形成されており、コールドヘッド部４５Ｂの下方にはコールドヘッド部４６Ｂが形成されている。コールドヘッド部４６Ｂは、取り付けフランジ５３を介してボルト５４により低温側冷却ステージ４４に固定されている。コールドヘッド部４６Ｂは、取り付けフランジ５３及び低温冷却ステージを介して、後述する超電導コイル５０を冷却するためのものである。低温側冷却ステージ４４の下方には、超電導コイル５０が形成されている
次に、図５乃至６を参照して、超電導コイル５０について説明する。図５は、第１実施例の超電導コイルの斜視図であり、図６は、巻枠の斜視図である。図６に示した面６０Ｂは、巻枠５８の軸方向の面を示している。図５に示すように、超電導コイル５０は、大略すると巻枠５８と、コイル本体５９と、入口電極６３と、出口電極６２と、中間電極６４，６５と、電気的接合部材５６とにより構成されている。
【００３９】
巻枠５８は、コイル形成領域５８Ｂと、フランジ６０とから構成されており、巻枠５８の中央部には巻枠５８の軸方向に貫通する円筒状開口部５８Ａが形成されている。フランジ６０には、開口部６０Ａが４つ形成されている。４つの開口部６０Ａは、電極である銅電極７０と後述する超電導線とを接続して、入口電極６３と、出口電極６２と、中間電極６４，６５とを形成するための領域である。開口部６０Ａには、樹脂部材６１が形成されている。また、樹脂部材６１と面６０Ｂとの間には、離型剤５７が形成されている。離型剤５７には、例えば四フッ化エチレン樹脂離型剤、シリコン離型剤等を用いることができる。
【００４０】
４つの開口部６０Ａに形成された樹脂部材６１には、入口電極６３と、出口電極６２と、中間電極６４，６５とが形成されている。コイル本体５９は、巻枠５８のコイル形成領域５８Ｂに巻回された超電導線と、超電導線を覆うように形成された樹脂部材６１とにより構成されている。この樹脂部材６１は、絶縁体であるエポキシ樹脂に導電性のない無機材料であるファインセラミック粉末が混合されたものである。このファインセラミック粉末には、粒径が０．０１〜１００μｍの範囲内のものを用いることができる。なお、粒径０．０１μｍは、製造方法の限界値であり、粒径が１００μｍよりも大きいと樹脂部材６１の強度が低下する。また、ファインセラミック粉末は、絶縁体であるエポキシ樹脂に対して０．１〜３０％の範囲内で混合すると良い。
【００４１】
このように、樹脂部材６１と面６０Ｂとの間に離型剤５７を形成することにより、超電導線に通電した際、入口電極６３と、出口電極６２と、中間電極６４，６５とが形成された樹脂部材６１をコイル本体５９の変形に合わせてスムーズに変位させることができる。また、粒径が０．０１〜１００ミクロンの範囲内のファインセラミック粉末を、エポキシ樹脂に対して０．１〜３０％の範囲内で混合することにより、樹脂部材６１は、入口電極６３、出口電極６２及び中間電極６４，６５を形成する際に必要な強度及び接着能力を保った状態で、熱伝導性が向上するため、効率良くコイル本体５９を冷却することができる。
【００４２】
次に、図７乃至９を参照して、入口電極６３と、出口電極６２と、中間電極６４，６５とについて説明する。図７は、図５に示した超電導コイルの平面図を示したものである。図８は、図５に示した入口電極が形成された付近のＡ１−Ａ２方向の断面図であり、図９は、入口電極の斜視図を示したものである。なお、図８に示したＸ，Ｘ方向は、超電導コイル５０の周方向を示しており、Ｙ，Ｙ方向は超電導コイル５０の軸方向を示している。また、入口電極６３と、出口電極６２と、中間電極６４，６５との違いは、超電導線のどの端部を銅電極７０に接続するかである。よって、本実施例においては、図８乃至９を参照して、主に入口電極６２を例に挙げて以下の説明を行う。入口電極６２は、銅電極７０に超電導線６９が接続された構成となっている。銅電極７０には、溝７０Ａが形成されており、この溝７０Ａに超電導線６９が半田付けにより接続される。銅電極７０の樹脂部材６１と接触する面７０Ｂには、凹凸形状のうちの１つである波型の形状が形成されている。また、図８に示すように、フランジ６０のＸ，Ｘ方向（超電導コイル５０の周方向）には、絶縁板６８が形成されている。入口電極６２は、開口部６０Ａに形成された樹脂部材６１にスタッドボルト６９により固定されている。
【００４３】
このように、銅電極７０の樹脂部材６１と接触する面７０Ｂの形状を波型とすることにより、銅電極７０を樹脂部材６１に固定した際、銅電極７０と樹脂部材６１との接触面積が大きくなり、樹脂部材６１に対しての熱伝導性が向上して、効率良く樹脂部材６１及び超電導線６９の冷却を行うことができる。また、接触面積が大きくなるため、銅電極７０と樹脂部材６１との間の密着性を高めることができる。なお、面７０Ｂの形状は、凹凸形状であれば良く、波型の形状に限定されない。波型の形状の代わりに、例えば針状の突起部を有した形状や櫛状の突起部を有した形状を面７０Ｂに設けても良い。針状の突起部を有した形状や櫛状の突起部を有した形状とすることにより、樹脂部材６１との接触面積をさらに増加させることができる。また、スタッドボルト７１を用いることにより、入口電極６２は樹脂部材６１にしっかりと固定される。スタッドボルト７１の材質には、例えばステンレス、窒化アルミ、ジルコニア、アルミナ、マグネシア等を用いることができる。
【００４４】
このように、入口電極６２を樹脂部材６１に形成することにより、通電時に入口電極６２は、コイル本体５９の変形による樹脂部材６１の変位に追随して移動するため、入口電極６２と樹脂部材６１との間の超電導線６９に応力が集中することが無くなり、超電導線６９の損傷を防止できる。なお、出口電極６３及び中間電極６４，６５は入口電極６２と同様な手法により形成することができる。
【００４５】
次に、図９乃至１０を参照して、電気的接合部材５６についての説明を行う。図１０は、図９に示した電気的接合部材と形状の異なる電気的接合部材の斜視図を示したものである。なお、図１０において、図９と同一な構成部分には同一符号を付す。図９に示すように、電気的接合部材５６は、ボルト７３によりフランジ６０に固定されており、銅電極７０と電気的な接続が可能な状態で接触している。電気的接合部材５６と銅電極７０とが接触することにより第１の接合部が形成されており、電気的接合部材５６とフランジ６０とが接触することにより第２の接合部が形成されている。第１の接合部と第２の接合部との間には、通電された際の超電導線６９の変形による入口電極６２の移動に伴い、可撓する可撓部５６Ａが形成されている。
【００４６】
このように、可撓する可撓部５６Ａを設けた電気的接合部材５６をフランジ６０に形成することにより、通電時におけるコイル本体５９の変形により移動する入口電極６２に可撓部５６Ａが追随するため、電気的接合部材５６と入口電極６２との間の第１の接合部において電気的な接続を行うことができる。また、電気的接合部材５６には、図１０に示すような可撓部７４Ａを設けた電気的接合部材７４を用いても良く、本実施例と同様な効果を得ることができる。なお、電気的接合部材は、第１の接合部と第２の接合部との間に、入口電極６２の移動に伴い可撓する可撓部が形成されていれば良く、電気的接合部材の形状は電気的接合部材５６，７４の形状に限定されない。
【００４７】
（第２実施例）
図１１乃至１２を参照して、第２実施例の超電導コイルを説明する。図１１は、本発明の第２実施例の超電導コイルの入口電極を示した図であり、図１２は、第２実施例の超電導コイルの中間電極を示した図である。なお、図１２において、図１１と同一構成部分に関しては同一符号を付す。図１１に示すように、入口電極８５は、大略すると銅電極７９と、超電導線８１とにより構成されている。超電導線８１は、銅電極７９に形成された溝７９Ａに半田付けにより接続されている。銅電極７９は、ボルト８２によりフランジ７６に固定されている。
【００４８】
フランジ７６には、絶縁板７６が形成されている。絶縁体である樹脂７８は、銅電極７９との間に空間８３を形成した状態で配設されている。この空間８３には、銅電極７９に接続された超電導線８１が弛み部８１Ａを持った状態で形成されている。図１２に示すように、中間電極８６は、空間８７に銅電極７９に接続された２本の超電導線８１が弛み８１Ｂ，８１Ｃを持った状態で形成されている。
【００４９】
このように、銅電極７９と樹脂７８との間に空間８３，８７を設けて、この空間８３，８７に弛み部８１Ａ〜８１Ｃを有した超電導線８１を形成することにより、通電時のコイル本体の変形による樹脂７８の変位が生じた場合、銅電極７９に接続された超電導線８１は、空間８３，８７において弛んだ状態となり、超電導線８１の損傷を防止することができる。上記説明した第１実施例又は第２実施例の超電導コイルを用いて、超電導マグネット装置を構成することにより、電極である銅電極に接続された超電導線の損傷を防ぐことができ、超電導マグネット装置が破損することを防止できる。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、電極は通電時のコイル本体の変形による絶縁体の変位に追随して移動するため、電極と絶縁体との間に形成された超電導線に応力が集中することが無くなり、超電導線が損傷することを防止できる。
【００５２】
請求項２記載の発明によれば、電極と絶縁体との接触面積が大きくなり、熱伝導性が向上して、効率良く超電導線の冷却を行うことができる。また、接触面積が大きくなるため、電極と絶縁体と間の密着性を高めることができる。
【００５３】
請求項３記載の発明によれば、電極の絶縁体と接触する面を、波型の形状、針状の突起部を有した形状及び櫛状の突起部を有した形状とすることにより、電極と絶縁体との接触面積を大きくすることができる。
【００５４】
請求項４記載の発明によれば、電極を絶縁体に螺着することにより、電極を絶縁体にしっかりと固定することができ、電極は通電時のコイル本体の変形による絶縁体の変位に追随して移動することができる。
【００５５】
請求項５記載の発明によれば、移動する電極と電気的に接続する電気的接続部材を巻枠に設けることにより、移動する電極に対して電気的な接続を行うことができる。
【００５６】
請求項６記載の発明によれば、電気的接続部材の第１の接合部と第２の接合部との間に、電極の移動に伴い可撓する可撓部を設けることにより、移動する電極と第１の接合部との間で電気的な接続を行うことができる。
【００５７】
請求項７記載の発明によれば、通電時に入口電極、出口電極及び中間電極は、コイル本体の変形による絶縁体の変位に追随して移動するため、入口電極、出口電極及び中間電極にそれぞれ接続された超電導線の損傷を防止できる。
【００５８】
請求項８記載の発明によれば、通電時、電極が形成された絶縁体をコイル本体の変形に合わせてスムーズに変位させることができる。
【００５９】
請求項９記載の発明によれば、導電性のない無機材料の粉末を絶縁体に対して０．１〜３０％の範囲内で混合することにより、熱伝導性を向上させて、効率良くコイル本体の冷却を行うことができる。
【００６０】
請求項１０記載の発明によれば、導電性のない無機材料の粉末の粒径として、０．０１〜１００ミクロンの範囲内のものを用いることにより、導電性のない無機材料の粉末が混合された絶縁体は、所望の強度及び接着能力を維持した状態で、熱伝導性を向上させることができる。
【００６１】
請求項１１記載の発明によれば、通電時のコイル本体の変形による絶縁体の変位が生じた場合、電極に接続された超電導線は、電極と絶縁体との間の空間で弛みを持つことができるため、超電導線が損傷することを防止できる。
【００６２】
請求項１２記載の発明によれば、通電時のコイル本体の変形による絶縁体の変位により、電極に接続された超電導線が損傷し、超電導コイルが破損することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の超電導コイルの概略図である。
【図２】入口電極が形成された領域の拡大図である。
【図３】中間電極が形成された領域の拡大図である。
【図４】本発明の第１実施例である超電導コイルを適用した超電導マグネット装置の概略図である。
【図５】第１実施例の超電導コイルの斜視図である。
【図６】巻枠の斜視図である。
【図７】図５に示した超電導コイルの平面図を示したものである。
【図８】図５に示した入口電極が形成された付近のＡ１−Ａ２方向の断面図である。
【図９】入口電極の斜視図である。
【図１０】図９に示した電気的接合部材と形状の異なる電気的接合部材の斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施例の超電導コイルの入口電極を示した図である。
【図１２】第２実施例の超電導コイルの中間電極を示した図である。
【符号の説明】
１０、５０  超電導コイル
１１、５８  巻枠
１２、５９  コイル本体
１３、６２、８５  入口電極
１４、６３  出口電極
１５、６４、６５、８６  中間電極
１６、６０、７６  フランジ
１７、２１、７０、７９  銅電極
１８、７８  樹脂
１９、６９、８１  超電導線
２１Ａ、７０Ａ、７９Ａ  溝
２２、４８、５４、７３、８２  ボルト
２４、６８、７７  絶縁板
３０  超電導マグネット装置
３１  真空容器本体
３２  冷凍機
３４、３８  円筒壁
３５  円筒状空間
３７  熱シールド部材
４１  高温側冷却ステージ
４２、４３  支柱
４４  低温側冷却ステージ
４５  一段目冷却手段
４５Ａ、４６Ａ  シリンダ部
４５Ｂ、４６Ｂ  コールドヘッド部
４６  二段目冷却手段
４７、５３  取り付けフランジ
５６、７４  電気的接合部材
５６Ａ、７４Ａ  可撓部
５７  離型剤
５８Ａ  円筒状空間
５８Ｂ  コイル形成領域
６０Ａ  開口部
６０Ｂ、７０Ｂ  面
６１  樹脂部材
７１  スタッドボルト
８３、８７  空間
８１Ａ、８２Ａ、８３Ａ  弛み部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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