(57)【要約】【課題】本発明は室温ボアの熱が超電導コイルに熱伝導するのを防止する冷却手段を設けた超電導磁石装置に関し、冷却手段による室温ボアから超電導コイルへの熱伝導の防止を確実に行うことを課題とする。【解決手段】超電導コイル２５と、磁場が印加される熱処理炉３０が挿入される室温ボア２７の熱が超電導コイル２５に熱伝導するのを防止する冷却水層２９と、冷却水層２９に対し冷却水３４を供給する冷却水供給装置５３とを有する超電導磁石装置であって、冷却水３４の冷却水供給装置５３から冷却水層２９への流れを検出する流れセンサ５２を設け、この流れセンサ５２の検出結果に基づき、冷却水３４が流れていないときは超電導コイル２５の励磁を禁止する。【選択図】  図３
2007109728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場を発生させる超電導コイルと、
磁場が印加される挿入体が挿入される室温ボアの熱が前記超電導コイルに熱伝導するのを防止する冷却手段と、
該冷却手段に対し冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを有する超電導磁石装置であって、
前記冷却媒体の前記冷却媒体供給手段から前記冷却手段への流れを検出する流れ検出手段と、
該流れ検出手段の検出結果に基づき、前記冷却媒体が流れていないときは、前記超電導コイルの励磁を禁止する超電導コイル駆動制御手段とを設けたことを特徴とする超電導磁石装置。
【請求項２】
磁場を発生させる超電導コイルと、
磁場が印加される挿入体が挿入される室温ボアの熱が前記超電導コイルに熱伝導するのを防止する冷却手段と、
該冷却手段に対し冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを有する超電導磁石装置であって、
前記冷却媒体供給手段から前記冷却手段へ流入する前記冷却媒体の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段の検出結果に基づき、前記冷却媒体の温度が前記超電導コイルの適正駆動を行いうる適正温度範囲外となったとき、前記超電導コイルの励磁を禁止する超電導コイル駆動制御手段とを設けたことを特徴とする超電導磁石装置。
【請求項３】
前記冷却媒体の温度を可変する温度調整手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づき、前記冷却媒体の温度が前記適正温度範囲内となるよう温度調整手段を制御する温度制御手段とを設けたことを特徴とする請求項２記載の超電導磁石装置。
【請求項４】
前記挿入体は、熱処理炉であ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係り、特に室温ボアの熱が超電導コイルに熱伝導するのを防止する冷却手段を設けた超電導磁石装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、シリコン単結晶を磁界印加式チョクラルスキー法（ＭＣＺ法）を用いて成長させる際、シリコン単結晶製造装置に磁界を印加しつつシリコン単結晶を成長させることが行われている。このシリコン単結晶製造装置に対する磁界の印加は、冷凍機冷却型の超電導磁石装置を用いて行われている。
【０００３】
また、その中でも、超電導磁石を冷却する方式として冷凍機を用いる冷凍機冷却型（ヘリウムフリー型）の超電導磁石装置は、従来の冷却のように液体ヘリウムを使用しないことから、操作性の容易さや安全性、また、装置の小型化、長時間運転の容易さ、コスト面でも優れているために利用の場を拡大してきている。
【０００４】
図１及び図２は、ＭＣＺ法を用いてシリコン単結晶を成長させる際に用いられる冷凍機冷却型の超電導磁石装置の一例を示している。図１（Ａ）は超電導磁石装置１の断面図、図１（Ｂ）は超電導磁石装置１の平面図、図２は後述する冷却水ジャケット９の近傍を拡大して示す図である。この超電導磁石装置１は、大略すると真空容器３，ギフォード・マクマホン式冷凍機４（以下、ＧＭ冷凍機という），超電導コイル５，熱シールド６等により構成されている。
【０００５】
真空容器３は内部が真空とされる容器であり、中央に室温ボア７が形成された円筒形状を有している。磁場発生装置１により磁界を印加しようとする熱処理炉１０（例えば、例えば磁界印加式チョクラルスキー法（ＭＣＺ法）を用いたシリコン単結晶製造装置）は、この室温ボア７の内部に配設される。
【０００６】
また、真空容器３の内部には、外部からの輻射熱を遮断する熱シールド６が設けられている。超電導コイル５は、この熱シールド６の内部に複数個配設されている。そして、この複数の超電導コイル５は、協働して室温ボア７内に水平磁場を形成するよう構成されている。
【０００７】
また、超電導コイル５は、この超電導コイル５を保持するコイルホルダー８を介してＧＭ冷凍機４と熱的に接続されている。そして、超電導コイル５は、ＧＭ冷凍機４により臨界温度以下まで冷却される構成とされている。これにより超電導コイル５は超電導状態とされ、室温ボア７内に配設された熱処理炉１０に対して常電導マグネットでは発生不可能な強磁場を印加することができる。
【０００８】
ところで、熱処理炉１０は内部にシリコン単結晶を生成するためにシリコンを溶融するヒータが配設されている。このヒータの熱が超電導コイル５に熱伝導した場合、超電導コイル５の温度が上昇し所望する磁場を発生することができなくなってしまう。このため従来から、室温ボア内に冷却手段を設けた超電導磁石装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
図１及び図２に示す超電導磁石装置１は、上記の点より室温ボア７内に冷却手段として機能する冷却水ジャケット９を設けている。更に、冷却水ジャケット９と真空容器３との間には、断熱材であるスーパーインシュレーション１５を配設している。冷却水ジャケット９は、給水ホース１１及び排水ホース１２を介してチラー１３と接続されており、チラー１３から冷却水が供給される構成となっている。
【００１０】
よって、熱処理炉１０で発生する熱は、冷却水ジャケット９を流れる冷却水により冷却され、更にその外側に配設されたスーパーインシュレーション１５により断熱される。これにより、熱処理炉１０で発生する熱が超電導コイル５に熱伝達されないよう構成されていた。
【００１１】
もし仮に、冷却水ジャケット９を設けない構成を想定すると、熱処理炉１０内の温度を５００℃に昇温したとき、超電導コイル５が配設された真空容器３内の温度は１００℃以上の温度となり、スーパーインシュレーション１５は溶けてしまい、超電導コイル５は超電導状態を維持することができなくなってしまう。
【００１２】
一方、超電導磁石装置１を運転して強磁場を発生しているときに、超電導コイル５の温度が上昇し、超電導状態を維持する温度（臨界温度）以上になるとクエンチ（超電導状態から急激に常電導状態に移行し、強磁場を発生していた磁気エネルギーが急激に熱化する現象）を発生してしまう。超電導磁石装置１はクエンチしても危険のないよう設計されているが、磁気エネルギーが熱に変わり超電導コイル５の温度を上昇させてしまうため、再度冷却するには長時間を要し、その間磁場を利用できなくなるため問題である。
【００１３】
このため、従来では超電導磁石装置１を運転するうえで重要な装置内部の主要箇所（例えば、熱シールド６等）に温度センサを取り付け、この温度センサの出力を定期的に集積することにより超電導磁石装置１の状態の経時変化を把握し、これによりクエンチの発生を抑制するように構成した超電導磁石装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１１９８２２号公報
【特許文献２】特開２００２−２５２３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、上記したようなシリコン単結晶を成長させる際に用いられる超電導磁石装置１は、熱処理炉１０において多大な熱が発生する。このため、室温ボア７内に冷却手段として機能する冷却水ジャケット９を設けているが、冷却水ジャケット９が適正に熱処理炉１０で発生する熱を冷却しないと、超電導コイル５の温度は上昇してしまいクエンチしてしまうおそれがある。
【００１５】
しかしながら、従来では冷却水ジャケット９に適正に冷却水１４が供給されているかどうかを判断する手段を設けていなかったため、冷却水ジャケット９に冷却水１４を流し忘れることがあるという問題点があった。
【００１６】
また、従来の超電導磁石装置１では、熱シールド６等の装置内部の主要箇所に温度センサを設けた構成であるため、冷却水ジャケット９の冷却効率が低下したことを直接的に検出することができなかった。このため、冷却水ジャケット９の冷却機能の低下が始まり、これにより装置内の昇温が始まった時点で始めて、装置内の温度センサにより超電導コイル５の温度上昇が検知されることとなり、超電導コイル５の温度上昇に対する対応が遅れてしまうという問題点がある。
【００１７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、冷却手段による室温ボアから超電導コイルへの熱伝導の防止を確実に行いうる超電導磁石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】
【００１８】
上記の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。
【００１９】
請求項１記載の発明は、
磁場を発生させる超電導コイルと、
磁場が印加される挿入体が挿入される室温ボアの熱が前記超電導コイルに熱伝導するのを防止する冷却手段と、
該冷却手段に対し冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを有する超電導磁石装置であって、
前記冷却媒体の前記冷却媒体供給手段から前記冷却手段への流れを検出する流れ検出手段と、
該流れ検出手段の検出結果に基づき、前記冷却媒体が流れていないときは、前記超電導コイルの励磁を禁止する超電導コイル駆動制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
上記発明によれば、冷却媒体の冷却媒体供給手段から冷却手段への流れを検出する流れ検出手段を設けると共に、この流れ検出手段の検出結果に基づき冷却媒体が流れていないときは超電導コイル駆動制御手段により超電導コイルの励磁を禁止するため、冷却媒体が冷却手段へ供給されない状態で超電導コイルが駆動されることを防止できる。
【００２１】
また、請求項２記載の発明は、
磁場を発生させる超電導コイルと、
磁場が印加される挿入体が挿入される室温ボアの熱が前記超電導コイルに熱伝導するのを防止する冷却手段と、
該冷却手段に対し冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを有する超電導磁石装置であって、
前記冷却媒体供給手段から前記冷却手段へ流入する前記冷却媒体の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段の検出結果に基づき、前記冷却媒体の温度が前記超電導コイルの適正駆動を行いうる温度範囲外となったとき、前記超電導コイルの励磁を禁止する超電導コイル駆動制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００２２】
上記発明によれば、冷却媒体の温度を検出する温度検出手段の検出結果に基づき、冷却媒体の温度が超電導コイルの適正駆動を行いうる温度範囲外となったとき、超電導コイル駆動制御手段は超電導コイルの励磁を禁止する。よって、冷却手段の冷却機能低下を早期に検出することが可能となり、超電導コイルの励磁が早期に停止されるため、クエンチの発生を確実に防止することができる。
【００２３】
また、請求項３記載の発明は、
請求項２記載の超電導磁石装置において、
前記冷却媒体の温度を可変する温度調整手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づき、前記冷却媒体の温度が前記適正温度範囲内となるよう温度調整手段を制御する温度制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００２４】
上記発明によれば、温度調整手段を制御する温度制御手段により、冷却媒体の温度が適正温度範囲内となるよう制御されるため、挿入体に温度変化があっても超伝導コイルを安定して駆動させることができる。
【００２５】
また、請求項４記載の発明のように、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の超電導磁石装置において、前記挿入体を熱処理炉としてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、冷却媒体が冷却手段へ供給されない状態で超電導コイルが駆動されることを防止でき、クエンチの発生を確実に防止することができる。また、冷却手段の冷却機能低下を早期に検出することが可能となり、超電導コイルの励磁が早期に停止されるため、クエンチの発生を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
【００２８】
図３乃至図４は、本発明の一実施例である超電導磁石装置２０を説明するための図である。図３は超電導磁石装置２０の全体構成を示す構成図、図４は後述する冷却水層２９の近傍を拡大して示す図である。
【００２９】
本実施例に係る超電導磁石装置２０は、液体ヘリウムを使用しない冷凍機冷却型の超電導磁石装置である。このため、操作性や安全性に優れ、また装置の小型化、長時間運転化、及びランニングコストの低コスト化が図られている。また、本実施例に係る超電導磁石装置２０は、シリコン単結晶をＭＣＺ法を用いて成長させる際に、シリコン単結晶製造装置を構成する熱処理炉３０（請求項に記載の挿入体に相当する）に磁界を印加するのに用いられるものである。
【００３０】
本実施例に係る超電導磁石装置２０は、大略すると真空容器２３、ギフォード・マクマホン式冷凍機２４（以下、ＧＭ冷凍機という），超電導コイル２５，熱シールド２６、冷却水層２９、冷却水供給装置５３，温度調整装置５４，磁石駆動装置５５，及び制御装置５６等により構成されている。
【００３１】
超電導コイル２５は円形コイルであり、本実施例では４個配設された構成とされている。この超電導コイル２５は、２個ずつがペアとなって水平磁場を発生するよう構成されている。この超電導コイル２５は、磁石駆動装置５５によりその駆動制御が行われる構成とされている。この磁石駆動装置５５は後述する制御装置５６に接続されており、磁石駆動装置５５は制御装置５６の指示に従い超電導コイル２５を駆動制御する。
【００３２】
また、超電導コイル２５は、コイルホルダー２８に固定された構成とされている。このコイルホルダー２８は、真空容器２３に内設された環状の熱シールド２６内に配設されている。熱シールド２６は、熱伝導の良い銅やアルミニウムで作製されている。
【００３３】
ＧＭ冷凍機２４は、後述する真空容器２３の天板３３上に搭載されている。このＧＭ冷凍機２４の配設場所及び配設個数は、超電導コイル２５の冷却仕様等に応じて適宜選定されている。このＧＭ式のＧＭ冷凍機２４はモータ２４ａを有しており、このモータ２４ａを駆動させることにより、内設されたディスプレーサがＧＭ冷凍機２４内で上下に往復移動する構成とされている。そして、このディスプレーサの往復移動により、図示しない冷凍機コンプレッサから供給される高圧冷媒をＧＭ冷凍機２４内で膨張させ、これにより冷却を行う構成とされている。
【００３４】
このＧＭ冷凍機２４は、１段目冷却シリンダ２４ｂと２段目冷却シリンダ２４ｃとを有している。１段目冷却シリンダ２４ｂは図示しない伝熱部材により熱シールド２６と接続され、また２段目冷却シリンダ２４ｃは伝熱板２４ｄを介してコイルホルダー２８に熱的に接続されている。よって、ＧＭ冷凍機２４の１段目冷却シリンダ２４ｂが熱シールド２６を冷却することにより外部の熱が熱シールド２６内に侵入するのを防止し、かつ超電導コイル２５はコイルホルダー２８を介してＧＭ冷凍機２４の２段目冷却シリンダ２４ｃにより臨界温度以下（例えば、4.2K）に冷却される。これにより超電導コイル２５は、超電導状態を実現する。
【００３５】
また、真空容器２３は円柱形状とされており、その略中央位置に室温ボア２７が上下方向に延在するよう形成されている。この真空容器２３は、外周に位置する環状の外周壁３８と、この外周壁３８の上部を覆う天板３３と、外周壁３８の下部を覆う底板３７と、室温ボア２７の形成側に配設される兼用壁３６とにより構成されている。この各壁３６，３８と板３３，３７は、溶接により気密となるよう強固に接合されている。これにより、内部を真空としうる真空容器２３が製造される。
【００３６】
真空容器２３に形成された室温ボア２７には、シリコン単結晶製造装置を構成する熱処理炉３０（請求項に記載の挿入体に相当する）が挿入される。また、室温ボア２７の下部位置には、室温ボア２７に熱処理炉３０が挿入されたことを検出する挿入確認センサ５０が設けられている。この挿入確認センサ５０は制御装置５６に接続されており、よって制御装置５６は挿入確認センサ５０からの信号により室温ボア２７内に熱処理炉３０が挿入されているかどうかを認識することができる。
【００３７】
ところで、熱処理炉３０は内部にシリコン単結晶を生成するためにシリコンを溶融するヒータが配設されている。このヒータの熱が超電導コイル２５に熱伝導した場合、超電導コイル２５の温度が上昇し所望する磁場を発生することができなくなってしまう。このため本実施例では、室温ボア２７内の熱が超電導コイル２５に熱伝導するのを防止する冷却手段として機能する冷却水層２９が設けられている。
【００３８】
冷却水層２９は、図４に拡大して示すように、環状を有し室温ボア２７と面する内周壁３９と、前記した兼用壁３６と、兼用壁３６及び内周壁３９の上部を封止する上部壁４０と、兼用壁３６及び内周壁３９の下部を封止する下部壁４１とにより構成されている。各壁３６，３９，４０，４１は溶接等により液密に接合され、よってその内部に冷却媒体を装填できる構成とされている。本実施例では、冷却媒体として冷却水３４を用いる例について説明するが、冷却媒体の種類はこれに限定されるものではなく、他の冷却媒体（例えば、オイルや気体等）を用いることも可能である。
【００３９】
また、冷却水層２９には、冷却水層２９内の冷却水３４の温度を検出する温度センサ５１が配設されている。この温度センサ５１は制御装置５６に接続されており、よって制御装置５６は温度センサ５１から送られる信号に基づき冷却水層２９内の冷却水３４の温度を認識することができる。
【００４０】
ここで、冷却水層２９の配設位置に注目すると、冷却水層２９は真空容器２３の内部に配設されている。即ち、本実施例に係る超電導磁石装置２０では、真空容器２３の外周壁と、冷却水層２９の内周壁を兼用壁３６で兼用することにより真空容器２３と冷却水層２９を一体化し、これにより冷却水層２９を真空容器２３の内部に配設した構成といている。また、兼用壁３６と熱シールド２６との間に形成される空間部には、熱処理炉３０の熱が超電導コイル２５に熱伝達するのを防止するスーパーインシュレーション３５が配置されている。
【００４１】
このように、熱処理炉３０と超電導コイル２５との間に、冷却水３４が循環する冷却水層２９とスーパーインシュレーション３５を配設したことにより、熱処理炉３０で発生する熱が超電導コイル２５に伝わることを防止できる。また、冷却水層２９と真空容器２３で兼用壁３６を兼用することにより、無駄な空間が発生することを抑制でき室温ボア２７を広げることができる。
【００４２】
上記構成とされた冷却水層２９の下部壁４１には、冷却水層２９に冷却水３４を供給するための給水配管３１が接続されており、また上部壁４０には冷却水層２９から冷却水３４を排出するための排水配管３２が接続されている。
【００４３】
給水ホース３１には、流れセンサ５２が配設されている。この流れセンサ５２は、給水ホース３１内を冷却水３４が流れているかどうかを検出するためのセンサである。この流れセンサ５２は制御装置５６に接続されており、よって制御装置５６は流れセンサ５２から送られる信号により、給水ホース３１内を冷却水３４が流れているかどうか、換言すると冷却水層２９に冷却水３４が供給されているかどうかを認識することができる。
【００４４】
また、給水配管３１は、温度調整装置５４を介して冷却水供給装置５３の供給側に接続されている（図３参照）。温度調整装置５４は、内部に冷却装置及び加熱装置を設けており、冷却水３４を冷却或いは加熱することにより温度調整を行いうる構成となっている。この温度調整装置５４は制御装置５６と接続されており、よって温度調整装置５４は制御装置５６からの指示に従い、冷却水３４の温度を調整する。
【００４５】
排水ホース３２は、冷却水供給装置５３の吸入側に接続されている。冷却水供給装置５３は冷却水３４を循環させるためのポンプであり、制御装置５６により駆動制御が行われる構成とされている。
【００４６】
続いて、制御装置５６により実施される、室温ボア２７の熱が超電導コイル２５に熱伝導するのを防止する冷却制御処理について説明する。図５は、制御装置５６が実施する冷却制御処理を示すフローチャートである。
【００４７】
同図に示す冷却制御処理が起動すると、先ず制御装置５６はステップ１０（図では、ステップをＳと略称している）において、挿入確認センサ５０から送られる信号に基づき、熱処理炉３０が室温ボア２７内に挿入されているかどうかを判断する。熱処理炉３０は室温ボア２７に対して装着脱可能なものであり、シリコン単結晶を成長させる処理中は室温ボア２７内に装着し、成長処理を行わないときはメンテナンス等のために室温ボア２７から引き抜かれる。
【００４８】
ステップ１０において、室温ボア２７に熱処理炉３０が挿入されていないと判断された場合には、室温ボア２７内の温度が上昇することはない。このため、制御装置５６は冷却水供給装置５３を制御することにより、冷却水３４の冷却水層２９への供給を停止する（ステップ１２）。
【００４９】
一方、ステップ１０において、室温ボア２７に熱処理炉３０が挿入されたと判断された場合には、室温ボア２７内の温度上昇を防止し、この熱が超電導コイル２５に熱伝導することを防止するため、制御装置５６は冷却水供給装置５３を駆動させて冷却水３４の冷却水層２９への供給を開始する（ステップ１４）。
【００５０】
続くステップ１６では、制御装置５６は流れセンサ５２から送信される信号に基づき、給水ホース３１内を冷却水３４が流れているかどうか、換言すると冷却水３４が冷却水層２９に供給されているかどうかを判断する。
【００５１】
ステップ１６において、冷却水層２９に冷却水３４が供給されていないと判断されると、処理はステップ２４に進み、制御装置５６は磁石駆動装置５５を制御することにより超電導コイル２５の励磁を停止する。また、この励磁停止処理と共に、後述する冷却水温制御処理も停止する。
【００５２】
このように、本実施例に係る超電導磁石装置２０は、冷却水３４が流れていないときは制御装置５６により超電導コイル２５が禁止されるため、冷却水３４が冷却水層２９へ供給されない状態で超電導コイル２５が励磁（駆動）されることを防止できる。これにより、従来のように冷却水３４を流し忘れる人為的なミスの発生を未然に防止でき、超電導磁石装置２０にクエンチが発生するのを防止できる。
【００５３】
一方、ステップ１６において冷却水層２９に対して冷却水３４が供給されていると判断された場合には、処理はステップ１８に進み、制御装置５６は磁石駆動装置５５を制御することにより超電導コイル２５を駆動して励磁を開始する。これにより超電導コイル２５は磁場を発生し、よって熱処理炉３０に対して磁界の印加が行われる。
【００５４】
続くステップ２０では、磁石駆動装置５５は温度センサ５１から送信される信号に基づき、冷却水層２９内の冷却水３４の温度を求める。そして、求められた冷却水層２９内の冷却水温度が既定の適正温度範囲内であるかどうかを判断する。
【００５５】
ここで、適正温度範囲とは、冷却水層２９が熱処理炉３０から超電導コイル２５への熱伝導を遮断し超電導コイル２５にクエンチが発生するのを防止できると共に、冷却水層２９により必要以上に熱処理炉３０が冷却されない温度範囲である。よって、冷却水層２９内の冷却水温度がこの適正温度範囲を超えた場合には、超電導コイル２５が熱処理炉３０からの熱により昇温してクエンチが発生するおそれがある。また、冷却水層２９内の冷却水温度がこの適正温度範囲未満の場合には、熱処理炉３０が冷却水層２９により冷却されてしまい、シリコン単結晶の成長に影響を及ぼすおそれがある。
【００５６】
しかしながら、本実施例に係る超電導磁石装置２０は、温度調整装置５４を有しており、冷却水３４の温度を調整しうる構成となっている。よって、ステップ２０において冷却水層２９内の冷却水温度が既定の適正温度範囲内ではないと判断された場合には、ステップ２２において制御装置５６は温度調整装置５４を駆動し、冷却水３４を加熱或いは冷却することにより、冷却水３４の温度が適正温度範囲となるよう温度制御を行う。これにより、仮に熱処理炉３０に多少の温度変化があっても、冷却水３４の温度は一定に保たれるため、超電導コイル２５を安定して駆動させることができる。
【００５７】
一方、ステップ２０において、冷却水層２９内の冷却水温度が既定の適正温度範囲内であると判断されると、ステップ２２の処理を実施することなく本冷却制御処理を終了し、処理は再びステップ１０に戻る。
【００５８】
また、ステップ２２で温度制御を行った後、制御装置５６は再び冷却水層２９内の冷却水温を測定し、測定された冷却水温が危険水温Ｔ以上となっているかどうかを判断する。このステップ２６で肯定判断がされる場合は、温度調整装置５４が適正に駆動していないか、或いは熱処理炉３０の温度が既定温度以上となっている場合等が考えられる。このような場合には、超電導コイル２５にクエンチが発生するおそれが高いため、ステップ２６で肯定判断がされた場合は処理はステップ２４に進み、励磁を停止すると共に温度調整装置５４を用いた冷却水温制御を停止する構成とした。
【００５９】
上記のように本実施例に係る超電導磁石装置２０は、温度センサ５１の温度検出結果に基づき、磁石駆動装置５５は冷却水温度が超電導コイル２５の適正駆動を行いうる適正温度範囲外となったとき、超電導コイル２５の励磁を禁止する。よって、冷却水層２９の冷却機能低下を早期に検出することが可能となり、超電導コイル２５の励磁を早期に停止することが可能となり、超電導磁石装置２０にクエンチが発生することを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、従来の一例である超電導磁石装置を説明するための図である。
【図２】図２は、従来の一例である超電導磁石装置の冷却水ジャケットの近傍を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例である超電導磁石装置の構成を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例である超電導磁石装置の冷却水層の近傍を拡大して示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例である超電導磁石装置の冷却制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
２０  超電導磁石装置
２３  真空容器
２４  ＧＭ冷凍機
２５  超電導コイル
２６  熱シールド
２７  室温ボア
２８  ステージ
２９  冷却水層
３０  熱処理炉
３１  給水配管
３２  排水配管
３４  冷却水
５０  挿入確認センサ
５１  温度センサ
５２  流れセンサ
５３  冷却水供給装置
５４  温度調整装置
５５  磁石駆動装置
５６  制御装置
【図１】
2007109728.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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