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SUPERCONDUCTING DEVICE AND MAGNET DEVICE

Foreign code F190009805
File No. (S2017-0971-N0)
Posted date May 8, 2019
Country WIPO
International application number 2018JP031681
International publication number WO 2019049720
Date of international filing Aug 28, 2018
Date of international publication Mar 14, 2019
Priority data
  • P2017-171907 (Sep 7, 2017) JP
Title SUPERCONDUCTING DEVICE AND MAGNET DEVICE
Abstract A superconducting device (1) is provided in a magnet device (2) including a magnet part (3) that generates a magnetic field. The superconducting device (1) has a superconducting bulk part (4) disposed outside the magnet part (3). The superconducting bulk part (4) traps a magnetic field in a superconducting state, and a magnetic circuit (5) is formed by the magnet part (3) and the superconducting bulk part (4) trapping the magnetic field.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
For example a magnetic resonance imaging (Magnetic Resonance Imaging: MRI) apparatus or the like of the magnet device, comprises a magnet that generates a strong magnetic field magnet device is used. United States Patent 7944208 (Patent Document 1) is incorporated herein, in the magnetic resonance imaging system, the main magnet has the opposite magnetic poles, disposed along the horizontal axis, and, the main magnet to detect the magnetic field generated by the open-type magnetic resonance imaging is configured to define a region in which the disclosed technology.
Such a magnet that generates a strong magnetic field in the device, leakage of a strong magnetic field to the outside of the magnet unit can be prevented or suppressed and, at the periphery of the magnet unit in order to reduce the strength of the magnetic field, along an annular path, from one pole of the magnet unit through the magnetic body returns to other pole of the magnet so as to form a magnetic circuit, magnetic circuit member, the magnetic material of high magnetic permeability such as iron is provided.
Japanese Patent Application Laid-Open 7-178071 (Patent Document 2) is, in the MRI apparatus magnet assembly, mounted to the top surface of the lower base of the lower permanent magnet and the yoke, the yoke of the lower base in a standing manner from the edge of the column yoke, the yoke and the permanent magnet supported on the post below the lower surface facing the permanent magnet on the yoke is attached to the base, a technology which has been disclosed.
On the other hand, for example in a device other than the MRI magnet system, as a magnet that generates a strong magnetic field, and is used for superconducting is bulky. Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 is, the magnesium diboride superconducting (MgB2) as the permanent magnet is made of the technology used is bulky has been disclosed.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 磁場を発生させる磁石部を備えた磁石装置に備えられる超伝導装置において、
 前記磁石部の外部に設けられた第1超伝導バルク体を有し、
 前記第1超伝導バルク体は、超伝導状態で磁場を捕捉し、
 磁場を捕捉している前記第1超伝導バルク体と前記磁石部とにより磁気回路が形成される、超伝導装置。

[請求項2]
 請求項1に記載の超伝導装置において、
 前記磁石部は、
 第1極性を有する第1磁極と、
 前記第1極性と反対の第2極性を有する第2磁極と、
 を有し、
 前記第1磁極、前記第1超伝導バルク体及び前記第2磁極は、第1軸の周りの環状経路に沿って、前記第1磁極、前記第1超伝導バルク体、前記第2磁極の順に配置され、
 前記環状経路に沿って、前記第1磁極から前記第1超伝導バルク体を経て前記第2磁極に戻る前記磁気回路が形成される、超伝導装置。

[請求項3]
 請求項2に記載の超伝導装置において、
 前記磁石部は、前記環状経路に沿って互いに間隔を空けて配置された第1磁石及び第2磁石を有し、
 前記第1磁石は、
 前記第1磁極と、
 前記第2極性を有する第3磁極と、
 を有し、
 前記第2磁石は、
 前記第1極性を有する第4磁極と、
 前記第2磁極と、
 を有し、
 前記第1磁極、前記第1超伝導バルク体、前記第2磁極、前記第4磁極及び前記第3磁極は、前記環状経路に沿って、前記第1磁極、前記第1超伝導バルク体、前記第2磁極、前記第4磁極、前記第3磁極の順に配置されている、超伝導装置。

[請求項4]
 請求項2又は3に記載の超伝導装置において、
 前記環状経路に沿って配列された複数の前記第1超伝導バルク体を含む第1超伝導バルク体群を有し、
 前記第1磁極、前記第1超伝導バルク体群及び前記第2磁極は、前記環状経路に沿って、前記第1磁極、前記第1超伝導バルク体群、前記第2磁極の順に配置され、
 前記環状経路に沿って、前記第1磁極から前記第1超伝導バルク体群を経て前記第2磁極に戻る前記磁気回路が形成され、
 前記第1超伝導バルク体群に含まれる前記複数の第1超伝導バルク体は、前記複数の第1超伝導バルク体の各々が超伝導状態で磁場を捕捉することにより、前記第1磁極から出た磁束が、前記複数の第1超伝導バルク体を順次通って前記第2磁極に戻るように、前記環状経路に沿って配列されている、超伝導装置。

[請求項5]
 請求項4に記載の超伝導装置において、
 前記複数の第1超伝導バルク体は、互いに間隔を空けて配列されている、超伝導装置。

[請求項6]
 請求項4又は5に記載の超伝導装置において、
 前記第1超伝導バルク体群は、前記環状経路に沿って、前記第1磁極と隣り合い、且つ、前記第2磁極と隣り合わず、
 前記複数の第1超伝導バルク体のうち、前記環状経路に沿って前記第1磁極に最も近い側に配置された第1超伝導バルク体の、前記環状経路に垂直な断面の外周長さは、前記複数の第1超伝導バルク体のうち、前記環状経路に沿って前記第1磁極に最も近い側と反対側に配置された第1超伝導バルク体の、前記環状経路に垂直な断面の外周長さよりも長い、超伝導装置。

[請求項7]
 請求項6に記載の超伝導装置において、
 前記複数の第1超伝導バルク体の各々の前記環状経路に垂直な断面の外周長さは、前記環状経路に沿って、前記第1磁極に最も近い側から前記第1磁極に最も近い側と反対側に向かって、前記複数の第1超伝導バルク体の配列順に減少する、超伝導装置。

[請求項8]
 請求項6又は7に記載の超伝導装置において、
 前記環状経路に沿って配列された複数の第2超伝導バルク体を含む第2超伝導バルク体群を有し、
 前記複数の第2超伝導バルク体の各々は、超伝導状態で磁場を捕捉し、
 前記第1磁極、前記第1超伝導バルク体群、前記第2超伝導バルク体群及び前記第2磁極は、前記環状経路に沿って、前記第1磁極、前記第1超伝導バルク体群、前記第2超伝導バルク体群、前記第2磁極の順に配置され、
 前記環状経路に沿って、前記第1磁極から前記第1超伝導バルク体群及び前記第2超伝導バルク体群を順次経て前記第2磁極に戻る前記磁気回路が形成され、
 前記第1超伝導バルク体群に含まれる前記複数の第1超伝導バルク体、及び、前記第2超伝導バルク体群に含まれる前記複数の第2超伝導バルク体は、前記複数の第1超伝導バルク体及び前記複数の第2超伝導バルク体の各々が超伝導状態で磁場を捕捉することにより、前記第1磁極から出た磁束が、前記複数の第1超伝導バルク体及び前記複数の第2超伝導バルク体を順次通って前記第2磁極に戻るように、前記環状経路に沿って配列され、
 前記第2超伝導バルク体群は、前記環状経路に沿って、前記第2磁極と隣り合い、
 前記複数の第2超伝導バルク体のうち、前記環状経路に沿って前記第2磁極に最も近い側に配置された第2超伝導バルク体の、前記環状経路に垂直な断面の外周長さは、前記複数の第2超伝導バルク体のうち、前記環状経路に沿って前記第2磁極に最も近い側と反対側に配置された第2超伝導バルク体の、前記環状経路に垂直な断面の外周長さよりも長い、超伝導装置。

[請求項9]
 請求項8に記載の超伝導装置において、
 前記複数の第2超伝導バルク体の各々の前記環状経路に垂直な断面の外周長さは、前記環状経路に沿って、前記第2磁極に最も近い側から前記第2磁極に最も近い側と反対側に向かって、前記複数の第2超伝導バルク体の配列順に減少する、超伝導装置。

[請求項10]
 請求項4乃至9のいずれか一項に記載の超伝導装置において、
 前記複数の第1超伝導バルク体の各々は、前記環状経路に沿った軸線を中心とした筒状の第1筒部を含み、
 前記複数の第1超伝導バルク体は、前記複数の第1超伝導バルク体の各々が超伝導状態で前記軸線に沿った磁場を捕捉することにより、前記第1磁極から出た磁束が前記複数の第1超伝導バルク体の各々にそれぞれ含まれる複数の第1筒部を順次通って前記第2磁極に戻るように、前記環状経路に沿って配列されている、超伝導装置。

[請求項11]
 請求項4乃至9のいずれか一項に記載の超伝導装置において、
 前記複数の第1超伝導バルク体の各々は、前記環状経路に沿って延在する延在部を含み、
 前記複数の第1超伝導バルク体は、前記複数の第1超伝導バルク体の各々が超伝導状態で前記環状経路に沿った磁場を捕捉することにより、前記第1磁極から出た磁束が前記複数の第1超伝導バルク体の各々にそれぞれ含まれる複数の延在部を順次通って前記第2磁極に戻るように、前記環状経路に沿って配列されている、超伝導装置。

[請求項12]
 請求項4乃至11のいずれか一項に記載の超伝導装置において、
 前記磁石部を囲む筒状の第2筒部を含む第3超伝導バルク体を有し、
 前記第3超伝導バルク体は、超伝導状態で磁場を捕捉し、
 それぞれ磁場を捕捉している前記複数の第1超伝導バルク体と、磁場を捕捉している前記第3超伝導バルク体と、前記磁石部と、により前記磁気回路が形成される、超伝導装置。

[請求項13]
 請求項1乃至12のいずれか一項に記載の超伝導装置において、
 前記第1超伝導バルク体は、鉄ニクタイド又は二ホウ化マグネシウムよりなる、超伝導装置。

[請求項14]
 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の超伝導装置において、
 前記第1超伝導バルク体を冷却する冷却部を有し、
 前記第1超伝導バルク体が前記冷却部に冷却されることにより、前記第1超伝導バルク体が超伝導状態になり、
 前記第1超伝導バルク体は、第二種超伝導体よりなり、
 前記第1超伝導バルク体は、超伝導状態で、下部臨界磁場を超え且つ上部臨界磁場以下の磁場を、磁束をピン止めすることにより捕捉し、
 前記磁場を捕捉している前記第1超伝導バルク体と前記磁石部とにより、磁束が通る閉回路である前記磁気回路が形成され、
 前記磁石部の一方の磁極から出た前記磁束が前記第1超伝導バルク体を通って前記磁石部の他方の磁極に戻る、超伝導装置。

[請求項15]
 磁場を発生させる磁石部を備えた磁石装置に備えられる超伝導装置において、
 前記磁石部を囲む筒状の第1筒部を含む第1超伝導バルク体を有し、
 前記第1超伝導バルク体は、超伝導状態で磁場を捕捉し、
 磁場を捕捉している前記第1超伝導バルク体と前記磁石部とにより磁気回路が形成される、超伝導装置。

[請求項16]
 請求項15に記載の超伝導装置において、
 前記磁石部の外部に設けられた第2超伝導バルク体を有し、
 前記第2超伝導バルク体は、超伝導状態で磁場を捕捉し、
 磁場を捕捉している前記第2超伝導バルク体と、磁場を捕捉している前記第1超伝導バルク体と、前記磁石部と、により前記磁気回路が形成される、超伝導装置。

[請求項17]
 請求項16に記載の超伝導装置において、
 前記磁石部は、
 第1極性を有する第1磁極と、
 前記第1極性と反対の第2極性を有する第2磁極と、
 を有し、
 前記第1磁極、前記第2超伝導バルク体及び前記第2磁極は、第1軸の周りの環状経路に沿って、前記第1磁極、前記第2超伝導バルク体、前記第2磁極の順に配置され、
 前記環状経路に沿って、前記第1磁極から前記第2超伝導バルク体を経て前記第2磁極に戻る前記磁気回路が形成される、超伝導装置。

[請求項18]
 請求項17に記載の超伝導装置において、
 前記環状経路に沿って配列された複数の前記第2超伝導バルク体を含む第1超伝導バルク体群を有し、
 前記第1磁極、前記第1超伝導バルク体群及び前記第2磁極は、前記環状経路に沿って、前記第1磁極、前記第1超伝導バルク体群、前記第2磁極の順に配置され、
 前記環状経路に沿って、前記第1磁極から前記第1超伝導バルク体群を経て前記第2磁極に戻る前記磁気回路が形成され、
 前記第1超伝導バルク体群に含まれる前記複数の第2超伝導バルク体は、前記複数の第2超伝導バルク体の各々が超伝導状態で磁場を捕捉することにより、前記第1磁極から出た磁束が、前記複数の第2超伝導バルク体を順次通って前記第2磁極に戻るように、前記環状経路に沿って配列されている、超伝導装置。

[請求項19]
 請求項15乃至18のいずれか一項に記載の超伝導装置において、
 前記第1超伝導バルク体は、鉄ニクタイド又は二ホウ化マグネシウムよりなる、超伝導装置。

[請求項20]
 請求項15乃至19のいずれか一項に記載の超伝導装置において、
 前記第1超伝導バルク体を冷却する冷却部を有し、
 前記第1超伝導バルク体が前記冷却部に冷却されることにより、前記第1超伝導バルク体が超伝導状態になり、
 前記第1超伝導バルク体は、第二種超伝導体よりなり、
 前記第1超伝導バルク体は、超伝導状態で、下部臨界磁場を超え且つ上部臨界磁場以下の磁場を、磁束をピン止めすることにより捕捉し、
 前記磁場を捕捉している前記第1超伝導バルク体と前記磁石部とにより、磁束が通る閉回路である前記磁気回路が形成され、
 前記磁石部の一方の磁極から出る前記磁束が前記第1筒部の内部を通って前記磁石部の他方の磁極に戻る、超伝導装置。

[請求項21]
 磁場を発生させる磁石部と、前記磁石部の外部に設けられた超伝導装置と、を備えた磁石装置において、
 前記超伝導装置は、前記磁石部の外部に設けられた超伝導バルク体を有し、
 前記超伝導バルク体は、超伝導状態で磁場を捕捉し、
 磁場を捕捉している前記超伝導バルク体と前記磁石部とにより磁気回路が形成される、磁石装置。

[請求項22]
 磁場を発生させる磁石部と、前記磁石部を囲む超伝導装置と、を備えた磁石装置において、
 前記超伝導装置は、前記磁石部を囲む筒状の筒部を含む超伝導バルク体を有し、
 前記超伝導バルク体は、超伝導状態で磁場を捕捉し、
 磁場を捕捉している前記超伝導バルク体と前記磁石部とにより磁気回路が形成される、磁石装置。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
  • Inventor
  • YAMAMOTO, Akiyasu
  • SHIMAZAKI, Nanami
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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