[发明专利]超导磁铁装置及其升温方法

说明书

本发明的课题在于使超导磁铁装置迅速升温。超导磁铁装置(10)具备：超导线圈(12)；真空容器(14)，容纳超导线圈(12)；气瓶(22)，配置在真空容器(14)的外部；及气体导入管路(24)，将气瓶(22)连接于真空容器(14)，以便能够将气体从气瓶(22)导入到真空容器(14)。气瓶(22)的气体填充量确定为能够使真空容器(14)的真空度从高真空降低到中真空。

本申请主张基于2021年10月13日申请的日本专利申请第2021-168054号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种超导磁铁装置及其升温方法。

背景技术

为了对真空容器进行真空排气而使用低温泵。低温泵为气体捕集式真空泵，因此需要进行定期将捕捉到的气体向外部排出的再生。在低温泵的再生中，为了将气体冷凝的超低温面升温为室温，可以利用电加热器的加热或吹扫气体的供给。

专利文献1：日本特开2017-44107公报

然而，超导磁铁装置一般具有又被称为低温恒温器的真空容器及在低温恒温器内冷却为超低温的超导线圈。为了超导磁铁装置的维护，可以利用电加热器加热超导线圈以使其从超低温升温为室温。为了在短时间内升温，期待向加热器及加热器的电气配线供给大电流，但此时，会引起加热器过度加热或电气配线的熔断等故障的风险较高，存在安全上的隐患。

作为加快升温的其他方法，可以将低温恒温器向大气开放或者向低温恒温器内供给高压气体，从而使低温恒温器内被大气压以上的压力的气体充满，并经由气体促进从周围环境向低温恒温器内的超导线圈的传热。但是，在导入了如此大量的气体的情况下，超导线圈或包围该超导线圈的辐射屏蔽件等整个低温恒温器往往被超低温部冷却，反而可能会引起低温恒温器的表面结露的问题。超导磁铁装置的低温恒温器在很多情况下为了减少向外部的磁场泄漏至少一部分被铁制的磁屏蔽件包围。存在结露水附着在磁屏蔽件上导致其生锈的隐患。

发明内容

本发明的一种实施方式的示例性目的之一在于使超导磁铁装置迅速升温。

根据本发明的一种实施方式，超导磁铁装置具备：超导线圈；真空容器，容纳超导线圈；气瓶，配置在真空容器的外部，且其气体填充量确定为能够使真空容器的真空度从高真空降低到中真空；及气体导入管路，将气瓶连接于真空容器，以便能够将气体从气瓶导入到真空容器。

根据本发明的一种实施方式，提供一种超导磁铁装置的升温方法。超导磁铁装置具备超导线圈及容纳超导线圈的真空容器。该方法具备如下步骤：将气瓶连接于真空容器的步骤；及将气体从气瓶导入到真空容器的步骤。气瓶的气体填充量确定为能够使真空容器的真空度从高真空降低到中真空。

根据本发明，能够使超导磁铁装置迅速升温。

附图说明

图1是概略地表示实施方式所涉及的超导磁铁装置的侧视图。

图2是表示实施方式所涉及的超导磁铁装置的升温方法的一例的流程图。

图3是表示实施方式所涉及的气体导入单元的第1变形例的图。

图4中(a)至(c)是表示实施方式所涉及的气体导入单元的第2变形例的图。

图5是表示实施方式所涉及的气体导入单元的第3变形例的图。

图6是表示实施方式所涉及的气体导入单元的第4变形例的图。

图7是表示实施方式所涉及的气体导入单元的第5变形例的图。

图8是用于例示真空容器的结露对策的图。