超导磁铁装置及回旋加速器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及超导磁铁装置及回旋加速器，能够改进向内部设备的接近。超导磁铁装置(10)具备：超导线圈；及空心筒型的低温恒温器(20)，具有彼此连接的外周壁(22)及内周壁(23)，以确定配置超导线圈的环状的真空区域。低温恒温器(20)具有连接外周壁(22)和内周壁(23)的管状隔壁(40)，管状隔壁(40)在其内侧形成通过管状隔壁(40)与真空区域分隔的空腔(42)。外周壁(22)具有在低温恒温器(20)的周向上宽幅的开口部(44)，开口部(44)通过空腔(42)与比内周壁(23)更靠径向内侧的低温恒温器空心部(24)连通。通。通。

【技术实现步骤摘要】
超导磁铁装置及回旋加速器


[0001]本申请主张基于2021年4月8日申请的日本专利申请第2021
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065751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。
[0002]本专利技术涉及超导磁铁装置及回旋加速器。

技术介绍

[0003]以往，已知有具有圆环状的超导线圈及容纳该超导线圈的空心圆筒状的真空容器的超导磁铁装置，例如使用于回旋加速器等各种高磁场利用装置。
[0004]专利文献1：日本特开2002
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43117号公报
[0005]上述超导磁铁装置中，往往存在如下情况：在真空容器的径向内侧的空心部形成被该真空容器和其他部件包围的封闭空间，在该封闭空间设置有相关设备。在超导磁铁装置的应用中，这些内部设备可能需要检查、更换等由工作人员进行的保养工作，但未必充分考虑了从真空容器的外侧向封闭空间的可接近性，从而有改进的余地。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个实施方式的示例性目的之一在于提供一种能够改进向内部设备的接近的超导磁铁装置。
[0007]根据本专利技术的一种实施方式，超导磁铁装置具备：超导线圈；及空心筒型的低温恒温器，具有彼此连接的外周壁及内周壁，以确定配置超导线圈的真空区域。低温恒温器具有连接外周壁和内周壁的管状隔壁，管状隔壁在其内侧形成通过管状隔壁与真空区域分隔的空腔。外周壁具有在低温恒温器的周向上宽幅的开口部，开口部通过空腔与比内周壁更靠径向内侧的低温恒温器空心部连通。
[0008]根据本专利技术的一个实施方式，回旋加速器具备：上述超导磁铁装置；加速部，配置在低温恒温器空心部，使带电粒子以螺旋状环绕的同时进行加速；及引出部，通过空腔向开口部延伸，并引出由加速部进行加速的带电粒子。
[0009]专利技术的效果
[0010]根据本专利技术，能够提供一种能够改进向内部设备的接近的超导磁铁装置。
附图说明
[0011]图1是示意地表示实施方式所涉及的回旋加速器的一例的图。
[0012]图2是示意地表示图1所示的回旋加速器的X
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X线截面的剖视图。
[0013]图3是示意地表示图1所示的回旋加速器的Y
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Y线截面的剖视图。
[0014]图4是示意地表示实施方式所涉及的超导磁铁装置的外观的立体图。
[0015]图5是示意地表示实施方式所涉及的开口部的主视图。
[0016]符号的说明
[0017]10
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超导磁铁装置，12
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超导线圈，20
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低温恒温器，21
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真空区域，22
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外周壁，23
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内
周壁，24
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低温恒温器空心部，40
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管状隔壁，40a
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内表面，42
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空腔，44
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开口部，46
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开口部凸缘，46a
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凸缘面，48
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真空密封部件，100
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回旋加速器，110
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加速部，120
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引出部。
具体实施方式
[0018]以下，一边参考附图，一边对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。说明及附图中，对相同或等同的构成要件、部件、处理标注相同的符号，适当省略重复的说明。图示的各部的比例、形状是为了便于说明而适当地进行设定，除非特别说明，否则不作限定性解释。实施方式是例示的，对本专利技术的范围并不作任何限定。实施方式中所记载的所有特征或其组合未必是专利技术的本质。
[0019]图1是示意地表示实施方式所涉及的回旋加速器的一例的图。图2是示意地表示图1所示的回旋加速器的沿X
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X线截面的剖视图。图3是示意地表示图1所示的回旋加速器的沿Y
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Y线截面的剖视图。
[0020]如图1所示，回旋加速器100是加速带电粒子而输出带电粒子射束102的圆形加速器。作为带电粒子，例如可举出质子、重粒子(重离子)、电子等。回旋加速器100例如用作带电粒子线治疗用的加速器。另外，回旋加速器100可以用于其他带电粒子利用装置。
[0021]回旋加速器100具备超导磁铁装置10、加速部110及引出部120。另外，图1中，为了便于理解，省略设置于回旋加速器100的铁芯的图示，示意地表示配置在被铁芯包围的封闭空间的几个内部构成要件。
[0022]若参考图1至图3，超导磁铁装置10具备一对超导线圈12及容纳这2个超导线圈12的低温恒温器20。这2个超导线圈12具有以中心轴C为中心的相等直径的圆环形状，且彼此在轴向(中心轴C的方向)上隔开间隔地配置。低温恒温器20为向超导线圈12提供用于使超导线圈12成为超导状态的超低温真空环境的气密容器。
[0023]低温恒温器20具有与中心轴C同轴配置的空心筒型的形状，且具有以确定用于配置超导线圈12的真空区域21的方式彼此连接的外周壁22及内周壁23。在比低温恒温器20的内周壁23更靠径向内侧的低温恒温器空心部24中，通过超导线圈12沿轴向生成磁场。
[0024]如图3所示，在低温恒温器20中，与一对超导线圈12分别对应地设置有2个防热罩14。为了降低向各超导线圈12的热侵入，防热罩14以包围各超导线圈12的方式配置在真空区域21中。
[0025]并且，如图2所示，回旋加速器100具备配置在低温恒温器空心部24的一对磁极26及与磁极26一起构成磁路的磁轭28。这2个磁极26分别配置在对应的超导线圈12的内侧，构成带铁芯的超导电磁铁。磁轭28包围低温恒温器20及低温恒温器空心部24，并成为使低温恒温器空心部24与外部隔离的封闭空间。在作为该封闭空间的一部分的磁极26之间的空隙30中配置有加速部110，但在图2中省略图示。
[0026]在低温恒温器20中设置有用于冷却超导线圈12的超低温制冷机32。超低温制冷机32具备制冷剂气体(例如氦气)的压缩机(未图示)及也被称为冷头的膨胀机，由压缩机和膨胀机构成超低温制冷机32的冷冻循环，由此提供超低温冷却。超低温制冷机32的冷头经由适当的传热部件连接(或直接安装)于超导线圈12，且与超导线圈12热耦合。即，该实施方式中，不是通过将超导线圈12浸渍在液氦等超低温制冷剂中来进行冷却，而是超低温制冷机32通过传导冷却来对超导线圈12进行冷却。
[0027]在超低温制冷机32为二级式的情况下，在冷头的高温级的冷却阶段防热罩14可以被冷却至第1冷却温度例如30K～80K，在冷头的低温级的冷却阶段超导线圈12可以被冷却至低于第1冷却温度的第2冷却温度例如3K～20K。作为一例，超低温制冷机32是吉福德
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麦克马洪(Gifford
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McMahon；GM)制冷机，但也可以是脉管制冷机、斯特林制冷机或其他类型的超低温制冷机。在低温恒温器20中典型地设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导磁铁装置，其特征在于，具备：超导线圈；及空心筒型的低温恒温器，具有彼此连接的外周壁及内周壁，以确定配置所述超导线圈的真空区域，所述低温恒温器具有连接所述外周壁和所述内周壁的管状隔壁，所述管状隔壁在其内侧形成通过所述管状隔壁与所述真空区域分隔的空腔，所述外周壁具有在所述低温恒温器的周向上宽幅的开口部，所述开口部通过所述空腔与比所述内周壁靠径向内侧的低温恒温器空心部连通。2.根据权利要求1所述的超导磁铁装置，其特征在于，所述管状隔壁具有面向所述空腔的至少1个平坦的内表面。3.根据权利要求1或2所述的超导磁铁装置，其特征在于，所述超导磁铁装置具备一对超导线圈，所述一对超导线圈由所述超导线圈及在所述低温恒温器内与所述超导线圈在轴向上隔开间隔地配置的另一个超导线圈构成，且所述一对超导线圈分别在所述低温恒温器空...

【专利技术属性】
技术研发人员：樋口晃人，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：