超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其包括電性傳導(dǎo)且自身短路連接的金屬支撐架及若干通過(guò)該金屬支撐架支撐固定的超導(dǎo)線圈。該金屬支撐架與該若干超導(dǎo)線圈具有電磁耦合設(shè)置。
【專利說(shuō)明】超導(dǎo)磁體系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，特別涉及一種具有失超保護(hù)架構(gòu)的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著超導(dǎo)技術(shù)和超導(dǎo)材料的蓬勃發(fā)展，超導(dǎo)磁體有著廣闊的應(yīng)用前景。由于超導(dǎo)磁體體積小、電流密度高、能耗低、磁場(chǎng)強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在基礎(chǔ)科學(xué)研究、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域越來(lái)越多的被應(yīng)用。例如，在磁共振成像(Magnetic ResonanceImaging, MRI)系統(tǒng)中,超導(dǎo)磁體就被應(yīng)用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)均勻磁場(chǎng)。
[0003]當(dāng)工作中的超導(dǎo)磁體由超導(dǎo)狀態(tài)回復(fù)到電阻狀態(tài)時(shí)，稱之為失超(Quench)。這可能是由于溫度、外界磁場(chǎng)的強(qiáng)度或承載電流的密度等某個(gè)參數(shù)超出其臨界值而引起的。超導(dǎo)磁體失超的部分將不再是超導(dǎo)的，而是進(jìn)入電阻狀態(tài)，任何流經(jīng)該電阻部分的電流都會(huì)導(dǎo)致局部焦耳發(fā)熱，由于超導(dǎo)磁體存儲(chǔ)了大量的能量，此時(shí)該失超的部分會(huì)快速的變熱，從而可能會(huì)燒壞該失超的部分，例如熔化該失超的部分上的超導(dǎo)線。
[0004]因此，需要提供一些保護(hù)措施來(lái)避免失超現(xiàn)象導(dǎo)致超導(dǎo)磁體損壞的情況發(fā)生，已知可以通過(guò)擴(kuò)展失超過(guò)程來(lái)避免有害的熱量集中，這就需要恰當(dāng)?shù)乜刂剖С^(guò)程，也稱為對(duì)超導(dǎo)磁體進(jìn)行失超保護(hù)。該失超保護(hù)的作用主要是在超導(dǎo)磁體發(fā)生失超時(shí)，將超導(dǎo)線圈的熱點(diǎn)溫度控制在安全范圍內(nèi)?？刂茻狳c(diǎn)溫度的實(shí)質(zhì)就是控制儲(chǔ)能在熱點(diǎn)的沉積，通過(guò)擴(kuò)展失超過(guò)程來(lái)避免有害的熱量集中，以便在盡可能多的可用超導(dǎo)磁體上耗散所產(chǎn)生的熱量，這將導(dǎo)致基本上涉及整個(gè)超導(dǎo)磁體的失超，這就意味著任一部分都不應(yīng)達(dá)到危險(xiǎn)的溫度。
[0005]一般是為每個(gè)超導(dǎo)線圈配備發(fā)熱器，該發(fā)熱器與線圈有緊密地?zé)峤佑|，通過(guò)啟動(dòng)發(fā)熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的失超。但是，使用發(fā)熱器實(shí)現(xiàn)整個(gè)超導(dǎo)磁體的失超有時(shí)不穩(wěn)定或者失超速度仍不夠快，這往往取決于發(fā)熱器本身的品質(zhì)和控制發(fā)熱器電路的反應(yīng)時(shí)間等因素決定，例如品質(zhì)不夠好的發(fā)熱器可能會(huì)延長(zhǎng)整體失超的時(shí)間，使失超不夠及時(shí)。所以，需要提供一種新的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)來(lái)解決上述問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]現(xiàn)在歸納本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面以便于本發(fā)明的基本理解，其中該歸納并不是本發(fā)明的擴(kuò)展性縱覽，且并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的某些要素，也并非旨在劃出其范圍。相反，該歸納的主要目的是在下文呈現(xiàn)更詳細(xì)的描述之前用簡(jiǎn)化形式呈現(xiàn)本發(fā)明的一些概念。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)。該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)包括:
[0008]電性傳導(dǎo)且自身短路連接的金屬支撐架；及
[0009]若干通過(guò)該金屬支撐架支撐固定的超導(dǎo)線圈；
[0010]該金屬支撐架與該若干超導(dǎo)線圈具有電磁耦合設(shè)置。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供另一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)。該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)包括:
[0012]真空容器；
[0013]同中心嵌套在該真空容器內(nèi)的熱屏蔽罩；
[0014]同中心嵌套在該熱屏蔽罩內(nèi)的冷卻腔；
[0015]同中心嵌套在該冷卻腔內(nèi)的金屬支撐架，且金屬支撐架具有電性傳導(dǎo)性能且自身短路連接 '及
[0016]若干通過(guò)該金屬支撐架支撐固定的超導(dǎo)線圈；
[0017]該金屬支撐架與該若干超導(dǎo)線圈具有電磁耦合設(shè)置。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供再一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)。該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)包括:
[0019]電性傳導(dǎo)且自身短路連接的金屬支撐架；及
[0020]若干通過(guò)該金屬支撐架支撐固定的超導(dǎo)線圈；
[0021]該金屬支撐架在一個(gè)或多個(gè)超導(dǎo)線圈發(fā)生失超時(shí)自身產(chǎn)生渦流電流。
[0022]本發(fā)明的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，通過(guò)增加所述與該若干超導(dǎo)線圈具有電磁耦合的金屬支撐架，除了給該若干超導(dǎo)線圈提供支撐作用之外，還可在該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)失超時(shí)，使該金屬支撐架自身產(chǎn)生渦流電流，而這些渦流電流可以將失超的超導(dǎo)線圈的內(nèi)部電流進(jìn)行部分分流并且分擔(dān)對(duì)應(yīng)超導(dǎo)線圈在初始熱點(diǎn)狀態(tài)下所產(chǎn)生的部分焦?fàn)枱幔越档统瑢?dǎo)線圈的熱點(diǎn)溫度及負(fù)載壓力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0024]圖1為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第一實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。
[0025]圖2為圖1超導(dǎo)磁體系統(tǒng)沿X-X線的局部切面示意圖。
[0026]圖3為圖1超導(dǎo)磁體系統(tǒng)中電路的實(shí)施方式的示意圖。
[0027]圖4為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第二實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。
[0028]圖5為圖4超導(dǎo)磁體系統(tǒng)沿Y-Y線的局部切面示意圖。
[0029]圖6為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第三實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。
[0030]圖7為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第四實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。
[0031]圖8為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第五實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。
[0032]圖9為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第六實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。
[0033]圖10為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第七實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。
[0034]圖11為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第八實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]以下將描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，需要指出的是，在這些實(shí)施方式的具體描述過(guò)程中，為了進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的描述，本說(shuō)明書不可能對(duì)實(shí)際的實(shí)施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，在任意一種實(shí)施方式的實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，正如在任意一個(gè)工程項(xiàng)目或者設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，為了滿足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制，常常會(huì)做出各種各樣的具體決策，而這也會(huì)從一種實(shí)施方式到另一種實(shí)施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發(fā)過(guò)程中所作出的努力可能是復(fù)雜并且冗長(zhǎng)的，然而對(duì)于與本發(fā)明公開的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本公開揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些設(shè)計(jì)，制造或者生產(chǎn)等變更只是常規(guī)的技術(shù)手段，不應(yīng)當(dāng)理解為本公開的內(nèi)容不充分。
[0036]除非另作定義，權(quán)利要求書和說(shuō)明書中使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請(qǐng)說(shuō)明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語(yǔ)并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來(lái)區(qū)分不同的組成部分?！耙粋€(gè)”或者“一”等類似詞語(yǔ)并不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個(gè)?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語(yǔ)意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語(yǔ)并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而是可以包括電氣的連接，不管是直接的還是間接的。
[0037]請(qǐng)參考圖1，為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)10的第一實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。該第一實(shí)施方式中，該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)10包括一個(gè)圓環(huán)狀的真空容器12、一個(gè)同中心嵌套在該真空容器12內(nèi)的圓環(huán)狀的熱屏蔽罩14、一個(gè)同中心嵌套在該熱屏蔽罩14內(nèi)的圓環(huán)狀的冷卻腔16及一個(gè)同中心嵌套在該冷卻腔16內(nèi)的圓筒形的金屬支撐架19。該真空容器12的中心形成了一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域11。在圖1的實(shí)施方式中，該金屬支撐架19緊貼在該冷卻腔16上，在其他實(shí)施方式中，該金屬支撐架19與該冷卻腔16之間可設(shè)置一段空隙。若干超導(dǎo)線圈18緊密纏繞在該金屬支撐架19的外表面上，例如六個(gè)超導(dǎo)線圈。圖2示意出了圖1超導(dǎo)磁體系統(tǒng)10沿X-X線的局部切面示意圖，該金屬支撐架19首先作為金屬支撐架來(lái)將該超導(dǎo)線圈18穩(wěn)固地支撐在該冷卻腔16內(nèi)部，例如結(jié)合環(huán)氧樹脂等材料支撐固定該超導(dǎo)線圈18。
[0038]在圖1所示的實(shí)施方式中，該真空容器12還包括一個(gè)冷卻器(refrigerator) 122,該冷卻器122連通至該熱屏蔽罩14及該冷卻腔16，以冷卻該超導(dǎo)線圈18。例如，該冷卻腔16大致被冷卻至4開爾文，該冷卻腔16與該熱屏蔽罩14之間的區(qū)域大致被冷卻至40-50開爾文。該真空容器12還包括一個(gè)端口介面123，用于提供該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)10內(nèi)部與外部之間的通信，例如包括多個(gè)電源線(Power leads) 124以實(shí)現(xiàn)外部電源與超導(dǎo)線圈18及內(nèi)部電路之間的電氣連接。
[0039]需要說(shuō)明的是，圖1所示的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)10僅僅示意出了與本發(fā)明相關(guān)的部分元件，實(shí)際的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)10可能還包括其他元件，例如用于冷卻該冷卻腔16的冷卻裝置(如冷卻管)、用于儲(chǔ)存冷卻液的容器、加熱器及其他的輔助電路等等，這里為了方便理解及說(shuō)明，故未將這些元件示意在圖中，其他的附圖同樣也省去了一些元件，后續(xù)不再贅述。該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)10可以應(yīng)用于任何需要適合使用超導(dǎo)磁體的系統(tǒng)中，例如可應(yīng)用于磁共振成像系統(tǒng)中，來(lái)提供穩(wěn)定的磁場(chǎng)(如在磁場(chǎng)區(qū)域11中形成)。其他實(shí)施方式中，可不使用該冷卻腔16的冷卻方式給超導(dǎo)線圈18進(jìn)行制冷，而使用其他類型的制冷方式對(duì)該超導(dǎo)線圈18進(jìn)行制冷,例如使用冷卻管(thermosiphon cooling pipe)來(lái)直接給超導(dǎo)線圈18進(jìn)行制冷。
[0040]請(qǐng)繼續(xù)參考圖3,示意出了該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)10的電路示意圖。該若干個(gè)超導(dǎo)線圈18串聯(lián)連接，兩個(gè)電流注入導(dǎo)線125 (引自圖1的電源線124)分別連接至該超導(dǎo)線圈18形成的串聯(lián)電路的兩個(gè)端點(diǎn)A及B。一個(gè)主超導(dǎo)開關(guān)17連接在該兩個(gè)端點(diǎn)A及B之間。若干串聯(lián)的加熱器15 (未在圖1中示出)串聯(lián)后分別與該超導(dǎo)線圈18并聯(lián)，且分別與該若干超導(dǎo)線圈18實(shí)現(xiàn)熱接觸，以用于當(dāng)該若干超導(dǎo)線圈18中的一個(gè)或多個(gè)發(fā)生失超時(shí)，同時(shí)給所有超導(dǎo)線圈18加熱，以實(shí)現(xiàn)全部超導(dǎo)線圈18同時(shí)失超，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)失超保護(hù)，上述電路原理為現(xiàn)有失超電路原理，這里不再具體說(shuō)明，若僅僅通過(guò)該若干加熱器15進(jìn)行失超保護(hù)，有時(shí)失超保護(hù)可能會(huì)不及時(shí)，不能達(dá)到較好的失超保護(hù)效果。
[0041]為了提高失超保護(hù)效果，本實(shí)施方式中該金屬支撐架19所應(yīng)用的材料為電性高傳導(dǎo)材料，例如純鋁或鋁合金(如鋁合金1100)。在其他實(shí)施方式中，該金屬支撐架19也可選用其他電性高傳導(dǎo)材料，如銅等。另外，由于該金屬支撐架19為圓筒形結(jié)構(gòu)，因此其自身在圓周方向上形成了閉合回路，即為自身短路結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)與該金屬支撐架19相關(guān)聯(lián)的磁場(chǎng)通量發(fā)生變化時(shí)，該金屬支撐架19自身將產(chǎn)生潤(rùn)流電流(eddy current)。在一些實(shí)施方式中，該金屬支撐架19的電阻系數(shù)非常小，例如當(dāng)超導(dǎo)線圈18處于超導(dǎo)狀態(tài)下該金屬支撐架19的電阻系數(shù)小于6納歐姆-米。在其他實(shí)施方式中，基于不同的超導(dǎo)線圈設(shè)計(jì)及超導(dǎo)狀態(tài)下的溫度，該金屬支撐架19的電阻系統(tǒng)可以選用其它不同的值，只要能產(chǎn)生適當(dāng)大小的渦流電流即可。
[0042]具體地，當(dāng)超導(dǎo)線圈18處于超導(dǎo)狀態(tài)下，若該超導(dǎo)線圈18中的一個(gè)或多個(gè)發(fā)生失超時(shí)，由于該若干超導(dǎo)線圈18與該金屬支撐架19具有電磁耦合，則與該金屬支撐架19相關(guān)聯(lián)的磁場(chǎng)通量將隨之變化。一方面，根據(jù)上述可知，該若干加熱器15同時(shí)給所有超導(dǎo)線圈18加熱，以實(shí)現(xiàn)全部超導(dǎo)線圈18同時(shí)失超。另一方面，由于與該金屬支撐架19相關(guān)聯(lián)的磁場(chǎng)通量隨之變化，則該金屬支撐架19自身將產(chǎn)生潤(rùn)流電流(eddy current),而這些潤(rùn)流電流可以將失超的超導(dǎo)線圈18的內(nèi)部電流進(jìn)行部分分流并且分擔(dān)對(duì)應(yīng)超導(dǎo)線圈18在初始熱點(diǎn)(hot spot)狀態(tài)下所產(chǎn)生的部分焦?fàn)枱?，以降低超?dǎo)線圈18的熱點(diǎn)溫度及負(fù)載壓力。同時(shí)，由于該金屬支撐架19與對(duì)應(yīng)的超導(dǎo)線圈18具有良好的熱接觸，故在該金屬支撐架19產(chǎn)生渦流電流而使其自身發(fā)熱的同時(shí)，將自身的產(chǎn)生的熱量又傳遞給超導(dǎo)線圈18上，如此則加速了所有超導(dǎo)線圈18的失超過(guò)程。
[0043]由此可知，由于設(shè)置了該金屬支撐架19，除了起到良好的支撐作用外，還可有效降低該超導(dǎo)線圈18在失超時(shí)的熱點(diǎn)溫度及負(fù)載壓力，同時(shí)還加速了超導(dǎo)系統(tǒng)整體的失超過(guò)程。除此之外，該金屬支撐架19是通過(guò)物理方式的配置實(shí)現(xiàn)的失超保護(hù)，而并非通過(guò)電路連接方式實(shí)現(xiàn)的失超保護(hù)，因此該金屬支撐架19的失超保護(hù)方式更穩(wěn)定，因?yàn)槲锢砼渲梅绞礁€(wěn)定。而如加熱器15等電路連接方式有時(shí)就不穩(wěn)定，其可能受到電路控制及加熱器自身的不穩(wěn)定等因素影響。在某些失超影響不是很嚴(yán)重的情況下，也可以僅僅使用該金屬支撐架19來(lái)達(dá)到失超保護(hù)的目的，而不需結(jié)合加熱器15來(lái)實(shí)現(xiàn)，如此，可大大節(jié)約成本。當(dāng)然，在失超影響嚴(yán)重的情況下，可使用兩者結(jié)合的方式來(lái)提高失超保護(hù)的性能和穩(wěn)定度。
[0044]該金屬支撐架19的安裝位置、形狀及與該超導(dǎo)線圈18之間的位置關(guān)系也可進(jìn)行調(diào)整，以進(jìn)一步提高失超保護(hù)的性能或其他方面的性能，下面將再給出七種不同的實(shí)施方式，但需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施方式僅僅是列舉而非窮舉，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可根據(jù)此作適當(dāng)?shù)淖兓蛐薷摹?br> [0045]請(qǐng)參考圖4，為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第二實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。圖5為圖4超導(dǎo)磁體系統(tǒng)沿Y-Y線的局部切面示意圖。與圖1的實(shí)施方式相比較，圖4的實(shí)施方式中，將該金屬支撐架19的直徑增大了，并且該超導(dǎo)線圈18不是纏繞在該金屬支撐架19的外表面上的，而是將該超導(dǎo)線圈18組裝后安裝在該金屬支撐架19的內(nèi)表面上，由于具體的安裝過(guò)程并不是本發(fā)明的重點(diǎn)，故此處不作具體說(shuō)明。同理，由于該金屬支撐架19仍具有電性高傳導(dǎo)性能，故可在超導(dǎo)線圈18失超時(shí)自身產(chǎn)生渦流電流，進(jìn)而起到上述失超保護(hù)作用，此處及后面段落不再贅述。
[0046]請(qǐng)參考圖6，為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第三實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。與圖1的實(shí)施方式相比較，圖6的實(shí)施方式中，將該金屬支撐架19的外表面上開設(shè)了若干開槽192，這些開槽192分別容納一個(gè)對(duì)應(yīng)的超導(dǎo)線圈18 —部分，因此相較于圖1實(shí)施方式可提高金屬支撐架19與超導(dǎo)線圈18之間的接觸面積，還可進(jìn)一步提高金屬支撐架19對(duì)超導(dǎo)線圈18的支撐的穩(wěn)定度。在上述失超保護(hù)的基礎(chǔ)上，由于提高了金屬支撐架19與超導(dǎo)線圈18之間的接觸面積，故可進(jìn)一步在失超時(shí)加速熱量的傳導(dǎo)，提聞所有超導(dǎo)線圈18的失超速度。
[0047]請(qǐng)參考圖7，為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第四實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。與圖6的實(shí)施方式相比較，圖7的實(shí)施方式中，進(jìn)一步加大了開槽192的深度，以使超導(dǎo)線圈18剛好完全容納至對(duì)應(yīng)的開槽192內(nèi)，從而進(jìn)一步提高了兩者之間的接觸面積。請(qǐng)參考圖8，為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第五實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。與圖7的實(shí)施方式相比較，圖8的實(shí)施方式中，進(jìn)一步加大了開槽192的深度，以使超導(dǎo)線圈18完全容納至對(duì)應(yīng)的開槽192內(nèi)后該開槽192還留有部分空間。
[0048]請(qǐng)參考圖9，為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第六實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。與圖4的實(shí)施方式相比較，圖9的實(shí)施方式中，將該金屬支撐架19的內(nèi)表面上開設(shè)了若干開槽192，這些開槽192分別容納一個(gè)對(duì)應(yīng)的超導(dǎo)線圈18 —部分。請(qǐng)參考圖10，為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第七實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。與圖9的實(shí)施方式相比較，圖10的實(shí)施方式中，進(jìn)一步加大了開槽192的深度，以使超導(dǎo)線圈18剛好完全容納至對(duì)應(yīng)的開槽192內(nèi)。請(qǐng)參考圖11，為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)第八實(shí)施方式沿中心線的切面示意圖。與圖10的實(shí)施方式相比較，圖11的實(shí)施方式中，進(jìn)一步加大了開槽192的深度，以使超導(dǎo)線圈18完全容納至對(duì)應(yīng)的開槽192內(nèi)后該開槽192還留有部分空間。
[0049]雖然結(jié)合特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，對(duì)本發(fā)明可以作出許多修改和變型。因此，要認(rèn)識(shí)到，權(quán)利要求書的意圖在于覆蓋在本發(fā)明真正構(gòu)思和范圍內(nèi)的所有這些修改和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其特征在于:該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)包括: 電性傳導(dǎo)且自身短路連接的金屬支撐架；及 若干通過(guò)該金屬支撐架支撐固定的超導(dǎo)線圈； 該金屬支撐架與該若干超導(dǎo)線圈具有電磁耦合設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該金屬支撐架與該若干超導(dǎo)線圈之間具有良好的熱接觸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該若干超導(dǎo)線圈纏繞在該金屬支撐架的外表面上，或者安裝在該金屬支撐架的內(nèi)表面上。
4.如權(quán)利要求3所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該金屬支撐架開設(shè)若干開槽，分別用于容納該若干超導(dǎo)線圈。
5.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中當(dāng)該若干超導(dǎo)線圈處于超導(dǎo)狀態(tài)下時(shí)，該金屬支撐架的電阻系數(shù)小于6納歐 姆-米。
6.如權(quán)利要求5所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該金屬支撐架的材料包括鋁或鋁合金。
7.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該金屬支撐架為圓筒形結(jié)構(gòu)。
8.一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其特征在于:該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)包括: 真空容器； 同中心嵌套在該真空容器內(nèi)的熱屏蔽罩； 同中心嵌套在該熱屏蔽罩內(nèi)的冷卻腔； 同中心嵌套在該冷卻腔內(nèi)的金屬支撐架，且金屬支撐架具有電性傳導(dǎo)性能且自身短路連接；及 若干通過(guò)該金屬支撐架支撐固定的超導(dǎo)線圈； 該金屬支撐架與該若干超導(dǎo)線圈具有電磁耦合設(shè)置。
9.如權(quán)利要求8所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該金屬支撐架與該若干超導(dǎo)線圈之間具有良好的熱接觸。
10.如權(quán)利要求8或9所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該若干超導(dǎo)線圈纏繞在該金屬支撐架的外表面上，或者安裝在該金屬支撐架的內(nèi)表面上。
11.如權(quán)利要求10所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該金屬支撐架開設(shè)若干開槽，分別用于容納該若干超導(dǎo)線圈。
12.如權(quán)利要求8所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中當(dāng)該若干超導(dǎo)線圈處于超導(dǎo)狀態(tài)下時(shí)，該金屬支撐架的電阻系數(shù)小于6納歐姆-米。
13.如權(quán)利要求12所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該冷卻腔在該若干超導(dǎo)線前處于超導(dǎo)狀態(tài)下控制溫度在大約4開爾文。
14.如權(quán)利要求12所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該金屬支撐架的材料包括鋁或鋁合金。
15.如權(quán)利要求8所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該真空容器、熱屏蔽罩、冷卻腔均為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求15所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該金屬支撐架為圓筒形結(jié)構(gòu)。
17.一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其特征在于:該超導(dǎo)磁體系統(tǒng)包括: 電性傳導(dǎo)且自身短路連接的金屬支撐架；及 若干通過(guò)該金屬支撐架支撐固定的超導(dǎo)線圈；該金屬支撐架在一個(gè)或多個(gè)超導(dǎo)線圈發(fā)生失超時(shí)自身產(chǎn)生渦流電流。
18.如權(quán)利要求17所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其中該金屬支撐架與該若干超導(dǎo)線圈之間具有良好 的熱接觸。
【文檔編號(hào)】H01F6/04GK104078188SQ201310104714
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】徐民風(fēng), 伊萬(wàn)格拉斯.T.拉斯卡里斯, 武安波, 白燁, 沈偉俊, 王建設(shè) 申請(qǐng)人:通用電氣公司