可拆卸电流引线单元及其操作方法和超导磁体设备技术

本发明专利技术提供一种可拆卸电流引线单元及其操作方法和超导磁体设备。一种可拆卸电流引线单元和采用该可拆卸电流引线单元的超导磁体设备包括：插入模块，可拆卸地插入到超导磁体设备中，并且包括电连接到超导线圈的电流引线和设置在相应的电流引线中的冷却管；服务模块，包括用于向电流引线供应电流的电源、用于向冷却管供应制冷剂的制冷剂储罐和用于控制制冷剂到冷却管的流动的控制器；传输管道，用于连接插入模块和服务模块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电流引线单元和采用该电流引线单元的超导磁体设备，更具体的说，涉及一种可拆卸电流引线单元以及采用该可拆卸电流引线单元的超导磁体设备。
技术介绍
磁共振成像(MRI)设备包括超导磁体。当MRI设备处于充电操作模式吋，电流经由电流引线从处于环境温度的电源传递到处于由低温冷却剂维持的4.2K的超低温度的超导磁体。由于超导磁体通常以像这样非常高的电流(500A是MRI设备的典型)进行操作，因此电流引线通常用作将热传递到低温冷却剂的重要热源。传统上，电流引线中的低温损耗通过在从液态氦源(用于冷却超导磁体)气化的氦气流中冷却电流引线来解決。另外，在MRI设备中，可通过拆卸电流引线部分来降低电流引线中的低温损耗。同时，即使当MRI设备设置在持续操作模式时，在超导磁体中循环的电流仍以非常缓慢的指数比率衰减，因此，需要不时地将电流増加到预定的最大水平。由于电流引线通过来自用于冷却超导磁体的液态氦源的氦气进行冷却，因此用于再供应电流的过程还会涉及利用液态氦再填充MRI设备。然而，用于再填充液态氦的过程成本高且相对复杂。
技术实现思路
本专利技术提供一种可拆卸电流引线单元以及采用该可拆卸电流引线单元的超导磁体设备，所述可拆卸电流引线单元具有用于向超导磁体供应和再供应电流并从超导磁体排放电流的有效结构。根据本专利技术的一方面，提供一种可拆卸电流引线单元，所述可拆卸电流引线单元包括:插入模块，可拆卸地插入到超导磁体设备中，并且包括电连接到超导磁体设备的超导线圈的电流引线和设置在电流引线中的冷却管；服务模块，包括用于向电流引线供应电流的电源、用于向冷却管供应制冷剂的制冷剂储罐和用于控制制冷剂到冷却管的流动的控制器；传输管道，用于连接插入模块和服务模块。制冷剂可以是液态氮、液态氦或者液态氖。电流引线的一端可以是与超导线圈的固定端子接触的接触端。冷却管的制冷剂入ロ可以靠近所述接触端设置。冷却管的制冷剂出ロ可以靠近电流引线的另一端设置。传输管道可以是柔性的。因此，插入模块可相对于服务模块作相对运动，因此，当服务模块被固定吋，仅有插入模块可被插入到超导磁体设备的插入单元中。所述可拆卸电流引线单元还可包括阀，所述阀设置在用于连接制冷剂储罐和冷却管的注射管上，或者设置在用于连接冷却管和服务模块的制冷剂出口的排放管上，以控制制冷剂的流动。所述可拆卸电流引线单元还可包括:温度传感器，用于感测连接冷却管和服务模块的制冷剂出口的排放管的温度；加热器，用于控制排放管的温度。根据本专利技术的另一方面，提供ー种超导磁体设备，所述超导磁体设备包括:电流引线单元；超导磁体低温恒温器，包括插入部分；超导线圈，设置在超导磁体低温恒温器的内部空间中；固定端子，电连接到超导线圈，固定端子的ー侧通过插入部分而暴露，其中，所述电流引线单元包括:插入模块，包括可拆卸地插入到超导磁体设备的插入部分中并与固定端子电接触的电流引线和设置在电流引线中的冷却管；服务模块，包括用于向电流引线供应电流的电源、用于向冷却管供应制冷剂的制冷剂储罐和用于控制制冷剂到冷却管的流动的控制器；传输管道，用于连接插入模块和服务模块。可拆卸电流引线单元和采用该可拆卸电流引线单元的超导磁体设备提供ー种向超导磁体供应和再供应电流并从超导磁体排放电流的有效方法。例如，由于使用单独供应的低温流体代替容纳在用于超导磁体的低温恒温器中的超低温制冷剂来冷却电流引线，因此，用于超导磁体的超低温制冷剂不受电流变化和磁场变化的影响，并且电流和磁场可在不引起超低温制冷剂严重损耗的情况下改变。超导磁体设备可以是MRI设备、用于磁悬浮式汽车的超导磁体设备、超导能量储存设备或者超导磁性分离器。附图说明通过參照附图对本专利技术的示例性实施例进行的详细描述，本专利技术的上述和其他特点及优点将变得更加明显，在附图中:图1是根据本专利技术示例性实施例的可拆卸电流引线单元的示意图；图2是采用了图1中示出的可拆卸电流引线单元的超导磁体设备的示意图；图3是用于描述图1中示出的可拆卸电流引线单元的操作的流程图。具体实施例方式在下文中，将通过參照附图说明本专利技术的优选实施例来详细地描述本专利技术。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。在附图中，相同的标号指示相同的元件。在附图中，为了清晰起见，层和区域的厚度被夸大。在下面的描述中，为了避免不必要地模糊本专利技术的主题，对公知的相关功能和结构的详细说明可被省略。另外，在此描述的术语是考虑到本专利技术的功能而限定的，所述术语可根据用户和操作者的意图和经验被不同地实现。因此，所述术语应该基于说明书公开的全部内容而被理解。在不脱离本专利技术的范围的情况下，本专利技术的原理和特征可应用于许多变化的实施例。此外，虽然附图表示本专利技术的示例性实施例，但是附图未必按比例绘制，并且某些特征可能会被夸大或省略，以更加清楚地示出和说明本专利技术。图1是根据本专利技术示例性实施例的可拆卸电流引线单元100的示意图。如这里定义的，术语“可拆卸”表示可移除或者能够从放置状态或安装状态拆下或解除安装。參照图1，电流引线单元100包括:服务模块110 ;插入模块120，包括电流引线121 ;传输管道130,用于连接服务模块110和插入模块120。服务模块110包括电源111、制冷剂储罐113和控制器119。电源111用于经由电连接器112 (诸如，电线)给电流引线121供电，以改变图2中所示的超导线圈250的电流和磁场。制冷剂储罐113储存制冷剂114。制冷剂114可以是诸如液态氮、液态氦或者液态氖的低温流体。如图2所示，容纳在制冷剂储罐113中的制冷剂114与用于冷却超导线圈250的制冷剂分开并且独立于用于冷却超导线圈250的制冷剂。控制器119控制用于冷却电流引线121的制冷剂114的流动。插入模块120包括:电流引线121 ;冷却管123，用于冷却电流引线121 ;温度传感器126，附着到电流引线121。每个电流引线121包括用于接触超导线圈250和/或接触电连接到超导线圈250的固定端子240的接触端121a，以将电能传递到超导线圈250。电流引线121及其接触端121a可由在超低温度下具有高电导率的金属(例如，铜)形成。在可选实施例中，电流引线121可由本领域公知的高温氧化超导材料形成。如图1中的示例性实施例所示，接触端121a设置在相应的电流引线121的下端，从而多个接触端121a能够可拆卸地结合到超导线圈250的固定端子240，如图2中所示。在图1中，仅出于说明性目的，仅示出了多个电流引线121中的单个电流引线121和多个接触端121a中的单个接触端121a，以便于理解本专利技术。应该理解的是，可包括多个电流引线121及其相应的多个接触端121a。冷却管123被形成为穿透每个电流引线121，从而制冷剂114可流入到电流引线121中。冷却管123的注入制冷剂114的入口 123a基本上靠近电流引线121的接触端121a设置，冷却管123的排放制冷剂114的出口 123b可基本上靠近电流引线121的上端121b设置。因此，电流引线121的接触端121a相对而言可被更加有效地冷却。传输管道130在服务模块110和插入模块120之间提供电连接、制冷剂114的通道和机械连接。传输管道130包括布线131，布线131本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可拆卸电流引线单元，包括：插入模块，可拆卸地插入到超导磁体设备中，并且插入模块包括：电流引线，电连接到超导磁体设备的超导线圈，冷却管，设置在电流引线中；服务模块，包括：电源，用于向电流引线供应电流，制冷剂储罐，用于向冷却管供应制冷剂，控制器，用于控制制冷剂到冷却管的流动；传输管道，用于连接插入模块和服务模块。

【技术特征摘要】
2011.11.14 KR 10-2011-01185161.一种可拆卸电流引线单元，包括: 插入模块，可拆卸地插入到超导磁体设备中，并且插入模块包括: 电流引线，电连接到超导磁体设备的超导线圏， 冷却管，设置在电流引线中； 服务模块，包括: 电源，用于向电流引线供应电流， 制冷剂储罐，用于向冷却管供应制冷剂， 控制器，用于控制制冷剂到冷却管的流动； 传输管道，用于连接插入模块和服务模块。2.如权利要求1所述的可拆卸电流引线单元，其中，制冷剂是液态氮、液态氦或者液态氖。3.如权利要求1所述的可拆卸电流引线单元，其中，电流引线的一端是与超导线圈的固定端子接触的接触端。4.如权利要求3所述的可拆卸电流引线单元，其中，冷却管的制冷剂入口靠近所述接触端设置。5.如权利要求4所述的可拆卸电流引线单元，其中，冷却管的制冷剂出口靠近电流引线的另一端设置。6.如权利要求1所述的可拆卸电流引线单元，其中，传输管道是柔性的。7.如权利要求1所述的可拆卸电流引线单元，所述可拆卸电流引线单元还包括阀，所述阀设置在用于连接冷却管和服务模块的制冷剂出口的排放管上，以控制制冷剂的流动。8.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·M·哈里森，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR