具有传热装置的低损耗持续电流开关的制作方法_2

文档序号:8909069阅读:来源:国知局
流开关加热器将所述持续电流开关加热到所述电阻模式温度;第一热交换元件。
[0028]在一些实施例中,所述装置还能够包括超导对流冷却回路,所述超导对流冷却回路被设置在所述壳体之内,并且被连接到所述第二热交换元件,所述超导对流冷却回路具有被设置在所述超导对流冷却回路中的低温流体,并且被配置为将所述持续电流开关冷却到所述超导温度。
【附图说明】
[0029]根据在下面提出的结合附图考虑的示范性实施例的详细描述,本发明将更加容易理解,其中:
[0030]图1图示了磁共振成像(MRI)装置的示范性实施例;
[0031]图2图示了具有散热布置的持续电流开关的示范性实施例;
[0032]图3图示了可以被采用在MRI装置中并且包括具有散热布置的持续电流开关的超导磁体系统的示范性实施例;并且
[0033]图4是图示激励并操作具有超导磁体和持续电流开关的磁体系统的示范性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]现在将在下文中参考示出本发明的实施例的附图来更加详尽地描述本发明。然而,本发明可以以不同的形式来实施,并且不应被解释为被限制于在本文中阐述的实施例。确切地说,这些实施例作为本发明的教导范例而被提供。在本公开内容和权利要求之内,当某物被说成具有近似某个值时,则意味着它在该值的10%之内,而当某物被说成具有大约某个值时,则意味着它在该值的25%之内。
[0035]图1图示了磁共振成像(MRI)装置100的示范性实施例。MRI装置100包括磁体102 ;患者台104,其被配置为支承患者10 ;梯度线圈106,其被配置为至少部分地包围患者10的至少部分,MRI装置100针对所述部分生成图像;射频线圈108,其被配置为将射频信号至少施加于患者10的正被成像的至少部分,并且改变磁场的对准;以及扫描器110,其被配置为检测由射频信号引起的磁场的变化。
[0036]MRI装置的一般操作是众所周知的,并且因此将不在这里重复。
[0037]图2图示了具有散热布置的持续电流开关的示范性实施例,所述持续电流开关可以被采用在MRI装置(例如,MRI装置100)中。具体地,图2图示了:冷头201,其具有与之相关联的第一级元件202和第二级元件203 ;第一级热交换器或传热元件204 ;对流散热回路205 ;导热散热链206 ;持续电流开关207 ;持续电流开关加热器208 ;以及第一导电充电链209a和第二导电充电链209b。
[0038]第一热交换器204与冷头201的第一级元件202热连通。在这里,第一级元件202一般在比第二级元件203 (例如,大约4° K)更高的温度(例如,大约40° K)下操作。
[0039]对流散热回路205连接持续电流开关207与第一热交换器204。在一些实施例中,对流散热回路205可以包括两级热管,这将在下面更加详细地讨论。
[0040]导热散热链206优选地连接持续电流开关207与冷头201的第二级元件203和/或第二热交换器(在图2中未示出),所述第二热交换器可以被连接到冷头201的第二级元件 203。
[0041]持续电流开关207包括超导材料,所述超导材料在超导温度(例如,大约4° K)下是超导电的,而在大于超导温度的电阻模式温度下是阻电的。
[0042]通过例如在控制器(在图2中未示出)的控制下将加热电流施加到其上,持续电流开关加热器208能够被选择性地激活/打开和停用/关闭。
[0043]如将在下面更加详细地讨论的,当持续电流开关207被持续电流开关加热器208加热以便处于电阻状态时,以及当充电电压被施加在第一导电充电链209a与第二导电充电链209b之间时,则热由结果产生的经过持续电流开关207的电流生成。在图2中图示的布置为从持续电流开关207散热提供了两条路径:经由对流散热回路205到第一热交换元件的第一路径,所述第一热交换元件可以包括冷头201的第一级元件202和/或第一级热交换器204 ;以及经由导热散热链206到第二热交换元件的第二路径,所述第二热交换元件可以包括冷头201的第二级元件203和/或第二热交换器(在图2中未示出),所述第二热交换器能够被热耦合或热连接到第二级元件203 ο尽管仅示出了两条用于散热的路径,但是本发明的其他实施例能够包括任何数目的热交换级/元件和散热路径。
[0044]参考图3可以更好地解释在图2中示出的持续电流开关207和散热布置的操作,图3图示了超导磁体系统300的示范性实施例。超导磁体系统可以被采用在MRI装置(例如,能够包括图2的持续电流开关207和散热布置的MRI装置100)中。
[0045]超导磁体系统300能够包括在图2中示出的布置,所述布置包括:冷头201,其具有与之相关联的第一级元件202和第二级元件203 ;第一热交换器,或传热元件,204 ;对流散热回路205 ;导热散热链206 ;持续电流开关207 ;持续电流开关加热器208 ;以及第一导电充电链209a和第二导电充电链209b。
[0046]超导磁体系统300也能够包括第二热交换器或传热元件305、压缩机306、超导对流冷却回路308,一个或多个导电线圈313 (当被激励时,所述导电线圈313包括超导磁体)、以及磁体控制器380。超导对流冷却回路308经由第二热交换器305被热耦合到冷头201的第二级元件203。如在图3中所图示的,持续电流开关207被连接在(一个或多个)导电线圈313的端子两端。
[0047]超导磁体系统300还能够包括低温恒温器301,所述低温恒温器301具有壳体或外真空容器316和被设置在壳体316之内的热屏蔽315。热屏蔽至少部分地将在壳体316之内的内部区域314a与被设置在热屏蔽315与壳体316之间的绝热区域314b热隔离。在这里,应当理解,总体而言,热屏蔽315可以不完全地围住内部区域314a。例如,如图3所示,热屏蔽315可以包括用于允许各种结构(例如,对流散热回路205、冷头201的部分、电线或探头等)在内部区域314a与绝热区域314b之间经过的开口或孔。在一些实施例中,热屏蔽315可以包括诸如末端开口的圆柱体的结构,所述末端开口的圆柱体的结构不是封闭的结构,但是尽管如此所述结构总体上定义在所述结构中的区域。其他形状和构造是可能的。
[0048]总体而言,超导磁体系统300可以具有除图3中示出的那些之外的许多其他元件,包括例如用于在系统启动期间向(一个或多个)导电线圈313供应电力的电源、一个或多个被连接到磁体控制器380以用于监测超导磁体系统300的操作的传感器等。
[0049]在一个实施例中,第二级元件203、对流散热回路205、导热散热链206、持续电流开关207、持续电流开关加热器208、第一导电充电链209a和第二导电充电链209b、第二热交换器305、超导对流冷却回路308、以及(一个或多个)导电线圈313被设置在内部区域314a之内。第一热交换器204和冷头201的第一级元件202被设置在绝热区域314b之内。压缩机306和控制器380被设置在低温恒温器301的外部。
[0050]有益地,在壳体316内部的内部区域314a和绝热区域314包括任何气体、液体等都已经被移除的抽空空间,包括除被定义的结构(例如,冷头201的第二级元件203、对流散热回路205、导热散热链206、持续电流开关207、持续电流开关加热器208、第一导电充电链209a和第二导电充电链209b、第二热交换器305、超导对流冷却回路308、(一个或多个)导电线圈313、以及冷头201的第一级元件202等)占据的区域之外的第一真空。
[0051]在一些实施例中,热屏蔽315被热耦合或热连接到冷头201的第一级元件202。在一些实施例中,第一热交换器204被附接到热屏蔽315或是热屏蔽315的部分。
[0052]导热散热链206被连接在持续电流开关207与被设置在内部区域314a之内的第二热交换元件(例如,冷头201的第二级元件203或被热耦合或热连接到第二
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1