用来储存超导引线的装置和方法、以及使用该装置的超导磁体系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在超导磁体系统中用来储存超导接头所连的超导引线的装置和方法、以及使用该装置和方法的超导磁体系统。
【背景技术】
[0002]超导材料及技术被广泛用于医疗行业(如磁共振成像)、食品行业(如食品分离)、一般工业(如连续浇铸和水处理)、交通运输业(如磁悬浮列车)、以及电力行业(如发电厂)等。在实践应用中，受单个超导磁体长度的限制，常用超导接头将两个或多个超导磁体连接成一个大型的超导磁体系统。
[0003]在目前的实践中，为了形成超导接头，一般是要去除超导线的外壳层，然后将没有外壳层的超导线接上并以一定方法固定到基体上。这需要有一定的操作空间来完成所述接头的制作。在一些情况中，为了现场在线地将两个或以上已经安装好了的超导磁体连接上，需要每一超导线圈上延伸出一定长度的，如2米长的一段超导引线(超导线)，以方便将引线的两头连接起来。
[0004]将所述超导弓I线和接头保持在获得超导特性所需要的低温是非常重要的。在一些传统的超导磁体系统中，会将所述超导引线和接头和超导线圈一起浸入液氦中，这样就能将它们保持在一个极低的温度下，以防止失超。然而，由于液氦价格昂贵，易挥发，而且使用和处理起来较困难,因此液氦的使用会增加运作成本和难度。此外，液氦的使用还会需要液槽和传输管道等设备，使得超导磁体系统变得体积庞大。
【发明内容】
[0005]本发明的一方面涉及一种用来储存超导磁体系统中超导接头的超导引线的装置，该装置包括导热导电的储存基体，其具有用来储存所述超导引线的槽道，还包括用来填充在所述储存基体和所述收容于储存基体的槽道内的超导引线之间的间隙内的填充材料、以及与所述储存基体热耦合以冷却所述储存基体的冷却基体。
[0006]本发明的另一方面涉及一种超导磁体系统，该系统包括至少两根延伸自超导线圈的超导引线、连接所述超导引线的超导接头、以及引线储存装置。所述引线储存装置包括导热导电的储存基体，其包括槽道，所述超导引线储存于该槽道内。所述引线储存装置还包括填充在所述储存基体和所述收容于储存基体的槽道内的超导引线之间的间隙内的填充材料、以及与所述储存基体热耦合以将所述储存基体冷却到预定温度的冷却基体。
[0007]本发明的再一方面还涉及一种方法，在该方法中，用超导接头连接延伸自超导线圈的超导引线，提供引线储存装置来储存所述超导引线。所述引线储存装置包括导热导电的储存基体，其包括槽道，还包括与所述储存基体热耦合以将所述储存基体冷却到预定温度的冷却基体。将所述超导引线安置于所述槽道内后，向所述储存基体和所述收容于储存基体的槽道内的超导引线之间的间隙填充一种填充材料。
【附图说明】
[0008]通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中:
[0009]图1显示了一种示例性的超导磁体系统。
[0010]图2A显示了一种用引线储存装置来储存图1所示的超导磁体系统的接头引线的实施例；图2B是图2A沿A-A线的剖面图。
[0011]图3A显示了另一种用引线储存装置来储存图1所示的超导磁体系统的接头引线的实施例；图3B是图3A沿A’ -A’线的剖面图。
[0012]图4A显示了两个引线储存装置，其各有一个具有蜿蜒槽道的平板状储存基体，该两个引线储存装置让排布让其上的两个接头相互靠近到低磁场区域。
[0013]图4B显示了一种储存基体的形状适应其上的蜿蜒槽道的引线储存装置。
[0014]图5A显示了一种具有平板状储存基体及螺旋状槽道的引线储存装置。
[0015]图5B显示了一种储存基体的形状适应其上的螺旋状槽道的引线储存装置。
[0016]图5C显示了图5B中引线储存装置的储存基体的横截面形状。
[0017]图6显示了一种具有捆束形储存基体及缠绕型槽道的引线储存装置。
[0018]图7显示了一种具有柱状绕线筒形式的储存基体及螺旋状槽道的引线储存装置。
[0019]图8A和SB显示了一种具有杯状储存基体及螺旋状槽道的引线储存装置，其中图8B为图8A沿B-B线的剖面图。
[0020]图9A显示了一种引线储存装置，其有柱状绕线筒形式的储存基体，该基体上有用来容纳超导引线使其大致上沿周向延伸的螺旋状槽道、以及用来收容连接所述超导引线的接头的沿轴向延伸的槽道；图9B和9C显示了超导引线缠绕在图9A所示的引线储存装置上的情况。
[0021]图1OA显示了一种引线储存装置，其用来储存引线的槽道位于其基体的外侧面，用了一个外侧盖围绕在所述基体的外侧面；图1OB是图1OA沿C-C线的剖面图。
[0022]图11A-11F显示了不同实施例中的有绕线板基体和缠绕型槽道的引线储存装置。
[0023]图12A-12C显示了将超导引线安置到一种具有绕线板基体和缠绕型槽道的引线储存装置的一种示例性过程。
[0024]图13A-13C显示了将超导引线安置到另一种具有绕线板基体和缠绕型槽道的引线储存装置的一种示例性过程。
[0025]图14显示了将分别用来储存两个不同接头的超导引线的引线储存装置排布在一起的情况。
【具体实施方式】
[0026]除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举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。“连接”或者“相连”等类似的词语可包括物理的或者机械的连接，也可包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。
[0027]本文中所使用的近似性的语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。因此，用“大约”、“左右”等语言所修正的数值不限于该准确数值本身。在一些实施例中，“大约”或“约”表示允许其修正的数值在正负百分之十(10%)的范围内变化，比如，“约100”表示的可以是90到110之间的任何数值。此外，在“大约第一数值到第二数值”的表述中，大约同时修正第一和第二数值两个数值。在某些情况下，近似性语言可能与测量仪器的精度有关。
[0028]本发明的实施例涉及一种紧凑型低成本装置和方法，用来储存从超导线圈延伸出来制作接头的超导线。在所述实施例中，在制成所述接头后，其通过将引线进行热、电和机械的耦合安装，以在没有用液氦直接冷却的情况下防止它们失超。
[0029]如图1所示，提供了一种包括串联的超导线圈102、104、106和108的示例性超导磁体系统100。如图所示，相邻的超导线圈，比如线圈102和104用超导接头11