冷却结构，通过骨架轴向支撑7和骨架径向支撑8与冷屏16及其他部件连接和固定，两个方向的支撑可以根据需要位于磁体骨架2端法兰的任意位置。这一结构将被封闭在一个真空环境中，由所述的冷头I通过各个冷却分支进行传导冷却。同时，由冷屏16之外通过骨架轴向支撑7和骨架径向支撑8传递而来的热量，被由通过轴向支撑冷却分支9和径向支撑冷却分支10传来的冷量抵消。
[0022]由骨架法兰冷却分支12传来的冷量进入磁体骨架后，通过与骨架绝缘层4接触的表面传入磁体线圈3 ;由线圈抱箍冷却分支11传来的冷量分散在线圈抱箍6上，并通过线圈绝缘层5传入磁体线圈3。显然在这种情况下，磁体线圈3在各个方向、各个面都被均匀冷却，即便有个别部位有热接触不良或热阻较大的情况，也不影响整个结构的冷却可靠性、均匀性和冷却速度。不但如此，互联冷却分支13的存在还可以起到均衡各个分支的作用，如果某个分支的冷量多余而其他分支的冷量不足，则可以通过互联冷却分支13相互沟通冷量。
[0023]磁体线圈3无法与冷头I直接连接，但由于匝数多，质量大，材料构成复杂，需要最多的冷量来使之冷却，是传导冷却能否冷却成功的关键。实际绕线时超导线之间不可避免的会存在间隙，在真空环境下进行传导冷却时，这些间隙会影响超导线之间的冷量传导。该结构中采用一种特殊的树脂来填充超导线的匝间空隙，形成导线间绝缘15，并将整个线圈粘接为一体，有利于提高线圈的机械和物理性能。这种树脂是一种包含金属添加物的树脂，而实现这种填充的方法可以是真空压力浸渍或绕线时涂刷树脂。
[0024]位于磁体线圈3和线圈抱箍6之间的线圈绝缘层5，由纤维布混合所述树脂缠绕在磁体线圈3上，在树脂固化之前安装线圈抱箍6并紧固，使磁体线圈3、线圈绝缘层5、线圈抱箍6三者紧密接触，线圈绝缘层5既起到绝缘、冷量传导作用，又由于在未固化之前自身的弹性和韧性，而在与线圈抱箍6装配时对磁体线圈3起到保护作用。
[0025]所述线圈绝缘层5在固化之后，与线圈抱箍6—起，紧紧箍住磁体线圈3，起到束缚线圈的作用，防止磁体线圈3在通电后巨大的电磁力下发生移动，乃至匝间绝缘15的破裂，有利于磁体线圈3的稳定运行。同时这样的紧密接触使得线圈抱箍冷却分支11上传来的冷量均匀、快速的传递到磁体线圈3中。
[0026]本实用新型采用了特殊的磁体线圈内外绝缘、环形线圈抱箍、多分支传导冷却，使得整个结构形成了多点多面、对称、互联的多路径冷却结构，实现了可靠、均匀、快速的冷却；由于避免了因个别部位因冷却路径过长或冷接触太差而降温缓慢的现象，及冷屏热输入过大的现象，如果合理的选择4k冷头的数量和功率，可以明显提高传导冷却的效率。显而易见，如果在这一系统的适当位置加入实时温度测量装置，就可以直观地检验及查询该系统的传导冷却效果。
[0027]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种超导磁体多分支传导冷却结构，其特征在于:首先包括冷头、磁体骨架，所述磁体骨架上设有骨架法兰，磁体骨架至少有两个绕线槽，所述绕线槽中盘绕有磁体线圈、所述磁体线圈与磁体骨架之间有骨架绝缘层、磁体线圈外层表面束缚设有线圈抱箍，所述线圈抱箍与磁体线圈之间设有线圈绝缘层，所述磁体线圈包括超导线圈，所述超导线圈包括超导线和匝间绝缘；其次还包括冷屏和与冷屏连接的骨架轴向支撑和骨架径向支撑，所述骨架轴向支撑和骨架径向支撑连接骨架法兰，另外还包括分别与骨架轴向支撑、骨架径向支撑、磁体抱箍、骨架法兰连接的轴向支撑冷却分支、径向支撑冷却分支、线圈抱箍冷却分支、骨架法兰冷却分支，所述轴向支撑冷却分支、径向支撑冷却分支、线圈抱箍冷却分支、骨架法兰冷却分支通过互联冷却分支相互连通并均连接冷头，所述冷屏包围磁体骨架、轴向支撑冷却分支、径向支撑冷却分支、线圈抱箍冷却分支、骨架法兰冷却分支、互联冷却分支。
2.根据权利要求1所述的超导磁体多分支传导冷却结构，其特征在于:所述冷头有至少两个，并排布置，所述轴向支撑冷却分支、径向支撑冷却分支、线圈抱箍冷却分支、骨架法兰冷却分支均至少有两个，对称布置。
3.根据权利要求1所述的超导磁体多分支传导冷却结构，其特征在于:构成所述骨架绝缘层的为高导热率、高绝缘性能、低摩擦性的复合材料薄膜；线圈绝缘层由纤维布混合导热性树脂在磁体线圈上缠绕后固化形成。
4.根据权利要求1所述的超导磁体多分支传导冷却结构，其特征在于:所述磁体线圈为超导线圈，所述匝间绝缘为包含金属填料的树脂固化物。
5.根据权利要求1所述的超导磁体多分支传导冷却结构，其特征在于:所述线圈抱箍的材料为高导热率金属或合金。
6.根据权利要求5所述的超导磁体多分支传导冷却结构，其特征在于:所述线圈抱箍的材料为高纯铜材或铜基合金。
7.根据权利要求1所述的超导磁体多分支传导冷却结构，其特征在于:所述磁体骨架的材料为无磁性金属或合金。
8.根据权利要求7所述的超导磁体多分支传导冷却结构，其特征在于:所述磁体骨架的材料为高纯铜或铜合金。
9.根据权利要求7所述的超导磁体多分支传导冷却结构，其特征在于:所述磁体骨架的材料为不锈钢或铝合金。
10.根据权利要求1所述的超导磁体多分支传导冷却结构，其特征在于:所述轴向支撑冷却分支、径向支撑冷却分支、线圈抱箍冷却分支、骨架法兰冷却分支、互联冷却分支均为铜或铜基合金材质的板材、线缆或柔性带。
【专利摘要】本实用新型公开一种超导磁体多分支传导冷却结构，包括冷头、磁体骨架，磁体骨架上设有骨架法兰，磁体骨架至少有两个绕线槽，绕线槽中盘绕有磁体线圈、磁体线圈与磁体骨架之间有骨架绝缘层、磁体线圈外层表面束缚设有线圈抱箍，线圈抱箍与磁体线圈之间设有线圈绝缘层，磁体线圈包括超导线圈，超导线圈包括超导线和匝间绝缘；还包括冷屏和与冷屏连接的骨架轴向支撑和骨架径向支撑，骨架轴向支撑和骨架径向支撑连接骨架法兰，骨架轴向支撑、骨架径向支撑、磁体抱箍、骨架法兰均连接有与冷头连接的冷却分支并相互连接，本实用新型能够可靠、均匀、快速的对超导磁体各部分进行传导冷却。
【IPC分类】H01F6-04, H01F6-06
【公开号】CN204614577
【申请号】CN201520342043
【发明人】贾敬朝, 张涛, 朱红波, 李雪涛
【申请人】奥泰医疗系统有限责任公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月25日