[发明专利]用于超导磁体的低交流损失单丝超导体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及超导磁体系统，尤其涉及在交流(AC)环境中工作的超导磁体。

背景技术

在一个例子中，一种MR系统包括冷物质，所述冷物质包括超导磁体，励磁线圈支撑结构，和氦容器(vessel)。本领域的技术人员将会理解，包含在氦容器中的液氦为超导磁体提供冷却并且将超导磁体保持在低温以供超导操作。液氦近似地和/或基本上将超导磁体保持在4.2开尔文(K)的液氦温度。为了绝热，包含液氦的氦容器在一个例子中包括在真空容器之内的压力容器。

MR超导磁体典型地包括几个线圈，一组初级线圈在成像体积中产生均匀B₀场，而一组补偿线圈限制磁体的边缘场。这些线圈缠有诸如NbTi或Nb3Sn导体这样的超导体。磁体被冷却到液氦温度(4.2K)从而导体在它们的超导状态中工作。例如由来自环境的辐射和传导产生的磁体的热负荷由“开放系统”中液氦的蒸发或由“封闭系统”中的4K低温冷却机消除。由于替换液氦很昂贵并且由于低温冷却机的冷却能力有限，所以磁体典型地放置在低温恒温器中以使其热负荷最小化。如果线圈暴露于交流场，例如由MR系统的梯度线圈生成的交流场，则在超导体中产生交流损失。也就是说，当超导线圈暴露于交流场时，在其中引起导致交流损失的滞后损失和涡流，交流损失能够升高导体温度并且可能导致淬熄。交流损失也增加了制冷系统的总热负荷。热负荷的升高需要附加的低温制冷能力，这增加了操作成本。

所以，希望具有一种装置，所述装置被配置成减小滞后损失和在超导励磁线圈中感应的涡流所导致的交流损失。

发明内容

本发明提供了一种用于减小超导线圈中的交流损失且克服前述缺陷的超导体。

根据本发明的一个方面，一种低交流损失电导体被公开并且包括围绕彼此纵向缠绕的多个单丝超导股线。所述电导体还包括被配置成封闭多个单丝超导股线的绝缘外罩。

根据本发明的另一方面，一种构造导体的方法也被给出并且包括形成多个单股超导体，其包括用铜层围绕单股超导细丝芯体并且围绕铜层放置绝缘涂层。所述方法还包括围绕彼此缠绕多个单股超导体并且将被缠绕的多个单股超导体放置在绝缘护套内部。

根据本发明的又一方面，一种超导电缆包括布置在绝缘护套中的多个超导束。每个超导束由围绕彼此缠绕的多个单丝超导股线组成。

将从以下具体描述和附图显而易见本发明的各种其他特征和优点。

附图说明

附图示出了当前打算用于实现本发明的一个优选实施方式。

在附图中：

图1是能够从本发明的结合受益的MR成像系统的示意框图。

图2是根据本发明的超导体的横截面图。

图3是捆扎在一起的多个图2的超导体的剖开透视图。

图4是根据本发明的多个超导股线的剖开透视图。

图5是沿着线5-5的图4的超导股线的横截面图。

具体实施方式

参考图1，超导磁体系统10在一个例子中包括在交流(AC)环境中工作的超导磁体系统。典型的超导磁体系统包括变压器，发电机，电动机，超导磁体能量存储器(SMES)，和/或磁共振(MR)系统。尽管传统的MR磁体在直流模式中工作，但是当泄漏到磁体的梯度场高时一些MR磁体可以在来自梯度线圈的交流磁场下工作。这样的交流磁场在磁体中产生交流损失。为了解释，给出了磁共振和/或磁共振成像(MRI)装置和/或系统的典型细节的图解说明。

从操作者控制台12控制MR系统的工作，所述操作者控制台包括键盘或其他输入设备13，控制面板14，和显示屏16。控制台12通过链路18与独立计算机系统20通信，所述计算机系统20允许操作者控制图像在显示屏16上的产生和显示。计算机系统20包括通过底板20a彼此通信的许多模块。这些包括图像处理器模块22，CPU模块24和存储器模块26，所述存储器模决在本领域中被称为用于存储图像数据阵列的帧缓冲器。计算机系统20链接到用于存储图像数据和程序的存储器28和磁带驱动器30，并且通过高速串行链路34与独立系统控制32通信。输入设备13可以包括鼠标，操纵杆，键盘，跟踪球，触摸屏，光棒，语音控制，或任何类似或等效的输入设备，并且可以用于交互几何指令(interactive geometry prescription)。