[实用新型]一种超导开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及超导技术领域，特别是一种超导开关。

背景技术

在磁共振成像(MRI)设备的超导磁体中，通常需要两个并联的超导开关，这样可以降低由于开关原因而引起失超的风险。也就是说，即使其中一个超导开关发生故障而不能工作时，另一个超导开关能够承担原来由两个超导开关承担的电流负载。在通常情况下，两个超导开关在磁体中一起工作，每个超导开关只承担一半的负载电流，这样可以使得超导开关更稳定地工作。然而，由于各个超导开关与超导线圈之间连接点的电阻常常不同，所以每个超导开关上的电流也不同。

图1给出了现有技术中的超导开关与超导磁体的连接示意图。如图1所示，在MRI设备中包括两个超导开关10和20，这两个超导开关与磁体30相连接。其中，超导开关10具有两个超导连接点11和12，超导开关20具有两个超导连接点13和14。超导开关10和20通过超导连接点15和16与磁体30相连接。超导连接点11、12、13、14是在开关10、20的制造过程中形成的，而超导连接点15、16是在制造磁体的过程中形成的。超导连接点11、12、13、14各自连接两根超导导线，即，开关导线和开关飞线。超导连接点15、16各自连接三根超导导线，即，两根开关飞线和一根磁体导线。超导连接点15、16中开关飞线与磁体导线的连接电阻可能存在巨大差异，那么流入每个超导开关的电流会由此而不同。在最坏的情况下，一个超导开关(例如超导开关10)承担几乎全部的工作电流，而另一个超导开关20只承担非常小的电流。这就使得承载大电流的超导开关10变得不稳定，容易失超，从而导致超导磁体失超。

在现有技术中，主要通过两种方式来提高超导开关的稳定性。第一种方式通过磁体的设计来实现。因为具有较小工作电流的开关比较稳定，所以可以设计较小工作电流的超导磁体，以此来实现流过超导开关的电流较小，从而提高超导开关的稳定性。然而，这种方法需要更多的磁体导线来实现相同的磁场，结果不仅加大了超导磁体结构上的复杂程度，还增加了超导磁体的成本。

另一种方式是通过超导开关的设计和制造来实现。使用高性能的超导导线以及更好的工艺来制造开关，可以提高超导开关的临界电流，从而使得超导开关在较高的电流下依然保持稳定。但是，由于材料和工艺的改变，增加了超导开关的制造成本。另外，要验证一个新超导开关的可靠性，通常需要将多个待测超导开关串联在超导磁体中闭环运行至少半年以上时间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种超导开关，用以提高超导开关的稳定性。

因此，本实用新型提供了一种超导开关，该超导开关包括至少两个并联的开关线圈。

在一种实施方式中，所述开关线圈并排布置。

在另一种实施方式中，所述开关线圈布置在一排中。

在上述技术方案中，所述开关线圈并联的超导连接点由伍德合金或铋铅合金灌注而成。

在上述技术方案中，所述开关线圈并联的一端通过一根飞线与磁体导线相连接。

在上述技术方案中，所述飞线与磁体导线的超导连接点由伍德合金或铋铅合金灌注而成。

从上述方案中可以看出，本实用新型的超导开关能够通过其生产检验控制使得磁体工作电流尽量平均地流经每个开关线圈，从而提高了磁体开关的稳定性，有效地防止磁体闭环失超。由于本实用新型的超导开关由至少两个并联的开关线圈组成，与现有技术的超导开关相比，本实用新型的超导开关减少了两个超导连接点，能够降低超导开关的成本，并且减少了磁体电流衰减。本实用新型的超导开关具有较小的体积，只需要较小的低磁场工作空间(对于伍德合金超导连接，通常需要放置在小于0.8T的磁场；对于铋铅合金超导连接，通常需要放置在小于1.2T左右的磁场)即可，这样更易于设计组装磁体。

另外，由于本实用新型的超导开关在制造时就连接了至少两个开关线圈，所以可以在生产超导开关的过程中对开关线圈进行匹配性控制，适于批量化生产，而现有技术中的开关线圈是相互独立的，如果要测试匹配性则需要额外的超导连接及相应的工装，不适于批量化生产。

附图说明

图1为现有技术中超导开关的连接示意图；

图2为根据本实用新型的超导开关的连接示意图；

图3为根据本实用新型的一种实施方式的超导开关；

图4为根据本实用新型的另一种实施方式的超导开关；

图5为图4所示超导开关在超导磁体中的位置示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。