[发明专利]用于在第一模式和第二模式之间交替切换持续电流开关的系统和方法

权利要求书

1.一种用于在第一模式和第二模式之间交替切换的持续电流开关，包括：

真空室；

冷却单元，其设置在所述真空室内并且配置成使冷却剂在所述冷却单元的第一层和第二层之间循环；

绕组单元，其设置在所述冷却单元的所述第一层和所述第二层中的至少一个上并且配置成当与所述绕组单元关联的温度在阈值温度以下时使所述持续电流开关从所述第一模式切换到所述第二模式；以及

加热单元，其热耦合于所述绕组单元并且配置成使所述绕组单元的所述温度提高到所述阈值温度以上来将所述持续电流开关从所述第二模式转变到所述第一模式；

进一步包括填充物材料，其设置在所述冷却单元的所述第二层的内周边内，其中所述填充物材料配置成稳定所述绕组单元的所述温度。

2.如权利要求1所述的持续电流开关，其中，所述冷却单元使所述冷却剂在所述冷却单元的所述第一层和所述第二层之间循环来吸收由所述绕组单元产生的热量。

3.如权利要求2所述的持续电流开关，其中，所述冷却单元配置成使所述绕组单元的所述温度降到所述阈值温度以下。

4.如权利要求3所述的持续电流开关，其中，所述冷却单元包括：

入口，其耦合于冷却剂贮存器并且配置成从所述冷却剂贮存器接收所述冷却剂；以及

出口，其耦合于所述冷却剂贮存器并且配置成将蒸发的冷却剂从所述冷却单元运送到所述冷却剂贮存器。

5.如权利要求4所述的持续电流开关，其中，所述入口配置成当将所述加热单元断电并且所述冷却剂中的至少一部分被蒸发时从所述冷却剂贮存器接收所述冷却剂，并且其中所述出口配置成当将所述加热单元通电时将所蒸发的冷却剂运送到所述冷却剂贮存器。

6.如权利要求1所述的持续电流开关，其中，所述加热单元设置在所述冷却单元的所述第一层上并且所述绕组单元设置在所述加热单元上。

7.如权利要求1所述的持续电流开关，其中，所述绕组单元设置在所述冷却单元的所述第二层与所述加热单元之间。

8.如权利要求1所述的持续电流开关，其中，所述加热单元的至少一部分设置在所述冷却单元的所述第一层内。

9.如权利要求1所述的持续电流开关，其中，所述的冷却单元替换为单个金属管，所述冷却剂在所述金属管内部的中空空间中循环。

10.如权利要求1所述的持续电流开关，其中，所述冷却剂包括液氦(LHe)、液氢(LH₂)、液氖(LNe)、和液氮(LN₂)中的至少一个。

11.一种用于在第一模式和第二模式之间交替切换持续电流开关的方法，所述方法包括：

至少将冷却单元和绕组单元设置在真空室内；

通过使所述绕组单元的温度降到阈值温度以下而使所述持续电流开关从所述第一模式切换到所述第二模式，其中通过使冷却剂在所述冷却单元的第一层和第二层之间循环而将所述温度降到所述阈值温度以下；以及

通过使所述绕组单元的所述温度提高到所述阈值温度以上而使所述持续电流开关从所述第二模式转变到所述第一模式；

进一步包括将填充物材料设置在所述冷却单元的所述第二层的内周边内来稳定所述绕组单元的所述温度。

12.如权利要求11所述的方法，其中，使所述冷却剂在所述第一层和所述第二层之间循环包括使所述冷却剂循环来使所述绕组单元的所述温度降到所述阈值温度以下。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述冷却剂配置成吸收由所述绕组单元产生的热量来使所述绕组单元的所述温度降到所述阈值温度以下。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括当将加热单元断电并且所述冷却剂中的至少一部分被蒸发时从所述冷却剂贮存器接收所述冷却剂。

15.如权利要求14所述的方法，进一步包括当将所述加热单元通电时将所蒸发的冷却剂从所述冷却单元运送到所述冷却剂贮存器。