[發明專利]超導磁體的無源失超保護電路

有效

• 申請號: 201010506464.1
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN102034586A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 黃先銳;A·吳;Y·趙;C·楊
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01F6/00
• 分類號: H01F6/00;H02H9/02;H02H5/04;G01R33/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱海煜;徐予紅

技術領域

本文公開的主題涉及用于包括磁共振成像(MRI)超導磁體在內的超導磁體的無源失超保護電路(passive?quench?protection?circuit)。

背景技術

超導磁體只要保持在適當低的溫度便可在有效為零的電阻下導電。但是，如果存在熱擾動，則磁體變成正常(不再具超導性)并產生電阻，這使得電流快速衰減，從而經由I²R熱損耗而將所儲存的磁能轉換為熱。這是稱為失超(quenching)的不可逆動作，這可導致不良的熱和電壓損壞磁體。

因此，需要新的設備和方法來防止在失超事件期間造成損壞。

發明內容

本發明的實施例提供一種無源失超保護系統以及包含此系統的超導磁體設備。

在一個實施例中，無源失超保護系統適于電連接到至少一個超導線圈。該電路包括串聯連接的加熱器和限流器，其中加熱器適于熱耦合到超導線圈中的至少一個超導線圈。限流器將流過該電路的電流限制在低于加熱器的最大額定電流的電流。

在另一實施例中，設備包括至少一個超導線圈和并聯地電耦合到這些線圈中的至少一個線圈的無源失超保護電路。電路包括串聯連接的加熱器和限流器。加熱器熱耦合到這些線圈中的至少一個線圈，并且限流器將流過該電路的電流限制在低于加熱器的最大額定電流的電流。

在本發明的實施例中，一種超導磁體設備(100)，包括：

至少一個超導線圈(C1-，C1+，...，C4+)；以及

并聯地電耦合到所述至少一個線圈(C1-，C1+，...，C4+)的無源失超保護電路(130)，所述電路(130)包括串聯連接的至少一個加熱器(210)和至少一個限流器(220)，

其中所述加熱器(210)熱耦合到至少一個所述線圈(C1-，C1+，...，C4+)，并且所述限流器(220)將流過所述電路(130)的電流限制在低于所述加熱器(210)的額定電流的電流。

在本發明的實施例中，一種適于電連接到至少一個超導線圈(C1-，C1+，...，C4+)的無源失超保護電路(130)，所述電路(130)包括：

串聯連接的至少一個加熱器(210)和至少一個限流器(220)，所述加熱器(210)適于熱耦合到所述至少一個超導線圈(C1-，C1+，...，C4+)，

其中所述限流器(220)將流過所述電路(130)的電流限制在低于所述加熱器(210)的額定電流的電流，并且

所述電路(130)并聯地電耦合到所述至少一個超導線圈(C1-，C1+，...，C4+)。

在本發明的實施例中，一種用于使超導線圈(C1-，C1+，...，C4+)失超的方法，包括：

將失超保護電路(130)并聯耦合到至少一組超導線圈(C1-，C1+，...，C4+)，所述組中的每個組具有一個或多個超導線圈(C1-，C1+，...，C4+)，其中所述電路(130)包括至少一個加熱器(210)和至少一個限流器(220)；

觸發由所述超導線圈(C1-，C1+，...，C4+)兩端的增大的失超電壓引起的失超事件；

在發生所述失超事件時對所述加熱器(210)供電并在加熱器(210)區域使所述超導線圈(C1-，C1+，...，C4+)正常化；以及

將所述加熱器(210)的電流限制在低于所述加熱器的額定電流的電流。

因此，失超保護電路可為超導線圈提供充足的失超保護，同時防止對加熱器造成損壞。

附圖說明

參考附圖描述本發明的非限制性且非窮舉性實施例，其中除非另外指出，否則在各個圖中，類似的附圖標記表示類似的部分。

圖1是示出根據本發明一個實施例的超導磁體設備的電路圖；

圖2是圖1中的失超保護電路的電路圖；

圖3是根據本發明一個實施例的失超保護電路的電路圖；

圖4是根據本發明一個實施例的失超保護電路的電路圖；以及

圖5是根據本發明一個實施例的失超保護電路的電路圖。

具體實施方式

提供以下描述以便使得本領域技術人員能夠制造和使用本發明，并且以下描述是在特定應用及其要求的上下文中提供的。本領域技術人員將能容易地明白這些實施例的各種修改，并且在不背離本發明的精神和范圍的情況下，本文定義的原理可適用于其它實施例和應用。因此，不是要將本發明局限于所示實施例，而是要賦予其符合本文公開的原理、特征和教導的最寬范圍。