[實用新型]一種可伸縮式充磁電流引線裝置

有效

• 申請號: 201720290543.0
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN206849605U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 朱建明;陳一煒;俞道生;葉衛峰
• 申請（專利權）人: 杭州圖銳科技有限公司
• 主分類號: H01F13/00
• 分類號: H01F13/00;H01F6/04;H01F6/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及超導磁體系統的一種充磁電流引線裝置，特別涉及一種可伸縮式充磁電流引線裝置。

背景技術

目前應用于臨床的大部分磁共振成像系統（MRI）的超導磁體內充滿了昂貴的液氦（LHe）來維持低溫超導線所需的臨界溫度。但是，不斷攀升的液氦價格和極有可能短缺的液氦資源，大幅增加了對無液氦磁體的需求。無液氦磁體與液氦磁體相比，無需液氦做制冷劑而僅由制冷機控制工作環境溫度，但是目前的制冷機制冷功率有限，比如脈管制冷機，一級冷頭制冷功率50K 時為35W，二級冷頭制冷功率10K 時只有1.5W。所以對磁體整體結構的密封性能和內部傳熱連接性能，以及外部漏熱保護的要求更高。

超導磁體在充磁完成后，利用閉合超導開關使磁體在持續的電流下運行。由于在所有的外部漏熱中，連接外部充磁電源的引線占了很大的比例，甚至可高達90%。為了有效地降低外部漏熱，現有技術通常采用由銅或銅合金制作的可拔式電流引線和銅與高溫超導引線組合的電流引線。在銅與高溫超導引線組合的電流引線中，銅引線的漏熱大部分可由一級冷頭帶走，而高溫超導電流引線則處在超導態，不會產生焦耳熱，漏熱非常小。但是現有的勵磁技術會破壞杜瓦的真空環境。對于需要保證真空環境的無液氦超導磁體而言，在充磁過程中也需要保證真空環境不會被破壞。

銅與高溫超導引線組合的電流引線的方法已很大程度上降低了漏熱，但是對于僅由制冷機控制工作環境溫度的無液氦超導磁體而言，當600安培左右的充磁電流通過電流引線銅棒時，銅電流引線向一級冷頭的漏熱仍然非常大，導致冷屏溫度無法降得很低，冷屏的溫度越高向超導磁體的輻射熱也就越大，嚴重時可能導致超導磁體不能正常工作。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有的充磁電流引線處漏熱大的缺陷，也保證了無液氦磁體整體真空密閉的需求，提出一種可伸縮式充磁電流引線裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種可伸縮式充磁電流引線裝置，包括設置在液氮室內的可伸縮式常導引線段，與冷頭熱連接的高溫超導過渡引線段，以及低溫超導線圈引出線段三部分；所述的可伸縮式常導引線段連接高溫部分；所述的高溫超導過渡引線段連接低溫部分；所述的低溫超導線圈引出線段連接超導線圈部分；所述的可伸縮式常導引線段下端與所述的高溫超導過渡引線段上端通過插接方式連接，連接處設有可伸縮電氣觸點；所述的高溫超導過渡引線段下端與低溫超導線圈引出線段焊接連接；形成了整條充磁引線的電流通路。

作為優選，所述的可伸縮式常導引線段主要包括兩根大電流導電棒、絕緣密封軸套、液氮輸液管、氮氣排氣管、液氮室蓋板、液氮制冷劑、緊固螺釘、彈性波紋管、夾布膠木底板、雙層環氧樹脂層、金屬環、拉伸機械裝置、密封法蘭、緊固內六角螺釘。

作為優選，所述的兩根大電流導電棒為高導電材料，如高導電紫銅棒；所述的兩根大電流導電棒的上端內壁加工有與緊固內六角螺釘尺寸適配的螺紋孔；所述的兩根大電流導電棒依靠絕緣密封軸套與密封法蘭形成電絕緣和真空密封；所述的絕緣密封軸套套在大電流導電棒與密封法蘭之間；所述的兩根大電流導電棒的下端開有環形限位凹槽。

作為優選，所述的冷頭上部設有一個真空杜瓦，所述的真空杜瓦上蓋板開有安裝可伸縮式常導引線段的圓孔，上述的圓孔上沿焊接有密封法蘭；所述的液氮室蓋板下端通過緊固螺釘與密封法蘭固定，其內部加工有一根適當長度的彈性波紋管，其中間開有供兩根大電流導電棒的兩個圓孔，其中間還分別開有供液氮輸液管和氮氣排氣管的兩個圓孔；所述的彈性波紋管環繞設置在兩根大電流導電棒外部，其上端焊接于液氮室蓋板，其下端通過夾布膠木底板加工的兩個圓孔與大電流導電棒平行同軸固定；所述的彈性波紋管下端內表面熔接有金屬環，其通過金屬環將夾布膠木底板固定；所述的夾布膠木底板設置在雙層環氧樹脂層之間；所述的雙層環氧樹脂層通過膠合環形限位凹槽將兩根大電流導電棒與夾布膠木底板固定，將兩根大電流導電棒與彈性波紋管機械連接；所述的雙層環氧樹脂層由氮化鋁環氧樹脂復合材料組成，氮化鋁環氧樹脂復合材料為含有30%的氮化鋁粉末的環氧樹脂；所述的液氮輸液管和氮氣排氣管設在液氮室蓋板室溫端；所述的彈性波紋管密閉內部作為液氮室，充磁過程中，彈性波紋管密閉內部含有液氮冷卻劑；所述的可伸縮電氣觸點位于大電流導電棒與過渡段短銅棒之間，其兩端墊有金箔或銀箔，以減小銅固體間的接觸熱阻，來減小換熱溫差。