和制冷机04的结构相同，为了简要起见，在此不再详细描述。另外，在本发明实施例中，二级冷头42与超导闭合回路03上的超导接头32可以不直接连接，当然，两者也可以直接连接在一起。
[0059]在本发明实施例中，超导线圈30的结构与上述图2所示的超导线圈的结构基本相同，其不同在于，本发明实施例中，组成超导线圈30的超导线的材料为二硼化镁。由于二硼化镁的临界超导转变温度为39K，为了维持超导线圈处于超导态，本发明提供的超导线圈工作温度应低于39K，为了保证超导稳定性，本发明提供的超导线圈工作温度低于20K。
[0060]如此，为了维持二硼化镁处于超导态，进而维持超导线圈低温运行环境的稳定性，本发明实施例可以采用气体氦作为超导磁体的冷却介质。具体地，在低温容器06的底部盛放有一定量的液体氦，与上方气体氦的依靠对流传热处于动态热平衡状态。为了确保超导接头和超导开关处于超导态，将超导接头和超导开关设置在低温容器的底部，并且使得存留在低温容器底部的液体氦能够浸没所述超导接头和超导开关。
[0061]由于制成超导线的材料二硼化镁的临界超导转变温度较高(39K)，所以，超导线圈无需浸没在液体氦内，利用气体氦冷却即可使其稳定维持在超导态。所以，在本发明实施例中，液氦无需浸没整个超导线圈，仅浸没超导接头和超导开关即可提供本发明超导磁体的工作环境。所以，从这一方面来说，相较于现有技术中采用液氦冷却超导线圈的方案，本发明提供的超导磁体也能够减少氦的用量，降低超导磁体的成本，有利于超导磁体的普及。
[0062]以上为本发明实施例三提供的超导线圈的【具体实施方式】。在该【具体实施方式】中，通过由低熔点超导焊料焊接形成的超导接头32能够将二硼化镁制成的超导线圈30的两自由端连接起来，从而使该由二硼化镁制成的超导线能够在超导态闭环运行，为二硼化镁的广泛应用提供了可能。而且制造二硼化镁超导材料的原材料较制造铌钛超导材料的原材料便宜得多，因此，使用二硼化镁制造超导线材可以降低超导磁体的制造成本。
[0063]另外，二硼化镁的临界超导转变温度为39K，其临界超导转变温度与其运行温度的差值较大，可以使导致磁体失超的磁通跳跃得到有效的抑制，相较于现有技术中的超导磁体，本发明提供的超导磁体的超导稳定性较高。
[0064]本发明实施例三提供的超导磁体也可以应用在核磁共振成像技术领域，作为核磁共振成像超导磁体使用。
[0065]此外，作为本发明实施例的变型，也可以采用液氦作为冷却介质来冷却整个超导线圈，此时，液氦浸没整个超导线圈。在这种情况下，可以在整个低温容器内都充满液氦，这时超导接头和超导开关的位置并不是必须放在低温容器的底部，在该具体实施例中，超导接头和超导开关可以位于能够被液氦所浸没的任一位置。
[0066]另外，作为本发明实施例三的另一变型，还可以将制作超导线的材料二硼化镁替换为实施例一所述的高温超导材料。这是因为，高温超导材料的临界超导转变温度高于二硼化镁的临界超导转变温度，实施例三提供的超导磁体，其运行低温环境在满足二硼化镁处于超导态的前提下，能够满足高温超导材料处于超导态的条件。因此，作为实施例三的变型，还可以将制作超导线的材料二硼化镁替换为实施例一或实施例二所述的高温超导材料。
[0067]需要说明的是，实施例一和实施例三分别以超导线由高温超导材料和二硼化镁为例说明超导磁体的【具体实施方式】。实际上，在本发明实施例中，用于制成超导线的材料不限于上述所述的高温超导材料和二硼化镁。作为本发明实施例的扩展，只要用于制成超导线的材料中，其临界超导转变温度高于35K均能够实现本发明的发明目的。也就是说，当超导线的材料为临界超导转变温度高于35K的材料时，即可实现本发明的发明目的。
[0068]以上为本发明的优选实施例。应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种超导磁体，其特征在于，包括:真空容器，所述真空容器内设置有冷屏和超导线圈； 所述超导线圈由超导线在线圈骨架上绕制而成，所述超导线圈的两自由端通过超导接头与超导开关连接形成闭合超导回路； 所述超导磁体还包括:设置于所述真空容器上的制冷机，所述制冷机包括一级冷头和二级冷头，所述一级冷头与所述冷屏热连接； 其中，所述超导线的材料是临界超导转变温度高于35K的超导材料； 所述超导接头由低熔点超导焊料制成，所述超导接头通过所述二级冷头或者冷却介质冷却。2.根据权利要求1所述的超导磁体，其特征在于，所述临界超导转变温度高于35K的超导材料为二硼化镁或高温超导材料。3.根据权利要求2所述的超导磁体，其特征在于，所述高温超导材料包括钇-钡-铜-氧化合物、铋-铅一锶-钙-铜-氧化合物、铊-钡-钙-铜-氧化合物以及汞-钡-钙-铜-氧化合物。4.根据权利要求1所述的超导磁体，其特征在于，所述低熔点超导焊料为伍德合金铅-镉-铋-锡、纯金属铟或铟的合金。5.根据权利要求1-4任一项所述的超导磁体，其特征在于，所述超导接头与所述二级冷头直接热连接，以使所述二级冷头直接冷却所述超导接头，使得超导接头内的焊料处于超导态，同时所述二级冷头通过热传导方式维持所述超导线圈的工作温度处于临界超导转变温度以下。6.根据权利要求1-4任一项所述的超导磁体，其特征在于，所述超导磁体还包括位于所述冷屏内侧的低温容器，所述二级冷头和所述超导线圈设置在所述低温容器内，所述低温容器内包括冷却介质。7.根据权利要求6所述的超导磁体，其特征在于，所述冷却介质为氦的气-液两相系统，该系统维持所述超导线圈工作温度低于35K。8.根据权利要求6所述的超导磁体，其特征在于，所述冷却介质为液氦，所述超导开关和超导接头被所述液氦浸没。9.根据权利要求6所述的超导磁体，其特征在于，当采用气氦冷却超导线圈时，所述超导开关和超导接头位于低温容器底部并为液氦所浸没。10.根据权利要求1-4任一项所述的超导磁体，其特征在于，所述超导磁体还包括:位于所述冷屏外侧的液氮容器，所述液氮容器内盛放有液氮，所述超导线圈和所述超导开关浸泡在所述液氮容器内的液氮中，所述超导接头与所述二级冷头直接连接。
【专利摘要】本发明提供了一种超导磁体，其包括：真空容器，所述真空容器内设置有冷屏和超导线圈；所述超导线圈由超导线在线圈骨架上绕制而成，所述超导线圈的两自由端通过超导接头与超导开关连接形成闭合超导回路；所述超导磁体还包括：设置于所述真空容器上的制冷机，所述制冷机包括一级冷头和二级冷头，所述一级冷头与所述冷屏热连接；其中，所述超导线的材料是临界超导转变温度高于35K的超导材料；所述超导接头由低熔点超导焊料制成，所述超导接头通过所述二级冷头或者冷却介质冷却，确保其处于超导态。相较于现有技术中的低温闭环超导磁体，本发明提供的超导磁体的超导稳定性较高。
【IPC分类】H01F6/04, H01F6/00, H01F6/06
【公开号】CN105655084
【申请号】
【发明人】胡倾宇, 郑杰, 莫耀敏, 段训琪, 任国峰, 黄志龙, 干明明
【申请人】宁波健信机械有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月31日