本申請要求于2012年3月12日提交到韓國知識產權局的第10-2012-0025224號韓國專利申請的權益，其公開內容通過引用被全部包含于此。

技術領域

與示例性實施例一致的系統、設備和方法涉及一種永久開關(persistent?switch)控制系統、采用該系統的超導磁體設備及控制永久開關的方法。

背景技術

諸如磁共振成像(MRI)設備或者核磁共振(NMR)設備使用超導磁體。當將電流施加到冷卻在超低溫度(例如，4.2K)的超導線圈時，超導磁體工作，從而產生超導現象。超導磁體經常運行在永久模式(persistent?mode)，并包括用于進入永久模式的永久開關。永久模式用于允許電流流動通過超導磁體中的閉環，永久開關用于阻斷流動到低溫的超導磁體與常溫的磁體電源之間的電流引線的電流。這樣的永久開關在諸如NMR設備和MRI設備的應用裝置中提供高的場穩定性，并且可減小低溫熱負荷，以增加低溫恒溫器的液態氦的保留時間。

通常，永久開關包括超導線和開關加熱器。隨著熱從開關加熱器施加到超導線，超導線具有電阻率，這是因為超導線的溫度上升到超導轉變溫度以上。當永久開關被適當地設計時，永久開關具有相對高的電阻。處于電阻狀態的永久開關的高電阻使得超導磁體被充電。當充電完成時，導電的線被冷卻并恢復超導性，因此，永久開關閉合。

發明內容

將熱施加到永久開關以斷開永久開關的操作在超導磁體設備的冷卻系統上產生熱負荷。例如，將熱施加到永久開關以斷開永久開關的操作產生液氦的消耗。此外，當超導磁體充電時，液氦的消耗由于由被施加到永久開關的斜坡電壓產生的從永久開關彌散的熱而額外地增加。

示例性實施例的一方面提供一種用于減小在超導磁體充電時產生的熱負荷的永久開關控制系統。

示例性實施例的一方面還提供一種采用該永久開關控制系統的超導磁體設備。

示例性實施例的另一方面還提供一種控制永久開關的方法。

根據示例性實施例的一方面，提供一種永久開關控制系統，所述永久開關控制系統包括：永久開關，在超導線圈的斷開狀態和閉合狀態之間切換；永久開關控制器，控制永久開關，其中，在充電模式期間，永久開關的電阻狀態被施加到永久開關的斜坡電壓產生的斜坡熱負荷保持。

永久開關可包括：超導線，構成超導線圈的一部分；開關加熱器，將熱施加到超導線，其中，當充電模式開始時，永久開關控制器可將電源電壓供應到開關加熱器，且當電流被供應到超導線圈時，永久開關控制器可阻斷供應到開關加熱器的電源電壓。

在充電模式下，被供應到超導線圈的電流的斜坡率可被設置為使得通過施加在超導線的兩端之間的斜坡電壓產生的斜坡熱負荷保持超導線的電阻狀態。

當供應到超導線圈的電流達到目標電流時，可停止對超導線圈的電流的供應。當供應到超導線圈的電流基本接近目標電流時，可調節供應到超導線圈的電流。在調節供應到超導線圈的電流之前，永久開關控制器可接通開關加熱器，在調節供應到超導線圈的電流之后，永久開關控制器可關斷開關加熱器。

根據示例性實施例的另一方面，提供一種超導磁體設備，所述超導磁體設備包括：超導線圈；用于超導線圈的電源，將電流供應到超導線圈；永久開關控制系統，控制超導線圈的斷開狀態和閉合狀態。永久開關控制系統包括：永久開關，在超導線圈的斷開狀態和閉合狀態之間切換；永久開關控制器，控制永久開關，其中，在充電模式期間，永久開關的電阻狀態被施加到永久開關的斜坡電壓產生的斜坡熱負荷保持。

超導磁體設備可以是磁共振成像(MRI)設備、核磁共振(NMR)設備或者用于磁懸浮汽車的超導磁體設備。

根據示例性實施例的另一方面，提供一種控制用于在超導線圈的斷開狀態和閉合狀態之間切換的永久開關的方法，所述方法包括：在充電模式期間，通過由被施加到永久開關的斜坡電壓產生的斜坡熱負荷來保持永久開關的電阻狀態。

永久開關控制系統、采用該永久開關控制系統的超導磁體設備及控制永久開關的方法可通過利用在充電模式下的永久開關自身的斜坡熱負荷來減小從外部單獨施加以操作永久開關的熱負荷。

附圖說明

示例性實施例的上述和其他的方面參照附圖將變得更加明顯，附圖中：

圖1示意性地示出了根據示例性實施例的采用永久開關控制系統的超導磁體設備；

圖2是示出根據示例性實施例的控制永久開關的方法的流程圖；

圖3是示出在圖2的方法中精細地調節電流的操作的示例的流程圖。

具體實施方式