CN101903792A - 具有层合铁磁核和用于抑制涡流磁场的超导膜的电磁体 - Google Patents

Abstract

一种电磁体包括：铁磁核(50，72)；导电绕组(34，76)，其被设置在所述铁磁核周围，从而使得在所述绕组中流动的电流磁化所述铁磁核；以及超导膜(60，80，82)，其被布置为承载涡流抵消超电流，该涡流抵消超电流在所述绕组磁化所述铁磁核时抑制所述铁磁核中的涡流形成。一种磁共振扫描器的实施例包括生成静磁场的主磁体(20)以及具有多个所述电磁体(34，50，60)的磁场梯度系统(30)，其中这些电磁体被配置为将所选择的磁场梯度叠加到所述静磁场上。

Description

具有层合铁磁核和用于抑制涡流磁场的超导膜的电磁体

技术领域

本发明涉及磁共振及相关领域。本发明说明性地适用于磁共振扫描器，并特别参考其进行描述。但是，本发明也适用于采用电磁体或磁化铁磁结构的其他应用。

背景技术

电磁体包括铁磁核和围绕该铁磁核的导电绕组，从而使得流经该导电绕组的电流磁化该铁磁核。该电磁体可以提供动态可变的磁场，该磁场的极性和场强取决于(忽略任何磁滞效应或残留磁化效应)流经该导电绕组的电流的方向和量级。该铁磁核由铁磁材料制成，该铁磁材料包括存在由导电绕组生成的磁场时对准的已对准电子自旋的磁畴，以极大加强或增强驱动磁场，由此使得能够以相对低的电流有效地生成大的磁场。

电磁体广泛应用于电的、电磁的、电机械的以及其他系统和方法。一种这类应用在Overweg的2005年12月29日公开的国际专利申请WO2005/124381 A2中被描述，该专利申请涉及采用电磁体来磁化铁磁核的磁共振扫描器，其将所选择的磁场梯度叠加到扫描器的检查区域中的静(B0)磁场(也被称为主磁场)上。另一种说明性应用是功率感应器，其包括以a.c.(交流)模式运行的电磁体。

在电磁体中，铁磁材料可以是铁磁金属，例如钢，其通常被形成为棒、杆或在磁化方向上伸长的其他细长元件。利用整块钢核或其他连续铁磁材料可能是有问题的，因为这种结构很强地承载涡流，即产生热耗散并造成损耗及降低的电能到磁场的转换效率的感生电流回路。为了抑制涡流，已知使用堆叠的铁磁叠层来形成铁磁核，这些叠层帮助破坏涡流。

但是，如果该核本身是不封闭的，则磁通量在末端处发散且因此可能在叠层的平面内感生出涡流。在文献WO 2005/124381 A2中所公开的那种类型的磁共振扫描器的情况下，在叠层内流动的涡流可能足够大而引起无法接受的大耗散。涡流在核末端附近是最有问题的，在该处磁场发散并基本偏离沿着铁磁杆的伸长方向的预期磁化方向。

因此，在本领域中仍然存在对于克服前述及其他缺陷的用于磁场生成、磁能存储等的改进的铁核电磁体的未满足的需求。

发明内容

根据本文中作为示例示出和描述的某些说明性实施例，公开了一种电磁体，其包括：层合铁磁核；导电绕组，其被设置在铁磁核周围，从而使得在导电绕组中流动的电流在铁磁核中生成磁场；以及超导膜，其被布置为使得超导膜中的感生电流抑制垂直于铁磁核的叠层的磁场分量，其目的是当导电绕组磁化铁磁核时抑制铁磁核叠层中涡流的生成。

根据本文中作为示例示出和描述的某些附加说明性实施例，公开了一种磁共振扫描器，其包括生成静磁场的主磁体，以及具有多个如前一段所述的电磁体的磁场梯度系统，这些电磁体被配置为将所选择的磁场梯度叠加到静磁场上。

根据本文中作为示例示出和描述的某些说明性实施例，公开了一种磁共振扫描器，其包括：主磁体，其被配置为在检查区域中生成静磁场；以及磁场梯度系统，其被布置为将磁场梯度叠加到检查区域上，该磁场梯度系统包括多个电磁体，每个电磁体具有铁磁核，在铁磁核上设置超导膜以承载涡流抵消超电流。超电流是超导电流，即在超导体中无耗散地流动的电流。

根据本文中作为示例示出和描述的某些说明性实施例，公开了一种交流磁场生成方法，其包括：为包括层合铁磁核的电磁体供能以在铁磁核中生成磁场；以及在布置为与层合铁磁核的叠层平行的超导层中感生出电流以抵消铁磁核中垂直于叠层取向的磁场分量，其否则将在铁磁核中产生涡流。

一个优点在于减少的电磁体发热。

另一优点在于磁共振扫描器中改进的磁场梯度质量。

本领域普通技术人员在阅读并理解以下详细说明后将认识到本发明的更多优点。

附图说明

在下文将以示例的方式基于以下实施例并参考附图详细地描述这些和其他方面，其中：

图1以透视图(顶部)和局部切除透视图(底部)图解示出磁共振扫描器；以及

图2图解示出包括被布置为承载涡流阻止超电流的超导膜的杆形电磁体。

当用在不同附图中时，对应的参考数字表示图中的对应元件。

具体实施方式

参考图1，磁共振扫描器10包括由外通量返回罩12和内腔管14组成的外壳。图1以透视图(顶部)和局部切除透视图(底部)示出磁共振扫描器10。在切除视图中，内腔管14和一部分外通量返回罩12被去除以展示所选择的内部部件。

外通量返回罩12和内腔管14被密封在一起以限定真空套。内腔管14的内部是检查区域18，对象被设置在该检查区域中以用于磁共振成像、磁共振谱分析等。主磁体20被设置在真空套16的内部，围绕腔管14。主磁体20包括多个间隔开的大致环形磁体绕组段22，在图1的实施例中为六段。每个绕组段22包括多匝电导体，优选为超导体。图示的主磁体20相对于通量返回罩12更靠近腔管14。虽然图1的实施例中包括六个绕组段22，但是环形磁体绕组段22的数量可以变化。主磁体20的绕组段22被设计为协同通量返回罩12一起来利用电磁仿真、建模等来产生检查区域18中的基本空间均匀的磁场，其中主磁场矢量沿着平行于腔管14的轴线的轴向或z方向定向。腔管14是由非磁性材料制成的；但是，外通量返回罩12是由铁磁材料制成的并提供通量返回路径以完成磁通量回路。也就是说，由主磁体20生成的磁通量沿封闭回路行进，该封闭回路经过包括检查区域18的腔管14内部并通过经过通量返回罩12自我返回封闭。因此，在磁体20与通量返回罩12之间的真空套16内存在低磁场区域。在图1的实施例中，通量返回罩12也被作为真空套16的外部；但是，在其他实施例中，可以提供分离的通量返回罩。

磁场梯度系统30被设置在存在于磁体20外部和通量返回罩12内部的低磁场区域中。磁场梯度系统30包括围着铁磁横杆50缠绕的多个磁场梯度线圈34，这些铁磁横杆50被布置为大致平行于磁体的轴线。在图示的实施例中，磁场梯度系统30包括设置在大致环形磁体绕组段22之间的三个铁磁环40、42、44，但是这些环可以省略。磁场梯度线圈34包括垂直于横杆50的线匝或其他电导体。铁磁横杆50和导电绕组34限定生成磁场梯度的电磁体，所述磁场梯度被叠加在主场磁体20所生成的均匀场上。磁场梯度系统30在结构上是双侧对称的，具有与主磁体20相同的双侧对称平面。图示的磁场梯度系统30具有四倍旋转对称性，该对称性是通过以90°圆周间隔布置四个横杆50而提供的。每个横杆50包括缠绕在双侧对称平面的任一侧上的磁场梯度线圈34。横杆/梯度线圈单元34、50的数量也可以增加到更大的数量，优选为4的整数倍，其围绕磁体20的对称轴以相等的角度增量分布。

由腔管14支撑的RF发射/接收线圈52包括设置在真空套16外部的腔管14的表面上的多个条形线导体54。条形线导体与诸如横向导电环的电流回流路径(未示出)连接以形成鸟笼线圈或者与周围的柱状射频罩连接以形成横电磁(TEM)线圈。导体54可以被不同地具体化为印刷电路或者形成为粘附到腔管14的箔带，该印刷电路被设置或印刷到非导电腔管14上，或者设置或印刷在固定于腔管14的分离的印刷电路板或内腔衬垫上。射频罩或屏蔽(未示出)被设置在射频线圈52周围，例如设置在腔管14的真空侧上或者在支撑主场磁体20的柱体的内表面上。

关于迄今所述的磁共振扫描器10的额外信息可以在Overweg的2007年9月20日公布的美国专利申请2007/0216409 A1以及Overweg的2005年12月29日公布的国际专利申请WO 2005/124381 A2中找到。扫描器10相对于上述参考文献中的扫描器被修改，修改之处在于由铁磁横杆50和导电绕组34限定的电磁体包括设置在横杆50的表面上或者定位为非常接近横杆50的表面的超导膜60。如本文所述，这种超导膜60有利地承载流动以生成磁场的超电流，该磁场抵消铁磁横杆50中垂直于超导膜60取向的磁场分量，横杆50中的该横向磁场如果不被抵消则将在铁磁横杆50的叠层中生成涡流。

参考图2，杆型电磁体70适于用在基本上任何采用杆型电磁体的应用中，诸如图1的磁共振扫描器10的磁场梯度系统30中。电磁体70包括形成为铁磁叠层74的堆叠的杆型铁磁核72，所述铁磁叠层由诸如钢的铁磁材料或诸如Finemet

(可从日本东京的Hitachi Metals公司获得)的高渗透性纳米晶体铁磁材料制成。与由钢材料制成的等价铁磁核相比，后一类型的材料具有与更高渗透性和更低损耗相关的某些优点。导电绕组76被设置在铁磁核72周围，从而使得在导电绕组76中流动的电流磁化铁磁核以生成大致沿着杆型铁磁核72的伸长方向定向的磁场B。取决于导电绕组76中的电流方向，磁场B相对于图2所示的方向可以具有相同或相反的极性。如果导电绕组76中的电流被完全切断，则磁场B的幅度将变为基本为零(忽略铁磁核72中的任何磁滞现象或残留磁化)。

导电绕组76的线性螺线管构型以及铁磁核72的细长杆型形状组合起来确保铁磁核72中感生的磁场B基本如图所示，即平行于铁磁核72的伸长方向。但是，一些磁场分量将表现为垂直于伸长方向。这在杆型铁磁核72的末端处最突出。在图2中，示出横向磁场分量B_a，其垂直于铁磁核72的伸长方向但是平行于铁磁叠层74。因为磁场分量B_a平行于铁磁叠层74，则其不能在铁磁叠层74中感生出实质的涡流。实际上，这是使用叠层的一个优点。

但是，如图2进一步所示，将出现另一种横向磁场分量B_涡流，其突出地在铁磁核72的末端处，其同时垂直于铁磁核72的伸长方向和铁磁叠层74。因为磁场分量B_涡流垂直于铁磁叠层74，它可以在铁磁叠层74中感生出涡流。这种涡流阻抗地耗散为热，其必须被通过某种形式的有源或无源冷却从铁磁核72中去除。这种热量在磁场生成装置在远低于室温的温度下工作的情况下尤其麻烦。超导MRI磁体/梯度系统是这种低温应用的一个示例。

如图2进一步所示，电磁体70包括设置在制成铁磁核72的叠层74的堆叠的两个最外面叠层上或定位为非常靠近这两个最外面叠层的超导膜80、82。例如，超导膜80、82可以对应于图1中磁共振扫描器10的磁场梯度系统30的电磁体的铁磁核上的超导膜60。超导膜80、82由处于超导相或状态、承载超电流流动的超导材料制成。超电流是超导电流，即在超导体中无耗散地流动的电流。尝试施加垂直于超导体的表面定向的磁场将导致超电流流动以生成磁场，该磁场抵消或基本抵消否则将穿透超导体的垂直磁场分量。

这些特性可以如下被应用于图2中的电磁体70。当电磁体70被供能时，它将在缺少超导膜80、82的情况下生成磁场B_涡流，该磁场B_涡流进而将在铁磁叠层74中生成功耗涡流。但是，电磁体70确实包括超导膜80、82，所述超导膜借助于在超导膜82的平面内(并且，尽管未明显示出，也在超导膜80的平面内)流动的感生超电流J_S来补偿磁场B_涡流。因此，在一次近似上，铁磁叠层74中存在的垂直于铁磁叠层74的净磁场为B_涡流+B_抵消＝0。由于垂直于铁磁叠层74的净磁场为零，在铁磁叠层74的平面内不生成显著的涡流。由于耗散与涡流的电流密度的平方成比例，因此叠层74中涡流幅度的减小将大大降低耗散。

超导膜80、82可以用任何适当的超导体制成。为了工程上方便，诸如钇钡铜氧化物(YBCO，例如YBa₂Cu₃O₇-)的高温超导体是有利的。超导材料仅能在其处于超导状态时承载超电流，这是通过低于临界温度来实现的，该临界温度随着超电流量级的增大而降低。诸如YBCO的高温超导材料针对低超电流量级具有一临界温度，该临界温度高于或大约为液氮的77K沸点。例如，YBCO针对低超电流量级表现出大约为95K的高临界温度。为了保持超导膜80、82低于用于超导相变的临界温度，低温保持器86(在图2中以模型图解示出)适当地包围电磁体70。虽然提到YBCO为适当的说明性超导材料，诸如某些其他铜酸盐材料的其他高温超导材料也可以被用于超导膜80、82。另外，虽然高温超导材料具有实际的优点，但是也可预期超导膜80、82由低温或中温超导材料制成，其中选择低温保持器86来提供适当低的温度以维持超导性。

在图2中，超导膜80、82基本上与铁磁叠层74的堆叠的两个最外面叠层的暴露主表面共同延展。但是，由于大多数涡流形成在杆型铁磁核72的末端处或末端附近，在一些实施例中可预期超导膜仅设置在最外面铁磁叠层的末端附近。在其他可预期的实施例中，可以仅提供两个超导膜80、82之一。

图示的超导膜80、82被涂覆、沉积、粘附或以其他方式形成在或附接到最外面铁磁叠层的暴露主表面上。但是，平行于铁磁叠层74的超导膜的其他布置也是适用的。例如，超导膜可以被设置在平行于叠层74且靠近铁磁核72的表面上。也可预期在铁磁叠层74的堆叠的相邻铁磁叠层之间交织插入一个或多个超导膜。

为了保持超导膜在充分低的温度，它们被热连接到制冷系统，该制冷系统可以与冷却主磁体20的制冷系统相同。为了以有效的方式从超导层中吸取热量，该层优选与具有良好热导率的基底(未示出)密切热接触。这种基底可以用诸如铜的金属制成，或者用具有良好热导率的陶瓷材料制成。如果冷却基底是导电的但非超导，它必须位于超导膜不面向铁磁核72的那一侧上，以便防止在冷却基底中感生出耗散电流。冷却基底借助于诸如铜母线或铜编织物的传热构件来与制冷器热连接。作为替代，可以通过冷气体的循环或者通过在其中将液体冷凝或蒸发用作传热机制的热管来实现超导层的冷却。由于铁磁核72将表现出一定程度的交流场感生发热，在铁磁核72的表面和超导膜之间优选存在薄的绝热层。这一绝热层应该被定尺寸为使得在铁磁核72的预期平衡温度下，超导膜的温度可以被保持为低于超导体的转变温度，在该转变温度以上超导膜将不再能够维持所需要的屏蔽电流。

超导膜80、82中感生的超电流将由于源于铁磁核72的磁场而产生磁力。这些力的方向为使得超导膜被推动远离铁磁核72的表面。应该提供用于超导膜的适当设计的机械支撑结构以确保超导膜80、82保持在与铁磁核72接触或距其有较短距离的适当位置。例如，机械夹持构造(未示出)可以与用于保持超导膜80、82在其工作温度所需的结构分离或集成在一起。超导膜的机械支撑也可以是保持磁化线圈34相对于铁磁核72在适当位置的结构的整体部分。

图示的超导膜80、82被图示为连续的膜。但是，也可预期在超导膜中存在缝隙、孔洞或其他间断体，只要这些间断体实质上不足以阻止涡流抵消超电流J_S在超导膜中的流动。超导膜可以被有意地切开成一图案，使得切开线平行于感生超电流的方向，这将抵消源于铁磁核72的磁场的正交分量。这种切开图案可能具有以下优点，即它将阻止感生出其他电流模式。这种切开图案可能将超导膜转换成嵌套的缩短的超导绕组组件。对这一理念的进一步修改可以是展开每个这样获得的绕组并将它们串行连接以形成指纹形的平面超导线圈。如本文所用，术语“超导膜”意欲包括这种指纹形平面超导线圈或者其他大致平面的超导结构。前述超导线圈本身可以被缩短，且在其中流动的电流将与源于铁磁核72的垂直磁场的量级成比例。超导表面线圈也可以任选地由位于磁场生成装置外的有效电流源驱动。如果超导膜以某种方式被细分成单独的绕组以使得每个嵌套线匝中的操作电流等于磁化线圈34中的电流，则驱动线圈和限定超导线圈的超导表面膜80、82可以被串行连接以确保在所有操作条件下这些电流仍然相等。通过这样做，磁化线圈和表面线圈80、82已经被组合成一个具有以下特性的单一复合场生成线圈，即铁磁核72在伸长方向上被磁化，而同时抑制垂直于叠层的场分量。如何成形这种复杂的磁化和屏蔽线圈的绕组的设计问题类似于设计磁共振成像系统中常用的主动屏蔽的梯度线圈的问题。

另外，如果超导膜未被成形为主动驱动的离散绕组的形式，则可预期超导膜80、82包括优选以由诸如铜的电阻导体桥接的窄缝的形式的分散正常区域(未图示)，以便抑制持久超电流。如果这样被提供，则分散正常区域应该允许以足以跟踪工作频率的速率或磁场B的变化速率来允许形成和耗散涡流抵消超电流J_S。例如，在图1的磁共振扫描器实施例中，任选地利用分布式正常区域来设计超导层60，以便提供足够的残留表面电阻来使其电时间常数为1100秒的量级。然后在超导层60内捕获的任何d.c.(直流)电流将衰减，从而使得由主磁体20生成的静磁场(B0)的静态均一性不被削弱。

返回简要参考图1的磁共振扫描器10，电磁体被适当冷却以便通过使用与冷却大致环形磁体绕组端22所使用的相同的低温保持器来维持超导膜60的超导状态。外通量返回罩12和内腔管14被密封在一起以限定真空套。虽然该套未在图1中详细示出，该真空套可以具有多个层，所述多个层包括含有诸如液氮或液氦的一种或多种低温流体的一个或多个冷却层或区域，以及为低温层提供热隔离的环绕真空层或区域。因此，冷却超导膜60并不必需向磁共振扫描器10添加实质的低温硬件。

本文公开的用于抑制涡流的技术可以被用于其他应用，诸如具有用铁磁叠层的堆叠组成的开环铁磁核的功率感应器，该铁磁叠层由钢或另一种铁磁金属形成，或者由诸如Finemet

的高渗透性纳米晶体铁磁材料形成。这种功率感应器中的导电绕组是通过在绕组的终端之间施加初级交流电压而被供能的，从而使得开环铁磁核和初级绕组的组合用作电磁体。这种装置的目的可以是在铁磁核的末端之间生成适当成形的交流磁场，该交流磁场可被用于各种应用。在这种情况下，铁磁核的末端可以被成形为辅助限定可用磁场的形状。可能的应用包括用于带电粒子操纵、电磁加热、磁发电机形成、磁推进、磁分离等的设备。功率感应器也可以被用作高电流电路中的低损耗电抗负载，以例如抑制电力分配系统中的电涌。在这种功率感应器中，也存在生成垂直于铁磁叠层取向的非有意磁场B_涡流的可能性，其将产生能量耗散涡流。实际上，功率感应器中的涡流损耗是有害地影响它们的效率的已知因素。为了抑制涡流，超导层被适当设置在功率感应器的铁磁叠层堆叠的最外面铁磁叠层的暴露主表面上或接近该主表面，以便承载涡流抵消超电流。

期望图示的超导膜60、80、82在抑制相关电磁体中的涡流方面基本有效。但是，可以任选地采取其他措施来进一步抑制涡流。例如，已经图示了使用铁磁叠层74来进一步抑制涡流。任选的另一种措施包括调整在杆形铁磁核末端附近的导电绕组来减小取向为感生涡流的磁场B_涡流。例如，通过先验地确定取向为感生涡流的磁场B_涡流，可以添加补偿性导电绕组来对应于涡流抵消超电流J_S。换句话说，可以用产生等价于涡流抵消超电流J_S的电流的非超导导电绕组替换或补充超导膜。

图示的超导膜60、80、82被配置为抑制涡流。但是，超导膜可以因为其他原因被合并到电磁体中，例如作为屏蔽来确保不存在离开面向磁敏感部件或区域的电磁体的一部分的杂散磁场。

已经参考优选实施例描述了本发明。其他人员在阅读和理解前面的详细描述后容易想到各种修改和变化。意欲将本发明解读为包括所有这些修改和变化，只要它们处于随附权利要求或其等价物的范围内。在权利要求中，置于括号内的任何参考数字都不应解读为限制该权利要求。词语“包括”并不排除不同于权利要求所列出的元件或步骤的存在。元件前面的词语“一”或“一个”并不排除多个这种元件的存在。所公开的方法可以通过包含若干不同元件的硬件以及通过适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的系统权利要求中，这些装置中的一些可以具体化为一项或相同项计算机可读软件或硬件。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示不能使用这些措施的组合来取得优势。

Claims (15)

1.一种电磁体，其包括：

层合铁磁核(50，72)；

导电绕组(34，76)，其被设置在所述铁磁核周围，从而使得在所述导电绕组中流动的电流在所述铁磁核中生成磁场(B，B_a，B_涡流)；以及

超导膜(60，80，82)，其被布置为平行于所述层合铁磁核的叠层(74)，从而使得所述超导膜中的感生电流(J_S)抑制所述铁磁核中垂直于所述铁磁核的所述叠层的磁场分量(B_涡流)。

2.如权利要求1所述的电磁体，其中，所述层合铁磁核(50，72)是细长的，所述导电绕组(34，76)限定取向为大致垂直于所述铁磁核的伸长方向的导电回路，且所述超导膜(60，80，82)取向为大致平行于所述铁磁核的伸长方向。

3.如权利要求2所述的电磁体，其中，所述超导膜包括：

设置在所述层合铁磁核(72)的相对的表面上的两个超导膜(80，82)。

4.如权利要求1所述的电磁体，其中，所述超导膜(60，80，82)平行于所述叠层(74)设置在所述层合铁磁核(50，72)的表面上。

5.如权利要求1所述的电磁体，其中，所述导电绕组(34，76)设置在所述铁磁核(50，72)周围，从而使得在所述导电绕组中流动的电流基本沿着磁化方向磁化所述铁磁核，且所述超导膜(60，80，82)平行于所述磁化方向。

6.如权利要求1所述的电磁体，其中，所述层合铁磁核(50，72)的所述叠层(74)是由纳米晶体铁磁材料形成的。

7.如权利要求1所述的电磁体，其中，所述层合铁磁核(50，72)包括由纳米晶体铁磁材料制成的平行叠层(74)的堆叠，且所述超导膜(60，80，82)包括设置在所述堆叠的相对的侧上的两个超导膜(80，82)。

8.如权利要求1所述的电磁体，其中，所述超导膜(60，80，82)包括对抑制持久超电流有效的分散正常区域。

9.一种用于磁共振扫描器(10)的磁场梯度系统(30)，该磁场梯度系统包括多个如权利要求1所述的电磁体(34，50，60)。

10.一种磁共振扫描器(10)，其包括生成静磁场的主磁体(20)以及具有多个如权利要求1所述的电磁体(34，50，60)的磁场梯度系统(30)，所述电磁体(34，50，60)被配置为将所选择的磁场梯度叠加到所述静磁场上。

11.如权利要求10所述的磁共振扫描器，还包括：

真空套(12，14)，其包含所述主磁体(20)且至少包含所述磁场梯度系统(30)的所述电磁体(34，50，60)。

12.一种交流磁场生成方法，其包括：

为包括层合铁磁核(50，72)的电磁体(34，50，60，70)供能以在所述铁磁核中生成磁场(B，B_a，B_涡流)；以及

感生出布置为与所述层合铁磁核的叠层(74)平行的电流(J_S)以抵消所述铁磁核中垂直于所述叠层取向的磁场分量(B_涡流)，其否则将在所述铁磁核中产生涡流。

13.如权利要求12所述的交流磁场生成方法，其中，所述感生包括：

在布置为与所述层合铁磁核的叠层(74)平行的超导层(60，80，82)中感生出电流(J_S)以抵消所述铁磁核(50，72)中垂直于所述叠层(74)取向的磁场分量(B_涡流)，其否则将在所述铁磁核中产生涡流。

14.如权利要求12所述的交流磁场生成方法，其中，所述感生包括：

先验地确定所述铁磁核(50，72)中的所述磁场(B，B_a，B_涡流)垂直于所述叠层(74)取向的分量(B_涡流)；以及

调整用于供能的导电绕组(34，76)以抵消所述铁磁核中垂直于所述叠层取向的磁场分量。

15.如权利要求12所述的交流磁场生成方法，还包括：：

生成主磁场，所述供能和所述感生有效地将所选择的磁场梯度叠加到所述主磁场上。

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