CN102456461B - 带有冷却的超导励磁线圈支承体以及用于线圈冷却的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明名称为“带有冷却的超导励磁线圈支承体以及用于线圈冷却的方法”。提供一种带有冷却的超导励磁线圈支承体以及用于线圈冷却的方法。一种超导线圈支承布置包括：超导线圈和至少一个支承柱，该至少一个支承柱支承超导线圈并限定用于在其中存储冷却流体的罐。该超导线圈支承布置还包括：耦合到超导线圈并连接到至少一个支承柱的多个冷却管，其中多个冷却管配置成经其传递冷却流体。

Description

带有冷却的超导励磁线圈支承体以及用于线圈冷却的方法
技术领域
本文公开的主题一般涉及超导磁体，并且更具体地说，涉及用于冷却超导磁体的系统和方法。
背景技术
使用氦贮存器对超导线圈(例如，构成磁共振成像(MRI)磁体的超导线圈)进行低温冷却。这些MRI系统的其中一些的低温冷却系统包括冷头(coldhead)，其操作成再凝结已汽化了的致冷剂以在系统操作期间持续冷却超导励磁线圈。
此外，这些MRI磁体在线圈赋能期间可能经受大的轴向和径向电磁(EM)力。在MRI系统中，励磁线圈可能在径向上是自支承的。但是，在轴向上，由于很大的线圈间作用力，励磁线圈需要在线圈边缘处有通过与支承结构(例如，线圈架)连结的支承体。
当励磁线圈在例如赋能期间径向膨胀时，由于线圈支承体与励磁线圈之间的粘滑运动而生成并释放摩擦热。生成的热可能使得线圈的局部区域过热，并构成正常区(normalzone)，其中导体丧失超导属性，并转变到正常电阻状态。该正常区将由于焦耳热和热传导的原因而扩散到整个线圈，这导致失超事件(quench event)。这种失超伴随以氦快速沸腾从浸没励磁线圈的致冷剂池中溢出。每次失超，然后对磁体进行重新填充并重新加料(re-ramp)，这是成本高昂且耗时的事情。
已使用不同的装置和方法以在启动和稳态操作期间冷却线圈。例如，已使用不同的传导冷却方法。但是，这些传导冷却方法是欠效率的。
发明内容
根据多种实施例，提供一种超导线圈支承布置，其包括：超导线圈和至少一个支承柱，该至少一个支承柱支承超导线圈并限定其中用于存储冷却流体的罐。该超导线圈支承布置还包括：耦合到超导线圈并连接到至少一个支承柱的多个冷却管，其中，多个冷却管配置成经其中传递冷却流体。
根据其他实施例，提供一种用于超导磁体的多级冷却布置。该多级冷却布置包括：其中有冷却液的多个液体冷却罐、耦合到超导磁体的线圈的多个冷却管和配置成将沸腾的冷却液再凝结的冷头。该多级冷却布置还包括隔热罩和连接在多个冷却管之间并且(i)直接连接到冷头或(ii)经隔热罩连接到冷头的流体分隔器。
根据又一些实施例，提供一种用于冷却超导磁体的线圈的方法。该方法包括：将多个冷却管耦合到超导磁体的线圈并构成至少一个线圈支承体，该至少一个线圈支承体其中有冷却流体罐并配置成支承超导磁体的线圈。
附图说明
图1是根据多种实施例构成的、用于超导线圈磁体的带有冷却的集成线圈架的简化框图。
图2是图示根据多种实施例构成的冷却布置的磁共振成像(MRI)磁体系统的简化框图。
图3是图示根据多种实施例构成的冷却布置的MRI磁体系统的示意图示。
图4是根据多种实施例构成的带有冷却的集成线圈架的分解透视图。
图5是根据多种实施例构成的带有冷却的集成线圈架的透视图。
图6是根据多种实施例构成的具有冷却管的单个线圈的透视图。
图7是图5和图6的集成的线圈架的剖面图。
图8是图示根据多种实施例构成的冷却路径的集成线圈架的透视图。
图9是图示拆除线圈的情况下的、根据多种实施例构成的冷却路径的集成线圈架的透视图。
图10是图示根据多种实施例构成的隔热罩的集成线圈架的透视图。
图11是根据多种实施例构成的热虹吸冷却回路的示意框图。
图12是图示根据多种实施例的、从隔热罩接收气体供给的冷头的框图。
图13是其中可实现根据多种实施例构成的冷却布置的MRI系统的示图。
具体实施方式
当结合附图阅读时，将更好地理解前文概述以及某些实施例的下面的详细描述。就附图图示多种实施例的功能块的示意图而言，这些功能块不一定指示硬件之间的划分。因此，例如这些功能块的其中一个或多个可以在单件硬件或多件硬件中实现。应该理解，多种实施例不限于附图中示出的布置和实现方式。
正如本文所使用的，以单数形式或不定冠词“一”开头引述的元件或步骤应理解为不排除多个所述元件或步骤，除非是明确地指出了此类排除。而且，对“一个实施例”的引述无意解释为排除也并入所引述的特征的额外实施例的存在。而且，除非明确地相反指出，否则“包括”或“具有”含具体属性的一个或多个元件的实施例可以包含不含该属性的额外的此类单元。
多种实施例提供用于冷却超导磁体、具体为减少超导磁体的线圈在如其赋能或稳态操作期间生成的热量的系统和方法。通过实践这些实施例的至少其中之一，提供降低复杂度的磁体冷却布置，以便降低氦丧失(例如，在沸腾期间)的可能性及其成本。
多种实施例包括冷却超导磁体的线圈的热虹吸冷却/热交换布置。在用于具有氦冷却线圈的磁共振成像(MRI)系统的超导磁体中，多种实施例中的热虹吸布置使用对流和传导冷却。还使用线圈支承结构作为冷却回路的一部分，其中使用沸腾的氦气使系统(包括隔热罩)降温，以及还将沸腾的氦再凝结成液态氦。
应该注意，虽然一些实施例可结合用于MRI系统的超导磁体来描述，但是多种实施例可结合具有超导磁体的任何类型的系统来实现。这些超导磁体可以在其他类型的医疗成像装置以及非医疗成像装置中实现。
如图1所示，根据多种实施例构成的、用于冷却超导磁体的冷却布置20包括：与线圈支承体24(例如，线圈架)组合提供的冷却路径22(例如，冷却回路)。线圈支承体24的形状和尺寸设为支承超导磁体的一个或多个线圈26。线圈支承体24可以是例如带有冷却的集成线圈架。因此，线圈支承体24提供一个或多个线圈26的结构支承(例如，对来自轴向和径向的作用力的支承)，以及还提供用于冷却一个或多个线圈26的冷却路径。
多种实施例可以作为图2和图3所示的MRI磁体系统30的一部分来实现，其中，经两级热虹吸冷却布置提供冷却。应该注意，所有附图中，相似的数字表示相似的部分。
具体来说，提供两个路径来将流体(具体为氦)传递到磁体系统30的冷头32。在此实施例中，使用流体分隔器35控制第一级与第二级之间的流体流。流体分隔器35将氦贮存器34(以及具体来说，具有氦贮存器34的集成线圈架24的冷却路径22(图1中示出))连接到隔热罩36和冷头32。氦贮存器34可以由如本文描述的一个或多个罐构成(其可以是液体罐或气体罐)，该一个或多个罐与一个或多个通路37一起构成集成线圈架24的一部分。正如本文更详细地描述的，隔热罩36包括对流冷却布置。
MRI磁体系统30的容器34装着液态致冷剂，如液态氦。氦贮存器34还被真空容器44包围，真空容器44中和/或其之间包含隔热罩36。隔热罩36可以是例如带有本文描述的对流冷却的热隔离辐射罩。
多种实施例中作为低温冷却器(cryocooler)的冷头32穿过真空容器44在冷头套管46(例如，壳体)内延伸。由此，可以将冷头32的冷端置于冷头套管46内而不会影响真空容器44内的真空。使用任何适合的装置(例如，一个或多个凸缘和螺栓、或本领域中公知的其他装置)将冷头32插入(或收纳)并固定在冷头套管46内。而且，在真空容器24外提供冷头28的电机48。
冷头套管46包括进入氦贮存器34中的开口端。如图3所示，多种实施例中的冷头32在冷头32的下端包括再凝结器50，冷头32的下端具有在将冷头32插入并收纳在冷头套管46内时经开口端延伸进入氦贮存器34内的部分。再凝结器50将来自氦贮存器34的沸腾的氦气再凝结。经一个或多个通路38、40和42耦合到氦贮存器34的再凝结器50允许将来自氦贮存器34的沸腾的氦气传递到再凝结器50，然后再凝结器50将再凝结的氦液体传递到氦贮存器34。
在多种实施例中，超导磁体52是由一个或多个线圈26构成的超导磁体，其设在氦贮存器34内，并在如本文更详细描述的MRI系统操作期间被控制以获取MRI图像数据。此外，在MRI系统的操作期间，MRI磁体系统30的氦贮存器34内的液态氦冷却超导磁体52，正如公知的，超导磁体52可以配置为线圈组。例如，超导磁体52可以被冷却到超导温度，如4.2开尔文(K)。冷却过程可以包括由再凝结器50将沸腾的氦气再凝结成液体并将其返回到氦贮存器34。
具体参考两级冷却布置，如图所示，流体通路38将线圈支承体24的冷却路径22与流体分隔器35连接，其可操作以控制传递到隔热罩36和/或冷头32的氦流体的量。流体分隔器35可以是具有两个输出的多通道阀，流体通道40将流体分隔器35连接到隔热罩36，而流体通道42将流体分隔器35连接到冷头32。应该注意，在图3中，流体通道38、40和42可以由多个通道构成(图示各为两个通道)
由此，在操作中，两个路径冷却布置分发并控制第一级(隔热罩级)和第二级(至冷头32)之间的氦流体的量和流动。因此，在第一级中，首先由隔热罩36将来自冷却路径22的氦气冷却，然后由冷头32将其再凝结。在第二级中，由冷头32直接将来自冷却路径22的氦气再凝结而不首先通过隔热罩36。
应该注意，由流体分隔器35传递到隔热罩36和/或冷头32和/或在隔热罩36和/或冷头32之间传递的氦流体的量可以根据期望或需要改变。例如，可以相等百分比或不等百分比将氦流体的一部分引导到隔热罩36和冷头32两者，将其全部引导到隔热罩36或全部引导到冷头32。可以自动或人工控制流体分隔器35的选择性操作。此外，还可以动态地调整引导到隔热罩36和冷头32的氦流体的量。
图4到图6中图示根据多种实施例构成的、具有冷却的集成线圈架60。集成的线圈架60包括：设为与构成磁体52的多个线圈26热连接的多个冷却管62。在图示的实施例中，冷却管62缠绕并耦合到多个线圈26的每个，如图6中更清晰示出的(图示为单个线圈26)。冷却管62可以由任何适合的材料构成，如金属(例如，铜、不锈钢、铝等)并使用适合的紧固装置(例如，机械紧固件(例如，螺栓)或粘合剂(例如，热环氧树脂)将其耦合到线圈26的外周缘。冷却管62还可以形成为具有不同形状和尺寸。
冷却管62还包括一个或多个端口(例如，图示了入口和出口)。端口64允许流体进入以及离开每个冷却管62，以提供经过冷却管62的流体流。这些端口64还允许与多个线圈26对应的多个冷却管62之间的互连。
集成的线圈架60还包括耦合到带有冷却管62的多个线圈26的多个横向延伸支承体66。例如，可以提供四个隔开的支承体66以限定线圈组或线圈筒。在一些实施例中，支承体66是由适合材料(例如，金属)构成的中空柱，并且可以耦合到多个线圈26。例如，在所示的实施例中，可以使用槽或干涉配合(interference fit)将三个支承体66a-c(如图4所示)耦合到多个线圈26。可以将最后一个支承体66d以不同或附加方式耦合到多个线圈26，以提供更稳固和持久的附接，例如通过焊接。
每个冷却管62的端口64可以配置成用于连接到支承体66的其中一个或多个，例如，限定液体罐的支承体66a-c(如图5所示)。由此，提供从中空支承体66a、66b和66c内的腔(限定液体罐)、经由冷却管62再返回到支承体66d(限定气体罐)的流体通道。在多种实施例中限定罐的中空支承体66a-66d构成氦贮存器34(如图2所示)。
集成的线圈架60还可以包括另一组冷却管68，另一组冷却管68可以是填料线或封闭冷却系统。图示的实施例中的冷却管68连接到不同的冷却系统，该不同的冷却系统可以包括不同的流体或可以连接到不同的支承体。冷却管68可以操作为预先冷却管，预先冷却管循环与冷却管62不同的流体(例如，液态氮(LN2))，并且可以配置成与线圈26相邻或邻接。
例如，冷却管62可以循环来自MRI系统的沸腾的氦，如本文更详细描述的。可以是预先冷却管的冷却管68可以循环液态氮，并用作贮存器来存储热能，例如在流经冷却管62的氦吸收热并传递热之前从多个线圈26吸收热并传递热。冷却管62可以填充以高热容量致冷剂，以便构成热电池来改善传热。应该注意，支承体66可以限定其中具有不同流体或气体的不同罐并连接到不同冷却管。
可以提供附加的结构支承构件。例如，可以将多个相隔开周向延伸的支承体70连接在支承柱66之间。还应该注意，冷却管68可以采用刚性方式构成，以提供对齐和轴向支承多个线圈26(例如，作为限位器来操作)。
因此，如图示六个线圈26的配置的图7所示，将冷却管62围绕着线圈26的外周缘提供，并使用粘合剂(例如，胶水)将其耦合到支承柱66。图7同样更清晰地示出支承柱66内的腔74。
如图8和图9所示，可以通过一个或多个周向延伸的冷却管76来提供额外的冷却通道，该额外的冷却通道可以围绕着隔热罩36的周缘延伸(如图10所示)。冷却管76还可以连接到支承柱66的其中一个或多个，例如连接到支承柱66b和66d，以使氦流经其中。可配置为供给端口(例如，LN2预先冷却端口)的端口(未示出)也可连接到冷却管76，以供给冷却流体或从冷却布置中移除冷却流体。由此，隔热罩36使用对流冷却操作，这可以简化冷头套管46的设计，以及允许隔热罩36更薄。
多种实施例可以提供热虹吸冷却布置80，如图11所示。热虹吸冷却布置80可以限定热虹吸冷却回路或系统，其中氦流经支承体66a-c(限定液体罐)，以及然后流入并流经围绕线圈26的冷却管62。从其中移除热量，并且液态氦变成氦气，其可能被泄放(例如，失超泄放)。此外，将氦气引导到以下之一：引导到限定第一级的隔热罩36和/或直接引导到限定第二级的再凝结器50。还提供从隔热罩36的降温/泄放。还应该注意，在图示的实施例中，冷头32不包括冷头套管46。
此外，提供控制器82，其控制流到第一级和第二级的每一级的流体的量。控制器82可以如基于线圈26的测量温度或MRI系统的操作状况(例如，线圈赋能或稳态)，自动控制流到第一级和第二级的每一级的流体的量。
在穿越(ride-through)状况或冷头32需要关闭时，冷头32和冷头套管46可能将非期望的寄生热负荷加到致冷剂。因此，在多种实施例中，由控制器82驱动流体分隔器35以优化地分发横跨隔热罩36和经由冷头32的第二级的流。
由此根据多种实施例，提供一种用于例如MRI系统中的超导磁体的冷却布置。该冷却布置包括集成线圈架，其带有冷却以及可选的在隔热罩上的对流冷却。此外，还提供两级可控冷却配置。
图12图示冷头32从隔热罩36(如图2所示)接收气体供给(例如，沸腾的氦气)。例如，冷头32可以是脉冲管冷却器类型或4KGifford-McMahon(吉福德-麦克马洪(GM))类型的冷头。在此配置中，从隔热罩36接收交换气体的管84能够有效率地用于氦气预先冷却，并由此提高液化速率。如图所示，热交换器86围绕着低温冷却器布置的第一级88(包括再生换热器管91)，以及热交换器90围绕着朝向隔热罩36的低温冷却器布置的第二级94的再生换热器管92。由此，可以将氦气96从隔热罩36引入到第一级88。然后可以由再生换热器50通过如本文所述的交换热量来冷却相通的氦气96。例如，使用与再生换热器管92的热接触，可以交换热量，并由再凝结器50将氦气96再凝结。
多种实施例可以结合不同类型的超导线圈(例如，MRI系统的超导线圈)来实现。例如，多种实施例可以与图13所示的MRI系统100使用的超导线圈一起实现。应该意识到虽然系统100图示为单模态成像系统，但是多种实施例可以在多模态成像系统中实现或与之结合来实现。系统100图示为MRI成像系统，并且可以与不同类型的医疗成像系统组合，例如与计算机层析X射线照相术(CT)、正电子辐射层析X射线照相术(PET)、单光子辐射计算机层析X射线照相术(SPECT)、以及超声波系统，或能够生成尤其人的图像的任何其他系统组合。此外，多种实施例不限于用于对人类对象成像的医疗成像系统，而是可包括用于对非人类对象、行李等成像的兽医系统或非医疗系统。
参考图13，MRI系统100一般包括成像部分102和处理部分104，处理部分104可以包括处理器或其他计算或控制器装置。MRI系统100在机架106内包括由线圈(例如，在如本文描述的带有冷却的线圈架上支承的线圈)构成的超导磁体52。氦贮存器34(其可以是容器并也称为低温保持器)围绕着超导磁体52并填充以液态氦。可以使用液态氦来冷却超导磁体52的线圈，其包括将液态氦提供到冷却管，正如本文更详细描述的。围绕着氦贮存器34的外表面以及超导磁体52的内表面提供绝热件112。在超导磁体52内提供多个磁梯度线圈114，在多个磁梯度线圈114内提供RF发射线圈116。在一些实施例中，可以采用发射和接收线圈来替代RF发射线圈116。机架106内的组件一般构成成像部分102。应该注意，虽然超导磁体52是圆柱形，但是也能使用其他形状的磁体。
处理部分104一般包括控制器118、主磁场控制120、梯度场控制122、存储器124、显示装置126、发射-接收(T-R)开关128、RF发射器130和接收器132。
在操作中，将对象(例如，要成像的患者或人体模型)的身体置于适合的支承体(例如，患者平台)上的孔134中。超导磁体108产生横切孔134的均匀且静态的主磁场B0。孔134中以及相应地患者体内的电磁场的强度由控制器118通过主磁场控制120来控制，控制器118还控制对超导磁体52的赋能电流的供给。
包括一个或多个梯度线圈元件的磁梯度线圈114设为能够沿着三个正交方向x、y和z的任何一个或多个方向对超导磁体108内的孔134中磁场B0施加磁梯度。磁梯度线圈114由梯度场控制122赋能，并也由控制器118控制。
可以包括多个线圈的RF发射线圈116布置成发射磁脉冲和/或如果还提供接收线圈元件(如配置为RF接收线圈的表面线圈)，则可选地同时检测来自患者的MR信号。RF接收线圈可以是任何类型或配置的，例如单独的接收表面线圈。该接收表面线圈可以是RF发射线圈116内提供的RF线圈阵列。
RF发射线圈116和该接收表面线圈通过T-R开关128可选择地分别互连到RF发射器130或接收器132的其中之一。RF发射器130和T-R开关128由控制器118控制，以使RF发射器130生成RF场脉冲或信号并选择性地对患者施加以激发患者中的磁共振。在对患者施加RF激发脉冲的同时，还促动T-R开关128以将接收表面线圈与接收器132断开。
在施加RF脉冲之后，再次促动T-R开关128以将RF发射线圈116与RF发射器130断开，并将接收表面线圈连接到接收器132。该接收表面线圈执行操作以检测或感测从患者体内被激发的核子产生的MR信号，并将这些MR信号传送到接收器132。然后又将这些检测的MR信号传送到控制器118。控制器118包括例如处理器(例如，图像重构处理器)，该处理器控制MR信号的处理，以生成表示患者图像的信号。
还将表示图像的处理信号传送到显示装置126，以提供图像的视觉显示。确切地来说，这些MR信号填充或构成经傅立叶变换以获得可视图像的k空间。然后将表示图像的这些处理信号传送到显示装置126。
要理解上面的描述旨在说明，而非限制。例如，上述实施例(和/或其多个方面)可以彼此组合来使用。此外，在不背离它们范围的前提下可以进行许多修改以适应多种实施例教导的具体情况或材料。虽然本文描述的材料的尺寸和类型旨在定义多种实施例的参数，但是它们绝对不是限制而仅是示范。在回顾上面的描述时，本领域技术人员将显见到许多其他实施例。因此，应参考所附权利要求连同此类权利要求授权的等效物的完整范围来确定这些多种实施例的范围。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”与相应术语“包含”和“在其中”的英语字面等效使用。而且，在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，无意暗示其对象的数值要求。而且，除非此类权利要求限制明确地使用短语“装置，其用于”，后接无进一步结构的功能陈述以及直到此情况为止，否则所附权利要求的限制不以装置+功能的格式书写，并且无意基于美国专利法第112条第六款来解释。
本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，以及还使本领域技术人员能实践本发明，包括制作和使用任何器件或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求确定，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求文字语言无实质不同的等效结构要素，则它们规定为在权利要求的范围之内。

Claims (18)

1.一种超导线圈支承布置，包括：
超导线圈；
多个支承柱，其支承所述超导线圈；所述支承柱的至少其中之一包括用于容纳液氦的腔限定的液氦罐以及所述支承柱的至少其中之一包括用于容纳氦气的腔限定的氦气罐；以及
多个冷却管，其耦合到所述超导线圈并连接到所述具有用于容纳液氦的腔的支承柱和所述具有用于容纳氦气的腔的支承柱，所述多个冷却管配置成经其传递冷却流体。
2.根据权利要求1所述的超导线圈支承布置，其中，所述超导线圈包括多个线圈，以及其中，所述多个冷却管耦合到所述多个线圈的外周缘。
3.根据权利要求1所述的超导线圈支承布置，还包括多个预先冷却管，其与所述冷却管分开且具有流经其中的冷却流体。
4.根据权利要求3所述的超导线圈支承布置，其中，所述多个冷却管中的所述冷却流体是液态氦，以及所述预先冷却管中的所述冷却流体是非氦液体。
5.根据权利要求3所述的超导线圈支承布置，其中，所述多个预先冷却管包括刚性管，其配置成沿着所述至少一个支承柱对齐所述超导线圈。
6.根据权利要求1所述的超导线圈支承布置，还包括隔热罩和围绕着所述隔热罩的周缘的多个隔热罩冷却管。
7.根据权利要求6所述的超导线圈支承布置，还包括流体分隔器，所述的流体分隔器具有两种输出通道，所述两种输出通道中的一种将所述多个冷却管直接连接到冷头的再凝结器；所述两种输出通道中的另一种将所述多个冷却管经所述隔热罩冷却管连接到冷头的再凝结器。
8. 根据权利要求1所述的超导线圈支承布置，其中，所述多个冷却管连接到冷头的再凝结器，以及其中，所述冷头包括脉冲管冷却器型冷头或4K Gifford-McMahon(GM)型冷头的其中之一。
9.根据权利要求1所述的超导线圈支承布置，其中，所述支承柱的至少其中之一与所述超导线圈干涉配合，以及所述支承柱的至少其中之一持久地耦合到所述超导线圈。
10.一种用于超导磁体的多级冷却布置，所述多级冷却布置包括：
多个液体冷却罐，其中具有冷却液；
多个冷却管，其耦合到所述超导磁体的线圈；
冷头，其配置成将沸腾的冷却液再凝结；
隔热罩，围绕着所述隔热罩的周缘设置有多个隔热罩冷却管；以及
流体分隔器，所述的流体分隔器具有两种输出通道，所述两种输出通道中的一种将所述多个冷却管直接连接到所述冷头；所述两种输出通道中的另一种将所述多个冷却管经所述隔热罩冷却管连接到所述冷头；
所述超导磁体的线圈的中空支承体的腔限定所述液体冷却罐。
11.根据权利要求10所述的多级冷却布置，还包括至少一个气体罐，其连接在所述多个冷却管与所述流体分隔器之间。
12.根据权利要求10所述的多级冷却布置，其中，所述多个冷却管耦合到所述线圈的外周缘。
13.根据权利要求10所述的多级冷却布置，还包括与所述线圈相邻的多个预先冷却管。
14.根据权利要求10所述的多级冷却布置，还包括多个额外冷却管，其围绕着所述隔热罩并配置成用于对流冷却。
15.根据权利要求10所述的多级冷却布置，其中，所述流体分隔器限定热虹吸冷却回路内的两级冷却配置。
16.根据权利要求10所述的多级冷却布置，其中，所述线圈包括磁共振成像(MRI)线圈。
17.根据权利要求10所述的多级冷却布置，其中，所述流体分隔器配置成选择性地控制流体流。
18. 一种用于冷却超导磁体的线圈的方法，所述方法包括：
将多个冷却管耦合到所述超导磁体的线圈；以及
构成至少一个线圈支承体，在其中具有冷却流体罐且配置成支承所述超导磁体的所述线圈；
还包括：将多个冷却管耦合到隔热罩并提供流体分隔器，围绕着所述隔热罩的周缘设置有多个隔热罩冷却管，所述的流体分隔器具有两种输出通道，所述两种输出通道中的一种将所述多个冷却管直接耦合到冷头；所述两种输出通道中的另一种将所述多个冷却管经过所述隔热罩冷却管耦合到所述冷头。
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