CN107003373B - 用于冷却磁共振成像装置的系统和方法 - Google Patents

Abstract

冷却系统包括容纳第一致冷剂的第一冷却环路和也容纳第一致冷剂的第二冷却环路，第一冷却环路与超导磁体热连通，且构造成对磁体提供主冷却。第二冷却环路与容纳第二致冷剂的封壳热连通，且构造成冷却封壳内的该第二致冷剂。封壳与超导磁体热连通且构造成对磁体提供副冷却。

Description

用于冷却磁共振成像装置的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请主张对在2014年12月23日提交的美国专利申请号14/581,164的优先权，其整体通过引用而并入本文中。

技术领域

本发明的实施例大体上涉及磁共振成像，且更具体而言，涉及用于磁共振成像装置的冷却系统和方法。

背景技术

磁共振成像（MRI）机器通过利用超导磁体生成非常强的磁场来工作，该超导磁体包括线材的许多线圈或绕组，电流通过它们。利用超导性来实现形成强磁场，这涉及通过将承载电流的导体冷却至低于超导极限的超低温来将该导体中的电阻降低至几乎零。这可通过将线圈浸在液体致冷剂（诸如液体氦）的浴中，并且/或者通过使液体致冷剂在邻近或穿过线圈的冷却环路中循环，或者通过提供允许从线圈提取热量的固体传导路径来实现。

如将容易理解的，对于MRI机器的正确操作，在线圈中维持超低温是必要的。然而，在斜升(ramp)期间，可生成相当多的热量，主要在引线、开关和加热器中，该热量被传递至且累积在冷质量组件中。在持久操作期间，热量或者被经由固体传导构件（诸如电流引线、穿透或悬挂元件）引入，或者通过来自具有更高温度的低温恒温器组件的构件的辐射或残余气体传导而引入。来到包含线圈的冷质量的热量可导致致冷剂的沸腾(boil-off)或蒸发，从而需要进行补充。

因此，相当多的研究和开发努力已致力于使得补充沸腾的致冷剂的需要最小化。这已导致使用致冷剂气体再凝结系统，致冷剂气体再凝结系统利用机械制冷器或低温冷却机（也称为冷头（cold head）），以冷却致冷剂气体且使其再凝结成液体致冷剂以用于再次使用。

然而，有时，冷却在处于临床环境中的MRI设备中可能被中断。这例如在变得需要移除低温冷却机以用于替换和/或维修时发生。这由于因相对长的“停机时间”和使磁体回到超导操作的随后的斜升时期引起的时间和支出而期望在不中止磁体的超导操作的情况下完成。低温冷却机的替换因此必须在检测到问题或维修需要之后且在超导操作停止之前的时期内实行。

冷却功率停止对超导磁体提供的另一条件是功率停供(power outage)。在停供期间，不操作的冷头引入可对超导系统输入额外热量的热短路(thermal short)。

在冷却功率被中断之后且在超导操作停止之前的该时期称为穿越时期，在其期间，超导磁体操作和氦沸腾的最终时期在超导磁体的失超(quench)之前持续。实际上，对于具有封闭氦存量的磁体，即低致冷剂类型磁体，可容忍的功率停供、冷头维修或斜升廓线的持续期间受到在具有额外热量负载的以上条件期间沸腾或蒸发的积累的液体氦的体积的限制。

因此，期望能够延长穿越时期，以提供足以检测和诸如通过替换低温冷却机来改正问题，足以耐受功率停供，且还足以避免通过超导操作失超而生成的，可能超过用来缠绕磁体线圈的超导线材的临界温度的峰值温度的可能性的时间。

发明内容

在实施例中，提供冷却系统。该冷却系统包括容纳第一致冷剂的第一冷却环路和也容纳第一致冷剂的第二冷却环路，第一冷却环路与超导磁体热连通，且构造成对磁体提供主冷却。第二冷却环路与容纳第二致冷剂的封壳热连通，且构造成冷却封壳内的该第二致冷剂。封壳又与超导磁体热连通且构造成对磁体提供副冷却。

在实施例中，提供成像设备。成像设备包括：至少一个线圈支撑壳或框架；由该至少一个线圈支撑框架支撑的多个超导磁体线圈；容纳第一致冷剂的第一冷却环路、第一冷却环路与磁体线圈热连通且对磁体线圈提供主冷却；限定热机组(thermal battery)的封壳，该热机组容纳第二致冷剂且与磁体线圈热连通；也容纳第一致冷剂的第二冷却环路，第二冷却环路与热机组热连通且构造成冷却第二致冷剂；和低温冷却机，其与第一冷却环路和第二冷却环路流体地联接，从而形成封闭循环冷却系统。热机组构造成对磁体线圈提供副冷却。

在实施例中，提供冷却系统。冷却系统包括:致冷剂贮存器,其容纳第一致冷剂的封闭供应源;第一冷却环路，其与致冷剂贮存器流体连通且构造成接收用于循环穿过其的来自致冷剂贮存器的第一致冷剂;和热机组隔室，其直接联接于致冷剂贮存器，热机组隔室容纳第二致冷剂。第一冷却环路与超导磁体热连通，且构造成对磁体提供主冷却。

在实施例中，提供了冷却超导磁体的方法。该方法包括以下步骤：使第一致冷剂循环穿过与超导磁体热连通的第一冷却环路，且使第一致冷剂循环穿过与容纳第二致冷剂的封壳热连通的第二冷却环路以冷却第二致冷剂，以形成高焓热机组。

附图说明

通过参考附图阅读非限制性实施例的下列描述，本发明将更好理解，以下在附图中：

图1是根据本发明的实施例的用于磁共振成像机器的冷却系统的侧视、截面图。

图2是图的冷却系统的热机组的截面图。

图3是根据本发明的另一实施例的用于磁共振成像机器的冷却系统的侧视、截面图。

图4是根据本发明的又一实施例的用于磁共振成像机器的冷却系统的侧视、截面图。

具体实施方式

将在下面详细地参考本发明的示范实施例，其示例在附图中例示出。只要有可能，贯穿附图使用的相同引用符号意指相同的或相似的部分。尽管本发明的实施例被描述为计划与包含在MRI机器中的超导磁体一起使用，但本发明还可与超导磁体的特定最终用途无关地广泛地用于超导磁体的冷却。如在本文中使用的，“热互连”、“热连接”和“热连通”意思是指，两个物理系统或构件以热能或热量可在此种系统或构件之间转移的方式相关。例如，此种热连通可在不损耗普遍性的情况下通过：界面处的表面之间的适贴接触（snug fit）；表面之间的一个或更多个热传递材料或装置；利用热传导材料系统或在表面之间具有高热传导性的其他结构（例如，热交换器）的固体表面之间的连接；其他适合的结构；或结构的组合，来实现。可在直接连接（例如，接触彼此）或通过一个或更多个界面材料间接连接的表面之间进行大量的热连通。热连通可以是传导的、对流的、辐射的、或它们的任何组合。如在本文中使用的，“流体连通”或“流体地联接”意思是指，通过通道或导管进行的联接，该通道或导管允许流体（例如，气体和液体）至少在期望的时间流过其或在其间流动。

现在参照图1，例示了用于MRI机器的超导磁体的冷却系统10。如其中示出的，冷却系统10包括多个结构冷却管12，或其他适合的冷却路径，其中液体氦在冷却管12内循环。冷却管12限定结构冷却环路14。冷却管12热联接于主线圈框架16和包围主框架16的屏蔽框架或支撑壳18。主线圈框架16和屏蔽线圈框架18以本领域中迄今已知的方式分别支持或维持主MRI磁体线圈20和屏蔽MRI磁体线圈22的位置。例如，主磁体线圈20可收缩配合且接合在主框架16内侧，主框架16可为柱状金属线圈框架，以从而提供其间的热接触。类似地，屏蔽磁体线圈22可收缩配合且接合在屏蔽框架18内侧，屏蔽框架16可为柱状金属线圈框架，以从而提供其间的热接触。在实施例中，主磁体线圈20和屏蔽磁体线圈22可由能够产生超导磁体的任何材料形成，诸如由铌-钛（NbTi）、铌-锡（Nb₃Sn）、二硼化镁（MgB₂）、或高温超导体（HTS）形成。

可由热传导材料（例如，铝、铜等）形成的线圈框架16、18提供冷质量支撑结构，该冷质量支撑结构分别维持磁性线圈20、22的位置或支撑它们。可由任何适合的金属（例如，铜、不锈钢、铝等）形成的结构冷却管12与致冷剂储存罐24流体连通。致冷剂储存贮存器24容纳在封闭环路冷却系统10中用于冷却磁体线圈20、22的液体致冷剂26。在实施例中，致冷剂26是液体氦。

如图1中还例示的，系统10包括冷头28，冷头28在各种实施例中为低温冷却机。冷头28包括在其下端处的再凝结器30，再凝结器30延伸到致冷剂贮存器24中。再凝结器30构造成以本领域中此前已知的方式使来自贮存器24的沸腾的氦气再凝结。具体而言，再凝结器30允许将沸腾的氦气从贮存器24转移至再凝结器30，再凝结器30然后可将再凝结的液体氦转移回到贮存器24。

进一步参照图1，系统10还包括在主框架16和屏蔽框架18之间的热机组32。在实施例中，热机组被容纳在由超导磁体的一个或更多个结构构件并且/或者由在主框架16与屏蔽框架18之间延伸的径向壁限定的隔室或封壳34内。在实施例中，热机组32是固体氮热机组，但在不偏离本发明的较大方面的情况下，也可使用具有大的焓的其他类型的热机组。机组32具有布置在其中的多个失超减压翅片38，其功能将在后面说明。如将容易理解的，热机组32作用为使超导磁体的发热减速，从而增强其穿越能力。具体而言，热机组32构造成通过吸收由磁体线圈20、22生成的热量来提供磁体线圈20、22的副冷却或辅助冷却。在实施例中，热机组32可被开孔，以允许在最初的冷却期间填充液体氮，且允许液体氮蒸发。

联系以上，专用的热机组冷却环路36用于直接冷却热机组32。如图1所示，热机组冷却环路36包括多个热机组冷却管40，或其他适合的冷却路径，其中液体氦在冷却管40内循环。热机组冷却管38可由任何适合的金属（例如，铜、不锈钢、铝等）形成，且类似于结构冷却管12，与致冷剂储存罐24流体连通且从其接收液体氦的供应。如图1中例示的，热机组冷却管40沿封壳34的外部延伸，且与其热连通，使得在管38内循环的液体氦26（或其他液体致冷剂）用于直接冷却封壳34内的氮且使其冷冻。封壳34内的致冷剂因此作用为热机组。如在本文中使用的，“热机组”意思是指如下装置，该装置用于在没有外部制冷的情况下且与相对高的周围温度无关地将一件设备保持在某温度。

现在转到图2，例示了热机组隔室34的截面图，示出了失超减压翅片38的操作。如将容易理解的，在失超期间，磁体线圈20、22和框架16、18中的高温尖峰可在机组32的固体氮的大部分仍是固体的的情况下,在小的、局部相邻的区域中使固体氮快速地蒸发。然而，通过本发明的热机组32，失超减压翅片38首先发热且提供局部的气态氮的去往热机组封壳34顶部44的逸出路径42且使得压力增大的风险最小化。具体而言，如其中示出的，在磁体线圈20、22和/或框架16、18中的温度方面的任何尖峰时，失超减压翅片38首先发热且提供气态氮46的逸出路径42，该气态氮46被允许穿过歧管48离开封壳34的顶部44。

如将容易理解的，冷却系统10是基本上气密地密封的构造，使得提供封闭环路冷却系统，其中，不透空气的密封件阻止（或显著地限制）空气或气体在液体致冷剂贮存器24已被填充有冷却流体（例如，液体氦）之后穿过其。例如，不透空气的密封件阻止氧、水分、湿气、和任何/或外侧污染物进入该密封的封闭环路冷却布置，以及防止冷却剂从该系统释放。

在例示的实施例中，可例如通过使用通气孔（未示出）来提供通气。例如，在一些实施例中，通气孔可构造成在系统可处理而不故障的最高压力下（或在其预定范围内）提供通气。然而，可在包括通气孔的实施例中提供不同的压力水平，这可基于系统要求、法规要求等。

因此，如将容易理解的，本发明的冷却系统10包括封闭的致冷剂贮存器24，致冷剂贮存器24具有冷却流体26以用于循环穿过专用的、平行的冷却环路14、36，以用于分别冷却磁体线圈20、22和热机组32。在这方面，本发明的冷却系统10利用双致冷剂布置（即，通过穿过结构冷却环路14的第一致冷剂的循环，和通过具有第二致冷剂的热机组32）来冷却磁体线圈20、22。如上所述，提供由专用冷却环路36冷却的热机组32延长了穿越时期，以提供例如足以检测和诸如通过替换低温冷却机来改正问题，足以耐受功率停供，且还足以避免通过超导操作失超生成的，可能超过用来缠绕磁体线圈的超导线材的临界温度的峰值温度的可能性的时间。

与现有系统不同，本发明的冷却系统10提供了具有改善的穿越时间和更快的磁体冷却的封闭致冷剂存量磁体。本发明还允许更快且更稳健的安装，且在具有有限的功率品质和维修能力的市场中定位。

参考图3，例示出根据本发明的另一实施例的冷却系统100。冷却系统100与图1和2的冷却系统10基本上相同，其中类似的参考标号指示类似的部件。然而，如图3中例示的，冷却系统100的热机组冷却环路36的冷却管40延伸穿过热机组32，使得凝固的热机组材料（例如，固体氮）由冷却管40直接冷却，而非经由通过穿过封壳34的壁的热传递进行的间接冷却而被冷却。

现在转至图4，例示出根据本发明的又一实施例的冷却系统200。冷却系统200类似于图1和2的冷却系统10和图3的冷却系统100，其中类似的参考标号指示类似的部件。然而，如将容易理解的，并非具有用于冷却热机组的专用冷却环路，系统200包括在封壳210内经由热交换板212与致冷剂贮存器24直接接触的热机组209。在实施例中，贮存器24和封壳210可为由热交换板212分成两个隔室的单个封壳。如图4中例示的，封壳210可填充有液体氮214，液体氮214可被冻结以产生固体氮热机组。虽然图4例示将氮用作热机组材料，但在不偏离本发明的较大方面的情况下，也可使用处于凝固形式的具有大的焓的其他材料。

与致冷剂贮存器24直接热连通，且在填充了液体氮之后的热机组加速通过液体氦对流环路14的冷却，且随后变成用作高焓热机组的固体氮。如将容易理解的，因为本实施例中的热机组远离线圈20、22和框架16、18，所以在失超期间看不到快速的温度偏差，且因此不需要失超减压翅片。

如上所述，本发明因此提供了用于超导磁体的双致冷剂冷却系统，由此，第二致冷剂的使用加速了磁体的冷却，且在冷冻时，用作有效地延长磁体的穿越时期的高焓热机组。

在操作中，液体氮首先被引入热机组32中。此时，第一和第二环路中的氦处于其气态状态。液体氮有助于将冷却加速至近似80K。具有氦的第一和第二封闭环路与此同时继续被冷头冷却，且气态氦循环穿过环路管道。这冷冻液体氮，以产生固体氮热机组，如上所述。

在实施例中，冷却系统包括容纳第一致冷剂的第一冷却环路和也容纳第一致冷剂的第二冷却环路，第一冷却环路与超导磁体热连通，且构造成对该磁体提供主冷却。第二冷却环路与容纳第二致冷剂的封壳热连通，且构造成冷却封壳内的该第二致冷剂。封壳与超导磁体热连通且构造成对该磁体提供副冷却。在实施例中，第一致冷剂是液体氦，且第二致冷剂是单一的固体氮或固体氮和液体氮的混合物。在实施例中，第二冷却环路穿过封壳。在实施例中，第二冷却环路包括与封壳外表面接触的冷却管。在实施例中，封壳由超导磁体的至少一个结构构件形成。在实施例中，封壳包括多个失超减压翅片，失超减压翅片提供用于气态氮的从封壳的逸出路径。在实施例中，冷却系统还包括与第一冷却环路和第二冷却环路流体连通的致冷剂贮存器，其包括用于循环穿过第一冷却环路和第二冷却环路的液体氦的封闭供应源。在实施例中，该系统还可包括低温冷却机，该低温冷却机具有与致冷剂贮存器流体连通的再凝结器。在实施例中，超导磁体、第一冷却环路、第二冷却环路、封壳、致冷剂贮存器、和低温冷却机形成磁共振成像机器的一部分。

在实施例中，提供成像设备。成像设备包括：至少一个线圈支撑框架；由该至少一个线圈支撑框架支撑的多个超导磁体线圈；容纳第一致冷剂的第一冷却环路，第一冷却环路与磁体线圈热连通且对该磁体线圈提供主冷却；限定热机组的封壳，该热机组容纳第二致冷剂且与磁体线圈热连通；也容纳第一致冷剂的第二冷却环路，第二冷却环路与热机组热连通且构造成冷却第二致冷剂；和低温冷却机，其与第一冷却环路和第二冷却环路流体地联接，从而形成封闭循环冷却系统。热机组构造成对磁体线圈提供副冷却。在实施例中，第一致冷剂是液体氦，且第二致冷剂是单一的固体氮或固体氮和液体氮的混合物。在实施例中，第二冷却环路穿过热机组。在实施例中，第二冷却环路包括与封壳外表面接触的冷却管。在实施例中，封壳由磁体线圈的至少一个结构构件形成。在实施例中，封壳包括多个失超减压翅片，失超减压翅片提供用于气态氮的从封壳的逸出路径。在实施例中，成像设备是磁共振成像机器。

在实施例中，提供冷却系统。冷却系统包括容纳第一致冷剂的封闭供应源的致冷剂贮存器、与致冷剂贮存器流体连通且构造成接收用于循环穿过其的来自致冷剂贮存器的第一致冷剂的第一冷却环路、和直接联接于致冷剂贮存器的热机组隔室，热机组隔室容纳第二致冷剂。第一冷却环路与超导磁体热连通，且构造成对磁体提供主冷却。在实施例中，致冷剂贮存器和热机组隔室由热交换板分开。在实施例中，第一致冷剂是液体氦，且第二致冷剂是液体氮。在实施例中，热机组隔室内的液体氮构造成加速通过第一冷却环路的磁体的冷却且当液体氮被冻结而产生固体氮时作用为焓机组。

在实施例中，提供了冷却超导磁体的方法。该方法包括以下步骤：使第一致冷剂循环穿过与超导磁体热连通的第一冷却环路，且使第一致冷剂循环穿过与容纳第二致冷剂的封壳热连通的第二冷却环路以冷却第二致冷剂，以形成高焓热机组。在实施例中，热机组构造成在穿越时期期间通过对流和传导中的至少一种对超导磁体提供副冷却。在实施例中，封壳由超导磁体的至少一个结构构件形成。在实施例中，第一致冷剂是液体氦，且第二致冷剂是液体氮。该方法还可包括通过利用第二致冷剂填充限定热机组的热机组贮存器来预冷却磁体的步骤。

应理解的是，以上的描述意图为例示性且不是限制性的。例如，上述实施例（和/或其方面）可以与彼此结合地使用。此外，可进行许多修改以使具体的情形或材料适应本发明的教导而不脱离其范畴。

虽然在本文中描述的材料的尺寸和类型意图限定本发明的参数，但是它们决非限制性的并且为示范实施例。在阅读上面的描述之后，许多其它实施例对本领域技术人员将是显而易见的。本发明的范围因此应当参照所附权利要求，以及这种权利要求授权的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求中，用语“包括”和“在其中”用作相应用语“包含”和“其中”的口语等同词。而且，在下列权利要求中，用语“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“底部”、“顶部”等仅仅用作标注，并且不意图对它们的对象强加数字或位置要求。此外，下列权利要求的限制不书写成装置加功能格式，并且不意图根据35 U.S.C.§122、第六段，除非或直至这种权利要求限制清楚地使用短语“装置，其用于”，之后跟着没有其他结构的功能陈述。

本书面说明使用示例来公开包括最佳实施方式的本发明的数个实施例，并且还使本领域技术人员能够实践本发明的实施例，包括制造和使用任何设备或系统并且执行任何合并的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求限定，并且可包括由本领域技术人员想到的其他实例。如果这些其他示例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则它们意图在权利要求的范围内。

如在本文中使用的，以单数形式叙述且前缀词语“一”或“一个”的元件或步骤应当理解为不排除复数个所述元件或步骤，除非明确地陈述这种排除。此外，对本发明的“一个实施例”的引用不意图被解释为排除也包括所叙述特征的附加实施例的存在。而且，除非相反明确地陈述，否则“包括”、“包含”、或“具有”带特定特性的一个元件或多个元件的实施例可包括不带该特性的额外的此种元件。

因为在不脱离在本文中包括的本发明的精神和范围的情况下，在上述本发明中可进行某些改变，所以意图为，上面的描述或在附图中显示的全部主题应当仅仅被解释为在本文中例示出发明构思的实例，且不应被理解为限制本发明。

Claims (25)

1. 一种冷却系统，包括：

第一冷却环路，其容纳第一致冷剂，所述第一冷却环路与超导磁体热连通，且构造成对所述磁体提供主冷却；和

第二冷却环路，其也容纳所述第一致冷剂，所述第二冷却环路与容纳第二致冷剂的封壳热连通，所述第二冷却环路构造成冷却所述封壳内的所述第二致冷剂；

其中，所述封壳与所述超导磁体热连通且构造成对所述磁体提供副冷却。

2. 根据权利要求1所述的冷却系统，其中：

所述第一致冷剂是液体氦；且

所述第二致冷剂是单一的固体氮或固体氮和液体氮的混合物。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其中：

所述第二冷却环路穿过所述封壳。

4.根据权利要求2所述的冷却系统，其中：

所述第二冷却环路包括与所述封壳的外表面接触的冷却管。

5.根据权利要求2所述的冷却系统，其中：

所述封壳由所述超导磁体的至少一个结构构件形成。

6.根据权利要求2所述的冷却系统，其中：

所述封壳包括多个失超减压翅片，所述失超减压翅片提供用于气态氮的从所述封壳的逸出路径。

7.根据权利要求2所述的冷却系统，还包括：

致冷剂贮存器，其与所述第一冷却环路和所述第二冷却环路流体连通，所述致冷剂贮存器包括用于循环穿过所述第一冷却环路和所述第二冷却环路的液体氦的封闭供应源。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，还包括：

低温冷却机，其具有与所述致冷剂贮存器流体连通的再凝结器。

9.根据权利要求8所述的冷却系统，其中：

所述超导磁体、第一冷却环路、第二冷却环路、封壳、致冷剂贮存器和低温冷却机形成磁共振成像机器的一部分。

10.一种成像设备，包括：

至少一个线圈支撑壳；

多个超导磁体线圈，其由所述至少一个线圈支撑壳支撑；

第一冷却环路，其容纳第一致冷剂，所述第一冷却环路与所述磁体线圈热连通且对所述磁体线圈提供主冷却；

封壳，其限定热机组，所述热机组容纳第二致冷剂且与所述磁体线圈热连通；

第二冷却环路，其也容纳所述第一致冷剂，所述第二冷却环路与所述热机组热连通且构造成冷却所述第二致冷剂；和

低温冷却机，其与所述第一冷却环路和所述第二冷却环路流体地联接，从而形成封闭循环冷却系统；

其中，所述热机组构造成对所述磁体线圈提供副冷却。

11. 根据权利要求10所述的成像设备，其中：

所述第一致冷剂是液体氦；且

所述第二致冷剂是单一的固体氮或固体氮和液体氮的混合物。

12.根据权利要求11所述的成像设备，其中：

所述第二冷却环路穿过所述热机组。

13.根据权利要求11所述的成像设备，其中：

所述第二冷却环路包括与所述封壳的外表面接触的冷却管。

14.根据权利要求11所述的成像设备，其中：

所述封壳由磁体线圈的至少一个结构构件形成。

15.根据权利要求11所述的成像设备，其中：

所述封壳包括多个失超减压翅片，所述失超减压翅片提供用于气态氮的从所述封壳的逸出路径。

16.根据权利要求11所述的成像设备，其中：

所述成像设备是磁共振成像机器。

17.一种冷却系统，包括：

致冷剂贮存器，其容纳第一致冷剂的封闭供应源；

第一冷却环路，其与所述致冷剂贮存器流体连通且构造成接收用于在其中循环的来自所述致冷剂贮存器的所述第一致冷剂，所述第一冷却环路与超导磁体热连通且构造成对所述磁体提供主冷却；和

热机组隔室，其直接联接于所述致冷剂贮存器，所述热机组隔室容纳第二致冷剂。

18.根据权利要求17所述的冷却系统，其中：

所述致冷剂贮存器和所述热机组隔室由热交换板分开。

19. 根据权利要求18所述的冷却系统，其中：

所述第一致冷剂是液体氦；且

所述第二致冷剂是液体氮。

20.根据权利要求19所述的冷却系统，其中：

所述热机组隔室内的所述液体氮构造成加速通过所述第一冷却环路的所述磁体的冷却且当所述液体氮被冻结而产生固体氮时作用为焓机组。

21. 一种冷却超导磁体的方法，所述方法包括以下步骤：

使第一致冷剂循环穿过与所述超导磁体热连通的第一冷却环路；和

使所述第一致冷剂循环穿过与容纳第二致冷剂的封壳热连通的第二冷却环路以冷却所述第二致冷剂，以形成高焓热机组。

22.根据权利要求21所述的方法，其中：

所述热机组构造成在穿越时期期间通过对流和传导中的至少一种对所述超导磁体提供副冷却。

23.根据权利要求22所述的方法，其中：

所述封壳由所述超导磁体的至少一个结构构件形成。

24. 根据权利要求22所述的方法，其中：

所述第一致冷剂是液体氦；且

所述第二致冷剂是液体氮。

25.根据权利要求21所述的方法，还包括以下步骤：

通过利用所述第二致冷剂填充限定所述热机组的热机组贮存器来预冷却所述磁体。