CN112868072A - 用于低铜-超导导线线圈的快速失超保护 - Google Patents

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Abstract

一种超导磁体，包括：超导磁体绕组，其被缠绕为螺线管以在运送超导电流时生成在轴向方向上取向的磁场；以及超导环路，其具有沿着所述轴向方向与所述超导磁体绕组交叉的长轴。所述超导环路在所述超导磁体绕组沿着所述轴向方向的交叉处与所述超导磁体绕组热连接。所述超导环路与所述超导磁体绕组电连接以运送由所述超导磁体绕组运送的所述超导电流。经由所述超导磁体绕组沿着所述超导磁体绕组并且还经由所述超导环路沿着所述螺线管轴同时地传播在所述超导磁体绕组中发起的失超。

Description

用于低铜-超导导线线圈的快速失超保护
技术领域
以下总体涉及超导磁体领域、磁共振成像(MRI)领域以及相关的领域。
背景技术
MRI超导磁体通常包括由具有诸如铌-钛(NbTi)或铌-锡(Nb3Sn)的超导材料的嵌入细丝的铜制成的导线，其中，绝缘涂层覆盖导线。当导线在超导温度阈值之上时，铜提供电传导；当在超导温度阈值之下时，嵌入的超导体细丝运送电流。在持久模式下，磁体能够使用在超导体纤维中循环的电流生成磁场而无需连接到电流源。
如果超导体细丝正在运送超导电流，但是然后被加热至在现存的电流和磁场水平下针对超导性的临界温度之上的温度，那么失超发生。在失超之后，铜导体取代为电导体–然而，这导致产生与I2 R成比例的热消散功率的电阻式焦耳加热，其中，I是电流，并且R是铜导体的电阻。焦耳加热继而能够对线圈绕组和/或其环绕物造成损坏。导线中的铜的量与超导体的量相比是高的，能够降低失超损坏的可能性。这通常通过铜-超导体比率(即Cu：SC比率)来量化。然而，高Cu：SC比率导致更高的材料成本。使用具有低Cu：SC比率的导线是更成本有效的，但是升高在未预期的失超期间的损坏的可能性。
在低温温度下操作的MRI超导磁体会需要在生产之后进行训练以达到其场。由于线圈和其超导导线在增加的洛伦兹力的影响下安定下来，例如由于线圈的粘滑运动的能量释放会局部地驱动线圈脱离超导状态。该正常区然后传播，因为更多功率由于磁体的操作电流而在金属(非超导)基体中被消散。最终，整个线圈将返回到正常状态，并且因此磁体电流返回到零。该过程被称为失超，并且正常区中的热消散能够对磁体造成损害。
以下公开了某些改进。
发明内容
在本文中公开的一些非限制性说明性实施例中，一种超导磁体，包括：超导磁体绕组，其被缠绕为螺线管以在运送超导电流时生成在轴向方向上取向的磁场；以及超导环路，其具有沿着所述轴向方向与所述超导磁体绕组交叉的长轴。所述超导环路在所述超导磁体绕组沿着所述轴向方向的交叉处与所述超导磁体绕组热连接。所述超导环路与所述超导磁体绕组电连接以运送由所述超导磁体绕组运送的所述超导电流。所述超导环路可以在所述超导磁体绕组沿着所述轴向方向的所述交叉通过覆盖所述超导磁体绕组和所述超导环路的环氧树脂与所述超导磁体绕组热连接。所述超导环路可以包括：至少一个外超导环路，其在所述超导磁体绕组的外表面上被设置在所述螺线管的外部；和/或至少一个内超导环路，其在所述超导磁体绕组的内表面上被设置在所述螺线管的内部。
在本文中公开的一些非限制性说明性实施例中，一种超导磁体包括超导磁体绕组和超导环路，所述超导磁体绕组被缠绕为定义螺线管轴的螺线管，所述超导环路具有与所述螺线管轴平行的长轴。所述超导环路被设置在所述超导磁体绕组上。所述超导环路与所述超导磁体绕组串联地电连接。在一些实施例中，所述超导磁体绕组和所述超导环路被涂覆有连接所述超导环路和所述超导磁体绕组的环氧树脂。所述超导环路可以包括至少一个外超导环路和/或至少一个内超导环路，所述外超导环路在所述超导磁体绕组的外表面上被设置在所述螺线管的外部，所述内超导环路在所述超导磁体绕组的内表面上被设置在所述螺线管的内部。在一些实施例中，所述超导磁体绕组由超导导线制成，并且所述超导环路由与所述超导磁体绕组相同的类型的超导导线制成。
在本文中公开的一些非限制性说明性实施例中，一种磁共振成像(MRI)系统包括如两个紧接先前段落中的一个中阐述的超导磁体和磁场梯度线圈，所述磁场梯度线圈被配置为将磁场梯度叠加在由所述超导磁体绕组生成的磁场上。
在本文中公开的一些非限制性说明性实施例中，一种失超方法，包括：在被缠绕为定义螺线管轴的螺线管的超导磁体绕组中并且还在跨所述超导磁体绕组延伸的超导环路中传导超导电流；并且经由所述超导磁体绕组沿着所述超导磁体绕组并且还经由所述超导环路沿着所述螺线管轴同时地传播在所述超导磁体绕组中发起的失超。所述传播合适地包括在所述超导环路和所述超导磁体绕组的绕组的交叉处在所述超导磁体绕组与所述超导环路之间传递热。
一个优点在于提供了呈现更空间分布的失超的超导磁体。
另一优点在于提供了具有失超损坏的降低的可能性的超导磁体。
另一优点在于提供了具有更低的Cu：SC比率而无失超损坏的可能性的伴随增加的超导磁体。
另一优点在于提供了具有进一步具有降低的制造成本的前述优点中的一个或多个的超导磁体。
给定的实施例可以不提供前述优点，提供前述优点中的一个、两个或全部，和/或可以提供其他优点，如在阅读并理解本公开后对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见的。
附图说明
本发明可以采取各种部件和部件布置的形式，并且可以采取各种步骤和各步骤安排的形式。附图仅是为了图示优选实施例的目的，并且不得被解释为对本发明的限制。
图1图解性地图示了包括被缠绕为螺线管的超导磁体绕组和具有与螺线管轴平行的长轴的超导环路的超导磁体。插图示出了超导磁体绕组的超导环路和绕组的交叉。
图2图解性地图示了图1的超导磁体的超导磁体绕组和超导环路的电学示意图。
图3图解性地图示了制造图1和2的超导磁体的方法。
图4图解性地图示了结合图1和2的超导磁体合适地执行的失超方法。
图5图解性地图示了包括图1和2的超导磁体的磁共振成像(MRI)系统。
具体实施方式
由于磁体电流在失超期间离开超导细丝并进入周围的铜，电阻铜中的焦耳加热促使正常区的传播(即，促使失超)比热传导将单独实现的快得多。同时，超导磁体绕组的匝和层之间的热传导进一步加速失超传播。对于具有不太远离1的轴向-径向比率的磁体，总体正常化(非超导)体积大约随着时间以三次幂增长。然而，对于具有非常高的轴向-径向比率的磁体，在轴向方向上的失超传播是可忽略的，并且正常体积随着时间仅线性地增加。在这样的情况下，失超保护系统可以不是足够快的，以防止对超导磁体造成损坏。
本文中公开了改进的超导磁体，其在轴向方向上提供更快的失超传播，在一些情况下在轴向方向上提供与在方位角方向上的失超传播几乎一样快的失超传播。
参考图1和2，示出了说明性超导磁体10。图1示出了磁体10的说明性图解透视图，而图2示出了磁体10的说明性图解电学示意图。超导磁体10包括超导磁体绕组12，超导磁体绕组12被缠绕为螺线管以当运送超导电流时生成在轴向方向(z)(在本文中也被指代为z轴)上取向的磁场。换言之，超导磁体绕组10被缠绕为定义螺线管轴(z)的螺线管。由超导磁体绕组定义的螺线管一般是圆柱形的，其中，圆柱体轴与轴向方向(z)一致，即，与螺线管轴(z)一致，并且在图1中指示了说明性圆柱坐标系，包括z轴、如方向箭头(r)指示的径向轴和在图1中通过弯曲箭头(a)指示的方位角方向。超导磁体绕组一般跟随围绕螺线管轴(z)盘旋的方位角绕组路径。此外，尽管图1将超导磁体绕组12图解性地示为全部在所指示的半径(r)处的单层线圈绕组，但是更一般地，超导磁体绕组12可以在不同的径向位置处被缠绕为一、二、三或更多层(例如每层的径向位置与相邻层相差单个绕组层的厚度)；和/或可以被分组成一个或两个或更多个线圈区段(例如沿着z轴与彼此间隔开的三个绕组区段12a、12b、12c，如图2中图解性地示出的)，和/或可以在不同的径向位置处(例如，在采用三个绕组区段12a、12b、12c的一种设计中，中心绕组区段12b可以在相比于外绕组区段12a、12b的不同的半径(r)处，并且还预期了诸如采用径向位置沿着轴向方向改变的锥形的另外的变型、以及其他变体。一般来说，超导磁体绕组12形成定义螺线管的连续螺旋电流路径；在多个绕组区段(诸如说明性图2的三个线圈区段12a、12b、12c)的情况下，绕组区段12a、12b、12c通常被串联地电连接。
继续参考图1和2，超导磁体10还包括具有沿着轴向方向(z)与超导磁体绕组12交叉的长轴(L)的超导环路14。超导环路14具有与螺线管轴平行的其长轴(L)。超导环路14在超导磁体绕组12沿着轴向方向(z)的交叉处例如(如图1的插图所示的)通过覆盖超导磁体绕组12和超导环路14的环氧树脂16与超导磁体绕组12热连接。
超导环路14在超导磁体绕组沿着轴向方向(z)的交叉处与超导磁体绕组12热连接。参考图1的插图，在超导磁体绕组12的交叉18处，涂覆超导环路14和所交叉的超导磁体绕组12的环氧树脂16提供了在交叉18处固定超导环路14和所交叉的超导磁体绕组12的结合，提供了能够通过环氧树脂16跨其传导地传递热的绕组12与环14之间的紧邻，和/或通过辐射性热传递。热连接可以以除了经由环氧树脂16在交叉18处结合超导环路14和所交叉的超导磁体绕组12之外的其他方式来实现，诸如通过在这些交叉处提供专门的导热接触。然而，超导环路14和所交叉的超导磁体绕组12的交叉18不应当是导电的–目的是在绕组12与环路14之间传递焦耳加热，而不是通过超导环路14使超导磁体绕组12短路。
超导环路可以在超导磁体绕组12的外表面上被设置在螺线管的外部，如在图1的超导环路14o的说明性情况下。备选地，超导环路可以在超导磁体绕组12的内表面上被设置在螺线管内，如在图1的超导环路14i的说明性情况下。由于每个超导环路14提供了用于沿着轴向(z)方向传播失超的路径，由此其跟随提供多于一个超导环路(例如，提供外和内超导环路14o、14i两者，如说明性图1中)提供了失超的轴向传播的进一步增强。此外，尽管未图示，但是这样的超导环路可以(在螺线管的外部和/或内部上)被提供在围绕螺线管的多个角度位置处，例如六个超导环路可以被提供在围绕螺线管的60度间隔处以围绕超导磁体10的圆周促进在轴向方向上的失超传播。如果超导磁体绕组12被布置为间隔开的绕组区段(例如说明性图2中的绕组区段12a、12b、12c)内，那么超导环路14可以沿着一个区段轴向地延伸，如在说明性图2中说明性超导环路14沿着绕组区段12b轴向地延伸。尽管未在图2中示出，但是将意识到，可以提供分别沿着绕组区段12a和沿着绕组区段12c延伸的类似超导环路。在备选实施例中，单个超导环路可以包含所有三个绕组区段12a、12b、12c(未示出的变体)。
如图1中标记的，每个超导环路14o、14i具有沿着轴向方向延伸的长轴(L)，并且还具有横向于轴向方向延伸的短轴或宽度(W)。由于超导环路14的目的是促进失超沿着轴向方向的传播(并且更具体地，促进与失超相关联的焦耳加热的传播)，一般优选的是沿着轴向方向的长轴(L)显著大于横向方向上的短轴或宽度(W)。例如，在一些实施例中，超导环路14具有至少5：1的纵横比(即，L/W比)，但是预期了更小或更大的(并且甚至充分更大，例如50：1或更高的)L/W纵横比。实际上，预期了在一些实施例中，沿着长轴(L)行进的两条纵长导线要触碰，即，具有组成物理接触的长轴(L)侧的两条纵长导线的绝缘。通过保持L/W纵横比为大，超导导线的量(等于2L+W)针对给定的轴向长度L被最小化，并且此外，由超导环路14包含的面积(等于L×W)也被最小化。保持面积L×W为小减少了由超导环路14生成的杂散磁场的量。实际上，将意识到，在沿着长轴L延伸的两个相邻长腿中流动的电流是在相反的方向上的，使得如果宽度W为小，那么由这两个电流生成的磁场将大部分地彼此抵消。
如之前提及的，超导环路14和所交叉的超导磁体绕组12的交叉18不应当是导电的。换言之，超导环路14应当在交叉18处和与所交叉的超导磁体绕组12的流电接触隔离开。在另一方面，如图2中示出的，每个超导环路14在其端部处与超导磁体绕组12电连接，以便运送由超导磁体绕组12运送的超导电流。该电流确保期望的失超传播在环路中加速。在图2中，超导环路14与超导磁体绕组12a、12b、12c(这些绕组区段本身被串联地连接)串联地电连接。(注意在图1中，未图示超导环路14o、14i的端部与超导磁体绕组12的电连接)。
超导磁体绕组12由超导导线制成。例如，超导导线可以由具有诸如铌-钛(NbTi)或铌-锡(Nb3Sn)的超导材料、诸如MgB2的中温超导体、或诸如ReBCO的高温超导体的嵌入细丝的铜制成，其中，绝缘涂层覆盖导线。超导环路14也由超导导线制成，并且通常由与超导磁体绕组12相同的类型的超导导线制成，从制造的观点来看这是方便的，因为在这种情况下，超导磁体绕组12和一个或(通常多个)超导环路14能够被连续地松开离开超导导线的单个线轴而无需进行任何超导接头连接等。在一些实施例中，超导磁体绕组12(通常，以及超导环路14)由包括具有超导体的嵌入细丝的超导导线制成，其中，超导导线具有低铜-超导体比率(Cu：SC比率)，例如4或更小的Cu：SC比率。将意识到，由于能够由于导线的低铜含量而被预期的高焦耳加热，这种低铜-超导体导线在未预料的失超期间特别易遭受损坏。
现在参考图3，以流程图的方式示出了制造超导磁体10的合适方法。缠绕过程合适地采用了圆柱形形成器或心轴(未示出)，并且操作30、32、34使用从超导导线的卷轴(未示出)的连续导线付出而被合适地执行，其中，当导线被拉离卷轴时，环氧树脂16被涂覆到导线上。在操作30中，一个或多个内超导环路14i(如果被采用的话)被铺设在形成器或心轴上。此后，在操作32中，超导磁体绕组12被缠绕到形成器或心轴上。这将自动地将绕组12放置在一个或多个内超导环路14i(如果被采用)的顶部上，使得(一个或多个)内环路14i在超导磁体绕组的内表面上被设置在螺线管的内部。在操作34中，一个或多个外超导环路14o(如果被采用)被放置在超导磁体绕组12的顶部上。尽管未在图3中示出，各种最后操作可以被执行，诸如固化环氧树脂16的固化步骤、将任选覆盖层或材料放置在超导磁体绕组12和(一个或多个)超导环路14之上的缠绕步骤、心轴的移除(如果形成器被使用，那么它可以被保留作为用于磁体的结构支撑)等等。
现在参考图4，通过流程图描述了超导磁体10的操作，包括对失超作出响应。在操作40中，在正常操作期间，超导电流在被缠绕为定义螺线管轴的螺线管的超导磁体绕组12中传导，并且超导电流也由跨超导磁体绕组12延伸的(一个或多个)超导环路14运送。操作40的正常操作状态使用用于建立超导磁体绕组中的持久超导电流的方法被合适地实施。在一种可能的启动顺序中，超导磁体10被冷却至在超导导线的超导体的超导转变温度之下的温度(例如使用氦冷却变冷至大约4K)，紧接着经由可移除电流导线或永久安装的高温超导体导线使电流坡升，闭合持久开关并移除导线，在此之后持久超导电流流过超导磁体绕组12和所连接的(一个或多个)超导环路14。
在操作42中，失超在超导磁体绕组12中的某一初始失超位置处发起。这能够以各种方式发生，并且在一些情况下能够是由局部化加热、低温冷却系统的故障、由于粘滑运动或由局部地驱动线圈脱离超导状态的洛伦兹力引起的线圈的其他运动的能量释放等等引起的未预料的失超。
在同时的操作44、46中，失超遍及超导磁体10空间地传播，特别是由于铜的焦耳加热。具体地，如通过操作44指示的，失超沿着缠绕的超导磁体绕组12的方向在方位角方向上传播。这种传播是快速的，因为沿着绕组12存在连续的铜路径。在常规的磁体中，沿着轴向方向的失超传播将慢得多，因为不存在沿着轴向方向取向的连续铜路径。然而，在超导磁体10中，一个或多个这样的路径通过(一个或多个)超导环路14来提供。因此，在与操作44同时发生的操作46中，失超经由(一个或多个)超导环路14沿着螺线管轴(即，沿着轴向或z方向)传播。这些(一个或多个)超导环路14提供了用于传播焦耳加热并且因此失超的(一个或多个)连续铜路径，并且从一个绕组到下一个的自(一个或多个)超导环路14的热传递经由交叉18(参见图1插图)发生。因此，由于(一个或多个)超导环路14在轴向方向上跨超导磁体绕组12延伸，磁体10具有失超的更一致且快速的扩散，特别是在轴向(z)方向上。
所公开的失超保护系统采用在轴向(z)方向上成环并且对着超导磁体绕组12的内或外表面安装的(一个或多个)超导环路14，如图1中图示的。被用于(一个或多个)超导环路14的导线能够是与被用于超导磁体绕组12的相同的导线，这具有制造优点。备选地，(一个或多个)超导环路14能够是专门的超导导线，其可以是与用于缠绕超导磁体绕组12的导线不同的类型(例如不同的Cu：SC比率、不同的超导体材料等)，这能够允许(一个或多个)环路14的超导导线的性质依据用于失超传播的设计参数和其他设计或制造考虑被优化。类似的考虑可以导致将多于一个这样的超导环路14放在线圈的周边周围的决策。(一个或多个)超导环路14与超导磁体绕组12的主电路串联连接，并且因此将运送与超导磁体绕组12中相同的电流，如图2中看见的。如果相同类型的超导导线被用于绕组12和(一个或多个)超导环路14两者，那么整个电路能够从超导导线的卷轴松开而无需以后在过程中将它们电接合，这能够在制造时节省相当多的时间。
当失超在磁体10内部的任何位置处发起时，正常区将会以其沿着绕组12的方位角传播的速度到达(一个或多个)超导环路14。由于(一个或多个)超导环路14正在运送与超导磁体绕组12相同的电流，(一个或多个)环路14也将失超，并且(一个或多个)超导环路14中的正常区将沿着磁体10的轴向(z)方向传播。作为结果，归一化(变暖的)导线将以几乎方位角失超传播的速度使超导磁体绕组12的其他匝失超，这将保持峰值温度在控制下。
有利地，(一个或多个)超导环路14对由超导磁体10生成的磁场的一致性的影响是最小的，因为超导环路14包围非常小的面积。类似于双线绕组的情况，由超导环路14中的电流生成的磁场大部分抵消。此外，(一个或多个)超导环路14不在磁体10的轴向方向上生成磁场分量。
所公开的方法可以被用于具有通常低温超导体(在5开之下)的线圈，但是也可以被用于具有在更高的温度(在15开之上)下操作的超导体的超导磁体上。正常区传播在更高的温度下更慢，这可以通过针对这种情况选择适当的超导导线来补偿。
包括一个或多个轴向延伸的超导环路14的说明性超导磁体10可以被用于受益于具有更一致失超传播的超导磁体的任何应用中。一个具体应用是在磁共振成像(MRI)系统中。
参考图5，图解地示出了采用图1和2的超导磁体10的说明性MRI系统50。磁体10被容纳在低温恒温器52中，低温恒温器52形成MRI系统50的壳体(的至少部分)。低温恒温器52未被详细示出，但是可以例如包括磁体10被安装在其内的圆柱形真空封套的液氦杜瓦瓶。低温恒温器52可以是常规的设计，其中，液氦馈送/通风管路被提供用于在安装期间给杜瓦瓶填充液氦，并且此后作为MRI系统50的例程维护的部分偶尔补充氦。备选地，低温恒温器52可以包括具有不被设计为作为MRI系统50的例程维护的部分被补充的液氦的填充的永久密封的杜瓦瓶。磁体10在MRI系统50的膛54中生成静态(B0)磁场。膛54合适地为密封的圆柱形低温恒温器52的圆柱形中心开口，但是预期了其他设计。MRI系统50还包括磁场梯度线圈56，磁场梯度线圈56被配置为将磁场梯度叠加在由MRI磁体10的超导磁体绕组12a、12b、12c生成的(B0)磁场上。在一个合适的实施例中，磁场梯度线圈56包括三个梯度线圈组：被缠绕为在横向于轴向(z)方向的x方向上叠加磁场梯度的x梯度线圈；被缠绕为在横向于轴向(z)方向并且也横向于x方向的y方向上叠加磁场梯度的y梯度线圈；以及被缠绕为在轴向(z)方向上叠加磁场梯度的z梯度线圈。磁场梯度线圈56通常是电阻铜线圈，并且可以使用任何常规绕组布置以用于生成相应的横向(x，y)和纵向(z)磁场梯度。磁场梯度线圈56被用于各种已知的目的，诸如在核磁共振(NMR)的激励期间叠加切片选择性磁场梯度，在NMR的激励之后叠加相位编码磁场梯度，在NMR信号的读出期间叠加频率编码磁场梯度(相位和频率编码操作为空间地编码NMR信号，从而实现磁共振图像的空间重建)，应用磁场梯度以为共振状态作准备，对NMR进行扰相，等等。MRI系统50可以任选地还包括用于激励和/或读取NMR的全身射频(RF)线圈58；额外地或备选地，局部RF线圈(未示出)可以被用于NMR激励和/或读出。患者加载系统60(通常包括患者支撑托板、床等和用于将患者移入/移出膛54的相关联的机器人致动器)通常也被提供用于在医学成像中使用的MRI系统。MRI系统50可以包括本领域中已知但是此处未描述的许多其他特征。
本发明已经参考优选实施例进行描述。他人在阅读和理解前面的详细描述时，可以进行修改和变型。目的是示范性实施例被解释为包括所有这些修改和变型，只要它们落在所附权利要求或其等价方案的范围内。

Claims (20)

1.一种超导磁体，包括：
超导磁体绕组(12)，其被缠绕为螺线管以在运送超导电流时生成在轴向方向(z)上取向的磁场；以及
超导环路(14)，其具有沿着所述轴向方向与所述超导磁体绕组交叉的长轴(L)；
其中，所述超导环路在所述超导磁体绕组沿着所述轴向方向的交叉(18)处与所述超导磁体绕组热连接；并且
其中，所述超导环路与所述超导磁体绕组电连接以运送由所述超导磁体绕组运送的所述超导电流。
2.根据权利要求1所述的超导磁体，其中，所述超导环路(14)在所述超导磁体绕组沿着所述轴向方向的所述交叉(18)处通过覆盖所述超导磁体绕组和所述超导环路的环氧树脂(16)与所述超导磁体绕组(12)热连接。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的超导磁体，其中，所述超导环路(14)具有沿着所述长轴(L)延伸的正在触碰的两条纵长导线。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的超导磁体，其中，所述超导环路(14o)在所述超导磁体绕组(12)的外表面上被设置在所述螺线管的外部。
5.根据权利要求1-3中的任一项所述的超导磁体，其中，所述超导环路(14i)在所述超导磁体绕组(12)的内表面上被设置在所述螺线管的内部。
6.根据权利要求1-3中的任一项所述的超导磁体，其中，所述超导环路(14)包括：
外超导环路(14o)，其在所述超导磁体绕组(12)的外表面上被设置在所述螺线管的外部；以及
内超导环路(14i)，其在所述超导磁体绕组(12)的内表面上被设置在所述螺线管的内部。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的超导磁体，其中：
所述超导磁体绕组(12)由超导导线制成；并且
所述超导环路(14)由与所述超导磁体绕组相同的类型的超导导线制成。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的超导磁体，其中，所述超导磁体绕组(12)由包括铜和超导体的具有4或更小的铜-超导体比率的超导导线制成。
9.一种超导磁体，包括：
超导磁体绕组(12)，其被缠绕为定义螺线管轴(z)的螺线管；以及
超导环路(14)，其具有与所述螺线管轴平行的长轴(L)；
其中，所述超导环路被设置在所述超导磁体绕组上；并且
其中，所述超导环路与所述超导磁体绕组串联地电连接。
10.根据权利要求9所述的超导磁体，其中，所述超导磁体绕组(12)和所述超导环路(14)被涂覆有连接所述超导环路和所述超导磁体绕组的环氧树脂(16)。
11.根据权利要求9-10中的任一项所述的超导磁体，其中，所述超导环路(14)具有沿着所述长轴(L)延伸的正在触碰的两条纵长导线。
12.根据权利要求9-11中的任一项所述的超导磁体，其中，所述超导环路(14o)在所述超导磁体绕组(12)的外表面上被设置在所述螺线管的外部。
13.根据权利要求9-11中的任一项所述的超导磁体，其中，所述超导环路(14i)在所述超导磁体绕组(12)的内表面上被设置在所述螺线管的内部。
14.根据权利要求9-11中的任一项所述的超导磁体，其中，所述超导环路(14)包括：
外超导环路(14o)，其在所述超导磁体绕组(12)的外表面上被设置在所述螺线管的外部；以及
内超导环路(14i)，其在所述超导磁体绕组(12)的内表面上被设置在所述螺线管的内部。
15.根据权利要求9-14中的任一项所述的超导磁体，其中：
所述超导磁体绕组(12)由超导导线制成；并且
所述超导环路(14)由与所述超导磁体绕组相同的类型的超导导线制成。
16.根据权利要求9-15中的任一项所述的超导磁体，其中，所述超导磁体绕组(12)由包括铜和超导体的超导导线制成，其中，所述超导导线具有4或更小的铜-超导体比率。
17.一种磁共振成像(MRI)系统，包括：
根据权利要求1-16中的任一项所述的超导磁体(10)；以及
磁场梯度线圈(56)，其被配置为将磁场梯度叠加在由所述超导磁体绕组生成的磁场(B0)上。
18.一种失超方法，包括：
在被缠绕为定义螺线管轴(z)的螺线管的超导磁体绕组(12)中并且还在跨所述超导磁体绕组延伸的超导环路(14)中传导超导电流；并且
经由所述超导磁体绕组沿着所述超导磁体绕组并且还经由所述超导环路沿着所述螺线管轴同时地传播在所述超导磁体绕组中发起的失超。
19.根据权利要求18所述的失超方法，其中，所述传播包括在所述超导环路与所述超导磁体绕组的绕组的交叉处在所述超导磁体绕组(12)与所述超导环路(14)之间传递热。
20.根据权利要求18-19中的任一项所述的失超方法，其中，所述超导环路(14)与所述超导磁体绕组(12)电连接。
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