CN113096908A - 一种超导磁体系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超导磁体系统，包括：线圈骨架；若干个通过该线圈骨架支撑固定的超导线圈；以及若干个与超导线圈具有良好热接触的闭合导电箔，每一导电箔在圆周方向上形成闭合回路；闭合导电箔与若干超导线圈具有电磁耦合设置。本发明通过在若干超导线圈的表面上缠绕、电镀、喷涂或3D打印具有电磁耦合且热传导设置的闭合导电箔，可在该超导磁体系统失超时，使该若干导电箔感应涡流电流，而涡流电流在闭合导电箔上产生焦耳热功率，该焦耳热功率将加速失超的超导线圈失超和触发还没失超的其他所有超导线圈同时失超，从而使超导磁体系统的能量尽可能均匀地释放到每一个超导线圈的所有体积上，以降低超导线圈的热点温度、端电压和内部应力。

Description

一种超导磁体系统

技术领域

本发明属于超导磁体技术领域，更具体地，涉及一种具有保护超导磁体免于在失超期间发生损害功能的超导磁体系统。

背景技术

众所周知，跟阻性磁体相比，超导磁体体积小、电流密度高、能耗低、磁场强度高，在基础科学研究、医疗卫生、交通运输、国防工业、电工等领域被广泛应用。特别地，超导磁体系统在NMR（Nuclear Magnetic Resonance，核磁共振）和MRI（Magnetic ResonanceImaging，磁共振成像）领域中得到广泛应用。然而，超导磁体维持超导态是有条件的，它受温度、电流、磁场、甚至应变的约束。任何一个或几个变量超出超导线的临界区间，都将使得正常运行中的超导磁体由超导态回到电阻态，从而失去超导特性（即失超）。

在正常升磁、降磁或稳态运行时，超导磁体处于超导态即无电阻状态。然而一旦由于局部的扰动（这种扰动可以是机械、温度、气压或者电磁），超导磁体内部将出现微小的正常区。如果该正常区不可控，它将不断扩大直至整个超导磁体失超。这至少带来三个问题：（1）最开始出现正常区的超导线的温度会非常高，足以熔化超导线，从而破坏超导磁体。（2）由于磁体内部温度分布极不均匀、温度梯度大，导致磁体内部出现局部高应力，从而破坏超导磁体。（3）在失超过程中，超导磁体端电压或层间电压可能出现极高压，导致超导体之间发生闪络，最终破坏超导磁体。如果在超导磁体出现微小正常区的时候，采用某种保护电路让所有超导线圈尽快同时失超，能量尽可能均匀地释放到每一个超导线圈的所有体积上，将极大地降低超导磁体的温度、应力和端电压，从而保护超导磁体。实现该功能的电路被称为失超保护电路。

图 1示出了一种典型现有技术超导磁体失超保护电路10，包括由M（M=8）个超导线圈191-198串联连接而成的超导线圈全集101。其中，超导线圈子集191和192为主动屏蔽线圈，其电流方向和超导线圈子集193-198的电流方向相反。每个超导线圈的表面贴有一个与其热接触的加热器。这些加热器串联连接构成了加热器网络105。加热器网络105和第二二极管集成组件106串联连接，且这个串联装置与超导线圈子集195-198并联连接。超导线圈全集101两端接了一对电流引线104用于和励磁电源连接。低温超导开关103和电流引线104并联。第一二极管集成组件102和低温超导开关103并联连接。第一二极管集成组件102的门限电压高于超导磁体两端最大的励磁电压，用于保护低温超导开关103。当超导磁体处于升磁（Ramp-up）或降磁（Ramp-down）时，第二二极管集成组件106阻止加热器网络105导电，防止失超保护电路误动作导致超导磁体失超。第二二极管集成组件106的门限电压被选择为大于升磁或降磁过程中195-198两端的最大电压。二极管集成组件102和106中的每一个，通常由两组两个二极管或多个二极管串联连接再反并联组成。该电路至少存在两个缺陷：（1）所有加热器串联连接，一旦线路某处出现开路，超导线圈全集101将彻底失去保护。（2）所有加热器串联连接，导致线圈子集195-198两端的电压非常高，迫使在加热器设计时，只能设计阻值较小的加热器，但这样一来，在失超过程中，加热器的加热功率较低，导致失超保护响应较慢。

图2示出了另一种现有技术超导磁体失超保护电路10，包括由M（M=8）个超导线圈191-198串联连接而成的超导线圈全集101。其中，超导线圈子集191和192为主动屏蔽线圈，其电流方向和超导线圈子集193-198的电流方向相反。加热器网络105由M个加热器模块H1-H8组成，每个加热器模块包括多个加热器，且每个加热器模块分别和其中一个超导线圈并联。其中，N（N≤M）个加热器模块中每个加热器模块包括至少 M 个加热器，每个超导线圈与加热器模块中的至少一个加热器热耦合；M-N 个加热器模块中每个加热器模块包括至少一个加热器，与 N 个加热器模块并联的 N 个超导线圈中的每个超导线圈与 M-N个加热器模块中每个加热器单元的至少一个加热器热耦合。超导线圈全集101两端接了一对电流引线104用于和励磁电源连接。低温超导开关103和电流引线104并联连接。第一二极管集成组件102和低温超导开关103并联连接。第一二极管集成组件102的门限电压高于超导磁体两端的最大励磁电压，用于保护低温超导开关103。这种失超保护电路至少存在4个缺点：（1）每个加热器模块分别和其中一个超导线圈并联，失超过程中，流过每个超导线圈的电流不一样，导致超导磁体系统内部出现极大的不平衡力，该不平衡力有可能对超导磁体系统产生结构破坏；（2）由于前述的流过每个超导线圈的电流不一样，也会导致杂散场等高线在空间上朝外扩张，带来安全隐患；（3）当N<M时，失超保护电路不能让所有未失超的超导线圈同时失超，部分超导线圈出现失超延时；（4）由于每个加热器模块分别和其中一个超导线圈并联，导致该失超保护电路连接复杂，且需要大量的加热器，成本过高。

所以，需要提供一种新的失超保护电路来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种超导磁体系统，旨在解决现有超导磁体系统失超保护电路因加热器发热功率低和失超保护电路拓扑复杂导致失超延时或不能让所有未失超的超导线圈同时失超的技术问题。

现在归纳本发明的一个或多个方面以便于本发明的基本理解，其中该归纳并不是本发明的扩展性纵览，且并非旨在标识本发明的某些要素，也并非旨在划出其范围。相反，该归纳的主要目的是在下文呈现更详细的描述之前用简化形式呈现本发明的一些概念。

本发明提供了一种超导磁体系统，超导磁体系统包括：电性传导且自身短路连接的闭合导电箔；以及若干个通过线圈骨架支撑固定且串联连接的超导线圈，流过各个超导线圈的电流在任何时刻均保持相等，且所述闭合导电箔与所述超导线圈具有良好的热接触；在一个或多个超导线圈发生失超时闭合导电箔自身感应涡流电流。

本发明还提供了一种超导磁体系统，超导磁体系统包括：线圈骨架；若干个通过该线圈骨架支撑固定且串联连接的超导线圈，流过各个超导线圈的电流在任何时刻均保持相等；以及若干个与超导线圈之间具有良好热接触的闭合导电箔，每一导电箔在圆周方向上形成闭合回路；闭合导电箔与若干超导线圈具有电磁耦合设置，在一个或多个超导线圈发生失超时闭合导电箔自身感应涡流电流。

本发明还提供了一种超导磁体系统，超导磁体系统包括：真空容器；同轴嵌套在真空容器内的热屏蔽层；同轴嵌套在热屏蔽层内的低温容器；同轴嵌套在所述低温容器内的线圈骨架；若干个通过所述线圈骨架支撑固定且串联连接的超导线圈，流过各个超导线圈的电流在任何时刻均保持相等；以及覆盖在超导线圈内表面或外表面的闭合导电箔，且闭合导电箔具有电性传导性能且自身短路连接；闭合导电箔与若干个超导线圈具有电磁耦合设置，在一个或多个超导线圈发生失超时闭合导电箔自身感应涡流电流。

本发明还提供了一种超导磁体系统，超导磁体系统包括：真空容器；同轴嵌套在真空容器内的热屏蔽层；同轴嵌套在所述热屏蔽层内的线圈骨架；配置在线圈骨架表面上的热虹吸冷却管；若干个通过线圈骨架支撑固定且串联连接的超导线圈，流过各个超导线圈的电流在任何时刻均保持相等；以及覆盖在超导线圈内表面或外表面的闭合导电箔，且闭合导电箔具有电性传导性能且自身短路连接；闭合导电箔与若干个超导线圈具有电磁耦合设置，在一个或多个超导线圈发生失超时闭合导电箔自身感应涡流电流。

本发明还提供了一种超导磁体系统，超导磁体系统包括：真空容器；同轴嵌套在所述真空容器内的热屏蔽层；同轴嵌套在所述热屏蔽层内的线圈骨架；若干个通过所述线圈骨架支撑固定且串联连接的超导线圈，流过各个超导线圈的电流在任何时刻均保持相等；以及覆盖在超导线圈内表面或外表面的闭合导电箔，且闭合导电箔具有电性传导性能且自身短路连接；闭合导电箔与若干个超导线圈具有电磁耦合设置，在一个或多个超导线圈发生失超时闭合导电箔自身感应涡流电流。

更进一步地，闭合导电箔通过电镀或3D打印的方式喷在超导线圈或者线圈骨架上。

更进一步地，若干个闭合导电箔缠绕或喷涂在所述超导线圈的外表面或者所述超导线圈的内表面。

更进一步地，线圈骨架为圆筒形结构。

更进一步地，闭合导电箔的材料包括高纯度铝或铜。

更进一步地，闭合导电箔的厚度为微米~毫米量级。

更进一步地，低温容器在若干超导线圈处于超导状态下温度控制在大约4开尔文。

更进一步地，热屏蔽层在若干超导线圈处于超导状态下温度控制在大约50开尔文。

更进一步地，真空容器、热屏蔽层和低温容器均为圆环状结构。

本发明的超导磁体系统，通过在该若干超导线圈的表面上缠绕或喷涂具有电磁耦合且热传导设置的闭合导电箔，可在该超导磁体系统失超时，使该若干导电箔产生涡流电流，而涡流电流在闭合导电箔上产生焦耳热功率，该焦耳热功率将加速失超的超导线圈失超和触发还没失超的其他所有线圈同时失超，从而使超导磁体系统的能量尽可能均匀地释放到每一个超导线圈的所有体积上，以降低超导线圈的热点温度、端电压和内部应力。

附图说明

图1为现有技术1提供的失超保护电路示意图；

图2为现有技术2提供的失超保护电路示意图；

图3为本发明提供的超导磁体系统的第一实施方式沿中心轴的切面示意图；

图4为图3所示的超导磁体系统的等效电路图；

图5为闭合导电箔结构示意图；

图6为本发明提供的超导磁体系统的第二实施方式沿中心轴的切面示意图；

图7为本发明提供的超导磁体系统的第三实施方式沿中心轴的切面示意图；

图8为本发明提供的超导磁体系统的第四实施方式沿中心轴的切面示意图；

图9为本发明提供的超导磁体系统的第五实施方式沿中心轴的切面示意图；

图10为本发明提供的超导磁体系统的第六实施方式沿中心轴的切面示意图；

图11为本发明提供的超导磁体系统的第七实施方式沿中心轴的切面示意图；

图12为本发明提供的超导磁体系统的第八实施方式沿中心轴的切面示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：10为失超保护电路，101为超导线圈全集，102为第一二极管集成组件，103为低温超导开关，104为电流引线，105为加热器网络，106为第二二极管集成组件；1表示超导磁体系统，11表示成像区（FOV），12表示真空层（VV），13表示热屏蔽层（TS），14表示磁体操作台，15表示冷却器，16表示液氦，17表示低温容器（HV），18表示线圈骨架，19表示超导线圈单元，20表示闭合导电箔单元，21表示热虹吸冷却管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图3，为本发明超导磁体系统1的第一实施方式沿中心轴的切面示意图。超导线圈单元19被线圈骨架18支撑和固定，线圈骨架18必须具备足够的机械强度能支撑超导线圈单元19。总所周知，材料的机械强度和导电率是对立的，同种材料无法同时具备高机械强度和高导电率。因此，线圈骨架18不能选择高纯度铝或者铜，但可以选择铝合金、不锈钢或者FRP等高机械强度低导电率或高机械强度绝缘材料。闭合导电箔单元20紧密地缠绕在超导线圈单元19的外径上，并且头尾短路连接。作为一个例子，线圈骨架18包括外线圈骨架181和内线圈骨架182，超导线圈单元19包括超导线圈191-198，闭合导电箔单元20包括多个闭合导电箔，依次标记为201、202、203、204、205、206、207和208，单个闭合导电箔结构如图5所示。为了增加热接触面积，闭合导电箔和超导线圈的接触界面可以添加填充材料，例如环氧树脂或导热胶。液氦16通过磁体操作台14输入到低温容器17内，低温容器17的温度维持在4.2K左右。为了降低辐射热，低温容器17外套上了一层同轴的热屏蔽层13，热屏蔽层13外套上了一层同轴的真空层12。真空层12的中心形成一个成像区（FOV）11。为了维持液氦的零挥发和稳定的辐射热，冷却器15的二级冷头和低温容器17热连接，一级冷头和热屏蔽层13热连接。热屏蔽层的温度维持在50K左右。闭合导电箔是一种厚度非常薄的高导电率材料，例如高纯度铝或铜。它的厚度在微米~毫米量级。闭合导电箔可以通过缠绕的方式固定在超导线圈或者线圈骨架上，也可以通过电镀、3D打印的方式喷在超导线圈或者线圈骨架上。若闭合导电箔配置在线圈骨架上，则必须保证闭合导电箔和超导线圈之间有良好的热接触。

请参考图4，为图3对应的等效电路图；跟图1和图2相比，图3所示的电路少了加热器网络105和第二二极管集成组件106。从图3可知，该电路结构非常简单，所有超导线圈串联连接，流过所有超导线圈的电流在任何时刻始终保持相等。

下面阐述其失超保护原理。请继续参考图3，当任意一超导线圈失超时，比如超导线圈191失超，191内部将出现正常区，流过超导线圈191的电流将开始衰减。由于所有超导线圈191-198串联连接，流过所有超导线圈191-198的电流始终保持相等并将同步衰减，超导磁体系统周围的磁通也将随之发生变化，导致所有闭合导电箔201-208内同时感应出涡流，该涡流会在闭合导电箔上产生焦耳热。由于闭合导电箔单元20和超导线圈单元19具有良好的热接触，该热功率将加速已经失超的线圈191失超和触发还未失超的其他所有线圈同时失超，从而实现失超保护的目的。由于线圈骨架18是低导电率或者绝缘材料，线圈骨架18内感应的涡流以及由涡流产生的焦耳热为零或可以忽略。因此即使选择金属线圈骨架，也起不到失超保护的效果。

在升磁（Ramp-up）或降磁（Ramp-down）过程中，由于通过超导线圈的电流的变化率非常小，在闭合导电箔中感应的涡流非常小，从而产生的焦耳热非常小，不会触发任何非故意的励磁失超。

这种失超保护电路至少具备以下4个优点：（1）失超保护电路完全依靠闭合导电箔感应发热触发失超，无需电路连接，失超保护可靠性高。（2）一旦某个或多个超导线圈出现失超，所有导电箔将感应出涡流，该涡流会在闭合导电箔上产生焦耳热，加速已经失超的超导线圈失超和触发还未失超的其他所有线圈同时失超，失超保护响应快。（3）流过所有超导线圈的电流在任何时刻始终保持相同，不存在不平衡力和杂散场等高线在空间上外扩的问题，超导磁体系统的安全性高。（4）闭合导电箔安装工艺简单，用料少，无电路接线，成本非常低。由此可见，该失超保护电路可以完美解决现有失超保护方案存在的技术问题。

图3中，超导磁体单元19被线圈骨架18支撑和固定的方式是通过超导磁体单元19的内径和线圈骨架18的外径配合，这只是一个示例。由于不同的设计和工艺，超导磁体单元19和线圈骨架18的配合方式会发生多种变形，例如超导磁体单元19的外径和线圈骨架18的内径配合，或者部分超导磁体单元的内径和线圈骨架的外径配合，剩下的超导磁体单元的外径和线圈骨架的内径配合。因此，根据超导磁体和骨架的配合方式，在其他实施方式中，闭合导电箔可以安装在超导线圈的内径上。或者，部分导电箔安装在内径上，其他部分导电箔安装在外径上。又或者，闭合导电箔也可以安装在线圈骨架上，但超导线圈与闭合导电箔需保持良好的热接触。

通过数值计算或实验，可以对闭合导电箔的数量及尺寸进行优化设计，从而在保证失超保护性能得到满足的同时降低成本。例如，由于每个超导线圈的磁场分布和磁场峰值不一样，超导线圈的失超传播速度不一样。为了降低成本，与失超传播速度快的超导线圈配合的闭合导电箔的宽度可以小于超导线圈的宽度。又如，每个超导线圈的电感不一样，所储存的磁能不一样。对于储存磁能低的超导线圈，在失超过程中，它的最高温度和最高电压在安全阈值以下。对于这样的超导线圈，甚至可以不配置闭合导电箔，从而进一步降低成本。

如图6为超导磁体系统1的第二实施方式沿中心轴的切面示意图。闭合导电箔单元20配置在超导线圈单元19和线圈骨架18之间。闭合导电箔单元20和超导线圈具有良好的热接触。

如图7为超导磁体系统1的第三实施方式沿中心轴的切面示意图。闭合导电箔单元20可以通过缠绕、电镀、3D打印的方式配置在线圈骨架上，超导线圈紧密地绕制在闭合导电箔上，为了增加热接触，可以在闭合导电箔或者与闭合导电箔接触的超导线圈表面涂上导热胶或者环氧树脂。

图8为超导磁体系统的第四实施方式沿中心轴的切面示意图。该超导磁体系统中的超导线圈单元19安装在线圈骨架18的内表面上，闭合导电箔单元20配置在超导线圈单元19的内表面。

图9为超导磁体系统1的第五实施方式沿中心轴的切面示意图。闭合导电箔单元20配置在超导线圈单元19和线圈骨架18之间。闭合导电箔单元20和超导线圈具有良好的热接触。

图10为超导磁体系统1的第六实施方式沿中心轴的切面示意图。该超导磁体系统1中的线圈骨架上仅有一个完整的导电箔来代替若干个导电箔，从而可以简化制造工艺。闭合导电箔可以通过缠绕、电镀、3D打印的方式配置在线圈骨架上，超导线圈和闭合导电箔有良好的热接触。

以上发明实施方式均以液氦浸泡型超导磁体系统为例进行展开描述。但该方法同样适用于少液氦传导冷却超导磁体系统和无液氦传导冷却超导磁体系统等其他超导磁体系统；现结合图11和图12详述如下：

图11为超导磁体系统1的第七实施方式沿中心轴的切面示意图。该超导磁体系统为少液氦传导冷却超导磁体系统。跟前述超导磁体系统相比，该超导磁体系统无低温容器17但增加了热虹吸冷却管21。该实施例中，超导线圈单元19被线圈骨架18支撑和固定，闭合导电箔单元20配置在超导线圈单元19的内径上，并且头尾短路连接。热虹吸管21配置在线圈骨架18上，且与线圈骨架18具有良好的热接触。超导线圈外套上了一层同轴的热屏蔽层13，热屏蔽层13外套上了一层同轴的真空层12。真空层12的中心形成一个成像区（FOV）11。为了维持热平衡，冷却器15的二级冷头和热虹吸冷却管21热连接，一级冷头和热屏蔽层13热连接。

图12为超导磁体系统1的第八实施方式沿中心轴的切面示意图。该超导磁体系统为无液氦传导冷却超导磁体系统。跟图11相比，该超导磁体系统无热虹吸冷却管21。该实施例中，超导线圈单元19被线圈骨架18支撑和固定，闭合导电箔单元20配置在超导线圈单元19的内径上，并且头尾短路连接。超导线圈外套上了一层同轴的热屏蔽层13，热屏蔽层13外套上了一层同轴的真空层12。真空层12的中心形成一个成像区（FOV）11。为了维持热平衡，冷却器15的二级冷头和线圈骨架18热连接，一级冷头和热屏蔽层13热连接。

虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出很多修改与变形。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种超导磁体系统，其特征在于，所述超导磁体系统包括：

电性传导且自身短路连接的闭合导电箔；以及

若干个通过线圈骨架支撑固定且串联连接的超导线圈，流过各个超导线圈的电流在任何时刻均保持相等，且所述闭合导电箔与所述超导线圈具有良好的热接触；

在一个或多个超导线圈发生失超时闭合导电箔自身感应涡流电流。

2.一种超导磁体系统，其特征在于，所述超导磁体系统包括：

线圈骨架；

若干个通过该线圈骨架支撑固定且串联连接的超导线圈，流过各个超导线圈的电流在任何时刻均保持相等；以及

若干个与所述超导线圈之间具有良好热接触的闭合导电箔，每一导电箔在圆周方向上形成闭合回路；所述闭合导电箔与若干超导线圈具有电磁耦合设置，在一个或多个超导线圈发生失超时闭合导电箔自身感应涡流电流。

3.一种超导磁体系统，其特征在于，所述超导磁体系统包括：

真空容器；

同轴嵌套在所述真空容器内的热屏蔽层；

同轴嵌套在所述热屏蔽层内的低温容器；

同轴嵌套在所述低温容器内的线圈骨架；

若干个通过所述线圈骨架支撑固定且串联连接的超导线圈，流过各个超导线圈的电流在任何时刻均保持相等；以及

覆盖在所述超导线圈内表面或外表面的闭合导电箔，且闭合导电箔具有电性传导性能且自身短路连接；

所述闭合导电箔与若干个超导线圈具有电磁耦合设置，在一个或多个超导线圈发生失超时闭合导电箔自身感应涡流电流。

4.一种超导磁体系统，其特征在于，所述超导磁体系统包括：

真空容器；

同轴嵌套在所述真空容器内的热屏蔽层；

同轴嵌套在所述热屏蔽层内的线圈骨架；

配置在线圈骨架表面上的热虹吸冷却管；

若干个通过所述线圈骨架支撑固定且串联连接的超导线圈，流过各个超导线圈的电流在任何时刻均保持相等；以及

覆盖在所述超导线圈内表面或外表面的闭合导电箔，且闭合导电箔具有电性传导性能且自身短路连接；

所述闭合导电箔与若干个超导线圈具有电磁耦合设置，在一个或多个超导线圈发生失超时闭合导电箔自身感应涡流电流。

5.一种超导磁体系统，其特征在于，所述超导磁体系统包括：

真空容器；

同轴嵌套在所述真空容器内的热屏蔽层；

同轴嵌套在所述热屏蔽层内的线圈骨架；

若干个通过所述线圈骨架支撑固定且串联连接的超导线圈，流过各个超导线圈的电流在任何时刻均保持相等；以及

覆盖在所述超导线圈内表面或外表面的闭合导电箔，且闭合导电箔具有电性传导性能且自身短路连接；

所述闭合导电箔与若干个超导线圈具有电磁耦合设置，在一个或多个超导线圈发生失超时闭合导电箔自身感应涡流电流。

6.如权利要求1-5任一项所述的超导磁体系统，其特征在于，所述闭合导电箔通过电镀或3D打印的方式喷在超导线圈或者线圈骨架上。

7.如权利要求1-5任一项所述的超导磁体系统，其特征在于，若干个闭合导电箔缠绕或喷涂在所述超导线圈的外表面或者所述超导线圈的内表面。

8.如权利要求1-5任一项所述的超导磁体系统，其特征在于，所述线圈骨架为圆筒形结构。

9.如权利要求1-5任一项所述的超导磁体系统，其特征在于，所述闭合导电箔的材料包括高纯度铝或铜。

10.如权利要求9所述的超导磁体系统，其特征在于，所述闭合导电箔的厚度为微米~毫米量级。

11.如权利要求3所述的超导磁体系统，其特征在于，所述低温容器在若干超导线圈处于超导状态下温度控制在大约4开尔文。

12.如权利要求3~5所述的超导磁体系统，其特征在于，所述热屏蔽层在若干超导线圈处于超导状态下温度控制在大约50开尔文。

13.如权利要求3~5或12所述的超导磁体系统，其特征在于，所述真空容器、热屏蔽层和低温容器均为圆环状结构。

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