JP2003197418A - 平衡型クエンチ保護回路 - Google Patents

平衡型クエンチ保護回路

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JP2003197418A
JP2003197418A JP2002276507A JP2002276507A JP2003197418A JP 2003197418 A JP2003197418 A JP 2003197418A JP 2002276507 A JP2002276507 A JP 2002276507A JP 2002276507 A JP2002276507 A JP 2002276507A JP 2003197418 A JP2003197418 A JP 2003197418A
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Minfeng Xu
ミンフェン・スー
Xianrui Huang
シャンルイ・ファン
Bu-Xin Xu
ブー−シン・スー
Jinhua Huang
チンファー・ファン
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GE Medical Systems Global Technology Co LLC
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クエンチ保護のための超伝導マグネット電気
回路（３０）を提供する。 【解決手段】 空間的に分離された複数の主マグネット
コイル部分（３２、３４）と２次マグネットコイル部分
（３６、３８）とを含んだ超伝導コイル集合体（６０）
を設ける。主マグネットコイル部分は、少なくとも１つ
の主コイル直列回路（５０）を形成するように直列に接
続させている。２次マグネットコイル部分も同様に、少
なくとも１つの２次コイル直列回路（５２）を形成する
ように直列に接続させている。さらに、少なくとも１つ
の温度制限回路（４０、４２）を設けている。この温度
制限回路は、クエンチヒータ回路やクエンチ抵抗器回路
とすることができる。この温度制限回路は、超伝導コイ
ル集合体と接続した複数のクエンチヒータまたは複数の
クエンチ抵抗器（４４、４６；６４、６６）を有してい
る。この超伝導コイル集合体には超伝導スイッチ（５
６）を結合させている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超伝導マグネットに
関する。さらに詳細には、クエンチの間に超伝導集合体
を損傷から保護するための平衡型クエンチ保護回路を提
供する。
【０００２】
【発明の背景】よく知られているように、超伝導材料に
より巻かれたマグネットコイルは、極低温の環境に置か
れることにより超伝導状態とすることができる。例え
ば、コイルは、寒剤（ｃｒｙｏｇｅｎ）を包含したクラ
イオスタットまたは圧力容器内に封入することにより超
伝導状態とすることがある。極低温により超伝導配線を
超伝導状態で動作させることができる。この状態では、
配線の抵抗は事実上ゼロになる。コイルを通るように電
流を導入するためには、先ずそのコイルを電源に短時間
接続する。超伝導状態では、その電流はコイルを通って
流れ続け、これにより強い磁場が維持される。換言する
と、低温度において超伝導巻き線が電流の流れに及ぼす
抵抗がゼロであるため、超伝導マグネットが持続され
る。マグネットを通って流れる電流はマグネット内で維
持され、時間と伴に著しく減衰することはない。超伝導
マグネットは磁気共鳴イメージング（「ＭＲＩ」）の分
野において広い用途がある。
【０００３】典型的なＭＲＩマグネットでは、その超伝
導主マグネットコイルは、円筒形状の寒剤圧力容器内に
封入されている。この寒剤容器は、真空容器に包含され
ると共に、その中心にイメージング・ボアを有するよう
に形成されている。主マグネットコイルは、アキシャル
・ボアのイメージング・ボリューム内に強い磁場を発生
させる。
【０００４】寒剤は通常、液体ヘリウムである。超伝導
動作の間に、液体ヘリウムは沸騰してヘリウム・ガスを
形成させる。このガスは、リサイクルのために再凝縮さ
せて再使用するか、大気中に排出させるかのいずれかで
ある。
【０００５】こうした装置において重要な問題の１つ
は、超伝導動作の中断、すなわちクエンチ現象（ｑｕｅ
ｎｃｈｉｎｇ）である。クエンチ現象により、望ましく
なくかつ損傷のおそれがあるような高温や電圧がマグネ
ット内に発生することがある。クエンチ発生の間に、永
続性超伝導コイル内の電流は急速に減衰する。この急速
な減衰は、例えば熱性外乱によりコイル内に生じた抵抗
性ゾーン（複数のこともある）に起因する。クエンチ現
象は、マグネットコイルの摩擦運動のためなど、エネル
ギー外乱のために生じることもある。このエネルギー外
乱により超伝導配線のある区画が加熱され、これにより
その温度が超伝導動作の臨界温度を超えて上昇する。配
線の加熱された区画は何らかの電気抵抗をもった常態
（ｎｏｒｍａｌ）となる。発生したＩ2Ｒのジュール熱
により、その配線区画の温度がさらに上昇し、常態区画
の大きさが広がる。したがって、クエンチと呼ぶ不可逆
作用が生じる。クエンチの間では、そのマグネットの電
磁エネルギーは、急速にダンプ（ｄｕｍｐ）されるか、
あるいは上昇したジュール熱を介して熱エネルギーに変
換される。
【０００６】ＭＲＩ用途では、イメージング・ボリュー
ム内に均一な磁場が必要である。必要な均一性を提供す
るため、そのマグネットコイルは複数のサブコイルに分
割されている。これらのサブコイルは、超伝導マグネッ
トの軸方向及び該軸の周りで離間させ、互いに熱結合さ
れないようにしている。その結果、超伝導コイルのうち
の１つだけがクエンチした場合、強磁場のエネルギー全
体がそのクエンチしているコイルにダンプされることが
ある。適当なクエンチ・システムが提供されないと、ホ
ットスポットや損傷のおそれが生じる。クエンチ保護
は、それ以外のコイルを急速にクエンチさせるか、ある
いはエネルギーの一部をダンプ抵抗器に送ることによっ
て達成することができる。これにより、温度及び電圧の
急激な上昇またはマグネット内での電磁気力の急激な変
化に起因する損傷が防止される。
【０００７】超伝導マグネットの保護のためには、多く
のクエンチ・システムが知られている。例えば、Ｈｕａ
ｎｇらに付与された
【特許文献１】米国特許第６，１４７，８４４号、Ｇｒ
ｏｓｓに付与された
【特許文献２】米国特許第５，７３９，９９７号、並び
にＧｒｏｓｓらに付与された
【特許文献３】米国特許第５，６５０，９０３号及び
【特許文献４】米国特許第５，７３１，９３９号は、超
伝導マグネット用のクエンチ保護回路に関するものであ
る。
【０００８】アクティブ型遮蔽したＭＲＩマグネット
は、主コイル及びバッキング・コイルからなる。これら
のコイルは、画像ボリューム内に均一な磁場を発生さ
せ、かつフリンジ磁場を減少させる。ほとんどの超伝導
ＭＲＩマグネットは、対称中間面に対して対称となった
コイルにより製作されている。クエンチの間では、異な
るコイルの電流は、正確に同じ速度では減衰しないこと
がある。このため、コイル及びコイル支持構造に作用す
る力に正味の差が誘導される可能性がある。マグネット
の左半分と右半分及び／または主コイルとバッキング・
コイル構造の間の力に正味の差があると不平衡なクエン
チが生じる。クエンチが不平衡であると、その不平衡の
深刻さに応じてコイル支持構造を損傷させるおそれがあ
る。したがって、構造設計に大きな安全マージンが組み
込まれていない支持構造にとって不平衡なクエンチは望
ましくない。安全マージンを大きくするとコスト及び／
または空間の占有が増加する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
めの超伝導マグネット電気回路を提供する。この回路に
より、平衡型クエンチを介して超伝導マグネットが保護
される。空間的に分離された複数の主マグネットコイル
部分と２次マグネットコイル部分とを含んだ超伝導コイ
ル集合体を提供する。主マグネットコイル部分は、少な
くとも１つの主コイル直列回路を形成するように直列に
接続させている。２次マグネットコイル部分も同様に、
少なくとも１つの２次コイル直列回路を形成するように
直列に接続させている。さらに、複数のクエンチヒータ
またはクエンチ抵抗器を有する少なくとも１つの温度制
限回路を設けている。この温度制限回路は、超伝導コイ
ル集合体と並列に接続させている。クエンチヒータ回路
を用いる場合、この回路は互いに並列に接続した複数の
クエンチヒータを含むことがある。クエンチ抵抗器回路
を用いる場合、この回路は互いに直列または並列に接続
させた複数のクエンチ抵抗器を含むことがある。
【００１０】したがって、２次マグネットコイル部分
（例えば、２つのバッキング・コイル）は、１つのサブ
回路内に一緒にまとめられている。主マグネットコイル
も同様に、別のサブ回路内に一緒にまとめられている。
さらに、超伝導集合体には超伝導スイッチを結合させて
いる。クエンチが発生すると、クエンチを発生させたコ
イル（主コイルまたはバッキング・コイル）を通る電流
は、中間面に対して対称な（主またはバッキング）コイ
ルと同じとなる。その理由はこれらのコイルが同じサブ
回路内に接続されているからである。異なるサブ回路内
の電流は違っていることがあるが、この２つの半マグネ
ット内の電流に関しては対称性、すなわち電流平衡、が
保持される。したがって、各半構造及び／または主構造
とバッキング構造に作用する力は最小となり、平衡型ク
エンチが得られる。
【００１１】本発明の態様の１つでは、超伝導コイル集
合体に、少なくとも２つのクエンチヒータまたはクエン
チ抵抗器の回路を並列に接続している。本発明の別の態
様では、その超伝導コイル集合体に、少なくとも１つの
クエンチヒータ回路と少なくとも１つのクエンチ抵抗器
回路とを並列に接続している。クエンチヒータ回路は、
並列接続とした概ね同一の複数のクエンチヒータを含ん
でいる。クエンチ抵抗器回路は、互いに直列または並列
に接続させた概ね同一の複数のクエンチ抵抗器を含んで
いる。
【００１２】別の態様では、主マグネットコイル部分と
熱接触状態となるように少なくとも１つのクエンチヒー
タを配置している。同様に、２次マグネットコイル部分
と熱接触状態となるように少なくとも１つのクエンチヒ
ータを配置している。
【００１３】別の態様では、超伝導コイル集成体のマグ
ネットコイルは、本質的に完全に流体寒剤と接触状態に
あり、かつ超伝導コイル集合体に少なくとも１つの温度
制限回路を並列に接続している。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明のその他の目的及び特徴
は、以下の説明を添付の図面と共に検討することにより
明らかとなろう。しかし、この図面は単に例示のみを目
的としたものであり、本発明の範囲を規定する目的では
ないことを理解すべきである。
【００１５】図１を参照すると、主コイル１２、１４及
びバッキング・コイル１６、１８からなるアクティブ型
遮蔽のＭＲＩマグネット向けの既存のクエンチ保護回路
１０の簡略な回路概要図を表している。主コイル１２、
１４は画像ボリューム内に均一な磁場を発生させ、また
バッキング・コイル１６、１８はフリンジ磁場を減少さ
せている。図１に示すように、超伝導マグネットのコイ
ル１２、１６と１４、１８は、対称中間面に対して対称
となっている。マグネットコイル１２と１６、並びに１
４と１８のそれぞれの両端には、これらと並列接続とし
たクエンチヒータまたは抵抗負荷回路２０、２２が接続
されている。回路１０は、超伝導集合体をランプアップ
させる（ｒａｍｐｉｎｇ ｕｐ）ための電源（すなわ
ち、電流源）２４と、超伝導スイッチ２６と、を含んで
いる。この超伝導スイッチ２６は永続性超伝導動作モー
ドと非永続性超伝導動作モードとの間の移行のために使
用している。超伝導スイッチ２６は、典型的には、マグ
ネットの超伝導動作を始動させるため、及びこの動作を
意図的に停止させるために使用される。
【００１６】ここで図２を参照すると、平衡型クエンチ
保護回路３０の実施の一形態の回路概要図を表してい
る。回路３０は、主コイル３２、３４など空間的に分離
された複数の主マグネットコイル部分を含んだ超伝導コ
イル集合体６０を含む。主マグネットコイル３２、３４
は主コイル直列回路５０を形成するように直列に接続さ
せている。さらにこの集合体には、バッキング・コイル
３６、３８など空間的に分離された複数の２次マグネッ
トコイル部分が含まれている。バッキング・コイル３
６、３８も同様に、２次コイル直列回路５２を形成する
ように直列に接続させている。
【００１７】主コイル直列回路５０は、直列に接続させ
た少なくとも４つの主マグネットコイル部分を有するこ
とが好ましい。２次コイル直列回路５２も同様に、直列
に接続させた少なくとも２つの２次マグネットコイル部
分を有することが好ましい。この超伝導コイル集合体
は、低温安定化（ｃｒｙｏｓｔａｂｌｅ）すなわち「非
含浸式（ｎｏｎ−ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ）」となるよ
うに設計することや、含浸式となるように設計すること
ができる。低温安定化集合体とは、超伝導コイル集合体
を構成している超伝導体配線またはテープ状巻き線を流
体寒剤（例えば、温度が概ね４ケルビンの液体ヘリウム
や最上層では若干気体状ヘリウム）と直接物理的に接触
させることにより冷却されている集合体のことである。
超伝導体配線またはテープは、多孔性の電気絶縁（例え
ば、隣接するらせん周回間にさらに間隙を有しているよ
うな従来式のらせん巻き式多孔性電気絶縁）を有する銅
安定型Ｎｂ−Ｔｉ配線とすることができる。この流体寒
剤は、多孔性絶縁を透過して銅安定型Ｎｂ−Ｔｉ配線と
直接物理的に接触している。
【００１８】ある種のＭＲＩ用途では、各コイル部分３
２、３４は、イメージング・ボリューム内に強い磁場強
度を生成することを目的とした１つの全体主コイルとす
ることがある。同様に、各２次コイル部分３６、３８
は、主コイルと反対方向に電流を流すと共にイメージン
グ・ボリューム内で磁場をより均一に成形させるように
配置した１つの全体バッキング・コイルとすることがあ
る。各コイル部分は、主コイルと反対方向に電流を流す
と共に漂遊磁場がマグネット集成体から遠くまで漏れる
ことを防止するように配置させた１つの全体遮蔽コイル
となるように選択することもできる。別のＭＲＩ用途で
は、コイル部分３２、３４並びに３６、３８は、例え
ば、主コイルの、あるいは２次コイルのそれぞれの一方
の半分とすることがある。
【００１９】主コイル３２、３４とバッキング・コイル
３６、３８のそれぞれの両端には、これらと並列接続と
した少なくとも１つの温度制限回路（クエンチヒータや
抵抗負荷回路４０、４２など）を接続させている。「ク
エンチヒータ」とは、クエンチを加速させるためにコイ
ル内に配置させるヒータのことである。「クエンチ（ま
たは、ダンプ）抵抗器」とは、クエンチの間でエネルギ
ーの消費を助ける抵抗器のことである。クエンチヒータ
または抵抗器回路４０は、互いに並列に接続したヒータ
や抵抗器４４及び４６など複数の個別ヒータまたは抵抗
器を含んでいる。同様に、クエンチヒータまたは抵抗器
回路４２は、互いに並列に接続したヒータや抵抗器６
４、６６など複数の個別ヒータまたは抵抗器を含んでい
る。クエンチ抵抗器またはダンプ抵抗器を用いる場合、
個々の抵抗器は互いを直列に接続させることや並列に接
続させることがある。クエンチヒータまたは抵抗器回路
４０は、超伝導コイル集合体６０の第１の導線７０と結
合させた導線６８を有する。同様に、クエンチヒータま
たは抵抗器回路４２は、超伝導コイル集合体６０の第２
の導線７４と結合させた導線７２を有する。クエンチヒ
ータまたは抵抗器４４、４６、６４、６６は、概ね同一
のクエンチヒータや抵抗器であることが好ましい。少な
くとも１つのクエンチヒータは主マグネットコイル部分
３２、３４と熱接触状態となるように位置決めすること
が好ましい。同様に、少なくとも１つのクエンチヒータ
は、２次マグネットコイル部分３６、３８と熱接触状態
となるように位置決めすることが好ましい。図１の回路
の場合と同様に、図２の回路３０は電源５４を含んでい
る。さらに図１の場合と同様に、超伝導スイッチ５６を
超伝導コイル集合体と結合させている。
【００２０】図２に示すように、２つのバッキング・コ
イル３６、３８は、バッキング・コイル・サブ回路５２
内に一緒にまとめられている。同様に、２つの主コイル
３２、３４は別の主コイル・サブ回路５０内に一緒にま
とめられている。回路３０が超伝導モードで動作してい
るとき、電流は超伝導コイル集合体６０と超伝導スイッ
チ５６とからなる超伝導ループ内のみを流れることにな
る。回路３０の超伝導モードでは、電流がクエンチヒー
タや抵抗器回路４０、４２を通って流れず、クエンチヒ
ータや抵抗器回路４０、４２が熱を発生させることはな
い。あるコイル部分（例えば、コイル３２）の局所エリ
ア内でクエンチが始まると、サブ回路５０内に電位差が
もたらされ、このためクエンチヒータ／抵抗器回路４０
内の電位差が近傍にある超伝導スイッチ５６を加熱して
クエンチを起こさせる。このクエンチ現象によりクエン
チヒータ／抵抗器回路４０、４２の導線６８、７２間
で、クエンチヒータ／抵抗器６４、６６並びにクエンチ
ヒータ／抵抗器４４、４６のそれぞれを通過する電位差
がもたらされる。クエンチヒータ／抵抗器４４、４６、
６４、６６のすべては、それぞれのサブ回路５０、５２
のコイル部分を加熱し、クエンチを起こさせる。したが
って、クエンチが発生したときに、そのクエンチを発生
させたコイル（主またはバッキング）を通る電流は、中
間面に対して対称の（主またはバッキング）コイルと同
じとなる。その理由は、これらのコイルが同じサブ回路
内に接続されているからである。異なるサブ回路５０、
５２の電流は異なることがあるが、２つの半マグネット
内の電流に関してはその対称性や電流平衡が保持され
る。したがって、右側半構造と左側半構造及び／または
主構造とバッキング構造に作用する力が最小となる。
【００２１】本発明の好ましい実施形態を図示し説明し
たが、添付の特許請求の範囲に規定した本発明の精神及
び趣旨を逸脱することなく、この実施形態に対して多く
の変更や修正を行うことができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のクエンチ保護回路の回路概要図であ
る
【図２】クエンチ中に超伝導コイル集合体を損傷から保
護している本発明の平衡型クエンチ保護回路の実施の一
形態の回路概要図である。
【符号の説明】
１０ 従来技術のクエンチ保護回路 １２ 主コイル １４ 主コイル １６ バッキング・コイル １８ バッキング・コイル ２０ クエンチヒータ、抵抗負荷回路 ２２ クエンチヒータ、抵抗負荷回路 ２４ 電源、電流源 ２６ 超伝導スイッチ ３０ 平衡型クエンチ保護回路 ３２ 主コイル、主マグネットコイル部分 ３４ 主コイル、主マグネットコイル部分 ３６ バッキング・コイル、２次マグネットコイル部分 ３８ バッキング・コイル、２次マグネットコイル部分 ４０ クエンチヒータ、抵抗器回路 ４２ クエンチヒータ、抵抗器回路 ５０ 主コイル直列回路、主コイル・サブ回路 ５２ ２次コイル直列回路、バッキング・コイル・サブ
回路 ５４ 電源 ５６ 超伝導スイッチ ６０ 超伝導コイル集合体 ６８ 導線 ７０ 導線 ７２ 導線 ７４ 導線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミンフェン・スー アメリカ合衆国、サウス・カロライナ州、 フローレンス、ライス・ホープ・コウブ、 717番 (72)発明者 シャンルイ・ファン アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、パーク・200・エーピーテ ィーエス・エーピーティー２エヌ、７番 (72)発明者 ブー−シン・スー アメリカ合衆国、サウス・カロライナ州、 フローレンス、ブライアリー・ロード、 708番 (72)発明者 チンファー・ファン アメリカ合衆国、サウス・カロライナ州、 フローレンス、トレーシーズ・ドライブ、 613番 Ｆターム(参考） 4M114 AA15 BB04 CC03 CC16 DA02

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）少なくとも１つの主コイル直列回路
    （５０）を形成するように直列に接続させた空間的に分
    離された複数の主マグネットコイル部分（３２、３４）
    と、少なくとも１つの２次コイル直列回路（５２）を形
    成するように直列に接続させた空間的に分離された複数
    の２次マグネットコイル部分（３６、３８）と、を含む
    超伝導コイル集合体（６０）と、 （ｂ）クエンチヒータ回路またはクエンチ抵抗器回路か
    らなる群より選択される、前記超伝導コイル集合体と連
    絡した少なくとも１つの温度制限回路（４０、４２）
    と、 （ｃ）前記超伝導コイル集合体と結合させた超伝導スイ
    ッチと、を備える超伝導マグネット電気回路（３０）。
  2. 【請求項２】 前記コイル部分（３２、３４、３６、３
    ８）が流体寒剤と本質的に完全に接触状態にある、請求
    項１に記載の超伝導マグネット電気回路。
  3. 【請求項３】 前記超伝導コイル集合体は、主コイル直
    列回路（５０）を形成するように直列に接続させた少な
    くとも２つの主マグネットコイル部分（３２、３４）を
    有する、請求項１に記載の超伝導マグネット電気回路。
  4. 【請求項４】 前記超伝導コイル集合体は、２次コイル
    直列回路（５２）を形成するように直列に接続させた少
    なくとも２つの２次マグネットコイル部分（３６、３
    ８）を有する、請求項１に記載の超伝導マグネット電気
    回路。
  5. 【請求項５】 前記２次マグネットコイル部分（３６、
    ３８）は主マグネットコイル部分と反対方向に電流を流
    している、請求項１に記載の超伝導マグネット電気回
    路。
  6. 【請求項６】 前記２次マグネットコイル部分は、漂遊
    磁場が前記マグネット集成体から漏れるのを防ぐように
    配置させた遮蔽コイル（３６、３８）を形成している、
    請求項１に記載の超伝導マグネット電気回路。
  7. 【請求項７】（ａ）少なくとも１つの主コイル直列回路
    （５０）を形成するように直列に接続させた空間的に分
    離された複数の主マグネットコイル部分（３２、３４）
    と、少なくとも１つの２次コイル直列回路（５２）を形
    成するように直列に接続させた空間的に分離された複数
    の２次マグネットコイル部分（３６、３８）と、を含む
    超伝導コイル集合体（６０）と、 （ｂ）前記超伝導コイル集合体と並列に接続した複数の
    クエンチヒータ（４４、４６；６４、６６）を有する少
    なくとも１つのクエンチヒータ回路（４０、４２）と、 （ｃ）前記超伝導コイル集合体と結合させた超伝導スイ
    ッチと、を備える超伝導マグネット電気回路（３０）。
  8. 【請求項８】 少なくとも１つのクエンチヒータ（４
    ４、４６）が前記主マグネットコイル部分（３２、３
    ４）と熱接触状態となるように位置決めされており、か
    つ少なくとも１つのクエンチヒータ（６４、６６）が前
    記２次マグネットコイル部分（３６、３８）と熱接触状
    態となるように位置決めされている、請求項７に記載の
    超伝導マグネット電気回路。
  9. 【請求項９】 前記別々の主マグネットコイル部分のそ
    れぞれと並列に接続した前記ヒータ（４４、４６）の数
    が、保護を受ける前記主マグネットコイル部分（３２、
    ３４）の数と少なくとも等しい、請求項７に記載の超伝
    導マグネット電気回路。
  10. 【請求項１０】 少なくとも２つのクエンチヒータ回路
    （４０、４２）を備える請求項７に記載の超伝導マグネ
    ット電気回路。
  11. 【請求項１１】 各クエンチヒータ回路が少なくとも２
    つのクエンチヒータ（４４、４６；６４、６６）を備え
    ている、請求項１０に記載の超伝導マグネット電気回
    路。
  12. 【請求項１２】（ａ）少なくとも１つの主コイル直列回
    路（５０）を形成するように直列に接続させた空間的に
    分離された複数の主マグネットコイル部分（３２、３
    ４）と、少なくとも１つの２次コイル直列回路（５２）
    を形成するように直列に接続させた空間的に分離された
    複数の２次マグネットコイル部分（３６、３８）と、を
    含む超伝導コイル集合体（６０）と、 （ｂ）前記超伝導コイル集合体と並列に接続しており、
    互いに直列または並列に接続させた複数のクエンチ抵抗
    器（４４、４６；６４、６６）を有している少なくとも
    １つのクエンチ抵抗器回路（４０、４２）と、 （ｃ）前記超伝導コイル集合体と結合させた超伝導スイ
    ッチと、を備える超伝導マグネット電気回路（３０）。
  13. 【請求項１３】（ａ）少なくとも１つの主コイル直列回
    路（５０）を形成するように直列に接続させた空間的に
    分離された複数の主マグネットコイル部分（３２、３
    ４）と、少なくとも１つの２次直列回路（５２）を形成
    するように直列に接続させた空間的に分離された複数の
    ２次マグネットコイル部分（３６、３８）と、を含む超
    伝導コイル集合体（６０）と、 （ｂ）前記超伝導コイル集合体と並列に接続した概ね同
    一の複数のクエンチヒータ（４４、４６）を有する少な
    くとも１つのクエンチヒータ回路（４０）と、 （ｃ）前記超伝導コイル集合体と並列に接続しており、
    互いに直列または並列に接続させた概ね同一の複数のク
    エンチ抵抗器（６４、６６）を有している少なくとも１
    つのクエンチ抵抗器回路（４２）と、 （ｄ）前記超伝導コイル集合体と結合させた超伝導スイ
    ッチと、を備える超伝導マグネット電気回路（３０）。
  14. 【請求項１４】（ａ）少なくとも１つの主コイル直列回
    路（５０）を形成するように直列に接続させた空間的に
    分離された少なくとも２つの主マグネットコイル（３
    ２、３４）と、少なくとも１つの２次コイル直列回路
    （５２）を形成するように直列に接続させた空間的に分
    離された少なくとも２つの２次マグネットコイル（３
    ６、３８）と、を流体寒剤と本質的に完全に接触状態に
    あるようにして含む超伝導コイル集合体（６０）と、 （ｂ）前記超伝導コイル集合体と並列に接続した少なく
    とも１つの温度制限回路（４０、４２）であって、並列
    に接続した複数のクエンチヒータ（４４、４６；６４、
    ６６）を備えたクエンチヒータ回路及び並列または直列
    に接続した複数のクエンチ抵抗器（４４、４６；６４、
    ６６）を備えたクエンチ抵抗器回路からなる第１群から
    選択される温度制限回路（４０、４２）と、 （ｃ）前記超伝導コイル集合体と結合させた超伝導スイ
    ッチ（５６）と、を備える超伝導マグネット電気回路
    （３０）。
  15. 【請求項１５】（ａ）少なくとも１つの主コイル直列回
    路（５０）を形成するように直列に接続させた空間的に
    分離された少なくとも２つの主マグネットコイル（３
    ２、３４）と、少なくとも１つの２次コイル直列回路
    （５２）を形成するように直列に接続させた空間的に分
    離された少なくとも２つの２次マグネットコイル（３
    ６、３８）と、を流体寒剤と本質的に完全に接触状態に
    あるようにして含む超伝導コイル集合体（６０）と、 （ｂ）前記超伝導コイル集合体と並列に接続した複数の
    クエンチヒータ（４４、４６；６４、６６）を有する少
    なくとも１つのクエンチヒータ回路（４０、４２）であ
    って、前記主コイル部分と熱接触状態となるように少な
    くとも１つのクエンチヒータが位置決めされており、か
    つ前記２次マグネットコイル部分と熱接触状態となるよ
    うに少なくとも１つのクエンチヒータが位置決めされて
    いる、少なくとも１つのクエンチヒータ回路（４０、４
    ２）と、 （ｃ）前記超伝導集合体と結合させた超伝導スイッチ
    と、を備える超伝導マグネット電気回路（３０）。
  16. 【請求項１６】（ａ）少なくとも１つの主マグネットコ
    イル直列回路（５０）を形成するように直列に接続させ
    た空間的に分離された少なくとも２つの主マグネットコ
    イル（３２、３４）と、少なくとも１つの２次コイル直
    列回路（５２）を形成するように直列に接続させた空間
    的に分離された少なくとも２つの２次マグネットコイル
    （３６、３８）と、を流体寒剤と本質的に完全に接触状
    態にあるようにして含む超伝導コイル集合体（６０）
    と、 （ｂ）前記超伝導コイル集合体と並列に接続した概ね同
    一の複数のクエンチヒータ（４４、４６）を有する少な
    くとも１つのクエンチヒータ回路（４０）であって、前
    記主マグネットコイルと熱接触状態となるように少なく
    とも１つのクエンチヒータが位置決めされている、少な
    くとも１つのクエンチヒータ回路（４０）と、 （ｃ）前記超伝導コイル集合体と並列に接続しており、
    互いに直列または並列に接続させた概ね同一の複数のク
    エンチ抵抗器（６４、６６）を有する少なくとも１つの
    クエンチ抵抗器回路（４２）であって、クエンチヒータ
    とクエンチ抵抗器からなる群から選択された少なくとも
    １つの要素が前記主マグネットコイルと熱接触状態とな
    るように位置決めされており、かつ前記群から選択され
    た少なくとも１つの要素が前記２次マグネットコイルと
    熱接触状態となるように位置決めされているような少な
    くとも１つのクエンチ抵抗器回路（４２）と、 （ｄ）前記超伝導コイル集合体と結合させた超伝導スイ
    ッチ（５６）と、を備える超伝導マグネット電気回路
    （３０）。
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