【手続補正書】
【提出日】令和3年3月1日(2021.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石アセンブリであって、
超伝導コイルと、
クライオスタットを含み、前記クライオスタット内の前記超伝導コイルを前記超伝導体の臨界温度よりも低い動作温度に維持するように構成された極低温システムと、
前記クライオスタットの外部に位置する直流電圧源と、
前記クライオスタットの内部に位置し、前記直流電圧源から前記超電導コイルに電力を供給するように構成されたスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）であって、一次巻線及び二次巻線を有する降圧変圧器を含むＳＭＰＳと、
前記直流電圧源を前記ＳＭＰＳに接続する電流リードと、
前記磁石を動作電流までランプアップさせるために前記ＳＭＰＳに第１の電力量を前記磁石へ供給させ、前記磁石の定常状態動作中に前記ＳＭＰＳに第２の電力量を前記磁石へ供給させるように構成されたコントローラであって、前記第１の電力量は前記第２の電力量よりも大きいコントローラと
を含む磁石アセンブリ。
【請求項２】
磁石アセンブリであって、
超伝導コイルと、
前記超伝導コイルを前記超伝導体の臨界温度よりも低い動作温度に維持するように構成された第１のクライオスタットと、室温と動作温度との間の温度を維持するように構成された第２のクライオスタットとを含み、前記超伝導コイルは前記第１のクライオスタット内にある極低温システムと、
室温にある直流電圧源と、
前記直流電圧源から前記超電導コイルに電力を供給するように構成されたスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）であって、一次巻線及び二次巻線を有する降圧変圧器を含み、前記第２のクライオスタット内に位置するＳＭＰＳと、
前記直流電圧源を前記ＳＭＰＳに接続する第１の電流リードと、
前記ＳＭＰＳを前記磁石に接続する第２の電流リードと、
前記磁石を動作電流までランプアップさせるために前記ＳＭＰＳに第１の電力量を前記磁石へ供給させ、前記磁石の定常状態動作中に第２の電力量を前記磁石へ供給させるように構成されたコントローラであって、前記第１の電力量は前記第２の電力量よりも大きい、コントローラと
を含む磁石アセンブリ。
【請求項３】
前記変圧器は非絶縁巻線又は絶縁巻線を有する、請求項１又は２に記載の磁石アセンブリ。
【請求項４】
前記変圧器は、前記巻線を連結する透磁性材料のコアを含むか又は空心を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項５】
磁石アセンブリであって、
超伝導コイルと、
クライオスタットを含み、前記クライオスタット内の前記超伝導コイルを前記超伝導コイルの臨界温度よりも低い動作温度に維持するように構成された極低温システムと、
前記クライオスタットの外部に位置する直流電圧源と、
前記直流電圧源から前記超電導コイルに電力を供給するように構成されたスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）であって、一次巻線及び二次巻線を有する降圧変圧器を含み、前記一次巻線は前記クライオスタットの外部に位置し、前記二次巻線は前記クライオスタットの内部に位置するＳＭＰＳと、
前記直流電圧源を前記ＳＭＰＳに接続する電流リードと、
前記二次巻線を前記磁石に接続する電流リードと、
前記磁石を動作電流までランプアップさせるために前記ＳＭＰＳに第１の電力量を前記磁石へ供給させ、前記磁石の定常状態動作中に前記ＳＭＰＳに第２の電力量を前記磁石へ供給させるように構成されたコントローラであって、前記第１の電力量は前記第２の電力量よりも大きいコントローラと
を含む磁石アセンブリ。
【請求項６】
前記変圧器は空心でありかつ共振変圧器であるか又は前記変圧器は前記巻線を連結しかつ前記クライオスタットの壁を貫通する透磁性材料のコアを含み、前記コアは、任意選択で、鉄、アモルファス鋼、及びフェライトから形成される、請求項５に記載の磁石アセンブリ。
【請求項７】
前記コントローラは、前記第１の電力量を供給するために前記ＳＭＰＳを第１のデューティサイクルで動作させ、前記第２の電力量を供給するために前記ＳＭＰＳを第２のデューティサイクルで動作させ、前記第１のデューティサイクルは前記第２のデューティサイクルよりも大きい、請求項１から６のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項８】
前記コントローラは、前記第１の電力量を供給するために前記直流電圧源に第１の電圧を前記ＳＭＰＳへ供給させ、前記第２の電力量を供給するために前記直流電圧源に第２の電圧を前記ＳＭＰＳへ供給させるように構成され、前記第１の電圧は前記第２の電圧よりも大きい、請求項１から７のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項９】
前記超伝導コイルは前記ＳＭＰＳのエネルギー蓄積インダクタとして機能する、請求項１から８のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１０】
少なくとも前記変圧器の二次巻線は超伝導材料を含み、前記冷却システムは、前記超伝導材料を前記超伝導材料の臨界温度以下に維持するように構成され、前記二次巻線は任意選択で高温超伝導体（ＨＴＳ）を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１１】
前記ＳＭＰＳは、フォワードコンバータ、プッシュプルコンバータ、ハーフブリッジコンバータ、及びフルブリッジコンバータのうちの１つであるトポロジーを有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１２】
前記ＳＭＰＳのスイッチング速度は、１ｋＨｚ以下、より好ましくは１００Ｈｚ以下、さらに好ましくは１０Ｈｚ以下である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記磁石が定常状態動作中であるときに前記超伝導コイル内の実質的に一定の電流を維持するために、前記超伝導コイル内の電流を監視し、前記ＳＭＰＳに供給される前記第２の電力量を調整するように構成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１４】
前記超伝導コイルは、高温超伝導体（ＨＴＳ）及び低温超伝導体（ＬＴＳ）の一方又は両方を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１５】
磁石アセンブリの超伝導コイルに電力を供給する方法であって、
前記磁石アセンブリは前記超伝導コイルが設けられたクライオスタットを含み、
前記方法は、
一次巻線及び二次巻線を有する降圧変圧器を含み、前記二次巻線は前記磁石アセンブリの前記クライオスタットの内部にあるスイッチングモード電源（ＳＭＰＳ）を提供することと、
前記クライオスタットの外部の直流電圧源から前記ＳＭＰＳを介して前記コイルに第１の電力量を供給することによって前記磁石を励磁することと、
前記直流電圧源から前記ＳＭＰＳを介して前記コイルに第２の電力量を供給することによって前記磁石の定常状態動作を維持することと
を含み、
前記第１の電力量は前記第２の電力量よりも大きい方法。
【請求項１６】
前記ＳＭＰＳは、前記第１の電力量を供給するために第１のデューティサイクルで動作し、前記第２の電力量を供給するために第２のデューティサイクルで動作し、前記第１のデューティサイクルは前記第２のデューティサイクルよりも小さい、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記直流電圧源は、前記第１の電力量を供給するために第１の電圧を供給し、前記第２の電力量を供給するために第２の電圧を供給し、前記第１の電圧は前記第２の電圧よりも小さい、請求項１５又は１６に記載の方法。