(57)【要約】システムは、第１の圧力を有する第１の密閉された筐体と、第２の圧力を有する第２の密閉された筐体とを有する。第１の圧力は第２の圧力よりも高い。第１の密閉された筐体は所定のガスを含み、第２の密閉された筐体は超電導マグネットを収容する。第２の筐体内のセンサは、マグネットの部分の電圧をモニタする。プロセッサがモニタされた電圧の関数としてクエンチ現象を判断する場合に、プロセッサは、第１及び第２の筐体を密封接続するバルブを作動させる。バルブが第１の位置にあるとき、第１及び第２の筐体は互いから密閉される。バルブが第２の位置にあるとき、所定のガスは、第２の筐体内の第３の圧力が到達されるまで、第１の筐体から第２の筐体に流れ込む。システムは、無冷媒超電導マグネットを保護するために使用可能である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の圧力を有し、所定のガスを含む第１の密閉された筐体と、
第２の圧力を有し、該第２の圧力よりも前記第１の圧力が高い、第２の密閉された筐体と、
前記第２の筐体内に配置されるマグネットと、
前記マグネットの部分の電圧をモニタする検知デバイスと、
前記電圧の関数としてクエンチ現象を判断するよう構成されるプロセッサと、
前記第１の筐体及び前記第２の筐体を密封接続する、第１の位置と第２の位置との間で切替可能なバルブと
を有し、
前記バルブが前記第１の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、夫々前記第１の圧力及び前記第２の圧力を維持するよう互いから密閉され、
前記バルブが前記第２の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、前記ガスが前記第１の筐体から前記第２の筐体へ流れることを可能にするよう互いへ密封接続され、
前記クエンチ現象が検出される場合に、前記バルブは前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替わり、それにより、前記ガスは、前記第２の筐体内の第３の圧力が到達されるまで、前記第１の筐体から前記第２の筐体に流れ込み、
前記第３の圧力は、前記第１の圧力、前記第２の圧力、前記第１の筐体及び前記第２の筐体のパラメータ、並びに前記クエンチ現象のパラメータの関数として決定される、
システム。
【請求項２】
前記マグネットの前記部分の電圧比が所定の閾値を超える場合に、前記バルブは、前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替わる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記バルブの切り替えは、付加的なマグネット保護システムの係合を補う、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記マグネットは超電導マグネットであり、該超電導マグネットは、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）マグネット及び核磁気共鳴（ＮＭＲ）マグネットのうちの１つである、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の密閉された筐体は、前記第２の密閉された筐体に着脱可能に取り付けられる、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記超電導マグネットは無冷媒環境において動作し、前記所定のガスはヘリウムである、
請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記バルブは、前記マグネットがその後のランプのためにリセットされる場合に、前記第２の位置から前記第１の位置へ切り替わる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記バルブが前記第２の位置にある場合に、所定量のガスが前記第１の密閉された筐体に入ることができる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第２の圧力は真空圧力に対応する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第３の圧力で、絶縁破壊電圧は最大クエンチ電圧よりも大きい、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記バルブは使い捨てであり、前記ガスのフローはポンプによって支援される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
検知デバイスによりシステムのマグネットの部分の電圧をモニタするステップであって、前記システムは、第１の密閉された筐体、第２の密閉された筐体、及びバルブを更に有し、前記第１の筐体は、所定のガスを含み、第１の圧力を有し、前記第２の筐体は、前記マグネットを収容し、第２の圧力を有し、前記第１の圧力は前記第２の圧力よりも高く、前記バルブは、前記第１の筐体及び前記第２の筐体を密封接続し、第１の位置と第２の位置との間で切替可能である、ステップと、
プロセッサによって前記電圧の関数としてクエンチ現象を判断するステップと、
前記クエンチ現象を検出すると、前記第２の筐体内の第３の圧力が到達されるまで前記第１の筐体から前記第２の筐体に前記ガスが流れ込むように、前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替えるステップであって、前記第３の圧力は、前記第１の圧力、前記第２の圧力、前記第１の筐体及び前記第２の筐体のパラメータ、並びに前記クエンチ現象のパラメータの関数として決定される、ステップと
を有し、
前記バルブが前記第１の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、夫々前記第１の圧力及び前記第２の圧力を維持するよう互いから密閉され、
前記バルブが前記第２の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、前記第１の筐体から前記第２の筐体内への前記ガスのフローを可能にするよう互いへ密封接続される、
方法。
【請求項１３】
前記マグネットがその後のランプのためにリセットされる場合に、前記第２の位置から前記第１の位置へ切り替えるステップを更に有する
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記バルブは、前記マグネットの前記部分の電圧比が所定の閾値を超える場合に、前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替わる、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記マグネットは超電導マグネットであり、該超電導マグネットは、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）マグネット及び核磁気共鳴（ＮＭＲ）マグネットのうちの１つである、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記超電導マグネットは無冷媒環境において動作する、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記所定のガスはヘリウムである、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記バルブが前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替えられる場合に、所定量のガスが前記第１の密閉された筐体に入ることができる、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の圧力は真空圧力に対応する、
請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記第３の圧力で、絶縁破壊電圧は最大クエンチ電圧よりも大きい、
請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、無冷媒環境において動作する超電導核磁気共鳴（ＮＭＲ；Nuclear  Magnetic  Resonance）又は磁気共鳴撮像（ＭＲＩ；Magnetic  Resonance  Imaging）マグネットに係り、特に、クエンチ現象の間の電圧破壊を防ぐためのシステム、装置、配置、及び方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
無冷媒環境において動作する超電導マグネットの電気的破壊は、厄介な問題を提示する。クエンチの間にマグネットの部分どうしの間に現れる電圧は、数千又は数万ボルトに達することがある。マグネットが適切に作られる場合は、クエンチ電圧は絶縁破壊電圧よりも小さい。無冷媒条件において、絶縁破壊電圧は、図３に示されるパッシェン曲線によって定義される。この曲線は、互いから特定の距離にある部分を備えるマグネットを含む容量内の残留ガス圧力に絶縁破壊電圧を関連付ける。圧力の低下に伴い、絶縁破壊電圧は、最初は同様に低下し、次いで、その最低値に到達し、最終的には再び増大し始める。無冷媒マグネットの内部容量を極低圧に、すなわち、絶縁破壊電圧が高い点に下げることは、一般的な方法である。クライオスタットの内部の圧力とマグネット電圧との間の関係は、図３に示されるパッシェン曲線によって定義される。図３は、互いから一定距離にある部分を備えたマグネットについてのパッシェン曲線を表す。パッシェン曲線は、特定の圧力での絶縁破壊電圧を表す。曲線より下にあるあらゆる点は、安全動作条件と見なされ、一方、曲線より上にあるあらゆる点は、マグネットへの損傷をもたらす。
【０００３】
クエンチの間、マグネットは、局所的に発現した高電圧及び／又は高温によって損傷を与えられ得る。クエンチにより生じる問題の１つは、一連の熱的事象である。マグネットの部分又はマグネットコンポーネントは熱くなることがあり、結果として、吸収ガスを吐き出すことがある。
【０００４】
また、例えばエポキシ、絶縁材、無洗浄フラックスなどのような複雑なマグネット材料の化学分解は、ガス生成を生じさせて、更なる真空度低下を引き起こし得る。結果として生じる真空の汚穢は、そもそも真空であった容量内の残留圧力の制御されていない増大を生じさせ、そして、マグネットの絶縁破壊電圧を超えるクエンチ電圧をもたらし得る。これは、最終的に、マグネットの破壊をもたらす。無冷媒マグネットにおけるクエンチにより生じる高電圧問題に対抗する様々な一般に認められた方法が存在する。例えば、１つの方法は、あらゆる露出した又は十分に絶縁されていない金属表面上への付加的な絶縁層の適用を必要とする。他の方法は、マグネット電流密度を十分に低く保って、クエンチの間に現れる電圧も低いようにすることを伴う。他の方法は、電気抵抗若しくはダイオード又はその両方から作ることができるシャントによりマグネットを保護することを必要とする。それらの方法は、大量生産において法外に高い可能性がある。加えて、ＭＲＩマグネットでは、ダイオード−抵抗器シャントの解決法は、クエンチの間に漂遊磁界を漏洩し、磁場の異常発生を生じさせ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の例となる実施形態は、例えば、クエンチ現象の間にマグネットを保護するシステム、装置、配置、及び方法を提供することができる。本開示の態様は、マグネットへの潜在的な損傷を回避するようクエンチ現象の間の追加の保護を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の例となる実施形態に従って、クエンチ現象の間にマグネットを保護するシステムが提供され得る。当該システムは、（ｉ）第１の圧力を有し、所定のガスを含む第１の密閉された筐体と、（ｉｉ）第２の圧力を有し、該第２の圧力よりも前記第１の圧力が高い、第２の密閉された筐体と、（ｉｉｉ）前記第２の筐体内に配置されるマグネットと、（ｉｖ）前記マグネットの部分の電圧をモニタする検知デバイスと、（ｖ）前記電圧の関数としてクエンチ現象を判断するよう構成されるプロセッサと、（ｖｉ）従来のマグネット保護のシステムと、（ｖｉｉ）前記第１の筐体及び前記第２の筐体を密封接続する、第１の位置と第２の位置との間で切替可能なバルブとを有することができる。前記バルブが前記第１の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、夫々前記第１の圧力及び前記第２の圧力を維持するよう互いから密閉される。前記バルブが前記第２の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、前記ガスが前記第１の筐体から前記第２の筐体へ流れることを可能にするよう互いへ密封接続される。前記クエンチ現象が検出される場合に、前記バルブは前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替わり、それにより、前記ガスは、前記第２の筐体内の第３の圧力が到達されるまで、前記第１の筐体から前記第２の筐体に流れ込む。前記第３の圧力は、前記第１の圧力、前記第２の圧力、前記第１の筐体及び前記第２の筐体のパラメータ、並びに前記クエンチ現象のパラメータの関数として決定される。
【０００７】
本発明の更なる例となる実施形態に従って、クエンチ現象の間にマグネットを保護する方法が提供され得る、当該方法は、検知デバイスによりシステムのマグネットの部分の電圧をモニタするステップを有することができる。前記システムは、第１の密閉された筐体、第２の密閉された筐体、及びバルブを更に有する。前記第１の筐体は、所定のガスを含み、第１の圧力を有する。前記第２の筐体は、前記マグネットを収容し、第２の圧力を有する。前記第１の圧力は前記第２の圧力よりも高い。前記バルブは、前記第１の筐体及び前記第２の筐体を密封接続し、第１の位置と第２の位置との間で切替可能である。当該方法は、プロセッサによって前記電圧の関数としてクエンチ現象を判断するステップと、前記クエンチ現象を検出すると、前記第２の筐体内の第３の圧力が到達されるまで前記第１の筐体から前記第２の筐体に前記ガスが流れ込むように、前記バルブを前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替えるステップとを更に有する。前記第３の圧力は、前記第１の圧力、前記第２の圧力、前記第１の筐体及び前記第２の筐体のパラメータ、並びに、それほどの重要性はなく、前記クエンチ現象のパラメータの関数として決定される。前記バルブが前記第１の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、夫々前記第１の圧力及び前記第２の圧力を維持するよう互いから密閉される。前記バルブが前記第２の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、前記ガスが前記第１の筐体から前記第２の筐体内へ流れることを可能にするよう互いへ密封接続される。
【０００８】
本発明は、以下の例となる実施形態において、図を参照して、より詳細に説明される。図中、同じ又は類似する要素は、部分的に、同じ参照符号によって示される。そして、様々な例となる実施形態の特徴は、組み合わせ可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の例となる実施形態に従うシステムの例の図を示す。
【図２】本発明の例となる実施形態に従う、クエンチ現象の間に無冷媒超電導マグネットを保護する方法の例を示す。
【図３】電極間が一定距離であるマグネットにおける圧力に対する絶縁破壊電圧の既知の関係に従うパッシェン曲線の例を示す。
【図４】本発明の例となる実施形態に従うシステムの例の更なる例となる実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
例となる実施形態は、以下の説明及び添付の図面を参照して更に理解され得る。なお、同じ要素は、同じ参照符号により参照される。例となる実施形態は、概して、クエンチ現象の間に無冷媒超電導マグネットを保護する方法及びシステムに関する。
【００１１】
図１は、本発明の例となる実施形態に従う、クエンチ現象の間に超電導マグネット１０３（例えば、無冷媒超電導マグネット）を保護するシステム１００の例を示す。システム１００は、第１の密閉された筐体１０１及び第２の密閉された筐体１０２（例えば、クライオスタット）を有してよい。第２の密閉された筐体１０２は、マグネット１０３及びセンサ１０５を収容する。システム１００は、センサ１０５からの信号を増幅する増幅デバイス１０７（例えば、リレーコイル、増幅器、など）を更に有してよい。
【００１２】
第１の密閉された筐体１０１は、バルブ１０４を介して第２の密閉された筐体１０２へ接続される。第１の密閉された筐体１０１は、第１の圧力で所定のガスを含む。第１の密閉された筐体１０１は、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、窒素、などのような何らかの所定のガスを含んでよい点が留意されるべきである。例となる実施形態に従って、ヘリウムガスは、その好適な気体−液体間遷移温度のために、使用される。１つの例となる実施形態において、第１の密閉された筐体１０１は、何らかの従来の結合を用いて第２の密閉された筐体１０２へ着脱可能に接続される。例えば、第１の密閉された筐体１０１は、従来のネジ接続を介してバルブ１０４へ結合されるタンクであることができる。他の例となる実施形態において、第１の密閉された筐体１０１は、代わりに、バルブ１０４へ恒久的に結合されてよい。そのような実施形態では、第１の密閉された筐体１０１は、望ましくは、ガスが使い果たされると第１の密閉された筐体１０１を所定のガスにより再充填するための配置を有する。
【００１３】
通常の動作の間、第２の密閉された筐体１０２は、第１の圧力よりも有意に低い第２の圧力を有する。望ましくは、第２の圧力は真空圧力に対応する。加えて、通常の動作の間、第２の密閉された筐体１０２の内部の温度（Ｔ１）は、低温超電導体（例えば、Ｎｂ−Ｔｉ又はＮｂ３Ｓｎ）の場合において２Ｋから１０Ｋの間にあってよく、あるいは、高温超電導体（例えば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ）の場合において有意により高くてもよい（例えば、最大７０Ｋ）。
【００１４】
マグネット１０３は、第２の密閉された筐体１０２の内部に配置され、少なくとも第１のマグネット部分１１０及び第２のマグネット部分１１１を有する。しかしながら、マグネット１０３は、適切に動作するのに必要な部分をいくつでも有することができる点が留意されるべきである。マグネット１０３が充電される場合に、第１及び第２のマグネット部分１１０，１１１は誘導性電圧を発現させる。マグネット１０３が設計されるときに、第２のマグネット部分１１１において現れる電圧に対する第１のマグネット部分１１０において現れる電圧の比は知られている。通常の動作の間、第１及び第２のマグネット部分１１０，１１１の電圧の比は、この既知の比と実質的に同じであるべきである。クエンチ現象の間、第１及び第２のマグネット部分１１０，１１１の電圧の比は、既知の比から外れる。これは、マグネット１０３の少なくとも一部が常電導になり（すなわち、その超電導性を失い）、抵抗性電圧を生じさせるために起こる。クエンチ現象の後半段階で、マグネット１０３の抵抗性電圧は急速に増大する。これは、発熱、そして、結果として、マグネット１０３の温度の増大を引き起こし得る。同時に、密閉された筐体１０２における真空度は、マグネットの熱せられた部分において生成又は捕捉されたガスの解放に起因して低下する。
【００１５】
センサ１０５は、マグネット部分１１０，１１１の電圧をモニタするよう構成される。センサ１０５は、増幅デバイス１０７へ通信上結合される。増幅デバイス１０７は、第２の密閉された筐体１０２の内部に配置される必要がない点が留意されるべきである。プロセッサ０６は、センサ１０５へ通信上結合される。図１に示される構成は実例であり、プロセッサ１０６は、代替的に、筐体１０２の外部に設置され、センサ１０５と通信してよい点が留意されるべきである。プロセッサ１０６は、センサ１０５の測定を解析し、クエンチ現象が始まったかどうかを判断するよう構成される。クエンチ現象を検出すると、プロセッサ１０６は、信号を増幅する増幅デバイス１０７を引き入れ、従来のマグネット保護スキーム（図示せず。）を稼働する。それはまた、バルブ１０４の位置を制御する。更なる実施形態において、センサ１０５、プロセッサ１０６、及び増幅デバイス１０７は、マグネット部分１１０，１１１の電圧をモニタし、従来の保護回路及びバルブ１０４の位置を制御するコンピューティングデバイスと置換され得る。センサ１０５及び増幅デバイス１０７は、従来の保護回路とともにバルブ１０４の位置を制御するよう、電圧をモニタし、信号を送信することができる何らかのデバイスによって置換されてよい点が留意されるべきである。例えば、以下で説明されるコンピューティングデバイス４００（図４を参照）は、第１及び第２のマグネット部分１１０，１１１の電圧をモニタし、従来の保護回路とともにバルブ１０４を制御するために使用されてよい。
【００１６】
バルブ１０４は、第１の位置（例えば、閉成位置）と第２の位置（例えば、開放位置）との間で切替可能である。バルブ１０４は、ガスが第２の密閉された筐体１０２に入ることを可能にするのに適したあらゆるタイプのバルブを有してよい点が留意されるべきである。例えば、ガスの急速なバーストが必要である極端な場合では、バーストディスクが使用されてよい。そのようなディスクは、ディスクが作動する毎回のクエンチ現象後に交換される必要がある。マグネット１０３の通常の動作の間、バルブ１０４は第１の位置にとどまり、それにより、第１の密閉された筐体１０１及び第２の密閉された筐体１０２を互いから密閉する。クエンチ現象を検出すると、センサ１０５は、信号を増幅デバイス１０７及び従来の保護回路へ送信する。増幅デバイス１０７は、次いで、信号を増幅し、それをバルブ１０４へ送信する。これはバルブ１０４の作動をもたらし、それにより、バルブ１０４は第１の位置から第２の位置へ切り替わる。第２の位置では、所定ガスは、第３の圧力が第２の密閉された筐体１０２において現れるまで、第１の密閉された筐体１０１から第２の密閉された筐体１０２に流れ込むことができる。第１の密閉された筐体１０１の内部の第１の圧力は、第２の密閉された筐体１０２の内部の第２の圧力よりも必然的に高いので、ガスは自発的に第１の密閉された筐体１０１から第２の密閉された筐体１０２へ移動する。しかしながら、ポンプ（図示せず。）が、ガスの移動を促進するために任意に使用されてよい点が留意されるべきである。例えば、エアバッグ様のポンプは、ガスがごく短い期間で第２の密閉された筐体１０２に流し込まれるべき極端な場合において、使用されてよい。そのようなエアバッグ様のポンプはまた、上記のバーストディスクとともに使用されてよい。バルブ１０４は、マグネット１０３がその後のランプのためにリセットされる場合に、第１の位置へ戻る。
【００１７】
クエンチ現象の間にマグネット１０３によって到達され得る最も高い電圧（すなわち、クエンチ電圧）及び温度は、マグネット１０３が設計されるときに計算される。また、特定のガス圧力についての絶縁破壊電圧は予め知られている（図３を参照）。従って、第２の密閉された筐体１０２における圧力を、マグネット１０３がクエンチ現象から損傷を与えられない第３の圧力（すなわち、パッシェン曲線より下にある点）まで高めるのに必要とされるガスの容量も知られる。しかしながら、クエンチ電流に依存して、マグネット１０３は、クエンチ現象の間に最大のクエンチ電圧及び温度に常に到達するわけではない点が留意されるべきである。例えば、クエンチ電流が最大出力動作電流よりも有意に低い場合は、バルブ１０４を第１の位置から第２の位置へ切り替える必要がないことがある。これは、クエンチ電圧及び温度が、マグネット１０３が損傷を与えられるはずがないほど十分に低いために可能である。従って、システム１００は、バルブ１０４が作動する前にクエンチ電流を評価する装置（図示せず。）を更に有してよい。
【００１８】
図２は、本発明の好適な例となる実施形態に従う、マグネット１０３を保護する方法２００を示す。ステップ２０５で、マグネット部分１１０，１１０の電圧がモニタされる。先に説明されたように、このモニタリングはセンサ１０５によって行われる。しかしながら、電圧をモニタすることができる、第２の密閉された筐体１０２の内部又は外部にあるあらゆる装置が代替的に使用されてよい。例えば、電圧計又はコンピューティングデバイス（図４に図示）は、第１及び第２のマグネット部分１１０，１１１の電圧をモニタするために使用されてよい。
【００１９】
ステップ２１０で、マグネット部分１１０，１１１の間の電圧不平衡（すなわち、既知の電圧比からの逸脱）に基づくクエンチ現象の判定が行われる。第１及び第２のマグネット部分１１０，１１１がもはや既知の電圧比で動作していない場合に、電圧不平衡は検出される。この電圧不平衡は、クエンチ現象が開始したことを示す。センサ１０５の測定は、この判定を行うようプロセッサ１０６によって解析されてよい。クエンチの影響は、防がれない場合に、温度及び電圧の局所的な増大、第２の密閉された筐体１０２における第２の圧力の増大、並びにマグネット１０３への損傷を含むことがある。
【００２０】
ステップ２１５で、クエンチ現象が検出されたか否かが判断される。クエンチ現象が検出されなかった（すなわち、第１及び第２のマグネット部分１１０，１１１の間の電圧比が変化しない）場合は、方法２００はステップ２０５へ戻り、第１及び第２のマグネット部分１１０，１１１の電圧は引き続き比較される。しかしながら、クエンチ現象がステップ２１５で検出される場合は、方法はステップ２２０へ続き、クエンチ電流が評価される。クエンチ電流が所定の閾値を下回る場合は、方法はステップ２３０へ続き、従来のクエンチ保護技術（ここでは論じず。）が利用される。しかしながら、クエンチ電流が所定の閾値を超える場合は、方法はステップ２２５へ続き、バルブ１０４は、従来の保護回路の作動に加えて作動する。
【００２１】
ステップ２２５で、バルブ１０４は、第１の位置から第２の位置へ切り替えられる。これは、第１の密閉された筐体１０１から第２の密閉された筐体１０２への所定のガスの急速なフローを生じさせる。結果として、第２の密閉された筐体１０２の内部の第２の圧力は、より高い第３の圧力へと急速に増大する。先に説明されたように、マグネット１０３の最も高い可能なクエンチ電圧は知られている。故に、第３の圧力を達成するのに必要とされるガスの必要容量も知られている。従って、所要量のガスが第２の密閉された筐体１０２に入って、マグネット１０３の絶縁破壊電圧を増大させ、それにより、第３の圧力に対応する絶縁破壊電圧は、最も高い可能なクエンチ電圧よりも高い。
【００２２】
図４は、本発明の更なる例となる実施形態に従うシステム５００を示す。システム５００は、実質的に、図１のシステム１００に対応する。しかしながら、システム５００において、計測デバイス（例えば、電圧計）４０１はセンサ１０５に取って代わり、計算デバイス（例えば、コンピュータ）４０５はプロセッサ１０６に取って代わる。データ取得システム４０３は、計測デバイス４０１から計算デバイス４０５へデータを転送するよう構成される。
【００２３】
計算デバイス４０５は、ユーザインタフェースとして働くユニット４０２を有する。計算デバイス４０５の出力信号は増幅器４０４へ向けられる。その後に、信号は増幅器４０４から離れ、実行デバイス４０６で受信される。実行デバイス４０６は、従来の保護回路（図示せず。）及びバルブ１０４を操作する。
【００２４】
あらゆるタイプの計測デバイス４０１が、本発明の方法を実行するために計算デバイス４０５により使用されてよい点が留意されるべきである。また、様々な種類の増幅器４０４並びに、機械的、電気的、及び／又は熱的なデバイスを含む実行デバイス４０６が使用されてよい。ある実施形態では、増幅器４０４及び実行デバイス４０６は、１つのユニットにおいて結合されてよい（図示せず。）。
【００２５】
本発明は、特定の例となる実施形態を参照して図示及び記載されてきたが、本発明はそれらに制限されず、様々な特徴及び実施形態の組み合わせを含む、形態及び詳細における様々な変更が、本発明の主旨及び適用範囲から逸脱することなしにそれらにおいて行われてよい点が当業者によって理解されるであろう。
【００２６】
当業者であれば、上記の例となる実施形態が、別個のソフトウェアモジュールとして、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして、などを含め、あらゆる数の様態において実装されてよいことを理解するであろう。例えば、取得システム４０３は、コンパイルされる場合にプロセッサにおいて実行され得るコードの列を含むプログラムであってよい。
【００２７】
特許請求の範囲は、ＰＣＴ規則６．２（ｂ）に従って参照符号／数字を含むことがある点が知られる。しかしながら、本特許請求の範囲は、参照符号／数字に対応する例となる実施形態に制限されると解釈されるべきではない。
【００２８】
当業者には明らかなように、様々な変更は、本開示の主旨又は適用範囲から逸脱することなしに、開示されている実例となる実施形態及び方法並びに代替案に対して行われてよい。よって、本開示は、改良及び変形が添付の特許請求の範囲及びその均等の適用範囲内にあるという条件で、それらの改良及び変形に及ぶ。
【００２９】
［先行出願の相互参照］
本願は、２０１２年１２月２７日付けで出願された米国特許仮出願第６１／７４６４０９号の優先権を主張する。これにより、その米国特許出願は、参照により本願に援用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月30日(2015.6.30)
【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】
第１の圧力で所定のガスを含む第１の密閉された筐体と、
第２の圧力を有する内容物を含み、該第２の圧力よりも前記第１の圧力が高い、第２の密閉された筐体と、
無冷媒環境において動作し、前記第２の筐体内に配置される超電導マグネットと、
前記超電導マグネットの部分の電圧をモニタする検知デバイスと、
前記電圧の関数としてクエンチ現象を判断するよう構成されるプロセッサと、
前記第１の筐体及び前記第２の筐体を密封接続する、第１の位置と第２の位置との間で切替可能なバルブと
を有し、
前記バルブが前記第１の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、夫々前記第１の圧力及び前記第２の圧力を維持するよう互いから密閉され、
前記バルブが前記第２の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、前記ガスが前記第１の筐体から前記第２の筐体へ流れることを可能にするよう互いへ密封接続され、
前記クエンチ現象が検出される場合に、前記バルブは前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替えられ、それにより、前記ガスは、前記第２の筐体内の第３の圧力が到達されるまで、前記第１の筐体から前記第２の筐体に流れ込み、
前記第３の圧力は、前記第１の圧力、前記第２の圧力、前記第１の筐体及び前記第２の筐体のパラメータ、並びに前記クエンチ現象のパラメータの関数として決定される、
システム。
【請求項２】
前記超電導マグネットの前記部分の電圧比が所定の閾値を超える場合に、前記バルブは、前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替わり、
更に、前記バルブの切り替えは、付加的なマグネット保護システムの係合を補う、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記超電導マグネットは、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）マグネット及び核磁気共鳴（ＮＭＲ）マグネットのうちの１つである、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記所定のガスはヘリウムである、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記バルブは、前記超電導マグネットがその後のクエンチ現象のためにリセットされる場合に、前記第２の位置から前記第１の位置へ切り替わる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記バルブが前記第２の位置にある場合に、所定量のガスが前記第１の密閉された筐体に入ることができる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記第２の圧力は真空圧力に対応する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記第３の圧力で、絶縁破壊電圧は最大クエンチ電圧よりも大きい、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記バルブは使い捨てであり、前記ガスのフローはポンプによって支援される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
検知デバイスによりシステムの無冷媒環境において動作する超電導マグネットの部分の電圧をモニタするステップであって、前記システムは、第１の密閉された筐体、第２の密閉された筐体、及びバルブを更に有し、前記第１の筐体は、所定のガスを含み、第１の圧力を有し、前記第２の筐体は、前記超電導マグネットを収容し、第２の圧力を有し、前記第１の圧力は前記第２の圧力よりも高く、前記バルブは、前記第１の筐体及び前記第２の筐体を密封接続し、第１の位置と第２の位置との間で切替可能である、ステップと、
プロセッサによって前記電圧の関数としてクエンチ現象を判断するステップと、
前記クエンチ現象を検出すると、前記第２の筐体内の第３の圧力が到達されるまで前記第１の筐体から前記第２の筐体に前記ガスが流れ込むように、前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替えるステップであって、前記第３の圧力は、前記第１の圧力、前記第２の圧力、前記第１の筐体及び前記第２の筐体のパラメータ、並びに前記クエンチ現象のパラメータの関数として決定される、ステップと
を有し、
前記バルブが前記第１の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、夫々前記第１の圧力及び前記第２の圧力を維持するよう互いから密閉され、
前記バルブが前記第２の位置にある場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、前記第１の筐体から前記第２の筐体内への前記ガスのフローを可能にするよう互いへ密封接続される、
方法。
【請求項１１】
前記超電導マグネットがその後のランプのためにリセットされる場合に、前記第２の位置から前記第１の位置へ切り替えるステップを更に有する
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記バルブは、前記超電導マグネットの前記部分の電圧比が所定の閾値を超える場合に、前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替わる、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記超電導マグネットは、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）マグネット及び核磁気共鳴（ＮＭＲ）マグネットのうちの１つであり、
更に、前記所定のガスはヘリウムである、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記バルブが前記第１の位置から前記第２の位置へ切り替えられる場合に、所定量のガスが前記第１の密閉された筐体に入ることができる、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の圧力は真空圧力に対応し、
更に、前記第３の圧力で、絶縁破壊電圧は最大クエンチ電圧よりも大きい、
請求項１０に記載の方法。
【国際調査報告】
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