СИСТЕМА И СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО ПОСТОЯННОГО МАГНИТА

1. Устройство (200, 400, 500, 600), содержащее:
электропроводящую катушку (230), выполненную с возможностью создания магнитного поля, когда через нее пропускают электрический ток;
переключатель (240) незатухающего тока, соединенный параллельно с электропроводящей катушкой и выполненный с возможностью активации и деактивации по выбору;
криостат (210), имеющий расположенные в нем электропроводящую катушку и переключатель незатухающего тока;
блок (250) сброса энергии;
по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью обнаружения рабочего параметра устройства и выдачи в ответ на него по меньшей мере одного сигнала датчика; и
контроллер (280) магнита, выполненный с возможностью приема по меньшей мере одного сигнала датчика и обнаружения в ответ на него, имеет ли место сбой в работе устройства, и при обнаружении сбоя в работе соединения блока сброса энергии параллельно электропроводящей катушке таким образом, чтобы переносить энергию с электропроводящей катушки на блок сброса энергии, причем блок сброса энергии рассеивает энергию за пределами криостата.
2. Устройство (200, 400, 500, 600) по п. 1, в котором блок сброса энергии расположен за пределами криостата и физически соединен с криостатом таким образом, чтобы переносить тепло с блока сброса энергии на криостат.
3. Устройство (400) по п. 1, дополнительно содержащее по меньшей мере один вентилятор (410) охлаждения, на который подается напряжение через блок сброса энергии и который активируется, когда блок сброса энергии соединен параллельно с электропроводящей катушкой в ответ на обнаружение сбоя в работе.
4. Устройство (200, 400, 600) по п. 1, дополнительно содержащее:
первый и второй электропроводящие провода, которые могут отводиться и вытягиваться под управлением контроллера магнита и которые выполнены с возможностью располагаться в отведенном положении по существу полностью за пределами криостата и с возможностью проходить внутрь криостата в вытянутом положении; и
третий и четвертый электропроводящие провода, расположенные внутри криостата и соединенные с противоположными концами электропроводящей катушки,
причем контроллер магнита выполнен с возможностью вытягивания первого и второго электропроводящих проводов для взаимодействия и электрического соединения с третьим и четвертым электропроводящими проводами, соответственно, в ответ на обнаружение того, что имеет место сбой в работе устройства, причем первый и второй электропроводящие провода соединены с блоком сброса энергии.
5. Устройство (200, 400, 600) по п. 1, дополнительно содержащее:
криогенный тепловой экран (213), расположенный внутри криостата;
первый и второй электропроводящие провода; и
третий и четвертый электропроводящие провода (205, 206), расположенные внутри криостата и соединенные с противоположными концами электропроводящей катушки,
причем каждый из третьего и четвертого электропроводящих проводов содержит материал, который является сверхпроводящим при температуре выше 50 K,
причем третий и четвертый электропроводящие провода находятся в тепловом контакте с криогенным тепловым экраном,
причем первый и второй электропроводящие провода выполнены с возможностью соединения с третьим и четвертым электропроводящими проводами, соответственно, под управлением контроллера магнита в ответ на обнаружение того, что имеет место сбой в работе устройства, и дополнительно выполнены с возможностью соединения третьего и четвертого электропроводящих проводов с блоком сброса энергии.
6. Устройство (200, 400, 500, 600) по п. 5, дополнительно содержащее переключатель (235), выполненный с возможностью соединения по выбору одного из первого и второго электропроводящих проводов с блоком сброса энергии в ответ на управляющий сигнал от контроллера магнита.
7. Устройство (500) по п. 1, дополнительно содержащее первый и второй электропроводящие провода, выполненные с возможностью соединения блока сброса энергии параллельно электропроводящей катушке, причем первый и второй электропроводящие провода (501, 502) имеют первые концы, постоянно расположенные внутри криостата, и дополнительно имеют вторые концы, постоянно расположенные за пределами криостата.
8. Устройство (200, 400, 500, 600) по п. 1, дополнительно содержащее:
охлаждающую головку (260), выполненную с возможностью охлаждения криостата;
компрессор (270), выполненный с возможностью приведения в действие охлаждающей головки;
внутреннюю камеру (220) внутри криостата; и
область (212) тепловой изоляции, расположенную между внешней стенкой криостата и внутренней камерой,
причем по меньшей мере один датчик включает в себя по меньшей мере одно из: первого температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры электропроводящей катушки, второго температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры охлаждающей головки, третьего температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры в области тепловой изоляции, датчика, выполненного с возможностью отслеживания уровня криогенной текучей среды внутри криостата, и датчика, выполненного с возможностью определения, приводит ли компрессор в действие охлаждающую головку.
9. Устройство (200, 400, 500, 600) по п. 1, дополнительно содержащее:
охлаждающую головку (260), выполненную с возможностью охлаждения криостата;
компрессор (270), выполненный с возможностью приведения в действие охлаждающей головки;
внутреннюю камеру (220) внутри криостата; и
область (212) тепловой изоляции, расположенную между внешней стенкой криостата и внутренней камерой,
причем по меньшей мере один датчик включает в себя первый температурный датчик, выполненный с возможностью измерения температуры электропроводящей катушки, второй температурный датчик, выполненный с возможностью измерения температуры охлаждающей головки, третий температурный датчик, выполненный с возможностью измерения температуры в области тепловой изоляции, датчик, выполненный с возможностью отслеживания уровня криогенной текучей среды внутри криостата, и датчик, выполненный с возможностью определения, приводит ли компрессор в действие охлаждающую головку.
10. Устройство (200, 400, 500, 600) по п. 1, дополнительно содержащее:
охлаждающую головку (260), выполненную с возможностью охлаждения криостата;
компрессор (270), выполненный с возможностью приведения в действие охлаждающей головки, причем компрессор выполнен с возможностью приема мощности от сети переменного тока; и
резервный источник (290) питания, выполненный с возможностью подачи мощности на контроллер магнита, когда в сети переменного тока происходит отключение электроэнергии.
11. Устройство (200, 400, 500, 600) по п. 1, причем устройство представляет собой устройство магнитно-резонансной визуализации (MRI), дополнительно содержащее:
стол (104) пациента, выполненный с возможностью поддержки пациента;
градиентные катушки (106), выполненные с возможностью по меньшей мере частичного окружения части пациента, для которой устройство MRI формирует изображение;
радиочастотную катушку (108), выполненную с возможностью применения радиочастотного сигнала к части пациента и изменения центрирования этого магнитного поля; и
сканер (110), выполненный с возможностью обнаружения изменений в магнитном поле, обусловленных радиочастотным сигналом.
12. Устройство (600) по п. 1, дополнительно содержащее:
замкнутую систему (660) внутри криостата, имеющую расположенную в ней криогенную текучую среду; и
охлаждающую головку (260), выполненную с возможностью охлаждения криогенной текучей среды внутри замкнутой системы.
13. Способ (300) работы магнитной системы, включающей в себя электропроводящую катушку, расположенную в криостате, причем способ содержит этапы, на которых:
формируют (310) постоянное магнитное поле посредством электропроводящей катушки;
отслеживают (320) по меньшей мере один сигнал датчика, полученный посредством по меньшей мере одного датчика в магнитной системе;
обнаруживают (330) в ответ на по меньшей мере один сигнал датчика посредством процессора магнита, имеет ли место сбой в работе магнитной системы; и
при обнаружении сбоя в работе:
автоматически соединяют (350) блок сброса энергии параллельно электропроводящей катушке таким образом, чтобы переносить энергию с электропроводящей катушки на блок сброса энергии, и
активируют нагреватель в переключателе незатухающего тока, соединенном параллельно с электропроводящей катушкой.
14. Способ (300) по п. 13, в котором по меньшей мере один сигнал датчика получают посредством по меньшей мере одного из: первого температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры электропроводящей катушки, второго температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры охлаждающей головки, выполненной с возможностью охлаждения криостата, третьего температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры в области тепловой изоляции между внутренней камерой криостата и внешней стенкой криостата, датчика, выполненного с возможностью отслеживания уровня криогенной текучей среды внутри криостата, и датчика, выполненного с возможностью определения, должным ли образом компрессор, выполненный с возможностью приведения в действие охлаждающей головки, приводит в действие охлаждающую головку.
15. Способ (300) по п. 13, в котором по меньшей мере один сигнал датчика содержит множество сигналов датчиков, получаемых посредством: первого температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры электропроводящей катушки, второго температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры охлаждающей головки, выполненной с возможностью охлаждения криостата, третьего температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры в области тепловой изоляции между внутренней камерой криостата и внешней стенкой криостата, датчика, выполненного с возможностью отслеживания уровня криогенной текучей среды внутри криостата, и датчика, выполненного с возможностью определения, должным ли образом компрессор, выполненный с возможностью приведения в действие охлаждающей головки, приводит в действие охлаждающую головку.
16. Способ (300) по п. 13, в котором магнитная система включает в себя:
первый и второй электропроводящие провода, которые могут отводиться и вытягиваться, причем каждый из первого и второго электропроводящих проводов выполнен с возможностью располагаться по существу полностью за пределами криостата в отведенном положении и с возможностью проходить внутрь криостата в вытянутом положении; и
третий и четвертый электропроводящие провода, соответственно, которые расположены внутри криостата и которые соединены с противоположными концами электропроводящей катушки,
причем автоматическое соединение блока сброса энергии параллельно электропроводящей катушке содержит этап, на котором вытягивают первый и второй электропроводящие провода для взаимодействия и электрического соединения с третьим и четвертым электропроводящими проводами.
17. Способ по п. 13, в котором магнитная система включает в себя:
первый и второй электропроводящие провода, которые имеют первые концы, постоянно расположенные внутри криостата и соединенные с противоположными концами электропроводящей катушки, и дополнительно имеют вторые концы, постоянно расположенные за пределами криостата,
причем автоматическое соединение блока сброса энергии параллельно электропроводящей катушке содержит этап, на котором соединяют по выбору один из первого и второго электропроводящих проводов с блоком сброса энергии в ответ на управляющий сигнал от контроллера магнита.
18. Магнитная система (200, 400, 500, 600), содержащая:
электропроводящую катушку (230), выполненную с возможностью создания магнитного поля, когда через нее пропускают электрический ток;
переключатель (240) незатухающего тока, соединенный параллельно с электропроводящей катушкой и выполненный с возможностью активации и деактивации по выбору;
криостат (210), имеющий расположенные в нем электропроводящую катушку и переключатель незатухающего тока;
блок (250) сброса энергии;
по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью обнаружения рабочего параметра устройства и выдачи в ответ на него по меньшей мере одного сигнала датчика; и
контроллер (280) магнита, выполненный с возможностью:
отслеживания (310) по меньшей мере одного сигнала датчика;
обнаружения (330) в ответ на по меньшей мере один сигнал датчика, имеет ли место сбой в работе магнитной системы, и
при обнаружении сбоя в работе:
автоматического соединения (350) блока сброса энергии параллельно электропроводящей катушке таким образом, чтобы переносить энергию с электропроводящей катушки на блок сброса энергии, причем блок сброса энергии рассеивает энергию за пределами криостата, и
активации (360) нагревателя в переключателе незатухающего тока.
19. Магнитная система (200, 400, 500, 600) по п. 18, дополнительно содержащая:
первый и второй электропроводящие провода, которые могут отводиться и вытягиваться под управлением контроллера магнита и которые выполнены с возможностью располагаться по существу полностью за пределами криостата в отведенном положении и с возможностью проходить внутрь криостата в вытянутом положении; и
третий и четвертый электропроводящие провода, расположенные внутри криостата и соединенные с противоположными концами электропроводящей катушки,
причем контроллер магнита выполнен с возможностью вытягивания первого и второго электропроводящих проводов для взаимодействия и электрического соединения с третьим и четвертым электропроводящими проводами, соответственно, в ответ на обнаружение того, что имеет место сбой в работе устройства, причем первый и второй электропроводящие провода соединены с блоком сброса энергии.
20. Магнитная система (200, 400, 500, 600) по п. 18, дополнительно содержащая:
охлаждающую головку (260), выполненную с возможностью охлаждения криостата;
компрессор (270), выполненный с возможностью приведения в действие охлаждающей головки;
внутреннюю камеру (220) внутри криостата; и
область (212) тепловой изоляции, расположенную между внешней стенкой криостата и внутренней камерой,
причем по меньшей мере один датчик включает в себя по меньшей мере одно из: первого температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры электропроводящей катушки, второго температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры охлаждающей головки, третьего температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры в области тепловой изоляции, датчика, выполненного с возможностью отслеживания уровня криогенной текучей среды внутри криостата, и датчика, выполненного с возможностью определения, должным ли образом компрессор приводит в действие охлаждающую головку.