[发明专利]超导磁体系统及其失超保护装置

权利要求书

1.一种失超保护装置，其特征在于，该失超保护装置包括：

N个电性串联耦合的超导线圈；

加热器矩阵模块，包括N个加热器单元，该N个加热器单元分别与该N个电性串联耦合的超导线圈电性并联耦合连接，其中，

M个加热器单元中每个加热器单元包括至少N个加热器，所述N个电性串联耦合的超导线圈中的每个超导线圈与该M个加热器单元中每个加热单元的至少一个加热器热耦合；及

N-M个加热器单元中每个加热器单元包括至少一个加热器，与该M个加热器单元相耦合的M个超导线圈中的每个超导线圈与该N-M个加热器单元中每个加热器单元的至少一个加热器热耦合。

2.如权利要求1所述的失超保护装置，其中M等于1。

3.如权利要求1所述的失超保护装置，其中M等于N。

4.如权利要求1所述的失超保护装置，其中该N个电性串联耦合的超导线圈包括多个主超导线圈及至少一个屏蔽超导线圈，包含有至少N个加热器的加热器单元与该屏蔽超导线圈耦合。

5.如权利要求1所述的失超保护装置，其中该失超保护装置进一步包括金属支撑架，该金属支撑架与该N个电性串联耦合的超导线圈电磁耦合以在失超发生时消耗热量。

6.如权利要求5所述的失超保护装置，其中该失超保护装置进一步包括多个电导性绕组，该多个电导性绕组与该N个电性串联耦合的超导线圈电磁耦合，每个电导性绕组各自短路连接。

7.如权利要求1所述的失超保护装置，其中每个加热器的宽度等于或接近于对应热耦合的超导线圈的宽度。

8.如权利要求1所述的失超保护装置，其中加热器在对应热耦合的超导线圈上均匀分布。

9.如权利要求1所述的失超保护装置，其中每个加热器与对应超导线圈的内表面或外表面热耦合。

10.一种超导磁体系统，其特征在于：该超导磁体系统包括：

真空容器，中心形成一个磁场区域；

热屏蔽罩，同中心嵌套在该真空容器内；

冷却装置，设置在该热屏蔽罩内；

N个电性串联耦合的超导线圈；及

加热器矩阵模块，包括N个加热器单元，该N个加热器单元分别与该N个电性串联耦合的超导线圈电性并联耦合连接，其中，

M个加热器单元中每个加热器单元包括至少N个加热器，所述N个电性串联耦合的超导线圈中的每个超导线圈与该M个加热器单元中每个加热单元的至少一个加热器热耦合；及

N-M个加热器单元中每个加热器单元包括至少一个加热器，与该M个加热器单元相耦合的M个超导线圈中的每个超导线圈与该N-M个加热器单元中每个加热器单元的至少一个加热器热耦合。

11.如权利要求10所述的超导磁体系统，其中该冷却装置包括冷却腔，该冷却腔同中心嵌套在该热屏蔽罩内。

12.如权利要求11所述的超导磁体系统，其中该N个电性串联耦合的超导线圈包括多个主超导线圈及至少一个屏蔽超导线圈，该主超导线圈安装或设置于该冷却腔的内圆筒壁面，该至少一个屏蔽超导线圈安装或设置于该冷却腔的外圆筒壁面。

13.如权利要求10所述的超导磁体系统，其中该冷却装置包括热虹吸冷却管。

14.如权利要求10所述的超导磁体系统，其中该超导磁体系统进一步包括金属支撑架，该金属支撑架与该N个电性串联耦合的超导线圈电磁耦合以用于在失超发生时消耗热量。

15.如权利要求10所述的超导磁体系统，其中该超导磁体系统进一步包括多个电导性绕组，该电导性绕组与该N个电性串联耦合的超导线圈电磁耦合，每个电导性绕组各自短路连接。