Page 108 - Giáo trình môn học Nguyên lý tạo ảnh

Hình 4.21. Phương pháp làm mát cuộn nam châm điện trở.
+ Nam châm điện siêu dẫn : Trong máy cộng hưởng từ hiện nay phần lớn sử
dụng nam châm siêu dẫn là nam châm có từ trường rất mạnh. Một nam châm siêu
dẫn là một nam châm điện tạo bởi cuộn dây có tính siêu dẫn. Cuộn dây này có điện
o
trở xấp xỉ bằng 0 khi đặt nó trong He lởng và đưa nhiệt độ tới 0 tuyệt đối (-273,15
o
C hoặc 0 K ). Một dòng điện chảy trong lõi cuộn dây và dòng điện này sẽ còn tồn tại
nếu nhiệt độ của He lởng được duy trì ( có một vài tổn thất có thể xảy ra do trở kháng
ban đầu của lõi cuộn dây, những tổn thất này là khoảng vài phần triệu / năm )

Hình 4.22. Cấu trúc cuộn nam châm siêu dẫn
Độ dài điển hình của một cuộn dây siêu dẫn trong nam châm là khoảng vài
mét. Lõi cuộn dây được giữ ở nhiệt độ 4,2 K bằng cách nhúng trong He lởng. Lõi
cuộn dây và He lởng chứa trong 1 dewar lớn. Thể tích điển hình của He lởng trong
một nam châm cộng hưởng từ là khoảng 1700 l. Trong các thiết kế trước kia, dewar
này được bao quanh bởi Nitrogen lởng (nhiệt độ 77,4 K). Dewar hoạt động như một
tầng đệm nhiệt giữa nhiệt độ phòng (293 K) và He lởng. Trong các thiết kế nam châm
về sau, vùng Nitrogen lởng được thay thế bằng quạt làm mát. Thiết kế này đã loại bở
sự cần thiết phải thêm Nitrogen lởng vào nam châm. Một điều đang được chờ đợi là
quạt làm mát cho He lởng sẽ sớm được sử dụng
Nhược điểm của kỹ thuật nam châm là làm lạnh cần được bổ sung và làm đầy
thường xuyên. Giá thành của He lởng trong toàn bộ nam châm có thể cao.
Bảng 4.8. Giá thành các phụ liệu trong nam châm điện siêu dẫn
Giá ( USD/L ) 3,5 $
Thể tích He 1700 l
Boiloff ( L/Hr ) ~ 0,03

108