Способ и устройство для поддерживания сверхпроводящей катушки и аппарат, включающий в себя уствойство для поддерживания сверхпроводящей катушки - RU2016149881A

1. Аппарат, содержащий:

по меньшей мере первую электропроводящую катушку (328), имеющую по меньшей мере первую (328a) и вторую (328b) секции катушки, которые аксиально отделены и разнесены друг от друга; и

опорную конструкцию (400), расположенную для поддерживания первой и второй секций катушки,

причем опорная конструкция выполнена с возможностью удерживать относительные аксиальные положения первой и второй секций катушки зафиксированными при подаче питания или отключении питания на электропроводящей катушке и позволять радиальное расширение каждой из первой и второй секций катушки при подаче питания;

первый опорный элемент (402), который имеет первый участок, расположенный в первом местоположении на первой секции (328a) катушки, и второй участок, расположенный в первом местоположении на второй секции (328b) катушки, причем первый опорный элемент аксиально, радиально и вращательно фиксирует первое местоположение на первой секции катушки относительно первого местоположения на второй секции катушки;

второй опорный элемент (420a), который имеет первый участок, расположенный во втором местоположении на первой секции (328a) катушки, и второй участок, расположенный во втором местоположении на второй секции катушки, причем второй опорный элемент аксиально и вращательно фиксирует второе местоположение на первой секции катушки относительно второго местоположения на второй секции катушки и позволяет радиальное перемещение первой и второй секций катушки;

третий опорный элемент (420b), который имеет первый участок, расположенный в третьем местоположении на первой секции (328a) катушки, и второй участок, расположенный в третьем местоположении на второй секции (328b) катушки, причем третий опорный элемент аксиально фиксирует третье местоположение на первой секции катушки относительно третьего местоположения на второй секции катушки и позволяет радиальное и вращательное перемещение в третьих местоположениях первой и второй секциях катушки; и

четвертый опорный элемент (420c), который имеет первый участок, расположенный в четвертом местоположении на первой секции (328a) катушки, и второй участок, расположенный в четвертом местоположении на второй секции (328b) катушки, причем четвертый опорный элемент аксиально фиксирует четвертое местоположение на первой секции катушки относительно четвертого местоположения на второй секции катушки и позволяет радиальное и вращательное перемещение в четвертых местоположениях первой и второй секций катушки.

2. Аппарат по п. 1, дополнительно содержащий по меньшей мере вторую электропроводящую катушку,

причем первая электропроводящая катушка представляет собой катушку возбуждения, а вторая электропроводящая катушка представляет собой экранирующую катушку,

причем экранирующая катушка имеет по меньшей мере первую и вторую секции экранирующей катушки, которые отделены и разнесены друг от друга,

причем экранирующая катушка имеет диаметр, который больше диаметра катушки возбуждения,

причем ось экранирующей катушки проходит через окружность, образованную катушкой возбуждения, и

причем опорная конструкция выполнена с возможностью удерживать относительные аксиальные положения первой и второй секций экранирующей катушки зафиксированными при подаче питания или отключении питания на первой электропроводящей катушке и позволяет радиальное расширение каждой из первой и второй секций экранирующей катушки при подаче питания.

3. Аппарат по п. 1, причем опорная конструкция дополнительно содержит опорное кольцо (410), имеющее ось, которая простирается параллельно оси первой электропроводящей катушки, причем электроизолирующее опорное кольцо жестко прикреплено к первому опорному элементу, и

причем каждый из третьего и четвертого опорных элементов имеет расположенный в нем паз, причем первый участок электроизолирующего опорного кольца расположен в пазу в третьем опорном элементе, а второй участок электроизолирующего опорного кольца расположен в пазу в четвертом опорном элементе.

4. Аппарат по п. 3, причем опорное кольцо включает в себя по меньшей мере один ограничитель вращения, причем второй опорный элемент имеет расположенный в нем паз, причем третий участок опорного кольца расположен в пазу во втором опорном элементе, и причем второй опорный элемент вращательно зафиксирован по меньшей мере одним ограничителем вращения.

5. Аппарат по п. 3, дополнительно содержащий по меньшей мере вторую электропроводящую катушку (318),

причем первая электропроводящая катушка представляет собой катушку возбуждения, а вторая электропроводящая катушка представляет собой экранирующую катушку,

причем экранирующая катушка имеет по меньшей мере первую и вторую секции (318a, 318b) экранирующей катушки, которые отделены и разнесены друг от друга,

причем экранирующая катушка имеет диаметр, который больше диаметра катушки возбуждения, и

причем опорная конструкция выполнена с возможностью удерживать относительные аксиальные положения первой и второй секций экранирующей катушки зафиксированными при подаче питания или отключении питания на первой электропроводящей катушке и позволяет радиальное расширение каждой из первой и второй секций экранирующей катушки при подаче питания, причем первый опорный элемент имеет третий участок, расположенный в первом местоположении на первой секции экранирующей катушки, и четвертый участок, расположенный в первом местоположении на второй секции экранирующей катушки, причем первый опорный элемент аксиально, радиально и вращательно фиксирует первое местоположение на первой секции экранирующей катушки относительно первого местоположения на второй секции экранирующей катушки, и

причем опорная конструкция дополнительно содержит:

пятый опорный элемент (430a), который имеет первый участок, расположенный во втором местоположении на первой секции (328a) экранирующей катушки, и второй участок, расположенный во втором местоположении на второй секции (328b) экранирующей катушки, причем пятый опорный элемент аксиально и вращательно фиксирует второе местоположение на первой секции экранирующей катушки относительно второго местоположения на второй секции экранирующей катушки и позволяет радиальное перемещение первой и второй секций экранирующей катушки;

шестой опорный элемент (430b), который имеет первый участок, расположенный в третьем местоположении на первой секции (328a) экранирующей катушки, и второй участок, расположенный в третьем местоположении на второй секции (328b) экранирующей катушки, причем шестой опорный элемент аксиально фиксирует третье местоположение на первой секции экранирующей катушки относительно третьего местоположения на второй секции экранирующей катушки и позволяет радиальное и вращательное перемещение первой и второй секций экранирующей катушки; и

седьмой опорный элемент (430c), который имеет первый участок, расположенный в четвертом местоположении на первой секции (328a) экранирующей катушки, причем седьмой опорный элемент аксиально фиксирует четвертое местоположение на первой секции экранирующей катушки относительно четвертого местоположения на второй секции (328b) экранирующей катушки и позволяет радиальное и вращательное перемещение первой и второй секций экранирующей катушки.

6. Аппарат по п. 1, причем опорная конструкция содержит:

по меньшей мере одно опорное кольцо (410), имеющее ось, которая простирается параллельно оси первой электропроводящей катушки;

множество опорных балок (1502), соединенных с опорным кольцом;

множество первых опорных элементов (1530a), каждый из которых соединен с первой секцией катушки;

множество вторых опорных элементов (1530b), каждый из которых соединен со второй секцией катушки; и

множество пар (1610a, 1620b) шарнирных элементов, причем каждая пара шарнирных элементов соединяет один из первых и вторых опорных элементов с одной из опорных балок,

причем первые и вторые опорные элементы выполнены с возможностью предотвращать вращательное и аксиальное перемещение первой и второй секций катушки относительно друг друга, и

причем пары шарнирных элементов позволяют радиальное перемещение первой и второй секций катушки.

7. Аппарат по п. 6, дополнительно содержащий по меньшей мере вторую электропроводящую катушку (318),

причем первая электропроводящая катушка представляет собой катушку возбуждения, а вторая электропроводящая катушка представляет собой экранирующую катушку,

причем экранирующая катушка имеет по меньшей мере первую и вторую секции (318a, 318b) экранирующей катушки, которые отделены и разнесены друг от друга,

причем экранирующая катушка имеет диаметр, который больше диаметра катушки возбуждения, и

причем опорная конструкция выполнена с возможностью удерживать относительные аксиальные положения первой и второй секций экранирующей катушки зафиксированными при подаче питания или отключении питания на первой электропроводящей катушке и позволяет радиальное расширение каждой из первой и второй секций экранирующей катушки при подаче питания.

8. Аппарат по п. 7, причем опорная конструкция дополнительно содержит:

множество третьих опорных элементов (1540a), каждый из которых соединен с первой секцией экранирующей катушки;

множество четвертых опорных элементов (1540b), каждый из которых соединен со второй секцией экранирующей катушки; и

множество пар (1610a, 1610b) вторых шарнирных элементов, причем каждая пара вторых шарнирных элементов соединяет один из третьих и четвертых опорных элементов с одной из опорных балок,

причем третьи и четвертые опорные элементы выполнены с возможностью предотвращать вращательное и аксиальное перемещение первой и второй секций экранирующей катушки относительно друг друга, и

причем пары вторых шарнирных элементов позволяют радиальное перемещение первой и второй секций экранирующей катушки.

9. Способ поддерживания по меньшей мере первой электропроводящей катушки (328), имеющей по меньшей мере первую (328a) и вторую (328b) секции катушки, которые отделены и разнесены друг от друга, причем способ содержит:

удерживание относительных аксиальных положений первой и второй секций катушки зафиксированными при подаче питания или отключении питания на первой электропроводящей катушке; и

обеспечение возможности радиального расширения каждой из первой и второй секций катушки при подаче питания;

аксиальное, радиальное и вращательное фиксирование первого местоположения на первой секции (328a) катушки относительно первого местоположения на второй секции (328b) катушки;

аксиальное и вращательное фиксирование второго местоположения на первой секции (328a) катушки относительно второго местоположения на второй секции (328b) катушки, при этом позволяют радиальное перемещение первой секции катушки во втором местоположении на первой секции катушки и позволяют радиальное перемещение второй секции катушки во втором местоположения на второй секции катушки;

аксиальное фиксирование третьего местоположения на первой секции (328a) катушки относительно третьего местоположения на второй секции (328b) катушки, при этом позволяют радиальное и вращательное перемещение первой секции катушки в третьем местоположении на первой секции катушки и позволяют радиальное и вращательное перемещение второй секции катушки в третьем местоположении на второй секции катушки; и

аксиальное фиксирование четвертого местоположения на первой секции (328a) катушки относительно четвертого местоположения на второй секции (328b) катушки, при этом позволяют радиальное и вращательное перемещение первой секции катушки в четвертом местоположении на первой секции (328a) катушки и позволяют радиальное и вращательное перемещение второй секции катушки в четвертом местоположения на второй секции (328b) катушки.

10. Способ по п. 9, дополнительно содержащий поддерживание по меньшей мере второй электропроводящей катушки (318), причем первая электропроводящая катушка представляет собой катушку возбуждения, а вторая электропроводящая катушка представляет собой экранирующую катушку, причем экранирующая катушка имеет по меньшей мере первую и вторую секции (318a, 318b), которые отделены и разнесены друг от друга, причем экранирующая катушка имеет диаметр, который больше диаметра катушки возбуждения, причем способ дополнительно содержит:

удерживание относительных аксиальных положений первой и второй секций экранирующей катушки зафиксированными при подаче питания или отключении питания на первой электропроводящей катушке, и

обеспечение возможности радиального расширения каждой из первой и второй секций экранирующей катушки при подаче питания.

11. Способ по п. 10, дополнительно содержащий невыставление оси катушки возбуждения и оси экранирующей катушки при отключении питания на по меньшей мере одной из катушки возбуждения и экранирующей катушки и коаксиальное выставление оси катушки возбуждения и оси экранирующей катушки при подаче питания на обе из катушки возбуждения и экранирующей катушки.

12. Способ по п. 10, дополнительно содержащий:

аксиальное, радиальное и вращательное фиксирование первого местоположения на первой секции экранирующей катушки относительно первого местоположения на второй секции экранирующей катушки;

аксиальное и вращательное фиксирование второго местоположения на первой секции экранирующей катушки относительно второго местоположения на второй секции экранирующей катушки, при этом позволяют радиальное перемещение первой секции экранирующей катушки во втором местоположении на первой секции экранирующей катушки и позволяют радиальное перемещение второй экранирующей катушки во втором местоположении на второй секции экранирующей катушки;

аксиальное фиксирование третьего местоположения на первой секции экранирующей катушки относительно третьего местоположения на второй секции экранирующей катушки, при этом позволяют радиальное и вращательное перемещение первой секции экранирующей катушки в третьем местоположении на первой секции экранирующей катушки и позволяют радиальное и вращательное перемещение второй секции экранирующей катушки в третьем местоположении на второй секции экранирующей катушки; и

аксиальное фиксирование четвертого местоположения на первой секции экранирующей катушки относительно четвертого местоположения на второй секции экранирующей катушки, при этом позволяют радиальное и вращательное перемещение первой секции экранирующей катушки в четвертом местоположении на первой секции экранирующей катушки и позволяют радиальное и вращательное перемещение второй секции экранирующей катушки в четвертом местоположения на второй секции экранирующей катушки.

13. Способ по п. 9, дополнительно содержащий обеспечение возможности радиального расширения каждой из первой и второй секций катушки при подаче питания посредством множества шарнирно соединенных опорных элементов, каждый из которых соединен с одной из первой секции катушки и второй секции катушки.

14. Способ по п. 13, дополнительно содержащий поддерживание по меньшей мере второй электропроводящей катушки (318), причем первая электропроводящая катушка представляет собой катушку возбуждения, а вторая электропроводящая катушка представляет собой экранирующую катушку, причем экранирующая катушка имеет по меньшей мере первую и вторую секции (318a, 318b), которые отделены и разнесены друг от друга, причем экранирующая катушка имеет диаметр, который больше диаметра катушки возбуждения, причем ось экранирующей катушки проходит через окружность, образованную катушкой возбуждения, причем способ дополнительно содержит:

удерживание относительных аксиальных положений первой и второй секций экранирующей катушки зафиксированными при подаче питания или отключении питания на первой электропроводящей катушке, и

обеспечение возможности радиального расширения каждой из первой и второй секций экранирующей катушки при подаче питания посредством множества дополнительных шарнирно соединенных опорных элементов, каждый из которых соединен с одной из первой секции экранирующей катушки и второй секции экранирующей катушки.