特開 2022-18074 磁気共鳴画像法用途のための補助極低温剤貯蔵装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022018074

(43)【公開日】2022-01-26

(54)【発明の名称】磁気共鳴画像法用途のための補助極低温剤貯蔵装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20220119BHJP

   G01N 24/00 20060101ALI20220119BHJP

   G01R 33/3815 20060101ALI20220119BHJP

   H01L 39/04 20060101ALI20220119BHJP

   F17C 3/04 20060101ALI20220119BHJP

   F17C 11/00 20060101ALI20220119BHJP

【ＦＩ】

A61B5/055 360

A61B5/055 370

G01N24/00 600D

G01R33/3815 ZAA

H01L39/04

F17C3/04 Z

F17C11/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021081999

(22)【出願日】2021-05-13

(31)【優先権主張番号】16/928,858

(32)【優先日】2020-07-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】390041542

【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100151286

【弁理士】

【氏名又は名称】澤木 亮一

(72)【発明者】

【氏名】アーンスト・ウルフギャング・スタウトナー

【テーマコード（参考）】

3E172

4C096

4M114

【Ｆターム（参考）】

3E172AB01

3E172AB11

3E172AB14

3E172AB15

3E172BA04

3E172BB13

3E172BB17

3E172DA10

3E172EA02

3E172EB02

3E172EB18

3E172FA10

3E172FA18

4C096AB44

4C096AD08

4C096AD23

4C096CA03

4C096CA54

4M114AA04

4M114BB03

4M114BB04

4M114BB09

4M114CC16

4M114CC18

4M114DA12

4M114DA33

4M114DA39

4M114DA40

4M114DA42

(57)【要約】

【課題】本開示は、超伝導ユニット（１２）と、超伝導ユニット（１２）を冷却するために液体冷却剤を貯蔵するように構成されたリザーバ（１６）とを含む撮像システムに関する。
【解決手段】撮像システムはまた、リザーバ（１６）に流体結合された１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）を含む補助極低温剤貯蔵システム（６０）を含む。補助極低温剤貯蔵システム（６０）は、リザーバ（１６）に追加の冷却剤を供給するとともに、リザーバ（１６）から冷却剤を受け取って貯蔵するように構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

超伝導ユニット（１２）と、
前記超伝導ユニット（１２）を冷却するために液体冷却剤を貯蔵するように構成されたリザーバ（１６）と、
前記リザーバ（１６）に流体結合された１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）を備える補助極低温剤貯蔵システム（６０）であって、前記補助極低温剤貯蔵システム（６０）が、
前記リザーバ（１６）に追加の冷却剤を供給し、
前記リザーバ（１６）から冷却剤を受け取って貯蔵する
ように構成される、補助極低温剤貯蔵システム（６０）と
を備える撮像システム。

【請求項2】

前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）が活性炭またはゼオライトを備える、請求項１に記載の撮像システム。

【請求項3】

前記冷却剤はヘリウムを含む、請求項１に記載の撮像システム。

【請求項4】

前記補助極低温剤貯蔵システム（６０）は、前記超伝導ユニット（１２）がランプアップしているときに前記追加の冷却剤を供給し、前記超伝導ユニット（１２）がランプアップを終了した後に前記冷却剤を受け取るように構成される、請求項１に記載の撮像システム。

【請求項5】

前記補助極低温剤貯蔵システム（６０）は、前記リザーバ（１６）への前記追加の冷却剤の流れを可能にするように構成された熱スイッチ（６４）を備え、
前記撮像システムは、前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）に貯蔵されている間に前記追加の冷却剤の温度を変更するように前記熱スイッチ（６４）を制御するように構成された制御システム（７０）を備える、
請求項１に記載の撮像システム。

【請求項6】

前記追加の冷却剤は、液体状態で前記１つまたは複数のタンク（６２）内に貯蔵され、
前記制御システム（７０）は、前記追加の冷却剤の温度を上昇させ、前記リザーバ（１６）に入る前に前記追加の冷却剤を気体状態にするように構成される、
請求項５に記載の撮像システム。

【請求項7】

前記追加の冷却剤が前記リザーバ（１６）に入る前に、前記追加の冷却剤を前記気体状態から前記液体状態に凝縮するように構成された凝縮ユニット（２８）を備える、請求項６に記載の撮像システム。

【請求項8】

前記超伝導ユニット（１６）を熱放射から遮蔽するように構成された熱シールド（６６）を備え、
前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）は、第１のタンク（６２Ａ）を備え、
前記補助極低温剤貯蔵システム（６０）は、前記第１のタンク（６２Ａ）と前記熱シールド（６６）とを互いに熱的に結合するように構成された第１の熱スイッチ（６４Ａ）を備える、
請求項１に記載の撮像システム。

【請求項9】

前記補助極低温剤貯蔵システム（６０）が、前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）に冷却剤を供給するように構成された第１の吸着部（６５Ａ）を備える、請求項８に記載の撮像システム。

【請求項10】

前記超伝導ユニット（１２）を冷却するように構成された冷却システム（６７）を備え、
前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）は、前記第１のタンク（６２Ａ）とは異なる第２のタンク（６２Ｂ）を備え、
前記補助極低温剤貯蔵システム（６０）は、前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）とは異なる第２の熱スイッチ（６４Ｂ）を備え、前記第２の熱スイッチ（６４Ｂ）は、前記第２のタンク（６２Ｂ）と前記冷却システム（６７）とを互いに熱的に結合するように構成される、請求項８に記載の撮像システム。

【請求項11】

第１の動作モードにおいて、
前記第１のタンク（６２Ａ）は、前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）を介して熱シールド（６６）に熱的に結合され、
前記第２のタンク（６２Ｂ）は、前記第２の熱スイッチ（６４Ｂ）を介して前記冷却システム（６７）に熱的に結合されず、
前記第１のタンク（６２Ａ）は、前記追加の冷却剤を前記リザーバ（１６）に供給し、
第２の動作モードにおいて、
前記第１のタンク（６２Ａ）は、前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）を介して熱シールドに熱的に結合されず、
前記第２のタンク（６２Ｂ）は、前記第２の熱スイッチ（６４Ｂ）を介して前記冷却システム（６７）に熱的に結合され、
前記第２のタンク（６２Ｂ）は、前記追加の冷却剤を前記リザーバ（１６）に供給する、
請求項１０に記載の撮像システム。

【請求項12】

補助極低温剤貯蔵システム（６０）の第１の熱スイッチ（６４Ａ）に冷却剤を供給するステップであって、前記補助極低温剤貯蔵システム（６０）は、超伝導ユニット（１２）を冷却するために使用される液体冷却剤を貯蔵するように構成されたリザーバ（１６）に流体結合された１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）を備え、前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）に冷却剤を供給するステップは、前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）のうちの第１のタンク（６２Ａ）を熱シールド（６６）に熱的に結合させる、ステップと、
前記超伝導ユニット（１２）のランプアップを実行するステップと、
前記ランプアップを実行することによって引き起こされる温度上昇に応答して、前記第１のタンク（６２Ａ）から前記リザーバ（１６）に冷却剤を供給するステップと
を含む方法（１００、１５０、２００）。

【請求項13】

高い磁石勾配相互作用（ＭＧＩ）を伴う１つまたは複数の磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）シーケンスを実行するステップと、
高いＭＧＩを伴う前記１つまたは複数のＭＲＩシーケンスを実行することによって引き起こされる温度上昇に応答して、前記冷却剤を前記第１のタンク（６２Ａ）から前記リザーバ（１６）に供給するステップと
を含む、請求項１２に記載の方法（１００、１５０、２００）。

【請求項14】

前記温度上昇が、前記熱シールド（６６）の温度上昇である、請求項１２に記載の方法（１００、１５０、２００）。

【請求項15】

前記ランプアップを実行する前に、前記補助極低温剤貯蔵システム（６０）の第２の熱スイッチ（６４Ｂ）から冷却剤を排出するステップを含む、請求項１２に記載の方法（１００、１５０、２００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示される主題は、工業および極低温の冷却に関し、より具体的には、撮像システムなどのシステムにオンデマンドで冷却剤を供給するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

冷却は、様々な工業用途および極低温用途で使用され得る。多くの場合、システムは、システムに供給される冷却剤（例えば、液体ヘリウムなどの液体極低温剤）を使用して冷却することができる。例えば、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）システムの磁石は、ＭＲＩシステムの動作中に冷却剤によって冷却され得る。場合によっては、システムを冷却するのに望ましい冷却剤の量は変動し得る。例えば、システムの始動中などの比較的高負荷の状況の間、ＭＲＩシステムの通常動作中に使用される冷却剤の量に比べてより多くの冷却剤が望ましい場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第１０１８４７１１号明細書

【発明の概要】

【0004】

一実施形態では、冷却システムは、超伝導ユニットと、超伝導ユニットを冷却するために液体冷却剤を貯蔵するように構成されたリザーバとを含む。さらに、冷却システムは、リザーバに流体結合された１つまたは複数の貯蔵タンクを含む補助貯蔵システムを含む。補助貯蔵システムは、リザーバに追加の冷却剤を供給するとともに、リザーバから冷却剤を受け取って貯蔵するように構成される。

【0005】

別の実施形態では、撮像システムは、超伝導ユニットと、超伝導ユニットを熱放射から遮蔽するように構成された熱シールドと、超伝導ユニットを冷却するために液体冷却剤を貯蔵するように構成されたリザーバとを含む。さらに、画像システムは、リザーバに流体結合された１つまたは複数の貯蔵タンクを含む補助貯蔵システムを含む。補助貯蔵システムは、リザーバに追加の冷却剤を供給するとともに、リザーバから冷却剤を受け取って貯蔵するように構成される。

【0006】

さらに別の実施形態では、方法は、超伝導ユニットを冷却するために使用される液体冷却剤を貯蔵するように構成されたリザーバに流体結合された１つまたは複数の貯蔵タンクを含む補助貯蔵システムの第１の熱スイッチに冷却剤を供給することを含む。冷却剤を第１の熱スイッチに供給することにより、１つまたは複数の貯蔵タンクのうちの第１のタンクが熱シールドに熱的に結合される。方法はまた、超伝導ユニットのランプアップを実行することと、ランプアップを実行することによって引き起こされる温度上昇に応答して、第１のタンクからリザーバに冷却剤を供給することとを含む。

【0007】

本発明のこれらの特徴、態様、および利点、ならびに他の特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明を添付の図面を参照しつつ検討することで、よりよく理解されるであろう。添付の図面において、類似の符号は、図面の全体を通して、類似の部分を表している。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態による、熱サイフォン冷却システムのブロック図である。

【図2】一実施形態による、図１の熱サイフォン冷却の冷却剤による初期充填を実行するためのプロセスの流れ図である。

【図3】一実施形態による、図１の熱サイフォン冷却システムを大容量動作モードで動作させるためのプロセスの流れ図である。

【図4】一実施形態による、図１の熱サイフォン冷却システムを小容量動作モードで動作させるためのプロセスの流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下で、本主題の１つまたは複数の具体的な実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようと努力しても、実際の実施態様のすべての特徴を本明細書に記載することができるというわけではない。エンジニアリングまたは設計プロジェクトなどの実際の実施態様の開発においては、開発者らの特定の目的を達成するために、例えばシステム関連および事業関連の制約条件への対応など実施態様に特有の決定を数多くしなければならないし、また、これらの制約条件は実施態様ごとに異なる可能性があることを理解されたい。さらに、このような開発努力は、複雑で時間がかかるが、それでもなお本開示の利益を有する当業者にとっては、設計、製作、および製造の日常的な仕事であることを理解されたい。

【0010】

本開示の様々な実施形態の要素を紹介するとき、「１つの（ａ、ａｎ）」、「この（ｔｈｅ）」、および「前記（ｓａｉｄ）」という冠詞は、それらの要素が１つまたは複数存在することを意味するものとする。「・・・を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「・・・を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「・・・を有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的であるように意図され、列挙された要素以外のさらなる要素が存在してもよいことを意味する。

【0011】

冷却は、様々な工業用途および極低温用途で使用され得る。例えば、極低温冷却は、核磁気共鳴画像分光法、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、核融合、超伝導駆動装置、モータおよび発電機、加速器磁石システム、前向き赤外線システム、食品貯蔵、製造プロセス、ならびにリサイクルに使用され得る。多くの場合、冷却は、標準的な温度および圧力条件下で気体である流体を使用して達成される。例えば、多くの冷却用途は、液体ヘリウム、液体水素、液体ネオンおよび／または液体窒素またはそれらの混合物の使用を含む。冷却を伴う多くの場合、流体は貯蔵タンクまたは容器に貯蔵され、流体は後に分配または除去されて、システムまたはシステムの構成要素を冷却するために使用される。さらに、冷却されるシステムは、システムを冷却するために異なる量の冷却剤が利用される異なる動作条件を経験する可能性がある。特定の場合には、システムに追加の冷却剤を供給することにより、最終的に、システムによって放出されるガス（例えば、加熱されることによってガス中に蒸発する液体冷却剤）が発生し得る。さらに、例えば、冷却されるシステムにすべての冷却剤が供給された後に、冷却剤の供給源（例えば、冷却剤を貯蔵するガスシリンダ）を交換する必要があり得る。本開示は、極低温流体などの冷却剤によって冷却されるシステムに冷却流体をオンデマンドで供給することを可能にするシステムおよび方法を提供する。より具体的には、以下に説明する技術は、例えば、比較的大量の冷却剤を使用する条件で動作する場合に、より小さな冷却剤源を使用してシステムを動作させることを可能にする一方で、より大量の冷却剤で冷却されるシステムを提供することを依然として可能にし得る。

【0012】

前述のこと、特に以下に説明するシステムおよび方法が多種多様な冷却用途に使用され得ることを念頭に置いて、図１は、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）システムの超伝導ユニット１２を冷却するために使用され得る熱サイフォン冷却システム１０の概略図である。しかしながら、熱サイフォン冷却システム１０の実装は、ＭＲＩシステムに限定されず、超伝導電気機械、超伝導磁石エネルギー貯蔵システム（ＳＭＥＳ）、超伝導（ＳＣ）加速器などの他の装置に実装されてもよいことに留意されたい。熱サイフォン冷却システム１０は、超伝導ユニット１２の温度を極低温以下に維持するように構成され得る。超伝導ユニット１２は、超伝導磁石および／またはコイル、勾配システム、ならびにＭＲＩシステム内に保持されたそれらの支持構造を含み得る。特に、熱サイフォン冷却システム１０は、超伝導ユニット１２に関連する温度が極低温以下に維持されるように、超伝導ユニット１２を冷却するかまたは超伝導ユニットから熱を放散するように構成される。「極低温」という用語は、超伝導ユニット１２が超伝導状態で動作するように設計されている温度以下の温度を指すために使用される。一実施形態では、極低温は、約２．５Ｋ～約５Ｋの範囲内であり得る。

【0013】

図示のように、熱サイフォン冷却システム１０は、超伝導ユニット１２によって生成された熱を吸収するように構成された配管ユニット１４を含む。配管ユニット１４も、配管ユニット１４から熱を吸収し得る液体冷却剤を含んでもよい。液体冷却剤は、ヘリウム、水素、ネオン、窒素、またはそれらの組み合わせを含み得る。液体冷却剤はまた、リザーバ１６に貯蔵されてもよく、リザーバ１６は、液体冷却剤を含む第一部分１８と液体冷却剤を含まない第二部分２０とを含む。液体冷却剤は、リザーバ１６から流出し、配管ユニット１４に流入し、配管ユニット１４から流出し、リザーバ１６に再び流入してもよい。

【0014】

リザーバ１６の第一部分１８内の液体冷却剤は、配管ユニット１４から熱を吸収し得る。リザーバ１６内の液体冷却剤が配管ユニット１４から熱を吸収すると、液体冷却剤の一部が蒸発し、蒸発した冷却液が冷却される凝縮ユニット２８に入り、蒸発した冷却液が凝縮して液体冷却剤になり、液体冷却剤はリザーバ１６に再び入ることができる。より具体的には、蒸発した冷却剤は、出口３０を介してリザーバ１６を出て、チャネル３２を通って移動し、出口３４を介してチャネル３２を出て凝縮ユニット２８に入ることができる。凝縮ユニット２８は凝縮器３６を含み得、凝縮器３６は、蒸発した冷却剤を凝縮させて液体冷却剤を形成し得る。凝縮ユニット２８内の液体冷却剤は、出口３８を介して凝縮ユニット２８を出て、チャネル４０を通過し、チャネル４０を出てリザーバ１６に入ることができる。図示のように、液体冷却剤は液滴４２として形成され得、液滴４２は出口４４を介してチャネル４０から出てリザーバ１６に入ることができる。

【0015】

さらに、リザーバ１６内の圧力（例えば、液体冷却剤の蒸発によって引き起こされる）は、解放弁４６を介して解放されてもよい。すなわち、リザーバ１６内のガスは、出口４８を介してリザーバ１６から出て、チャネル５０を通過し、解放弁４６を介してチャネル５０から出てもよい。

【0016】

冷却剤は、極低温ガスなどの冷却流体であってもよく、いくつかの供給源からリザーバ１６に供給することができる。より具体的には、凝縮ユニット２８は、接続部５６を介して冷却剤を供給されてもよく、接続部は、凝縮ユニット２８を１つまたは複数の極低温剤貯蔵ユニット５８および補助極低温剤貯蔵システム６０に流体結合する。極低温剤貯蔵ユニット５８は、配管ユニット１４への極低温ガスを貯蔵する貯蔵タンクを含み得る。図示の実施形態では、極低温ガスは、液体冷却剤（例えば、ヘリウム、水素、ネオン、窒素、またはそれらの組み合わせ）と同じ要素のいずれかであり得る。他の実施形態では、極低温ガスは、圧縮天然ガスまたは液化天然ガスなどの他の流体であってもよい。いくつかの実施形態では、極低温剤貯蔵ユニット５８は、熱サイフォン冷却システム１０に含まれなくてもよく、または極低温剤貯蔵ユニット５８は、熱サイフォン冷却システム１０に一時的にのみ含まれてもよいことに留意されたい。例えば、極低温剤貯蔵ユニット５８は、熱サイフォン冷却システム１０から取り外される前に、補助極低温剤貯蔵システム６０に冷却剤を供給するために利用されてもよい。

【0017】

補助極低温剤貯蔵システム６０はまた、接続部５６を介してリザーバ１６および極低温剤貯蔵ユニット５８に流体結合されてもよい。補助極低温剤貯蔵システム６０は、熱サイフォン冷却システム１０に追加の極低温剤補助極低温剤貯蔵システム６０を提供するとともに、リザーバ１６から冷却剤を受け取ることができる。例えば、補助極低温剤貯蔵システム６０は、極低温流体（例えば、液相および／または気相で）などの冷却剤を貯蔵することができる貯蔵タンク６２（例えば、第１の貯蔵タンク６２Ａおよび第２の貯蔵タンク６２Ｂ）を含む。より具体的には、貯蔵タンク６２は、第１のタンク６２Ａおよび第２のタンク６２Ｂが気体形態で貯蔵することができる冷却剤の量を増加させるために、冷却剤に加えて炭素（例えば、物理吸着に使用される活性炭またはグラフェン層）またはゼオライトなどの吸着材料を含むことができる第１のタンク６２Ａおよび第２のタンク６２Ｂを含むことができる。一実施形態では、第１のタンク６２Ａおよび第２のタンク６２Ｂは各々、約７キログラムの活性炭を含み、貯蔵タンク６２は、室温で約１０リットルの液体冷却剤（例えば、液体ヘリウム）および約６，６００リットルの気体冷却剤を貯蔵することができる。後述するように、補助極低温剤貯蔵システム６０は、貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂに貯蔵された冷却剤をリザーバ１６に供給するとともに、リザーバ１６から冷却剤を受け取り、受け取った冷却剤を補助極低温剤貯蔵システム６０に貯蔵することができる。言い換えると、貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂに貯蔵された冷却剤（例えば、液体形態で、または吸着材料によって気体形態で吸着される）をリザーバ１６（および配管ユニット１４）に供給して、例えば、ＭＲＩシステムがランプアップしているとき、または高い磁石勾配相互作用（ＭＧＩ）を伴うＭＲＩシーケンスを実行しているときなどの比較的高負荷の状況において、超伝導ユニット１２を冷却することができる。

【0018】

補助極低温剤貯蔵システム６０はまた、熱スイッチ６４（例えば、第１の熱スイッチ６４Ａおよび第２の熱スイッチ６４Ｂ）を含み、熱スイッチはガスギャップ・ヒートスイッチであってもよく、比較的少量の冷却剤（例えば、１リットル未満の液体冷却剤）を貯蔵することができる吸着部６５（例えば、第１の吸着部６５Ａおよび第２の吸着部６５Ｂ）を含むか、またはそれに流体結合される。熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂのガスギャップスイッチは、互いにインターレースするフィン付き構造を含み得る。熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂ（またはその中に貯蔵されている冷却剤）の温度に応じて、熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂを開閉することができる。熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂを開閉することによって、それぞれの貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂへの熱接続を確立し、終了することができる。例えば、吸着部６５Ａ、６５Ｂは、極低温冷凍機によって冷却され得る１つまたは複数の冷却剤源を含むか、またはそれに流体結合されてもよい。吸着部６５Ａ、６５Ｂを、熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂと熱サイフォン冷却システム１０の別の構成要素との間の熱接続が存在しない「オフ」状態にするために、吸着部６５Ａ、６５Ｂから冷却剤を排出してもよい。しかしながら、冷却剤が吸着部６５Ａ、６５Ｂに加えられると、貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂと熱サイフォン冷却システム１０の他の構成要素との間の熱接続を、熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂを介して確立することができる。言い換えると、熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂを、貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂと熱サイフォン冷却システム１０に含まれる他の構成要素との間の熱接続を形成および遮断するために利用してもよい。熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂを使用して熱接続を確立または終了することにより、貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂ内の温度を変更することができる。以下でより詳細に説明するように、貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂ内の温度を変化させることによって、冷却剤はタンク６２Ａ、６２Ｂに流入または流出し得る。

【0019】

特に、熱スイッチ６４Ａは、第１のタンク６２Ａおよび熱シールド６６に熱的に結合されてもよい。熱シールド６６は、超伝導ユニット１２などの熱サイフォン冷却システム１０の部分を囲み、熱サイフォン冷却システム１０の部分を熱放射から遮蔽し得る。いくつかの実施形態では、熱シールドの温度は、約３０Ｋ～５０Ｋであってもよい。冷却剤を吸着部６５Ａに供給することにより（例えば、熱スイッチ６４Ａを「オン」状態にするために）、第１のタンク６２Ａと熱シールド６６との間の熱接続が熱スイッチ６４Ａを介して確立される。逆に、熱スイッチ６４Ａが「オフ」状態にあるとき（例えば、冷却剤が吸着部６５Ａから排出された場合）、貯蔵タンク６２Ａと熱シールド６６との間の熱接続は存在しない。

【0020】

熱スイッチ６４Ｂは、第２のタンク６２Ｂおよび冷却システム６７に熱的に結合される。冷却システム６７は、超伝導ユニット１２に連結され、超伝導ユニット１２を冷却してもよい。吸着部６５Ｂに冷却液を供給することにより（例えば、熱スイッチ６４Ｂを「オン」状態にするために）、第２のタンク６２Ｂと冷却システム６７との間の熱接続が熱スイッチ６４Ｂを介して確立される。熱スイッチ６４Ｂが「オフ」状態であるとき（例えば、冷却剤が吸着部６５Ｂから排出された場合）、第２の貯蔵タンク６２Ｂと熱シールド６６との間の熱接続は存在しない。

【0021】

冷却剤は、貯蔵タンク６２に加えられると、接続部５６から接続部６８に、そして第１のタンク６２Ａおよび第２のタンク６２Ｂに入ることができる。同様に、冷却剤が補助極低温剤貯蔵システム６０からリザーバ１６に供給されると、冷却剤は貯蔵タンク６２から接続部６８に流入する。冷却剤は、接続部６８から接続部５６および凝縮ユニット２８に流入する。例えば、冷却剤（例えば、気体冷却剤）が補助極低温剤貯蔵システム６０から供給される場合、凝縮ユニット２８は冷却剤を受け取り、冷却剤を凝縮して液体冷却剤を生成し、液体冷却剤はチャネル４０を介してリザーバ１６に供給される。

【0022】

特に、熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂは、補助極低温剤貯蔵システム６０内（例えば、貯蔵タンク６２内）の温度を変化させるために開閉されてもよい。言い換えると、熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂを、補助極低温剤貯蔵システム６０内の冷却剤の温度を変化させるために利用することができる。補助極低温剤貯蔵システム６０内の温度を上昇させるために、スイッチ６４Ａを利用してもよい。逆に、補助極低温剤貯蔵システム６０内の温度を低下させるために、スイッチ６４Ｂを利用してもよい。

【0023】

補助極低温剤貯蔵システム６０内の温度を調整することにより、（温度変化に応じて）冷却剤が補助極低温剤貯蔵システム６０に流入または流出する。例えば、補助極低温剤貯蔵システム６０の貯蔵タンク６２内の温度が上昇すると、貯蔵タンク６２内の圧力は、例えば、液体冷却剤が気体冷却剤に蒸発するために上昇する。貯蔵タンク６２とリザーバ１６との間の温度および／または圧力勾配により、冷却剤は貯蔵タンク６２からリザーバ１６に流れ得る。別の例として、補助極低温剤貯蔵システム６０内の温度が低下すると、反対のことが起こり得る。例えば、補助極低温剤貯蔵システム６０内の温度を低下させると、冷却剤がリザーバ１６から補助極低温剤貯蔵システム６０に戻り、貯蔵タンク６２内に貯蔵され得る。

【0024】

図示のように、熱サイフォン冷却システム１０はまた、制御システム７０と、制御システム７０に通信可能に結合されたいくつかの弁７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ（例えば、ソレノイド弁）とを含む。より具体的には、制御システム７０は処理回路７４を含み得、処理回路７４は、処理回路に通信可能に結合されたメモリ７６または記憶装置７８に記憶され得るコンピュータ可読命令を実行することによって、弁７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃおよび熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂの位置を制御する。処理回路７４は、１つまたは複数の汎用マイクロプロセッサ、１つまたは複数の特定用途向けプロセッサ（ＡＳＩＣ）、１つまたは複数のフィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡ）、またはこれらの任意の組み合わせを含み得る。メモリ７６および／または記憶装置７８は、処理回路７４によって実行可能な命令および処理されるデータを記憶する有形の非一時的コンピュータ可読媒体であってもよい。例えば、メモリ７６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含んでもよく、記憶装置７８は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリなどの書き換え可能な不揮発性メモリ、ハードドライブ、光ディスクなどを含んでもよい。例として、命令を含むコンピュータプログラム製品は、オペレーティングシステムまたはアプリケーションプログラムを含むことができる。例えば、図示の実施形態では、記憶装置７８は、熱サイフォン冷却システム１０の動作を制御するためのアプリケーション８０を含む。より具体的には、処理回路７４は、後述する熱サイフォン冷却システム１０の様々な動作モードに従って、弁７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃおよび熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂの位置を制御するためにアプリケーション８０を実行することができる。

【0025】

制御システム７０はまた、処理回路７４に通信可能に結合されたディスプレイ８２および１つまたは複数の入力装置８４を含み得る。ディスプレイ８２は、制御システム７０のユーザにグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を提示することができ、ユーザは、制御システム７０の動作を制御するために、入力装置８４を使用してＧＵＩと対話することができる。入力装置は、例えば、動作モードを選択するために、または弁７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃおよび／またはスイッチ６４Ａ、６４Ｂの位置を手動で設定するために、ユーザが制御システム７０と対話することを可能にする。入力装置８４は、ボタン、キーボード、マウス、トラックパッドなどを含み得る。追加的または代替的に、ディスプレイ８２は、その画面（例えば、電子ディスプレイ８２の表面）に触れる物体の発生および／または位置を検出することによって制御システム７０へのユーザ入力を可能にするタッチ構成要素を含み得る。

【0026】

補助極低温剤貯蔵システム６０によって貯蔵された冷却剤は、熱サイフォン冷却システム１０の動作条件に応じて、リザーバ１６に供給されてもよく、またはリザーバから供給されてもよい。より具体的には、後述するように、熱サイフォン冷却システム１０が最初に冷却剤で満たされた後、熱サイフォン冷却システム１０は、小容量モードおよび大容量モードで動作することができる。小容量モードは、熱サイフォン冷却システム１０が定常状態で動作しているときなど、熱サイフォン冷却システム１０の通常動作に対応する。例えば、ＭＲＩシステムの超伝導ユニット１２がアイドル状態である（例えば、使用されていない場合、または既に超伝導状態にある場合）か、またはＭＲＩシステムの通常の使用中に利用されている場合（例えば、ＭＲＩデータを収集している場合）、熱サイフォン冷却システム１０は、熱サイフォン冷却システム１０によって利用される冷却剤の量が大容量モード中に利用される冷却剤の量よりも比較的少ない小容量モードで動作し得る。大容量動作モードは、一般に、超伝導ユニット１２に対してより高い需要がある期間に対応し、それによって超伝導ユニット１２を冷却するためにより多くの冷却剤が使用される。一例として、大容量動作モードは、ＭＲＩシステムがランプアップしているとき（例えば、初期化）、ランプダウンしているとき、ＭＲＩシステムが長期間利用されるとき、およびＭＲＩシステムがＭＧＩシーケンス（例えば、高いヒートスパイクを引き起こし得るＭＧＩシーケンス）を実行しているときに利用され得る。熱サイフォン冷却システム１０が大容量モードで動作しているとき、補助極低温剤貯蔵システム６０は、リザーバ１６に冷却剤を供給し得る。さらに、熱サイフォン冷却システム１０が小容量モードで動作している間、補助極低温剤貯蔵システム６０は、リザーバに冷却剤を供給せず、冷却剤を受け取ってもよい。大容量および小容量の動作モードをより詳細に説明する前に、熱サイフォン冷却システム１０の充填について最初に説明する。

【0027】

より具体的には、冷却剤で熱サイフォン冷却システム１０の初期充填を行うことを、ここで図２に関して説明する。特に、図２は、冷却剤で熱サイフォン冷却システム１０の初期充填を行うためのプロセス１００の流れ図を示す。熱サイフォン冷却システム１０は、初期化プロセスを開始する要求を示すユーザ入力を（例えば、入力装置８４を介して）制御システム７０が受信したことに応答して、プロセス１００を実行し得る。

【0028】

プロセスブロック１０２において、弁７２Ａが閉じられる。例えば、制御システム７０は、弁７２Ａを閉じるためのコマンドを送信してもよく、弁７２Ａは、そのようなコマンドの受信に応答して閉じてもよい。弁７２Ａを閉じることにより、補助極低温剤貯蔵システム６０の貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂとリザーバ１６との間の流体経路（例えば、接続部５６を介する）が閉じられる。

【0029】

プロセスブロック１０４において、補助極低温剤貯蔵システム６０の貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂが排気され、これは、補助極低温剤貯蔵システム６０に貯蔵された冷却剤が補助極低温剤貯蔵システム６０から除去されることを意味する。例えば、補助極低温剤貯蔵システム６０は、貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂに貯蔵された極低温剤を貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂから引き出す１つまたは複数のポンプを含んでもよい。追加的または代替的に、貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂの内部と貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂの外部との圧力差を利用して、貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂ内の冷却剤を貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂから引き出してもよい。

【0030】

プロセスブロック１０６において、熱サイフォン冷却システム１０は、熱サイフォン冷却システム１０が動作温度に近い動作温度まで冷却されるシステム冷却を実行し得る。例えば、熱サイフォン冷却システム１０の構成要素は、約４Ｋに冷却されてもよい。

【0031】

プロセスブロック１０８において、補助極低温剤貯蔵システム６０およびリザーバ１６に冷却剤が供給され得る。特に、極低温剤貯蔵ユニット５８からの冷却剤は、補助極低温剤貯蔵システム６０の貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂならびにリザーバ１６に供給され得る。例えば、リザーバ１６に冷却剤を供給することに関して、弁９０を開くためのコマンドを制御システム７０が送信することに応答して、気体冷却剤が凝縮ユニット２８に供給され得る。冷却剤は、気体冷却剤を凝縮させて、チャネル４０を介してリザーバ１６に供給される液体冷却剤にしてもよい。制御システム７０が、極低温剤貯蔵ユニット５８から貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂへの冷却剤の流れを可能にするために弁９２を開くコマンドを送信することに応答して、貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂに冷却剤が供給され得る。

【0032】

冷却剤が熱サイフォン冷却システム１０のリザーバ１６および補助極低温剤貯蔵システム６０に供給されると、小容量および大容量の動作モードを利用することができる。後述するように、これらのモードの各々において、補助極低温剤貯蔵システム６０内の温度を変更することができる（例えば、熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂの状態を調整して、熱サイフォン冷却システム１０の構成要素間の熱接続を確立または終了することによって）。この温度変化により、リザーバ１６に冷却剤が供給されたり、リザーバ１６から冷却剤が受け入れられたりすることがある。これを念頭に置いて、図３は、熱サイフォン冷却システム１０を大容量動作モードで動作させるためのプロセス１５０の流れ図である。プロセス１５０は、熱サイフォン冷却システム１０を大容量モードで動作させる要求を示すユーザ入力の受信に応答して、熱サイフォン冷却システム１０を制御する制御システム７０によって実行され得る。例えば、制御システム７０は、熱サイフォン冷却システム１０のランプアップまたはランプダウンさせる要求を受信することができる。この要求に対する要求において、プロセス１５０が実行されてもよい。

【0033】

プロセスブロック１５２において、弁７２Ａが開かれ、熱スイッチ６４Ａが冷却剤で満たされ、閉じられる。例えば、制御システム７０は、弁７２Ａを開くためのコマンドを送信することができ、弁７２Ａは、そのようなコマンドの受信に応答して開くことができる。弁７２Ａを開くことにより、補助極低温剤貯蔵システム６０の貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂとリザーバ１６との間の流体経路（例えば、接続部５６、６８を介する）が開かれる。さらに、制御システム７０は、熱スイッチ６４Ｂを（排気された状態で）閉じるようにコマンドを送信してもよい。熱スイッチ６４Ａは冷却剤を含むため、熱スイッチ６４Ａは熱伝導性になり、第１のタンク６２Ａと熱シールド６６との間の熱接続に起因して、補助極低温剤貯蔵システム６０（例えば、第１のタンク６２Ａ内）の温度を約３０Ｋに変化させ得る。プロセス１００を実行した後にプロセス１５０を実行する場合、これは温度上昇（例えば、４Ｋ～３０Ｋ）になる。温度上昇により、補助極低温剤貯蔵システム６０からの冷却剤（例えば、気体形態である）が凝縮ユニット２８に供給され、凝縮ユニットは気体冷却剤を液体冷却剤に凝縮させ、液体冷却剤をリザーバ１６に供給する。

【0034】

プロセスブロック１５４において、弁７２Ａが閉じられる。これは、プロセス１００のプロセスブロック１０２に関して上述した方法と同じ方法で実行され得る。

【0035】

プロセスブロック１５６において、システムのランプアップまたはランプダウンが実行され得る。言い換えると、超伝導ユニット１２は、超伝導になるように（例えば、ランプアップを実行するとき）、または超伝導ループ内でもはや動作しないように（例えば、ランプダウンを実行するとき）準備され得る。この動作中、リザーバ１６からの液体冷却剤が加熱され、液体冷却剤の一部が気体冷却剤になる可能性がある。リザーバ１６により多くの冷却剤を加えることが望ましい場合、冷却剤は、極低温剤貯蔵ユニット５８からリザーバ１６に供給されてもよい。いずれの場合も、極低温剤貯蔵ユニット５８は、リザーバ１６から気体冷却剤を受け取ることができる。後述するように、冷却剤は、小容量モードで動作している間に、補助極低温剤貯蔵システム６０の貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂに供給されてもよい。しかしながら、続行する前に、プロセスブロック１５６に関して上述した動作は、ＭＲＩシステムが長期間にわたって使用されているとき、またはＭＧＩシーケンスを実行しているときにも実行され得ることに留意されたい。

【0036】

熱シールド６６の温度が上昇すると（例えば、ランプアップ中またはＭＧＩシーケンスの実行中に発生する渦電流に起因して）、その温度上昇の度合いに応じて第１のタンク６２Ａから冷却液が供給される。例えば、熱スイッチ６４が熱伝導性であるため、第１のタンク６２Ａと熱シールド６６との間に熱接続が確立される。熱シールド６６の温度が高くなるほど、第１のタンク６２Ａ内の温度がより急速に上昇する。第１のタンク６２Ａ内の温度がより急速に上昇するほど、第１のタンク６２Ａ内に貯蔵された液体冷却剤の蒸発速度がより速くなる。そして、より多くの気体冷却剤が形成されるにつれて、第１のタンク６２Ａから凝縮ユニット２８に供給される冷却剤の量がより多くなる。したがって、熱サイフォン冷却システム１０の冷却剤の需要に基づいて、補助貯蔵システム６０から冷却剤が供給される。言い換えると、熱サイフォン冷却システム１０内の温度上昇（例えば、ランプアップまたはＭＧＩシーケンスを実行することによって引き起こされる）があることにより、冷却剤が補助貯蔵システム６０から自動的に供給され得る。したがって、補助貯蔵システム６０は、制御システム７０から独立して凝縮ユニット２８に冷却剤を供給することができる。すなわち、凝縮ユニット２８に冷却液を供給するコマンド（例えば、検出された温度上昇に応答して行われる）を制御システムが与えることなく、第１のタンク６２Ａは、凝縮ユニット２８に冷却液を供給し得る。

【0037】

大容量モードが利用される場合（例えば、ランプアップを実行するために）、ＭＲＩシステムのユーザは、（例えば、ランプアップが終了すると）熱サイフォン冷却システム１０を小容量モードで動作させることを望む場合がある。言い換えると、ランプアップが終了すると、ランプアップ中に使用される冷却剤の量に比べて、超伝導ユニット１２を冷却するために利用される冷却剤は少なくなり得る。これを念頭に置いて、図４は、熱サイフォン冷却システム１０を小容量動作モードで動作させるためのプロセス２００の流れ図である。プロセス２００は、熱サイフォン冷却システム１０を小容量モードで動作させる要求を示すユーザ入力の受信に応答して、熱サイフォン冷却システム１０を制御する制御システム７０によって実行され得る。例えば、制御システム７０は、ランプアップが完了したと判定したことに応答して、または熱サイフォン冷却システム１０を小容量モードで動作させる要求（例えば、入力装置８４を介する）を受信したことに応答して、プロセス２００を実行し得る。この要求に対する要求において、プロセス２００が実行されてもよい。

【0038】

プロセスブロック２０２において、熱スイッチ６４Ａが開かれ、熱スイッチ６４Ｂが閉じられて、補助極低温剤貯蔵システム６０内の温度を例えば約４Ｋまで低下させる。言い換えると、熱スイッチ６４Ａが熱伝導しないように、冷却剤は、吸着部６５Ａから排出され得る。吸着部６５Ｂには、熱スイッチ６４Ｂを熱伝導するように冷却剤が供給される。第１のタンク６２Ａが熱シールド６６に熱的に結合されていないため、第１のタンク６２Ａ内の温度は低下する（例えば、３０Ｋから４Ｋまで）。熱スイッチ６４Ｂは熱伝導性であるため、第２のタンク６２Ｂと冷却システム６７との間の熱接続が確立される。冷却剤は、第１のタンク６２Ａ内に補充されるが、第２のタンク６２Ｂは、（例えば、冷却システム６７内の）温度の上昇によって冷却剤を凝縮ユニット２８に供給し得る。第１のタンク６２Ａに関する上記の説明と同様に、第２のタンク６２Ｂは、温度上昇に応答して冷却剤を凝縮ユニット２８に自動的に供給し得る。すなわち、第２のタンク６２Ｂは、凝縮ユニット２８に冷却液を供給するコマンド（例えば、検出された温度上昇に応答して行われる）を制御システムが与えることなく、凝縮ユニット２８に冷却液を供給し得る。熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂの位置は、位置を調整するために（例えば、開いた状態から閉じた状態に、または閉じた状態から開いた状態に）熱スイッチ６４Ａ、６４Ｂにコマンドを送信する制御システム７０によって変更され得るこのようなコマンドに応じて、熱スイッチ６４Ａを開き、熱スイッチ６４Ｂを閉じてもよい。

【0039】

プロセスブロック２０４において、超伝導ユニット１２が冷却され得る。例えば、超伝導ユニット１２を、約２．５Ｋ～約３．５Ｋの温度に冷却することができる。

【0040】

大容量モードで動作している間、蒸発した冷却剤は、リザーバ１６から極低温剤貯蔵ユニット５８および／または貯蔵タンク６２Ｂに供給されてもよい。プロセスブロック２０６において、冷却剤はまた、小容量モードで動作している間に、補助極低温剤貯蔵システム６０の貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂに供給されてもよい。例えば、極低温剤貯蔵ユニット５８のランプアップ中に取り込まれた冷却剤は、補助極低温剤貯蔵システム６０の貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂに供給され得る。貯蔵タンク６２Ａ、６２Ｂの活性炭は、冷却剤を吸収することができる。したがって、補助極低温剤貯蔵システム６０は冷却剤（例えば、液体および／またはガス状液体ヘリウム）を有し、それによって、熱サイフォン冷却システム１０が、必要に応じて、小容量モードでの動作に続いて、大容量モードでの動作に戻ることを可能にする。例えば、ＭＲＩシステムのユーザがＭＧＩシーケンスを実行するためにＭＲＩデータ（例えば、画像）を取り込みたい場合、熱サイフォン冷却システム１０は、大容量モードでの動作に切り替わることができる。さらに、大容量モードで動作している間に、極低温剤貯蔵ユニット５８から補助極低温剤貯蔵システム６０に冷却剤を戻すことができることに留意されたい。ただし、補助極低温剤貯蔵システム６０の温度は比較的高い（例えば、小容量モードで動作しているときと比較して）ため、冷却剤は気体であり得る。プロセスブロック２０６において、補助極低温剤貯蔵システム６０は冷却剤を受け取り続けてもよいことにも留意されたい。すなわち、補助極低温剤貯蔵システム６０は、極低温剤貯蔵ユニット５８からではなく、リザーバ１６から直接冷却剤を受け取ってもよい。

【0041】

したがって、本開示の技術は、オンデマンド冷却をシステムに提供することを可能にする。例えば、上述したように、ＭＲＩシステム（例えば、超伝導ユニット１２を含む）には、変化する超伝導ユニット１２を冷却するための要求に応答して、様々な量の冷却剤（例えば、液体ヘリウム）が供給され得る。例えば、定常状態にある間、システムは、比較的少量の冷却剤を使用して動作し得る（例えば、小容量モードで）。より多くの冷却剤が望まれる場合、超伝導ユニット１２を冷却するために、補助極低温剤貯蔵システム６０からリザーバ１６に追加の冷却剤を供給することができる（例えば、大容量モードで動作することによって）。さらに、上述したように、蒸発した液体冷却剤を補助極低温剤貯蔵システム６０に戻すことができる。したがって、本技術はまた、冷却剤が熱サイフォン冷却システム１０内で効果的にリサイクルされることを可能にする。このため、（例えば、補助極低温剤貯蔵システム６０を含まない冷却システムと比較して）比較的少量の冷却剤が利用され得、これにより、熱サイフォン冷却システム１０の重量が低減され得る。さらに、補助極低温剤貯蔵システム６０によって供給される冷却剤は比較的低温であるため、受け取った冷却剤の温度が高いシステムと比較して冷却剤を冷却する時間が短くなり得、それにより、補助極低温剤貯蔵システム６０から受け取った冷却剤の冷却に使用される時間が短縮され得る。

【0042】

本明細書は、最良の様式を含む本発明を開示するため、およびどのような当業者も、任意の装置またはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含む本発明の実践を可能にするために、実施例を使用している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的な差のない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図されている。

【0043】

［実施態様１］
超伝導ユニット（１２）と、
前記超伝導ユニット（１２）を冷却するために液体冷却剤を貯蔵するように構成されたリザーバ（１６）と、
前記リザーバ（１６）に流体結合された１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）を備える補助貯蔵システム（６０）であって、前記補助貯蔵システム（６０）が、
前記リザーバ（１６）に追加の冷却剤を供給し、
前記リザーバ（１６）から冷却剤を受け取って貯蔵する
ように構成される、補助貯蔵システム（６０）と
を備える冷却システム（６７）。
［実施態様２］
前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）が活性炭を備える、実施態様１に記載の冷却システム（６７）。
［実施態様３］
前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）がゼオライトを含む、実施態様１に記載の冷却システム（６７）。
［実施態様４］
前記補助貯蔵システム（６０）は、前記超伝導ユニット（１２）がランプアップしているときに前記追加の冷却剤を供給し、前記超伝導ユニット（１２）がランプアップを終了した後に前記冷却剤を受け取るように構成される、実施態様１に記載の冷却システム（６７）。
［実施態様５］
前記補助貯蔵システム（６０）は、前記リザーバ（１６）への前記追加の冷却剤の流れを可能にするように構成された熱スイッチ（６４）を備え、
前記冷却システム（６７）は、前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）に貯蔵されている間に前記追加の冷却剤の温度を変更するように前記熱スイッチ（６４）を制御するように構成された制御システム（７０）を備える、
実施態様１に記載の冷却システム（６７）。
［実施態様６］
前記追加の冷却剤は、液体状態で前記１つまたは複数のタンク（６２）内に貯蔵され、
前記制御システム（７０）は、前記追加の冷却剤の温度を上昇させ、前記リザーバ（１６）に入る前に前記追加の冷却剤を気体状態にするように構成される、
実施態様５に記載の冷却システム（６７）。
［実施態様７］
前記追加の冷却剤が前記リザーバ（１６）に入る前に、前記追加の冷却剤を前記気体状態から前記液体状態に凝縮するように構成された凝縮ユニット（２８）を備える、実施態様６に記載の冷却システム（６７）。
［実施態様８］
前記冷却剤はヘリウムを含む、実施態様１に記載の冷却システム（６７）。
［実施態様９］
超伝導ユニット（１２）と、
前記超伝導ユニット（１２）を熱放射から遮蔽するように構成された熱シールド（６６）と、
前記超伝導ユニット（１２）を冷却するために液体冷却剤を貯蔵するように構成されたリザーバ（１６）と、
前記リザーバ（１６）に流体結合された１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）を備える補助貯蔵システム（６０）であって、前記補助貯蔵システム（６０）が、
前記リザーバ（１６）に追加の冷却剤を供給し、
前記リザーバ（１６）から冷却剤を受け取って貯蔵する
ように構成される、補助貯蔵システム（６０）と
を備える撮像システム。
［実施態様１０］
前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）は、第１のタンク（６２Ａ）を備え、
前記補助貯蔵システム（６０）は、前記第１のタンク（６２Ａ）と前記熱シールド（６６）とを互いに熱的に結合するように構成された第１の熱スイッチ（６４Ａ）を備える、
実施態様９に記載の撮像システム。
［実施態様１１］
前記補助貯蔵システム（６０）は、前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）に冷却剤を供給するように構成された第１の吸着部（６５Ａ）を備える、実施態様１０に記載の撮像システム。
［実施態様１２］
前記第１のタンク（６２Ａ）は、前記第１の吸着部（６５Ａ）から冷却剤を受け取った後に前記追加の冷却剤を前記リザーバ（１６）に供給するように構成される、実施態様１１に記載の撮像システム。
［実施態様１３］
前記超伝導ユニット（１２）を冷却するように構成された冷却システム（６７）を備え、
前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）は、前記第１のタンク（６２Ａ）とは異なる第２のタンク（６２Ｂ）を備え、
前記補助貯蔵システム（６０）は、前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）とは異なる第２の熱スイッチ（６４Ｂ）を備え、前記第２の熱スイッチ（６４Ｂ）は、前記第２のタンク（６２Ｂ）と前記冷却システム（６７）とを互いに熱的に結合するように構成される、実施態様１０に記載の撮像システム。
［実施態様１４］
第１の動作モードにおいて、
前記第１のタンク（６２Ａ）は、前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）を介して熱シールド（６６）に熱的に結合され、
前記第２のタンク（６２Ｂ）は、前記第２の熱スイッチ（６４Ｂ）を介して前記冷却システム（６７）に熱的に結合されず、
前記第１のタンク（６２Ａ）は、前記追加の冷却剤を前記リザーバ（１６）に供給し、
第２の動作モードにおいて、
前記第１のタンク（６２Ａ）は、前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）を介して熱シールドに熱的に結合されず、
前記第２のタンク（６２Ｂ）は、前記第２の熱スイッチ（６４Ｂ）を介して前記冷却システム（６７）に熱的に結合され、
前記第２のタンク（６２Ｂ）は、前記追加の冷却剤を前記リザーバ（１６）に供給する、
実施態様１３に記載の撮像システム。
［実施態様１５］
前記第２の動作モードでは、前記第１のタンク（６２Ａ）は前記リザーバ（１６）から前記冷却剤を受け取るように構成される、実施態様１４に記載の撮像システム。
［実施態様１６］
前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）および前記第２の熱スイッチ（６４Ｂ）に通信可能に結合された処理回路（７４）を有する制御システム（７０）を備え、前記処理回路（７４）は、前記第１のタンク（６２Ａ）を前記熱シールド（６６）に熱的に結合するために前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）に冷却剤を供給させるように構成されている、実施態様１４に記載の撮像システム。
［実施態様１７］
補助貯蔵システム（６０）の第１の熱スイッチ（６４Ａ）に冷却剤を供給するステップであって、前記補助貯蔵システム（６０）は、超伝導ユニット（１２）を冷却するために使用される液体冷却剤を貯蔵するように構成されたリザーバ（１６）に流体結合された１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）を備え、前記第１の熱スイッチ（６４Ａ）に冷却剤を供給するステップは、前記１つまたは複数の貯蔵タンク（６２）のうちの第１のタンク（６２Ａ）を熱シールド（６６）に熱的に結合させる、ステップと、
前記超伝導ユニット（１２）のランプアップを実行するステップと、
前記ランプアップを実行することによって引き起こされる温度上昇に応答して、前記第１のタンク（６２Ａ）から前記リザーバ（１６）に冷却剤を供給するステップと
を含む方法（１００、１５０、２００）。
［実施態様１８］
高い磁石勾配相互作用（ＭＧＩ）を伴う１つまたは複数の磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）シーケンスを実行するステップと、
高いＭＧＩを伴う前記１つまたは複数のＭＲＩシーケンスを実行することによって引き起こされる温度上昇に応答して、前記冷却剤を前記第１のタンク（６２Ａ）から前記リザーバ（１６）に供給するステップと
を含む、実施態様１７に記載の方法（１００、１５０、２００）。
［実施態様１９］
前記温度上昇が、前記熱シールド（６６）の温度上昇である、実施態様１７に記載の方法（１００、１５０、２００）。
［実施態様２０］
前記ランプアップを実行する前に、前記補助貯蔵システム（６０）の第２の熱スイッチ（６４Ｂ）から冷却剤を排出するステップを含む、実施態様１７に記載の方法（１００、１５０、２００）。

【符号の説明】

【0044】

１０ 熱サイフォン冷却システム
１２ 超伝導ユニット
１４ 配管ユニット
１６ リザーバ
１８ 第一部分
２０ 第二部分
２８ 凝縮ユニット
３０ 出口
３２ チャネル
３４ 出口
３６ 凝縮器
３８ 出口
４０ チャネル
４２ 液滴
４４ 出口
４６ 解放弁
４８ 出口
５０ チャネル
５６ 接続部
５８ 極低温剤貯蔵ユニット
６０ 補助極低温剤貯蔵システム
６２ 貯蔵タンク
６２Ａ 第１の貯蔵タンク
６２Ｂ 第２の貯蔵タンク
６４ 熱スイッチ
６４Ａ 第１の熱スイッチ
６４Ｂ 第２の熱スイッチ
６５ 吸着部
６５Ａ 第１の吸着部
６５Ｂ 第２の吸着部
６６ 熱シールド
６７ 冷却システム
６８ 接続部
７０ 制御システム
７２Ａ 弁
７２Ｂ 弁
７２Ｃ 弁
７４ 処理回路
７６ メモリ
７８ 記憶装置
８０ アプリケーション
８２ ディスプレイ
８４ 入力装置
９０ 弁
９２ 弁
１００ プロセス
１０２ プロセスブロック
１０４ プロセスブロック
１０６ プロセスブロック
１０８ プロセスブロック
１５０ プロセス
１５２ プロセスブロック
１５４ プロセスブロック
１５６ プロセスブロック
２００ プロセス
２０２ プロセスブロック
２０４ プロセスブロック
２０６ プロセスブロック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【外国語明細書】