[发明专利]冷却系统和方法

权利要求书

1.一种系统，包括：

支架；和

粒子加速器，安装在所述支架上，在使用中用于产生带电粒子的输出束，所述粒子加速器包括在使用中用于产生磁场的至少一个环形超导线圈；

所述系统进一步包括在使用中用于冷却所述超导线圈的装置；

所述冷却装置包括：

制冷剂室，位于所述至少一个超导线圈附近，在使用中用于容纳制冷剂；

热传导装置，被配置为利于热量从所述至少一个超导线圈传递到所述制冷剂室，以在使用中使容纳在所述制冷剂室中的制冷剂蒸发，从而将热量从所述至少一个超导线圈移除，所述热传导装置在制冷温度下是高热传导性的；

以及制冷剂再凝结单元，与所述制冷剂室流体连通，由此蒸发的制冷剂在使用中能够从所述制冷剂室流动到所述制冷剂再凝结单元，以在返回到所述制冷剂室之前被再凝结；

其中所述系统被配置为使得所述粒子加速器在使用中能够移动以改变所述输出束的方向，并且其中在使用中当所述线圈由于所述粒子加速器的所述移动而围绕其轴线旋转时，所述冷却装置能够操作以冷却所述超导线圈。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述支架被配置为能够围绕支架旋转轴线旋转，并且所述粒子加速器被安装到所述支架上使得在使用中所述粒子加速器将与所述支架一起围绕所述支架旋转轴线旋转。

3.如任意前述权利要求所述的系统，其中所述支架是台架，优选能够围绕水平旋转轴线旋转。

4.如任意前述权利要求所述的系统，其中所述系统是用于进行带电粒子治疗，优选质子或重离子治疗的系统，并且其中所述系统进一步包括患者支架，并且所述系统被配置为使得在使用中当所述粒子加速器被移动时所述输出束能够从不同方向入射到所述患者支架的区域中的目标上。

5.一种粒子加速器系统，包括：

粒子加速器，具有在使用中用于产生磁场的至少一个环形超导线圈；

和冷却装置，在使用中用于冷却所述线圈；

其中所述冷却装置包括：

制冷剂室，位于所述至少一个超导线圈附近，在使用中用于容纳制冷剂；

热传导装置，被配置为利于热量从所述至少一个超导线圈传递到所述制冷剂室，以在使用中使容纳在所述制冷剂室中的制冷剂蒸发，从而将热量从所述至少一个超导线圈移除，所述热传导装置在制冷温度下是高热传导性的；

以及制冷剂再凝结单元，与制冷剂室流体连通，由此蒸发的制冷剂在使用中能够从所述制冷剂室流动到所述制冷剂再凝结单元，以在返回到所述制冷剂室之前被再凝结；

其中在使用中当所述粒子加速器的移动导致线圈围绕其轴线旋转时，所述冷却装置能够操作以冷却所述至少一个超导线圈。

6.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述高热传导装置包括铜。

7.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述高热传导装置被配置为提供所述超导线圈的表面与所述制冷剂室的内部之间的直接导热路径。

8.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述高热传导装置被配置为，当在使用中所述线圈围绕其轴线旋转时，所述高热传导装置能够将热量从所述制冷剂室的在使用中不包含制冷剂的部分传导到所述制冷剂室的在使用中包含制冷剂的部分。

9.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述制冷剂室具有围绕所述至少一个超导线圈的轴线的周向长度，并且被定位为轴向和/或径向地邻近所述至少一个超导线圈，并且优选至少部分地沿周向环绕所述至少一个超导线圈。

10.如任意前述权利要求所述的系统，其中所述制冷剂室围绕所述至少一个超导线圈的轴线沿周向延伸至少50％，优选至少70％，更优选地基本完全围绕所述至少一个超导线圈的轴线延伸。

11.如任意前述权利要求所述的系统，其中所述系统被配置使得再凝结的制冷剂能够在重力影响下返回到所述制冷剂室。

12.如任意前述权利要求所述的系统，其中所述系统进一步包括用于支撑所述线圈的外部支撑装置，所述支撑装置至少部分地沿周向环绕所述线圈，优选地，其中所述支撑装置位于所述超导线圈与所述制冷剂室之间。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述高热传导装置具有比所述外部线圈支撑装置更高的导热系数。