DE4007265A1 - Supraleitende magnetspulenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine supraleitende Magnetspulenanordnung zum Erzeugen eines homogenen Magnetfelds in einem Untersuchungs­ volumen, mit einer Magnetspule, die zwei erste, den Enden der Magnetspule benachbarte Wicklungen eines supraleitenden Drahts aufweist, die sich auf einem hohlen Tragekörper abstützen, der das Untersuchungsvolumen umgibt, und mit mindestens einer wei­ teren Wicklung aus supraleitendem Draht, die im Bereich zwischen den ersten Wicklungen angeordnet und von dem Tragekörper abge­ stützt wird, wobei die Wicklungen gegen eine Verschiebung in Axialrichtung fixiert sind.

Eine solche Magnetspule ist beispielsweise aus EP-A-02 93 723 und EP-A-02 85 861 bekannt. Der im wesentlichen zylinderförmige Tragekörper enthält mehrere Wickelkammern mit jeweils einer Wicklung aus supraleitendem Draht. Zwischen den Wickelkammern bleiben Stege stehen, so daß die Wicklungen axial starr fixiert sind. Aus EP-A-01 18 807 (GE) ist es bekannt, die Wicklungen radial innerhalb eines Aluminiumtragekörpers anzuordnen und ringförmige Anschläge mit geringer Höhe vorzusehen, um ein Verschieben der Wicklungen, d. h. der ganzen Wicklungspakete, aufgrund magnetischer Kräfte zu verhindern.

Bei supraleitenden Spulen der eingangs genannten Art treten wegen der vorhandenen Radialkomponenten des Magnetfelds Lorentz­ kräfte auf, die auf den supraleitenden Draht in Axialrichtung der Spule wirken. Diese Kräfte summieren sich innerhalb der einzelnen Wicklung, die eine Vielzahl von Windungen umfaßt, auf. Am axial inneren Ende der Wickelkammer übertragen sich die Kräfte auf den Steg und über den Tragekörper als Druck auf die nächste Wickelkammer. Eine derartige Übertragung von Drücken auf andere Wickelkammern tritt lediglich dann nicht in störendem Umfang auf, wenn maximal zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete Wicklungen vorhanden sind. Der axiale Druck summiert sich zur Mitte der Spule hin auf und bewirkt im Bereich zwischen den beiden axial äußeren Wicklungen eine Verkürzung des Trage­ körpers infolge der auftretenden Axialdrücke. Die maximalen Kräfte treten dagegen an den Spulenenden auf, weil dort die Radialkomponenten des Magnetfelds am größten sind, wenn der Strom überall mit gleicher Stärke fließt.

Experimentell hat sich gezeigt, daß der Druck im Wickelkörper einen durch die Materialeigenschaften des Drahtes und die Wickeltechnik vorgegebenen Maximalwert nicht überschreiten darf. Wird der Druck zu groß, so läßt sich eine derartige Spule nicht mit sehr hohen Feldstärken betreiben, weil der Aufbau eines großen Magnetfeldes beim Laden der Spule irgendwo durch unstabile Windungsverlagerungen beendet wird. Bei einer Reihe von homogenen Spulen mit relativ hoher Feldstärke ist der Druck der die magnetische Feldstärke begrenzende Faktor. Auch bei der oben genannten EP-A-01 18 807 findet eine Übertragung des axialen Drucks auf die ganze Länge der Wicklung dadurch statt, daß ein enger Kraftschluß zwischen den nicht durch seitliche Wände von Wickelkammern begrenzten Windungen und dem Tragekörper besteht.

Es besteht also das Bedürfnis, den Einfluß des Drucks auf den supraleitenden Draht zu verringern, so daß dadurch bei gleich­ bleibender Homogenität und Feldstärke eine höhere Betriebs­ sicherheit und/oder eine höhere Feldstärke möglich wird. Eine Möglichkeit, den Druck im mittleren Bereich des Tragekörpers zu verringern, ist in der nicht vorveröffentlichten Patentan­ meldung P 39 23 456.8 des selben Anmelders vorgeschlagen worden. Die dort angegebene Lösung besteht darin, daß die Stromdichte in den Spulenendbereichen verringert wird. Der Inhalt der genannten Anmeldung wird hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht.

In der vorliegenden Anmeldung wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens eine der weiteren Wicklungen auf einem auf dem Tragekörper gehaltenen Wickelkörper angeordnet ist, und daß die Fixierung gegen axiale Verschiebung bei der genannten Wicklung einen Längenbereich des Wickelkörpers ein­ nimmt, der kürzer ist als die auf dem Wickelkörper angeordnete Wicklung.

Für die folgenden Erläuterungen soll zum leichteren Verständnis zunächst angenommen werden, daß die Wicklungen außen auf ein sie tragendes Gebilde, z. B. auf den Tragekörper bzw. den Wickelkörper aufgebracht sind. Die Erfindung ist jedoch auch bei solchen Anordnungen verwendbar, bei denen sich der jeweilige Träger für eine Wicklung an der radialen Außenseite der Wicklung befindet.

Wenn bei der Erfindung ein in Axialrichtung des Wickelkörpers begrenzter Bereich, der kürzer ist als die Länge der Wicklung und der vollständig innerhalb der radialen Längenerstreckung der Wicklung liegt, starr mit dem Tragekörper verbunden ist, wogegen die übrigen Teile des Wickelkörpers nicht starr mit dem Tragekörper verbunden sind, so kann sich eine Verkürzung des Tragekörpers infolge der durch die Magnetfelder erzeugten axialen Drücke nur in dem Längenbereich, wo die starre Verbin­ dung vorhanden ist, auf den Wickelkörper übertragen und dort möglicherweise zu einer Verkürzung des Wickelkörpers an seiner radialen Außenfläche, an der die Wicklung anliegt, führen. Hierdurch ist der Einfluß der Verkürzung des Tragekörpers auf die Wicklung des supraleitenden Drahts bereits verringert. Je kürzer der Längenbereich ist, in dem eine starre Verbindung zwischen dem Wickelkörper und dem Tragekörper besteht, und je größer der Abstand der die Spule tragenden Fläche des Wickel­ körpers von der genannten starren Verbindung oder Fixierung ist, umso geringer ist der Einfluß des Drucks auf die auf dem Wickelkörper angeordnete Wicklung.

Befindet sich der Bereich des Wickelkörpers, der an dem Trage­ körper fixiert ist, mindestens teilweise axial außerhalb des Längenbereichs der Wicklung, so kann lediglich derjenige Bereich der Fixierung, der innerhalb des Längenbereichs der Wicklung liegt, möglicherweise zu einer Längenänderung des für die Spule zur Verfügung stehenden Bereichs des Wickelkörpers führen; auch hierdurch ist somit der Einfluß des Drucks auf die Wicklung verringert.

Befindet sich die Fixierung des Wickelkörpers in axialer Rich­ tung gesehen vollständig außerhalb der Spule, so wird die Wicklung auf dem Wickelkörper durch den im Tragekörper herr­ schenden Druck nicht beeinflußt.

Auch dann, wenn sich die Fixierung in axialer Richtung gesehen im Bereich der Wicklung befindet, so ist der Einfluß des Drucks im Tragekörper auf den Wickelkörper dann vollständig beseitigt, wenn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Fixieren des Wickelkörpers gegen Verschiebungen in axialer Richtung ein im wesentlicher quer zur zu verhindernden Verschieberichtung verlaufender Anschlag vorgesehen ist. Hier ist nämlich die axiale Länge der Fixierung Null, und der Druck im Tragekörper kann nicht zu einer Längenänderung des Wickelkörpers führen.

Der sich in jeder einzelnen Wicklung aufbauende Druck infolge radialer Magnetfeldkomponenten kann durch die Erfindung nicht beseitigt werden. Es kann vorteilhaft sein, insbesondere auch aus konstruktiven Gründen, die Erfindung auch bei einer oder beiden der äußersten Spulen, die den Enden der Spulenanordnung benachbart sind, anzuwenden.

Es ist möglich, den Wickelkörper mit dem Tragekörper lediglich am Ort der Fixierung zu verbinden und einen Abstand zwischen den übrigen Teilen des Wickelkörpers und dem Tragekörper vor­ zusehen. Aus Stabilitätsgründen kann es jedoch zweckmäßig sein, auch die übrigen Teile des Wickelkörpers, die nicht bezüglich Längsverschiebungen am Tragekörper fixiert werden sollen, am Tragekörper abzustützen, wobei dies jedoch gemäß einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung so erfolgt, daß der Wickelkörper auf dem Tragekörper reibungsarm abgestützt ist. Diese reibungsarme Abstützung, die verhindern soll, daß in unerwünschter Weise Drücke auf den Wickelkörper übertragen werden, kann insbesondere durch einen reibungsmindernden Überzug aus geeignetem Material, insbesondere Kunststoff, auf dem Tragekörper und/oder dem Wickelkörper erfolgen, oder durch geeignete Materialauswahl und/oder Oberflächenbehandlung.

Der Wickelkörper kann bei Ausführungsformen der Erfindung im wesentlichen aus einem an der genannten Wicklung lediglich an deren radialer Begrenzung (radial innen oder radial außen) anliegenden Teil bestehen. In diesem Fall muß eine Verschiebung der Wicklung relativ zum Wickelkörper durch Reibungsschluß und/oder Vergießen mit Kunststoff und/oder Anschläge oder in anderer geeigneter Weise verhindert werden. Der Wickelkörper kann stattdessen eine Wickelkammer bilden, also mindestens eine den Wickelraum begrenzende, rechtwinklig zur Spulenlängs­ richtung verlaufende Wand aufweisen, deren Höhe mindestens gleich der Wicklungsdicke in radialer Richtung ist.

Insbesondere bei den Ausführungsformen der Erfindung, bei denen ein Anschlag vorgesehen ist, der die Beweglichkeit des Wickel­ körpers im Sinne der Erfindung lediglich in einer einzigen Verschieberichtung (normalerweise zur Mitte der Spule hin) verhindert, kann es zweckmäßig oder notwendig sein, eine uner­ wünschte Verlagerung des Wickelkörpers in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern, um eindeutige Verhältnisse bei der Montage zu erhalten und insbesondere eine unerwünschte Bewegung des Wickelkörpers bei vertikal verlaufender Spulenachse zu verhindern. In solchen Fällen wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß der Wickelkörper einerseits mit dem oben genannten Anschlag, der in Anbetracht der durch die Radialkomponenten des Magnetfelds erzeugten Kräfte als absolut starr angesehen werden kann, abgestützt wird, und zusätzlich mit einem die Beweglichkeit des Wickelkörpers in der anderen Richtung begrenzenden weiteren Anschlag abgestützt wird, der zwar eine unerwünschte Verschiebung des Wickelkörpers verhin­ dert, jedoch nicht so kräftig ist, daß er, falls er zusammen mit dem erstgenannten Anschlag die gesamte Länge oder einen Teil der Länge des Wickelkörpers einspannt, Drücke auf den Wickelkörper überträgt, die zu einer störenden Verkürzung des Tragekörpers führen. Dieser weitere Anschlag soll daher als weicher Anschlag bezeichnet werden.

Eine Wicklung im mittleren Längenbereich einer Magnetspulen­ anordnung ist im allgemeinen nur äußerst geringen radialen Magnetfeldkomponenten ausgesetzt, und daher ist diese Wicklung selbst nicht innerhalb ihres eigenen Wickelkörpers entstehenden großen Drücken ausgesetzt. Da darüber hinaus dank der Erfindung von anderen Wicklungen auf sie keine axialen Drücke übertragen werden, ist es durch die Erfindung möglich, eine Wicklung nahe dem Spulenzentrum zu Homogenisierungszwecken zu strukturieren, insbesondere mit sogenannten notches, nämlich Lücken oder Bereichen verringerter Stromdichte in dem von der Wicklung eingenommenen Querschnittsvolumen, zu versehen.

Unter dem Begriff Tragekörper sollen sowohl hohlzylindrische Tragekörper verstanden werden als auch solche Tragekörper, die zur Vermeidung von Wirbelströmen aus mehreren parallelen, in Axialrichtung verlaufenden Stäben bestehen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Ein­ zelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kom­ bination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbei­ spiel einer supraleitenden Magnetspulenanordnung mit insgesamt drei Wicklungen,

Fig. 2 eine entsprechende Darstellung einer Magnetspulenan­ ordnung mit insgesamt vier Wicklungen,

Fig. 3 bis 6 in einem Längsschnitt die Darstellung verschiedener Möglichkeiten, die Bewegung eines eine Wicklung tra­ genden Wickelkörpers in einer Richtung durch einen Anschlag zu begrenzen,

Fig. 7 einen vereinfachten Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 einen vereinfachten Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel,

Fig. 9 und 10 Abwandlungen der Fig. 4.

In Fig. 1 ist auf einem rohrförmigen Tragekörper 1, dessen Achse mit 2 bezeichnet ist, in den beiden Endbereichen je eine Wicklung 4 und 5 und im mittleren Bereich eine Wicklung 6 mit Teilwicklungen 6a, 6b, 6c angeordnet. Die Wicklungen 4 und 5 sind völlig gleich ausgebildet; sie sind jeweils auf einen aus rechtwinklig zur Achse 2 verlaufenden Seitenwänden und einem rohrförmigen Verbindungsstück bestehenden Wickelkörper 10 auf­ gebracht, der auf seiner ganzen Länge mit dem Tragekörper 1 fest verbunden ist. Die mittlere Wicklung 6 ist auf einem eben­ falls Seitenwände und ein rohrförmiges Verbindungsstück aufwei­ senden Wickelkörper 12 aufgebracht, der lediglich in seinem axial mittleren Bereich bei 14 auf seinem ganzen Umfang mit dem Tragekörper 1 gegen Verschiebungen in beiden Richtungen fest verbunden ist. Die Länge des Bereichs 14 ist so kurz, daß durch die Stauchung oder Verkürzung dieses Bereiches 14 durch die von den Wicklungen 4 und 5 ausgeübten, in Axialrichtung im Tragekörper 1 wirkenden Drücke eine Beeinflussung der Wicklung 6 nicht eintritt. In seinen außerhalb des Bereichs 14 liegenden Bereichen ist der Wickelkörper 12 an dem Tragekörper 1 reibungs­ arm abgestützt, so daß sich dort der Tragekörper 1 in Axialrich­ tung relativ zum Wickelkörper 12 bewegen kann. Die reibungsarme Abstützung ist durch eine Beschichtung 16 aus reibungsarmem Kunststoff an der radialen Innenseite des Wickelkörpers 12 realisiert. Die Wicklung 6 ist, wie in Fig. 1 angedeutet ist, zur Erzeugung eines möglichst homogenen Magnetfeldes struktu­ riert, nämlich im Beispiel im Querschnitt profiliert, nämlich in einem mittleren Längenbereich (Teilwicklung 6a) mit einer verringerten Wicklungshöhe ausgeführt.

Die drei Spulen 4, 5 und 6 dienen zum Erzeugen des stationären Magnetfeldes eines Kernspinresonanzspektrometers oder eines Kernspintomographen. Das Wicklungssystem zur Erzeugung des stationären Magnetfelds kann noch weitere Wicklungen enthalten. Im Betrieb befindet sich die Anordnung der Fig. 1 in einem mit flüssigen Helium gefüllten Kryostaten.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind insgesamt vier Wicklungen vorgesehen, und zwar zwei Wicklungen 22 und 23 nahe den Enden des hier mit dem Bezugszeichen 21 bezeichneten Tragekörpers, und zwei Wicklungen 24 und 25 in jeweils gleichen Abständen von den Wicklungen 22 bzw. 23 zur axialen Mitte des Tragekörpers 21 hin versetzt. Der Tragekörper 21 ist an seiner Außenseite gestuft ausgebildet, derart, daß er ringförmige Schultern oder Anschläge 26 bildet, die die Wicklungen 24 und 25, die jeweils auf einem Wickelkörper 27 angeordnet sind, in Richtung auf die axiale Mitte der Anordnung, also aufeinander zu, verhindern, und daß weitere ringförmige Schultern oder Anschläge 29 die Bewegung der ebenfalls auf Wickelkörpern 30 angeordneten Wick­ lungen 22 und 23 aufeinander zu verhindern. Die Wicklungen 24 und 25 sind in den Wickelkörpern 27 selbst fixiert, wogegen die Wickelkörper 27 auf dem Tragekörper 21 in nicht gezeigter Weise reibungsarm gelagert sind und eine Bewegung der Wickel­ körper 27 aufeinander zu nur durch die Anschläge 26 verhindert wird. In diesem Beispiel sind auch die Wickelkörper 30 reibungs­ arm auf dem Tragekörper 21 gelagert.

Die Wicklungen 22 und 23, die sich am Ende der Spulenanordnung befinden, sind wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 die Wicklungen 4 und 5, besonders starken Radialkomponenten des von der gesamten Spulenanordnung aufgebauten Magnetfelds aus­ gesetzt. Infolge des in den Wicklungen fließenden Gleichstroms sind die Wicklungen 22 und 23 bestrebt, sich aufeinander zu zu bewegen. Dabei erzeugen sie an den Anschlägen 29 Kräfte, die den Tragekörper 21, der aus Aluminium besteht, etwas verkürzen. Diese Verkürzung des Tragekörpers führt im Bereich der Wickel­ körper 26 zu einer Relativverschiebung zwischen der radialen Außenfläche des Tragekörpers 21 und der radialen Innenfläche der Wickelkörper 27 in Axialrichtung, wobei diese Relativbewe­ gung sich wegen der reibungsarmen Abstützung der Wickelkörper 27 auf dem Tragekörper 21 nicht als Druck auf den Wicklungs­ körper und auf die Wicklungen 24 bzw. 25 überträgt. Die Verkür­ zung des Tragekörpers 21 führt lediglich dazu, daß sich der Abstand der Wicklungen 24 und 25 verringert. Diese Abstandsände­ rung, die auch bei den bekannten Anordnungen eintritt, wird bei der Auslegung des Spulensystems rechnerisch berücksichtigt.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen jeweils lediglich die Festlegung einer einzigen Spule auf dem Tragekörper. Dabei wird durch einen Anschlag, der als fest auf dem Tragekörper 41 angeordneter Ring ausgebildet ist, eine Bewegung der jeweiligen Wicklung samt ihrem Wickelkörper nach rechts verhindert.

Die im Wickelkörper 43 in Fig. 3 angeordnete Wicklung trägt das Bezugszeichen 42. Ein Ring 46 aus Aluminium ist mit dem Trage­ körper 41 starr verbunden. Der Ring 46 weist eine Schulter 47 mit geringer Höhe auf, sie reicht nämlich in radialer Richtung nicht bis zum Beginn der Wicklung 42, und an der Schulter 47, die einen Anschlag bildet, liegt der Wickelkörper 43 an und kann sich deshalb nicht weiter nach rechts bewegen. Im übrigen ist der Wickelkörper 43 am Tragekörper 41 nicht abgestützt, sondern weist einen radialen Abstand auf.

In Fig. 4 ist der Wickelkörper 43, der wie bei dem oben bespro­ chenen Ausführungsbeispiel Seitenwände aufweist, mit einem reibungsmindernden Belag 44 versehen, so daß er an dem Trage­ körper 41 reibungsarm abgestützt ist. Bei der Anordnung nach der Fig. 4 reicht die von dem den Anschlag bildenden Ring 48 gebildete Schulter 49 radial etwas weiter nach außen. In beiden Fällen (Fig. 3 und 4) stützt der Ring 46 bzw 48 den jeweils rechten Endbereich des Wickelkörpers gegen eine radiale Annähe­ rung an den Tragekörper 41 ab, wobei die Ringe 46 und 48 jedoch in axialer Richtung nicht bis in den Bereich der Spule 42 reichen.

Bei der Anordnung nach Fig. 5 befindet sich der den Anschlag bildenden Ring 52 in Axialrichtung gesehen völlig innerhalb der Spule 42. Der Wickelkörper 53 weist an seiner radialen Innenseite eine Stufe 54 auf, die an dem Ring 52 anliegt, der für diese Stufe 54 und somit für den Wickelkörper 53 den Anschlag bildet. Im Bereich links von dem Ring 52 ist der Wickelkörper 53 wiederum reibungsarm an dem Tragekörper 41 abgestützt.

Bei der Anordnung nach Fig. 6 befindet sich rechts von dem Ring 52 ein weiterer Ring 56 aus einem reibungsarmen Kunststoff, auf dem sich der Wickelkörper 57 mit seinem rechts vom Ring 52 liegenden Bereich reibungarm abstützt.

Die oben genannte Abstützung einer Wicklung durch einen soge­ nannten weichen Anschlag kann ebenfalls durch am Tragekörper 41 festgelegte Ringe oder durch sich nicht um den ganzen Tra­ gekörper 41 in Umfangsrichtung erstreckende Anschläge erfolgen. Bei einer Wicklung, die ein Gewicht von 1000 kg aufweist und bei der der genannte Anschlag, der eine Axialverschiebung in Richtung auf die Spulenmitte hin verhindert, eine durch Mag­ netwirkungen erzeugte Kraft von beispielsweise 300 000 N abstüt­ zen muß, kann der genannte Ring beispielsweise folgende Abmessungen haben: Bei einem Außendurchmesser des Tragekörpers 41 von 120 cm hat der Ring einen Außendurchmesser von 130 cm und eine Länge in Axialrichtung von 10 cm und besteht aus einer Aluminiumlegierung. Der entsprechende weiche Anschlag wird durch insgesamt 12 am Tragekörper 41 befestigte Blöcke aus einer Aluminiumlegierung mit einer Höhe von 1 cm, einer Breite (in Umfangsrichtung des Tragekörpers 41 gemessen) von 5 cm und einer Länge in Axialrichtung von 10 cm gebildet. Diese weichen Anschläge verformen sich beim Auftreten von durch Magnetwirkun­ gen erzeugte Kräfte ausreichend stark, so daß der von ihnen in dem Wickelkörper in dessen Längsrichtung erzeugte Druck so ge­ ring ist, daß er keine merkliche Längenänderung des Wickel­ körpers und somit keine merkliche Störung der Wicklung bewirkt.

Bei der Anordnung nach Fig. 7 ist eine Wicklung 42 radial innerhalb des Tragekörpers 41 angeordnet, selbst aber auf einen radial innerhalb der Wicklung angeordneten Spulenkörper 60 aufgewickelt, der durch einen radial nach außen ragenden scheibenförmigen Vorsprung 62 mit dem Tragekörper verbunden ist.

Bei der Anordnung nach Fig. 8 ist die Spule 42 in einen radial außen liegenden als Rohr ausgebildeten Spulenkörper 64 hinein­ gewickelt, der reibungsarm im Tragekörper 41 angeordnet ist und durch einen als Anschlag dienenden Ring 68 in Richtung zur Spulenmitte hin abgestützt ist.

Fig. 9 zeigt eine Abwandlung der Fig. 4, und zwar fehlt hier diejenige Seitenwand des Spulenkörpers 43′, die ohnehin keine Kräfte aufnehmen muß.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen (mit Ausnahme der Fig. 8) übertragen die Seitenwände der Wickelkörper Teile der Kräfte, die von den einzelnen Windungen der jeweiligen Wicklung erzeugt werden, auf die genannten Anschläge bzw. den Tragekörper. Sofern, beispielsweise durch Vergießen, die Wicklung selbst in sich sehr stabil ist, kann der Wickelkörper ohne Seitenwände ausgebildet sein und besteht dann lediglich aus einem rohrförmigen Teil 43′′, wie in Fig. 10 gezeigt ist, die ebenfalls eine Abwandlung der Fig. 4 ist. Dieses rohrförmige Teil kann zur Verminderung von Wirbelströmen in Längsrichtung verlaufende Aussparungen aufweisen, ähnlich wie dies auch für den Tragekörper gilt.

Da, wo bisher nur eine Wicklung vorgesehen war, beispielsweise die in Axialrichtung äußerste Wicklung, können nach der Erfindung mehrere Wicklungen vorgesehen werden. So kann die genannte äußerste Wicklung z. B. in zwei im axialen Abstand angeordnete Wicklungen mit gleicher Windungszahl aufgeteilt werden. Mindestens die axial innere von diesen wird gemäß dem Prinzip der Erfindung nur punktuell abgestützt, so daß diese Wicklung von dem Druck der axial äußersten Wicklung entlastet ist. Außerdem ist der in den einzelnen Wicklungen selbst entstehende Druck wegen der kleineren Windungszahl reduziert.

Vorzugsweise sind, wie beim Ausführungsbeispiel, alle Wicklungen supraleitend.

Claims (8)

1. Supraleitende Magnetspulenanordnung zum Erzeugen eines homogenen Magnetfelds in einem Untersuchungsvolumen, mit einer Magnetspule, die zwei erste, den Enden der Magnetspule benachbarte Wicklungen eines supraleitenden Drahts aufweist, die sich auf einem hohlen Tragekörper abstützen, der das Untersuchungsvolumen umgibt, und mit mindestens einer weiteren Wicklung aus supraleitendem Draht, die im Bereich zwischen den ersten Wicklungen angeordnet und von dem Tragekörper abgestützt wird, wobei die Wicklungen gegen eine Verschiebung in Axialrichtung fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der weiteren Wicklungen (6, 24, 25, 42) auf einem auf dem Tragekörper (1, 21, 41) gehaltenen Wickelkörper (12, 27, 43, 53, 57) ange­ ordnet ist, und daß die Fixierung gegen axiale Verschiebung bei der genannten Wicklung einen Längenbereich des Wickel­ körpers einnimmt, der kürzer ist als die auf dem Wickel­ körper angeordnete Wicklung.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung sich axial innerhalb der Wicklung befindet.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung sich mindestens teilweise axial außerhalb der Wicklung befindet.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fixieren des Wickelkörpers gegen Verschiebungen in Axialrichtung ein im wesentlichen quer zur zu verhindernden Verschieberichtung verlaufender Anschlag (26, 46, 48, 52) vorgesehen ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkörper (12, 27) auf dem Trage­ körper reibungsarm abgestützt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die reibungsarme Abstützung durch Beschichtung mit rei­ bungsarmen Material bewirkt ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkörper im wesentlichen aus einem an der genannten Wicklung lediglich an deren radialer Begrenzung anliegenden Teil besteht.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wickelkörper (12, 27) eine Wickelkammer bildet, die mindestens eine im wesentlichen rechtwinklig zur Längsrichtung des Tragekörpers verlaufende Wand aufweist.