криостат в разрезе      
Для создания постоянного магнитного поля в магнитно-резонансных томографах используются сверхпроводящие магнитные катушки.
Конструктивно сверхпроводящая катушка расположенна в ванне с жидким гелием и помещена в криостат с экранно-вакуумной изоляцией. Криостат снабжен одним или двумя охлаждаемыми экранами, позволяющими существенно снизить теплоприток из окружающей среды к жидкому гелию и тем самым снизить его потери на испарение. Давление в вакуумной полости криостата томографа не выше 10-4 мм.рт.ст.
Сверхпроводники, из которых состоят магнитные катушки, обладают нулевым удельным электрическим сопротивлением ниже определенной (критической) температуры перехода материала в сверхпроводящее состояние. В зависимости от этого параметра в настоящее время различают два вида сверхпроводников: Низкотемпературные проводники LTS были открыты в 1911г. Г. Камерлинг-Оннес, изучая температурную зависимость сопротивления ртути, обнаружил, что при погружении образца в жидкий гелий (~ 4,2 К) его электрическое сопротивление падает до нуля. Полное исчезновение электрического сопротивления подтверждается тем, что электрический ток, наведенный в замкнутом контуре из сверхпроводника, циркулирует без затухания сколь угодно долго.

Ядерный магнитный резонанс стал и остается до сих пор основным потребителем этих сверхпроводников. Для LTS, используемых в настоящее время для изготовления катушек томографа, критическая температура перехода несколько превышает 20К. В качестве сверхпроводящего материала используются такие соединения и сплавы, как Nb3Sn , NbZn, NbZr, NbTi и другие.

Сверхпроводящий обмоточный провод для магнитной катушки представляет собой композицию из сверхпроводника и матрицы. В качестве последней используются металлы с хорошей теплопроводностью и электропроводностью: серебро, медь, алюминий. Например, для сверхпроводящих материалов на основе NbTi преимущественно используют медную матрицу.

сечение сверхпроводящего провода после протяжки

Обычная технология изготовления NbTi – сверхпроводящего проводника заключается в следующем: в отверстия медной заготовки закладывают прутки из сверхпроводника, затем эту композицию прессуют, протягивают, термообрабатывают и, наконец, закручивают. Такая технология позволяет получать длинные куски сверхпроводящего провода и одновременно уменьшает возможность обрыва сверхпроводящих жил. В большинстве магнитно-резонансных томографах сверхпроводящая магнитная катушка погружена в жидкий гелий. Жидкий гелий обеспечивает сверхпроводящее состояние магнитной катушки и ее термостабилизацию, а также компенсирует своим испарением внешний теплоприток и тепловыделения внутри сверхпроводника.

Открытие в 1986 году в Швейцарии высокотемпературных проводников HTS позволило рассматривать перспективы использования сверхпроводников в электрических силовых машинах и устройствах. Слово "высокотемпературный" означает, что эти материалы способны переходить в сверхпроводящее состояние при температурах, достижимых с помощью использования сравнительно более дешевого жидкого азота (77 К ).
      Для первого поколения высокотемпературных сверхпроводников (1G HTS) использовались материалы на основе висмута, в частности Bi-2212, Bi-2223. Кроме того, они содержат различные количества стронция, кальция оксида меди. Основной целью на этом этапе было рассмотреть варианты применения сверхпроводников в различных машинах и устройствах, в частности: силовые кабели, трансформаторы, реле моторы и генераторы. Во всех случаях было продемонстрировано убедительное преимущество сверхпроводников по сравнению с обычными материалами. К сожалению, высокое содержание серебра и высокая трудоемкость процесса производства сделали экономически невыгодным применение 1G HTS, а следовательно, и содержащих эти сверхпроводники устройств, несмотря на все их преимущества.
Второе поколение высокотемпературных сверхпроводников (2G HTS) было открыто совсем недавно. Основой для них служит иттрий (также в состав входит барий и оксид меди). Новое поколение сверхпроводников не только дешевле в производстве, но и позволяют создавать более чем в 10 раз выше плотность тока (103,7 Ампер через сечение 1 сантиметр на куске сверхпроводника длиной около 100 метров). Также они позволяют работать при высоких температурах и магнитных полях - до 9 Тесла при температуре жидкого азота (77 К). Предполагается практическое использование 2G HTS для производства силовых машин.
С этой целью в 1995 году рядом компаний США были начаты работы по созданию однофазного трансформатора на 2G HT сверхпроводнике мощностью 1 MVA, который был успешно испытан в 1998 году. Сразу же вслед за этим начались работы по созданию 3-х фазного трансформатора мощностью 5/10 MVA. В перспективе стоит разработка трансформатора мощностью 30/60 MVA.