超導磁體屬于電磁體，線圈使用超導線材繞制，電流可以一直在閉合線圈內部持續流動產生靜磁場。我們需要液氦維持線圈的超導。由于超導線材的連接焊接點殘留極小的電阻，其中的電流仍會極緩慢衰減，靜磁場強度也會持續降低，我們用場漂（field drift）來反映這個特性，并通過鎖場功能來保持靜磁場穩定。但當由于各種原因線圈中出現了額外的電阻時，就形成了失超。

液氦的作用是保持超導線圈在超導狀態，并保持真空腔的高真空狀態。由于空氣密度遠大于氦氣，補加液氦過程中及補加后，確認密封好所有接口，避免空氣下沉并被冰凍形成負壓倒吸。

液氮通過自身揮發減低空間熱輻射，減少液氦的揮發消耗。由于空氣接觸到液氮時氧氣會被液化，補加液氮過程中及補加后，確認密封避免負壓倒吸。

重要：空氣倒吸進液氮或液氦腔會導致端口結冰被封閉，揮發的氣體不能正常釋出，形成超壓導致低溫液體沸點升高。液氦腔超壓可能直接導致失超。

真空：隔絕周圍環境對液氮液氦的熱傳導，由于液氦可以凍結真空腔內多數氣體分子（游離的氦氣分子也會被吸附器捕捉），正常其可以維持在高真空狀態，但當液氦排空后，會進入低真空狀態。

主場開關：由于超導線圈為近似零阻的閉合環路，安裝時我們需要通過加熱中間一小段超導線使其產生電阻，才可以將電流充進超導線圈的主體部分。這一小段超導線和其上的加熱絲構成主場開關。其位置在超導線圈主體之上，充電完成后，關閉加熱，液氦會冷卻這段超導線從而整個超導線圈閉合并自持。

慢速失超：Opening Main Switch，為避免加熱時熱量傳導，主場開關位置略高于超導線圈主體，大約對應液氦圖上標注的minimum level during energizing，隨著液面下降，會較早的暴露在氦氣中，如果補加液氦時傳輸管沒有充分冷卻，熱的氦氣吹入可能導致這一部分出現電阻，或者是這里發生了磁通跳躍（參考下文）出現電阻，導致電流損耗加大，液氦揮發加速，鎖場失敗，形成慢失超，有幾率轉變成快失超。

快速失超：Quench，是指超導線圈完全失去超導性，所有電流轉變為熱量，將液氦快速揮發掉（幾分鐘內），常見于安裝過程中，由于導線受電磁力重新分布位移摩擦生熱出現。日常可能由于慢失超后液面下降至臨界值或者線圈主體發生了磁通跳躍（參考下文）導致，此過程中線圈主體的溫度會急劇升高，當液氦面較低時，有幾率導致磁體報廢。

失超處理：當發現慢失超時，請立即聯系布魯克售后服務團隊。工程師可以通過連接電源，使電流不再流經主場開關，其會逐漸冷卻再次進入超導態。當電源不能及時到位時，應連續補加液氦避免出現快失超。當工具和液氦都無法及時到位時，或者突發的快失超，首先注意避免人員窒息，待失超完成后檢查各個閥門閉合，如果沒有液氦剩余，需排空液氮，因為這時的真空已經變差，磁體表面及內部會出現結霜等現象，應關機并取下探頭，勻場線圈等附著配件，以減少損失。

失超后原因分析：只需要排除補加時操作不當，檢查磁體內部沒有結冰，以及確認了液氦補加周期和純度，（請液氦供應商提供失超前最近一補加對應批次液氦的出廠質檢報告，如下圖），基本可以界定是磁通跳躍導致的失超，或稱自發失超。絕大多數失超后的磁體可以再次成功安裝并穩定工作。

磁通釘扎：Flux Pinning，是指超導體量子磁通線被缺陷或其他各種勢阱所束縛的狀態。磁通線是二類超導體中有磁場時出現的一根一根磁力線束。但超導材料中總有一些缺陷，使得磁通線剛好處于這些缺陷位置時，系統的總能量最低，因此磁通線會被束縛住，這個現象叫磁通釘扎。

磁通跳躍：Flux Jumping，由于漲落效應，磁通線總是在其平衡位置周圍作無規則運動。被束縛的磁通線受到洛倫茲力作用可能會定向運動，并在其正常芯及其周圍放出熱量，超導體就會有電阻出現磁通運動導致有能量損耗，由于磁熱效應，能量損耗又導致局部升溫，局部升溫導致該處釘扎效應降低，釘扎效應降低又導致磁通進一步運動。循環往復，少量緩慢的磁通運動引起大量的、迅速的磁通運動，如同雪崩，即稱磁通跳躍。這種特性是二類超導體的固有特性，其可以導致局部突然出現電阻，如果出現在主場開關處，會導致慢失超，如果出現在線圈主體，會導致快失超。

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