專利名稱：一種mri超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，特別是一種醫(yī)用MRI超導(dǎo)磁體系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
醫(yī)用MRI超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，是一個穩(wěn)定和均勻的強磁場系統(tǒng)，所采用的超導(dǎo)磁體系 統(tǒng)超導(dǎo)線圈所用的超導(dǎo)線材通常有NbTi線、Nb3Sn線、HTc線以及MgB2線等。由于超導(dǎo)線 圈需要在足夠低的低溫環(huán)境下工作，超導(dǎo)磁體通常由低溫液態(tài)流體浸泡冷卻或利用制冷機 的冷量以固體傳導(dǎo)的方式冷卻超導(dǎo)線圈。 為了實現(xiàn)超導(dǎo)線圈需要的低溫超導(dǎo)工作環(huán)境，減少低溫區(qū)冷量的損失，超導(dǎo)磁體 通常由一個用非導(dǎo)磁性材料，例如不銹鋼或鋁合金制成的室溫真空容器外殼，內(nèi)置一個或 多個完全封閉的熱屏蔽罩，超導(dǎo)線圈置于最中心部位。 在超導(dǎo)磁體中，為實現(xiàn)磁場的均勻度要求，超導(dǎo)線圈的結(jié)構(gòu)通常會在軸向設(shè)置成 一組相互之間有一定距離的若干對繞組，在其中通電流后產(chǎn)生的磁場方向是相同方向的， 這些繞組通常稱為主磁場繞組。工作狀態(tài)，主磁場繞組超導(dǎo)線圈在生成中心工作磁場的同 時，也會有磁力線向外逸散，一方面造成磁場能量損失，減弱中心工作磁場強度，同時也在 磁體周圍產(chǎn)生雜散磁場，對周邊環(huán)境造成磁污染。 在實際應(yīng)用中，為了克服上面所述的磁場能量損失導(dǎo)致的中心工作磁場強度減弱 的問題，保證足夠的中心工作磁場強度，通常采用增加線圈匝數(shù)，增大超導(dǎo)線的用量，導(dǎo)致 制造成本提高。 而為了減少上述的超導(dǎo)線圈在磁體周圍產(chǎn)生的雜散磁場的問題，降低磁污染，通 常采用兩種方法，一種方法是在超導(dǎo)磁體室溫真空容器外殼的外面另外放置一個由導(dǎo)磁 性材料制成的框架，這會大幅增加超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的體積和重量；另一種辦法是在產(chǎn)生主磁 場的繞組外面另外設(shè)置一對或幾對與主磁場方向相反的磁場繞組，通常稱為反磁場繞組 (或補償磁場繞組)，這會大幅增加超導(dǎo)磁體系超導(dǎo)線的用量， 一般要超過原超導(dǎo)線用量的 40%以上，增加了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對超導(dǎo)磁體系目前存在的上述問題，本發(fā)明提出了一種能夠調(diào)節(jié)磁場均勻度， 克服干擾磁場的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，具體技術(shù)方案是將超導(dǎo)線圈置于熱屏蔽罩中，并共同安裝 在由外殼和內(nèi)殼形成的室溫真空容器中，外殼由導(dǎo)磁材料制成，內(nèi)殼由非導(dǎo)磁材料制成，室 溫真空容器通過組合端板密封。 所述的組合端板由導(dǎo)磁體和非導(dǎo)磁體組成，導(dǎo)磁體與外殼接觸，非導(dǎo)磁體與內(nèi)殼 接觸。 所述的組合端板非導(dǎo)磁體的外側(cè)可以設(shè)置1塊或1塊以上的附加導(dǎo)磁塊，用于調(diào) 整磁場均勻度。 所述的制成外殼的導(dǎo)磁材料為高導(dǎo)磁材料，如電工純鐵、合金鋼。
本發(fā)明的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)通過組合端板的導(dǎo)磁性體和由導(dǎo)磁材料制成的外殼，能夠 形成構(gòu)成良好的磁通道，從而可以減少磁體中心成像區(qū)磁場能量的逸散損失；通過設(shè)置在 組合端板上的附加導(dǎo)磁塊，可以調(diào)整中心成像區(qū)的磁場均勻度。 本發(fā)明的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)充分利用導(dǎo)磁性室溫真空容器外殼以及組合端板的導(dǎo)磁 性材料部分構(gòu)成的良好磁通道的導(dǎo)磁作用，減少了磁場能量逸散損失，從而增強磁體中心 成像區(qū)的磁場強度；降低了超導(dǎo)磁體周圍的雜散磁場，從而省去反磁場繞組，節(jié)省超導(dǎo)線的 用量，或省去外部導(dǎo)磁性材料制成的屏蔽框架；組合端板設(shè)置的附加導(dǎo)磁塊可以調(diào)整中心 成像區(qū)的磁場均勻度，從而簡化超導(dǎo)繞組的結(jié)構(gòu)。與具有相同功能的現(xiàn)有的技術(shù)相比，本 發(fā)明的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)可以滿足MRI成像儀對磁場強度和均勻度的使用要求，且制造成本較 低。


附圖為本發(fā)明超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，1為外殼，2為熱屏蔽罩，3為超導(dǎo)線圈，4為導(dǎo)磁體，5為非導(dǎo)磁體，6為附加 導(dǎo)磁塊，7為內(nèi)殼，8為組合端板。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。 如圖所示，超導(dǎo)線圈(3)置于熱屏蔽罩(2)中，并共同安裝在由導(dǎo)磁材料制成的外 殼(l)，和由非導(dǎo)磁材料制成的內(nèi)殼(7)形成的室溫真空容器中，制成外殼(1)的導(dǎo)磁材料 可以是電工純鐵、合金鋼。室溫真空容器的兩端裝有組合端板(8)，并通過組合端板(8)密 封，組合端板(8)由導(dǎo)磁體(4)和非導(dǎo)磁體(5)組成，組合端板(8)的導(dǎo)磁體(4)靠近外殼 (l)，組合端板(8)的非導(dǎo)磁體(5)靠近內(nèi)殼(7)，在組合端板(8)非導(dǎo)磁體(5)的外側(cè)設(shè)置 1塊或1塊以上的附加導(dǎo)磁塊(6)，用于調(diào)整磁場均勻度。 本發(fā)明的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，利用組合端板(8)和外殼(1)形成的磁通道的導(dǎo)磁作 用，可以降低磁阻，減少磁場能量逸散造成的磁場能量損失，實現(xiàn)增強磁體中心成像區(qū)的磁 場強度的效果；可以屏蔽磁場能量逸散，降低超導(dǎo)磁體周圍的雜散磁場，從而省去反磁場繞 組，節(jié)省超導(dǎo)線的用量，或省去外部導(dǎo)磁性材料制成的屏蔽框架；通過增減附加在組合端板 (8)上的導(dǎo)磁塊(6)的數(shù)量，調(diào)整中心成像區(qū)的磁場均勻度，從而簡化超導(dǎo)繞組的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
一種MRI超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，超導(dǎo)線圈(3)置于熱屏蔽罩(2)中，并共同安裝在由外殼(1)和內(nèi)殼(7)形成的室溫真空容器中，外殼(1)由導(dǎo)磁材料制成，內(nèi)殼(7)由非導(dǎo)磁材料制成，其特征是室溫真空容器通過組合端板(8)密封。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超導(dǎo)體系統(tǒng)，其特征是組合端板(8)由導(dǎo)磁體(4)和非導(dǎo)磁 體(5)組成，導(dǎo)磁體(4)與外殼(1)接觸，非導(dǎo)磁體(5)與內(nèi)殼(7)接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其特征是在組合端板(8)非導(dǎo)磁體(5) 的外側(cè)可以設(shè)置1塊或1塊以上的附加導(dǎo)磁塊(6)，用于調(diào)整磁場均勻度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，其特征是制成外殼(1)的導(dǎo)磁材料為高 導(dǎo)磁材料，如電工純鐵、合金鋼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種MRI超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，超導(dǎo)線圈(3)置于熱屏蔽罩(2)中，并共同安裝在由外殼(1)和內(nèi)殼(7)形成的室溫真空容器中，外殼(1)由導(dǎo)磁材料制成，內(nèi)殼(7)由非導(dǎo)磁材料制成，室溫真空容器通過組合端板(8)密封。本發(fā)明的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)利用室溫真空容器外殼以及組合端板的導(dǎo)磁體構(gòu)成的良好磁通道的導(dǎo)磁作用，增強磁體中心成像區(qū)的磁場強度；通過降低超導(dǎo)磁體周圍的雜散磁場，省去反磁場繞組，節(jié)省超導(dǎo)線的用量；組合端板設(shè)置的附加導(dǎo)磁塊可以調(diào)整中心成像區(qū)的磁場均勻度，從而簡化超導(dǎo)繞組的結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)可以滿足MRI成像儀對磁場強度和均勻度的使用要求，且制造成本較低。
文檔編號G01R33/381GK101728050SQ20081017207
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者劉艷江, 李世中, 汪曉秋, 汪汀, 耿俊彥, 陳浩樹, 魏曉濤 申請人:中國船舶重工集團公司第七研究院