本發(fā)明涉及射頻線圈，特別涉及一種具有降溫結(jié)構(gòu)的高溫射頻線圈。

背景技術(shù)：

射頻線圈在磁共振系統(tǒng)中的作用是收發(fā)信號，即發(fā)射大功率射頻脈沖信號和接收極小功率的核磁信號。在樣品變溫磁共振系統(tǒng)中，實現(xiàn)樣品變溫便捷、效率高、成本低的一種實現(xiàn)方案是：干燥常溫氣體通過可控加熱系統(tǒng)后，所需溫度的氣流會進入射頻線圈骨架內(nèi)腔對試管中的樣品進行控溫。變溫的范圍為：室內(nèi)溫度～210℃，高溫實驗連續(xù)使用時間可達到5h。

常規(guī)射頻線圈的線圈骨架采用的是聚四氟乙烯的材料，該材料本身是耐高溫的，但由于制成線圈骨架的聚四氟乙烯單邊厚度為2mm；如果長時間處于高溫狀態(tài)下，那么聚四氟乙烯線圈骨架勢必會有變形，聚四氟乙烯骨架的變形會導致它上面的電感以及射頻場發(fā)生變化，對射頻線圈的穩(wěn)定性造成很大影響；另外高溫可以通過熱輻射和熱傳導方式影響射頻線圈上的電子元器件以及永磁體。電子元器件性能的改變也會對射頻線圈的穩(wěn)定性造成影響，此外永磁體是汝鐵硼的材料所制，它是對溫度是非常敏感的，永磁體的波動會造成核磁信號上的波動，對核磁實驗造成極大的影響。所以對高溫射頻線圈骨架的材料選型及其結(jié)構(gòu)設計，還有保溫材料選型及其結(jié)構(gòu)設計是非常有必要的。此外磁共振系統(tǒng)檢測的是含氫的樣品，所以含氫的射頻線圈骨架、含氫的保溫材料勢必會造成檢測樣品的干擾，另外由于核磁的特殊性，不能直接用市面上的水冷降溫和金屬大表面積散熱技術(shù)，這些因素對高溫射頻線圈的設計帶來了極大的困難。本發(fā)明因此而來。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于上述問題，本發(fā)明目的是提供一種具有降溫結(jié)構(gòu)的高溫射頻線圈，解決了現(xiàn)有技術(shù)中高溫射頻線圈容易變形，散熱難影響射頻線圈元器件性能、永磁體場強和均勻性的問題。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

具有降溫結(jié)構(gòu)的高溫射頻線圈，包括線圈框架、設置在所述線圈框架內(nèi)的線圈骨架、及設置在所述線圈框架兩側(cè)的第一、第二波導管，所述線圈骨架的兩端分別通過穿設在所述第一、第二波導管內(nèi)的第一、第二骨架固定管固定在所述線圈框架上，所述第一波導管與所述第一骨架固定管之間具有第一容納空間，所述第二波導管與所述第二骨架固定管之間具有第二容納空間，所述第一骨架固定管連接至設有高溫氣體進口的線圈下連接件，所述第二骨架固定管連接至設有高溫氣體出口的排氣罩；所述線圈骨架包括由內(nèi)而外設置在陶瓷骨架、骨架套筒和降溫管，所述骨架套筒套設在所述陶瓷骨架上，所述降溫管呈盤管狀盤繞在所述骨架套筒的外壁上，所述降溫管的兩端分別連通至所述第一容納空間、第二容納空間，所述第一、第二波導管外壁上分別設有連通至所述第一、第二容納空間的常溫氣體入口接頭、常溫氣體出口接頭。

在其中的一些實施方式中，所述陶瓷骨架的下端設有中空的線圈加長桿，所述線圈加長桿穿設在所述第一骨架固定管內(nèi)并延伸至所述線圈下連接件的高溫氣體進口。

在其中的一些實施方式中，所述第一波導管、第二波導管通過波導管座固定在所述線圈框架上。

在其中的一些實施方式中，所述排氣罩包括罩蓋部和排氣部，所述罩蓋部固定在所述第二波導管上端，所述排氣部下部設有若干個排氣孔作為高溫氣體出口，所述排氣部中空并設有試管固定件于通槽內(nèi)。

在其中的一些實施方式中，所述罩蓋部與所述第二波導管之間設有線圈上連接件，所述線圈上連接件具有與所述第二骨架固定管上端口匹配的通孔和與所述第二容納空間匹配的環(huán)狀凸臺。

在其中的一些實施方式中，所述線圈框架外壁上設有調(diào)諧手柄。

在其中的一些實施方式中，所述線圈框架外壁上設有用于連接射頻線圈和永磁體的連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)包括固定在所述線圈框架外壁上的L型支撐和固定在所述L型支撐上的連接件

在其中的一些實施方式中，所述降溫管采用聚四氟乙烯材料制成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：

1、采用本發(fā)明的技術(shù)方案，高溫射頻線圈骨架采用陶瓷材料制成，比常規(guī)采用聚四氟乙烯制作的骨架更經(jīng)得起高溫的考驗，可以長時間使用而不發(fā)生骨架變形的情況，大大提高了高溫環(huán)境下高溫射頻線圈的穩(wěn)定性；

2、采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過設置盤管式降溫管對線圈骨架進行降溫，通以可調(diào)流速流量的氣體，可以有效保證高溫射頻線圈陶瓷骨架外面處于低溫度的狀態(tài)，提高了磁共振系統(tǒng)在高溫作業(yè)時的穩(wěn)定性；

3、采用本發(fā)明的技術(shù)方案，陶瓷材料主要成分是陶土，聚四氟乙烯盤管材料為聚四氟乙烯，這兩者的材料都不含氫，可以抑制了含氫材料做高溫射頻線圈和保溫材料對微弱核磁信號的采集造成干擾。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明具有降溫結(jié)構(gòu)的高溫射頻線圈實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的爆炸圖；

圖3為本發(fā)明實施例中排氣罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施中線圈上連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：

1、線圈框架；1a、框架本體；1b、線圈屏蔽板；2、陶瓷骨架；3、骨架套筒；4、降溫管；5、第一骨架固定管；6、第一波導管；7、線圈下連接件；8、線圈加長桿；9、第二骨架固定管；10、第二波導管；11、排氣罩；11a、罩蓋部；11b、排氣部；11c、排氣孔；12、試管固定件；13、線圈上連接件；13a、通孔；13b、環(huán)狀凸臺；14、L型支撐；15、連接件；16、波導管固定座；17、調(diào)諧手柄；18、穿銀絲四氟管；19、常溫氣體入口接頭；20、常溫氣體出口接頭；21、高溫氣體進口；A、第一容納空間；B、第二容納空間。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。

參見圖1-4，為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，提供一種具有降溫結(jié)構(gòu)的高溫射頻線圈，包括線圈框架1、設置在線圈框架1內(nèi)的線圈骨架、及設置在線圈框架1兩側(cè)的第一波導管6、第二波導管10，線圈框架1包括框架本體1a和設置在框架本體1a厚度方向兩側(cè)的線圈屏蔽板1b，線圈骨架的兩端分別通過第一骨架固定管5、第二骨架固定管9固定在線圈框架1上，其中第一骨架固定管5穿設在第一波導管6內(nèi)且與第一波導管6之間具有第一容納空間A，第二骨架固定管9穿設在第二波導管10內(nèi)且與第二波導管10之間具有第二容納空間B，第一骨架固定管5連接至設有高溫氣體進口21的線圈下連接件7，第二骨架固定管9連接至設有高溫氣體出口的排氣罩11，高溫氣體經(jīng)線圈下連接件7、第一骨架固定管5進入線圈骨架內(nèi)形成樣品檢測所需要的高溫環(huán)境，然后經(jīng)第二骨架固定管9、排氣罩11排出。

線圈骨架包括由內(nèi)而外布置的陶瓷骨架2、骨架套筒3和降溫管4，優(yōu)選的，降溫管4采用聚四氟乙烯材料制成，銀絲繞設在陶瓷骨架2上，骨架套筒3套設在陶瓷骨架2上，降溫管4呈盤管狀盤繞在骨架套筒3的外壁上，降溫管4的兩端分別連通至第一容納空間A、第二容納空間B，在第一波導管6外壁上設有連通至第一容納空間A的常溫氣體入口接頭19，在第二波導管10外壁上設有連通至第二容納空間B的常溫氣體出口接頭20，常溫氣體經(jīng)常溫氣體入口接19頭進入第一容納空間A后進入降溫管4，然后經(jīng)第二容納空間B、常溫氣體出口接頭20排出，由于降溫管4大面積盤繞在骨架套筒3外壁，常溫氣體將骨架套筒3外壁上的熱量帶至線圈框架1外，使陶瓷骨架2表面處于比較低溫度，可以長時間保持磁共振系統(tǒng)恒溫環(huán)境和樣品控溫環(huán)境帶來的溫差處于很小的范圍，可以有效地保證作業(yè)高溫磁共振實驗時，高溫射頻線圈和永磁體的穩(wěn)定性，磁共振系統(tǒng)整機的穩(wěn)定性。

為了進一步優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，在陶瓷骨架2的下端設有中空的線圈加長桿8，線圈加長桿8穿設在第一骨架固定管5內(nèi)并延伸至線圈下連接件7的高溫氣體進口，可以使高溫氣體直接通到樣品管底部，從而減少了氣體運動過程中的損耗。

本例中，第一波導管6、第二波導管10通過波導管固定座16固定在線圈框架上，波導管固定座16設有安裝孔，安裝時將波導管固定座16通過螺釘固定在線圈框架1上，第一波導管6、第二波導管10與波導管固定座16過盈配合。

排氣罩11包括罩蓋部11a和排氣部11b，罩蓋部11a固定在第二波導管10上端，排氣部11b下部設有若干個排氣孔11c作為高溫氣體出口，排氣部11b中空并設有試管固定件12于通槽內(nèi)，使用時將試管固定件12取出，將樣品管放置在陶瓷骨架2內(nèi)部，然后將試管固定件12按壓在排氣罩11內(nèi)將樣品管固定。

為了進一步優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，在罩蓋部11a和第二波導管10之間設有線圈上連接件13，線圈上連接件13具有與第二骨架固定管9上端口匹配的通孔13a和與第二容納空間B匹配的環(huán)狀凸臺13b，以將第二容納空間B與排氣罩11之間分隔開。

線圈框架1上有M3的通孔可以和調(diào)諧電容固定，在固定過程中把線圈調(diào)諧手柄17卡住在線圈框架1和調(diào)諧電容之間。穿銀絲四氟套是為了防止銀絲和線圈框架1接觸放電。

調(diào)諧手柄17采用聚醚醚酮材料制成。

為了方便連接高溫射頻線圈和永磁體，在線圈框架1外壁上設有用于連接射頻線圈和永磁體的連接結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)包括固定在線圈框架1外壁上的L型支撐14和固定在L型支撐14上的連接件15。

上述實例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。