本發(fā)明涉及電磁領(lǐng)域，特別是涉及一種超導(dǎo)線圈及其制造方法。

背景技術(shù)：

磁共振成像已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像的主要手段之一，而其成像質(zhì)量的好壞在很大程度上取決于超導(dǎo)線圈中心成像區(qū)基礎(chǔ)磁場(chǎng)的均勻度，因此超導(dǎo)線圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及后續(xù)裝配十分重要。

目前的超導(dǎo)線圈均是將超導(dǎo)線緊密纏繞在線軸上，并形成多層超導(dǎo)線層；各超導(dǎo)線層之間的超導(dǎo)線直接相接觸，這種狀態(tài)的超導(dǎo)線在載流狀態(tài)下，相互之間會(huì)產(chǎn)生一定的排斥力，這種排斥力會(huì)使得超導(dǎo)線發(fā)生位置的移動(dòng)，進(jìn)而改變了超導(dǎo)線的位置和相對(duì)分布，從而會(huì)影響磁場(chǎng)分布的穩(wěn)定性，最終會(huì)影響檢測(cè)信息的準(zhǔn)確性，因此對(duì)磁共振成像超導(dǎo)線圈超導(dǎo)線的固定至關(guān)重要。

在現(xiàn)有技術(shù)中，超導(dǎo)線圈多采取刷黑膠的方法固定超導(dǎo)線，即每繞一層超導(dǎo)線刷一層黑膠，靠強(qiáng)力固定的方式防止超導(dǎo)線位移，但繞線過(guò)程復(fù)雜，刷的黑膠厚度不可控制，從而導(dǎo)致超導(dǎo)線之間距離不可控，無(wú)法滿足磁共振成像對(duì)超導(dǎo)線圈基礎(chǔ)磁場(chǎng)均勻度的要求。

因此如何解決超導(dǎo)線圈的超導(dǎo)線位置不易固定、距離不可控等問(wèn)題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種超導(dǎo)線圈及其制造方法，其可以解決超導(dǎo)線位置不易固定、距離不可控等問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種超導(dǎo)線圈，包括線軸和纏繞在所述線軸上的多層超導(dǎo)線，每層所述超導(dǎo)線之間均勻填充有樹(shù)脂。

本發(fā)明還提供一種超導(dǎo)線圈的制造方法，包括，

S1:將超導(dǎo)線圈在真空環(huán)境中進(jìn)行浸脂；

S2:浸脂完畢后，將所述超導(dǎo)線圈置于常壓中并加熱所述超導(dǎo)線圈使樹(shù)脂固化；

S3:固化完畢后，自然冷卻所述超導(dǎo)線圈。

優(yōu)選地，在對(duì)所述超導(dǎo)線圈浸脂時(shí)，當(dāng)浸脂至所述超導(dǎo)線圈的預(yù)設(shè)位置處時(shí)，靜置30-90min。

優(yōu)選地，“將超導(dǎo)線圈在真空環(huán)境中進(jìn)行浸脂”具體包括，

S11：將超導(dǎo)線圈安裝在用于灌裝樹(shù)脂的密封抱箍?jī)?nèi)；

S12：將所述抱箍安裝在干燥爐內(nèi)；

S13：通過(guò)真空泵對(duì)所述干燥爐抽真空；

S14：將所述抱箍與攪拌均勻的樹(shù)脂材料連通進(jìn)行灌脂。

優(yōu)選地，“通過(guò)真空泵對(duì)所述干燥爐抽真空”具體包括，

將所述干燥爐內(nèi)真空度抽至≤1.0×10^-2mbar后進(jìn)行檢漏；

檢漏完成后進(jìn)行第一次氮?dú)庵脫Q，置換至常壓后靜置預(yù)設(shè)時(shí)間；

開(kāi)啟所述真空泵開(kāi)始第二次抽真空，真空度達(dá)到≤1.0×10^-2mbar后開(kāi)始第二次氮?dú)庵脫Q；

重復(fù)上述操作，直至所述干燥爐內(nèi)放氣率≤0.1×10^-3mbar·l/min。

優(yōu)選地，在“通過(guò)真空泵對(duì)所述干燥爐抽真空”之前還包括，

在所述干燥爐內(nèi)加熱超導(dǎo)線圈溫度達(dá)到50-70℃。

優(yōu)選地，“將所述抱箍與攪拌均勻的樹(shù)脂材料連通進(jìn)行灌脂”具體包括，

將樹(shù)脂材料的主劑、硬化劑和加速劑混合倒入攪拌罐中攪拌均勻；

將所述攪拌罐與所述干燥爐連接，并將所述攪拌罐的出口與所述抱箍的入口通過(guò)管路連通，打開(kāi)管路上的真空球閥對(duì)所述超導(dǎo)線圈進(jìn)行灌樹(shù)脂。

優(yōu)選地，在“將超導(dǎo)線圈安裝在用于灌裝樹(shù)脂的密封抱箍?jī)?nèi)”之前還包括，

在所述抱箍的內(nèi)表面和槽口內(nèi)表面均勻涂抹脫模劑。

優(yōu)選地，“加熱所述超導(dǎo)線圈使樹(shù)脂固化”具體包括，

將所述超導(dǎo)線圈放置在干燥爐內(nèi)加熱；

在所述干燥爐溫度由70℃上升至110℃過(guò)程中，每升溫10℃即保溫1.5h，在所述干燥爐溫度由110℃上升至125℃后保溫5h，在所述干燥爐溫度由125℃上升至135℃后保溫10h。

優(yōu)選地，在自然冷卻所述超導(dǎo)線圈時(shí)，當(dāng)所述超導(dǎo)線圈的溫度降至與環(huán)境溫度相差小于20℃時(shí)，將其從所述干燥爐中取出。

本發(fā)明提供的超導(dǎo)線圈及其制造方法，將纏繞好且每匝以及每層超導(dǎo)線之間具有一定縫隙的超導(dǎo)線圈，整體進(jìn)行浸脂，并使樹(shù)脂升溫固化，從而固定每匝及每層超導(dǎo)線的位置，通過(guò)將超導(dǎo)線圈在真空環(huán)境下進(jìn)行浸脂，可以使樹(shù)脂分布均勻，增加浸脂成功率，每匝超導(dǎo)線之間以及每層超導(dǎo)線之間的距離為超導(dǎo)線纏繞時(shí)預(yù)設(shè)好的距離，距離可控，可以滿足磁共振成像對(duì)超導(dǎo)線圈基礎(chǔ)磁場(chǎng)均勻度的要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所提供的超導(dǎo)線圈的制造方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖；

圖2為本發(fā)明所提供的超導(dǎo)線圈的制造方法的另一種具體實(shí)施方式的流程圖；

圖3為本發(fā)明所提供的超導(dǎo)線圈的制造裝置的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種超導(dǎo)線圈及其制造方法，其可以解決超導(dǎo)線位置不易固定、距離不可控等問(wèn)題。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖1至圖3，圖1為本發(fā)明所提供的超導(dǎo)線圈的制造方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供的超導(dǎo)線圈的制造方法的另一種具體實(shí)施方式的流程圖；圖3為本發(fā)明所提供的超導(dǎo)線圈的制造裝置的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明具體實(shí)施方式提供了一種超導(dǎo)線圈，包括線軸和纏繞在線軸上的多層超導(dǎo)線，每層超導(dǎo)線之間均勻填充有樹(shù)脂。

除了上述超導(dǎo)線圈，本發(fā)明具體實(shí)施方式還提供一種上述超導(dǎo)線圈的制造方法，具體包括，

S1:將超導(dǎo)線圈1在真空環(huán)境中進(jìn)行浸脂。

在對(duì)超導(dǎo)線圈1浸脂時(shí)，當(dāng)浸脂至超導(dǎo)線圈1的預(yù)設(shè)位置處時(shí)，優(yōu)選靜置一段時(shí)間，以使樹(shù)脂有充分時(shí)間滲入超導(dǎo)線圈1內(nèi)部；具體地，預(yù)設(shè)位置優(yōu)選為超導(dǎo)線圈1的1/4處、3/4處和4/4處，浸脂時(shí)靜置的時(shí)間優(yōu)選為60min，可以達(dá)到較好的浸脂效果。當(dāng)然，預(yù)設(shè)位置也可以為超導(dǎo)線圈1的1/3處、2/3處等其他位置，浸脂時(shí)靜置的時(shí)間也可以根據(jù)超導(dǎo)線圈1浸脂要求在30min至90min的范圍內(nèi)來(lái)自行調(diào)整，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

在本發(fā)明的具體實(shí)施方式所提供的制造方法中，可以有多種方法實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)線圈1在真空環(huán)境中的浸脂，具體地，“將超導(dǎo)線圈1在真空環(huán)境中進(jìn)行浸脂”可以為，

S11：將超導(dǎo)線圈1安裝在用于灌裝樹(shù)脂的密封抱箍2內(nèi)。

密封抱箍2用于固定超導(dǎo)線圈1，且密封抱箍2為灌脂容器，可以減小樹(shù)脂用量；為了方便浸脂后將超導(dǎo)線圈1從抱箍2內(nèi)拆出，并方便抱箍2的清洗，可以在抱箍2的內(nèi)表面和槽口內(nèi)表面均勻涂抹脫模劑后，再將超導(dǎo)線圈1安裝在抱箍2內(nèi)。

在將超導(dǎo)線圈1安裝在抱箍2內(nèi)時(shí)，可以在超導(dǎo)線圈1兩邊線槽的棱邊上，以及抱箍2上下兩部分的接縫處設(shè)置密封條密封，以保證抱箍2的密封性，有效防止灌裝樹(shù)脂時(shí)，樹(shù)脂從連接接縫處溢出；密封條具體可以選用泡沫密封條，泡沫密封條具有一定彈性，易壓縮。

在超導(dǎo)線圈1安裝好后，可以檢查密封條壓緊程度是否均勻，還可以在抱箍2內(nèi)充壓，并用肥皂水對(duì)將抱箍2進(jìn)行檢漏，如有漏氣將會(huì)有氣泡產(chǎn)生，簡(jiǎn)單方便。

S12：將抱箍2安裝在干燥爐3內(nèi)。

S13：通過(guò)真空泵4對(duì)干燥爐3抽真空。

將抱箍2安裝在干燥爐3內(nèi)，并通過(guò)真空泵4對(duì)干燥爐3抽真空，可以方便真空環(huán)境的實(shí)現(xiàn)。

“通過(guò)真空泵4對(duì)干燥爐3抽真空”具體可以包括，

將干燥爐3內(nèi)真空度空度抽至≤1.0×10^-2mbar后進(jìn)行檢漏；檢漏完成后進(jìn)行第一次氮?dú)庵脫Q，置換至常壓后靜置預(yù)設(shè)時(shí)間；開(kāi)啟真空泵4開(kāi)始第二次抽真空，真空度達(dá)到≤1.0×10^-2mbar后開(kāi)始第二次氮?dú)庵脫Q；重復(fù)上述操作，直至所述干燥爐3內(nèi)放氣率≤0.1×10^-3mbar·l/min。

通過(guò)氮?dú)庵脫Q，充分排出空氣，更容易實(shí)現(xiàn)真空環(huán)境；在置換氮?dú)夂箪o置預(yù)設(shè)時(shí)間，能夠有效提升抽真空的效率，預(yù)設(shè)時(shí)間具體可以為3h，也可以為30min至5h內(nèi)的其他數(shù)值，本申請(qǐng)對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間的具體取值不作限制，可以根據(jù)干燥爐3的體積等來(lái)自行調(diào)整，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

當(dāng)干燥爐3內(nèi)放氣率≤0.1×10^-3mbar·l/min即可達(dá)到超導(dǎo)線圈1的浸脂要求，此時(shí)停止氮?dú)庵脫Q，將干燥爐3內(nèi)再次抽真空即可進(jìn)行后續(xù)操作。

另外，在通過(guò)真空泵4對(duì)干燥爐3第一次抽真空之前，可以先對(duì)放入干燥爐3內(nèi)的超導(dǎo)線圈1進(jìn)行加熱，加熱溫度可以在50℃至70℃范圍內(nèi)調(diào)整，具體可以為60℃，使干燥爐3內(nèi)的空氣受熱膨脹，可以更容易達(dá)到所需真空度。

S14：將抱箍2與攪拌均勻的樹(shù)脂材料連通進(jìn)行灌脂。

具體地，可以將樹(shù)脂材料的主劑、硬化劑和加速劑混合倒入攪拌罐5中攪拌均勻；并將攪拌罐5與所述干燥爐3連接，同時(shí)將攪拌罐5的出口與抱箍2的入口通過(guò)管路6連通，再打開(kāi)管路6上的真空球閥7對(duì)超導(dǎo)線圈1進(jìn)行灌樹(shù)脂。

為了便于樹(shù)脂材料的主劑、硬化劑和加速劑混合均勻，可以將攪拌罐5放入烘箱內(nèi)預(yù)熱一段時(shí)間，預(yù)熱溫度可以60℃，預(yù)熱時(shí)間可以為4h；

另外，在將樹(shù)脂材料攪拌均勻后，還可以對(duì)攪拌罐5抽真空，其真空度可以為4×10^-1mbar至6.5×10^-1mbar，并肉眼觀察樹(shù)脂材料中無(wú)氣泡即可，防止在攪拌過(guò)程中空氣混入樹(shù)脂材料。

進(jìn)一步地，為方便灌脂操作，可以將攪拌罐5豎直設(shè)在干燥爐3的上方，并使攪拌罐5的出口沖下，當(dāng)真空球閥7打開(kāi)時(shí)，攪拌罐5中的樹(shù)脂材料在重力作用下將沿著管路6流入抱箍2內(nèi)，對(duì)抱箍2內(nèi)的超導(dǎo)線圈1進(jìn)行浸脂；另外，在對(duì)超導(dǎo)線圈1浸脂的過(guò)程中，當(dāng)需要靜置時(shí)，關(guān)閉管路6上的真空球閥7即可，簡(jiǎn)單方便。

S2:浸脂完畢后，將超導(dǎo)線圈1置于常壓中并加熱超導(dǎo)線圈1使樹(shù)脂固化。

在本發(fā)明的具體實(shí)施方式所提供的制造方法中，浸脂完畢后，為使樹(shù)脂固化，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)線圈1上超導(dǎo)線位置的固定，對(duì)超導(dǎo)線圈1進(jìn)行加熱，使樹(shù)脂高溫固化。

為使浸入超導(dǎo)線圈1內(nèi)的樹(shù)脂固化均勻，在加熱超導(dǎo)線圈1使樹(shù)脂升溫固化的過(guò)程中，加熱溫度每升高預(yù)設(shè)數(shù)值，則要保溫一定時(shí)間；具體地，根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，在加熱溫度由70℃升至110℃過(guò)程中，每升溫10℃保溫1.5h左右，在加熱溫度由110℃升至125℃后保溫5h左右，在加熱溫度由125℃升至135℃后保溫10h左右，可達(dá)到最好的固化效果

由于超導(dǎo)線圈1放在干燥爐3內(nèi)浸脂，具體地，可以直接將超導(dǎo)線圈1在干燥爐3內(nèi)加熱以使樹(shù)脂固化；在浸脂完畢后，可以先打開(kāi)干燥爐3的角閥通大氣，使干燥爐3與外界連通，實(shí)現(xiàn)常壓，然后干燥爐3升溫。

S3:固化完畢后，自然冷卻超導(dǎo)線圈1。

在本發(fā)明的具體實(shí)施方式所提供的制造方法中，固化完畢后，停止加熱后超導(dǎo)線圈1自然冷卻，為防止超導(dǎo)線圈1上的樹(shù)脂開(kāi)裂，當(dāng)超導(dǎo)線圈1的溫度降至其與環(huán)境溫度相差小于20℃時(shí)，再將其從干燥爐3中取出。

將超導(dǎo)線圈1取出后，拆卸抱箍2，清理掉超導(dǎo)線圈1表面的大塊樹(shù)脂，即制造出滿足使用需求的超導(dǎo)線圈1。

本發(fā)明的具體實(shí)施方式提供的超導(dǎo)線圈的制造方法，纏繞好的超導(dǎo)線圈1，其每匝超導(dǎo)線之間以及每層超導(dǎo)線之間具有一定的縫隙，將該超導(dǎo)線圈1整體浸脂，并使樹(shù)脂升溫固化，從而固定每匝及每層超導(dǎo)線的位置，通過(guò)將超導(dǎo)線圈1在真空環(huán)境下進(jìn)行浸脂，可以使樹(shù)脂分布均勻，增加浸脂成功率，每匝超導(dǎo)線之間以及每層超導(dǎo)線之間的距離為超導(dǎo)線纏繞時(shí)預(yù)設(shè)好的距離，距離可控，可以滿足磁共振成像對(duì)超導(dǎo)線圈1基礎(chǔ)磁場(chǎng)均勻度的要求。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的超導(dǎo)線圈及其制造方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。