用于导体的滤波器和具有滤波器的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于导体的滤波器，其包括用于被动地导出在所述滤波器的运行中在导体中产生的热量的线圈体，本实用新型专利技术涉及一种系统，所述系统包括这种用于磁共振设备的梯度线圈单元的导体的滤波器。

Filters for conductors and systems with filters

The utility model relates to a filter for a conductor, which comprises a coil body for passively deriving heat generated in the conductor during the operation of the filter. The utility model relates to a system comprising a filter for the conductor of the gradient coil unit of magnetic resonance equipment.

【技术实现步骤摘要】
用于导体的滤波器和具有滤波器的系统
本技术涉及一种用于导体的滤波器，其包括用于被动地导出在所述滤波器的运行中在导体中产生的热量的线圈体，本技术涉及一种系统，所述系统包括这种用于磁共振设备的梯度线圈单元的导体的滤波器。
技术介绍
磁共振成像基于由磁共振设备产生的电磁交变场(HF场)和其与大多1.5Tesla或者3Tesla的静态磁场的交互作用。为了不削弱磁共振设备的功能性，磁共振设备通常处于独立分开的、HF屏蔽空间中，所述空间优选被HF屏蔽件包围，HF屏蔽件尤其可以将所产生的场相对于外部影响屏蔽并且防止由磁共振设备产生的电磁场在HF屏蔽空间外部扩散。处于HF屏蔽空间中的构件受到特殊的要求，以使其运行不被磁共振设备的运行削弱和其运行不削弱磁共振设备的运行。HF屏蔽件尤其设计用于屏蔽带有在氢质子的拉莫尔频率范围中的频率的HF场、尤其带有至少1MHz频率的HF场。对于改进磁共振成像优选屏蔽整个HF场。磁共振设备的控制和尤其对于在磁共振成像中的位置编码所需的梯度线圈单元的控制通常根据控制单元和借助功率放大器进行，所述功率放大器通常布置在HF屏蔽空间外部。尤其地，与梯度线圈单元相连的功率放大器产生直至1200A，带有在100Hz至10kHz之间的范围中的频率的电流。该电流借助电导体导向梯度线圈单元，使得需要在梯度线圈单元和功率放大器之间穿过HF屏蔽件的电连接。为了维持HF屏蔽件的屏蔽的作用，电导体的过滤是需要的，滤波器同时不削弱在梯度线圈单元和功率放大器之间的电导体的功能性。滤波器的效率可以根据滤波器可以向梯度线圈单元传递的功率测量。该功率例如可以通过使用带有低欧姆电阻的线的线圈和/或带有大直径的线和/或大的线圈提升。滤波器的这种效率提升是与滤波器增大和成本升高相关联的。同样可以通过把在滤波器的运行中产生的热量经主动冷却排出的方式升高滤波器的功率。然而为此需要耗费的监视和维护，使得通过滤波器的运行产生高成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种用于导体的特别有效和低成本的滤波器。所述技术问题通过独立权利要求的特征解决。有利的设计方案记载在从属权利要求中。按照本技术的滤波器包括线圈体，导体的第一部分螺旋形地布置在线圈体上并且线圈体这样地构造，即线圈体被动地导出在滤波器的运行中在导体中产生的热量。所述导体通常是电导体，其构造用于允许电的流通。所述导体通常把能量源与消耗器相连。导体的第一部分是导体的部段。导体的第一部分是螺旋形地设计的，使得导体的第一部分可以包围柱体。通过导体的第一部分的螺旋形的结构，导体的第一部分可以作为滤波器、尤其作为频率滤波器起作用。在此，该螺旋形的结构的几何和/或空间的扩展通常确定被过滤的频率的范围和/或滤波器的通带。线圈体通常这样地构造，即导体的第一部分可以布置在线圈体上和/或导体的第一部分在滤波器的运行中也稳定在其位置上。线圈体通常用于维持和/或稳定导体的第一部分的形状和/或几何，甚至是在滤波器的运行中。线圈体的基本形状通常与柱体一致。导体的第一部分可以布置在线圈体的表面上。在此，线圈体这样地设计，即导体的第一部分可以被被动地冷却。尤其在滤波器的运行中在导体的第一部分中会产生例如会损坏滤波器的热量，前提是该热量未被导出、即输出。热量的被动的导出通常特点是，该导出可以没有电装置和/或没有机械装置地进行。作为例子，自然发生的空气循环可以把产生的热量被动地导出、即被动地冷却滤波器。导体的与导体的第一部分不一致的剩余部分可以作为相对于滤波器的电引入和/或电引出起作用。滤波器也可以包括至少两个线圈体，导体的第一部分螺旋形地布置在至少两个线圈体上。按照本技术的滤波器的优点在于，由于产生的热量的被动的导出，滤波器的功率被提高和/或在功率保持不变的情况下滤波器可以被设计得在空间上更紧凑。附加地必要时可以取消需要监视和/或维护的主动冷却，由此使得按照本技术的滤波器在制造中和在运行中可以更廉价和/或更可靠。所述滤波器的实施方式规定，线圈体为了导体的第一部分的被动冷却而骨架形地设计。线圈体的骨架形的设计的特点尤其是，由线圈体包括的区域通常由线圈体填充至最大50％、优选至最大30％、特别优选至最大15％。导体的第一部分的螺旋形的布置体通常布置在由线圈体包括的区域之外在线圈体的外部的表面上。线圈体的骨架形的设计通常减小线圈体向导体的第一部分上的电容式影响，以此可以使得滤波器的功能性提高和/或滤波器更精确地起作用。此外，通过线圈体的骨架形的设计可以改进被动的冷却，因为例如空气也可以在自然的循环的范围内穿透线圈体并且因而可以改进地导出热量。通过线圈体的这种设计可以相较于作为实心体的线圈体把效率、尤其滤波器的最大功率增加一倍。附加地，通过骨架形的设计通常减少了线圈体的重量和对于线圈体所需的材料。备选地，在效率保持不变的情况下按照该实施方式的滤波器可以设计得更小。以此可以使得滤波器更紧凑地设计。骨架形的线圈体可以借助注塑方法制造。滤波器以此可以低成本地制造和/或容易安装。尤其地，在骨架形的线圈体的结构尺寸减小的情况下可以借助3D打印制造线圈体，这例如在滤波器的件数低的情况下也是低成本的。滤波器的一种实施方式规定，线圈体具有空心区域。该空心区域优选这样地设计，即冷却介质、例如空气可以在该空心区域中循环。骨架形的线圈体通常具有空心区域。这可以提高被动冷却的效率并且以此提高滤波器的效率。滤波器的实施方式规定，线圈体在导体的第一部分的最大30％的表面上接触导体的第一部分。不接触线圈体的表面的导体的第一部分可以被冷却介质自由地绕流。因为在滤波器的运行中尤其在导体的第一部分上产生通常需要导出的热量，所以导体的第一部分的自由的围绕流是特别有利的。该实施方式实现低成本和有效的被动冷却。所述滤波器的一种实施方式规定，线圈体这样地设计，即在导体的第一部分中导体的横截面在两个点处接触线圈体。线圈体可以这样地设计，即在导体的第一部分中在导体的至少一个纵向位置上所述导体与线圈体在两个点处接触。导体的第一部分因此在至少一个纵向位置上在两个部位上贴靠在线圈体上。以此可以低成本地改进导体的第一部分的被动的冷却。所述滤波器的一种实施方式规定，线圈体具有连接条，导体的第一部分贴靠在连接条的外表面上。该连接条造成线圈体的表面的点式和/或局部的升高，导体的第一部分布置在线圈体的该表面处。导体的第一部分以此优选地贴靠在至少一个连接条上，因而仅在局部和/或点式接触线圈体，以此可以低成本地改进导体的第一部分的被动冷却。连接条还可以这样地布置，即导体的第一部分可以固持在固定的位置上。滤波器的一种实施方式规定，导体的第一部分在一匝中在最多15个支承位置上、优选在最多10个支承位置上具有相对于线圈体的接触。该支承位置实现导体的第一部分匝线圈体上固定的定位，其中，同时实现有效的被动冷却。滤波器的一种实施方式规定，线圈体是实心体。若线圈体是实心体，则被线圈体包围的区域被线圈体充满。该实施方式尤其在线圈体适于本身将在滤波器的运行中产生的热量导出时是有利的。这种线圈体还是特别牢固的。所述滤波器的一种实施方式规定，线圈体这样地成形，即导体的第一部分的表面的至少50％是与线圈体接触的。尤其当线圈体适于本身将在滤波器的运行中产生的热量导出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于导体的滤波器，所述滤波器包括线圈体，导体的第一部分螺旋形地布置在所述线圈体上，并且所述线圈体构造为，即所述线圈体被动地导出在所述滤波器的运行中在导体中产生的热量。

【技术特征摘要】
2017.01.24 DE 202017000412.71.一种用于导体的滤波器，所述滤波器包括线圈体，导体的第一部分螺旋形地布置在所述线圈体上，并且所述线圈体构造为，即所述线圈体被动地导出在所述滤波器的运行中在导体中产生的热量。2.按照权利要求1所述的用于导体的滤波器，其特征在于，所述线圈体为了所述导体的第一部分的被动冷却而设计为骨架形。3.按照上述权利要求之一所述的用于导体的滤波器，其特征在于，所述线圈体具有空心区域。4.按照权利要求1或2所述的用于导体的滤波器，其特征在于，线圈体在导体的第一部分的最大30％的表面上接触导体的第一部分。5.按照权利要求1或2所述的用于导体的滤波器，其特征在于，所述线圈体设计为，即在所述导体的第一部分中导体的横截面在两个点处接触所述线圈体。6.按照权利要求1或2所述的用于导体的滤波器，其特征在于，所述线圈体具有连接条，并且所述导体的第一部分贴靠在所述连接条的外表面上。7.按照权利要求1或2所述的用于导体的滤波器，其特征在于，所述导体的第一部分在一匝中在最多15个支承位置上具有相对于所述线圈体的接触。8.按照权利要求1或2所述的用于导体的滤波器，其特征在于，所述导体的第一部分在一匝中在最多10个支承位置上具有相对于所述线圈体的接触。9.按照权利要求1所述的用于导体的滤波器，其特征在于，所述线圈体是实心体。10.按照权利要求1或9之一所述的用于导体的滤波器，其特征在于，所述线圈体成形为，即所述导体的第一部分的表面的至少50％是与所述线圈体接触的。11.按照权利要求1或9所述的用于导体的滤波器，其特征在于，所述线圈体为了所述导体的第一部分的被动冷却而具有至少10W/m/K的导热能力。12.按照权利要求1或9所述的用于导体的滤波器，其特征在于，所述线圈体为了所述导体的第一部分的被动冷却而具有至少15W/m/K的导热...

【专利技术属性】
技术研发人员：M贝克托尔德，S施罗特，J沃尔茨，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE