用于磁共振断层成像设备的电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于磁共振断层成像设备的电源装置，其中，电源装置具有控制器、第一不间断电源、具有用于监视超导场磁体的运行参数的传感器的磁体监视单元、用于采集存储在第一不间断电源中的能量的量的能量管理单元以及用于受控地断开超导场磁体的斜坡下降单元。本实用新型专利技术还涉及具有电源装置的磁共振断层成像设备。

【技术实现步骤摘要】
用于磁共振断层成像设备的电源装置
本技术涉及一种磁共振断层成像设备的电源装置，具有控制器、第一不间断电源和具有用于监视超导场磁体的运行参数的传感器的磁体监视单元。
技术介绍
磁共振断层成像设备是成像装置，其为了对检查对象进行成像，利用强外部磁场将检查对象的核自旋对齐并且通过交变磁场激励检查对象的核自旋围绕该对齐进动。自旋从该激励状态到具有较小的能量的状态的进动或返回又作为响应产生交变磁场，也称为磁共振信号，其通过天线接收。借助梯度磁场对信号施加位置编码，其使得随后能够将所接收的信号与体积元素相关联。然后分析所接收的信号并且提供检查对象的三维成像图示。所产生的图示给出自旋的空间密度分布。为了产生具有大于0.5或1特斯拉的场强的强外部磁场，通常使用超导场磁体，其必须被冷却到低于处于几开氏度(GradKelvin)的跳变温度。尽管采用最新的绝缘，仍然需要持续冷却超导场磁体或从超导场磁体散热，以保持所需的低温。如果这样的冷却在较长的时间上停止，则超导场磁体变热。在所谓的跳变温度以上，超导体通常首先局部地又从超导状态转为正常导电状态。磁绕组的闭合超导环至少在一个位置处由于欧姆电阻而中断。磁场的能量将在欧姆电阻处转换为热并且可能破坏场磁体。因此值得推荐的是，提前通过所谓的倾斜下降(Ramp-Down)过程使超导场磁体无电流，从而在超导性中断时可能使场磁体损坏的能量不再存储在场磁体中。因为实施该过程的单元、下面称为倾斜下降单元本身需要能量来运行，所以通常在外部电源停止的同时触发该过程。如果电源随后在很短的时间内又变得可用，尽管如此仍需要极大的时间开销和能量消耗，以再次“启动”场磁体。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题是，提供一种用于磁共振断层成像设备的电源装置，其改善电力故障时的场磁体的运行。上述技术问题通过根据本技术的用于磁共振断层成像设备的电源装置和根据本技术的磁共振断层成像设备来解决。根据本技术的磁共振断层成像设备的电源装置具有控制器和第一不间断电源。在不接入外部电源的情况下能够在比斜坡下降所需的持续时间更长的时间内对电源装置供电的电源被视为不间断电源。第一不间断电源例如可以具有电池或可充电蓄电池作为能量存储器。此外，根据本技术的电源装置具有：磁体监视单元，磁体监视单元具有用于监视超导场磁体的运行参数的传感器，例如温度传感器、用于液态氦的液位测量器或压力传感器；和能量管理单元，用于采集存储在第一不间断电源中的能量的量。此外，根据本技术的电源装置具有斜坡下降单元，用于受控地断开超导场磁体，其设计为，在不失超的情况下使超导场磁体没有场，换言之，监控超导场磁体的磁场并且在不危害场磁体的情况下消除磁场。控制器、磁体监视单元、能量管理单元和斜坡下降单元具有与第一不间断电源的电连接，并且第一不间断电源设计为，第一不间断电源在比超导场磁体的斜坡下降所需的时间段更长的时间内供电。根据本技术的电源装置的控制器设计为，识别外部电源的中断，并且借助能量管理单元确定第一不间断电源能够提供能量供应的剩余时间。例如可以想到，通过对充电电流和放电电流的连续跟踪或电压测量，控制器采集第一不间断电源的充电状态，由此采集能量含量。此外，根据本技术的电源装置的控制器设计为，在剩余时间基本上等于或小于超导场磁体的斜坡下降所需的时间段的时间点，借助斜坡下降单元实现斜坡下降。在此，控制器例如可以设计为，将第一不间断电源安全供电的剩余时间与斜坡下降的预定时间相比较，并且当剩余时间基本上等于斜坡下降所需的时间段，也就是等于斜坡下降所需的时间段或比其长5％、10％或20％时，通过斜坡下降单元进行斜坡下降。如果剩余时间较短，则控制器设计为，直接进行斜坡下降。按照优选的方式，根据本技术的电源装置使得能够在尽可能晚的时间点实现超导场磁体的安全的斜坡下降，从而可以在外部电源的故障时间较短的情况下放弃场磁体的不必要的提早的斜坡下降。由此可以使磁共振断层成像设备的停止时间最少并且优化使用。具有根据本技术的电源的根据本技术的磁共振断层成像设备共享根据本技术的电源装置的优点。在本技术中给出其它优选的实施方式。在根据本技术的电源装置的可能的实施方式中，电源装置具有用于采集超导场磁体的温度的温度感应器，作为用于监视运行参数的传感器。此外在此，控制器设计为，在超过预定的、通过磁体监视单元采集的超导场磁体的温度时，借助斜坡下降单元实现超导场磁体的斜坡下降。在此优选地，所采集的预定的温度是超导场磁体在相应的磁场下的跳变温度或其以下1、2、5或更大的开氏度的温度。如果超导场磁体的温度接近跳变温度，则存在至具有有限电阻的状态的转变并且由此失超。因此可以通过优选的方式依据超导场磁体的温度确定必须进行斜坡下降的时间点，以防止场磁体失超。在根据本技术的电源装置的可以想到的实施方式中，电源装置具有用于采集超导场磁体的液态氦填充量的液位传感器，作为用于监视运行参数的传感器。此外在此，控制器设计为，在低于预定的、通过磁体监视单元采集的超导场磁体的氦最小填充量时，借助斜坡下降单元实现超导场磁体的斜坡下降。超导场磁体的预定的氦最小填充量在此例如可以是最大氦填充量的10％、5％、2％或更少。还可能的是，通过压力传感器经由静液压力采集液位。但是，如果低温恒温器(Kryostat)是封闭的，则压力传感器也可以用于经由氦的蒸汽压力确定场磁体的温度。只要超导场磁体通过液态氦冷却，则温度基本上确定为液态氦的沸腾温度。当液位下降并且超导场磁体不再与该冷却介质有有效的热接触时，才开始提高温度并且更可能失超。通过优选的方式，根据本技术的控制器因此设计为，在氦液位下降到临界时进行超导场磁体的斜坡下降并且防止失超。此外，在根据本技术的电源装置的可能的实施方式中，电源装置具有带有用于数据网络的接口的状态监视单元。状态监视单元设计为，特别是通过接口发送状态消息、特别是警报消息。通过优选的方式，根据本技术的电源装置的状态监视单元能够独立于磁共振断层成像设备地在故障时自动向操作者发送故障消息。在根据本技术的电源装置的可以想到的实施方式中，状态监视单元具有用于对状态监视单元供电的第三不间断电源。优选地，第三不间断电源独立于第一不间断电源，从而状态监视单元在第一不间断电源故障时也可以发送状态消息。外部电源的故障通常还涉及对磁共振断层成像设备的中央控制，从而其不再能够发送状态消息。然后，如果第一不间断电源也发生故障，则根据本技术的电源装置不再进行斜坡下降，但同时也不再向操作者报警。通过优选的方式，具有第三不间断电源的状态监视单元使得在该情况下也能够发出警报，以便能够及时采取对策。在根据本技术的电源装置的可能的实施方式中，第一不间断电源设计为，仅向控制器、磁体监视单元、能量管理单元和斜坡下降单元供电。单词“仅”在此解释为，第一不间断电源不向具有使得通过第一不间断电源过渡的时间段降低了多于1％、5％、10％或20％的高功率消耗的其它单元供电。不间断电源的成本取决于待提供的电功率。通过将第一不间断电源设计为仅向根据本技术的电源装置的单元供电，能够确保成本尽可能低，从而尽可能晚地进行超导场磁体的有序的斜坡下降，由此实现磁共振断层成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振断层成像设备(1)的电源装置，其特征在于，电源装置具有控制器(61)、第一不间断电源(64)、具有用于监视超导场磁体(11)的运行参数的传感器(68)的磁体监视单元(63)、用于采集存储在第一不间断电源(64)中的能量的量的能量管理单元(65)以及用于受控地断开超导场磁体(11)的斜坡下降单元(62)，其中，控制器(61)、磁体监视单元(63)、能量管理单元(65)和斜坡下降单元(62)与第一不间断电源(64)电连接，并且第一不间断电源(64)设计为，第一不间断电源供应能量，其中，控制器(61)设计为，识别外部电源(3)的中断，借助能量管理单元(65)确定第一不间断电源(64)能够提供能量供应的剩余时间，并且在剩余时间基本上等于或小于超导场磁体(11)的斜坡下降所需的时间段的时间点，借助斜坡下降单元(62)实现超导场磁体(11)的斜坡下降。

【技术特征摘要】
2016.10.28 DE 202016006654.51.一种磁共振断层成像设备(1)的电源装置，其特征在于，电源装置具有控制器(61)、第一不间断电源(64)、具有用于监视超导场磁体(11)的运行参数的传感器(68)的磁体监视单元(63)、用于采集存储在第一不间断电源(64)中的能量的量的能量管理单元(65)以及用于受控地断开超导场磁体(11)的斜坡下降单元(62)，其中，控制器(61)、磁体监视单元(63)、能量管理单元(65)和斜坡下降单元(62)与第一不间断电源(64)电连接，并且第一不间断电源(64)设计为，第一不间断电源供应能量，其中，控制器(61)设计为，识别外部电源(3)的中断，借助能量管理单元(65)确定第一不间断电源(64)能够提供能量供应的剩余时间，并且在剩余时间基本上等于或小于超导场磁体(11)的斜坡下降所需的时间段的时间点，借助斜坡下降单元(62)实现超导场磁体(11)的斜坡下降。2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，用于监视运行参数的传感器(68)是用于采集超导场磁体的温度的温度感应器，并且控制器(61)还设计为，在超过预定的、通过磁体监视单元(63)采集的超导场磁体(11)的温度时，借助斜坡下降单元(62)实现超导场磁体(11)的斜坡下降。3.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，用于监视运行参数的传感器(68)是用于采集超导场磁体(11)的氦填充量的液位传感器或压力传感器，并且控制器(61)还设计为，在低于预定的、通过磁体监视单元(63)采集的超导场磁体(11)的氦最小填充量时，借助斜坡下降单元(62)实现超导场磁体(11)的斜坡...

【专利技术属性】
技术研发人员：S比伯，
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