低温保持器及其制造方法、冷却方法，磁共振系统技术方案

本发明专利技术提供的低温保持器，包括第一壳体以及用于容纳冷却介质的罐体，所述第一壳体位于所述罐体的外侧，所述第一壳体与罐体之间为第一腔体，所述低温保持器还包括通管、导管，所述导管连接所述通管与所述罐体，所述通管固定于第一壳体，且通管的部分管壁为所述第一壳体的相应组成部分。与现有技术相比，本技术方案提供的低温保持器，其中屏蔽层具有单独的热交换腔体；磁体预冷时，通过往此腔体内注入液氦或液氮等冷却介质，可显著加快屏蔽层降温过程，节省预冷成本；磁体长途运输时，通过往屏蔽层腔体内注入液氮等冷却介质；或将液氦罐内蒸发出的冷氦气，通入屏蔽层腔体，可减缓屏蔽层的升温过程，延长运输时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁共振领域，尤其涉及一种磁共振系统用低温保持器及其制造方法、冷却方法。
技术介绍
在磁共振成像技术中，传统的超导磁体用液氦来冷却超导线圈，由于液氦的气化潜热很小，故需要漏热很小的低温保持器来盛装液氦，以减少液氦的损失。图1为传统超导磁体低温保持器结构，液氦1盛装在内层液氦罐2中，液氦罐2外布置有防辐射的热屏蔽层3，液氦罐2和屏蔽层3通过悬挂6吊装到外层真空筒4上。屏蔽层3和液氦罐2分别连接到制冷机5的一级7(温度为50K)和二级8(温度为4.2K)制冷极上。由于屏蔽层3的温度分布直接影响其对内层液氦罐2的辐射漏热，系统预冷时，屏蔽层3应尽可能快地降低到50K；正常工作时，屏蔽层各处温度应尽可能低；而磁体运输状态下，由于制冷机5无法工作，这时则应保证屏蔽层温度不要升高过快。但实际上，为了减少外部向屏蔽层3的热传导漏热，屏蔽层3与外真空筒4的悬挂6一般为细长结构，其与制冷机5的导热面积也有限制，这就导致了磁体预冷时，屏蔽层3的冷却只能依靠制冷机的制冷极7冷却，而该级制冷功率一般都很小，使得预冷效率很低，预冷时间长，需要的液氦多，成本高。而磁体运输时，由于制冷机5停止工作，原本起制冷作用的制冷极7会变成导热的“桥梁”，使得屏蔽层温度迅速上升，其对液氦罐2的辐射显著增大，加快液氦的挥发，限制了运输时间和距离。在正常工作状态，在屏蔽层3的远离制冷极7的一侧(图1中右下方)，温度会明显超过制冷极7的温度(50K)，这同时也会增加对液氦罐2的热辐射，影响系统的“零蒸发”性能。如图2所示，US 4721934B展示了一种常见的降低屏蔽层3温度的方法，即在屏蔽层3的外层一周缠绕导热良好的铜管9，可通过向铜管9内注入冷介质(如液氮或液氦)，显著加快屏蔽层3的降温预冷过程；同时在运输时，可将液氦罐内部蒸发的冷氦气通入铜管，减缓制冷机5停止工作期间屏蔽层3的升温过程，延长磁体运输时间。但此方案要得到好的制冷效果，需布置复杂的铜管，同时铜管9与屏蔽层3之间的热交换主要通过两者的接触导热完成，换热面积小，效率常受工艺条件影响。因此，有必要提出一种屏蔽层预冷效率更高的低温保持器。
技术实现思路
为了解决现有技术中磁共振系统屏蔽层预冷效果差的问题，本专利技术提供了一种屏蔽层预冷效率更高的低温保持器。一种低温保持器，包括第一壳体以及用于容纳冷却介质的罐体，所述第一壳体位于所述罐体的外侧，所述第一壳体与罐体之间为第一腔体，所述低温保持器还包括通管、导管，所述导管连接所述通管与所述罐体，所述通管固定于第一壳体，且通管的部分管壁为所述第一壳体的相应组成部分。优选地，所述通管至少有部分结构位于所述第一壳体的水平中心面的下方。优选地，所述低温保持器还包括第二壳体，所述第二壳体位于第一壳体的外侧，且所述第一壳体、第二壳体之间为第二腔体。优选地，所述通管位于所述第一腔体与第二腔体之间。优选地，所述罐体上设置有通孔，所述通管设置于所述通孔内，且通管的两端与第一壳体封闭固定。优选地，所述导管包括第一导管，所述第一导管的一端与所述罐体内部连通，所述第一导管的另一端与所述通管内部连通。优选地，所述导管还包括第二导管，所述第二导管的一端与所述通管内部连通，所述第二导管另一端与所述低温保持器外部连通。优选地，所述通管的直径大于导管的直径。优选地，还包括制冷机，所述制冷机在罐体冷却介质液面以上的位置与罐体内部连通。优选地，所述通管内设置有换热片。优选地，所述罐体上设置有多个通孔，每个通孔内设置有通管，所有所述通管连通形成一个互通空间。优选地，所述通管构成的互通空间的两端通过所述导管分别与所述罐体及所述低温保持器外部连通。本专利技术还提供了一种低温保持器，所述低温保持器包括用于容纳冷却介质的罐体、中间屏蔽层以及外层真空筒，所述外层真空筒与所述罐体之间为真空腔，所述中间屏蔽层位于所述罐体与所述外层真空筒之间，所述低温保持器还包括通管、导管，所述导管与所述通管、罐体连通，所述通管固定于第一壳体，且通管的部分管壁为所述第一壳体的相应组成部分。优选地，所述导管包括第一导管、第二导管，所述第一导管的一端与所述罐体内部连通，所述第一导管的另一端与所述通管内部连通；所述第二导管的一端与所述通管内部连通，所述第二导管的另一端与所述低温保持器外部连通。本专利技术还提供了一种磁共振系统，所述磁共振系统采用上述任一项所述的低温保持器，所述磁共振系统还包括：设置于低温保持器内的超导线圈，所述超导线圈用于提供进行磁共振成像的主磁场；梯度系统，用于产生为磁共振信号进行空间定位的梯度磁场；射频系统，用于发射射频脉冲以及接收磁共振信号；控制系统，用于控制所述梯度系统以及射频系统进行磁共振扫描。本专利技术还提供一种低温保持器的制造方法，所述低温保持器包括第一壳体以及用于容纳冷却介质的罐体，所述第一壳体体位于所述罐体的外侧，所述低温保持器还包括通管、导管，所述通管包括通管本体与通管侧板，所述导管与所述通管以及罐体连通，所述罐体包括前封头、后封头、内筒体以及外筒体，其特征在于，包括以下步骤：在罐体上设置通孔，所述通孔位于所述外筒体之间，或者位于所述前封头与后封头之间，或者位于所述外筒体与所述封头之间；在所述第一壳体与所述通孔两端对应的位置上设置两个端口，所述端口为第一壳体端口；所述通管本体穿过所述第一壳体端口，设置于所述通孔内，封闭所述通管本体与所述第一壳体端口；用所述通管侧板封闭所述通管；用所述导管连通所述罐体、通管。优选地，所述导管包括第一导管及第二导管；所述用导管连通罐体、通管以及低温保持器外部的步骤具体包括：用所述第一导管的一端，穿过所述第一壳体及罐体，与所述罐体内部连通，另一端穿过所述通管侧板，与通管内部连通；所述第二导管的一端穿过所述通管侧板，与通管内部连通，另一端与所述低温保持器外部连通。本专利技术还提供一种低温保持器的制造方法，所述低温保持器包括第一壳体以及用于容纳冷却介质的罐体，所述第一壳体位于所述罐体的外侧，所述低温保持器还包括通管、导管，所述通管包括通管本体与通管侧板，所述导管与所述通管以及罐体连通，所述罐体包括前封头、后封头、内筒体以及外筒体，其特征在于，步骤包括：在罐体上设置通孔，所述通孔位于所述外筒体之间，或者位于所述前封头与后封头之间，或者位于所述外筒体与封头之间；在所述第一壳体与所述通孔两端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温保持器，包括第一壳体以及用于容纳冷却介质的罐体，所述第一壳体位于所述罐体的外侧，所述第一壳体与罐体之间为第一腔体，其特征在于，所述低温保持器还包括通管、导管，所述导管连接所述通管与所述罐体，所述通管固定于第一壳体，且通管的部分管壁为所述第一壳体的相应组成部分。

【技术特征摘要】
1.一种低温保持器，包括第一壳体以及用于容纳冷却介质的罐体，所述
第一壳体位于所述罐体的外侧，所述第一壳体与罐体之间为第一腔体，其特
征在于，所述低温保持器还包括通管、导管，所述导管连接所述通管与所述
罐体，所述通管固定于第一壳体，且通管的部分管壁为所述第一壳体的相应
组成部分。
2.如权利要求1所述的低温保持器，其特征在于，所述通管至少有部分
结构位于所述第一壳体的水平中心面的下方。
3.如权利要求1所述的低温保持器，其特征在于，所述低温保持器还包
括第二壳体，所述第二壳体位于第一壳体的外侧，且所述第一壳体、第二壳
体之间为第二腔体。
4.如权利要求3所述的低温保持器，其特征在于，所述通管位于所述第
一腔体与第二腔体之间。
5.如权利要求3所述低温保持器，其特征在于，所述罐体上设置有通孔，
所述通管设置于所述通孔内，且通管的两端与第一壳体封闭固定。
6.如权利要求5所述的低温保持器，其特征在于，所述导管包括第一导
管，所述第一导管的一端与所述罐体内部连通，所述第一导管的另一端与所
述通管内部连通。
7.如权利要求6所述的低温保持器，其特征在于，所述导管还包括第二
导管，所述第二导管的一端与所述通管内部连通，所述第一导管的另一端与
所述低温保持器外部连通。
8.如权利要求1所述的低温保持器，其特征在于，所述通管的直径大于
所述导管的直径。
9.如权利要求1所述的低温保持器，其特征在于，还包括制冷机，所述

\t制冷机在罐体冷却介质液面以上的位置与所述罐体内部连通。
10.如权利要求1所述的低温保持器，其特征在于，所述通管内设置有
换热片。
11.如权利要求5所述的低温保持器，其特征在于，所述罐体上设置有
多个通孔，每个通孔内设置有通管，所有所述通管连通形成一个互通空间。
12.如权利要求11所述的低温保持器，其特征在于，所述通管构成的互
通空间的两端通过所述导管分别与所述罐体及所述低温保持器外部连通。
13.一种低温保持器，包括用于容纳冷却介质的罐体、中间屏蔽层以及
外层真空筒，所述外层真空筒与所述罐体之间为真空腔，所述中间屏蔽层位
于所述罐体与所述外层真空筒之间，其特征在于，所述低温保持器还包括通
管、导管，所述导管与所述通管、罐体连通，所述通管固定于第一壳体，且
通管的部分管壁为所述第一壳体的相应组成部分。
14.如权利要求13所述的低温保持器，其特征在于，所述导管包括第一
导管、第二导管，所述第一导管的一端与所述罐体内部连通，所述第一导管
的另一端与通管内部连通；所述第二导管的一端与所述通管内部连通，所述
第二导管的另一端与所述低温保持器外部连通。
15.一种磁共振系统，其特征在于，所述磁共振系统采用如权利要求1-14
任一项所述的低温保持器，所述磁共振系统还包括：设置于低温保持器内的
超导线圈，用于提供进行磁共振成像的主磁场；
梯度系统，用于产生为磁共振信号进行空间定位的梯度磁场；射频系统，
用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹利军，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31