低温保持器及包括其的磁共振成像扫描装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种低温保持器及包括其的磁共振成像扫描装置，所述低温保持器为多层容器，包括内容器、热屏蔽层和外容器，所述热屏蔽层设置在所述内容器外，所述内容器内能够容置超导磁体线圈，所述外容器布置在所述热屏蔽层外，所述外容器包括中空的圆柱内筒、中空的圆柱外筒和设置在两端部的封头；其中，所述外容器的圆柱内筒包括分别位于两端的第一短圆筒和第二短圆筒，位于中间部位的非金属圆筒，所述非金属圆筒的外壁布置有衬套筒。本发明专利技术可以实现涡流的大幅减小，对于超导磁体而言，即涡流对其均匀度的影响更小，其成像质量可以得到一定的改善。

Cryogenic retainer and magnetic resonance imaging scanning device including the same

The present invention provides a cryogenic holder and a magnetic resonance imaging scanner comprising the cryogenic holder, which is a multi-layer container including a content holder, a thermal shielding layer and an external container. The thermal shielding layer is arranged outside the content holder, which can accommodate a superconducting magnet coil in the content holder, and the external container is arranged in the content holder. Outside the thermal shielding layer, the outer container comprises a hollow cylindrical inner cylinder, a hollow cylindrical outer cylinder and a head arranged at two ends; wherein the outer cylindrical inner cylinder of the outer container comprises a first short cylinder and a second short cylinder located at both ends, respectively, and a non-metallic cylinder located in the middle part, the outer wall of the non-metallic cylinder is arranged with the outer wall of the non-metallic cylinder. Lining the sleeve. The invention can greatly reduce the eddy current, and for the superconducting magnet, the influence of the eddy current on its uniformity is smaller, and the image quality can be improved to a certain extent.

【技术实现步骤摘要】
低温保持器及包括其的磁共振成像扫描装置
本专利技术涉及磁共振成像领域，特别涉及一种低温保持器及包括其的磁共振成像扫描装置。
技术介绍
在磁共振成像领域中，超导磁体是磁共振成像(MRI)设备的核心部件。图1为传统超导磁体的结构示意图。如图1所示，传统的超导磁体通常是在低温保持器10内注入大量液氦以浸泡超导线圈20，使线圈20保持低温超导状态。该低温保持器20一般为同心的多层容器，由外向内分别为外容器11，中间屏蔽层12和液氦内容器13。其中，液氦内容器13要承受内部的氦气压力，外容器11则要承受外部的大气压。外容器11和液氦内容器13之间需要保持很高的真空度，才能保证较小的漏热，从而保证液氦的“零挥发”。目前，承压设备通常由金属材料加工而成，常见的有不锈钢、合金钢和铝合金等。但是，磁共振成像(MRI)设备中的梯度线圈在工作中会产生较大的交变场，在上述金属部件上产生较大的涡流，涡流的加热效应会使得部件的局部升温，由此会带来一些安全隐患。同时，变化的涡流场同时还会影响成像区(FOV)14的磁场均匀度，对成像质量造成不利影响。为了减小磁共振成像(MRI)设备中梯度场在低温保持器上产生的涡流，通常在梯度线圈的主线圈外，设置屏蔽线圈，从而将交变的梯度场限制在一定的区域内，一般要求中间屏蔽层附近的交变场为零。此时，在金属外容器的内筒上，仍会产生涡流；且此要求还会影响梯度的设计，使得梯度的结构比较复杂，性能也会受到限制。另一种减少涡流的方法是将金属部件改为非金属材料，尤其是靠近均匀区附近的部件。例如，US7518370提出了一种非金属低温保持器结构。其容器主体主要采用非金属材料，非金属部件之间则用金属材料进行连接，从而形成密闭腔体。由于金属连接件尺寸较小，可以大幅减小涡流。此外，US7705701提出了另一种非金属低温保持器结构，其方案是在非金属主体部件外再布置一层金属衬套，由衬套密封；由于筒体主体是非金属材料，不会产生涡流，而金属衬套的厚度较薄，也能在一定程度上减少涡流。但是，上述方案中的非金属部件需要承受一定的压力，对其结构强度有较高的要求，而非金属部件不能通过焊接等方式进行连接密封，其接头工艺比较困难，接头强度难以满足要求。同时，上述方案中内外容器间的真空腔体是由非金属部件密封形成，或者所形成的真空腔体内包含有非金属部件，这些非金属部件的漏气率和放气率都比较高，会显著地破坏夹层真空度，无法长时间地维持高真空，从而严重影响低温保持器的低温性能。此外，上述结构的制造成本较高，不适宜批量生产。有鉴于此，本领域技术人员亟待于研发一种新型的低温保持器及包括其的磁共振成像设备。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中磁共振成像设备结构复杂，涡流较多且制造成本较高等缺陷，提供一种低温保持器及包括其的磁共振成像扫描装置。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种低温保持器，所述低温保持器为多层容器，包括内容器、热屏蔽层和外容器，所述热屏蔽层设置在所述内容器外，其特点在于，所述内容器内能够容置超导磁体线圈，所述外容器布置在所述热屏蔽层外，所述外容器包括中空的圆柱内筒、中空的圆柱外筒和设置在两端部的封头；其中，所述外容器的圆柱内筒包括分别位于两端的第一短圆筒和第二短圆筒，位于中间部位的非金属圆筒，所述非金属圆筒的外壁布置有衬套筒。根据本专利技术的一个实施例，所述第一短圆筒和所述第二短圆筒布置在所述非金属圆筒的两端，且所述第一短圆筒和所述第二短圆筒采用金属材料制成。根据本专利技术的一个实施例，所述第一短圆筒和所述第二短圆筒的轴向长度小于等于所述外容器的轴向长度的10％，所述第一短圆筒和所述第二短圆筒的厚度为2-20mm。根据本专利技术的一个实施例，所述衬套筒采用金属材料制成，所述衬套筒的厚度小于所述第一短圆筒的厚度、所述第二短圆筒的厚度及所述非金属圆筒的厚度；且所述衬套筒的长度等于或长于所述非金属圆筒的长度。根据本专利技术的一个实施例，所述第一短圆筒与所述非金属圆筒的连接侧设置为台阶面连接，所述第二短圆筒与所述非金属圆筒的连接侧设置为台阶面连接。根据本专利技术的一个实施例，所述衬套筒的两端部设置有若干沿圆周方向的轴向分布的槽，所述槽的宽度小于等于2mm。根据本专利技术的一个实施例，相邻两个所述槽之间形成一间隔，所述间隔的宽度小于等于所述衬套筒的周长的10％，所述间隔的长度小于等与所述衬套筒的长度的50％。本专利技术还公开了一种低温保持器，所述低温保持器包括内容器和外容器，其特点在于，所述内容器能够容置超导磁体线圈，所述外容器包括设置在所述内容器外部的圆柱内筒、圆柱外筒和两端部的封头；其中，所述圆柱内筒包括复数个短圆筒，设置在所述复数个短圆筒之间的复合筒，所述复合筒包括金属层和非金属层；所述圆柱外筒、所述复数个短圆筒、所述复合筒和所述两端部的封头共同形成密闭空间。根据本专利技术的一个实施例，所述非金属层形成非金属圆筒，所述金属层形成衬套筒，所述非金属圆筒设置在所述密闭空间的外表面，所述衬套筒设置在所述密闭空间的内表面。本专利技术还提供了一种磁共振成像扫描装置，其特点在于，所述磁共振成像扫描装置包括如上所述的低温保持器和设置在所述内容器中的超导磁体线圈。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术低温保持器及包括其的磁共振成像扫描装置可以显著减少涡流，所述低温保持器的可长期保持较高的夹层真空度，并且采用了一种不受涡流影响的非金属筒体。所述磁共振成像扫描装置可以实现涡流的大幅减小，对于超导磁体而言，即涡流对其均匀度的影响更小，其成像质量可以得到一定的改善。附图说明本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：图1为传统超导磁体的结构示意图。图2为本专利技术低温保持器的结构示意图。图3为本专利技术低温保持器中外容器的结构示意图。图4为本专利技术低温保持器中衬套筒的立体图一。图5为本专利技术低温保持器中衬套筒的立体图二。图6为本专利技术低温保持器中衬套筒的结构示意图。具体实施方式为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。现在将详细参考附图描述本专利技术的实施例。现在将详细参考本专利技术的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本专利技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本专利技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本专利技术。图2为本专利技术低温保持器的结构示意图。图3为本专利技术低温保持器中外容器的结构示意图。如图2和图3所示，本专利技术公开了一种低温保持器，所述低温保持器为多层容器，包括内容器30、热屏蔽层50和外容器60。其中，热屏蔽层50设置在内容器30外，内容器30内能够容置超导磁体线圈40，超导磁体线圈40可同轴心装配固定在内容器30内，将外容器60布置在热屏蔽层50外。内容器30的内部充注有作为致冷介质的液氦，以冷却内部的超导磁体线圈40。热屏蔽层50为非封闭容器，其材料一般采用铝合金。外容器60外侧即大气环境，其与内容器30之间形成的夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温保持器，所述低温保持器为多层容器，包括内容器、热屏蔽层和外容器，所述热屏蔽层设置在所述内容器外，其特征在于，所述内容器内能够容置超导磁体线圈，所述外容器布置在所述热屏蔽层外，所述外容器包括中空的圆柱内筒、中空的圆柱外筒和设置在两端部的封头；其中，所述外容器的圆柱内筒包括分别位于两端的第一短圆筒和第二短圆筒，位于中间部位的非金属圆筒，所述非金属圆筒的外壁布置有衬套筒。

【技术特征摘要】
1.一种低温保持器，所述低温保持器为多层容器，包括内容器、热屏蔽层和外容器，所述热屏蔽层设置在所述内容器外，其特征在于，所述内容器内能够容置超导磁体线圈，所述外容器布置在所述热屏蔽层外，所述外容器包括中空的圆柱内筒、中空的圆柱外筒和设置在两端部的封头；其中，所述外容器的圆柱内筒包括分别位于两端的第一短圆筒和第二短圆筒，位于中间部位的非金属圆筒，所述非金属圆筒的外壁布置有衬套筒。2.如权利要求1所述的低温保持器，其特征在于，所述第一短圆筒和所述第二短圆筒布置在所述非金属圆筒的两端，且所述第一短圆筒和所述第二短圆筒采用金属材料制成。3.如权利要求2所述的低温保持器，其特征在于，所述第一短圆筒和所述第二短圆筒的轴向长度小于等于所述外容器的轴向长度的10％，所述第一短圆筒和所述第二短圆筒的厚度为2-20mm。4.如权利要求1所述的低温保持器，其特征在于，所述衬套筒采用金属材料制成，所述衬套筒的厚度小于所述第一短圆筒的厚度、所述第二短圆筒的厚度及所述非金属圆筒的厚度；且所述衬套筒的长度等于或长于所述非金属圆筒的长度。5.如权利要求2所述的低温保持器，其特征在于，所述第一短圆筒与所述非金属圆筒的连接侧设置为台阶面连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹利军，何应平，钱津，高媛，杨小刚，郭俨，
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