一种限定出轴向成像区域的大体上呈圆柱形的低温恒温器，所述低温恒温器罩住磁体，在使用中所述磁体在所述成像区域中提供大体上均匀的磁场，进一步包括被布置用以冷却低温恒温器的一些零件的制冷机，所述制冷机包括在使用中沿所述制冷机的轴线进行振动的磁性材料。布置所述低温恒温器，以使得所述制冷机的轴线大体上与以圆柱形低温恒温器的轴线为中心的圆相切。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种低温磁体组件。更具体而言，本专利技术涉及一种相对于所述系统的剩余部分而言特别有利的制冷机布置。磁共振成像(MRI)磁体系统被用于进行医疗诊断。对MRI磁体的要求是存在稳定且均匀的磁场。典型地，应用低温冷却的超导磁体。为获得稳定性，普遍的做法是使用在极低温度下进行工作的超导磁体系统，通过将超导磁体浸没在低温流体通常为液氦中而使超导磁体冷却，从而维持所述极低温度。低温流体，特别是氦，是昂贵的流体，并且所希望的是，应该以将低温液体的用量减至最少的方式设计和操作磁体系统。本专利技术特别涉及制冷机接口的结构和安置。所述接口用以将制冷机连接至低温冷却的超导磁体从而对一个或多个隔热装置进行制冷，或者连接至低温容器，或连接到上述两者上，同时确保在维修保养过程中制冷机能够更易于进行拆卸和更换。附图说明图1示出了根据现有技术的适于罩住MRI系统的超导磁体的低温恒温器10。该超导磁体系统(图中未示出)典型地包括一组用于产生磁场的超导绕组、具有超导绕组的低温流体容器12、一个或多个完全围绕低温流体容器12的隔热装置23(图1中未示出)以及完全封闭所述一个或多个隔热装置和低温流体容器12的真空夹套14。在位于磁体穿孔13中的轴向成像区域中产生均匀的磁场。普遍的做法是使用制冷机16将隔热装置23冷却至一定的低温，从而减少加到低温流体容器12上的热负荷，且由此减少通过蒸发汽化而产生的制冷剂例如液氦(图1中未示出)的损失。还已公知的是使用制冷机16直接对低温容器12进行制冷，由此减少或消除低温流体消耗。在这两种情况下，有必要使制冷机与要进行冷却的物体之间形成良好的热接触。在低温条件下实现良好的热接触是困难的，且虽然可利用隔热装置的压缩接触实现充分的热接触，但是在极低温度条件下使低温容器12内的制冷剂实现再冷凝所需的热接触更为困难。由于制冷机16在维修保养过程中需要是可拆卸的，因此所述热接触需要是可拆卸的并且制冷机必须能够利用同等有效的热接触而进行更换。制冷剂冷凝提供了一种使制冷机与要进行冷却的制冷剂之间产生热接触的良好的手段。因此，如果要对低温容器12进行制冷，那么制冷机16上的容器冷却部件18可被安置在制冷剂气体容积内，如图1所示。这就意味着制冷机上的容器冷却部件18被制冷剂气体所环绕。这样非常易于有效地使制冷机冷却部件18与所述气体之间形成接触。然而，这种布置要求制冷机必须保持近乎垂直，从而使得制冷剂气体的对流不会将热量从温度更高的区域传导至温度更低的区域，由此将热负荷加到系统的较冷部件上。所希望的是，在低温容器12中保持一定量的液体制冷剂以充分冷却超导磁体并提供足够多的制冷剂储备，从而使得所述磁体系统能够被输运至仍然含有液体制冷剂的工作部位，以使超导磁体保持处于其工作温度或至少接近其工作温度。由于若制冷机的冷却部件低于液体表面则冷凝不起作用，因此所希望的是，安装所述制冷机以使得相对于低温容器而言，冷凝部件尽可能地高。图2中示意性地示出了这种接口技术的一种实施方式。图2示出了一种可拆卸地接入垂直的进入塔(access turret)20中的制冷机。欧洲专利公开文献EP 0260036对这种接口进行了描述。进入塔20还为包括主磁体电流连接装置22的磁体系统的维修保养提供了方便，所述磁体系统可部分是或可完全是常规导体或高温超导体。如图2所示，在低温容器12与真空夹套14之间存在真空26。隔热装置23存在于真空中。制冷机16被安放在接口40内。在图示实施例中，该制冷机为两级制冷机。所述制冷机的第一级被罩在第一级管道42内，而第二级被罩在第一级管道48内。所述第一级的冷端借助连接凸缘46通过制冷机接口与隔热装置23相热连接。所述第二级的冷端18暴露于低温容器12内部中。在磁体附近的任何磁性材料将会受到围绕磁体的磁场的磁化作用，并且其磁力将会影响位于磁体穿孔13内的轴向成像区域中的成像场Bi的均匀度和大小。对于静止不动的磁性材料而言，成像场Bi产生的任何扰动均可采用已公知为匀场的工艺而得到补偿，在所述匀场工艺中，在成像区域中形成抵消干扰场效应的附加场。如果在磁体附近存在移动的磁性材料，那么匀场工艺就不能进行补偿，并且成像场Bi受到扰动，从而导致MRI图像产生劣化。明显所希望的是，将这种随时间而变化扰动减至最小。例如如图1所示的用于屏蔽磁体系统的常规手段包括以下布置。磁体系统10周围的法拉第笼能够将其与在所述笼外部产生的高频干扰屏蔽开来。软磁性钢制笼将会减小在所述笼外部产生的低频磁干扰效应。一些类型的制冷机16中包括在制冷机的工作过程中产生振动的磁性材料如蓄热器材料。在已公知的系统中，该振动是沿制冷机的轴线24进行的，即沿径向于圆柱形低温恒温器的方向进行，如图1所示。由于这些制冷机被用以冷却MRI系统，因此它们与磁体紧密相邻，且常常位于低温恒温器10的真空夹套14上或部分地位于低温恒温器10的真空夹套14内部，且因此不能采用前文中所述地常规手段进行屏蔽。本专利技术针对于减弱这些制冷机对磁性成像场Bi的均匀度产生的不利影响。图1中的磁力线19表示具有相同磁场强度的表面。如在图1中可以看到，磁性材料沿轴线24进行的运动将会穿过多个具有相同磁场强度的表面。制冷机16是一种机械装置且因此易于受到磨损。制冷机16必须定期进行维修保养且在一定时间后必须进行更换，以便保持足够强的性能。制冷机的重量可高达20公斤且必须被从接口塔20中提出来。根据现有技术的标准型制冷机接口使制冷机匹配朝向所述磁体系统的顶部，如图1所示。这就意味着制冷机在拆卸进行维修方面显得十分笨重，这是由于工程技术人员必须到达低温恒温器主体上方以便从其接口上将制冷机拆下。MRI磁体工作部位通常在系统顶部与罩住所述系统的室的顶板之间不具有足够的间隙，因此在安全地拆卸和更换制冷机方面常常显得十分笨重。所希望的是，可由一个人在不使用工具的情况下实施该项操作。因此所希望的是，使得接口的位置例如有利于进行维修保养作业。MRI磁体系统利用制冷机16减少加到低温容器12上的热负荷，从而减少或消除通过低温液体例如液氦的消耗。制冷机必须是可从磁体系统上拆除的从而能够进行维修保养和更换，并且典型地被插入到护套20中，所述护套也被称作套筒，所述护套使制冷机以热传导的方式与磁体系统接口。当前的实践使制冷机接口20朝向系统10的顶部，且使制冷机的轴线24沿径向指向圆柱形磁体系统的轴线。美国专利5,782,095中描述了一种制冷剂重冷凝超导磁体系统，其中制冷机几乎水平地进行放置，以便将磁干扰减至最小。制冷机的轴线24大体上平行于圆柱形磁体的轴线。然而，已发现绝大多数低温制冷机以垂直或近乎垂直的取向最有效地进行工作。本专利技术克服了已公知系统中存在的至少一些缺点，并且因此提供了如所附权利要求所限定出的设备和/或方法。结合附图，通过对仅以实例方式给出本专利技术的一些实施例进行描述，本专利技术的以上和其它目的、特征和优点变得更加明显，在所述附图中图1示出了一种根据现有技术的包括被罩在接口套筒中的制冷机的低温恒温器；图2示出了如图1所示的制冷机及其接口的更详细的视图；图3示出了一种根据本专利技术的一个实施例进行改进的与图1所示相类似的低温恒温器；图4示出了如图3所示的制冷机及其接口套筒的详图；图5示出了进入到其套筒本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种限定出轴向成像区域的大体上呈圆柱形的低温恒温器，所述低温恒温器罩住磁体，在使用中所述磁体在所述成像区域中提供大体上均匀的磁场，进一步包括被布置用以冷却低温恒温器的一些零件的制冷机，所述制冷机包括在使用中沿所述制冷机的轴线进行振动的磁性材料，其中在制冷机的长度范围内，所述制冷机的轴线大体上与垂直于且以圆柱形低温恒温器的轴线为中心的圆相切，其特征在于，所述圆位于沿圆柱形低温恒温器的轴线的大致中间位置处，且所述制冷机被安放在低温恒温器的侧部。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：G吉尔格拉斯，TJ休赫斯，F斯案迈耶，K怀特，
申请(专利权)人：英国西门子公司，西门子公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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