用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体制造技术

本发明专利技术公开了一种用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体，包括具有环形的内筒腔室的内筒体和设于内筒体外的冷却机构，内筒腔室中设有超导线圈，内筒体的内筒外周板上贯穿设有冷却通孔，冷却机构经冷却通孔向内筒腔室内提供液氦以冷却超导线圈，其特征在于，内筒腔室中还设有用于与氦气进行热交换的屏蔽罩，屏蔽罩罩设于超导线圈的外周面外侧，且屏蔽罩由靠近冷却通孔的位置沿周向向两侧延伸设置。通过屏蔽罩的热交换能力，即使超导线圈部分露出液氦，也能够通过屏蔽罩对氦气的冷却，使该露出部分保持在低温环境中，可以有效避免线圈失超。

MRI superconducting magnet for acral imaging

【技术实现步骤摘要】
用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体
本专利技术涉及核磁共振成像技术
，特别涉及一种用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体。
技术介绍
现有的用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体中，冷却机构向放置超导线圈的筒体中输入液氦，使超导线圈完全浸泡在液氦中，以冷却超导线圈。但是，在超导线圈励磁时，电流引线产生大量焦耳热，焦耳热引起液氦挥发，液位下降，使得部分超导线圈可能会露出液面并处于高温氦气中，高温氦气可能会使超导线圈温度升高而引起失超。其中，励磁指的是：将超导磁体的线圈的运行电流由零值增加到目标值的过程，外在表征为磁体的磁场强度由零值增加到目标值。其中，失超指的是：线圈由超导状态转变为常导状态的过程。线圈在超导状态时电阻值为零，能承载很大电流，产生超高场的磁场；线圈在常导状态时电阻值较大，不能承载大电流，因此也无法产生超高场的磁场。因此，如何降低超导线圈失超的风险，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体，其超导线圈失超的风险较低。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体，包括具有环形的内筒腔室的内筒体和设于所述内筒体外的冷却机构，所述内筒腔室中设有超导线圈，所述内筒体的内筒外周板上贯穿设有冷却通孔，所述冷却机构经所述冷却通孔向所述内筒腔室内提供液氦以冷却所述超导线圈，其特征在于，所述内筒腔室中还设有用于与氦气进行热交换的屏蔽罩，所述屏蔽罩罩设于所述超导线圈外周面的外侧，且所述屏蔽罩由靠近所述冷却通孔的位置沿周向向两侧延伸设置。优选地，所述屏蔽罩包括两个呈镜面对称设置的罩板，各所述罩板均有一端靠近所述冷却通孔，且两个所述罩板上靠近所述冷却通孔的端部设有对流孔。优选地，所述罩板包括主板和固定于所述主板的固定板，所述固定板固定于所述超导线圈的线圈骨架上，所述主板为铜板。优选地，所述固定板沿轴向凸出于所述主板，且凸出部分与所述线圈骨架固定连接，所述主板与所述超导线圈在径向上具有间隙。优选地，两个所述罩板靠近所述冷却通孔的一端固定连接，两个所述罩板远离所述冷却通孔的一端在周向上相分离；在周向上，所述超导线圈大于180°圆心角的外周面被所述屏蔽罩罩住。优选地，所述内筒腔室中还悬设有缓冲板，所述缓冲板通过至少两个连杆固定连接于所述内筒外周板，相邻所述连杆之间形成用于液氦流向所述超导线圈的流道，所述缓冲板至少部分结构沿所述超导线圈的径向与所述冷却通孔正对设置。优选地，所述冷却通孔为圆孔，所述缓冲板为圆板，所述缓冲板的直径大于所述冷却通孔的内径，且缓冲板的圆心线与所述冷却通孔的圆心线共线设置。优选地，所述内筒体设于中筒体的中筒腔室中，所述中筒体设于外筒体的外筒腔室中；所述内筒体由内筒内周板、所述内筒外周板和内筒端板围成，所述中筒腔室由中筒内周板、中筒外周板和中筒端板围成，所述外筒腔室由外筒内周板、外筒外周板和外筒端板围成，所述外筒内周板，所述中筒内周板、所述内筒内周板、所述内筒外周板、所述中筒外周板和所述外筒外周板由内至外依次套设；所述冷却机构连接于所述外筒外周板之外，所述冷却机构经贯穿所述外筒体和所述中筒体的冷却通道连通所述冷却通孔。优选地，所述内筒外周板、所述中筒外周板与所述外筒外周板均由凹板和设于所述凹板外侧的与所述凹板的开口对接的U形板围成；各所述凹板依次套设，各所述U形板依次套设；所述冷却通孔开设于所述内筒外周板中的所述U形板的中间板上。优选地，所述外筒端板焊接于所述外筒内周板和所述外筒外周板，所述外筒外周板的轴向端部固定有拉杆座，所述拉杆座通过拉杆螺钉固定连接拉杆，且所述拉杆连接于所述内筒端板、所述中筒端板、所述内筒外周板之中的一者；所述外筒端板上贯穿设有与各所述拉杆座相对的调节孔，以经所述调节孔调节所述拉杆螺钉，所述调节孔上设有用于在调节所述拉杆螺钉后封堵所述调节孔的盖板。本专利技术提供的用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体，包括具有环形的内筒腔室的内筒体和设于内筒体外的冷却机构，内筒腔室中设有超导线圈，内筒体的内筒外周板上贯穿设有冷却通孔，冷却机构经冷却通孔向内筒腔室内提供液氦以冷却超导线圈，其特征在于，内筒腔室中还设有用于与氦气进行热交换的屏蔽罩，屏蔽罩罩设于超导线圈外周面之外，且屏蔽罩由靠近冷却通孔的位置沿周向向两侧延伸设置。在使用过程中，冷却机构位于内筒体上方，冷却机构的液氦向下流动，经冷却通孔流入内筒腔室内，以冷却超导线圈。当出现内筒体中液氦液位较低导致超导线圈上端露出液面时，屏蔽罩上端露出液面而下端仍位于液氦内，屏蔽罩通过自身的固体导热能力将液氦的低温迅速传到屏蔽罩上端，屏蔽罩上端与其周围的氦气进行热交换，将氦气维持在较低的温度下。通过屏蔽罩的热交换能力，即使超导线圈部分露出液氦，也能够通过屏蔽罩对氦气的冷却，使该露出部分保持在低温环境中，可以有效避免线圈失超。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供核磁共振成像超导磁体的剖视图；图2为图1的A-A向剖视图；图3为本专利技术所提供核磁共振成像超导磁体的主视图；图4为本专利技术所提供核磁共振成像超导磁体中屏蔽罩的结构图；图5为本专利技术所提供核磁共振成像超导磁体中屏蔽罩的侧视图；图6为本专利技术所提供核磁共振成像超导磁体中屏蔽罩的主视图；图7为本专利技术所提供核磁共振成像超导磁体中屏蔽罩在内筒体中的装配图；图8为图7中结构的侧视图；图9为图7中结构的主视图；图10为本专利技术所提供核磁共振成像超导磁体中缓冲板部分的局部剖视图；图11为本专利技术所提供核磁共振成像超导磁体中拉杆座部分的局部剖视图；图12为本专利技术所提供核磁共振成像超导磁体的结构图；图13为图12的B处放大图；图14为图12的C处放大图。附图标记：超导线圈1；内筒体2，内筒外周板21，内筒内周板22，内筒端板23，内筒腔室24，冷却通孔25；中筒体3，中筒外周板31，中筒内周板32，中筒端板33，中筒腔室34；外筒体4，外筒外周板41，外筒内周板42，外筒端板43，外筒腔室44，调节孔45；冷却机构5，冷却通道51，冷头一级部件52，颈管53，冷头二级部件54，冷头容器55；屏蔽罩6，罩板61，对流孔62，主板63，固定板64；缓冲板7，连杆71，流道72；拉杆座8，拉杆81。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体，包括具有环形的内筒腔室（24）的内筒体（2）和设于所述内筒体（2）外的冷却机构（5），所述内筒腔室（24）中设有超导线圈（1），所述内筒体（2）的内筒外周板（21）上贯穿设有冷却通孔（25），所述冷却机构（5）经所述冷却通孔（25）向所述内筒腔室（24）内提供液氦以冷却所述超导线圈（1），其特征在于，所述内筒腔室（24）中还设有用于与氦气进行热交换的屏蔽罩（6），所述屏蔽罩（6）罩设于所述超导线圈（1）的外周面外侧，且所述屏蔽罩（6）由靠近所述冷却通孔（25）的位置沿周向向两侧延伸设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体，包括具有环形的内筒腔室（24）的内筒体（2）和设于所述内筒体（2）外的冷却机构（5），所述内筒腔室（24）中设有超导线圈（1），所述内筒体（2）的内筒外周板（21）上贯穿设有冷却通孔（25），所述冷却机构（5）经所述冷却通孔（25）向所述内筒腔室（24）内提供液氦以冷却所述超导线圈（1），其特征在于，所述内筒腔室（24）中还设有用于与氦气进行热交换的屏蔽罩（6），所述屏蔽罩（6）罩设于所述超导线圈（1）的外周面外侧，且所述屏蔽罩（6）由靠近所述冷却通孔（25）的位置沿周向向两侧延伸设置。


2.根据权利要求1所述的核磁共振成像超导磁体，其特征在于，所述屏蔽罩（6）包括两个呈镜面对称设置的罩板（61），各所述罩板（61）均有一端靠近所述冷却通孔（25），且两个所述罩板（61）上靠近所述冷却通孔（25）的端部设有对流孔（62）。


3.根据权利要求2所述的核磁共振成像超导磁体，其特征在于，所述罩板（61）包括主板（63）和固定于所述主板（63）的固定板（64），所述固定板（64）固定于所述超导线圈（1）的线圈骨架上，所述主板（63）为铜板。


4.根据权利要求3所述的核磁共振成像超导磁体，其特征在于，所述固定板（64）沿轴向凸出于所述主板（63），且凸出部分与所述线圈骨架固定连接，所述主板（63）与所述超导线圈（1）在径向上具有间隙。


5.根据权利要求2所述的核磁共振成像超导磁体，其特征在于，两个所述罩板（61）靠近所述冷却通孔（25）的一端固定连接，两个所述罩板（61）远离所述冷却通孔（25）的一端在周向上相分离；在周向上，所述超导线圈（1）大于180°圆心角的外周面被所述屏蔽罩（6）罩住。


6.根据权利要求1至5任一项所述的核磁共振成像超导磁体，其特征在于，所述内筒腔室（24）中还悬设有缓冲板（7），所述缓冲板（7）通过至少两个连杆（71）固定连接于所述内筒外周板（21），相邻所述连杆（71）之间形成用于液氦流向所述超导线圈（1）的流道（72），所述缓冲板（7）至少部分结构沿所述超导线圈（1）的径向与所述冷却通孔（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李培勇，程东芹，路志强，张永昌，刘兆强，
申请(专利权)人：山东奥新医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37