超导线圈加工方法及超导线圈技术

本发明专利技术涉及一种超导线圈加工方法，采用3D打印的方式制作超导线圈，所述超导线圈的加工方法包括：S100设计超导线圈的线圈模型；S200根据超导线圈的外形和尺寸，设计加工基体，所述加工基体与超导线圈的至少部分外形适配，所述加工基体能够承载超导线圈的打印材料；S300使用3D打印机根据所述打印路径将所述打印材料打印至所述加工基体；S400去除所述加工基体，并对打印成型的超导线圈进行热处理。本发明专利技术还涉及一种使用上述超导线圈加工方法制作的超导线圈。上述超导线圈加工方法及超导线圈，采用3D打印方式制作的超导线圈不存在加工过程中的弹性变形或者塑性变形，因此完全能够满足小尺寸、弯曲状态的磁共振超导线圈的加工要求。要求。要求。

【技术实现步骤摘要】
超导线圈加工方法及超导线圈


[0001]本专利技术涉及磁共振检测
，特别是涉及一种超导线圈加工方法及超导线圈。

技术介绍

[0002]随着磁共振技术的发展，磁共振检测在临床医疗过程中的应用越来越广泛。磁共振检测技术与其他检测技术相比具有更低的信噪比，进而能够更加清晰、准确对被检测对象的检测部位进行成像，因而“提高磁共振检测技术的信噪比”是业界持续努力的方向。磁共振检测技术的信号是磁共振线圈检测到的、非常弱的感应电流，降低背景电流的热噪声或增大感应电流都能够直接增加磁共振检测技术的信噪比。在此理论的指导下超导线圈被应用于磁共振检测技术中，并且信噪比得到了有效的提升。
[0003]传统的超导线圈中金属材质的线圈本体处于低温(比如几十K甚至十K以下)，以便超导线圈获得更高电导率，从而有效降低背景电流的热噪声，提高低温超导线圈的信噪比。用于小动物(比如小老鼠)检测的磁共振线圈一般尺寸比较小，且要求被检测对象尽量贴近磁共振线圈。因此用于小动物检测的磁共振线圈的外形需要与小动物的外形适配，比如磁共振线圈的外形是弯曲的形状，而不是简单的平面结构。但目前主要的超导材料加工超导磁共振线圈的方式只能用于制作较大尺寸的线圈，无法满足小尺寸、弯曲状态磁共振线圈的制作要求。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对目前主要的超导材料加工工艺无法制作小尺寸、弯曲状态的磁共振线圈的问题，提供一种能够制作小尺寸、弯曲状态的磁共振超导线圈的超导线圈加工方法及使用这种方法制作的超导线圈。
[0005]一种超导线圈加工方法，采用3D打印的方式制作超导线圈，所述超导线圈的加工方法包括：
[0006]S100设计超导线圈的线圈模型；
[0007]S200根据超导线圈的外形和尺寸，设计加工基体，所述加工基体与超导线圈的至少部分外形适配，所述加工基体能够承载超导线圈的打印材料；
[0008]S300使用3D打印机根据所述打印路径将所述打印材料打印至所述加工基体；
[0009]S400去除所述加工基体，并对打印成型的超导线圈进行热处理。
[0010]在其中一个实施例中，在所述步骤S100中，超导线圈的所述线圈模型呈圆弧形空腔结构；在所述步骤S200中，根据超导线圈的空腔形状及内径尺寸设计所述加工基体。
[0011]在其中一个实施例中，在所述步骤S200中，所述加工基体呈圆形截面的支撑轴，所述支撑轴的外表面与所述线圈模型的圆弧形空腔适配；所述支撑轴的外表面能够承载超导线圈的所述打印材料。
[0012]在其中一个实施例中，所述步骤S300包括：
[0013]S310根据所述线圈模型生成超导线圈的打印路径，并将所述打印路径输入到3D打印机中；
[0014]S320根据超导线圈的材质配制打印材料，由3D打印机根据所述打印路径将所述打印材料逐层打印至所述加工基体的支撑面，并且烧结附着于所述加工基体表面的打印层；
[0015]S330对打印至所述加工基体上的每层所述打印材料进行表面加工；
[0016]S340重复所述步骤S320
‑
S330，直至完成超导线圈的打印。
[0017]在其中一个实施例中，在所述步骤S310中，以所述支撑轴为中心轴，对所述线圈模型进行径向分层和轴向分层，进而生成所述打印路径。
[0018]在其中一个实施例中，在所述步骤S320中，使用3D打印机中的激光装置对附着于所述加工基体表面的所述打印层进行烧结。
[0019]在其中一个实施例中，在所述步骤S330中，所述表面加工的方式包括研磨和/或抛光。
[0020]在其中一个实施例中，在所述步骤S200中，设计所述加工基体的材质与超导线圈材质其物理特性和/或化学特性不同；在所述步骤S400中，根据所述加工基体与超导线圈材质的特性不同，利用物理和/或化学方式去除所述加工基体。
[0021]在其中一个实施例中，在所述步骤100中，所述线圈模型包括超导线圈中承载体及线圈天线的三维模型；对应的，在所述步骤S300中，所述打印材料包括承载体材料和线圈材料。
[0022]在其中一个实施例中，采用3D打印的方式制作高温超导线圈；在所述步骤S300中，所述线圈材料包括铋系高温超导材料或钇钡铜氧化物。
[0023]在其中一个实施例中，在所述步骤S300中，所述承载材料包括蓝宝石。
[0024]一种超导线圈，使用上述各个实施例中任一项所述的超导线圈加工方法进行制作。
[0025]在其中一个实施例中，所述超导线圈包括承载体和线圈天线，所述线圈天线固定设置于所述承载体。
[0026]上述超导线圈加工方法及超导线圈，采用3D打印技术并且基于加工基体，对超导线圈进行设计、建模及加工，同时辅以热处理工艺，有效保证了超导线圈的结构稳定及性能稳定。采用3D打印方式制作的超导线圈不存在加工过程中的弹性变形或者塑性变形，因此完全能够满足小尺寸、弯曲状态的磁共振超导线圈的加工要求。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一实施例提供的超导线圈加工方法示意图；
[0028]图2为本专利技术一实施例提供的超导线圈正视结构示意图；
[0029]图3为本专利技术一实施例提供的超导线圈3D打印过程示意图；
[0030]图4为本专利技术一实施例提供的超导线圈立体结构示意图。
[0031]其中：100、承载体；200、线圈天线；300、加工基体；400、喷嘴；500、线圈安装座。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术
的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0034]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0035]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导线圈加工方法，其特征在于，采用3D打印的方式制作超导线圈，所述超导线圈的加工方法包括：S100设计超导线圈的线圈模型；S200根据超导线圈的外形和尺寸，设计加工基体，所述加工基体与超导线圈的至少部分外形适配，所述加工基体能够承载超导线圈的打印材料；S300使用3D打印机根据所述打印路径将所述打印材料打印至所述加工基体；S400去除所述加工基体，并对打印成型的超导线圈进行热处理。2.根据权利要求1所述的超导线圈加工方法，其特征在于，在所述步骤S100中，超导线圈的所述线圈模型呈圆弧形空腔结构；在所述步骤S200中，根据超导线圈的空腔形状及内径尺寸设计所述加工基体。3.根据权利要求2所述的超导线圈加工方法，其特征在于，在所述步骤S200中，所述加工基体呈圆形截面的支撑轴，所述支撑轴的外表面与所述线圈模型的圆弧形空腔适配；所述支撑轴的外表面能够承载超导线圈的所述打印材料。4.根据权利要求3所述的超导线圈加工方法，其特征在于，所述步骤S300包括：S310根据所述线圈模型生成超导线圈的打印路径，并将所述打印路径输入到3D打印机中；S320根据超导线圈的材质配制打印材料，由3D打印机根据所述打印路径将所述打印材料逐层打印至所述加工基体的支撑面，并且烧结附着于所述加工基体表面的打印层；S330对打印至所述加工基体上的每层所述打印材料进行表面加工；S340重复所述步骤S320
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S330，直至完成超导线圈的打印。5.根据权利要求4所述的超导线圈加工方法，其特征在于，在所述步骤S310中，以所述支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖雄杰，邢峣，周欣，刘买利，
申请(专利权)人：武汉联影生命科学仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：