用于超导磁体和低温冷却回路的、具有离散通路基本可导连接器的冷质制造技术

实施例中的一种用于超导磁体系统（１０）的冷质（２０２），包括超导磁体（２０３），低温冷却回路（２０６），以及磁体和冷却回路支撑件（２０８）。该磁体和冷却回路支撑件（２０８）包括位于离散通路上的基本可导连接器（７０２），用于连接该超导磁体（２０３）和该低温冷却回路（２０６）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及超导磁体系统，尤其涉及工作在交流电(AC)环境中的超导磁体系统。
技术介绍
工作在AC环境中的典型超导磁体系统包括变压器、发电机、电动机、超导磁体能量存储器(SMES)和磁共振(MR)系统。虽然传统的MR磁体工作在DC模式下，但是，当磁体的梯度漏磁场较高时，一些MR磁体可工作在由梯度线圈产生的AC磁场中。这种AC磁场在磁体中产生AC损耗。为了说明的目的，对MR系统的典型细节进行一下说明性的讨论介绍。当物体比如人体组织受均匀磁场(极化磁场B0)作用时，组织中自旋(spins)的单个磁力矩试图与该极化磁场的方向一致，但却在它们特有的拉莫尔旋进(Larmor)频率上以随机顺序绕它旋进。如果物体，或者组织受x-y平面内的磁场(激励磁场B1)作用，并且该磁场接近拉莫尔旋进(Larmor)频率时，净校直力矩，或者“纵向磁化”Mz可向x-y平面旋转，或者倾斜，以产生净横向磁力矩Mt。当励磁信号B1终止后，被激励的自旋发出一个信号，可接收和处理这个信号以形成图像。当利用这些信号产生图像时，要用到磁场梯度(Gx，Gy和Gz)。典型地，要成像的区域在一系列的测量周期中被扫描，其中，这些梯度根据所使用的特殊定位方法而发生变化。所接收的核磁共振(NMR)信号的合成集被数字化和处理，以利用许多非常公知的重构技术的一种来重构该图像。在MR系统的一种实施例中，冷质(cold mass)包括超导磁体、磁体线圈支撑构件和氦管。对本领域的普通技术人员来说，可以理解的是，装在氦管内的液态氦冷却该超导磁体，并维持该超导磁体在低温环境中以进行超导工作。该液态氦将该超导磁体维持在大约和/或实际上4.2开氏温标(K)的液态氦温度上。为了隔热，在实施例中，盛有液态氦的氦管在真空管内包括一个压力管。在一个实施例中，冷质包括相对大和/或面积大的金属部件。该氦管包括相对大片的不锈钢和/或铝。该磁体线圈支撑构件包括复合材料和/或分布相对广的金属。当用于MR系统的超导磁体工作在AC场环境中时，在冷质的金属中会引起涡流。涡流在氦管相对较大的金属部件中产生。在另一个实施例中，涡流在磁体线圈支撑构件的较大面积的金属部件中产生。该涡流产生热量。由涡流产生的热量又增加了热量，为了操作MR系统需要将这些热量驱散。由于为了进行超导操作，超导磁体需要维持在低温状态，涡流代表MR系统的AC损耗。因此，希望促使超导磁体系统中可用于涡流和引起AC损耗的金属的存在和/或范围的减少。为了促使从超导磁体中排除热量，希望促进液态氦冷却流并避免氦汽锁闭在超导磁体系统中。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，用于超导磁体系统的冷质包括超导磁体、低温冷却回路以及磁体和冷却回路支撑件。在离散通路中，该磁体和冷却回路支撑件包括基本可导连接器，用于连接该超导磁体和该低温冷却回路。根据本专利技术的另一方面，MR设备的MR系统包括多个梯度线圈，安置在冷质磁体的孔附近，以施加极化磁场，还包括一个RF收发系统和RF开关，该RF开关由脉冲模块控制，以向RF线圈机构发出RF信号，以获得MR图像。该MR系统的冷质包括磁体和冷却回路支撑件，在离散通路中，该磁体和冷却回路支撑件包括基本可导连接器，用于连接该超导磁体和冷质的该低温冷却回路。根据本专利技术的再一个方面，与用于超导磁体系统的冷质的磁体和冷却回路支撑件连接的金属限制在一个或者几个离散通路上，该通路连接超导磁体和低温冷却回路。从后面的详细说明和附图中可以明确发现本专利技术的许多其他特征和优点。附图说明附图示出目前预期用于执行本专利技术的优选实施方式。附图中图1是在包含MR系统的实施例中超导磁体系统的示意框图。图2是用于超导磁体系统的典型冷质的侧面透视图，示出用于冷质的典型水平方向的典型冷却器。图3与图2类似，并示出了用于冷质的典型垂直方向的典型冷却器。图4与图2类似，并示出了用于冷质的典型水平方向的另一典型冷却器。图5是图2所示的冷质支撑件的典型主体的顶部、局部的、透视、剖面的放大视图。图6与图5类似，并进一步示出了在该支撑件主体上的典型超导磁体线圈的局部绕组。图7与图6类似，并进一步示出了该支撑件的典型可导连接器的安装。图8与图7类似，并进一步示出了该超导磁体线圈的完整绕组和该支撑件上的典型冷却回路部分的安装。图9所示的是用于超导磁体系统的典型冷质的支撑件表面的典型可导连接器层的透视、局部透明内视图。图10与图9类似，并进一步示出了该可导连接器层上的典型冷却回路部分的安装。图11与图10类似，并进一步示出了该冷质的支撑件主体和另一典型冷却回路部分的安装。图12与图11类似，并进一步示出了位于该支撑件主体上的典型超导磁体和另一典型可导连接器层的安装。具体实施例方式参考图1，一个例子中，超导磁体系统10包括工作在交流(AC)环境内的超导磁体系统。典型的超导磁体系统包括变压器、发电机、电动机、超导磁体能量存储器(SMES)和/或磁共振(MR)系统。虽然传统的MR磁体工作在DC模式下，但是，当磁体的梯度漏磁场较高时，一些MR磁体可工作在由梯度线圈产生的AC磁场中。这样一种AC磁场在磁体中产生AC损耗。为了说明这点，对磁共振和/或磁共振成像(MRI)设备和/或系统的典型细节进行说明性的讨论介绍。该MR系统的操作由操作员控制台12进行控制，该控制台包括键盘或者其他输入设备13，控制面板14和显示屏16。该控制台12通过链路18与单独的计算机系统20进行通信，使操作员能够控制显示屏16上图像的生成和显示。该计算机系统20包括多个模块，它们之间通过底板20a进行通信。这些包括图像处理器模块22，CPU模块24和本领域已知的作为用来存储图像数据阵列的帧缓冲器的存储模块26。该计算机系统20与磁盘存储器28和磁带驱动器30相连，用于存储图像数据和程序，并通过高速串行链路34与单独的系统控制32进行通信。该输入设备13可包括鼠标、操纵杆、键盘、跟踪球、触摸屏、光棒、声控，或者任何类似或等效的输入设备，并可用于交互式结构指令。该系统控制32包括一组与背板32a连接在一起的模块。这些包括CPU模块36和脉冲发生器模块38，该脉冲发生器模块通过串行链路40与该操作员控制台12相连。通过链路40，该系统控制32接收来自操作员的命令，以指示要执行的扫描序列。该脉冲发生器模块38操作该系统部件执行所希望的扫描序列，并生成数据，其表示生成的射频(RF)脉冲的时刻、强度和形状，以及数据采集窗口的时刻和长度。该脉冲发生器模块38与一组梯度放大器42相连，以指示在扫描过程中生成的梯度脉冲的时刻和形状。该脉冲发生器模块38还能够接收来自生理采集控制器44的病人数据，该生理采集控制器接收来自与病人相连的多个不同的传感器的信号，比如来自与病人接触的电极的ECG信号。最后，该脉冲发生器模块38连接至扫描室接口电路46，其接收与病人状况以及该磁体系统相关的不同传感器的信号。还通过扫描室接口电路46，病人定位系统48接收命令，将病人移到所希望的扫描位置。由该脉冲发生器模块38生成的梯度波形提供给具有Gx、Gy和Gz放大器的梯度放大器系统42。每个梯度放大器激励相应的通常设计成梯度线圈组件50内的物理梯度线圈，以生成磁场梯度，用于对采集的信号进行局部编码。该梯度线圈组件50构成磁体组件52的一部分，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于超导磁体系统（１０）的冷质（２０２），该冷质（２０２）包括：　　　　超导磁体（２０３）；　　　　低温冷却回路（２０６）；和　　　　磁体和冷却回路支撑件（２０８），该磁体和冷却回路支撑件包括位于离散通路上的基本可导连接器（７０２），用于连接该超导磁体（２０３）和该低温冷却回路（２０６）。

【技术特征摘要】
US 2005-11-28 11/1645201.一种用于超导磁体系统(10)的冷质(202)，该冷质(202)包括超导磁体(203)；低温冷却回路(206)；和磁体和冷却回路支撑件(208)，该磁体和冷却回路支撑件包括位于离散通路上的基本可导连接器(702)，用于连接该超导磁体(203)和该低温冷却回路(206)。2.如权利要求1所述的冷质(202)，其中所述的超导磁体(203)包括第一超导线圈(204)和一个或者多个第二超导线圈(204)；其中所述的基本可导连接器(702)用于连接所述的第一超导线圈(204)，一个或者多个第二超导线圈(204)的一个或者多个，以及所述的低温冷却回路(206)。3.如权利要求1所述的冷质(202)，其中所述的超导磁体(203)包括第一超导线圈(204)和一个或者多个第二超导线圈(204)；其中所述的离散通路用于连接所述的第一超导线圈(204)，一个或者多个第二超导线圈(204)的一个或者多个，以及所述的低温冷却回路(206)，其中所述的基本可导连接器(702)位于离散通道中，用于连接所述的第一超导线圈(204)、一个或者多个第二超导线圈(204)的一个或者多个、以及所述的低温冷却回路(206)。4.如权利要求1所述的冷质(202)，其中所述的基本可导连接器(702)基本上沿所述的磁体和冷却回路支撑件(208)的轴向方向排列。5.如权利要求1所述的冷质(202)，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄先锐，PS汤普森，ET拉斯卡里斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]