一种磁共振组件，包括：液体冷冻剂容器（２４）；安装在该液体冷冻剂容器内的液体冷冻剂冷却的超导磁体（２２）；围绕所述液体冷冻剂容器并与该液体冷冻剂容器隔开的密闭真空容器（２８）；一个牢固地连接到所述密闭真空容器（２８）上以便在运行时为液体冷冻剂冷却的超导磁体提供低温的冷却装置（３０）；与所述液体冷冻剂容器（２４）热接触以便在运行时进行热交换的热交换装置（３４）；以及与冷却装置和热交换装置热接触的热母线（３２）。冷却装置可以是能够提供约４Ｋ温度的脉冲管低温冷却器。高纯铝或铜的热母线连接脉冲管低温冷却器和远程再冷凝器单元（３４）并使它们隔开，由此减少磁体组件（２０）的整体高度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及磁共振磁体领域。具体地说，本专利技术涉及脉冲管低温冷却器总成以及开放式和柱式MR超导磁体的界面设计。
技术介绍
众所周知，通过将超导磁体置于极冷环境中，例如将其密闭在一个低温恒温器或压力容器中并用液体冷冻剂将其围绕时，该超导磁体就会变成超导性的。像Gifford McMahom(GM)一样的低温冷却器一类的超低温制冷机被广泛用于保持低温环境。极低温冷却确保磁体线圈保持超导运行，从而当电源刚一连接磁体线圈(例如10秒钟)时就产生通过该线圈的电流。即使在除去电源以后，由于线圈中没有电阻，所以电流继续流过线圈，由此保持很强的磁场。超导磁体总成在MRI领域中得到广泛应用。尽管GM低温冷却器能够提供约4K的冷却温度(液氦温度)，但其使用存在一些缺陷。首先，这些GM低温冷却器为MRI系统的超导磁体带来的振动能量比要求的大，由此产生的图像质量较低。其次，声频信号变高，使得医生和技术人员抱怨冷头的啁啾声。另外，GM低温冷却器有大量运动部件，这些部件使冷却器易于磨损，导致损坏。与GM低温冷却器不同的是，能够提供约4K冷却温度的脉冲管低温冷却器具有较少的缺陷。人们希望将这些低温冷却器用于超导MR磁体，特别是用于无汽化(zero boiloff)设计的超导磁体。脉冲管低温冷却器为超导MR磁体提供各种好处。脉冲管低温冷却器为超导磁体带来的振动能量远比GM低温冷却器带来的振动能量小。这样就提高了MR屏的图像质量，便于更好地安装MR成像系统(允许有较高的环境/大地震动)。声频信号要比GM低温冷却器的信号小，音质分布对人的打扰较小，由此导致比较低的声压量。此外，脉冲管低温冷却器的运动部件远比GM低温冷却器的少，这就使脉冲管低温冷却器更加可靠。脉冲管低温冷却器提出了独特的总成课题。脉冲管必须接近垂直(±10°)取向，以便实现合适的冷却容量。这样产生的课题在于超导磁体恒温器的设计要考虑最大使用高度(maximum ceiling height for service)和无汽化构件配置。无汽化技术要求将低温冷却器安装在磁体的顶部。如果将再冷凝器直接装到脉冲管上，则磁体增加的高度将会限制接近低温冷却器，并且限制安装过程中磁体可以通过的最小开口。所需要的是一种将脉冲管安装得比较低的解决方案，同时要将再冷凝器保持在最高液氦液面的上方。有必要在脉冲管低温冷却器和再冷凝器之间实现低热损失界面，以便减少冷却能量的损失。而且还希望去掉传统系统上采用的低温冷却器壳，这是因为该壳增加了过多的热负载。这种过多的热负载要求使用能量较大的低温冷却器，这就使得低温冷却器的使用寿命减低。
技术实现思路
一方面，本专利技术公开了一种磁共振组件，该磁共振组件包括一种磁共振组件，包括一液体冷冻剂容器；一设置在所述的液体冷冻剂容器内的用液体冷冻剂冷却的超导磁体；一围绕所述液体冷冻剂容器并与所述的液体冷冻剂容器隔开的密闭真空容器；一固定地连接到所述的真空容器上并可操作地为所述的超导磁体提供低温的冷却装置；一与所述的液体冷冻剂容器热接触并可操作地进行热交换的热交换装置；以及一与所述的冷却装置和所述的热交换装置热接触的母线。另一方面，所述冷却装置包括一个可用于产生约4K温度的脉冲管低温冷却器。通过高纯铝或高纯铜的母线将脉冲管低温冷却器与一个远程再冷凝器相连。用一个低热损耗界面，例如焊缝、接头、夹子、栓接的铟接头或它们的组合将脉冲管低温冷却器和远程再冷凝器与热母线相连。另一方面，可以固定地将脉冲管低温冷却器作为磁体低温恒温器的永久部分连接到密闭真空容器上。另一方面，热母线可以使脉冲管低温冷却器在磁体的任何要求部位连接到密闭真空容器上。热母线还可以使远程再冷凝器处在液氦最高液面上方的密闭真空容器内的任何要求部位。所以，热母线在磁体组件的设计中具有很大的灵活性。另一方面，通过一个或多个管线将热交换装置与液体冷冻剂容器相连，以便传送气体，其中，管线使低温气体向上流到热交换装置中，使再冷凝了的液体冷冻剂回流到液体冷冻剂容器中，并在热交换装置和液体冷冻剂容器之间进行隔热和振动隔离。另一方面，本专利技术公开了一种磁共振组件，该磁共振组件包括一种磁共振组件，包括一液体冷冻剂容器；一设置在所述的液体冷冻剂容器内的液体冷冻剂冷却的超导磁体；一围绕所述的液体冷冻剂容器并与所述的液体冷冻剂容器隔开的密闭真空容器；一可固定地连接到所述的密闭真空容器上的冷却构件；一与所述的液体冷冻剂容器热接触的热交换构件；以及一连接所述的冷却构件和所述的热交换构件并提供它们的空间隔离地构件。本专利技术公开的系统可以使开放式和柱式超导磁体用单一的低温冷却器工作，而不需要冷头开关，一个冷却装置由于其冷头振动较小，因此可以更主动地定位柱式磁体，进行固有的无噪声运行，提高了稳定性，减少了磁体热负载，降低了液氦的气化，减少了磁体重量。附图说明现在将结合附图描述本专利技术的各种具体实施例。在这些图中，相同元件用相同的附图标记表示。图1是根据本专利技术一个实施例的MRI系统的开放式超导磁体和冷却装置的组件的图解说明；图2是根据本专利技术一个实施例的MRI系统的柱式超导磁体和冷却装置的组件的图解说明；图3是图解说明本专利技术实施例的铝与铜的热导率的比较的曲线；图4是对根据本专利技术一个实施例通过焊接被连接到热母线上的脉冲管低温冷却器的图解说明；图5是对根据本专利技术一个实施例用栓接铟接头形式的铟被连接到热母线上的脉冲管低温冷却器的图解说明；图6是对根据本专利技术一个实施例通过焊接被连接到热母线上的远程再冷凝器的图解说明；和图7是对根据本专利技术一个实施例用栓接铟接头形式的铟被连接到热母线上的远程再冷凝器的图解说明。具体实施例方式根据需要，下面描述本专利技术的详细实施例，但是应当理解的是，所描述的实施例仅是作为本专利技术的例子，这些例子可以具体为各种不同的变换形式。这里描述的特定结构和详细功能不能理解为限定，而仅仅是作为权利要求书的基础，就如同教导本领域的技术人员去对本专利技术进行不同应用的典型基础一样。在所有附图中，相同元件用相同的附图标记表示。下面描述的系统用于冷却开放式和柱式(open and cylindrical)磁共振(MR)超导磁体，但是，从原理上来讲，也用于所有利用低温再液化的低温系统。现在参见附图，图1和2是对根据本专利技术一个实施例的MRI系统的超导磁体和冷却装置的组件的两种不同描述，用附图标记20表示。图1示出一个开放式系统，而图2示出一个柱式系统。将一个包括超导MR磁体装置的磁体架22装在一个盛流体的容器腔(后面称作“氦容器24”)中，例如低温恒温器(cryostat)或压力容器。超导MR磁体装置可以是无汽化的设计。氦容器24中盛有液氦或其他液体冷冻剂(liquid cryogen)，其包围超导磁体，并为超导运行提供冷却温度。包围氦容器24外周的是一个用以可操作地减少外界热量渗透的热屏蔽罩26，由此减少液氦或液体冷冻剂的蒸发。包围热屏蔽罩26外周的是多层绝热材料27或超绝热材料以及一个真空绝热容器28，绝热材料被绕在热屏蔽罩上。真空容器28将该真空绝热容器28外面的大气与液氦容器24隔开。可以将多层超绝热材料装在真空容器28和热屏蔽罩26之间。将一个下面将要详细介绍的脉冲管低温冷却器本体焊到真空容器28上，或用一个O形密封圈或金属密封圈，例如螺旋弯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁共振组件，包括：一液体冷冻剂容器（２４）；一设置在所述的液体冷冻剂容器（２４）内的用液体冷冻剂冷却的超导磁体（２２）；一围绕所述液体冷冻剂容器（２４）并与所述的液体冷冻剂容器（２４）隔开的密闭真空容器（２８）； 一固定地连接到所述的真空容器（２８）上并可操作地为所述的超导磁体（２２）提供低温的冷却装置（３０）；一与所述的液体冷冻剂容器（２４）热接触并可操作地进行热交换的热交换装置（３４）；以及一与所述的冷却装置（３０）和所述 的热交换装置（３４）热接触的母线（３２）。
【技术特征摘要】
US 2003-3-19 10/391,8721.一种磁共振组件，包括一液体冷冻剂容器(24)；一设置在所述的液体冷冻剂容器(24)内的用液体冷冻剂冷却的超导，磁体(22)；一围绕所述液体冷冻剂容器(24)并与所述的液体冷冻剂容器(24)隔开的密闭真空容器(28)；一固定地连接到所述的真空容器(28)上并可操作地为所述的超导磁体(22)提供低温的冷却装置(30)；一与所述的液体冷冻剂容器(24)热接触并可操作地进行热交换的热交换装置(34)；以及一与所述的冷却装置(30)和所述的热交换装置(34)热接触的母线(32)。2.根据权利要求1所述的磁共振组件，其中，所述的冷却装置(30)是一个脉冲管低温冷却器。3.根据权利要求1所述的磁共振组件，其中，通过焊接、接头连接、夹子连接、栓接的铟接头连接(72)或它们的组合将所述的母线(32)与所述的冷却装置(30)及所述的热交换装置(34)固定相连。4.根据权利要求1所述的磁共振组件，其中，所述的母线(32)是从包括高纯度铝和高纯度铜组中选出一种材料制成的，其中高纯度的定义为铝的重量百分比大于99.999，铜的重量百分比大于99.99。5.根据权利要求1所述的磁共振组件，其中，所述的冷却装置(30)可以连接到所述的真空容器(28)的任何区域，只要所述的冷却装置(30)位于磁体(22)的上方。6.根据权利要求1所述的磁共振组件，其中，所述的热交换装置(34)设置在所述的真空容器(28)之内一最大液体制冷器高度上方的任何位置。7.根据权利要求1所述的磁共振组件，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里A莱曼，罗伊A曼加诺，克利福德J金弗里达，凯瑟琳W麦吉尼斯，
申请(专利权)人：GE医药系统环球科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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