制造拱形线圈、尤其是磁共振设备梯度线圈子线圈的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造拱形线圈、尤其是用于磁共振设备梯度线圈的子线圈的方法，在这种方法中，至少一个导体按照预定图案缠绕在绕线板上，其中，采用由多个可相对移动的板元件组成的绕线板，在缠上导体之后，该绕线板呈凸起形状，其中，导体在保持凸起形状的情况下被固定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造拱形线圈、尤其是磁共振设备梯度线圏的子线圈 的方法以及一种应用于这种方法中的绕线板。
技术介绍
大面积的线圈、例如磁共振设备梯度线圏的子线圈通常这样制造，即， 直径为一个或多个毫米的导线被置于绕线板的凹槽内。凹槽的延伸在梯度 子线圈的情况下与预定图案相对应，该图案又是针对借助该子线圈产生的 磁场设计的。在缠绕导体之后，通常安装支承板，该导体在缠绕位置中略 微从凹槽中突伸出，所述支承板通过一粘结层与导线固定连接。由于梯度 线圈通常是圆柱形线圈，因而 一定需要这样制造的子线圈以 一个相应的半 径弯曲、也即拱起，从而使该子线圈可以集成到公知由多个这种子线圈以 及其它的产生磁场或屏蔽的部件组成的梯度线圈中，然后梯度线圏连同所 有部件浇铸绝缘材料(优选热塑合成树脂)。这种形变以机械方式实现，也就 是说，由导体(通常是铜导体)以及整个表面敷设有导体的绝缘支承板组成的 复合结构借助于压力机或滚压装置变形，以使子线圈拱起。在此，在导体 和支承板之间产生高的剪切应力，这对所用的粘合材料以及支承板本身的 粘附强度及剪切强度都提出了高的要求。剪切应力越大，弯曲半径就越窄。 一些线圈(例如作为磁共振设备一部分的头部线圈)形成非常窄的弯曲半径。 现在，这种高剪切应力可能导致粘接在变形时局部松开和由于高的应力负 荷而在稍后的时刻松开，这要么使子线圈不可用，要么在已经集成到梯度 线圈内之后在运行时导致同样的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够以简单的方式在没有本 文开头部分所述问题的情况下制造拱形线圈的方法。为解决这一技术问题，在本文开头所述的方法中规定，将至少一个导体按照预定的图案缠绕在绕线板上，其中，采用了由多个可以相对移动的 板元件组成的绕线板，在缠上导体后该绕线板呈拱起形状，其中，导体在 保持拱起形状的情况下被固定。代替迄今为止采用的平的且为单件式的绕线板，本专利技术采用了一种新 型绕线板，该绕线板由多个可以相对移动的板元件组成。各板元件可以彼 此相对枢转，因此原则上存在这样的可能性，即，绕线板本身为尽可能与 所希望的线圈形状相对应的近似拱起形状。为制造子线圈，在开始是平的 的绕线板内缠绕一根或多根导线，也就是将它们置于凹槽内，其中，各个 板元件显然具有对应的凹槽区段，所述凹槽区段总体上形成事先定义的连 续图案。接着，绕线板连同所缠上的导体被设置成拱起形状，这可以例如 通过将平的绕线板置入具有半径与所希望的线圏半径相对应的半径冲模(Radiusmatrize)的压力机内，并借助相应地成形的凸才莫来挤压绕线板而实现。 在绕线板以及导体发生形变后，它们以拱起形状固定，这可以以不同的方 式方法实现，对此下面还将进行说明。按本专利技术的方法的基本点在于，绕线板连同导体本身发生变形，然后 才进行导体的固定。导体因此固定在形变后的拱起位置，使得本文开头所 述的、由于导体以及与其固定连接的支承板组成的复合结构的形变而导致 的问题在按本专利技术的方法中不会出现。这使得在拱起导体例如通过相应的 板或带状固定元件的固定时，所述固定元件与导体相粘接，可以采用一种 更简单且成本更低廉的粘接方法，因为，在固定元件和导体之间的连接位 置不再必须设计，即，该连接位置经受住现有技术下由复合结构的形变而 导致的高应力。这还提供了采用这样的固定元件的可能性，该固定元件由 于不必由本身可以提供足够形变的材料制成，因而其材料特性可以与用途 相协调一致，例如可以针对其导热率进行优化，这有时会限制有关固定元 件的柔性。而且，原则上也存在导体仅仅局部地借助固定元件固定的可能 性，因为大的结合面积对于弯曲条件导致的应力缺陷并不是必需的。如上所述，存在借助于至少一个固定元件固定导体的可能性，所述固 定元件安装在拱起的导体上并与其牢固连接、尤其是粘接。类似于在现有 技术中那样，这种固定元件可以是一块完全覆盖导体的板。替代地也存在 将固定元件构造成带状并利用该固定元件仅仅覆盖拱起导体的一部分的可 能性。原则上可以弯曲这种固定元件，因此也就是具有自壳体的相应拱起。不过也可以考虑，使相应的固定元件在固定在导体上之后才弯曲，其中， 这与在弯曲固定元件之后的结合(例如粘接)相比在基本上完全没有损害。如上所述，采用带状固定元件是可能的，其中，也可以根据导体图案 的大小采用多个这种固定元件带。这些固定元件带可以以任意的相对位置 或顺序安装于设在板侧的弯曲导体上。例如，在制造指紋线圈时星形图案 是可能的。还存在将固定元件带固定在选定位置的可能性，例如固定在多 个导体匝相对较窄地相邻延伸之处，以便用一条固定带覆盖尽可能多的导体。这种相对较窄的固定带的应用具有如下的优点在制造和浇铸梯度线 圈时线圈结构由此得到了非常好的浸润，而在此之后相对较大的面积并没 有被绝缘的固定元件覆盖，因此这可以改善热传导。也就是说，改善了梯 度线圈的散热，利用相同的最大温度能够实现更高的功率。可以例如采用由纤维织物组成的固定元件作为固定元件。在此提供了 例如嵌入在相应的承载基质(例如环氧树脂)内的玻璃纤维织物。还存在这种 可能性，即，采用原则上由具有高导热率的材料组成的固定元件或者包含 这种材料的固定元件。在使用结合在承载基质内的纤维织物的情况下，可 以例如通过引入适当的填充材料(例如八1203或BN)来匹配或优化这种固定 元件的导热率。在此，在采用一个或多个这种固定元件的情况下原则上存在这样的可 能性，即，视子线圈要如何构造而定而将所述固定元件置于导体外侧或内 侧。因为分段绕线板的应用使得导体能够缠绕在板内侧或板外侧。因此根 据用途不同，可以制造在内周或外周上固定在一个或多个固定元件上的子 线圈。除了在使用直接保持导体的固定元件的情况下制造子线圈之外，其中， 在固定元件安装之后，将由导体和固定元件组装完成的子线圈抬出绕线板， 规定了本专利技术的 一种替换形式，拱起的绕线板围绕巻绕机的绕线心轴布置， 并且通过至少一个张紧带将设置在绕线板的朝向绕线心轴的内侧上的导体 固定在绕线心轴上。根据本专利技术的这种设计，没有象在采用一个或多个固 定元件的情况下那样制造一定程度上自稳定的子线圈，而是在此将绕线板 连同导体直接地围绕巻绕机的绕线心轴布置。这种绕线心轴用于梯度线圏 的层式结构，也就是说，各线圈元件在绕线心轴上相对于彼此地布置并且 相对于彼此地固定。接着，浇铸该结构。根据本专利技术的对分段绕线板的使用使得导体可以在绕线板的相应形变之后与绕线板一起布置在绕线心轴 上。相应地定位的张紧带用于固定导体，以便将导体固定在绕线心轴上。 接着取下绕线板，将导体借助张紧带本身直接保持在绕线心轴上。在这种 根据本专利技术的设计中，没有制造自支承的子线圏，而是制造了一种仅由导 体和张紧带组成的很大程度上不稳定的子线圈，不过该张紧带不具有任何 支承功能，而是仅用于将导体固定在绕线心轴上。合适的是，在将导体缠在绕线板上之前将张紧带插在绕线板内，为此导体因此缠绕在张紧带上，该张紧带位于导体下面。在安装在绕线心轴的 状态下，张紧带就处在导体外側，因此可以以简单的方式张紧和固定导体。 在此可以考虑，围绕绕线心轴同时设置两个或更多个绕线板，其中，多个绕线板以其整体围绕绕线心轴环绕360。，并且其中相邻绕线板的张紧 带在构成以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造拱形线圈的方法，尤其是一种用于制造磁共振设备梯度线圈的子线圈的方法，在该方法中，至少一个导体按照预定图案缠绕在一绕线板上，其中，采用由多个可彼此相对运动的板元件组成的绕线板，所述绕线板在缠上导体之后呈拱起形状，其中，所述导体在保持拱起形状的情况下被固定。

【技术特征摘要】
DE 2007-9-12 102007043443.11. 一种用于制造拱形线圈的方法，尤其是一种用于制造磁共振设备梯度线圈的子线圈的方法，在该方法中，至少一个导体按照预定图案缠绕在一绕线板上，其中，采用由多个可彼此相对运动的板元件组成的绕线板，所述绕线板在缠上导体之后呈拱起形状，其中，所述导体在保持拱起形状的情况下被固定。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导体借助至少一个固定元件固定，所述固定元件安装在拱起的所述导体上，并与该导体牢固 连接，特别是粘接。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固定元件完全覆盖 所述导体的板，或者所述固定元件呈条形并仅覆盖拱起的所述导体的一部 分。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用多个条形固定元件。5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用具有同样拱起形状 的固定元件。6. 根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，采用由具 有高导热率的材料制成的或包含这种材料的固定元件。7. 根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于，采用由纤 维织物制成的固定元件、尤其是由带有优选包含至少一种填料、尤其是 A1203或BN的基质材料、尤其是杯氧树脂的玻璃纤维织物制成的固定元件。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，拱起的所述绕线板围绕 一绕线机的绕线心轴放置，并且设置在所述绕线板朝向所述绕线心轴的内 侧的导体通过至少一条张紧带固定在所述绕线心轴上。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在将所述导体缠在所述 绕线板上之前，将所述张紧带嵌入到该绕线板内，使得所述导体缠绕在所 述张紧带上。10. 根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，绕所述绕线心轴设 置两个或更多...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯科尔贝克，约翰舒斯特，洛瑟舍恩，斯蒂芬斯托克，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]