超导线圈及超导线圈的制造方法技术

在用于MRI装置的超导线圈中，为了得到高强度、高均匀度且在时间上稳定的静电磁场，需要在期望的位置配置超导线，得到期望的线圈形状。超导线圈(1)具备：绕线架(2)；间隔件(3)，其配置于绕线架(2)的外周并具备螺旋状的卷绕槽(5)及设置于卷绕槽(5)之间的连接槽(6)；以及线圈组，其在卷绕槽(5)卷绕超导线(4)而构成。由此，能够得到将线圈形状设为期望的形状的超导线圈(1)。导线圈(1)。导线圈(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超导线圈及超导线圈的制造方法


[0001]本公开涉及用于磁共振成像诊断(MRI：Magnetic Resonance Imaging)装置(以下称为MRI装置)的超导线圈及超导线圈的制造方法。

技术介绍

[0002]已知当使用超导线圈作为MRI装置的静电磁场产生源时，能得到高强度、高均匀度且在时间上稳定的静电磁场。
[0003]为了拍摄对比度高且精密的人体断层图像，对用于MRI装置的超导线圈要求在从磁场中心起直径30～45cm左右的球状空间内具有0.5～3Tesla左右的磁场强度、和1～10ppm左右的磁场均匀度且0.05ppm/h左右的在时间上稳定的静磁场特性。
[0004]在进行满足这些条件的超导线圈的开发的过程中，正在研究在摄像空间的周围以用于得到上述特性的期望的线圈形状卷绕超导线，例如公开了一种一边插入调整形状的构件一边将超导线卷绕于绕线架的方法(例如，参照专利文献1)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2008
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85375号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]然而，在以往的方法中，在层叠并卷绕超导线的情况下，难以在期望的位置配置超导线，也难以设置绕线间隔，因此存在无法得到期望的线圈形状这样的课题。
[0010]本公开是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种具有将线圈形状设为期望的形状的线圈组的超导线圈。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]本公开的超导线圈具备：绕线架；第一间隔件，所述第一间隔件配置于绕线架的外周并具备在绕线架的周向上形成的螺旋状的第一卷绕槽、与第一卷绕槽分离配置的螺旋状的第二卷绕槽、以及设置于第一卷绕槽与第二卷绕槽之间的第一连接槽；第二间隔件，所述第二间隔件配置于第一间隔件的上层并具备配置于第一卷绕槽的上方的螺旋状的第三卷绕槽、与第三卷绕槽分离配置并配置于第二卷绕槽的上方的螺旋状的第四卷绕槽、以及设置于第三卷绕槽与第四卷绕槽之间的第二连接槽；第一线圈组，所述第一线圈组包括在第一卷绕槽卷绕超导线而构成的超导线的第一层及在第三卷绕槽卷绕超导线而构成的超导线的第二层；以及第二线圈组，所述第二线圈组通过第一连接槽及第二连接槽上的超导线与第一线圈组连接并包括在第二卷绕槽卷绕超导线而构成的超导线的第一层及在第四卷绕槽卷绕超导线而构成的超导线的第二层。
[0013]另外，本公开的超导线圈的制造方法具备：第一间隔件配置工序，在所述第一间隔件配置工序中将第一间隔件配置于绕线架的外周，所述第一间隔件配置于绕线架的外周并
具有成为螺旋状的第一卷绕槽、与第一卷绕槽分离配置的成为螺旋状的第二卷绕槽、以及将第一卷绕槽与第二卷绕槽连接的第一连接槽；第一层形成工序，在所述第一层形成工序中在第一卷绕槽卷绕超导线而形成第一线圈组的第一层，并在第一连接槽及第二卷绕槽卷绕超导线而形成第二线圈组的第一层；第二间隔件配置工序，在所述第二间隔件配置工序中以第三卷绕槽设置在第一卷绕槽上且第四卷绕槽设置在第二卷绕槽上的方式将第二间隔件配置在第一间隔件上，所述第二间隔件配置在第一间隔件上并具有成为螺旋状的第三卷绕槽、与第三卷绕槽分离配置的成为螺旋状的第四卷绕槽、以及将第三卷绕槽与第四卷绕槽连接的第二连接槽；以及第二层形成工序，在所述第二层形成工序中在第四卷绕槽卷绕超导线而形成第二线圈组的第二层，并在第二连接槽及第三卷绕槽卷绕超导线而形成第一线圈组的第二层。
[0014]专利技术效果
[0015]根据本公开，能够得到具有将线圈形状设为期望的形状的线圈组的超导线圈。
附图说明
[0016]图1是示出实施方式1的超导线圈的一部分的概略剖视图。
[0017]图2是示出实施方式1的间隔件的一部分的立体图。
[0018]图3是示出实施方式1的线圈形状的例子的概略剖视图。
[0019]图4是示出实施方式1的超导线圈的概略剖视图。
[0020]图5是示出实施方式2的超导线圈的一部分的俯视图。
[0021]图6是用于说明实施方式3的超导线圈的制造方法的说明图。
具体实施方式
[0022]以下，基于附图对实施方式进行说明。
[0023]实施方式1.
[0024]图1是概略地示出实施方式1的超导线圈1的一部分的剖视图。超导线圈1例如用于螺线管型的MRI装置。超导线圈1设置于大致圆筒状的真空隔热容器(未图示)内，浸渍于液态氦等而成为低温。另外，超导线圈1具备配置于在真空隔热容器的内壁配置的绕线架2的外周并设置有卷绕槽5及连接槽6的间隔件3、和以绕线架2的中心为旋转轴(图1中的Z轴)将超导线4卷绕于卷绕槽5而形成的线圈组C。
[0025]绕线架2例如由金属、纤维强化塑料等形成为圆筒状，配置在真空隔热容器内。在此，圆筒状包括不是同心圆状的形状，只要是绕线架2能够配置在真空隔热容器内的形状即可。
[0026]间隔件3例如由玻璃环氧树脂形成为片状，在绕线架2的外周配置多层。形成为片状的间隔件3配置在绕线架2上，随着绕线架2的外形而例如成为圆筒状。在间隔件3设置有卷绕槽5及连接槽6，在这些槽卷绕超导线4而形成圆环状的线圈组C。
[0027]线圈组C在绕线架2上设置有多个。线圈组C的数量根据线圈设计而不同，因此设置期望的数量即可。各线圈组C由多层折返的超导线4构成。该层数也与线圈组的数量同样地，根据线圈设计而不同，因此只要由期望层数的超导线4构成各个线圈组C即可。以下，为了说明，将图1中的右侧的线圈组C称为第一线圈组C1，将左侧的线圈组C称为第二线圈组C2。
[0028]图2是概略地示出间隔件3的一部分的立体图。在图2中，在下方示出形成第一线圈组C1、第二线圈组C2的第一层的第一间隔件31，在上方示出形成第一线圈组C1、第二线圈组C2的第二层的第二间隔件32。卷绕槽5例如是配置用Cu及绝缘材料包覆Nb
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Ti的直径2mm左右的超导线4的槽，当间隔件3配置于绕线架2时卷绕槽5呈螺旋状连续。槽的宽度、深度例如为2mm左右，以超导线4能够配置在槽中的方式形成。在此，将形成卷绕槽5的方向、即卷绕超导线4的方向称为周向。
[0029]以下，在图2中，将形成于第一间隔件31的右侧的卷绕槽5称为第一卷绕槽51，将形成于左侧的卷绕槽5称为第二卷绕槽52，将形成于第二间隔件32的右侧的卷绕槽5称为第三卷绕槽53，将形成于左侧的卷绕槽5称为第四卷绕槽54。第一卷绕槽51及第二卷绕槽52、第三卷绕槽53及第四卷绕槽54分别隔开间隔地设置。并且，通过在第一卷绕槽51、第二卷绕槽52卷绕超导线4，形成线圈组C的第一层，通过在第三卷绕槽53、第四卷绕槽54卷绕超导线4，形成线圈组C的第二层。
[0030]另外，在间隔件3设置有连接槽6。在图2的例子中，连接槽6分别设置于第一卷绕槽51及第二卷绕槽52之间、第三卷绕槽53及第四卷绕槽54之间，并配置超导线4。而且，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超导线圈，其特征在于，具备：绕线架；第一间隔件，所述第一间隔件配置于所述绕线架的外周并具备在所述绕线架的周向上形成的螺旋状的第一卷绕槽、与所述第一卷绕槽分离配置的螺旋状的第二卷绕槽、以及设置于所述第一卷绕槽与所述第二卷绕槽之间的第一连接槽；第二间隔件，所述第二间隔件配置于所述第一间隔件的上层并具备配置于所述第一卷绕槽的上方的螺旋状的第三卷绕槽、与所述第三卷绕槽分离配置并配置于所述第二卷绕槽的上方的螺旋状的第四卷绕槽、以及设置于所述第三卷绕槽与所述第四卷绕槽之间的第二连接槽；第一线圈组，所述第一线圈组包括在所述第一卷绕槽卷绕超导线而构成的所述超导线的第一层及在所述第三卷绕槽卷绕所述超导线而构成的所述超导线的第二层；以及第二线圈组，所述第二线圈组通过所述第一连接槽及所述第二连接槽上的所述超导线与所述第一线圈组连接并包括在所述第二卷绕槽卷绕所述超导线而构成的所述超导线的第一层及在所述第四卷绕槽卷绕所述超导线而构成的所述超导线的第二层。2.根据权利要求1所述的超导线圈，其特征在于，在所述第一间隔件的下层及所述第二间隔件的上层中的至少任一个，配置有多个间隔件，所述间隔件具有在所述绕线架的周向上形成的螺旋状的多个卷绕槽及将相邻的所述卷绕槽连接的连接槽，在所述卷绕槽分别构成卷绕有所述超导线的线圈组。3.根据权利要求1或2所述的超导线圈，其特征在于，剖视时的所述第一卷绕槽的槽数与所述第三卷绕槽的槽数不同。4.根据权利要求1～3中任一项所述的超导线圈，其特征在于，所述第一卷绕槽具有槽间的距离不同的部分。5.根据权利要求1～4中任一项所述的超导线圈，其特征在于，所述第一连接槽和所述第二连接槽在交叉或相同的方向上重叠。6.根据权利要求1～5中任一项所述的超导线圈，其特征在于，所述第一卷绕槽及所述第一连接槽中的至少任一个由具有绝缘性的树脂密封。7.一种超导线圈的制造方法，其特征在于，具备：第一间隔件配置工序，在所述第一间隔件配置工序中将第一间隔件配置于绕线架的外周，所述第一间隔件配置于所述绕线架的外周并具有成为螺旋状的第一卷绕槽、与所述第一卷绕槽分离配置的成为螺旋状的第二卷绕槽、以及将所述第一卷绕槽与所述第二卷绕槽连接的第一连接槽；第一层形成工序，在所述第一层形成工序中在所述第一卷绕槽卷绕超导线而形成第一线圈组的第一层，并在所述第一连接槽及所述第二卷绕槽卷绕所述超导线而形成第二线圈组的第一层；第二间隔件配置工序，在所述第二间隔件配置工序中以第三卷绕槽设置在所述第一卷绕槽上且第四卷绕槽设置在所述第二卷绕槽上的方式将第二间隔件配置在所述第一间隔件上，所述第二间隔件配置在所述第一间隔件上并具有成为螺旋状的所述第三卷绕槽、与...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村航大，横山彰一，松田哲也，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：