超导磁体装置制造方法及图纸

技术编号:8194136 阅读:147 留言:0更新日期:2013-01-10 03:56
提供能够使冷却室小型化且使超导磁体装置小型化的超导磁体装置。具有:卷绕主线圈(5)的圆筒形状的主线圈架(13);卷绕屏蔽线圈(6)且以覆盖主线圈架的径向外侧的方式与主线圈架(13)同心地设置的圆筒形状的屏蔽线圈架(15);以覆盖屏蔽线圈架(15)的方式与主线圈架(13)同心地设置的圆筒形状的外筒(18);以及一对端板(14a、14b),其通过密封主线圈架(13)和外筒(18)各自的轴向两端部而形成冷却室(2),并且同心地具备抵接于主线圈架(13)、屏蔽线圈架(15)以及外筒各自的轴向两端部的环状定位机构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有容纳冷却介质的冷却室的超导磁体装置
技术介绍
通常,关于超导磁体装置,超导磁体由主线圈和屏蔽线圈构成,主线圈主要在磁场空间产生磁场且卷绕于主线圈架(^ 4—7 ),屏蔽线圈抑制主线圈所产生的磁场泄漏到装置外且卷绕于屏蔽线圈架('>一> F' 7 * —7 )。这样的超导磁体设于容纳冷却介质的冷却室而被冷却。作为这样的超导磁体装置,例如已知专利文献I那样的装置。在专利文献I中,公开了一种超导磁体装置,其在冷却室配置有主线圈、屏蔽线圈以及支撑部件,主线圈和屏蔽 线圈分别卷绕于主线圈架和屏蔽线圈架且以轴向实质上为水平的方式同心状地配置,支撑部件支撑这些线圈架。另外,在磁共振成像装置(MRI)用的超导磁体装置中,要求在超导磁铁的内部区域形成的测定空间(磁场产生空间的中心附近)中磁场均匀度极高(为数ppm以下),即磁通密度相同且无梯度,磁通密度的空间变化极小。为了实现这样的磁场的高均匀化,在设计过程中对产生主磁场的超导磁铁的线圈形状或电流密度等下工夫。但是,有时因制造过程中的尺寸误差等而难以得到如设计那样的制造精度,或者因位于装置设置场所周边的磁性体(例如钢筋混凝土建筑的钢筋等)的影响而产生误差磁场分量,得不到期望的磁场均匀度。因此,在超导磁体装置中,采用以下方法仅将适当量的镍片或铁片等拥有高磁导率的磁场补正用磁性体片配置在超导磁铁内部区域的适当位置,利用由该磁性体片的磁化产生的磁场来补正超导磁铁的主磁场的磁场均勻度。该磁性体片被称为磁性体垫片(* Λ )。另外,使用磁性体垫片来补正超导磁铁的主磁场的磁场均匀度的方法被称为磁性体匀场法(无源匀场法)。在该磁场产生空间中,因为磁性体片受到强的电磁力的作用,所以必须以某种方法将磁性体片固定在超导磁铁的内部区域。作为将磁性体片固定在超导磁铁的内部区域的一个方法,一直以来已知用粘接材料等将磁性体片直接粘贴在容纳超导体磁铁的圆筒状外壳(内孔)的内周壁的方法。但是,在该方法中,在补正过程中变更在外壳内周壁上粘贴过一次的磁性体片的位置的情况下,每次都必须在从外壳剥下磁性体后重新粘贴,所以存在需要较大劳力的问题。作为用于解决该问题的技术,例如在以下的专利文献疒4中记载的那样,将磁场补正机构固定在外壳的内周壁,能够利用该磁场补正机构容易地变更磁性体片的配置,并且能够在该磁场补正机构的需要位置固定磁性体片。在专利文献2记载的技术中,将磁场强度补正装置(磁场补正机构)固定在圆筒状容器(外壳)的内周壁。该磁场强度补正装置在保持磁性体片的支架的两侧经由板簧形成一对突起部,使用该突起部能够对支架进行保持部件的需要位置的固定及该位置的变更。另外,在专利文献3记载的技术中,在圆筒(外壳)的内周壁安装滑轨状的环轨与直线导轨,将磁性体片嵌入这些导轨,能够通过在导轨内滑动而变更磁性体片的位置,并且能够通过用螺栓等将磁性体固定于导轨而在导轨的需要位置固定磁性体片。另外,在专利文献4记载的技术中,将收纳磁性体片的磁性体垫片机构(磁场补正机构)固定在外壳的内周壁。该磁性体垫片机构由多个磁性体片、收纳该多个磁性体片的多个分割垫片托盘、直线状地结合插入该分割垫片托盘间的垫片托盘间隔件的组合垫片托盘、在分割垫片托盘的垫片凹部中固定磁性体垫片的垫片间隔件以及覆盖垫片凹部的嵌入式盖构成。然后,通过变更分割垫片托盘与垫片托盘间隔件的组合方式以及收纳于分割垫片托盘的磁性体片的量,从而调整外壳的内周壁内的磁性体片的配置位置及量。另外,在分割垫片托盘的侧部以能够固定嵌入式盖的方式切出槽,在将磁性体片收纳于垫片凹部后,填充垫片间隔件并闭合嵌入式用盖,由此,能够在垫片凹部内部固定磁性体片。专利文献I :日本特开2007-053241号公报 专利文献2 :日本特开昭63-122441号公报 专利文献3 :日本特开平1-254154号公报 专利文献4 :日本特开2008-289703号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 可是,为了在冷却室内高效地冷却超导磁体,通常在冷却室的外侧设置真空室等隔热构造。该隔热构造的大小以冷却室的大小为基准来设计,所以寄期望于通过冷却室的小型化来使包含隔热构造的超导磁体装置小型化。但是,在如专利文献I记载的、在冷却室设置分别卷绕主线圈及屏蔽线圈的主线圈架及屏蔽线圈架与支撑这些线圈架的支撑构造的构造中,冷却室的小型化有限。另外,在超导磁体装置中,为了提高测定空间的磁场均匀度,期望在超导磁铁的内部区域配置的磁性体片的配置的空间自由度(磁性体片的配置位置及量的自由度)高。即,在固定于外壳内周壁的磁性体补正机构中,期望该磁性体补正机构所具备的磁性体片的配置的空间自由度高。但是,为了提高磁性体补正机构所具备的磁性体片的配置的空间自由度,若仅仅增大磁场补正机构的大小,则由于在超导磁铁的内部区域形成的测定空间(磁场产生空间)变窄,所以该磁场补正机构不能无上限地变大。尤其是在四肢或头部专用的小型MRI用超导磁体装置中,由于超导磁铁的内部区域小,所以为了将测定空间确保为需要的大小,磁场补正机构的大小相当受限。因此,期望一种超导磁体装置,其能够减小使磁性体片固定(配置)在磁场补正机构的需要位置的单元(以下称为磁性体配置单元)在磁场补正机构中所占的比例(大小),提高磁性体补正机构所具备的磁性体片的配置的空间自由度。在上述专利文献2记载的技术中,磁性体配置单元是支架及保持部件,在专利文献3记载的技术中,磁性体配置单元是滑轨状的导轨及螺栓等,在专利文献4记载的技术中,磁性体配置单元是分割垫片托盘、垫片间隔件以及嵌入式盖,无论在哪个技术中,磁性体配置单元在磁场补正机构中所占的大小都较大,所以难说磁性体补正机构所具备的磁性体片的配置的空间自由度足够高。因此,本专利技术的目的在于提供一种超导磁体装置,其能够使冷却室小型化并使超导磁体装置小型化,并且不使在超导磁铁的内部区域形成的测定空间变窄,提高磁性体片的配置的空间自由度。用于解决问题的技术方案 为了解决上述课题,本专利技术是具有容纳冷却介质的冷却室的超导磁体装置,其特征在于,具有卷绕主线圈的圆筒形状的主线圈架;卷绕屏蔽线圈且以覆盖上述主线圈架的径向外侧的方式与上述主线圈架同心地设置的圆筒形状的屏蔽线圈架;以覆盖上述屏蔽线圈架的方式与上述主线圈架同心地设置的圆筒形状的外筒;以及一对端板,其通过密封上述主线圈架与上述外筒各自的轴向两端部而形成上述冷却室,并且同心地具备抵接于上述主线圈架、上述屏蔽线圈架以及述外筒各自的轴向两端部的环状定位机构。依据上述构成,一对端板将主线圈架与外筒的间隙在各自的轴向两端部密封,从而形成容纳冷却介质的冷却室。由此,用于卷绕主线圈的主线圈架兼作冷却室的径向内侧的壁面。因此,不必在主线圈架之外设置冷却室的径向内侧的壁面构造,另外,不需要主线圈架的支撑构造。另外,密封冷却室的端板抵接于主线圈架、屏蔽线圈架以及外筒各自的轴 向两端部而定位。因此,不需要轴向支撑主线圈架、屏蔽线圈架及外筒的构造。结果,能够使冷却室小型化,使超导磁体装置小型化。另外,一对端板同心地具备圆环状定位机构,主线圈架、屏蔽线圈架与外筒抵接于各定位机构。由此,主线圈架、屏蔽线圈架与外筒的配设容易定位,能够为同心。另外,在本专利技术的超导磁体装置中,也可本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:竹田雅详伊藤聪齐藤一功I米纳米宫田齐
申请(专利权)人:日本超导体技术公司
类型:
国别省市:

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