一个磁共振磁体组件20具有被成形为空心圆柱体的线圈架70。至少两个导热片60被放置为周向围绕所述线圈架70，由非导电区域90分开。被固定到每个导热片部分60上的导热管50，周向围绕所述线圈架70运行。利用导热环氧树脂密封物质，至少一层导热电绝缘材料110（诸如玻璃纤维）被结合到导热片60。利用所述导热环氧树脂密封物质，超导导线80的绕组被结合在一起，并且被结合到所述电绝缘材料（110）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一个磁共振磁体组件20具有被成形为空心圆柱体的线圈架70。至少两个导热片60被放置为周向围绕所述线圈架70，由非导电区域90分开。被固定到每个导热片部分60上的导热管50，周向围绕所述线圈架70运行。利用导热环氧树脂密封物质，至少一层导热电绝缘材料110（诸如玻璃纤维）被结合到导热片60。利用所述导热环氧树脂密封物质，超导导线80的绕组被结合在一起，并且被结合到所述电绝缘材料（110）。【专利说明】氦蒸汽磁共振磁体
本申请涉及磁共振磁体、低温磁体、超导磁体，尤其涉及该类磁体的冷却。
技术介绍
磁共振(MR)扫描器使用超导磁体，所述超导磁体被冷却到超导温度，例如小于5.2°开尔文。传统上，液态氦因其热性能已被用于冷却超导磁体。然而，液态氦价格昂贵。在世界的许多地区不具有液态氮或替代液态氦的稳定供应。在冷却磁体的同时保持磁铁的电学和磁性性能，以在磁共振系统中产生均匀的静磁场。冷却系统均匀地冷却线圈，而不破坏磁性线圈的完整性。用于全身MR成像的磁体线圈的孔足以容纳被成像的患者以及通过热力方式将患者从低温系统的极冷温度中分开的结构。制造设计容纳线圈组件的孔中的室温，同时保持周围磁体中的工作温度低于磁体的临界温度。70° F室温约为294° K，而磁体的临界温度通常低于5.2° K。这种极端的温度差造成设计和制造的复杂性。
技术实现思路
本申请提供一种新型且改进的氦蒸汽磁共振磁体，其克服了上述问题和其他问题。根据一个方面，磁共振磁体具有线圈架、导热片、导热管部分、至少一层导热电绝缘材料和超导导线的绕组。所述线圈架被成形为空心圆柱体。在线圈架上，至少两个导热片周向延伸，由非导电区域分开。导热管部分被热连接到每个导热片。至少一层导热电绝缘材料被配置在所述导热片周围，并且被结合到所述导热片。超导导线的绕组被配置在电绝缘材料周围，并且所述超导导线的绕组被结合在一起，并且被结合到电绝缘材料。根据另一方面，磁共振磁体系统包括至少一个磁体组件；氦蒸汽，当所述氦蒸汽围绕线圈流过导热管时，将线圈冷却到低于临界超导磁体温度；以及制冷器热交换器，其被连接到冷却氦蒸气的管中。磁体组件具有线圈架、导热片、导热管部分、至少一层导热电绝缘材料和超导导线的绕组。所述线圈架被成形为空心圆柱体。在线圈架上，至少两个导热片周向延伸，由非导电区域分开。导热管部分被连接到每个导热片。至少一层导热电绝缘材料被配置在导热片周围，并且被结合到导热片。超导导线的绕组被配置在电绝缘材料周围，并将所述超导导线的绕组结合在一起并且将其结合到电绝缘材料。根据另一方面，磁共振成像或谱系统包括磁共振磁体系统、梯度线圈、梯度放大器、射频线圈、发射器、发射器、接收器和处理器。磁共振磁体系统具有至少一个磁体组件；氦蒸汽，当所述氦蒸汽围绕线圈流过导热管时，所述氦蒸汽将线圈冷却到低于临界超导磁体温度；以及制冷器热交换器，其被连接到冷却氦蒸气的管。磁体组件具有线圈架、导热片、导热管部分、至少一层导热电绝缘材料和超导导线的绕组。梯度线圈位于所述磁共振磁体系统的孔中。梯度放大器被连接到梯度线圈。射频线圈位于梯度线圈的内部。发射器被连接到所述射频线圈。接收器被连接到接收RF信号的所述射频线圈。控制器连接到梯度放大器和发射器，并且控制梯度放大器和发射器，以激发对象中的共振。处理器被连接到所述接收器和控制器，并且将接收到的共振信号处理为图像和/或谱信息。根据另一方面，一种制造磁共振磁体的方法包括形成圆柱体线圈架。导热管部分被连接至导热片。至少一层电绝缘材料被结合到所述导热片。围绕电绝缘材料对超导导线进行绕线，并且将所述超导导线结合在一起并且将其结合到电绝缘材料。根据另一方面，一种磁共振成像的方法，包括使用如上文讨论的制造的氦蒸汽冷却的磁体组件，在成像区域中生成静态BO磁场。在成像区域中生成梯度磁场。射频场被发射到成像区域中。从成像区域接收磁共振信号。从接收到的磁共振信号中重建图像。一个优势在于减少氦的体积。另一优势在于使用氦蒸汽替代液态氦来冷却磁体。另一优势在于将换热器板安装到线圈而不影响线圈的制备或电气性能的简单且热效率高的方法。另一优势在于系统中氦蒸汽的流动的简单和均匀冷却磁体线圈的能力。在阅读并理解以下的具体描述之后，本领域技术人员将认识到本专利技术的其他优势。【专利附图】【附图说明】本专利技术可以采取各种部件和部件安排，以及各种步骤和步骤安排。附图仅用于图示说明优选的实施例的目的，不应被解释为限制本专利技术。图1是示出了氦蒸气磁共振磁体系统的一个实施例的示意图。图2是示出了磁体的放大视图的一个实施例的示意图。图3是示出了具有分解视图的磁共振磁体的一个实施例的横截面的示意图。图4是图示了制造线圈组件的方法的流程图。图5是图示了 MR系统的实施例的示意图,所述MR系统具有示出磁共振磁体的真空杜瓦瓶的剖视图。【具体实施方式】参考图1，示出了闭合回路系统10中磁共振(MR)磁体的实施例。闭环回路系统10包括循环的氦蒸汽，其由MR磁体组件20进行加热并且由具有相关联的低温制冷器40的制冷器热交换器30进行冷却，并被重新循环至磁体组件20。在US2008/0209919中描述了一种具有相关联的低温制冷器的合适的制冷器热交换器。冷却的氦气在底部进入磁体组件20，并且向上流动至附接到导热片60或磁体内部的板的导热管50。氦蒸汽在热交换器30中被冷却至约4.2° K，其提供低于磁体的临界温度的1° K裕量。来自制冷器热交换器30的冷气体密度相对较大，但在被磁体组件20加热时变得密度较小，产生密度较大的氦气从制冷器热交换器30到磁铁的底部的向下流动以及密度较小的较暖的氦气通过磁体并且返回制冷器热交换器的向上流动。磁体组件20被安装在线圈架70上。制造时，使用绕线固定装置创建线圈组件25，并之后将所述线圈组件25安装在线圈架70上，或将其直接制造到线圈架70上。具有不同宽度的多个线圈25通常用于MR系统中。每个线圈组件25被安装在相应的线圈架70上。线圈25的宽度影响绕线的数量和生成的磁场的强度。利用以下描述的处理制造的线圈在尺寸上存在不同，例如，在宽度上达到约300毫米。线圈架70由在中空的圆柱体中形成的结构金属制成，诸如不锈钢。当氦蒸气沿管50向上行进时，热量被吸收。热量由线圈组件25生成，并且通过导热板60以传导方式被传输至导热管50，并且由氦蒸气吸收。磁性组件的所有部件之间良好的导热性确保一致的运行温度。参考图2，示出了磁体组件20的一个实施例的放大视图。由非导电性隔离物90对导热片60的两部分进行电隔离。片60之间的区域避免将干扰MR系统的运行的导热片60中的周向电流。例如，导热片由厚度在约0.3_的铜制成。铝和其他导热性材料也能够用于片60。导热片60之间的间隙约为6mm，利用非导电性隔离物90 (例如，塑料填充条)填充所述间隙。所述非导电性隔离物90提供在其上的均匀表面，以对线圈进行绕线。片被弯曲在线圈架70的圆周上，或者如果在制造加工期间使用绕线固定装置，片被弯曲在所述绕线固定装置的外径上。导热管50以热力方式或以机械方式被固定到所述导热片60上。范例是9-10mmOD的制冷器级别铜管。可以使用具有良好的导热性的其他材料，诸如铝。管50的尺寸足够大，使得管的压降很小。利本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超导磁体组件（20），包括：线圈架（70），其被成形为空心圆柱体；至少两个导热片（60），其在所述线圈架（70）上周向延伸，并且由非导电区域（90）分开；导热管部分（50），其被热连接到所述导热片（60）；至少一层导热电绝缘材料（110），其被放置在所述导热片（60）周围，并且被结合到所述导热片（60）；以及超导导线（80）的绕组，其被放置在所述电绝缘材料（110）周围，并且所述超导导线（80）的绕组被结合在一起，并且被结合到所述电绝缘材料（110），形成具有热效率的整体结构。
【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：R·A·阿克曼，R·L·弗兰克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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