專利名稱：拆分磁場發(fā)生器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于磁共振成像系統(tǒng)的磁場發(fā)生器，更具體地涉及拆分磁共振成像系統(tǒng)中磁場發(fā)生器的永磁體的方法。
背景技術(shù)：
用于磁共振成像(MRI)系統(tǒng)的磁場發(fā)生器可以使用永磁體產(chǎn)生均勻磁場。永磁體可以使用多個(gè)磁塊(magnetic block)形成。永磁體MRI系統(tǒng)可以用于各種領(lǐng)域，例如醫(yī)院、診所等，且在停止使用之后具有特定的壽命。期望在永磁體MRI系統(tǒng)停止使用之后拆除該系統(tǒng)。然而，拆除永磁體MRI系統(tǒng)存在許多困難，特別是拆除永磁體MRI系統(tǒng)的磁場發(fā)生器。
永磁體MRI系統(tǒng)的尺寸使得難以拆分。通常，永磁體MRI系統(tǒng)又大又重，例如0.35T磁體的重量大于17噸，0.2T磁體的重量大于9噸。此外，另一個(gè)挑戰(zhàn)則是由于MRI系統(tǒng)的永磁體中磁塊產(chǎn)生的強(qiáng)磁場。由永磁體中磁塊產(chǎn)生的磁場可能非常強(qiáng)，通常為2000-3500G。永磁體MRI系統(tǒng)的這些特性，具體指永磁體的強(qiáng)磁場，使得永磁體MRI系統(tǒng)的拆分變得困難且產(chǎn)生安全顧慮。
因此期望提供一種用于拆分永磁體MRI系統(tǒng)中磁場發(fā)生器的安全的低成本方法。具體而言，期望提供一種拆分磁場發(fā)生器內(nèi)的永磁體，包括撤除永磁體的磁塊的方法。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種用于拆分磁場發(fā)生器的永磁體的方法，其中該永磁體由具有布局的多個(gè)磁塊組成，該方法包括將至少一個(gè)非磁性襯墊推入該多個(gè)磁塊的布局內(nèi)；使用至少一個(gè)非磁性襯墊置換至少一個(gè)磁塊，直至該至少一個(gè)磁塊從該多個(gè)磁塊的布局中被推出；以及當(dāng)該至少一個(gè)磁塊被推出布局時(shí)，從該磁場發(fā)生器撤除該磁塊。
依據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種用于拆分磁場發(fā)生器的方法，其中該磁場發(fā)生器包括第一軛板(yoke plate)、由具有布局且置于該軛板上的多個(gè)磁塊組成的第一永磁體、以及置于該第一永磁體上的第一極面(pole face)，該方法包括提升該第一極面離開該第一永磁體以在該第一極面和該第一永磁體之間形成間隙；將至少一個(gè)非磁性襯墊推入該多個(gè)磁塊的布局內(nèi)；使用至少一個(gè)非磁性襯墊置換至少一個(gè)磁塊，直至該至少一個(gè)磁塊從該多個(gè)磁塊的布局中被推出；以及當(dāng)該至少一個(gè)磁塊被推出布局時(shí)，從該磁場發(fā)生器撤除該磁塊。


通過結(jié)合附圖進(jìn)行的下述詳細(xì)描述，可以更全面地理解本發(fā)明，其中附圖中的相同參考數(shù)字表示相同部分。附圖中圖1a的示意圖示出了依據(jù)示范性實(shí)施例的磁場發(fā)生器的側(cè)視圖。
圖1b為依據(jù)示范性實(shí)施例的磁場發(fā)生器的透視剖視圖。
圖2為依據(jù)一實(shí)施例的永磁體內(nèi)磁塊的示范性布局的示意圖。
圖3為依據(jù)一實(shí)施例的永磁體的示范性磁塊的視圖。
圖4為依據(jù)一實(shí)施例的使用極面定位工具拆除磁場發(fā)生器的示意性視圖。
圖5a為依據(jù)一實(shí)施例的示范性磁塊推動工具的側(cè)視圖。
圖5b為依據(jù)一實(shí)施例的示范性磁塊推動工具的頂視圖。
圖6a為依據(jù)一實(shí)施例的拆除永磁體的示意圖。
圖6b為依據(jù)一實(shí)施例沿圖6a的線A-A的磁塊推動頭和磁塊的剖面視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1a的示意圖示出了依據(jù)示范性實(shí)施例的磁場發(fā)生器的側(cè)視圖。磁場發(fā)生器10例如可以用于磁共振成像(MRI)系統(tǒng)以產(chǎn)生均勻磁場。磁場發(fā)生器10包括一對軛板，即，相互對立的第一軛板12和第二軛板14。第一軛板12和第二軛板14由一個(gè)或多個(gè)桿20支撐，并且第一軛板12和第二軛板14磁性連接到一個(gè)或多個(gè)桿20，使得在第一軛板12和第二軛板14之間存在空間(space)。各個(gè)軛板12、14具有與另一個(gè)軛板相對的表面。第一永磁體16設(shè)置于第一軛板12的表面上，第二永磁體18設(shè)置于第二軛板14的表面上。磁場發(fā)生器10還包括一對極面。第一極面22置于永磁體16上，第二極面24置于永磁體18上。軛板12上的第一永磁體16和軛板14上的第二永磁體18彼此面對，使得不同磁極彼此相對。因此，磁場發(fā)生器10配置成在該對極面22、24之間的空間內(nèi)形成均勻磁場。
圖1b為依據(jù)示范性實(shí)施例的磁場發(fā)生器的透視剖視圖。如前所述，磁場發(fā)生器10包括耦合到一個(gè)或多個(gè)桿20的第一軛板12和第二軛板14。在各個(gè)軛板例如軛板12上，永磁體16置于與另一個(gè)軛板相對的表面上。極面22置于永磁體16上。
返回到圖1a，各個(gè)永磁體16、18分別包括多個(gè)磁塊26、28。磁塊26、28可以是由三元化合物Nd-Fe-B制成的磁體，該三元化合物Nd-Fe-B主要由釹(Nd)、鐵(Fe)和硼(B)組成。備選地，Nd-Fe-B化合物的部分釹被鏑(Dy)置換，部分鐵被鈷(Co)置換。Nd-Fe-B化合物已知為一種強(qiáng)的釹磁性材料，最大能量乘積(energy product)超過300kj/m3。可以使用本領(lǐng)域已知的其他磁體、磁性材料、以及制作磁體的方法。
磁塊26布置于軛板12上的布局內(nèi)，磁極朝上。磁塊28布置于軛板14上的布局內(nèi)，磁極朝下。圖2為依據(jù)一實(shí)施例的永磁體內(nèi)磁塊的示范性布局的示意圖。應(yīng)該理解，永磁體可以采用磁塊行布置或者其他布局。在圖2所示示范性實(shí)施例中，磁塊30在軛板(未示出)上布置成行32。各行32包括多個(gè)磁塊30。例如通過置于磁塊30的行32各端的塊保持器(未示出)，磁塊30可以保持在行內(nèi)恰當(dāng)位置。在優(yōu)選實(shí)施例中，各行32內(nèi)的磁塊30不相互附著。然而，各個(gè)磁塊30可包括如圖3所示附著在一起的多個(gè)磁件(magnetic member)34。在圖3中，多個(gè)磁件3 4通過例如環(huán)氧樹脂粘合劑的粘合劑相互粘合，由此形成磁塊30。例如，磁件34可以在沿行方向的側(cè)面相互膠合(或粘合)。
現(xiàn)在參照圖4、5a、5b、6a和6b討論拆分磁場發(fā)生器的方法?，F(xiàn)在參考圖4，極面定位工具40用于在磁場發(fā)生器10內(nèi)提升極面22、24分別離開各個(gè)永磁體16、18。極面定位工具40安裝到第一軛板12和第二軛板14。極面定位工具40還耦合到極面22、24，使得極面22、24可以被提升分別離開永磁體16、18。當(dāng)?shù)谝粯O面22提升離開永磁體16時(shí)，在極面22和永磁體16之間產(chǎn)生軸間隙42。類似地，極面定位工具40用于提升第二極面24離開永磁體18，并在極面24和永磁體18之間產(chǎn)生軸間隙44。極面定位工具40配置成保持極面22、24處于精確的徑向位置，并輔助消除在磁塊26、28撤除期間由于磁力引起的極面22、24的可能移動。通過提升極面22、24并形成間隙42、44，極面定位工具40使得可以進(jìn)行磁體拆分過程而不受極面22、24干擾。間隙42、44的寬度(即，極面22、24提高離開永磁體16、18的距離或高度)可以通過極面定位工具40調(diào)整。
一旦提升極面22、24而分別離開永磁體16、18，則使用磁塊推動裝置和非磁性襯墊如下文進(jìn)一步所述地從磁場發(fā)生器10中撤除各個(gè)永磁體16、18的磁塊26、28。圖5a和5b示出了依據(jù)一實(shí)施例的示范性磁塊推動工具。圖5a為示范性磁塊推動工具50的側(cè)視圖，圖5b為示范性磁塊推動工具50的頂視圖。磁場發(fā)生器10置于磁塊推動工具50附近。磁塊推動工具50包括前推動頭52和后推動頭54，這些推動頭配置成沿包括左/右方向、前/后方向、以及上/下方向的多個(gè)方向移動。磁塊推動工具50可以與磁場發(fā)生器10內(nèi)的各個(gè)永磁體對準(zhǔn)，以利于將非磁性襯墊滑入永磁體布局以將磁塊從該永磁體推出。前推動頭52和后推動頭54可以配置成柱體，其中磁塊和/或非磁性襯墊可置于該柱體內(nèi)，且磁塊和/或非磁性襯墊可被推動或滑動而穿過該柱體。因此，前推動頭52的尺寸配置成容納非磁性襯墊并允許非磁性襯墊推動和滑動穿過前推動頭52。后推動頭54的尺寸配置成容納一個(gè)或多個(gè)磁塊并允許磁塊推動或滑動至以及穿過后推動頭54。
在一個(gè)實(shí)施例中，從軛板上的永磁體布局中撤除用于將永磁體的磁塊支撐在恰當(dāng)位置的任何部件，例如塊保持器。前推動頭52和后推動頭54的位置調(diào)整為使得推動頭52、54都與磁場發(fā)生器的永磁體之一內(nèi)的一行磁塊對準(zhǔn)，如圖6a所示。例如，如圖6a所示，前推動頭52和后推動頭54可以與磁場發(fā)生器的第一永磁體16的一行62磁塊26(也示于圖1)對準(zhǔn)。非磁性襯墊60置于前推動頭52內(nèi)。優(yōu)選地，非磁性襯墊60由非磁性材料制成，例如鋁、不銹鋼、諸如PVC(聚氯乙稀)和PE(聚乙烯)的塑料等。非磁性襯墊60可以制成選定長度。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，非磁性襯墊60的長度近似達(dá)到永磁體布局內(nèi)特定行磁塊26的長度，且單個(gè)非磁性襯墊60可以用于置換特定行永磁體內(nèi)的磁塊26。備選地，非磁性襯墊60的長度可以小于特定行的磁塊26的長度，且不止一個(gè)襯墊60用于置換特定行的永磁體內(nèi)的磁塊26。優(yōu)選地，非磁性襯墊60也具有與永磁體內(nèi)磁塊相似的寬度和高度。
前推動頭52內(nèi)的非磁性襯墊60通過使用前推動頭52而推入至磁塊26的行62中，非磁性襯墊60用于將磁塊26從永磁體16移出至后推動頭54內(nèi)。當(dāng)襯墊60推入行62時(shí)，磁塊26滑動到后推動頭54內(nèi)。因此，當(dāng)襯墊60用于推出磁塊26時(shí)，襯墊60置換行62內(nèi)的磁塊26。非磁性襯墊60保留在永磁體布局內(nèi)，并防止剩余磁塊26傾斜。襯墊60和磁塊26的移動(移動方向如箭頭70所示)受到前推動頭52和后推動頭54的引導(dǎo)和限制。圖6b示出了位于推動頭例如后推動頭54內(nèi)的磁塊26。如前所述，各個(gè)推動頭52、54的尺寸配置成容納襯墊60或磁塊26，并允許襯墊60或磁塊26滑入至以及穿過推動頭52、54。
返回到圖6a，當(dāng)行62內(nèi)的各個(gè)磁塊26滑入至后推動頭54時(shí)，在兩個(gè)相鄰磁塊26之間產(chǎn)生的磁性排斥力將磁塊26分派到后推動頭54內(nèi)。一旦磁塊26位于后推動頭54內(nèi)，磁塊26可以從后推動頭54撤除以退磁?？梢允褂帽绢I(lǐng)域中已知的方法，例如退磁設(shè)備或加熱爐，由此使磁塊26退磁。
在第一磁塊26推入后推動頭54并從后推動頭54撤除時(shí)，襯墊60再次推入行62以將下一個(gè)磁塊26從永磁體滑出至后推動頭54，其中磁塊26從該后推動頭54撤除且隨后退磁。襯墊60重復(fù)地推入行62，直至行62內(nèi)所有磁塊26被推出并被非磁性襯墊60置換。如上所述，一個(gè)非磁性襯墊60可以用于置換整行62的磁塊26，或者不止一個(gè)非磁性襯墊60可以用于行62。一旦整行62磁塊26被推出并被至少一個(gè)襯墊60置換，則前推動頭52和后推動頭54置成與永磁體16內(nèi)其他行64磁塊26對準(zhǔn)。其他一個(gè)或多個(gè)非磁性襯墊60置于前推動頭52內(nèi)并被推入該行64磁塊26，直至行64內(nèi)的磁塊26從永磁體推出并撤除。對永磁體16內(nèi)隨后各行磁塊26重復(fù)該過程，直至各行磁塊26被一個(gè)或多個(gè)襯墊60置換且磁塊26從永磁體16撤除。永磁體布局于是將由非磁性襯墊60組成。如上所述，從永磁體撤除的磁塊26可以通過已知方法退磁。
一旦第一永磁體16的磁塊26被襯墊60置換，則前推動頭52和后推動頭54被移動并與磁場發(fā)生器10(圖4所示)的第二永磁體18(圖4所示)內(nèi)一行磁塊對準(zhǔn)。重復(fù)上述過程，以使用非磁性襯墊60撤除第二永磁體18的磁塊。因此，第二永磁體18的磁塊也被襯墊60置換，使得永磁體布局由非磁性襯墊60組成。一旦磁場發(fā)生器內(nèi)各個(gè)永磁體的磁塊被襯墊60置換，襯墊60可以從磁場發(fā)生器10(圖4所示)的軛板12、14(圖4所示)中撤除。極面22、24隨后通過極面定位工具40而降低。極面22、24和極面定位工具40從磁場發(fā)生器10中撤除。在一個(gè)實(shí)施例中，軛板、極面、以及退磁的磁塊可以回收或再次使用。
本說明書使用包括最佳實(shí)施模式的示例公開了本發(fā)明，并使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)施和利用本發(fā)明。本發(fā)明的可獲得專利的范圍由權(quán)利要求書定義，可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他示例。如果這些其他示例的結(jié)構(gòu)元件并未不同于權(quán)利要求書的文字語言，或者如果其包括與權(quán)利要求書的文字語言無顯著差別的等效結(jié)構(gòu)元件，則這些其他示例應(yīng)落在權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。任意程序或方法步驟的順序或序列可以根據(jù)備選實(shí)施例而變化或者重新排序。
在不背離本發(fā)明精神的情況下可以對本發(fā)明進(jìn)行許多其他改變和改進(jìn)。依據(jù)所附權(quán)利要求書，這些范圍和其他改變將變得顯而易見。
權(quán)利要求
1.一種用于拆分磁場發(fā)生器(10)的永磁體(16，18)的方法，所述永磁體(16，18)由具有布局的多個(gè)磁塊(26，28)組成，所述方法包括將至少一個(gè)非磁性襯墊(60)推入所述多個(gè)磁塊(26，28)的布局內(nèi)；使用至少一個(gè)非磁性襯墊(60)置換至少一個(gè)磁塊(26，28)，直至所述至少一個(gè)磁塊(26，28)從所述多個(gè)磁塊(26，28)的布局中被推出；以及當(dāng)所述至少一個(gè)磁塊(26，28)被推出所述布局時(shí)，從所述磁場發(fā)生器(10)中撤除所述磁塊(26，28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括重復(fù)所述置換和撤除的步驟，直至各個(gè)所述多個(gè)磁塊(26，28)被至少一個(gè)非磁性襯墊(60)置換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述多個(gè)磁塊(26，28)的布局包括至少一行(32)磁塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，還包括重復(fù)所述置換和撤除的步驟，直至所述至少一行(32)內(nèi)的各個(gè)磁塊(26，28)被至少一個(gè)非磁性襯墊(60)置換。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述多個(gè)磁決(26，28)的布局包括多行(32)磁塊，所述方法還包括重復(fù)所述置換和撤除的步驟，直至各行(32)磁塊被至少一個(gè)非磁性襯墊(60)置換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括使所述撤除的磁塊(26，28)退磁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中使用包括第一推動頭(52)的磁塊推動工具(50)將所述至少一個(gè)非磁性襯墊(60)推入所述多個(gè)磁塊(26，28)的布局中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，還包括在所述推動步驟之前將所述前推動頭(52)與所述布局內(nèi)的至少一個(gè)磁塊(26，28)對準(zhǔn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述磁決推動工具(50)還包括后推動頭(54)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，還包括將所述至少一個(gè)磁塊(26，28)從所述布局推出至所述后推動頭(54)中；以及從所述后推動頭(54)中撤除所述至少一個(gè)磁塊(26，28)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于拆分磁場發(fā)生器(10)的永磁體(16)的方法，其中該永磁體(16)包含具有布局的多個(gè)磁塊(26)，該方法包括將至少一個(gè)非磁性襯墊(60)推入該多個(gè)磁塊(26)的布局內(nèi)。使用至少一個(gè)非磁性襯墊(60)置換至少一個(gè)磁塊(26)，直至該至少一個(gè)磁塊(26)從該多個(gè)磁塊(26)的布局中被推出。當(dāng)該至少一個(gè)磁塊(26)被推出該布局時(shí)，從該磁場發(fā)生器(10)撤除該磁塊(26)。重復(fù)該置換和撤除的步驟，直至永磁體(16)內(nèi)的所有多個(gè)磁塊(26)被非磁性襯墊(60)置換。采用已知方法使從磁場發(fā)生器(10)撤除的磁塊(26)退磁。
文檔編號G01R33/383GK101086524SQ200710110278
公開日2007年12月12日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者石少輝, 陸鴻良, W·沈, 余海 申請人:通用電氣公司