專利名稱：高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
磁共振成像系統(tǒng)是ー種功能強(qiáng)大的成像設(shè)備，主磁體是其主要的硬件之一，可以在指定成像區(qū)域內(nèi)提供高強(qiáng)度、穩(wěn)定、高均勻度的磁場(chǎng)。而高開放度磁體除了滿足上述要求外，由于尺寸上的低閉合程度，在臨床實(shí)踐中還可以大大消除病人的幽閉感，為掃描檢查帶來(lái)便利，因此比一般的磁體更受歡迎。然而高開放度的超導(dǎo)磁體的設(shè)計(jì)難度較普通超導(dǎo)磁體困難，開放度對(duì)于磁體各部分尺寸的限制導(dǎo)致成像區(qū)的磁場(chǎng)更不均勻、漏磁場(chǎng)范圍更大，并且超導(dǎo)線圈以及其他鐵磁性材料部件都會(huì)受到相當(dāng)大的磁力。為了彌補(bǔ)磁場(chǎng)的不均勻和降低漏磁場(chǎng)的范圍，往往需要調(diào)整磁體線圈半徑或加長(zhǎng)超導(dǎo)線，從而大幅度提高成本；而為了支撐IOOkN量級(jí)的磁力， 額外的機(jī)械結(jié)構(gòu)往往會(huì)降低開放程度。另外一方面，主磁體的加工和裝配會(huì)帶來(lái)誤差，磁場(chǎng)源位置上1_的位置偏差就可能帶來(lái)kN量級(jí)的磁力，從而需要設(shè)計(jì)額外的固定和支撐結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
一、要解決的技術(shù)問(wèn)題發(fā)明本裝置的目的正是針對(duì)高開放度超導(dǎo)磁體設(shè)計(jì)中的上述困難提出的解決方案。通過(guò)在不影響成像視野范圍和開放度的位置設(shè)置鐵磁性材料，利用裝置的鐵磁性材料對(duì)磁場(chǎng)源的反作用力降低和調(diào)節(jié)主磁體受力；利用鐵磁性材料對(duì)磁場(chǎng)的改變，提高成像區(qū)磁場(chǎng)均勻性并降低漏磁場(chǎng)的大小和范圍。ニ、為解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，包括一固定在鐵軛上的低溫杜瓦及設(shè)置在低溫杜瓦內(nèi)的超導(dǎo)線圈，其特征在于上述鐵軛上設(shè)有與超導(dǎo)線圈相對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，該磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置由ー個(gè)或多個(gè)鐵磁性材料的部件構(gòu)成。作為優(yōu)化，上述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在上述超導(dǎo)線圈內(nèi)側(cè)，上述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置包括固接在鐵軛上的鐵環(huán)、設(shè)置在鐵環(huán)內(nèi)并通過(guò)磁導(dǎo)率接近空氣的材料固定到鐵軛上的調(diào)節(jié)塊，上述調(diào)節(jié)塊與上述超導(dǎo)線圈相對(duì)應(yīng)。作為優(yōu)化，上述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在上述超導(dǎo)線圈外側(cè)并固定在鐵軛上，上述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置為ー弧形鐵塊，該鐵塊與上述超導(dǎo)線圈相對(duì)應(yīng)。作為優(yōu)化，上述鐵環(huán)有若干個(gè)小鐵環(huán)拼接成型，上述小鐵環(huán)螺接在上述鐵軛上三、本發(fā)明的有益效果本發(fā)明系一種高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，由ー個(gè)或多個(gè)鐵磁性材料的部件構(gòu)成。部件通常和磁場(chǎng)源在形狀上近似，對(duì)于螺旋管結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)線圈典型形狀為環(huán)狀、柱狀、片狀，其形狀通過(guò)優(yōu)化算法計(jì)算得到，但也可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為不對(duì)稱或其他異形。每個(gè)部件既可以是固定的，也可以是可調(diào)整的。裝置利用鐵磁性材料對(duì)磁場(chǎng)源的反作用力降低和調(diào)節(jié)主磁體受力；利用鐵磁性材料對(duì)磁場(chǎng)的改變，提高成像區(qū)磁場(chǎng)均勻性并降低漏磁場(chǎng)的大小和范圍。通過(guò)合理的計(jì)算和設(shè)計(jì)，本裝置可以達(dá)到調(diào)整成像區(qū)磁場(chǎng)均勻度、漏磁場(chǎng)大小和范圍、磁體所受磁力三項(xiàng)中的ー項(xiàng)或多項(xiàng)目的。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置作進(jìn)ー步說(shuō)明圖I是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例ニ的結(jié)構(gòu)示意圖ー；圖3是本發(fā)明實(shí)施例ニ的結(jié)構(gòu)示意圖ニ。圖中，I為鐵軛,2為低溫杜瓦,3為超導(dǎo)線圈,4為鐵環(huán),5為固定螺桿，6為調(diào)節(jié)塊，7為鐵塊,8為成像區(qū)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式一如圖I所示，本發(fā)明高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，包括一固定在鐵軛I上的低溫杜瓦2及設(shè)置在低溫杜瓦2內(nèi)的超導(dǎo)線圈3，其中，上述鐵軛I 上設(shè)有與超導(dǎo)線圈3相對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，該磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置由一個(gè)或多個(gè)高磁導(dǎo)率的部件構(gòu)成。上述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在上述超導(dǎo)線圈3內(nèi)側(cè)，上述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置包括固接在鐵軛I上的鐵環(huán)4、設(shè)置在鐵環(huán)4內(nèi)并磁導(dǎo)率接近空氣的材料固定在鐵軛I上的固定螺桿5及調(diào)節(jié)塊6，上述調(diào)節(jié)塊6與固定螺桿5螺接配合，并通過(guò)螺母緊固，上述調(diào)節(jié)塊6與上述超導(dǎo)線圈3相對(duì)應(yīng)。上述鐵環(huán)4由若干個(gè)小鐵環(huán)拼接成型，上述小鐵環(huán)螺接在上述鐵軛I上，本發(fā)明小鐵環(huán)有兩個(gè)，當(dāng)然，也可根據(jù)實(shí)際的需要設(shè)置多個(gè)。上述固定螺桿5采用磁導(dǎo)率與空氣基本相同的材料制成，例如環(huán)氧或不銹鋼等。 本實(shí)施例調(diào)節(jié)塊6相對(duì)于鐵軛I處于ー個(gè)“懸空”的狀態(tài)，其調(diào)節(jié)塊6與鐵軛I之間的磁導(dǎo)率幾乎可以忽略，以此進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)施例的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置為可調(diào)型磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)螺接在固定螺桿5上的調(diào)節(jié)塊6達(dá)到對(duì)磁場(chǎng)的均勻度、漏磁場(chǎng)大小及范圍、磁體所受磁力的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到提高磁場(chǎng)均勻度、控制漏磁的大小及范圍以及調(diào)整磁體所受的磁力大小。現(xiàn)有磁體所受磁力的大小約為370KN，而由加工、裝配誤差引起的側(cè)向拉カ約為 4KN，磁場(chǎng)的均勻度約為2000ppm，漏磁場(chǎng)5gs線范圍較大。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)塊6的上下移動(dòng)調(diào)整，可將370KN的磁力調(diào)整為_3 3KN，可將鐵環(huán)4改成不對(duì)稱結(jié)構(gòu)并左右調(diào)整，可將由加工、裝配誤差引起的約4kN側(cè)向拉カ調(diào)整為-0. 3 0. 3kN ;同時(shí),磁場(chǎng)均勻度可由2000ppm優(yōu)化為130ppm ;漏磁場(chǎng)5gs線范圍可降低 0. 3 0. 5mo高磁導(dǎo)率的部件主要由鐵，鈷，鎳和釓及其它們的合金制成。實(shí)施方式ニ如圖2和3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，所不同的是本發(fā)明高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，包括一固定在鐵軛I上的低溫杜瓦2及設(shè)置在低溫杜瓦2內(nèi)的超導(dǎo)線圈3，其中，上述鐵軛I上設(shè)有與超導(dǎo)線圈3相對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，該磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置由多個(gè)高磁導(dǎo)率的部件構(gòu)成。上述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在上述超導(dǎo)線圈3 外側(cè)并固定在鐵軛I上，上述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置為ー弧形鐵塊7，該鐵塊7與上述超導(dǎo)線圈3相對(duì)應(yīng)。本實(shí)施例可將結(jié)構(gòu)不對(duì)稱并可左右調(diào)整的鐵塊7，可將由加工、裝配誤差引起的約 4kN側(cè)向拉力調(diào)整為-0. 3 0. 3kN。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，包括一固定在鐵軛上的低溫杜瓦及設(shè)置在低溫杜瓦內(nèi)的超導(dǎo)線圈，其特征在于所述鐵軛上設(shè)有與超導(dǎo)線圈相對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，該磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置由一個(gè)或多個(gè)高磁導(dǎo)率的部件構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于 所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在所述超導(dǎo)線圈內(nèi)側(cè)，所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置包括固接在鐵軛上的鐵環(huán)、設(shè)置在鐵環(huán)內(nèi)并通過(guò)磁導(dǎo)率接近空氣的材料固定到鐵軛上的調(diào)節(jié)塊，所述調(diào)節(jié)塊與所述超導(dǎo)線圈相對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于 所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在所述超導(dǎo)線圈外側(cè)并固定在鐵軛上，所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置為一弧形鐵塊，該鐵塊與所述超導(dǎo)線圈相對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于 所述鐵環(huán)由若干個(gè)小鐵環(huán)拼接成型，所述小鐵環(huán)螺接在所述鐵軛上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置。高開放度的超導(dǎo)磁體的設(shè)計(jì)難度較普通超導(dǎo)磁體困難，開放度對(duì)于磁體各部分尺寸的限制導(dǎo)致成像區(qū)的磁場(chǎng)更不均勻、漏磁場(chǎng)范圍更大，并且超導(dǎo)線圈以及其他鐵磁性材料部件都會(huì)受到相當(dāng)大的磁力。本發(fā)明公開了一種高開放度超導(dǎo)磁共振磁體上的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，包括一固定在鐵軛上的低溫瓦杜及設(shè)置在低溫瓦杜內(nèi)的超導(dǎo)線圈，其中，鐵軛上設(shè)有與超導(dǎo)線圈相對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置，該磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置由一個(gè)或多個(gè)高磁導(dǎo)率的部件構(gòu)成。利用鐵磁性材料對(duì)磁場(chǎng)的改變，提高成像區(qū)磁場(chǎng)均勻性并降低漏磁場(chǎng)的大小和范圍。
文檔編號(hào)G01R33/3815GK102590771SQ20121005774
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者何群, 華延芳, 許建益, 鄭杰 申請(qǐng)人:寧波健信機(jī)械有限公司