專利名稱：一種用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開放型的永磁體模塊。
背景技術(shù)：
目前用于磁共振波譜分析的磁體模塊多數(shù)采用超導(dǎo)磁體，因?yàn)槌瑢?dǎo)磁體 提供的磁場(chǎng)具有均勻性好的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的要求，但超導(dǎo)磁 體也存在體積和重量較大、維護(hù)成本較高的缺點(diǎn)。目前磁共振工業(yè)分析用波 譜儀所采用的永磁體模塊由于所提供的主磁場(chǎng)的均勻性相對(duì)超導(dǎo)磁體較差， 無(wú)法滿足磁共振波譜分析的高性能要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有磁共振波譜分析設(shè)備采用的超導(dǎo)磁體存在的體積和重 量較大、維護(hù)成本較高的問(wèn)題，提供一種用于磁共振波譜分析儀的開放型永
磁體模塊。本發(fā)明包括c形磁軛、上磁體和下磁體，所述上磁體包括上磁芯、 磁極和勻場(chǎng)線圈，上磁芯的上端面設(shè)置在c形磁軛上臂的下端面上，上磁芯
的磁化方向平行于豎直方向，磁極的上端面設(shè)置在上磁芯的下端面上，磁極 的下端面為凸凹環(huán)狀結(jié)構(gòu)，勻場(chǎng)線圈設(shè)置在成像空間中靠近磁極的下端面的 位置上，所述下磁體的結(jié)構(gòu)與上磁體相同，并且與上磁體上下對(duì)稱的設(shè)置在
c形磁軛的下端面上，下磁體的下磁芯的磁化方向與上磁芯的磁化方向相同。
有益效果本發(fā)明的永磁體模塊具有重量較輕、體積較小的優(yōu)點(diǎn)，其重 量只有幾十公斤重，相對(duì)超導(dǎo)磁體可降低一到兩個(gè)重量級(jí)，其體積只有普通 超導(dǎo)磁體模塊的1/4~2/3，由于將磁極的端面、勻場(chǎng)線圈以及梯度線圈綜合優(yōu) 化設(shè)計(jì)，使成像空間內(nèi)的均勻度達(dá)到10'6，能夠滿足工業(yè)磁共振譜分析的要 求；另外本發(fā)明的永磁體模塊的成本較低廉，只有普通超導(dǎo)磁體模塊的1/6 或更小，相對(duì)超導(dǎo)磁體其維護(hù)成本更可忽略不計(jì)。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是磁極2-2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一參見(jiàn)圖1，本實(shí)施方式由C形磁軛1、上磁體2和下
磁體3組成，所述上磁體2由上磁芯2-l、磁極2-2和勻場(chǎng)線圈2-3組成，上 磁芯2-1的上端面設(shè)置在C形磁軛1上臂的下端面上，上磁芯2-1的磁化方 向平行于豎直方向，磁極2-2的上端面設(shè)置在上磁芯2-1的下端面上，磁極 2-2的下端面為凸凹環(huán)狀結(jié)構(gòu)，勻場(chǎng)線圈2-3設(shè)置在成像空間4中靠近磁極 2-2的下端面的位置上，所述下磁體3的結(jié)構(gòu)與上磁體2相同，并且與上磁 體2上下對(duì)稱的設(shè)置在C形磁軛1的下端面上，下磁體3的下磁芯3-1的磁 化方向與上磁芯2-l的磁化方向相同。磁極2-2的凸環(huán)橫截面的形狀為矩形 或梯形時(shí)，對(duì)應(yīng)的凹環(huán)的形狀為矩形或三角形；上磁體2和下磁體3橫截面 的形狀可以為正多邊形、圓形、中空正多邊形或圓環(huán)形；上磁芯2-l以及下 磁芯3-l都可以采用多層磁性材料的結(jié)構(gòu)，多層磁性材料還可以沿橫截面的 幾何中心平均分成多份；勻場(chǎng)線圈2-3可采用平板式勻場(chǎng)線圈，勻場(chǎng)線圈2-3 與磁極2-2之間可以填充一些不導(dǎo)磁的物質(zhì)。
上磁芯2-l發(fā)出的磁力線在由高導(dǎo)磁材料制成的C形磁軛1的成像空間 4內(nèi)形成初步均勻的磁場(chǎng)，但這個(gè)磁場(chǎng)并不能滿足磁共振成像以及譜分析的 需要，*再將磁極和勻場(chǎng)線圈以及梯度線圈綜合設(shè)計(jì)首先通過(guò)將磁極2-2加 工成凸凹環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁場(chǎng)的初步勻場(chǎng)，并進(jìn)一步通過(guò)勻場(chǎng)線圈2-3 實(shí)現(xiàn)精細(xì)勻場(chǎng)，使整個(gè)成像空間的主磁場(chǎng)的均勻度達(dá)到l(T6，從而達(dá)到工業(yè) 磁共振譜分析的要求。
具體實(shí)施方式
二參見(jiàn)圖l，本實(shí)施方式的上磁體2和下磁體3分別在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增加了梯度線圈2-4，兩個(gè)梯度線圈2-4分別設(shè)置在 成像空間4中靠近磁極端面的位置上。勻場(chǎng)線圈的部分勻場(chǎng)功能可以通過(guò)梯 度線圈2-4來(lái)實(shí)現(xiàn)，勻場(chǎng)線圈2-3和梯度線圈2-4都設(shè)置在成像空間4中靠近 磁極端面的位置上,勻場(chǎng)線圈2-3相對(duì)靠近磁極2-2或梯度線圈2-4相對(duì)靠近 磁極2-2都能起到增加勻場(chǎng)精度的效果，梯度線圈2-4與勻場(chǎng)線圈2-3之間可 以填充一些不導(dǎo)磁的物質(zhì)。
具體實(shí)施方式
三參見(jiàn)圖2，本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增 加了多個(gè)磁片5，每個(gè)磁片5都分別設(shè)置在磁極2-2靠近成像空間4 一端的 表面上。磁片5用于勻場(chǎng)，也可采用鐵片部分或全部代替磁片5。
權(quán)利要求
1、一種用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模塊，它包括C形磁軛(1)、上磁體(2)和下磁體(3)，其特征在于所述上磁體(2)包括上磁芯(2-1)、磁極(2-2)和勻場(chǎng)線圈(2-3)，上磁芯(2-1)的上端面設(shè)置在C形磁軛(1)上臂的下端面上，上磁芯(2-1)的磁化方向平行于豎直方向，磁極(2-2)的上端面設(shè)置在上磁芯(2-1)的下端面上，磁極(2-2)的下端面為凸凹環(huán)狀結(jié)構(gòu)，勻場(chǎng)線圈(2-3)設(shè)置在成像空間(4)中靠近磁極(2-2)下端面的位置上，所述下磁體(3)的結(jié)構(gòu)與上磁體(2)相同，并且與上磁體(2)上下對(duì)稱的設(shè)置在C形磁軛(1)的下端面上，下磁體(3)的下磁芯(3-1)的磁化方向與上磁芯(2-1)的磁化方向相同。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模 塊，其特征在于當(dāng)所述磁極(2-2)的凸環(huán)橫截面的形狀為矩形時(shí)凹環(huán)的形狀為矩 形，當(dāng)所述磁極(2-2)的凸環(huán)橫截面的形狀為梯形時(shí)凹環(huán)的形狀為三角形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模 塊，其特征在于上磁體(2)和下磁體(3)橫截面的形狀為正多邊形、圓形、中空 正多邊形或圓環(huán)形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模 ±央，其特征在于上磁芯(2-l)和下磁芯(3-l)都采用多層磁性材料的結(jié)構(gòu)，多層磁 性材料沿橫截面的幾何中心平均分成多份。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模 ±央，其特征在于上磁體(2)和下磁體(3)分別增加了梯度線圈(2-4)，兩個(gè)梯度線 圈(2-4)分別設(shè)置在成像空間(4)中靠近磁極端面的位置上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模 塊，其特征在于它增加了多個(gè)磁片(5)，每個(gè)磁片(5)都分別設(shè)置在磁極(2-2)靠 近成像空間(4)一端的表面上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模 塊，其特征在于磁片(5)的材質(zhì)為鐵。
全文摘要
一種用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模塊，它涉及一種開放型的永磁體模塊，以解決現(xiàn)有磁共振波譜分析設(shè)備采用的超導(dǎo)磁體存在的體積和重量較大、維護(hù)成本較高的問(wèn)題。上磁芯的上端面設(shè)置在C形磁軛上臂的下端面上，上磁芯的磁化方向平行于豎直方向，磁極的上端面設(shè)置在上磁芯的下端面上，磁極的下端面為凸凹環(huán)狀結(jié)構(gòu)，勻場(chǎng)線圈設(shè)置在成像空間中靠近磁極下端面的位置上，所述下磁體的結(jié)構(gòu)與上磁體相同，并且與上磁體上下對(duì)稱的設(shè)置在C形磁軛的下端面上，下磁體的下磁芯的磁化方向與上磁芯的磁化方向相同。本發(fā)明相對(duì)超導(dǎo)磁體降低一到兩個(gè)重量級(jí)，體積只有普通超導(dǎo)磁體模塊的1/4～2/3，使成像空間內(nèi)的均勻度達(dá)到10^-6，滿足工業(yè)磁共振譜分析的要求。
文檔編號(hào)H01F7/02GK101345115SQ200810064519
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者宋梟禹, 鳳 柴, 斌 郭 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)