專利名稱:有堵漏結(jié)構(gòu)的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的均勻性相對(duì)超導(dǎo)磁體較差, 無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)成本較高的問題,提供一種有堵漏結(jié)構(gòu)的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 體包括上環(huán)柱形磁殼、上磁芯、磁極和勻場線圈,上環(huán)柱形磁殼設(shè)置在c形 磁軛上臂的下端面上,上環(huán)柱形磁殼的磁化方向由靠近c(diǎn)形磁軛上臂的平行
于豎直方向逐漸變化為靠近成像空間的垂直于豎直方向,上磁芯設(shè)置在上環(huán)
柱形磁殼內(nèi)并且上磁芯的上端面設(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,下磁體的下環(huán)柱形磁殼磁化方向與上環(huán)柱形磁殼的磁化 方向上下對(duì)稱,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2是磁極2-3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由上環(huán)柱形磁殼2-l、上磁芯2-2、磁極2-3和勻 場線圈2-4組成,上環(huán)柱形磁殼2-l設(shè)置在C形磁軛1上臂的下端面上,上 環(huán)柱形磁殼'2-1的磁化方向由靠近C形磁軛1上臂的平行于豎直方向逐漸變 化為靠近成像空間4的垂直于豎直方向,上磁芯2-2設(shè)置在上環(huán)柱形磁殼2-1 內(nèi)并且上磁芯2-2的上端面設(shè)置在C形磁軛1上臂的下端面上,上磁芯2-2 的磁化方向平行于豎直方向,磁極2-3的上端面設(shè)置在上磁芯2-2的下端面 上,磁極2-3的下端面為凸凹環(huán)狀結(jié)構(gòu),勻場線圈2-4設(shè)置在成像空間4中 靠近磁極2-3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的下環(huán)柱 形磁殼3-1磁化方向與上環(huán)柱形磁殼2-1的磁化方向上下對(duì)稱,下磁體3的 下磁芯3-2的磁化方向與上磁芯2-2的磁化方向相同。磁極2-3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;上環(huán) 柱形磁殼2-1、下環(huán)柱形磁殼3-1、上磁芯2-2以及下磁芯3-2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; 勻場線圈2-4可采用平板式勻場線圈,勻場線圈2-4與磁極2-3之間可以填充 一些不導(dǎo)磁的物質(zhì)。
上磁芯2-2發(fā)出的磁力線在上環(huán)柱形磁殼2-1的作用下絕大多數(shù)都集中 在成像空間4內(nèi),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,但這個(gè)磁場并不能滿足磁共振成像以及譜分析的需要;再將 磁極和勻場線圈以及梯度線圈綜合設(shè)計(jì)首先通過將磁極2-3加工成凸凹環(huán) 狀結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁場的初步勻場,并進(jìn)一步通過勻場線圈2-4實(shí)現(xiàn)精細(xì)勻 場,使整個(gè)成像空間的主磁場的均勻度達(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
二參見圖1,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2-5,兩個(gè)梯度線圈2-5分別設(shè)置在 成像空間4中靠近磁極端面的位置上。勻場線圈的部分勻場功能可以通過梯 度線圈2-5來實(shí)現(xiàn),勻場線圈2-4和梯度線圈2-5都設(shè)置在成像空間4中靠近 磁極端面的位置上,勻場線圈2-4相對(duì)靠近磁極2-3或梯度線圈2-5相對(duì)靠近 磁極2-3都能起到增加勻場精度的效果,梯度線圈2-5與勻場線圈2-4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2-3靠近成像空間4 一端的 表面上。磁片5用于勻場,也可采用鐵片部分或全部代替磁片5。
權(quán)利要求
1、有堵漏結(jié)構(gòu)的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)包括上環(huán)柱形磁殼(2-1)、上磁芯(2-2)、磁極(2-3)和勻場線圈(2-4),上環(huán)柱形磁殼(2-1)設(shè)置在C形磁軛(1)上臂的下端面上,上環(huán)柱形磁殼(2-1)的磁化方向由靠近C形磁軛(1)上臂的平行于豎直方向逐漸變化為靠近成像空間(4)的垂直于豎直方向,上磁芯(2-2)設(shè)置在上環(huán)柱形磁殼(2-1)內(nèi)并且上磁芯(2-2)的上端面設(shè)置在C形磁軛(1)上臂的下端面上,上磁芯(2-2)的磁化方向平行于豎直方向,磁極(2-3)的上端面設(shè)置在上磁芯(2-2)的下端面上,磁極(2-3)的下端面為凸凹環(huán)狀結(jié)構(gòu),勻場線圈(2-4)設(shè)置在成像空間(4)中靠近磁極(2-3)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)的下環(huán)柱形磁殼(3-1)磁化方向與上環(huán)柱形磁殼(2-1)的磁化方向上下對(duì)稱,下磁體(3)的下磁芯(3-2)的磁化方向與上磁芯(2-2)的磁化方向相同。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有堵漏結(jié)構(gòu)的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(2-3)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(2-3)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所述的有堵漏結(jié)構(gòu)的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所述的有堵漏結(jié)構(gòu)的用于磁共振波譜分析儀的開放型 永磁體模塊,其特征在于上環(huán)柱形磁殼(2-l)、下環(huán)柱形磁殼(3-l)、上磁芯(2-2) 以及下磁芯(3-2)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所述的有堵漏結(jié)構(gòu)的用于磁共振波譜分析儀的開放型 永磁體模塊,其特征在于所述上磁體(2)和下磁體(3)分別增加了梯度線圈(2-5), 兩個(gè)梯度線圈(2-5)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所述的有堵漏結(jié)構(gòu)的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(2-3)靠近成像空間(4)一端的表面上。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的有堵漏結(jié)構(gòu)的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
有堵漏結(jié)構(gòu)的用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模塊,它是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)成本較高的問題。上環(huán)柱形磁殼的磁化方向由靠近C形磁軛上臂的平行于豎直方向逐漸變化為垂直于豎直方向,上磁芯設(shè)置在上環(huán)柱形磁殼內(nèi),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),勻場線圈設(shè)置在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)稱設(shè)置在C形磁軛的下端面上,下磁體的下環(huán)柱形磁殼磁化方向與上環(huán)柱形磁殼的磁化方向上下對(duì)稱,下磁體的下磁芯的磁化方向與上磁芯的磁化方向相同。
文檔編號(hào)H01F7/02GK101345116SQ20081006452
公開日2009年1月14日 申請日期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 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)