本實用新型涉及充放電用電纜技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及超導(dǎo)磁體充放電用電纜技術(shù)領(lǐng)域,具體是指一種超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜。
背景技術(shù):
隨著超導(dǎo)技術(shù)、低溫技術(shù)、磁體技術(shù)、電子和計算機技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,超導(dǎo)磁體技術(shù)和磁共振成像系統(tǒng)技術(shù)得到了飛速發(fā)展,已廣泛應(yīng)用于臨床,成為醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域中不可缺少的一員。
磁共振成像設(shè)備通常由磁體系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備等五部分構(gòu)成。磁體系統(tǒng)主要是提供高均勻度和高穩(wěn)定性的靜磁場。目前低場磁共振系統(tǒng)主要為永磁體,部分低場開放式磁共振系統(tǒng)也開始使用超導(dǎo)磁體,而高場磁共振主要為超導(dǎo)磁體。
目前磁共振系統(tǒng)用超導(dǎo)磁體主要采用液氦浸泡冷卻的方式,超導(dǎo)線圈在低溫條件下獲取超導(dǎo)特性后,需要通過外部電源,經(jīng)由電流引線及磁體內(nèi)部電纜來給超導(dǎo)線圈充電,從而達到所需的磁場。若需要去掉磁場,合理的方式也是需要通過外部電源,經(jīng)由電流引線及磁體內(nèi)部電纜來給超導(dǎo)線圈放電。一般充電或放電所需時間為一個小時。磁體內(nèi)部電纜一般處在低溫介質(zhì)液體沸點的附近溫區(qū)。
目前磁共振系統(tǒng)用超導(dǎo)磁體的磁體內(nèi)部電纜主要使用高純銅線纜,部分采用高純銅棒,一般多從國外進口,以保證銅在低溫下的電阻率小,一般剩余電阻率比值100以上。長度根據(jù)超導(dǎo)磁體容器的結(jié)構(gòu)大小確定,截面積根據(jù)超導(dǎo)磁體的工作電流來確定,一般2米,50mm2左右。
磁體內(nèi)部電纜采用高純銅作為主體材料,通入電流后雖然電阻率較小,但仍然會產(chǎn)生焦耳熱消耗液氦,而且原材料成本高。
因此,需要提供一種磁體內(nèi)部電纜,其能夠減少液氦損耗,并能夠降低原材料成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點,本實用新型的一個目的在于提供一種超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜,其能夠減少液氦損耗,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
本實用新型的另一目的在于提供一種超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜,其能夠降低原材料成本,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
本實用新型的另一目的在于提供一種超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜,其設(shè)計巧妙,結(jié)構(gòu)簡潔,制作簡便,加工成本低,具有良好的經(jīng)濟性,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
為達到以上目的,本實用新型的超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜,包括中心導(dǎo)體和絕緣外層,所述絕緣外層包裹在所述中心導(dǎo)體外,其特點是,所述超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜還包括電流引線導(dǎo)電連接件,所述電流引線導(dǎo)電連接件連接所述中心導(dǎo)體的一端,所述中心導(dǎo)體包括至少一根超導(dǎo)線,多根所述超導(dǎo)線并排排列且聚攏成束。
較佳地,所述電流引線導(dǎo)電連接件是導(dǎo)電線鼻子。
較佳地,所述電流引線導(dǎo)電連接件與所述的中心導(dǎo)體的一端緊固連接。
較佳地,多根所述超導(dǎo)線連接在一起。
較佳地,所述超導(dǎo)線是低溫超導(dǎo)線或者高溫超導(dǎo)線。
較佳地,所述超導(dǎo)線的橫截面為圓形或矩形。
較佳地,所述超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜還包括絕緣內(nèi)層,每根所述超導(dǎo)線均包裹有。
較佳地,所述絕緣外層為耐低溫絕緣外層。
較佳地,所述絕緣外層是絕緣膠帶層或絕緣套管層。
較佳地,所述絕緣外層包括至少一層絕緣層,多層所述絕緣層從內(nèi)到外依次重疊設(shè)置,最內(nèi)層的所述絕緣層與所述中心導(dǎo)體相接觸。
本實用新型的有益效果主要在于:
1、本實用新型的超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜包括電流引線導(dǎo)電連接件、中心導(dǎo)體和絕緣外層,所述絕緣外層包裹在所述中心導(dǎo)體外,所述電流引線導(dǎo)電連接件連接所述中心導(dǎo)體的一端,所述中心導(dǎo)體包括至少一根超導(dǎo)線,多根所述超導(dǎo)線并排排列且聚攏成束,因此,能夠減少液氦損耗,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
2、本實用新型的超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜包括電流引線導(dǎo)電連接件、中心導(dǎo)體和絕緣外層,所述絕緣外層包裹在所述中心導(dǎo)體外,所述電流引線導(dǎo)電連接件連接所述中心導(dǎo)體的一端,所述中心導(dǎo)體包括至少一根超導(dǎo)線,多根所述超導(dǎo)線并排排列且聚攏成束,因此,能夠降低原材料成本,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
3、本實用新型的超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜包括電流引線導(dǎo)電連接件、中心導(dǎo)體和絕緣外層,所述絕緣外層包裹在所述中心導(dǎo)體外,所述電流引線導(dǎo)電連接件連接所述中心導(dǎo)體的一端,所述中心導(dǎo)體包括至少一根超導(dǎo)線,多根所述超導(dǎo)線并排排列且聚攏成束,因此,設(shè)計巧妙,結(jié)構(gòu)簡潔,制作簡便,加工成本低,具有良好的經(jīng)濟性,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
本實用新型的這些和其它目的、特點和優(yōu)勢,通過下述的詳細說明,附圖和權(quán)利要求得以充分體現(xiàn),并可通過所附權(quán)利要求中特地指出的手段、裝置和它們的組合得以實現(xiàn)。
附圖說明
圖1是本實用新型的超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜的一具體實施例的主視示意圖。
圖2是圖1中B-B位置的剖視示意圖。
圖3是使用圖1所示的具體實施例連接電流引線及超導(dǎo)線圈的主視剖視示意圖。
(符號說明)
1超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜;11電流引線導(dǎo)電連接件;12中心導(dǎo)體;13絕緣外層;14超導(dǎo)線;15絕緣內(nèi)層;2電流引線;3超導(dǎo)線圈;4液氦;5真空筒體;6冷屏;7液氦容器。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容,特舉以下實施例詳細說明。
請參見圖1至圖2所示,在本實用新型的一具體實施例中,本實用新型的超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜1包括電流引線導(dǎo)電連接件11、中心導(dǎo)體12和絕緣外層13,所述絕緣外層13包裹在所述中心導(dǎo)體12外,所述電流引線導(dǎo)電連接件11連接所述中心導(dǎo)體12的一端,所述中心導(dǎo)體12包括至少一根超導(dǎo)線14,多根所述超導(dǎo)線14并排排列且聚攏成束。
所述電流引線導(dǎo)電連接件11即為與電流引線2(見圖3)連接的導(dǎo)電連接件,可以是任何合適的導(dǎo)電連接件,請參見圖1所示,在本實用新型的一具體實施例中,所述電流引線導(dǎo)電連接件11是導(dǎo)電線鼻子。
為了保證接觸電阻較低和緊固性能,在本實用新型的一具體實施例中,所述電流引線導(dǎo)電連接件11與所述的中心導(dǎo)體12的一端緊固連接。例如可以采用冷壓、焊接或者其組合等方式來保證接觸電阻較低和緊固性能。
多根所述超導(dǎo)線14可以連接在一起,也可以不連接在一起,只是抵靠在一起,在本實用新型的一具體實施例中,多根所述超導(dǎo)線14連接在一起。連接例如可以是焊接。
所述超導(dǎo)線14可以是任何合適的超導(dǎo)線,主要依據(jù)使用的溫度環(huán)境來綜合選擇,在本實用新型的一具體實施例中,所述超導(dǎo)線14是低溫超導(dǎo)線或者高溫超導(dǎo)線。
所述低溫超導(dǎo)線或者所述高溫超導(dǎo)線可以是任何合適的超導(dǎo)線,主要依據(jù)超導(dǎo)線零料種類來綜合選擇,較佳地,所述低溫超導(dǎo)線是鈮鈦超導(dǎo)線,所述高溫超導(dǎo)線是二硼化鎂超導(dǎo)線。在本實用新型的一具體實施例中,所述低溫超導(dǎo)線是鈮鈦超導(dǎo)線。
所述超導(dǎo)線14的橫截面可以為任何合適的形狀,具體依據(jù)超導(dǎo)線零料種類來選擇,較佳地,所述超導(dǎo)線14的橫截面為圓形或矩形。請參見圖2所示,在本實用新型的一具體實施例中,所述超導(dǎo)線14的橫截面為矩形。
所述超導(dǎo)線14的數(shù)量可以根據(jù)需要確定,通常多于單個超導(dǎo)線圈3(見圖3)的超導(dǎo)線的數(shù)量,一般單個超導(dǎo)線圈3為單根超導(dǎo)線,因此,所述超導(dǎo)線14的數(shù)量通常在2以上,具體數(shù)量依據(jù)使用的溫度環(huán)境位置、超導(dǎo)線的銅超比、設(shè)計的安全裕度綜合給出,以提高超導(dǎo)電纜的超導(dǎo)穩(wěn)定性,請參見圖2所示,在本實用新型的一具體實施例中,所述超導(dǎo)線14的數(shù)量為9根。
為了提高超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜1的絕緣性,請參見圖2所示,在本實用新型的一具體實施例中,所述超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜1還包括絕緣內(nèi)層15,每根所述超導(dǎo)線14均包裹有所述絕緣內(nèi)層15。所述絕緣內(nèi)層15可以是超導(dǎo)線14自帶的絕緣層。
所述絕緣內(nèi)層15可以是任何合適的絕緣層,較佳地,所述絕緣內(nèi)層15是涂漆絕緣層或者編織絕緣層。在本實用新型的一具體實施例中,所述絕緣內(nèi)層15是涂漆絕緣層。
所述絕緣外層13可以是任何合適的絕緣層,在本實用新型的一具體實施例中,所述絕緣外層13為耐低溫絕緣外層。
所述絕緣外層13可以具有任何合適的構(gòu)成,較佳地,所述絕緣外層13是絕緣膠帶層或絕緣套管層,例如聚酰亞胺膠帶層、玻璃絲布膠帶層、或者特氟龍熱縮管層等等,在本實用新型的一具體實施例中,所述絕緣外層13是絕緣膠帶層,具體是聚酰亞胺膠帶層。
所述絕緣外層13可以具有任何合適的構(gòu)成,較佳地,所述絕緣外層13包括至少一層絕緣層(圖中未示出),多層所述絕緣層從內(nèi)到外依次重疊設(shè)置,最內(nèi)層的所述絕緣層與所述中心導(dǎo)體12相接觸。在本實用新型的一具體實施例中,所述絕緣外層13包括一層絕緣層。
對于絕緣外層13,可以根據(jù)需求選擇包裹的方式、層數(shù)或厚度,另外,超導(dǎo)線14的兩端可以根據(jù)需求保留較短的長度不做絕緣保護。
在生產(chǎn)超導(dǎo)線圈3時,必定會有剩余的超導(dǎo)線零料,采用剩余的超導(dǎo)線零料就可以制作成本實用新型的超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜1,而不用采用高純度的銅線纜或棒材(剩余電阻率比值一般100以上,一般均為進口材料)來作為超導(dǎo)線圈3和外部充電裝置的連接件。
使用時,請參見圖3所示,將本實用新型的超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜1的電流引線導(dǎo)電連接件11連接電流引線2的底部接頭,另一端連接超導(dǎo)線圈3的超導(dǎo)線接頭。超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜1和超導(dǎo)線圈3的大部分體積都浸泡在液氦4中。液氦4儲存在由真空筒體5、冷屏6、液氦容器7組成的高真空絕熱系統(tǒng)里,避免液氦4大量揮發(fā),以提供超導(dǎo)線圈3實現(xiàn)超導(dǎo)特性所需的低溫環(huán)境。
因此,本實用新型提供了一種超導(dǎo)磁體充放電時,磁體內(nèi)部連接超導(dǎo)線圈3和電流引線2的電纜,尤其適用于磁共振成像超導(dǎo)磁體充放電用。
本實用新型的超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜1的中心導(dǎo)體12采用超導(dǎo)線14,可以使主體部分的焦耳熱降為零,減少液氦損耗,同時超導(dǎo)線14可以采用用來制作超導(dǎo)線圈3的剩余超導(dǎo)線零料,則可以充分利用超導(dǎo)線零料,降低了原材料的成本。根據(jù)需求,將若干根超導(dǎo)線零料,并列緊密排列在一起,而非超導(dǎo)線圈3所采用的單根超導(dǎo)線,以提高超導(dǎo)電纜的超導(dǎo)穩(wěn)定性。
綜上,本實用新型的超導(dǎo)磁體充放電用超導(dǎo)電纜能夠減少液氦損耗,能夠降低原材料成本,設(shè)計巧妙,結(jié)構(gòu)簡潔,制作簡便,加工成本低,具有良好的經(jīng)濟性,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
由此可見,本實用新型的目的已經(jīng)完整并有效的予以實現(xiàn)。本實用新型的功能及結(jié)構(gòu)原理已在實施例中予以展示和說明,在不背離所述原理下,實施方式可作任意修改。所以,本實用新型包括了基于權(quán)利要求精神及權(quán)利要求范圍的所有變形實施方式。