本發(fā)明涉及一種環(huán)形多單元環(huán)形箱梁裝置。

背景技術(shù)：

磁共振成像（mri）主要是最常用于放射學(xué)以可視化身體的結(jié)構(gòu)和功能的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。它提供身體在任何平面的詳細(xì)圖像。mri與計算機斷層掃描（ct）相比在身體的不同軟組織之間提供了更大的對比度，使得其在神經(jīng)（腦），肌肉骨骼，心血管和腫瘤（癌癥）成像中特別有用。與ct不同，它不使用電離輻射，但使用強大的磁場來對準(zhǔn)身體中水中的（通常）氫原子來進(jìn)行核磁化。射頻場用于系統(tǒng)地改變該磁化的對準(zhǔn)，導(dǎo)致氫原子核產(chǎn)生可由掃描器檢測的旋轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)一個人躺在掃描儀中時，在人體內(nèi)在水分子中大量存在的氫核（即質(zhì)子）與強的主磁場對準(zhǔn)。然后脈沖激發(fā)以射頻振蕩并垂直于主場的第二電磁場，以推動一部分質(zhì)子與主場偏離。這些質(zhì)子然后漂移回到主場與之對準(zhǔn)，發(fā)射可檢測的射頻信號。

磁力搜索，當(dāng)超導(dǎo)線圈的一部分變換到正常電阻狀態(tài)時，發(fā)生失超。這是因為磁體內(nèi)部的場超過臨界場強，的變化率太大，導(dǎo)致銅支撐基體中的過多的渦流加熱，或者由于摩擦加熱或環(huán)氧樹脂導(dǎo)體溫度超過其臨界溫度值開裂。當(dāng)淬火發(fā)生時，該特定的非超導(dǎo)點經(jīng)受快速的焦耳加熱，這提高了周圍區(qū)域的溫度。該熱進(jìn)一步擴(kuò)展正常狀態(tài)傳播，這導(dǎo)致更多的加熱。整個磁體在幾秒鐘內(nèi)迅速地變得正常并且消耗磁體的整個存儲的能量。這伴隨著致冷劑的沖擊快速蒸發(fā)。如果磁鐵未正確保護(hù)，可能會對磁鐵造成永久性損壞。在經(jīng)濟(jì)上，淬火需要磁鐵被重新冷卻，再通電和再定形以恢復(fù)到適于成像的穩(wěn)定和均勻的場?；厥?，再生和再磁化磁體會導(dǎo)致數(shù)周的非生產(chǎn)。這些努力需要現(xiàn)場工程師的現(xiàn)場服務(wù)幾個星期才能恢復(fù)到穩(wěn)定的同質(zhì)領(lǐng)域，其交付成本和現(xiàn)場服務(wù)非常昂貴。

磁場強度是確定圖像分辨率和速度的重要因素。較高的磁場增加信噪比，允許更高的分辨率或更快的掃描。然而，更高的場強需要具有更高邊緣場的更昂貴的磁體，并且增加了患者安全性。現(xiàn)在，一個特斯拉通過三個特斯拉現(xiàn)場優(yōu)勢是成本和性能之間的一個很好的折衷，并獲得fda批準(zhǔn)用于一般臨床使用。然而，對于某些專業(yè)醫(yī)學(xué)研究應(yīng)用（例如，腦功能成像），將需要4.0特斯拉和更高的場強。

對患者和操作者缺乏有害影響使得mri非常適合于“介入放射學(xué)”，其中由mri掃描儀產(chǎn)生的圖像用于指導(dǎo)微創(chuàng)手術(shù)。當(dāng)然，必須進(jìn)行這種程序以避免鐵磁儀器。

在美國，2007年赤字削減法案（dra）大大降低了聯(lián)邦保險計劃為許多掃描的技術(shù)部分支付的報銷率，從而改變了經(jīng)濟(jì)格局，許多私人保險公司也跟著效仿。

目前，在美國，對降低與mri服務(wù)相關(guān)的成本和同時提高有效地和有效地向具有改善的設(shè)備和空間利用率的大量患者提供mri檢查服務(wù)的能力引起了越來越多的興趣。

雖然mri技術(shù)的附加能力使它們越來越具有吸引力，但是存在阻礙和抑制廣泛采用的缺點。這些包括噪聲，尺寸，緊密度和與掃描質(zhì)量的權(quán)衡。更好的圖像對比度和速度是采用具有更強領(lǐng)域更新技術(shù)的好處。

由于一些mri掃描儀的構(gòu)造，它們可能在操作時令人不快。閉孔mri系統(tǒng)的較舊模型具有相當(dāng)長的管或隧道。被成像的身體的部分需要位于位于隧道的絕對中心處的磁體的中心。因為在這些常規(guī)mri機器上的掃描時間可能很長（對于整個程序，偶爾可以長達(dá)40分鐘），如果不采取一些舒適度相關(guān)的管理，甚至溫和的幽閉恐怖癥的人有時也不能忍受mri掃描。

對于嬰兒和幼兒，需采用化學(xué)鎮(zhèn)靜或全身麻醉，因為這些受試者不能在掃描期間保持靜止。孕婦也可能有困難躺在他們的背上一個小時或更多。與mri掃描器的操作相關(guān)的聲噪聲也可能加劇與該過程相關(guān)的痛苦。

圓柱體在本文中被定義為由單參數(shù)平行線族跨越的規(guī)則表面。通常，氣缸被認(rèn)為是正圓形氣缸，但通?？梢允菣E圓氣缸，拋物線氣缸，雙曲線氣缸或多邊形氣缸。六邊形或八邊形管對應(yīng)于多邊形柱體。

多邊形環(huán)在本文中被定義為一些多邊形p的兩個縮放副本之間的差異區(qū)域。圓形或橢圓形對應(yīng)于單邊多邊形。通常，環(huán)被認(rèn)為是兩個同心圓之間的差異區(qū)域，但是在本申請中，我們是指一個或多個側(cè)面的多邊形環(huán)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在在徑向和軸向方向上的高轉(zhuǎn)動慣量結(jié)構(gòu)的環(huán)形多單元環(huán)形箱梁裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是一種環(huán)形多單元環(huán)形箱梁裝置，包括冷質(zhì)，所述冷質(zhì)包括具有范圍為50-100噸的承載強度的剛性金屬結(jié)構(gòu)，支撐具有軌跡變形的電磁力，由多個超導(dǎo)線圈形成的超導(dǎo)線圈組，所述冷質(zhì)還包括用于容納超導(dǎo)線圈組和剛性金屬結(jié)構(gòu)的氦容器，以及用于將氦容器連接到剛性金屬結(jié)構(gòu)的部分，所述冷質(zhì)可樞轉(zhuǎn)地連接到多個冷質(zhì)懸掛器，所述多個冷質(zhì)懸掛器連接到真空容器，用于容納通過將內(nèi)部保持在真空下來提供真空絕緣，并且所述冷質(zhì)懸掛器進(jìn)一步耦合到設(shè)置在所述氦容器和所述真空容器之間的空間中的隔熱屏，以阻擋輻射熱并阻斷來自所述氦容器的傳導(dǎo)熱真空容器。

本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是所述超導(dǎo)磁體元件之間的電磁力負(fù)載僅承載在所述冷質(zhì)量內(nèi)的剛性金屬結(jié)構(gòu)上，而不承載在所述真空容器上，并且只有所述冷質(zhì)量的重力由所述冷質(zhì)量懸掛器在氦容器和真空容器之間。

本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是所述冷質(zhì)量懸掛器包括用于抵抗軸向方向的力支撐所述冷量的軸向支撐構(gòu)件，以及用于支撐所述冷量對抗半徑方向的力的徑向支撐構(gòu)件。

本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是還包括耦合到可移除地耦合到原子冷頭的真空套管的防振波紋管，由此能夠在不損失原子或加熱所述磁體的情況下接近和維護(hù)所述冷頭。

本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是所述剛性金屬結(jié)構(gòu)包括用于支撐每個超導(dǎo)線圈抵抗半徑方向和方位角方向的力的多個圓柱體。

本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是還包括多個環(huán)帶，附接到包含超導(dǎo)線圈的多個圓柱體，形成橫截面盒以實現(xiàn)高慣性矩結(jié)構(gòu)，以防止由于軸向電磁力。

本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是所述環(huán)和圓筒由多電池同軸平行環(huán)形箱梁的非磁性不銹鋼形成，并且除了彎曲表面和邊緣之外還包括扁平表面和邊緣。

本發(fā)明的有益效果是冷質(zhì)包括具有范圍為50-100噸的承載強度的剛性金屬結(jié)構(gòu)，支撐具有軌跡變形的電磁力，由多個超導(dǎo)線圈形成的超導(dǎo)線圈組，所述冷質(zhì)還包括用于容納超導(dǎo)線圈組和剛性金屬結(jié)構(gòu)的氦容器，以及用于將氦容器連接到剛性金屬結(jié)構(gòu)的部分，所述冷質(zhì)可樞轉(zhuǎn)地連接到多個冷質(zhì)懸掛器，所述多個冷質(zhì)懸掛器連接到真空容器，用于容納通過將內(nèi)部保持在真空下來提供真空絕緣，并且所述冷質(zhì)懸掛器進(jìn)一步耦合到設(shè)置在所述氦容器和所述真空容器之間的空間中的隔熱屏，以阻擋輻射熱并阻斷來自所述氦容器的傳導(dǎo)熱真空容器；超導(dǎo)磁體元件之間的電磁力僅由冷質(zhì)中的剛性金屬結(jié)構(gòu)支撐，并且僅冷態(tài)質(zhì)量的重力由氦容器和氦容器之間的冷質(zhì)懸架支撐。這種設(shè)計布置極大地最小化了從300k真空容器到4.2k氦容器的熱泄漏。作用在冷質(zhì)量懸掛器上的顯著的力是由于在冷質(zhì)量的運輸和重力操作期間真空容器的減速或加速引起的，但是冷質(zhì)量和非磁性真空容器之間的電磁力是可忽略的，容器的尺寸可以僅僅是為了維持真空或磁體淬火的原料的壓力；重物抵抗重力或加速度。通過限制超導(dǎo)線圈的變形，使從磁體淬火中恢復(fù)的頻率、不便和花費最小化。氦容器和真空容器的質(zhì)量和費用也可以減小，因為它們不承受由現(xiàn)有技術(shù)中不了解的這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的較高電磁力的負(fù)載。最后，通過使能比常規(guī)mri磁體更強和更大的同質(zhì)磁場，可以優(yōu)化圖像質(zhì)量和時間長度。

附圖說明

圖1是示出了橫截面的傳統(tǒng)箱梁的透視圖，

圖2是示出橫截面的環(huán)形箱梁的透視圖，

圖3示出另一橫截面的環(huán)形箱梁的透視圖，

圖4是多單元環(huán)形箱梁的橫截面，

圖5是透視的多芯環(huán)形箱梁，

圖6是多層多電池箱梁的冷量的透視圖，

圖7是磁鐵的淬火避免冷質(zhì)量的視圖，

圖中：100、傳統(tǒng)箱梁，110、凸緣，120、腹板，200、環(huán)形箱梁，210、環(huán)形凸緣，220、內(nèi)圓柱形腹板，230、外圓柱形腹板，300、多單元環(huán)形箱梁，310、多環(huán)形凸緣，320、多環(huán)內(nèi)圓柱形腹板，330、多環(huán)外圓柱形腹板，400、多芯環(huán)形箱梁，410、多個環(huán)形凸緣，420、內(nèi)圓柱形腹板，430、外圓柱形腹板，500、多層多電池箱梁，531、外屏蔽缸外屏蔽線圈箱梁圓柱形腹板，532、多個環(huán)形凸緣，533、內(nèi)圓柱形腹板，541、內(nèi)圓柱形腹板，542、多個環(huán)形凸緣，543、外初級線圈箱梁大體圓柱形腹板，550、角撐板，600、超導(dǎo)線圈元件，610、屏蔽線圈元件，620、多個初級線圈元件，630、屏蔽線圈箱梁。

具體實施方式

本發(fā)明人的觀察是，常規(guī)高場超導(dǎo)磁體經(jīng)常經(jīng)歷“淬火”，由于導(dǎo)體摩擦運動或環(huán)氧樹脂開裂，導(dǎo)體加熱而失去它們的磁場。這是由于導(dǎo)體繞組或線圈支撐結(jié)構(gòu)的過度變形。本發(fā)明在相對于初級線圈元件和屏蔽線圈的超導(dǎo)線圈元件的軸向和徑向（環(huán)向）方向上提供高剛性高模量結(jié)構(gòu)支撐，由此高場磁共振成像（mri）磁體可以一致且可靠地構(gòu)造而沒有過度變形，所產(chǎn)生的加熱，溫度升高，超導(dǎo)性損失，以及短路淬火。本發(fā)明的目的是通過最小化應(yīng)力，線圈變形和小于118cm的超短mri磁體長度來在磁體中提供有效的結(jié)構(gòu)支撐和12階均勻場。

本發(fā)明的用于mri的超導(dǎo)磁體裝置具有冷質(zhì)量，其包含具有范圍為50-100噸的承載強度的剛性金屬結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)能夠支持50-100噸的電磁力，伴有軌跡變形。超導(dǎo)磁體元件包括由多個超導(dǎo)線圈元件形成的超導(dǎo)線圈組。跡線變形被定義為小于導(dǎo)致導(dǎo)體滑動的變形量。在其中線圈元件被灌封在諸如蠟或環(huán)氧樹脂的基質(zhì)中但不限于蠟或環(huán)氧樹脂的實施方案中，跡線變形在基質(zhì)開裂應(yīng)力的范圍內(nèi)或在支撐元件的彈性應(yīng)力極限內(nèi)或在導(dǎo)體的摩擦運動滑移。

現(xiàn)在參考附圖，圖1示出了傳統(tǒng)箱梁100，傳統(tǒng)的箱梁包括至少兩個凸緣和兩個腹板。凸緣110通常是承載元件，例如道路。法蘭通常是平行的。腹板120是用作加強件的側(cè)壁。箱梁的橫截面可以是梯形或矩形，只要每個腹板聯(lián)接到兩個凸緣并且每個凸緣聯(lián)接到至少兩個腹板。

圖2示出了本發(fā)明的環(huán)形箱梁。箱梁的一部分用虛線畫出，以使橫截面可見。環(huán)形箱梁200包括平行地通過焊接剛性地連接到內(nèi)圓柱形腹板220和外圓柱形腹板230的兩個環(huán)形凸緣210.在mri磁體的本發(fā)明中，基本上所有的電磁力都是超導(dǎo)線圈的軸向并且垂直于我們指定為凸緣的平行環(huán)隙210。

圖3示出了多單元環(huán)形箱梁300。多個環(huán)形凸緣310提供間隔，并且由多環(huán)內(nèi)圓柱形腹板320和多環(huán)外圓柱形腹板330加強。已知的是，由腹板和凸緣構(gòu)成的箱梁提供了比簡單開口凸緣結(jié)構(gòu)更高的慣性矩結(jié)構(gòu)橋梁和建筑物對抗重力和地震力的建造。

圖4示出了剖面多芯環(huán)形箱梁400的透視圖。多個環(huán)形凸緣410聯(lián)接到內(nèi)圓柱形腹板420，并且進(jìn)一步聯(lián)接到外圓柱形腹板430.兩個圓柱體支撐軸向負(fù)載中的環(huán)形空間，以防止形成在內(nèi)圓柱和外圓柱之間的超導(dǎo)線圈的變形。如果超導(dǎo)線圈元件不是用于內(nèi)圓柱形腹板和外圓柱形腹板，則超導(dǎo)線圈元件中的電流方向?qū)a(chǎn)生電磁力將環(huán)形部分拉在一起。

圖5示出了本發(fā)明的多層多電池箱梁500。內(nèi)層提供了多單元箱梁，以支撐具有內(nèi)圓柱形腹板541，多個環(huán)形凸緣542和外初級線圈箱梁大體圓柱形腹板543的多個初級線圈元件。外層提供多單元箱梁，電池箱梁，以支撐具有內(nèi)圓柱形腹板533，多個環(huán)形凸緣532和外屏蔽線圈箱梁圓柱形腹板531的多個屏蔽線圈元件。內(nèi)圓柱形腹板541和外屏蔽線圈箱梁圓柱形腹板531連同多個環(huán)帶封閉用于容納致冷劑的空間，并且包括氦容器。

角撐板550聯(lián)接到環(huán)形件和氣缸，以在初級和屏蔽超導(dǎo)線圈元件通電時提供抵抗扭轉(zhuǎn)力的剛度，并且由于結(jié)構(gòu)公差而不對準(zhǔn)。

在圖6中，在一個實施例中示出了兩個屏蔽線圈元件610和多個初級線圈元件620。在一個實施例中，超導(dǎo)線圈元件被封裝在由環(huán)形和圓柱限定的單元內(nèi)的環(huán)氧樹脂或蠟中，當(dāng)超導(dǎo)線圈元件600通電時，防止由箱形梁引起的滑動，從而防止摩擦加熱。初級線圈箱梁和屏蔽線圈箱梁630之間的空間進(jìn)一步被環(huán)形部分包圍，并且包括用于液體原料（在實施例中為氦）的體積。因此，氦容器包括多個環(huán)空和初級線圈箱梁和屏蔽箱梁。在一個實施例中，存在5個初級線圈元件和兩個屏蔽線圈元件。

冷質(zhì)包括用于容納超導(dǎo)線圈組和剛性金屬結(jié)構(gòu)的氦容器。冷質(zhì)包括磁性元件，結(jié)構(gòu)支撐件和將冷量保持在4k的氦容器。在一個實施例中，冷質(zhì)量的重量通常小于4噸。冷量塊樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到多個冷藏懸掛器，所述多個冷藏懸掛器連接到真空容器，用于容納冷量并通過保持內(nèi)部在真空下提供真空絕緣。樞轉(zhuǎn)聯(lián)接允許冷量的收縮和膨脹，而在真空容器，氦容器或冷質(zhì)量懸掛系統(tǒng)的元件中沒有熱致應(yīng)力。

冷堆懸掛器還聯(lián)接到設(shè)置在氦容器和真空容器之間的空間中的隔熱罩，以阻擋從真空容器到氦容器的輻射熱。在一個實施例中，熱屏蔽件熱耦合到附接到77k冷頭第一級的60-77k散熱器。

特別公開了超導(dǎo)磁體元件之間的電磁力僅由冷質(zhì)中的剛性金屬結(jié)構(gòu)支撐，并且僅冷態(tài)質(zhì)量的重力由氦容器和氦容器之間的冷質(zhì)懸架支撐。這種設(shè)計布置極大地最小化了從300k真空容器到4.2k氦容器的熱泄漏。特別公開的是，作用在冷質(zhì)量懸掛器上的顯著的力是由于在冷質(zhì)量的運輸和重力操作期間真空容器的減速或加速引起的，但是冷質(zhì)量和非磁性真空容器之間的電磁力是可忽略的，容器的尺寸可以僅僅是為了維持真空或磁體淬火的原料的壓力。

在用于mri的超導(dǎo)磁體裝置的實施例中，防振波紋管聯(lián)接到可移除地聯(lián)接到致冷劑冷頭的真空套筒，由此使得能夠在不損失原料或加熱磁體的情況下接近和維護(hù)冷頭。這還允許運輸沒有冷頭的磁體。作為機械部件的冷頭，期望允許在不加熱磁體的情況下將其移除，維護(hù)，維修，升級或更換。

在一個實施例中，冷頭組件包括聯(lián)接到防振波紋管的吉福德-麥克馬洪冰箱制冷器，以及多個彈簧，這些彈簧抑制了冷頭的運動慣性矩。

在一個實施例中，多個懸掛件包括附接到所述冷量的徑向張力構(gòu)件，當(dāng)冷量在沒有熱應(yīng)力的情況下冷卻時允許冷量的徑向收縮，由此張力構(gòu)件和冷量量之間的角度在樞軸銷處變化，因為冷量的溫度改變，并且冷量的直徑和長度膨脹或收縮。

在一個實施例中，多個懸掛器包括附接到所述冷質(zhì)量的軸向張緊構(gòu)件，當(dāng)冷卻質(zhì)量在沒有熱應(yīng)力的情況下冷卻時允許冷質(zhì)量的軸向收縮，其中每個軸向懸掛器的一端在樞軸銷處聯(lián)接到冷彈簧，構(gòu)件到冷量，允許冷量的長度隨著冷量的溫度變化而膨脹或收縮。

在一個實施例中，多個懸掛件包括八個受拉構(gòu)件，在每一端還包括樞轉(zhuǎn)緊固件。

在用于mri的超導(dǎo)磁體裝置的一個實施例中，本發(fā)明包括用于將真空容器內(nèi)側(cè)可樞轉(zhuǎn)地耦合到熱屏蔽并進(jìn)一步可樞轉(zhuǎn)地耦合到冷質(zhì)量的冷質(zhì)懸掛器，以實現(xiàn)防止由于在原子生成期間收縮導(dǎo)致的熱應(yīng)力的結(jié)構(gòu)冷卻冷量。通過適當(dāng)?shù)卮_定傾斜角的大小并且通過定位樞轉(zhuǎn)聯(lián)接器，懸掛件的收縮和冷卻期間基本上垂直方向上的冷量收縮可以在不改變懸掛器上的應(yīng)變的情況下被平衡。

在本發(fā)明的實施例中，用于mri的超導(dǎo)磁體裝置還包括柔性波紋管，用于傳輸來自氦容器的氣體并且用于將冷凝的液化氦返回到氦容器。

一種用于mri的超導(dǎo)磁體設(shè)備包括冷質(zhì)量，所述冷質(zhì)量包括具有范圍為50-100噸的承載強度的剛性金屬結(jié)構(gòu)，支撐具有軌跡變形的電磁力，由多個超導(dǎo)線圈元件形成的超導(dǎo)線圈組，用于容納所述超導(dǎo)線圈元件和所述剛性金屬結(jié)構(gòu)的致冷劑容器，所述冷量可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到耦合到真空容器的多個冷質(zhì)懸掛器，用于容納所述冷質(zhì)并通過保持真空下的內(nèi)部提供真空絕緣，并且所述冷質(zhì)懸掛器進(jìn)一步耦合到熱屏蔽件，所述熱屏蔽件設(shè)置在所述致冷劑容器和所述真空容器之間的空間中，以阻擋離子熱并阻斷從所述真空容器到所述致冷劑容器的熱流;其中，超導(dǎo)磁體元件之間的電磁力負(fù)載僅承載在冷質(zhì)量內(nèi)的剛性金屬結(jié)構(gòu)上，而不承載在真空容器上，并且只有冷質(zhì)量的重力由冷卻劑容器和真空之間的冷質(zhì)懸架支撐。

用于mri的超導(dǎo)磁體裝置具有由多個圓柱體構(gòu)成的剛性金屬結(jié)構(gòu)，用于支撐每個超導(dǎo)線圈元件抵抗沿徑向方向和方位角方向的力。氣缸是同軸的并且同心的。

用于mri的超導(dǎo)磁體裝置的實施例具有冷質(zhì)懸掛器，用于將真空容器內(nèi)側(cè)可樞轉(zhuǎn)地連接到熱屏蔽，并且進(jìn)一步可樞轉(zhuǎn)地連接到冷質(zhì)量，以實現(xiàn)用于防止由于在冷質(zhì)量期間的熱收縮引起的感應(yīng)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)冷卻。

剛性金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計采用有效結(jié)構(gòu)設(shè)計以僅實現(xiàn)軌跡變形，其中軌跡變形被確定為傳輸小于導(dǎo)體滑動或環(huán)氧樹脂開裂應(yīng)力。

在一個實施例中，用于mri的超導(dǎo)磁體裝置提供用于傳輸來自氦容器的氣體并且用于將冷凝的液化氦返回到氦容器的柔性波紋管。

本發(fā)明是一種用于大型患者腔超短磁體的多圓柱形裝置，其包括耦合到多個冷質(zhì)懸掛器的真空容器，所述懸掛器耦合到冷質(zhì)量，所述冷質(zhì)量懸掛器還耦合到所述散熱器中的熱屏蔽真空容器的空間內(nèi)部和冷質(zhì)的外部，所述冷質(zhì)包括氦容器，多個超導(dǎo)電磁體線圈元件和用于支撐超導(dǎo)電磁體線圈元件以抵抗由于電磁力而變形的剛性金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

在一個實施例中，用于mri的超導(dǎo)磁體裝置具有用于軸向方向支撐構(gòu)件的冷質(zhì)量懸掛器，用于抵抗軸向方向的力支撐冷量子，以及徑向支撐構(gòu)件，用于抵抗沿徑向方向的力支撐冷量子和方位角方向。

剛性金屬結(jié)構(gòu)包括用于支撐每個超導(dǎo)線圈抵抗半徑方向和方位角方向的力的多個圓柱體。在一個實施例中，用于mri的超導(dǎo)磁體裝置具有剛性地附接到多個圓柱體的多個環(huán)帶，所述多個圓柱體包含形成橫截面盒的超導(dǎo)線圈元件，以實現(xiàn)高轉(zhuǎn)動慣量結(jié)構(gòu)，以防止超導(dǎo)線圈元件由于軸向電磁力，其中環(huán)形和圓柱由多電池同軸平行環(huán)形箱梁300非磁性不銹鋼形成。

在一個實施例中，用于mri的超導(dǎo)磁體裝置包括冷質(zhì)懸掛器，用于將真空容器內(nèi)側(cè)可樞轉(zhuǎn)地連接到熱屏蔽，并且進(jìn)一步可樞轉(zhuǎn)地連接到冷質(zhì)量，以實現(xiàn)用于防止由于在熱解冷卻過程中收縮導(dǎo)致的熱應(yīng)力的結(jié)構(gòu)冷量。

在一個實施例中，用于mri的超導(dǎo)磁體裝置包括冷質(zhì)懸掛器，用于將真空容器內(nèi)側(cè)可樞轉(zhuǎn)地連接到熱屏蔽，并且進(jìn)一步可樞轉(zhuǎn)地連接到冷質(zhì)量，以實現(xiàn)用于防止由于在熱解冷卻期間的收縮導(dǎo)致的熱應(yīng)力的結(jié)構(gòu)冷量。

公開了一種用于mri的超導(dǎo)磁體裝置，包括冷質(zhì)量，所述冷質(zhì)量包括具有范圍為50-100噸的承載強度的剛性金屬結(jié)構(gòu)，支持具有軌跡變形的電磁力，超導(dǎo)磁體元件包括多個超導(dǎo)線圈元件，所述冷量還包括用于容納超導(dǎo)線圈組和剛性金屬結(jié)構(gòu)的氦容器，所述冷量可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到樞軸，聯(lián)接到真空容器的多個冷質(zhì)懸架，用于容納所述冷量并提供真空通過在真空下保持內(nèi)部來實現(xiàn)絕緣，并且冷堆懸掛器進(jìn)一步耦合到設(shè)置在氦容器和真空容器之間的空間中的隔熱屏，以阻擋輻射熱并阻斷來自氦容器的固體傳導(dǎo)熱真空容器，其中所述剛性金屬結(jié)構(gòu)包括聯(lián)接到用于支撐超導(dǎo)線圈元件以克服軸向力的所述環(huán)形的第一圓柱形線圈形式，耦合到所述環(huán)形的第二圓柱形線圈形式，并且聯(lián)接外圓柱，每個端部由環(huán)提供通向第一圓柱形線圈內(nèi)的中心孔的通路，其中提供均勻磁場用于成像。

本發(fā)明是一種用于增強的患者內(nèi)腔磁體的多圓柱形裝置，其包括耦合到多個冷質(zhì)懸掛器的真空容器，所述懸掛器耦合到冷質(zhì)量，所述冷質(zhì)量懸掛器還耦合到所述空間內(nèi)部中的熱屏蔽以及用于支撐初級超導(dǎo)電磁體線圈元件的平行同軸環(huán)形多單元箱梁，所述冷卻板包括氦容器，多個超導(dǎo)電磁體線圈元件和用于支撐初級超導(dǎo)電磁體線圈元件的平行同軸環(huán)形多單元箱梁。

在本發(fā)明中，用于支撐初級超導(dǎo)電磁線圈的平行同軸環(huán)形多單元箱梁包括初級線圈內(nèi)圓柱形箱梁梁，所述腹板聯(lián)接到多個初級線圈平行環(huán)形凸緣，并且所述凸緣聯(lián)接到初級線圈外圓柱形箱梁腹板。

在本發(fā)明中，用于屏蔽線圈元件的平行同軸環(huán)形多單元箱梁耦合到耦合到平行同軸環(huán)形多單元箱梁的至少兩個環(huán)，用于支撐初級超導(dǎo)電磁體線圈元件其中所述兩個環(huán)形空間和所述兩個箱梁內(nèi)部的空間限定用于容納氦氣的容器。

在本發(fā)明中，用于屏蔽線圈元件的平行同軸環(huán)形多單元箱梁包括屏蔽線圈內(nèi)圓柱形箱梁，多個屏蔽線圈平行環(huán)形凸緣和屏蔽線圈外圓柱形箱梁梁腹板。

每個圓柱形箱梁至少包含超導(dǎo)電磁線圈元件。在一個實施例中，線圈元件嵌入在蠟基質(zhì)中。在一個實施例中，線圈元件嵌入在環(huán)氧樹脂基質(zhì)中。

在本發(fā)明的最佳模式中，多個角撐板剛性地聯(lián)接到圓柱形箱梁和環(huán)形物上，用于抵消由于超導(dǎo)初級線圈元件和屏蔽線圈元件之間的電磁力引起的扭矩。

本發(fā)明的一個實施例是一種用于超導(dǎo)磁體的剛性冷質(zhì)裝置的設(shè)備，其包括耦合到多個環(huán)帶的內(nèi)主缸，耦合到外主缸，由此形成多單元環(huán)形箱梁以支持超導(dǎo)線圈元件抵抗50-100噸的電磁力，而沒有跡線變形，其中跡線變形導(dǎo)致導(dǎo)體滑動和猝熄。

本發(fā)明的冷質(zhì)裝置還具有聯(lián)接到外部主汽缸并進(jìn)一步聯(lián)接到內(nèi)部屏蔽氣缸的多個環(huán)空，由此氦容器封閉在內(nèi)部屏蔽氣缸內(nèi)部的空間中并且在外部初級氣缸的外部圓筒。

本發(fā)明的冷量設(shè)備還具有聯(lián)接到內(nèi)屏蔽筒上并進(jìn)一步聯(lián)接到外屏蔽筒上的多個環(huán)空和在外筒內(nèi)部和內(nèi)筒外部的超導(dǎo)線圈元件，其中每個氣缸和環(huán)形件包括非磁性不銹鋼，其尺寸被設(shè)計成支持壓縮，拉伸和扭轉(zhuǎn)載荷而沒有大的變形，并且由此形成多層多單元箱梁以提供高的慣性矩結(jié)構(gòu)。

在改進(jìn)強度和重量的實施例中，所述裝置具有多個角撐板，所述多個角撐板在任一端處將圓柱體聯(lián)接到用于增加剛性的環(huán)形部分，還包括多個樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接的冷質(zhì)懸掛器，所述多個樞轉(zhuǎn)連接的冷質(zhì)懸掛器將冷質(zhì)量聯(lián)接到真空容器中，冷質(zhì)懸掛器進(jìn)一步將熱屏蔽件樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接在真空容器的空間內(nèi)部和冷質(zhì)量體的外部，由此由冷質(zhì)體的超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的電磁力基本上不由真空容器承受并且冷質(zhì)量體的收縮力在低溫冷卻期間基本上不由真空容器承受。

結(jié)論

本發(fā)明的特征在于至少一個環(huán)形箱梁作為支撐冷量內(nèi)的超導(dǎo)線圈元件的多缸多層多單元同軸環(huán)形箱梁內(nèi)的結(jié)構(gòu)元件。與常規(guī)盒梁不同，凸緣是支撐超導(dǎo)線圈抵抗軸向力的環(huán)形。與常規(guī)箱梁不同，腹板是支撐超導(dǎo)線圈的圓柱體抵抗電磁的徑向和方位角力。與傳統(tǒng)的箱梁不同，環(huán)形箱梁是封閉的并且是環(huán)形的。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)mri磁體的區(qū)別在于冷質(zhì)量，其進(jìn)一步包括在氦容器內(nèi)的剛性金屬結(jié)構(gòu)，以支持由于超導(dǎo)磁體的元件之間的電磁力而產(chǎn)生的50-100噸的壓縮負(fù)載。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該區(qū)別結(jié)構(gòu)的有利優(yōu)點允許通過真空容器的氦容器及其支撐件更薄和更輕，除非在運輸和安裝期間支撐冷重物抵抗重力或加速度。通過限制超導(dǎo)線圈的變形，使從磁體淬火中恢復(fù)的頻率、不便和花費最小化。氦容器和真空容器的質(zhì)量和費用也可以減小，因為它們不承受由現(xiàn)有技術(shù)中不了解的這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的較高電磁力的負(fù)載。最后，通過使能比常規(guī)mri磁體更強和更大的同質(zhì)磁場，可以優(yōu)化圖像質(zhì)量和時間長度。

本發(fā)明的實施例允許較高的磁場強度用于更高質(zhì)量的成像，更快的掃描，更少的幽閉恐怖癥，改善的患者和提供者之間的相互作用，以及更大的體積或更大的患者比常規(guī)磁鐵成像。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且不脫離其含義的是由彎曲或平坦邊緣和由彎曲或平坦表面構(gòu)成的圓柱體構(gòu)成的環(huán)。

重要的是，在不脫離本發(fā)明的精神或基本屬性的情況下，本發(fā)明可以以其他具體形式實施，因此，應(yīng)當(dāng)參考以下權(quán)利要求而不是前述說明書，以指示本發(fā)明的范圍。