CN102445674B - Mris梯度线圈子组件、制造其的方法及包括其的组件 - Google Patents

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Abstract

一种MRIS梯度线圈子组件，包括：第一线圈层，其包括第一导电线圈部分；第二线圈层，其包括第二导电线圈部分，所述第二导电线圈部分与所述第一导电线圈部分电气连接，使得所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分作为一个绕组共同起作用；以及，B阶材料巩固层，其夹在所述第一线圈层和所述第二线圈层之间。

Description

MRIS梯度线圈子组件、制造其的方法及包括其的组件
技术领域
本发明涉及用于磁共振成像和波谱分析(magneticresonanceimagingandspectroscopy)(MRIS)的梯度线圈(gradientcoil)子组件和组件。
背景技术
一般，一个MRI机包括至少三个独立的电气绕组，每个电气绕组一般用于编码一个笛卡尔维度(X、Y和Z)。因而，一般，在一个MRI机的一个梯度线圈组件中存在X、Y和Z线圈。
一般，一个梯度线圈组件由多个子组件构成。因此，可以有一个或多个X线圈子组件(其中的一些可称为鞍(saddles))，诸如此类。
所述子组件中的绕组可负载高达数百安培，并且一般以短至100微秒的周期被激励(energised)和去激励(de-energised)。为了实现这样的切换，必须向所述绕组施加大电压(一般高达2kV)。所述电压被施加几微秒。分立的绕组被独立地激励和去激励，但是有时，可同时激励和去激励多于一个的绕组。这样的情况进一步增大了存在于该线圈结构中的势差(potentialdifferences)。
梯度线圈组件和子组件一般在组装之后用环氧树脂来浸渍，以确保良好的电气和机械整体性(integrity)。这样的树脂系统的一个已知特点是，在特定的势差阈值以上，在高电气应力区域出现已知为“局部放电”的现象。该现象是电介质内的空隙(void)的内表面周围的微观电荷重新分布的结果。这样的放电造成宽带电气干扰，这不利于MRIS中使用的灵敏的无线电频率检测系统。
通常认为，如果绝缘系统中存在空气泡(或空隙)，或者构成梯度线圈组件中的绕组的金属线圈部分存在任何尖锐点(sharppoints)，则局部放电起始电压(partialdischargeinceptionvoltage)(PDIV)将在较低的电压水平出现。
构成一般的梯度线圈的X、Y和Z线圈可由铜板或其他合适的金属板制成，所述铜板或其他合适的金属板具有切割图样(cutpatterns)以形成电流通路；或者所述X、Y和Z线圈可由实心或空心金属导体卷绕而成。一旦形成通路，所形成的线圈就被机械地巩固(consolidate)，使得其能够被操作而不会使金属匝不受控地拆开或改变形状。所述线圈常常通过某种不导电的背衬(backing)/基板(substrate)来巩固和保持就位。
在一种方法中，形成线圈的图样，然后巩固线圈匝，使用环氧树脂或某其他树脂以及热压机(hotpress)将复合背衬结合(bond)至所述线圈。一旦已巩固，所述线圈就可被形成为所要求的非平面形状，而不会使电流通路以非预期的方式移动。一旦已形成梯度线圈，它们就被组装成梯度线圈组件。整个组件通常用环氧树脂或某其他树脂来真空浸渍，然后固化一段时间以巩固整个组件。
环氧树脂、玻璃布以及其他绝缘材料通常具有高介电强度，以及在约2和6之间的相对高的相对介电常数。在没有缺陷时，它们能够承受在MRIS中一般采用的电压水平。然而，如果绝缘体中存在空隙，那么材料和空隙的相对介电常数之间的大差异会导致空隙中的电场增强，且PDIV可相对低(例如，1kV)。
导致低PDIV的两个主要因素是空气泡(或空隙)以及金属线圈上的尖锐点或毛刺。
在存在空气泡(或空隙)的情况下，空气泡(或空隙)中的电场可远高于围绕该空气泡(或空隙)的材料中的电场。在约3kV/mm的场强，空气中会发生放电。这种类型的场强可以出现在MRIS机中的梯度线圈组件中的空气泡中。
尖锐点还造成强(intense)场强区域，这提高了局部放电(要么在其自身上，要么在空气泡(或空隙)附近)的可能性。
如上所述，为了构造梯度线圈组件，通常会巩固个体线圈/绕组以形成子组件，并且将这些线圈构造成一个完整的线圈组件。由此，很可能所述线圈会背衬有局部固化的用环氧树脂浸渍的材料(已知为B阶材料)。B阶材料具有空气穴(airpocket)(或空隙)，所述空气穴(或空隙)实际上不能完全被消除。
此外，线圈中的绕组上将具有尖锐点。期待加工和巩固线圈而在处理结束时不留下气泡(或空隙)或毛刺是不合理的。
然而，在不存在B阶材料的区域，期待真空浸渍处理能够形成无空隙区域可以是合理的。
由此，已认识到：如果有可能构造将B阶材料和毛刺限于低电场强度区域的梯度线圈子组件和组件，就应该有可能构造具有较高PDIV的梯度线圈子组件和组件。
发明内容
本发明的一方面提供了一种MRIS梯度线圈子组件，包括：
第一线圈层，其包括第一导电线圈部分；
第二线圈层，其包括第二导电线圈部分，所述第二导电线圈部分与所述第一导电线圈部分电气连接，使得所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分作为一个绕组共同起作用；以及
绝缘层，其夹在所述第一线圈层和所述第二线圈层之间。
这样的布置可导致在所述导电线圈部分之间的绝缘层中产生低的或相对低的电场，这可以有助于在使用最终的梯度线圈期间使局部放电最小化。
所述绝缘层可包括巩固层。所述绝缘层可包括B阶材料。
所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分可被结合在所述绝缘层的相应侧(respectivesides)。
所述绝缘层可包括多个子层，但是优选地，所述绝缘层包括一片绝缘材料，所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分被结合在这片绝缘材料的相应侧。
这可以允许使用一个巩固层来巩固这两个线圈部分。此外，在使用最终的梯度线圈时，该巩固层将倾向于经受低的或相对低的电场。
所述第一导电线圈部分可与所述第二导电线圈部分并联连接。所述第一导电线圈部分可与所述第二导电线圈部分串联连接。
所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分可以是金属片。
所述导电线圈部分可以是片状的，每个导电线圈部分都有一个表面具有比相应的对立表面更高的毛刺发生率(incidenceofburrs)，并且所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分可被布置为使得具有更高毛刺发生率的表面面向彼此，由此面向夹在所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分之间的绝缘层。
在所述线圈部分由金属片制成的情况下，用于形成线圈图样的处理(其可以是，例如，切割、轧制(milling)或冲压(punching))可以倾向于在切割边缘留下毛刺，常常所述处理倾向于使得所述片的一侧更易于产生毛刺。上述布置有助于在这样的情况下使最终的线圈中的局部放电最小化。
所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分可以彼此相同。所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分可以彼此相似。
当从面向夹在所述第一线圈层和所述第二线圈层之间的绝缘层的那侧观察这两个线圈部分时，所述第一导电线圈部分的线圈图样可与所述第二导电线圈部分的线圈图样相同。当从面向夹在所述第一线圈层和所述第二线圈层之间的绝缘层的那侧观察这两个线圈部分时，所述第一导电线圈部分的线圈图样可以是所述第二导电线圈部分的线圈图样的镜像。
在所述线圈部分由金属片制成的情况下，当从所述金属片的已执行了形成线圈图样的处理的那侧观察这两个线圈部分时，所述第一导电线圈部分的线圈图样可以是所述第二导电线圈部分的线圈图样的镜像。
在所述线圈部分由金属片制成的情况下，当从所述金属片的已执行了形成线圈图样的处理的那侧观察这两个线圈部分时，所述第一导电线圈部分的线圈图样可以与所述第二导电线圈部分的线圈图样相同。
在所述绝缘层中可留有间隙，以便于所述线圈部分之间的电气连接。电气连接可通过焊接实现。
本发明的另一方面提供了一种制造梯度线圈子组件的方法，所述梯度线圈子组件包括：
第一线圈层，其包括第一导电线圈部分；
第二线圈层，其包括第二导电线圈部分，所述第二导电线圈部分与所述第一导电线圈部分电气连接，使得所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分作为一个绕组共同起作用；以及
绝缘层，其夹在所述第一线圈层和所述第二线圈层之间；
所述方法包括以下步骤：
a)通过将所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分结合在所述绝缘层的对立侧，将所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分层压(laminate)在一起；以及
b)将所述第一导电线圈部分电气连接至所述第二导电线圈部分。
所述方法在步骤a)之前还可包括以下步骤：处理金属片，以形成带有期望的线圈图样的所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分。
在所述线圈图样中的匝之间初始可保留多个桥，以在制造期间提供支撑。在这样的情况下，可接下来在步骤a)之后去除所述桥。这可以在步骤b)之前或之后进行。
优选地，初始保留在所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分之间的桥相互不对齐(notinregister)。
所述方法可包括以下步骤：布置所述第一线圈部分和所述第二线圈部分，使得每个线圈部分各自的具有比相应的对立表面更高的毛刺发生率的表面面向彼此，由此面向夹在所述第一线圈层和所述第二线圈层之间的绝缘层。
优选地从所述子组件的相应侧去除所述桥，并且优选地以如下方式去除，使得所形成的任何毛刺都倾向于被形成在或朝向所述线圈部分的面向所述绝缘层的那侧。
在所述线圈部分由金属片制成的情况下，所述方法还可包括以下步骤：执行所述处理以从所述片的一侧形成线圈图样，并且选择线圈图样以使得，当从所述金属片的执行了所述处理的那侧观察这两个线圈部分时，所述第一导电线圈部分的线圈图样是所述第二导电线圈部分的线圈图样的镜像。
本发明的另一方面提供了一种MRIS梯度线圈组件，其包括至少一个如上限定的子组件。
本发明的另一方面提供了一种MRI机，其包括至少一个如上限定的子组件。
附图说明
现在将仅以示例方式参照附图描述本发明的实施方案，在附图中：
图1示意性地示出了一个MRI机；
图2示意性地示出了用在图1中所示类型的MRI机中的常规的梯度线圈组件的一部分；
图3示意性地示出了也适于用在图1中所示类型的MRI机中的体现了本发明的梯度线圈组件的一部分；
图4是示出了图3中所示梯度线圈组件的一个子组件的第一导电线圈部分和第二导电线圈部分的分解视图；以及
图5是示出了与图3中所示类似的梯度线圈组件的一个替代实施方案的第一导电线圈部分和第二导电线圈部分的分解视图。
具体实施方式
图1以非常示意性的形式示出了一个大致常规类型的MRI机，为清楚起见省略了许多细节。图1中所示的MRI机包括一个梯度线圈组件2，在本实例中该梯度线圈组件2包括内部的一组驱动线圈2A和外部的一组屏蔽线圈2B。
所述内部的一组驱动线圈2A包括构成X驱动线圈、Y驱动线圈和Z驱动线圈的绕组，类似地，所述外部的一组屏蔽线圈2B包括构成X屏蔽线圈、Y屏蔽线圈和Z屏蔽线圈的绕组。
图2示意性示出了一个常规的梯度驱动线圈组件2A的一部分，所述梯度驱动线圈组件2A可用作图1中所示类型的MRI机的驱动线圈组件，并且可补充一个类似的梯度屏蔽线圈组件2B以构成图1中所示的布置中的的整个梯度线圈组件2。然而，在图2中仅示出了梯度线圈组件2的驱动线圈部分2A。
常规的梯度驱动线圈组件2A——其一部分在图2中示出——包括三个绕组或线圈部分3X、3Y、3Z，它们当用在MRI机器1中时用作X驱动线圈、Y驱动线圈和Z驱动线圈。这些线圈部分3X、3Y、3Z被设置在不同层中，并且线圈部分自身3X、3Y、3Z的导电材料之间设置有其他层。具体而言，每个线圈部分3X、3Y、3Z具有其自身关联的B阶(B-stage)层4X、4Y、4Z，所述B阶层的存在是用于制造相应的绕组/线圈部分3X、3Y、3Z的制造方法的结果。此外，线圈部分3X、3Y、3Z之间设置有额外的绝缘层5。具体地，这些绝缘层被设置在Z线圈绕组3Z和与Y线圈绕组3Y关联的B阶材料层4Y之间，以及在Y线圈绕组3Y和与X线圈绕组3X关联的B阶材料层4X之间。
常规的梯度驱动线圈组件2A——其一部分在图2中示出——是按照下列步骤从下向上组装而成的：
1.通过将金属板加工(machining)为或将金属卷绕为期望形状来形成线圈匝(3X、3Y、3Z)。
2.在线圈部分(3X、3Y、3Z)的底表面设置一片B阶材料。该材料将有助于机械地巩固所述线圈。一般，线圈部分(3X、3Y、3Z)及其B阶背衬(4X、4Y、4Z)被放置在加热的压机中，以使树脂B阶材料固化。
2a.在线圈匝由金属板制成的情况下，在步骤1中的初始加工处理中，在至少一些相邻匝之间可初始保留桥接部分。这使得初始的线圈坯(blank)在巩固之前更稳定。在这样的情况下，在步骤2之后去除桥接部分。
3.通过所选择的任何手段将巩固的线圈形成为期望形状。
4.将该线圈安装在梯度线圈组件中。
5.添加一个或多个绝缘层，以保持层之间的适当间隔。
6.以必要的次数重复步骤1至5以完成该组件，但是对最后的线圈层(3X)省略步骤5。
当然应注意，可引入更多层。例如，如果要制造既包括驱动线圈又包括屏蔽线圈的梯度线圈组件，则可使用类似的技术添加屏蔽线圈层。
此外，应注意，在一些情况下，B阶材料层4X、4Y、4Z可被其他类型的绝缘材料替代。例如，线圈部分3X、3Y、3Z可被包覆在绝缘材料中。如应很好地理解的，B阶材料除了提供绝缘，在巩固线圈方面也是有用的。在一些情况下，这样的巩固是不需要的，在其他情况下，可使用不同的巩固层。此外，有时，线圈中的一些绕组可使用B阶材料巩固，而另一些绕组不使用B阶材料巩固。
对于上述类型的结构，倾向于发生在说明书引言中讨论的问题。即，由于B阶材料层4X、4Y、4Z中存在空气泡以及/或者线圈部分3X、3Y、3Z上存在毛刺(即尖锐边缘或点)，在使用中很可能会出现局部放电。
由此为梯度线圈组件2提出了一种替代结构。
图3示出了也可用在常规类型的MRI机1中的梯度驱动线圈组件2A。而且，尽管图3示出了梯度驱动线圈组件2A，但下面描述的结构和技术可同等地用在梯度屏蔽线圈组件2B中，或用在既包括驱动线圈又包括屏蔽线圈的梯度线圈组件2中。
在图3中所示的新提出的梯度驱动线圈组件2A中，存在三个梯度线圈子组件6X、6Y和6Z。每个子组件6X、6Y、6Z包括各自的B阶材料层4X、4Y、4Z，以及各自的一对导电线圈部分或绕组3X1、3X2、3Y1、3Y2、3Z1、3Z2。与上文参照图2描述的布置相比，X驱动线圈、Y驱动线圈和Z驱动线圈每个都已被分割开(split)，使得在相应的一层B阶材料的任一侧都存在两个线圈层，而不是存在包括导电线圈部分的单个线圈层。由此，X驱动线圈子组件6X包括结合在相应的B阶材料片4X的第一侧的一个导电线圈部分3X1，以及结合在该B阶材料片4X的另一侧的第二个导电线圈部分3X2。
在本实施方案中，导电线圈部分通过例如切割、轧制或冲压金属片而制成，使得所形成的线圈部分的一侧倾向于具有毛刺。每个子组件6X、6Y、6Z中的线圈部分都被布置，使得线圈部分3X1、3X2、3Y1、3Y2、3Z1、3Z2的倾向于具有毛刺的面向内朝向相应的B阶层4X、4Y、4Z。
在制造中，首先制成每个子组件6X、6Y、6Z，然后将这些子组件连同每个子组件6X、6Y、6Z之间的合适的绝缘层5组装在一起，如图3中所示，以提供梯度线圈组件。
在每个子组件6X、6Y、6Z中，两个相应的线圈部分3X1和3X2、3Y1和3Y2、3Z1和3Z2彼此电气连接，使得每个子组件中的这对线圈部分起到单个绕组的作用。在本优选实施方案中，每个子组件中的导电线圈部分彼此并联连接。即，X线圈子组件6X的第一线圈部分3X1并联连接至该子组件的第二线圈部分3X2，同时Y线圈子组件6Y的第一线圈部分3Y1并联连接至该子组件的第二线圈部分3Y2，等等。
图4是X线圈子组件6X的分解视图，其示出了用于X线圈子组件6X的第一线圈部分3X1和该子组件6X的第二线圈部分3X2的一个示例性线圈图样。该图中的黑点示出了所述两个线圈部分以本实施方案的优选的并联配置彼此电气连接之处。还示意性地示出了层之间的连接。如图4中所示的线圈部分3X1和3X2可经由焊接或其他合适的方式电气连接在一起，并且它们一般在相应的子组件或线圈(在本例中为6X)的终端处彼此连接。
在为所述两个线圈部分3X1和3X2、3Y1和3Y2、3Z1和3Z2选择合适的参数来代替图2中所示的常规类型的线圈中的等效的单个线圈部分3X、3Y、3Z方面，一般而言，可采取相对简单的方法。就此，在所述两个线圈部分(比如3X1和3X2)中使用与在原始单个部分(比如3X线圈)中相同的匝数和相同的平均轨迹宽度(averagetrackwidth)，但是所述两个线圈部分中的每一个都具有原始厚度的一半。由此，例如，如果图2中所示的常规类型布置中的原始线圈部件是16匝3mm厚的导体并具有10mm的平均轨迹宽度，则在本实施方案中，所述两个线圈部分中的每一个——比如3X1和3X2——将包括16匝1.5mm厚的导体并也具有10mm的平均轨迹宽度。
在一个替代实施方案中，不使用如上所述的并联连接设计，而是可使用串联连接设计，使得相应的每对线圈部分3X1和3X2、3Y1和3Y2、3Z1和3Z2彼此串联连接。图5是一个替代的X线圈子组件6X’的分解视图，该子组件6X’类似于上述的X线圈子组件6X，但是具有串联连接设计和针对该设计的合适的线圈图样。图5中示出了该替代方案中的用于X线圈部分3X1’和3X2’的一个示例类型的线圈图样。这里，在线圈层之间存在单个连接点，其由线圈图样的中心处的点示出(并示意性地示出了连接)，至少一般而言，这个布置中的连接当然位于整个子组件/线圈的终端之间的中点。以这种类型的实施方式，在所述两个线圈部分的每一个中，与常规的单个线圈中使用的相比，每层的匝数减半并且平均轨迹宽度加倍。而且，所使用的导体是在对应的常规的单个线圈部分中使用的导体的厚度的一半。因而，如果在图2中所示的常规布置中，线圈部分具有16匝3mm厚的导体以及10mm的平均轨迹宽度，那么在图5中所示的串联配置类型中，每层将具有8匝1.5mm厚的导体以及20mm的平均轨迹宽度。
应注意，在图4中，这两个线圈图样也都可从上方看到，如在已组装的线圈中那样。在该取向，这两个线圈图样在可行的限度内彼此相同。然而，就加工时的取向而言，这两个线圈图样实际上是彼此的镜像。这是因为，在制造线圈图样中所使用的加工处理——诸如冲压——倾向于在片材的一侧形成比另一侧更多的毛刺。通过选择从片材的切割或处理侧看去互为镜像的线圈图样，一旦这两个线圈图样中的一个被反转以使得更易于具有毛刺的两个表面面向彼此，则这两个线圈图样将实际上相同。由此，在形成相应的线圈子组件6X、6Y、6Z时，片材的包括较多毛刺的表面可被放置为与相应的B阶材料巩固层接触。
然而应注意，如果如上文参照图5描述的那样使用串联连接方法，则当施加到B阶材料，当从上方观察时，这两个线圈图样应优选地是彼此的镜像，如图5中所示。由此，当加工金属片以制造这种线圈时，当从加工侧观察时，这两个线圈图样应在可行的意义上彼此相同，即，与并联连接系统的情形相反。
以上文参照图4描述的并联实施方式，当该梯度线圈组件被用作MRI机的一部分时，每个子组件6X、6Y、6Z中的第一线圈部分和第二线圈部分3X1和3X2、3Y1和3Y2、3Z1和3Z2应实际上一直处于相同电势。从而，用来巩固每个子组件6X、6Y、6Z的B阶材料将处在具有非常低的电场的区域内。由此，在正常情况下，B阶材料4X、4Y、4Z中的任何泡或空隙都应不能产生局部放电。此外，由于子组件6X、6Y、6Z被布置为使得导电线圈部分上的任何毛刺倾向于面向内冲着B阶材料，则所述毛刺也应位于低电场区域内，因此不应成为局部放电的源头。
在上面参照图5描述的串联实施方式中，可以获得类似的优点，尽管在该实例中，在每个子组件6X、6Y、6Z的相应的第一和第二线圈部分之间的B阶材料4X、4Y、4Z上的势差可最多是该子组件的终端之间的势差。虽然该势差可大于上文参照图4描述的并联实施方式中的势差，但它仍显著小于在图2中所示的常规布置类型中可存在的场强类型。在该情况下，人们要考虑不同线圈中的线圈部分之间可存在的势差。即，在图2的常规布置中，B阶材料位于比如X线圈和Y线圈之间，因而该B阶材料可经历的最大势差受到在可在任一瞬间施加至X线圈和Y线圈的不同电势的支配。
尽管在上述的本实施方案中，B阶材料被设置在每个子组件6X、6Y、6Z的第一和第二导电线圈部分之间，但应注意，在一些实施方式中，在子组件中也可设置其他类型的绝缘材料。然而，优选的是使用巩固材料，尤其是B阶材料。在该情况下，可这样制造线圈子组件6X、6Y、6Z：通过将任一侧上具有相应的线圈部分的一块B阶材料放置在压机中并且在该压机中加热所形成的夹层结构，将相应的线圈部分3X1和3X2、3Y1和3Y2、3Z1和3Z2层压在一起。
用于制造上述类型的子组件6X、6Y、6Z的一个一般制造方法如下：
1.通过对金属片施加切割、轧制或冲压处理来制造两个大致螺旋形的电气绕组，构造两个梯度线圈导电部分3X1、3X2或3Y1、3Y2或3Z1、3Z2。在匝之间保留数个桥，以保持每个线圈部件的稳定性。优选地，当从切割/处理侧观察时，所述线圈部分中的一个是另一个的镜像，并且优选地，每个部分中的桥的位置被选择，使得当所述部分被放置在子组件中时，所述桥相互不对齐。即，所述桥被布置为使得它们位于该子组件的平面中的不同位置。
2.通过将两个导电线圈部分结合在绝缘材料片4X、4Y、4Z的任一侧，将这两个导电线圈部分层压在一起。环氧树脂浸渍的B阶材料是优选的，在该情况下，可通过在压机中加热该三层夹层结构来实现结合。所述导电线圈部分应被定位为使得具有或易于具有毛刺的那侧毗邻所述绝缘材料。可选地，在所述绝缘材料中可留有间隙，以便于在合适的位置在层之间形成电气连接。
3.在进一步的切割、轧制或冲压处理中切除所述金属桥。优选地，从所述组件的所述桥所在的那侧将所述桥去除，并且以如下方式将其去除，即，在靠近层压子组件的中心且远离该子组件的表面之处形成毛刺。
4.通过焊接或其他手段在两个金属层3X1和3X2、3Y1和3Y2、3Z1和3Z2之间形成电气连接，对于串联连接这在绕组的一端进行，对于并联连接这在绕组的两端都进行。
5.所形成的子组件6X、6Y、6Z现在可以用与常规的巩固的线圈类似的方式被进一步处理。即，如果期望，所述子组件可被成型，并按照大致常规的方式构造为梯度线圈组件，该梯度线圈组件可被纳入MRI机。
值得注意的是，由于绝缘支撑层——上述实施方案中的B阶材料层4X、4Y、4Z——位于形成子组件6X、6Y、6Z的夹层结构的中线上，所以与线圈部分设置在一块B阶材料上的常规子组件相比，该子组件不那么易于在转动时发生分层(delamination)。
另外，由于每个子组件包括两个相对较薄的金属片而非单个较厚的金属片，这将倾向于允许在形成图4和图5中所示的类型的线圈图样时进行更窄的切割，从而留下更多的金属并减小线圈阻抗。
另一方面，与上述的导体厚度是常规使用的导体厚度的一半的实施例相比，可以选择使用较厚的导体。在这样的情况下，本技术可有助于构造和操作较厚/较重的测量组件(gaugeassemblies)。
应理解，在上述实施方案中，X、Y和Z线圈被设置在层中的顺序不是关键的。在实施本技术时，可按照任何方便的顺序布置X、Y和Z线圈。
应理解，整体而言，本技术可被实施在用于制造线圈的方法中，以代替现有的鞍线圈设计，用如下步骤：使用现有鞍线圈设计的图样(在线圈平面内)；从具有现有鞍线圈设计的一半厚度的材料中将所述图样冲压两次(一次以镜像用于并联连接布置)以形成两个冲压线圈；将所形成的两个冲压线圈以毛刺位于最里面的方式结合在绝缘基板的对立侧；以及，将所述线圈连接在一起(通过例如焊接)。在并联连接布置的情况下，两个线圈的始端(starttabs)和末端(endtabs)可相应地彼此连接。

Claims (10)

1.一种磁共振成像和波谱分析即MRIS梯度线圈子组件，包括：
第一线圈层，其包括第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X1，3Y1)，该第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分在一个面具有比对立面更高的毛刺发生率，所述毛刺由冲压处理留下；
第二线圈层，其包括第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X2，3Y2)，该第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分在一个面具有比对立面更高的毛刺发生率，所述毛刺由冲压处理留下，
其中所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X1，3Y1)和所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X2，3Y2)相互并联地电气连接，使得所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X1，3Y1)和所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X2，3Y2)作为一个鞍线圈共同起作用；以及
B阶材料绝缘层(4X，4Y)，其夹在所述第一线圈层和所述第二线圈层之间，其中所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分被结合到所述绝缘层的第一侧，所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分被结合到所述绝缘层的对立的第二侧，所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分和第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分中的每个冲压的片状金属导电鞍线圈部分的具有更高的毛刺发生率的相应面面向所述绝缘层并被结合到所述绝缘层，使得当所述子组件用在MRI机器的梯度线圈组件中时，B阶材料和毛刺位于具有最小化电场强度的区域中，从而有助于使局部放电最小化。
2.根据权利要求1所述的MRIS梯度线圈子组件，其中所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X1，3Y1)的冲压的线圈图样被冲压为所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X2，3Y2)的冲压的线圈图样的镜像。
3.一种制造根据权利要求1或权利要求2所述的MRIS梯度线圈子组件的方法，包括以下步骤：
a)通过将所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X1，3Y1)和所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X2，3Y2)结合在所述绝缘层(4X，4Y)的对立侧，将所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分和所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分层压在一起；以及
b)将所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X1，3Y1)电气连接至所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X2，3Y2)。
4.根据权利要求3所述的方法，在步骤a)之前还包括以下步骤：处理金属片，以形成带有期望的线圈图样的所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X1，3Y1)和所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X2，3Y2)。
5.根据权利要求4所述的方法，包括以下步骤：在所述线圈图样中的匝之间初始保留多个桥，以在制造期间提供支撑，并且在步骤a)之后去除所述桥。
6.根据权利要求5所述的方法，其中初始保留在所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X1，3Y1)和所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分(3X2，3Y2)中的桥相互不对齐。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中从所述子组件的相应侧去除所述桥，并且以如下方式去除：使得所形成的任何毛刺都倾向于被形成在或朝向所述冲压的片状金属导电鞍线圈部分的面向所述绝缘层的那侧。
8.根据权利要求4-6中任一项权利要求所述的方法，还包括以下步骤：执行所述处理以从所述金属片的一侧形成线圈图样，并且选择线圈图样以使得，当从所述金属片的执行了所述处理的那侧观察所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分和所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分时，所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分的线圈图样是所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分的线圈图样的镜像。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：执行所述处理以从所述金属片的一侧形成线圈图样，并且选择线圈图样以使得，当从所述金属片的执行了所述处理的那侧观察所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分和所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分时，所述第一冲压的片状金属导电鞍线圈部分的线圈图样是所述第二冲压的片状金属导电鞍线圈部分的线圈图样的镜像。
10.一种MRIS梯度线圈组件，其包括至少一个根据权利要求1或权利要求2所述的MRIS梯度线圈子组件。
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