CN102540123A - 围绕磁共振装置的自紧固笼及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于同时或以任何预定顺序分析多个物体的分层磁共振系统，该系统包括至少一个自紧固笼和至少两个相邻馈送流。在自紧固笼技术中，本发明讲授了有效的多流磁共振装置，其包括：笼，该笼包括由强永久磁体构成的闭合磁路、以及选自于一列有源补偿线圈、无源补偿元件或二者的任何组合的任选补偿机构；其中磁场强度近似均匀的内腔；以及诸如用来将多个样品引入均匀磁场区中的多个传送带、管或任何其它输送装置的装置；以便对均匀磁场区内的多个样品进行磁共振测量。本发明描述了用于获得磁共振装置的自紧固笼的方法，该自紧固笼的特征在于外壳，该方法包括：叠置至少三个挠性接合壁以便在其中提供均质、稳定和均匀的磁场。

Description

围绕磁共振装置的自紧固笼及其方法

本专利申请是国际申请日为2006年11月2日、国家申请号为200680046469.2、发明名称为“围绕磁共振装置的自紧固笼及其方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及一种围绕磁共振装置(MRD)的用于在内部提供均质、稳定和均匀的磁场的自紧固笼。更具体而言，本发明涉及一种特征在于包括至少三个挠性接合叠置壁的外壳的自紧固笼。

背景技术

用于测量物质特性或鉴定其组成的电磁仪器是众所周知的。磁共振波谱分析是用来获得分子的物理、化学和结构信息的主要测量技术之一。为了能够以提供高质量图像的高分辨能力(即，分辨率和对比度)执行磁共振波谱分析，所用磁场必须极其稳定和均匀。

然而，为了实现这种均匀性，根据磁场叠加的原理，添加了校正主磁场非均质性的元件。为了在感兴趣区中获得均质的总场，添加了线圈、磁性部件或实现主场缺陷校正的所有其它装置。

授予Westphal等人的美国专利5,959,454公开了一种用于NMR层析成像系统、特别是用于皮肤和表面检查的磁体布置，其包含具有两个环形磁体和一个圆柱形磁体的单面NMR系统。磁体各自的位置提供一定的均匀度。

美国专利6,191,584展示了一种用于NMR图像检测的永久磁体，该永久磁体包含具有轭和磁极的、成形为界定或包围腔的磁结构。

为了使用永久磁体材料实现均匀且强的磁场，使用简单的永久磁体结构如C磁体或H磁体是不合适的。因此，为了实现所需磁场，需要复杂得多的组件。当今的现代磁性材料可保持高的磁能，如果正确地设计磁路，则可以高效地实现并控制均匀性和场强。节省成本的自紧固笼可用于提供均质、稳定和均匀的磁场，并因此满足了长久以来的需求。

发明内容

因此，本发明的一个实施例是：提供MRD(100)的用于在内部提供均质、稳定和均匀的磁场的高效自紧固笼，其特征在于包括以顺时针或逆时针预定的布置设置的至少三个挠性接合叠置壁(1)的外壳。

亦在本发明范围内的是，该MRD还包括：至少六个侧磁体(2)，以呈面对面取向的两个相等组、与笼壁(1)磁连接地布置，侧磁体(2)的特征在于包括以所述笼壁的所述预定的布置设置的至少三个挠性接合叠置壁的外壳，侧磁体(2)增大所述笼中提供的磁场的总强度；至少两个极片(3)，以面对面的取向在侧磁体(2)之间布置；以及至少两个主磁体(4)，位于所述极片(3)上，以面对面的取向布置，生成所述笼中的静磁场。

亦在本发明范围内的是，每个侧磁体壁的边缘与相邻侧磁体壁的边缘由气隙分隔。

还在本发明范围内的是，自紧固笼的轮廓为多面体如四面体、五面体或六面体。还在本发明范围内的是，叠置壁(1)和极片(3)是金属合金，优选地是软铁合金。

还在本发明范围内的是，至少一个笼壁与相邻壁借助规定了公差(I)的凸缘连接来互连，公差(I)使得所述笼壁能够移位并防止笼的磁场的泄漏。

还在本发明范围内的是，侧磁体(2)的至少一部分是超导体或铁磁体。

还在本发明范围内的是，所述极片由气隙分隔开预定距离(F)。

还在本发明范围内的是，极片面积、侧磁体(2)的尺度即厚度(C)、宽度(D)和长度(E)、主磁体和气隙(F)决定磁场的强度和均匀性。

还在本发明范围内的是，自紧固笼还包括适于调节其中磁场的至少一个拐角磁体(5)。

还在本发明范围内的是，所述拐角磁体形成多面体、圆柱体或多面体和圆柱体的任何组合。

还在本发明范围内的是，至少一个圆柱形拐角磁体包括沿着该拐角磁体的纵轴伸展的、因此适于容纳适用于调节所述笼中提供的磁场的旋转装置的至少一个钻孔。

还在本发明范围内的是，至少一个圆柱形拐角磁体顺时针或逆时针旋转。

还在本发明范围内的是，所述拐角磁体定位于与笼的拐角邻近的预定位置，以便提供磁场的预调节。所述拐角磁体放置在极片外侧、极片内侧、侧磁体之间、距极片和距侧磁体任何距离处或上述位置的任何组合。

最后在本发明范围内的是，所述拐角磁体由如下参数限定：所述拐角磁体的长度(A)、宽度(B)、所述拐角磁体的磁通线与所述极片的边缘之间的角度(α)。

本发明的另一目的是提供一种获得特征在于外壳的自紧固笼的方法，该方法包括：叠置至少三个挠性接合壁(1)以便在其中提供均质、稳定和均匀的磁场。

该方法还包括：构造自紧固笼和其中的腔囊；并叠置实现该自紧固笼中均质、稳定和均匀的磁场的拐角磁体。

本发明的又一目的是提供一种包括调节α以优化磁场均匀性的步骤的方法。

本发明的又另一目的是提供一种还包括旋转一个或多个圆柱形拐角磁体从而提供磁场的精细调节、引导磁通线、并补偿磁性材料制造过程中出现的杂质所产生的场的方法。

尽管本发明容许各种修改和可替选形式，但本发明的特定实施例已通过例子在附图中示出，并将在此详细描述。然而，应当理解，并非想要将本发明局限于所公开的具体形式，相反，本发明将覆盖落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同设置和可替选方案。

附图说明

为了理解本发明并领会可以怎样在实践中实现本发明，现将参见附图仅通过非限制性例子来描述几个实施例，在附图中：

图1示意性展示了关于其中提供了方形平行六面体形状的3D MRD(100)的轴平面的、未按比例画出的部分横截面顶视图，该3D MRD具有四个笼壁(1)、四个侧磁体(2)和一个极片(3)；所述笼壁和侧磁体基本上以叠置方式互连从而获得自紧固笼。

图2示意性展示了3D MRD的整体透视图，该3D MRD具有两个笼壁(1)、八个侧磁体(2)、两个极片(3)、两个主磁体(4)、八个方形拐角磁体(5)和位于极片内侧的四个圆柱形拐角磁体；它们全部以呈面对面取向的两个相等组布置。

图3示意性展示了3D永久磁体组件的透视图，该3D永久磁体组件具有四个侧磁体(2)、一个极片(3)、一个主磁体(4)和四个方形拐角磁体(5)。

图4示意性展示了关于3D永久磁体组件的轴平面的部分横截面侧视图，该3D永久磁体组件具有两个笼壁(1)、四个侧磁体(2)、呈面对面取向的两个极片(3)、四个拐角磁体(5)；示出了极片之间的磁通线(6)；示出了拐角磁体的厚度(C)和极片的厚度(G)。

图5示意性展示了规定了拐角磁体和笼壁之间的公差间隔(I)的凸缘连接的部分横截面侧视图，公差间隔(I)使得笼壁能够移位并防止笼的磁场的泄漏。

图6示意性展示了长度为(E)且宽度为(D)的四个侧磁体以及长度为(P)的极片。

图7示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片内侧的四个方形拐角磁体(5)；在此情况下，侧磁体伸展以形成完美的90°拐角。

图8示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片外侧、侧磁体之间的四个方形拐角磁体。

图9示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有八个方形拐角磁体、在极片外侧且在侧磁体之间的四个方形拐角磁体、以及在极片内侧拐角处的四个方形拐角磁体。

图10示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有在极片内侧的四个圆柱形拐角磁体(3)。

图11示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片外侧、侧磁体之间的四个圆柱形拐角磁体。

图12示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片外侧拐角处、侧磁体之间的四个方形拐角磁体以及位于极片内侧拐角处的四个圆柱形磁体。

图13示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片外侧拐角处和内侧拐角处的八个圆柱形拐角磁体。

图14示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片外侧拐角处、侧磁体之间的四个圆柱形拐角磁体；四个方形磁体在极片内侧拐角处。

图15示意性展示了根据本发明的一个实施例的圆柱形拐角磁体的横截面侧视图，该圆柱形拐角磁体具有沿着其纵轴伸展的、因此适于容纳适用于调节磁场的顺时针或逆时针旋转装置的钻孔。

图16示意性展示了其中圆柱形塑料封套内有方形磁体的圆柱形拐角磁体的横截面侧视图。

图17示意性展示了具有位于极片内侧的两个圆柱形拐角磁体的3D永久磁体组件的透视图。

图18示意性展示了根据本发明的一个实施例的MRD(1000)中的分层馈送系统。

图19A到19E图示了MRD(1000)内部腔的未按比例画出的示意性顶视图。

图20示意性展示了本发明的一个实施例，其中极片位于传送带的侧面，传送带完全处在均匀磁场区之外。

图21示意性展示了本发明的另一实施例，其中两个正交层的平行管穿过均匀磁场区。

图22示意性展示了单个流体成像单元，示出有管、梯度线圈和流体流向。

为了简化附图，在图1、3、6-14和17中仅示出了一个极。为了得到完整的组件，必须通过展示北极和南极来对图像取镜像。

具体实施方式

下面的描述与本发明的所有章节一起提供，以使本领域的技术人员能够利用本发明，并阐述了发明人认为的执行本发明的最佳方式。然而，各种修改对本领域的技术人员来说仍然是显而易见的，因为本发明的一般性原理已具体限定为提供MRD(100)的用于在内部提供均质、稳定和均匀的磁场的高效自紧固笼及其方法，该自紧固笼的特征在于包括至少三个挠性接合叠置壁(1)的外壳。

在下文中，术语“自紧固”指的是侧磁体和笼壁之间的强的磁连接。磁体边缘彼此吸引从而提供闭合形状。被磁吸引到侧磁体的笼无需其它连接就支撑了自身。

在下文中，术语“挠性接合”指的是笼壁的几何布置，该几何布置使得留下笼壁的至少一部分可自由移动，并因此如果其中一个壁发生脱位，能够重新调节以便以顺时针或逆时针闭合形状与相邻的(有时为垂直的)壁配合。挠性接合壁通过使其x、y或z尺度中的至少一个可调节来构成笼；由此使笼轮廓、大小或形状例如横截面得以变化。

在下文中，术语“叠置”指的是笼壁的布置；每个壁以覆盖的方式、以顺时针或逆时针闭合形状放置在另一个壁上。

在下文中，术语“磁共振装置”(MRD)应用于任何磁共振成像(MRI)装置、任何核磁共振(NMR)谱镜、任何电子自旋共振(ESR)谱镜、任何核四极共振(NQR)或上述装置的任何组合。

在下文中，术语“公差”指的是拐角磁体和笼壁之间的间隔，此间隔使得笼壁能够移位。

在下文中，术语“约”指的是所确定测量的±20％。

在下文中，术语“多个”指的是大于或等于1的任何整数。

在下文中，术语“调节”应用于用来优化磁场均匀性的、组装前或组装后磁体参数的改变。

在下文中，术语“极片”应用于用来修整永久磁体磁通的均匀性的高磁导率材料的元件。

在下文中，术语“侧磁体”应用于围绕极片侧面布置的永久磁体。

在下文中，术语“样品成像单元”应用于适于提供测量均匀磁场内样品的磁共振的手段的装置。

在下文中，术语“流体成像单元”应用于适于提供测量均匀磁场内流体样品的磁共振的手段的装置。

在下文中，术语“切换速率”应用于在给定时间段内被启动的分立装置的数目。

在下文中，术语“分层装置”指的是特征在于形成两个以上检测体积(例如呈顶-底构造)的两个以上层和/或将多个物体载入所述构造的至少两个相邻馈送流的任何MRD 100。

因此，本发明的一个实施例是：提供MRD(100)的用于在内部提供均质、稳定和均匀的磁场的高效自紧固笼，其特征在于包括至少三个挠性接合叠置金属合金壁(1)的外壳。

亦在本发明范围内的是，该MRD还包括：至少六个侧磁体(2)，以呈面对面取向的两个相等组、与笼壁(1)磁连接地布置，增大所述笼中提供的磁场的总强度；至少两个极片(3)，以面对面的取向在侧磁体(2)之间布置；以及至少两个主磁体(4)，位于所述极片(3)上，以面对面的取向布置，生成所述笼中的静磁场。

现在参见图1，图1示意性展示了关于其中提供了方形平行六面体形状的3D MRD(100)的轴平面的、未按比例画出的部分横截面顶视图，该3D MRD具有四个笼壁(1)、四个侧磁体(2)和一个极片(3)；所述笼壁和侧磁体基本上以叠置方式互连，其中每个侧磁体壁的边缘与相邻侧磁体壁的边缘由气隙分隔，从而获得自紧固笼。

现在参见图2，图2示意性展示了3D MRD的整体透视图，该3D MRD具有两个笼壁(1)、八个侧磁体(2)、两个极片(3)、两个主磁体(4)、八个方形拐角磁体(5)和位于极片内侧的四个圆柱形拐角磁体；它们全部以呈面对面取向的两个相等组布置。

现在参见图3，图3示意性展示了3D永久磁体组件的透视图，该3D永久磁体组件具有四个侧磁体(2)、一个极片(3)、一个主磁体(4)和四个方形拐角磁体(5)。

现在参见图4，图4示意性展示了关于3D永久磁体组件的轴平面的部分横截面侧视图，该3D永久磁体组件具有两个笼壁(1)、四个侧磁体(2)、呈面对面取向的两个极片(3)、四个拐角磁体(5)；示出了极片之间的磁通线(6)；示出了拐角磁体的厚度(C)和极片的厚度(G)。

在一个这样的例子中，极片由铁磁材料的小颗粒构成，每个颗粒的直径在一微米量级。所述颗粒被嵌入用来加强颗粒并防止它们的形状扭曲的塑料涂层内。将该材料切成小立方体，用不导电胶将小立方体粘在一起，在颗粒之间有间隔物。这样的构造防止了极片内大涡流的形成，从而提高了磁体的效率。

还在本发明范围内的是，挠性接合自紧固笼适于减小其轮廓x、y、z轮廓尺度中的至少一个。

还在本发明范围内的是，自紧固笼的轮廓的特征在于多面体形状，如四面体、五面体或六面体。

还在本发明范围内的是，叠置壁(1)和极片(3)是金属合金，优选地是软铁合金。

现在参见图5，图5示意性展示了规定了拐角磁体和笼壁之间的公差间隔(I)的凸缘连接的部分横截面侧视图，公差间隔(I)使得笼壁能够移位并防止笼的磁场的泄漏。

还在本发明范围内的是，至少一个笼壁与相邻壁借助规定了公差(I)的凸缘连接来互连，使得E+A＜P+D，其中公差(I)使得所述笼壁能够移位并防止笼的磁场的泄漏。

还在本发明范围内的是，侧磁体(2)的至少一部分是超导体或铁磁体。在下文中，术语“超导体”亦指部分由超导材料构造并因此达到高得多的磁场强度的电磁体。在下文中，术语“铁磁体”亦指可表现出自发磁化的材料。这构成了大部分日常生活中所见磁现象的原因，并构成了所有永久磁体以及被显著吸引到永久磁体的金属的基础。

还在本发明范围内的是，所述极片由气隙分隔开预定距离(F)。

还在本发明范围内的是，极片面积、极片厚度(G)、侧磁体(2)的尺度即厚度(C)、宽度(D)和长度(E)、主磁体和气隙(F)决定磁场的强度和均匀性。

还在本发明范围内的是，所述极片选自于金属合金、且尤其选自于钢材。

还在本发明范围内的是，自紧固笼还包括适于调节其中磁场的至少一个拐角磁体(5)。

还在本发明范围内的是，所述拐角磁体形成多面体、圆柱体或多面体和圆柱体的任何组合，例如圆柱形塑料封套内有方形磁体。

还在本发明范围内的是，至少一个圆柱形拐角磁体包括沿着该拐角磁体的纵轴伸展的、因此适于容纳适用于调节所述笼中提供的磁场的旋转装置的至少一个钻孔。

还在本发明范围内的是，至少一个圆柱形拐角磁体顺时针或逆时针旋转。

圆柱形磁体的优点在于有可能通过旋转用于精细调节的棒来调节磁通线的方向。

当用竖直杆磁体代替多面体磁体时，在极片的拐角处、极片的内侧或外侧，可在组装后调节磁通角。

还在本发明范围内的是，所述拐角磁体定位于与笼的拐角邻近的预定位置，以便提供磁场的预调节。所述拐角磁体放置在极片外侧、极片内侧、侧磁体之间、距极片和距侧磁体任何距离处或上述位置的任何组合。

可以用不同的构造来实现修改和补偿磁场的拐角磁体概念。

例如，以非限定方式提供的下列例子是多面体磁体和竖直杆磁体的组合：

1.只有侧磁体，如图6所示。

2.多面体磁体位于极片内侧，如图7所示。

3.多面体磁体位于极片外侧、侧磁体之间，如图8所示。

4.多面体磁体位于极片外侧、侧磁体之间。多面体磁体亦位于极片内侧拐角处，如图9所示。

5.竖直杆磁体位于极片内侧，如图10和17所示。

6.竖直杆磁体位于极片外侧、侧磁体之间，如图11所示。

7.多面体磁体位于极片外侧拐角处、侧磁体之间。竖直杆磁体位于极片内侧，如图12所示。

8.竖直杆磁体位于极片内侧拐角处和外侧拐角处，如图13所示。

9.多面体磁体位于极片内侧拐角处。竖直杆磁体位于极片外侧拐角处、侧磁体之间，如图14所示。

现在参见图6，图6示意性展示了长度为(E)且宽度为(D)的四个侧磁体以及长度为(P)的极片。

现在参见图7，图7示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片内侧的四个方形拐角磁体(5)；在此情况下，侧磁体伸展以形成完美的90°拐角。

现在参见图8，图8示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片外侧、侧磁体之间的四个方形拐角磁体。

现在参见图9，图9示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有八个方形拐角磁体、在极片外侧且在侧磁体之间的四个方形拐角磁体、以及在极片内侧拐角处的四个方形拐角磁体。

现在参见图10，图10示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有在极片内侧的四个圆柱形拐角磁体(3)。

现在参见图11，图11示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片外侧、侧磁体之间的四个圆柱形拐角磁体。

现在参见图12，图12示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片外侧拐角处、侧磁体之间的四个方形拐角磁体以及位于极片内侧拐角处的四个圆柱形磁体。

现在参见图13，图13示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片外侧拐角处和内侧拐角处的八个圆柱形拐角磁体。

现在参见图14，图14示意性展示了图6的永久磁体组件，该永久磁体组件具有位于极片外侧拐角处、侧磁体之间的四个圆柱形拐角磁体；四个方形磁体在极片内侧拐角处。

亦在本发明范围内的是，拐角磁体由如下参数限定：该磁体的长度(A)、宽度(B)、厚度(C)、以及该磁体的磁通线与极片的边缘之间的角度(α)。

现在参见图15，图15示意性展示了根据本发明的另一实施例的圆柱形拐角磁体的横截面侧视图，该圆柱形拐角磁体具有沿着其纵轴伸展的、因此适于容纳适用于调节磁场的顺时针或逆时针旋转装置的钻孔。

现在参见图16，图16示意性展示了其中圆柱形塑料封套内有方形磁体的圆柱形拐角磁体的横截面侧视图。

现在参见图17，图17示意性展示了具有位于极片内侧的两个圆柱形拐角磁体的3D永久磁体组件的透视图。

根据本发明的一种形式，如果A等于B，则拐角磁体是立方体；如果A不等于B，则拐角磁体是平行六面体。可修改参数A、B和α，以便在不改变磁体组件总尺度的情况下优化气隙内的均匀体积磁场的均匀性和形状。在制造后调节A和B，而在组装后调节磁通角。拐角磁体的厚度(C)可大于、小于或等于极片的厚度(G)。

一种实现根据本发明的永久磁体组件的气隙内的均匀磁通密度的方式是：构建其中各侧磁体与极片中心点等距的对称构造。此方式在本技术领域中是公知的。不对称组件的性能等于或优于对称磁组件的性能，因为不对称组件可通过利用气隙的体积并修整气隙内均匀场区的大小来适合于特定应用的需要。此方式在本技术领域中不是公知的。修改内部侧磁体参数如A、B和α的能力补偿了对称性的缺乏。

本发明的另一目的是提供一种获得自紧固笼的方法。该方法的特征在于外壳，该方法包括：叠置至少三个挠性接合壁以便在其中提供均质、稳定和均匀的磁场。

上述方法还可包括：构造自紧固笼和其中的腔囊；叠置实现该自紧固笼中均质、稳定和均匀的磁场的拐角磁体；并在所述腔中定位待检查的至少一个物体。

优选地根据待分析物体的大小来调整腔尺度。

本发明的另一重要目的是提供一种包括调节α以优化磁场均匀性的步骤的方法。

本发明的又另一目的是提供一种还包括旋转一个或多个圆柱形拐角磁体从而提供磁场的精细调节、引导磁通线、并补偿磁性材料制造过程中出现的杂质所产生的场的方法。

在如任何以上内容所述的MRD中，本发明亦公开了一种任选的改进的馈送系统。此系统尤其包括运载待同时或以任何预定顺序检测或分析的多个物体的至少两个相邻馈送流。更具体而言，并根据本发明的另一实施例，分层MRD可尤其包括上述至少两个馈送系统。所述至少两个馈送系统的相对取向在同一平面内(呈2D取向)。另外地或可替选地，公开了包括上述至少两个馈送系统的分层MRD。这至少两个馈送系统的取向在多个平面内，因此呈3D取向。所述流可能也不排除呈平行取向、垂直取向或平行取向和垂直取向的组合。

现在参见图18，图18示意性展示了根据本发明的一个实施例的MRD(1000)中的分层馈送系统。这里，例如且非限定而言，MRD包括两个相邻馈送系统100和200，馈送系统100和200的取向相互垂直，使得线103和104的方向沿着该装置的主Z轴，而线203和204的方向都沿着该装置的主X轴。线203和204及线103和104都特此作为多个(n个)平行线的例子示出，其中n是大于或等于1的任何整数。在此例子中且仅用于以非限定方式说明本技术，X线和Z线的n都等于2。在一个实施例中，n在2到6之间。在另一实施例中，n在4到10之间。在另一实施例中，n显著大于8。

下层200由此包括适于借助两个旋转传送带运载物体(这里例如蛋)的两个馈送线203和204。所述传送带是平行的，比如带203的物体经由孔201或211进入MRD 1000中的部分200，而带204的物体经由孔202或212进入MRD 1000中的部分200。因此，带203和204的馈送方向可以是平行的、相反的，且在n大于2的情况下可以是平行和相反的组合。在此应理解，传送带或其类似物不排他地选自于线性形状、弯曲形状、Z字形、U形或上述形状的组合。尽管特此示出了2D方案，但是传送带的3D高级方案亦在本发明的范围内。因此，例如，一种可能的U形带203可经由孔201进入腔200并经由孔202退出腔200，反之亦然。

非常类似，传送带103和104分别是运载物体(例如橘子)经由孔101和102、贯穿装置1000的腔部分100，并经由孔112和113离开的线性且平行的带。

还在本发明范围内的是，MRD 1000的分层的特征在于形成两个以上检测体积100和200的两个以上层。因此，在本发明的另一实施例中，所述MRD包括多个(m个)检测体积，其中m是大于或等于2的任何整数。在一个实施例中，m在2到6之间。在另一实施例中，m在4到10之间。在另一实施例中，m显著大于8。

还在本发明范围内的是，在每个传送带或类似物中检测的物体与在相邻传送带中检测的物体类似。尽管如此，肯定在本发明范围内的是，固相、液相和/或气相的各种物体借助MRD 1000同时进行检测。在此，术语“同时”指的是相同的检测努力或时间、或在发生检测事件的迅速过程中提供的检测顺序。适于控制和协调馈送参数的处理装置因此也可用于所述检测。

现在参见图19A到19E，图19A到19E图示了MRD 1000内部腔的未按比例画出的示意性顶视图。所述装置尤其包括一个馈送系统、两个或更多相邻馈送系统或者馈送系统的分层，例如系统100和200二者。为了简单起见，总是画出包括三个平行馈送线的系统。图19A示出了矩形装置，其包括待同时或以预定顺序检测的9个物体。馈送线与矩形的主纵轴平行。图19B示出了其中流与宽度平行的相同矩形系统，其包括待同时或以预定顺序检测的6个物体。图19C示出了其中流与一个主对角线平行的相同矩形系统，其包括待同时或以预定顺序检测的8个物体。在此情况下，大部分物体在主纵向系统(图19A)中进行检测，但在将样品引入均匀磁场区中之前将样品引入非均匀磁场区中持续延长的时间能使得样品的原子核达到稳定取向。图19D示出了其中三个流与主轴X或Y平行的对称立方体装置，其包括待同时或以预定顺序检测的6个物体。图19E示出了其中三个流与装置的对角线平行的相同对称立方体装置，其包括待同时或以预定顺序检测的7个物体，即多出约15％的物体。

根据本发明的另一实施例，自紧固笼中存在多流MRD，该多流MRD包括以下元件：笼，该笼包括由强永久磁体构成的闭合磁路、以及选自于一列有源补偿线圈、无源补偿元件或二者的任何组合的任选补偿机构；其中磁场强度近似均匀的内腔；以及诸如用来将多个样品引入均匀磁场区中的多个传送带、管或任何其它输送装置的装置。此设备允许对所述均匀磁场区内的多个样品进行磁共振测量。

根据本发明的另一实施例，自紧固笼中存在这样的多流MRD，其中闭合磁路的特征在于将磁通锁定在磁体结构和样品腔内的一列侧壁磁体和两个极片。

根据本发明的又一实施例，自紧固笼中存在还包括多个样品成像单元的多流MRD。每个样品成像单元包括将样品送入均匀磁场区中的传送带、围绕所述传送带的梯度线圈以及磁共振测量探头。另外，诸如CPU的装置允许迅速依次启动每个样品成像单元的梯度线圈，以便对均匀磁场区内的多个分立样品进行磁共振测量。

根据本发明的又一实施例，自紧固笼中存在这样的多流MRD，其中多个样品成像单元彼此平行，使得多个样品沿着多个流同时传送到均匀磁场区中。

根据本发明的另一实施例，自紧固笼中存在这样的多流MRD，其中磁路的极片的取向相对于内腔的侧面是水平的，使得在将样品送入均匀磁场区中时，至少一个传送带位于均匀磁场区外。

根据本发明的又一实施例，自紧固笼中存在这样的多流MRD，其中磁路的极片的取向相对于内腔的侧面是水平的，使得在将样品送入均匀磁场区中时，至少一个传送带位于均匀磁场区下。

根据本发明的另一实施例，自紧固笼中存在这样的多流MRD，其中磁路的极片的取向相对于内腔的侧面是水平的，使得在将样品送入均匀磁场区中时，至少一个传送带位于均匀磁场区上。

根据本发明的又一实施例，自紧固笼中存在包括多个流体成像单元的、适用于测量流体样品的多流MRD。每个流体成像单元包括：用来使流体样品流过均匀磁场区的管、围绕所述管的梯度线圈以及磁共振测量探头。另外，诸如CPU的装置允许迅速依次启动每个样品成像单元的梯度线圈，以便对均匀磁场区内的多个分立流体样品进行磁共振测量。

根据本发明的另一实施例，自紧固笼中存在这样的多流MRD，其中至少两个流体成像单元的取向是正交的，使得两个单元的梯度线圈可以无干扰地同时启动。

根据本发明的又一实施例，自紧固笼中存在这样的多流MRD，其中至少两个流体成像单元的取向是近似正交的，使得各单元的梯度线圈可以以短的启动间切换时间几乎同时地启动。

现在参见图20，图20示意性展示了本发明的一个实施例，其中极片1a和1b位于传送带2的侧面，传送带2完全处在均匀磁场区3之外。

现在参见图21，图21示意性展示了本发明的另一实施例，其中两个正交层4和5的平行管穿过均匀磁场区3。此取向使得能够同时启动任何成对正交管(例如，对4a和5a)的梯度线圈。

最后参见图22，图22示意性展示了单个流体成像单元，示出有管6、梯度线圈7和流体流向8。

Claims (18)

1.一种能用于同时或以任何预定顺序分析多个物体的分层磁共振系统，所述系统包括：

a.磁共振装置的用于在内部提供均质、稳定和均匀的磁场的至少一个自紧固笼，其特征在于外壳；所述外壳包括以预定的顺时针或逆时针布置设置的至少三个挠性接合叠置壁；所述磁共振装置包括：

i.至少六个侧磁体，以呈面对面取向的两个相等组、与所述外壳磁连接地布置，所述侧磁体增大所述笼中提供的磁场的总强度；

ii.至少两个磁极片，以面对面的取向在所述侧磁体之间布置；以及

iii.至少两个主磁体，位于所述极片上，以面对面的取向布置，生成所述笼中的静磁场，

b.将待同时或以任何预定顺序分析或检测的多个物体运载到所述至少一个磁共振装置中的至少两个相邻馈送流。

2.根据权利要求1的分层磁共振系统，其中所述至少两个馈送系统的相对取向在同一平面内，因此呈2D取向。

3.根据权利要求1的分层磁共振系统，其中所述至少两个馈送系统的取向在多个平面内，因此呈3D取向。

4.根据权利要求2或3的分层磁共振系统，其中所述流呈平行取向、垂直取向或平行取向和垂直取向的组合。

5.一种在自紧固笼中的多流磁共振装置，包括：

a.笼，包括：

i.由强永久磁体构成的闭合磁路；以及

ii.选自于一列有源补偿线圈、无源补偿元件或二者的任何组合的任选补偿机构；

b.其中磁场强度近似均匀的内腔；以及

c.诸如用来将多个样品引入均匀磁场区中的多个传送带、管或任何其它输送装置的装置；

以便对所述均匀磁场区内的多个样品进行磁共振测量。

6.根据权利要求5的在自紧固笼中的多流磁共振装置，其中所述闭合磁路的特征在于将磁通锁定在磁体结构和样品腔内的一列侧壁磁体和两个极片。

7.根据权利要求5的在自紧固笼中的多流磁共振装置，还包括：

a.多个样品成像单元，每个样品成像单元包括：

i.将样品送入所述均匀磁场区中的传送带；

ii.围绕所述传送带的梯度线圈；以及

iii.磁共振测量探头；

b.诸如CPU的装置，用来迅速依次启动每个样品成像单元的梯度线圈；

以便对所述均匀磁场区内的多个分立样品进行磁共振测量。

8.根据权利要求7的在自紧固笼中的多流磁共振装置，其中多个样品成像单元彼此平行，使得多个样品沿着多个流同时传送到所述均匀磁场区中。

9.根据权利要求7的在自紧固笼中的多流磁共振装置，其中所述磁路的极片的取向相对于所述内腔的侧面是水平的，使得在将所述样品送入所述均匀磁场区中时，至少一个传送带位于所述均匀磁场区外。

10.根据权利要求9的在自紧固笼中的多流磁共振装置，其中所述磁路的极片的取向相对于所述内腔的侧面是水平的，使得在将所述样品送入所述均匀磁场区中时，至少一个传送带位于所述均匀磁场区下。

11.根据权利要求9的在自紧固笼中的多流磁共振装置，其中所述磁路的极片的取向相对于所述内腔的侧面是水平的，使得在将所述样品送入所述均匀磁场区中时，至少一个传送带位于所述均匀磁场区上。

12.根据权利要求7的在自紧固笼中的多流磁共振装置，所述多流磁共振装置适用于测量流体样品，所述多流磁共振装置包括：

a.多个流体成像单元，每个流体成像单元包括：

i.用来使流体样品流过所述均匀磁场区的管；

ii.围绕所述管的梯度线圈；以及

iii.磁共振测量探头；以及

b.诸如CPU的装置，用来迅速依次启动每个流体成像单元的梯度线圈；

以便对所述均匀磁场区内的多个分立流体样品进行磁共振测量。

13.根据权利要求12的在自紧固笼中的多流磁共振装置，其中至少两个流体成像单元的取向是正交的，使得该两个单元的梯度线圈可以无干扰地同时启动。

14.根据权利要求12的在自紧固笼中的多流磁共振装置，其中至少两个流体成像单元的取向是近似正交的，使得各所述单元的梯度线圈可以以短的启动间切换时间几乎同时地启动。

15.一种用于获得磁共振装置的自紧固笼的方法，该自紧固笼的特征在于外壳，该方法包括：叠置至少三个挠性接合壁以便在其中提供均质、稳定和均匀的磁场。

16.根据权利要求15的方法，还包括：

a.构造自紧固笼和其中的腔囊；并且

b.叠置实现所述自紧固笼中均质、稳定和均匀的磁场的拐角磁体。

17.根据权利要求15的方法，包括在制造所述笼之后调节所述磁体的磁通线与所述极片的边缘之间的角度以优化所述磁场的均匀性的步骤。

18.根据权利要求15的方法，包括：旋转一个或多个圆柱形拐角磁体从而提供所述磁场的精细调节；引导所述磁通线；并补偿磁性材料制造过程中出现的杂质所产生的场。

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