CN107134339A - 环形多单元环形箱梁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环形多单元环形箱梁装置包括用于防止由于变形引起的磁体淬火的刚性箱梁，磁体的冷质包括至少三个同轴圆柱作为用于超导线圈的成形器，并且还包括形成氦容器的多个环形空间和多层多单元圆柱形环形箱梁，圆柱体和环形体的尺寸被设计成在环形封闭箱梁中的腹板和凸缘，在非磁性不锈钢中提供高的惯性矩结构，以支撑50‑100吨的电磁力而仅发生痕迹变形，从而实现能够在径向和轴向方向上的高转动惯量结构效果。

Description

环形多单元环形箱梁装置

技术领域

本发明涉及一种环形多单元环形箱梁装置。

背景技术

磁共振成像（MRI）主要是最常用于放射学以可视化身体的结构和功能的医学成像技术。它提供身体在任何平面的详细图像。 MRI与计算机断层扫描（CT）相比在身体的不同软组织之间提供了更大的对比度，使得其在神经（脑），肌肉骨骼，心血管和肿瘤（癌症）成像中特别有用。与CT不同，它不使用电离辐射，但使用强大的磁场来对准身体中水中的（通常）氢原子来进行核磁化。射频场用于系统地改变该磁化的对准，导致氢原子核产生可由扫描器检测的旋转磁场。当一个人躺在扫描仪中时，在人体内在水分子中大量存在的氢核（即质子）与强的主磁场对准。然后脉冲激发以射频振荡并垂直于主场的第二电磁场，以推动一部分质子与主场偏离。这些质子然后漂移回到主场与之对准，发射可检测的射频信号。

磁力搜索，当超导线圈的一部分变换到正常电阻状态时，发生失超。这是因为磁体内部的场超过临界场强，的变化率太大，导致铜支撑基体中的过多的涡流加热，或者由于摩擦加热或环氧树脂导体温度超过其临界温度值开裂。当淬火发生时，该特定的非超导点经受快速的焦耳加热，这提高了周围区域的温度。该热进一步扩展正常状态传播，这导致更多的加热。整个磁体在几秒钟内迅速地变得正常并且消耗磁体的整个存储的能量。这伴随着致冷剂的冲击快速蒸发。如果磁铁未正确保护，可能会对磁铁造成永久性损坏。在经济上，淬火需要磁铁被重新冷却，再通电和再定形以恢复到适于成像的稳定和均匀的场。回收，再生和再磁化磁体会导致数周的非生产。这些努力需要现场工程师的现场服务几个星期才能恢复到稳定的同质领域，其交付成本和现场服务非常昂贵。

磁场强度是确定图像分辨率和速度的重要因素。较高的磁场增加信噪比，允许更高的分辨率或更快的扫描。然而，更高的场强需要具有更高边缘场的更昂贵的磁体，并且增加了患者安全性。现在，一个特斯拉通过三个特斯拉现场优势是成本和性能之间的一个很好的折衷，并获得FDA批准用于一般临床使用。然而，对于某些专业医学研究应用（例如，脑功能成像），将需要4.0特斯拉和更高的场强。

对患者和操作者缺乏有害影响使得MRI非常适合于“介入放射学”，其中由MRI扫描仪产生的图像用于指导微创手术。当然，必须进行这种程序以避免铁磁仪器。

在美国，2007年赤字削减法案（DRA）大大降低了联邦保险计划为许多扫描的技术部分支付的报销率，从而改变了经济格局，许多私人保险公司也跟着效仿。

目前，在美国，对降低与MRI服务相关的成本和同时提高有效地和有效地向具有改善的设备和空间利用率的大量患者提供MRI检查服务的能力引起了越来越多的兴趣。

虽然MRI技术的附加能力使它们越来越具有吸引力，但是存在阻碍和抑制广泛采用的缺点。这些包括噪声，尺寸，紧密度和与扫描质量的权衡。更好的图像对比度和速度是采用具有更强领域更新技术的好处。

由于一些MRI扫描仪的构造，它们可能在操作时令人不快。闭孔MRI系统的较旧模型具有相当长的管或隧道。被成像的身体的部分需要位于位于隧道的绝对中心处的磁体的中心。因为在这些常规MRI机器上的扫描时间可能很长（对于整个程序，偶尔可以长达40分钟），如果不采取一些舒适度相关的管理，甚至温和的幽闭恐怖症的人有时也不能忍受MRI扫描。

对于婴儿和幼儿，需采用化学镇静或全身麻醉，因为这些受试者不能在扫描期间保持静止。孕妇也可能有困难躺在他们的背上一个小时或更多。与MRI扫描器的操作相关的声噪声也可能加剧与该过程相关的痛苦。

圆柱体在本文中被定义为由单参数平行线族跨越的规则表面。通常，气缸被认为是正圆形气缸，但通常可以是椭圆气缸，抛物线气缸，双曲线气缸或多边形气缸。六边形或八边形管对应于多边形柱体。

多边形环在本文中被定义为一些多边形P的两个缩放副本之间的差异区域。圆形或椭圆形对应于单边多边形。通常，环被认为是两个同心圆之间的差异区域，但是在本申请中，我们是指一个或多个侧面的多边形环。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种能够在在径向和轴向方向上的高转动惯量结构的环形多单元环形箱梁装置。

本发明的技术方案是一种环形多单元环形箱梁装置，包括冷质，所述冷质包括具有范围为50-100吨的承载强度的刚性金属结构，支撑具有轨迹变形的电磁力，由多个超导线圈形成的超导线圈组，所述冷质还包括用于容纳超导线圈组和刚性金属结构的氦容器，以及用于将氦容器连接到刚性金属结构的部分，所述冷质可枢转地连接到多个冷质悬挂器，所述多个冷质悬挂器连接到真空容器，用于容纳通过将内部保持在真空下来提供真空绝缘，并且所述冷质悬挂器进一步耦合到设置在所述氦容器和所述真空容器之间的空间中的隔热屏，以阻挡辐射热并阻断来自所述氦容器的传导热真空容器。

本发明的技术方案还可以是所述超导磁体元件之间的电磁力负载仅承载在所述冷质量内的刚性金属结构上，而不承载在所述真空容器上，并且只有所述冷质量的重力由所述冷质量悬挂器在氦容器和真空容器之间。

本发明的技术方案还可以是所述冷质量悬挂器包括用于抵抗轴向方向的力支撑所述冷量的轴向支撑构件，以及用于支撑所述冷量对抗半径方向的力的径向支撑构件。

本发明的技术方案还可以是还包括耦合到可移除地耦合到原子冷头的真空套管的防振波纹管，由此能够在不损失原子或加热所述磁体的情况下接近和维护所述冷头。

本发明的技术方案还可以是所述刚性金属结构包括用于支撑每个超导线圈抵抗半径方向和方位角方向的力的多个圆柱体。

本发明的技术方案还可以是还包括多个环带，附接到包含超导线圈的多个圆柱体，形成横截面盒以实现高惯性矩结构，以防止由于轴向电磁力。

本发明的技术方案还可以是所述环和圆筒由多电池同轴平行环形箱梁的非磁性不锈钢形成，并且除了弯曲表面和边缘之外还包括扁平表面和边缘。

本发明的有益效果是冷质包括具有范围为50-100吨的承载强度的刚性金属结构，支撑具有轨迹变形的电磁力，由多个超导线圈形成的超导线圈组，所述冷质还包括用于容纳超导线圈组和刚性金属结构的氦容器，以及用于将氦容器连接到刚性金属结构的部分，所述冷质可枢转地连接到多个冷质悬挂器，所述多个冷质悬挂器连接到真空容器，用于容纳通过将内部保持在真空下来提供真空绝缘，并且所述冷质悬挂器进一步耦合到设置在所述氦容器和所述真空容器之间的空间中的隔热屏，以阻挡辐射热并阻断来自所述氦容器的传导热真空容器；超导磁体元件之间的电磁力仅由冷质中的刚性金属结构支撑，并且仅冷态质量的重力由氦容器和氦容器之间的冷质悬架支撑。这种设计布置极大地最小化了从300K真空容器到4.2K氦容器的热泄漏。作用在冷质量悬挂器上的显着的力是由于在冷质量的运输和重力操作期间真空容器的减速或加速引起的，但是冷质量和非磁性真空容器之间的电磁力是可忽略的，容器的尺寸可以仅仅是为了维持真空或磁体淬火的原料的压力；重物抵抗重力或加速度。通过限制超导线圈的变形，使从磁体淬火中恢复的频率、不便和花费最小化。氦容器和真空容器的质量和费用也可以减小，因为它们不承受由现有技术中不了解的这种结构实现的较高电磁力的负载。最后，通过使能比常规MRI磁体更强和更大的同质磁场，可以优化图像质量和时间长度。

附图说明

图1是示出了横截面的传统箱梁的透视图，

图2是示出横截面的环形箱梁的透视图，

图3示出另一横截面的环形箱梁的透视图，

图4是多单元环形箱梁的横截面，

图5是透视的多芯环形箱梁，

图6是多层多电池箱梁的冷量的透视图，

图7是磁铁的淬火避免冷质量的视图，

图中：100、传统箱梁，110、凸缘，120、腹板，200、环形箱梁，210、环形凸缘，220、内圆柱形腹板，230、外圆柱形腹板，300、多单元环形箱梁，310、多环形凸缘，320、多环内圆柱形腹板，330、多环外圆柱形腹板，400、多芯环形箱梁，410、多个环形凸缘，420、内圆柱形腹板，430、外圆柱形腹板，500、 多层多电池箱梁，531、外屏蔽缸外屏蔽线圈箱梁圆柱形腹板，532、多个环形凸缘，533、内圆柱形腹板，541、内圆柱形腹板，542、多个环形凸缘，543、外初级线圈箱梁大体圆柱形腹板，550、角撑板，600、超导线圈元件，610、屏蔽线圈元件，620、多个初级线圈元件，630、屏蔽线圈箱梁。

具体实施方式

本发明人的观察是，常规高场超导磁体经常经历“淬火”，由于导体摩擦运动或环氧树脂开裂，导体加热而失去它们的磁场。这是由于导体绕组或线圈支撑结构的过度变形。本发明在相对于初级线圈元件和屏蔽线圈的超导线圈元件的轴向和径向（环向）方向上提供高刚性高模量结构支撑，由此高场磁共振成像（MRI）磁体可以一致且可靠地构造而没有过度变形，所产生的加热，温度升高，超导性损失，以及短路淬火。本发明的目的是通过最小化应力，线圈变形和小于118cm的超短MRI磁体长度来在磁体中提供有效的结构支撑和12阶均匀场。

本发明的用于MRI的超导磁体装置具有冷质量，其包含具有范围为50-100吨的承载强度的刚性金属结构。这种结构能够支持50-100吨的电磁力，伴有轨迹变形。超导磁体元件包括由多个超导线圈元件形成的超导线圈组。迹线变形被定义为小于导致导体滑动的变形量。在其中线圈元件被灌封在诸如蜡或环氧树脂的基质中但不限于蜡或环氧树脂的实施方案中，迹线变形在基质开裂应力的范围内或在支撑元件的弹性应力极限内或在导体的摩擦运动滑移。

现在参考附图，图1示出了传统箱梁100，传统的箱梁包括至少两个凸缘和两个腹板。凸缘110通常是承载元件，例如道路。法兰通常是平行的。腹板120是用作加强件的侧壁。箱梁的横截面可以是梯形或矩形，只要每个腹板联接到两个凸缘并且每个凸缘联接到至少两个腹板。

图2示出了本发明的环形箱梁。箱梁的一部分用虚线画出，以使横截面可见。环形箱梁200包括平行地通过焊接刚性地连接到内圆柱形腹板220和外圆柱形腹板230的两个环形凸缘210.在MRI磁体的本发明中，基本上所有的电磁力都是超导线圈的轴向并且垂直于我们指定为凸缘的平行环隙210。

图3示出了多单元环形箱梁300。多个环形凸缘310提供间隔，并且由多环内圆柱形腹板320和多环外圆柱形腹板330加强。已知的是，由腹板和凸缘构成的箱梁提供了比简单开口凸缘结构更高的惯性矩结构桥梁和建筑物对抗重力和地震力的建造。

图4示出了剖面多芯环形箱梁400的透视图。多个环形凸缘410联接到内圆柱形腹板420，并且进一步联接到外圆柱形腹板430.两个圆柱体支撑轴向负载中的环形空间，以防止形成在内圆柱和外圆柱之间的超导线圈的变形。如果超导线圈元件不是用于内圆柱形腹板和外圆柱形腹板，则超导线圈元件中的电流方向将产生电磁力将环形部分拉在一起。

图5示出了本发明的多层多电池箱梁500。内层提供了多单元箱梁，以支撑具有内圆柱形腹板541，多个环形凸缘542和外初级线圈箱梁大体圆柱形腹板543的多个初级线圈元件。外层提供多单元箱梁，电池箱梁，以支撑具有内圆柱形腹板533，多个环形凸缘532和外屏蔽线圈箱梁圆柱形腹板531的多个屏蔽线圈元件。内圆柱形腹板541和外屏蔽线圈箱梁圆柱形腹板531连同多个环带封闭用于容纳致冷剂的空间，并且包括氦容器。

角撑板550联接到环形件和气缸，以在初级和屏蔽超导线圈元件通电时提供抵抗扭转力的刚度，并且由于结构公差而不对准。

在图6中，在一个实施例中示出了两个屏蔽线圈元件610和多个初级线圈元件620。在一个实施例中，超导线圈元件被封装在由环形和圆柱限定的单元内的环氧树脂或蜡中，当超导线圈元件600通电时，防止由箱形梁引起的滑动，从而防止摩擦加热。初级线圈箱梁和屏蔽线圈箱梁630之间的空间进一步被环形部分包围，并且包括用于液体原料（在实施例中为氦）的体积。因此，氦容器包括多个环空和初级线圈箱梁和屏蔽箱梁。在一个实施例中，存在5个初级线圈元件和两个屏蔽线圈元件。

冷质包括用于容纳超导线圈组和刚性金属结构的氦容器。冷质包括磁性元件，结构支撑件和将冷量保持在4K的氦容器。在一个实施例中，冷质量的重量通常小于4吨。冷量块枢转地联接到多个冷藏悬挂器，所述多个冷藏悬挂器连接到真空容器，用于容纳冷量并通过保持内部在真空下提供真空绝缘。枢转联接允许冷量的收缩和膨胀，而在真空容器，氦容器或冷质量悬挂系统的元件中没有热致应力。

冷堆悬挂器还联接到设置在氦容器和真空容器之间的空间中的隔热罩，以阻挡从真空容器到氦容器的辐射热。在一个实施例中，热屏蔽件热耦合到附接到77K冷头第一级的60-77K散热器。

特别公开了超导磁体元件之间的电磁力仅由冷质中的刚性金属结构支撑，并且仅冷态质量的重力由氦容器和氦容器之间的冷质悬架支撑。这种设计布置极大地最小化了从300K真空容器到4.2K氦容器的热泄漏。特别公开的是，作用在冷质量悬挂器上的显着的力是由于在冷质量的运输和重力操作期间真空容器的减速或加速引起的，但是冷质量和非磁性真空容器之间的电磁力是可忽略的，容器的尺寸可以仅仅是为了维持真空或磁体淬火的原料的压力。

在用于MRI的超导磁体装置的实施例中，防振波纹管联接到可移除地联接到致冷剂冷头的真空套筒，由此使得能够在不损失原料或加热磁体的情况下接近和维护冷头。这还允许运输没有冷头的磁体。作为机械部件的冷头，期望允许在不加热磁体的情况下将其移除，维护，维修，升级或更换。

在一个实施例中，冷头组件包括联接到防振波纹管的吉福德 - 麦克马洪冰箱制冷器，以及多个弹簧，这些弹簧抑制了冷头的运动惯性矩。

在一个实施例中，多个悬挂件包括附接到所述冷量的径向张力构件，当冷量在没有热应力的情况下冷却时允许冷量的径向收缩，由此张力构件和冷量量之间的角度在枢轴销处变化，因为冷量的温度改变，并且冷量的直径和长度膨胀或收缩。

在一个实施例中，多个悬挂器包括附接到所述冷质量的轴向张紧构件，当冷却质量在没有热应力的情况下冷却时允许冷质量的轴向收缩，其中每个轴向悬挂器的一端在枢轴销处联接到冷弹簧，构件到冷量，允许冷量的长度随着冷量的温度变化而膨胀或收缩。

在一个实施例中，多个悬挂件包括八个受拉构件，在每一端还包括枢转紧固件。

在用于MRI的超导磁体装置的一个实施例中，本发明包括用于将真空容器内侧可枢转地耦合到热屏蔽并进一步可枢转地耦合到冷质量的冷质悬挂器，以实现防止由于在原子生成期间收缩导致的热应力的结构冷却冷量。通过适当地确定倾斜角的大小并且通过定位枢转联接器，悬挂件的收缩和冷却期间基本上垂直方向上的冷量收缩可以在不改变悬挂器上的应变的情况下被平衡。

在本发明的实施例中，用于MRI的超导磁体装置还包括柔性波纹管，用于传输来自氦容器的气体并且用于将冷凝的液化氦返回到氦容器。

一种用于MRI的超导磁体设备包括冷质量，所述冷质量包括具有范围为50-100吨的承载强度的刚性金属结构，支撑具有轨迹变形的电磁力，由多个超导线圈元件形成的超导线圈组，用于容纳所述超导线圈元件和所述刚性金属结构的致冷剂容器，所述冷量可枢转地联接到耦合到真空容器的多个冷质悬挂器，用于容纳所述冷质并通过保持真空下的内部提供真空绝缘，并且所述冷质悬挂器进一步耦合到热屏蔽件，所述热屏蔽件设置在所述致冷剂容器和所述真空容器之间的空间中，以阻挡离子热并阻断从所述真空容器到所述致冷剂容器的热流;其中，超导磁体元件之间的电磁力负载仅承载在冷质量内的刚性金属结构上，而不承载在真空容器上，并且只有冷质量的重力由冷却剂容器和真空之间的冷质悬架支撑。

用于MRI的超导磁体装置具有由多个圆柱体构成的刚性金属结构，用于支撑每个超导线圈元件抵抗沿径向方向和方位角方向的力。气缸是同轴的并且同心的。

用于MRI的超导磁体装置的实施例具有冷质悬挂器，用于将真空容器内侧可枢转地连接到热屏蔽，并且进一步可枢转地连接到冷质量，以实现用于防止由于在冷质量期间的热收缩引起的感应应力的结构冷却。

刚性金属结构设计采用有效结构设计以仅实现轨迹变形，其中轨迹变形被确定为传输小于导体滑动或环氧树脂开裂应力。

在一个实施例中，用于MRI的超导磁体装置提供用于传输来自氦容器的气体并且用于将冷凝的液化氦返回到氦容器的柔性波纹管。

本发明是一种用于大型患者腔超短磁体的多圆柱形装置，其包括耦合到多个冷质悬挂器的真空容器，所述悬挂器耦合到冷质量，所述冷质量悬挂器还耦合到所述散热器中的热屏蔽真空容器的空间内部和冷质的外部，所述冷质包括氦容器，多个超导电磁体线圈元件和用于支撑超导电磁体线圈元件以抵抗由于电磁力而变形的刚性金属结构内部。

在一个实施例中，用于MRI的超导磁体装置具有用于轴向方向支撑构件的冷质量悬挂器，用于抵抗轴向方向的力支撑冷量子，以及径向支撑构件，用于抵抗沿径向方向的力支撑冷量子和方位角方向。

刚性金属结构包括用于支撑每个超导线圈抵抗半径方向和方位角方向的力的多个圆柱体。在一个实施例中，用于MRI的超导磁体装置具有刚性地附接到多个圆柱体的多个环带，所述多个圆柱体包含形成横截面盒的超导线圈元件，以实现高转动惯量结构，以防止超导线圈元件由于轴向电磁力，其中环形和圆柱由多电池同轴平行环形箱梁300非磁性不锈钢形成。

在一个实施例中，用于MRI的超导磁体装置包括冷质悬挂器，用于将真空容器内侧可枢转地连接到热屏蔽，并且进一步可枢转地连接到冷质量，以实现用于防止由于在热解冷却过程中收缩导致的热应力的结构冷量。

在一个实施例中，用于MRI的超导磁体装置包括冷质悬挂器，用于将真空容器内侧可枢转地连接到热屏蔽，并且进一步可枢转地连接到冷质量，以实现用于防止由于在热解冷却期间的收缩导致的热应力的结构冷量。

公开了一种用于MRI的超导磁体装置，包括冷质量，所述冷质量包括具有范围为50-100吨的承载强度的刚性金属结构，支持具有轨迹变形的电磁力，超导磁体元件包括多个超导线圈元件，所述冷量还包括用于容纳超导线圈组和刚性金属结构的氦容器，所述冷量可枢转地联接到枢轴，联接到真空容器的多个冷质悬架，用于容纳所述冷量并提供真空通过在真空下保持内部来实现绝缘，并且冷堆悬挂器进一步耦合到设置在氦容器和真空容器之间的空间中的隔热屏，以阻挡辐射热并阻断来自氦容器的固体传导热真空容器，其中所述刚性金属结构包括联接到用于支撑超导线圈元件以克服轴向力的所述环形的第一圆柱形线圈形式，耦合到所述环形的第二圆柱形线圈形式，并且联接外圆柱，每个端部由环提供通向第一圆柱形线圈内的中心孔的通路，其中提供均匀磁场用于成像。

本发明是一种用于增强的患者内腔磁体的多圆柱形装置，其包括耦合到多个冷质悬挂器的真空容器，所述悬挂器耦合到冷质量，所述冷质量悬挂器还耦合到所述空间内部中的热屏蔽以及用于支撑初级超导电磁体线圈元件的平行同轴环形多单元箱梁，所述冷却板包括氦容器，多个超导电磁体线圈元件和用于支撑初级超导电磁体线圈元件的平行同轴环形多单元箱梁。

在本发明中，用于支撑初级超导电磁线圈的平行同轴环形多单元箱梁包括初级线圈内圆柱形箱梁梁，所述腹板联接到多个初级线圈平行环形凸缘，并且所述凸缘联接到初级线圈外圆柱形箱梁腹板。

在本发明中，用于屏蔽线圈元件的平行同轴环形多单元箱梁耦合到耦合到平行同轴环形多单元箱梁的至少两个环，用于支撑初级超导电磁体线圈元件其中所述两个环形空间和所述两个箱梁内部的空间限定用于容纳氦气的容器。

在本发明中，用于屏蔽线圈元件的平行同轴环形多单元箱梁包括屏蔽线圈内圆柱形箱梁，多个屏蔽线圈平行环形凸缘和屏蔽线圈外圆柱形箱梁梁腹板。

每个圆柱形箱梁至少包含超导电磁线圈元件。在一个实施例中，线圈元件嵌入在蜡基质中。在一个实施例中，线圈元件嵌入在环氧树脂基质中。

在本发明的最佳模式中，多个角撑板刚性地联接到圆柱形箱梁和环形物上，用于抵消由于超导初级线圈元件和屏蔽线圈元件之间的电磁力引起的扭矩。

本发明的一个实施例是一种用于超导磁体的刚性冷质装置的设备，其包括耦合到多个环带的内主缸，耦合到外主缸，由此形成多单元环形箱梁以支持超导线圈元件抵抗50-100吨的电磁力，而没有迹线变形，其中迹线变形导致导体滑动和猝熄。

本发明的冷质装置还具有联接到外部主汽缸并进一步联接到内部屏蔽气缸的多个环空，由此氦容器封闭在内部屏蔽气缸内部的空间中并且在外部初级气缸的外部圆筒。

本发明的冷量设备还具有联接到内屏蔽筒上并进一步联接到外屏蔽筒上的多个环空和在外筒内部和内筒外部的超导线圈元件，其中每个气缸和环形件包括非磁性不锈钢，其尺寸被设计成支持压缩，拉伸和扭转载荷而没有大的变形，并且由此形成多层多单元箱梁以提供高的惯性矩结构。

在改进强度和重量的实施例中，所述装置具有多个角撑板，所述多个角撑板在任一端处将圆柱体联接到用于增加刚性的环形部分，还包括多个枢转地联接的冷质悬挂器，所述多个枢转连接的冷质悬挂器将冷质量联接到真空容器中，冷质悬挂器进一步将热屏蔽件枢转地联接在真空容器的空间内部和冷质量体的外部，由此由冷质体的超导线圈产生的电磁力基本上不由真空容器承受并且冷质量体的收缩力在低温冷却期间基本上不由真空容器承受。

结论

本发明的特征在于至少一个环形箱梁作为支撑冷量内的超导线圈元件的多缸多层多单元同轴环形箱梁内的结构元件。与常规盒梁不同，凸缘是支撑超导线圈抵抗轴向力的环形。与常规箱梁不同，腹板是支撑超导线圈的圆柱体抵抗电磁的径向和方位角力。与传统的箱梁不同，环形箱梁是封闭的并且是环形的。

本发明与现有技术的常规MRI磁体的区别在于冷质量，其进一步包括在氦容器内的刚性金属结构，以支持由于超导磁体的元件之间的电磁力而产生的50-100吨的压缩负载。与现有技术相比，该区别结构的有利优点允许通过真空容器的氦容器及其支撑件更薄和更轻，除非在运输和安装期间支撑冷重物抵抗重力或加速度。通过限制超导线圈的变形，使从磁体淬火中恢复的频率、不便和花费最小化。氦容器和真空容器的质量和费用也可以减小，因为它们不承受由现有技术中不了解的这种结构实现的较高电磁力的负载。最后，通过使能比常规MRI磁体更强和更大的同质磁场，可以优化图像质量和时间长度。

本发明的实施例允许较高的磁场强度用于更高质量的成像，更快的扫描，更少的幽闭恐怖症，改善的患者和提供者之间的相互作用，以及更大的体积或更大的患者比常规磁铁成像。在本发明的范围内，并且不脱离其含义的是由弯曲或平坦边缘和由弯曲或平坦表面构成的圆柱体构成的环。

重要的是，在不脱离本发明的精神或基本属性的情况下，本发明可以以其他具体形式实施，因此，应当参考以下权利要求而不是前述说明书，以指示本发明的范围。

Claims (7)

1.以及用于将氦容器连接到刚性金属结构的部分，所述冷质可枢转地连接到多个冷质悬挂器，所述多个冷质悬挂器连接到真空容器，用于容纳通过将内部保持在真空下来提供真空绝缘，并且所述冷质悬挂器进一步耦合到设置在所述氦容器和所述真空容器之间的空间中的隔热屏，以阻挡辐射热并阻断来自所述氦容器的传导热真空容器。

2.根据权利要求1所述的环形多单元环形箱梁装置，其特征在于：所述超导磁体元件之间的电磁力负载仅承载在所述冷质量内的刚性金属结构上，而不承载在所述真空容器上，并且只有所述冷质量的重力由所述冷质量悬挂器在氦容器和真空容器之间。

3.根据权利要求1所述环形多单元环形箱梁装置，其特征在于：所述冷质量悬挂器包括用于抵抗轴向方向的力支撑所述冷量的轴向支撑构件，以及用于支撑所述冷量对抗半径方向的力的径向支撑构件。

4.根据权利要求1所述的环形多单元环形箱梁装置，其特征在于：还包括耦合到可移除地耦合到原子冷头的真空套管的防振波纹管，由此能够在不损失原子或加热所述磁体的情况下接近和维护所述冷头。

5.根据权利要求1所述的环形多单元环形箱梁装置，其特征在于：所述刚性金属结构包括用于支撑每个超导线圈抵抗半径方向和方位角方向的力的多个圆柱体。

6.根据权利要求1所述的环形多单元环形箱梁装置，其特征在于：还包括多个环带，附接到包含超导线圈的多个圆柱体，形成横截面盒以实现高惯性矩结构，以防止由于轴向电磁力。

7.根据权利要求6所述的环形多单元环形箱梁装置，其特征在于：所述环和圆筒由多电池同轴平行环形箱梁的非磁性不锈钢形成，并且除了弯曲表面和边缘之外还包括扁平表面和边缘。