CN107408440A - 尤其用于磁共振断层摄影装置的超导磁性结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尤其用于磁共振断层摄影装置的超导磁性结构,其包括具有多个超导磁性线圈的磁性线圈单元(2)和具有用于冷却所述磁性线圈单元(2)的绝热容器(3)的低温恒温器,其中所述磁性线圈单元(2)布置在所述绝热容器(3)中的真空中。所述磁性线圈单元(2)由最多六个的纵向支承元件(6)固持在所述绝热容器(3)的内部中,每一支承元件(6)在所述磁性线圈单元(2)与所述绝热容器(3)之间延伸,以使所述磁性线圈单元(2)相对于所述绝热容器(3)的旋转移动和平移移动由所述支承元件(6)限制。
Description
技术领域
本发明涉及一种尤其用于磁共振断层摄影装置的超导磁性结构。
背景技术
超导磁性结构包括由多个超导磁性线圈构成的磁性线圈单元,该超导磁性线圈的绕组由超导材料制成。为在磁性线圈中实现超导性,磁性线圈单元由低温恒温器冷却。为此,磁性线圈单元固持或悬挂在低温恒温器的绝热容器中的永久位置中。该绝热容器可以是真空容器。其可以包括不同类型的绝热材料。通过在磁性线圈单元与低温恒温器的绝热容器之间延伸的多个杆或环实现该悬挂(suspension)。这些杆或环导致热输入到经冷却的磁性线圈单元中,因为这些杆中的每个的一端连接到相对暖和的绝热容器。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁性结构,其中磁性线圈单元稳定地固持在绝热容器中,并且同时输入到磁性线圈单元中的热保持为低。
此目标通过根据权利要求1所述的超导磁性结构实现。在从属权利要求中限定本发明的某些实施例的优选特征。
根据本发明的超导磁性结构尤其提供用于磁共振断层摄影装置。其包括具有多个(即,至少一个)超导磁性线圈的磁性线圈单元和具有用于冷却磁性线圈单元的绝热容器的低温恒温器。磁性线圈单元可以布置在绝热容器中的真空中。根据该实施例,磁性线圈单元可以包括壳体。该壳体可以是其中磁性线圈至少部分浸入液体制冷剂(诸如氦)中或者通过气态制冷剂(诸如氦)的循环冷却的制冷剂罐。还存在其中壳体不是制冷剂罐并且磁性线圈仅由无制冷剂填充的壳体环绕的变型。
在其它实施例中,磁性线圈单元未设置有任何壳体,而是直接安装在绝热容器内。为冷却磁性线圈单元,液体制冷剂(诸如氦)经由低温恒温器的冷却装置按已知方式产生并经由冷却管线输送到磁性线圈的超导绕组。上述实施例中的任一者都可以是该情况。
其它已知结构具有通过沿着固体导管的热传导冷却的线圈。在该结构中,导热母线或层压制件或编织物或类似物热联接在一端处的线圈与另一端处的低温冰箱之间。
在根据本发明的超导磁性结构中,磁性线圈单元由最多六个的纵向支承元件固持在绝热容器的内部中,该纵向支承元件在磁性线圈单元与绝热容器之间延伸,以使磁性线圈单元相对于绝热容器的旋转移动和平移移动由支承元件限制。尤其,可以提供精确六个支承元件,通过这些支承元件,磁性线圈单元相对于绝热容器的移动的三个旋转自由度和三个平移自由度两者都受到限制,其中支承元件上具有低应力。
根据本发明的磁性结构具有如下优点:由于使用小数量的最多六个支承元件,因此输入到磁性线圈单元中的热保持为低,并且以此方式,低温恒温器的冷却效率得以提高。
在特别优选的实施例中,纵向支承元件附接到绝热容器和磁性线圈单元,以使支承元件各自在其纵向方向上暴露至拉伸或压缩应力。优选地,这些支承元件各自仅在其纵向方向上暴露至力。这可(例如)通过支承元件到磁性线圈单元或绝热容器的活接式附接实现。这避免因扭转力或弯曲力而在支承元件上产生的应力。
在特别优选的实施例中,纵向支承元件都不在纵向方向上平行于另一支承元件,因此采用小数量的杆实现稳定悬挂。
在一些实施例中,磁性线圈单元包括壳体,其中磁性线圈单元的壳体由绝热容器环绕。在该情况下,支承元件附接到磁性线圈单元的壳体上的附接点并且附接到绝热容器上的附接点。这些附接点可以直接设置在对应壳体和绝热容器上,但是这些附接点还可以例如使用诸如下文进一步描述的环间接位于相应壳体和绝热容器上。
壳体的形状可以不同于磁性线圈单元的形状。然而,优选地,磁性线圈单元的壳体和还有绝热容器至少在若干区段上为筒形。
在特别优选的实施例中,纵向支承元件中的每个的一端附接到与绝热容器附接的环上的相应附接点,并且纵向支承元件中的每个的另一端附接到磁性线圈单元上的相应附接点。该环大体垂直于筒形磁性线圈单元的轴向方向延伸。优选地,磁性线圈单元上的相应附接点的一子集合朝向一端偏移,并且磁性线圈单元上的相应附接点的另一子集合相对于环朝向磁性线圈单元的另一端偏移。
根据本发明的磁性结构的上述变型实现磁性线圈单元固持器的简单设计。在该变型中,支承元件优选地在其纵向方向上暴露至拉伸应力。所使用的环可以可选地仅是绝热容器的环形区段的一部分,而不必具有特定结构实施例。类似地,该环可以是呈从绝热容器延伸到绝热容器的内部中的突出部的形式的附接环。该环优选地在筒形磁性线圈单元的两端之间在轴向方向上居中布置。该环无需是连续环形结构,而是可以间断地设置,甚至作为多个安装支架。
在特别优选的实施例中,支承元件的附接点围绕该环的周边对称地布置在该环上,即,相邻附接点之间的角度始终相同。这实现力的均匀传递。
在另一特别优选的实施例中,两个支承元件在其纵向方向上从该环朝向磁性线圈单元的一个轴向端部延伸,而四个支承元件在其纵向方向上从该环朝向磁性线圈单元的另一轴向端部延伸。
在另一变型中,设置三对支承元件,其中相应对的支承元件附接到围绕该环的周向相对于彼此偏移的附接点,并且从那里在磁性线圈单元的一个轴向端部或另一轴向端部的方向上按V形朝向彼此会聚。在该情况下,一对的支承元件在磁性线圈单元的一个轴向端部的方向上延伸,而另两对的支承元件在磁性线圈单元的另一轴向端部的方向上延伸。优选地,相应对的支承元件附接到磁性线圈单元上的大体相同的附接点。上述变型采用精确六个支承元件确保磁性线圈单元的特别稳定固持。
在优选实施例中,这些对支承元件彼此相邻布置在该环的周向方向上,其中在周向方向上的不同对的相邻支承元件优选地附接到该环上的大体相同的附接点。
在根据本发明的磁性结构的另一实施例中,支承元件以一方式从筒形磁性线圈单元上的相应附接点延伸到绝热容器上的相应附接点,使得磁性线圈单元的轴线位于水平平面中。在该情况下,当磁性结构根据规定安装时,水平平面是垂直于重力的平面。支承元件优选地倾斜于水平平面延伸。
在上述实施例的特别优选变型中,支承元件在磁性线圈单元上的附接点在筒形磁性线圈单元的轴向方向上至少部分相对于彼此偏移布置。优选地,设置三对支承元件,其中相应对的支承元件附接到磁性线圈单元的壳体上的不同附接点并朝向绝热容器按V形朝向彼此会聚。在该情况下,相应对的支承元件优选地附接到绝热容器上的大体相同的附接点。此外,优选地,两个不同对的两个支承元件附接到磁性线圈单元上的大体相同的附接点。
上述实施例以三脚架的形式确保磁性线圈单元的稳定固持。在该实施例的有利开发中,在顶视图中,支承元件在磁性线圈单元上的附接点在磁性线圈单元上形成第一三角形,而在顶视图中,支承元件在绝热容器上的附接点在绝热容器上在垂直方向上形成第二三角形。在顶视图中,第一三角形优选地在垂直方向上相对于第二三角形偏移,并且尤其通过旋转偏移大约180°。这针对磁性线圈单元实现特别稳定支撑。垂直方向应理解为意指当磁性结构按规定方式设置时重力的方向,并且水平方向应理解为垂直于垂直方向。
在根据本发明的磁性结构的另一实施例中,支承元件是可以经受拉伸和/或压缩应力的杆或环,其中这些环优选地是O形的或呈数字“8”的形状。优选地,使用纤维增强塑料作为支承元件的材料。
在另一优选变型中,支承元件各自包括非线性弹簧元件或体现为非线性弹簧元件,其中当施加在相应支承元件上的力超过在磁性结构的静止位置中施加在支承元件上的力时,该非线性弹簧元件的弹簧刚度在相应支承元件的纵向方向上减小。这实现磁性线圈单元在静止位置中的相对刚性固持,然而,其中,在额外力的情况下,诸如例如,在在磁性结构的操作中引发的振动的情况下,力在易受影响的磁性线圈上的施加减小。
在特别优选的实施例中,相应支承元件中的非线性弹簧元件被布置成与靠近于磁性线圈单元相比更靠近于绝热容器。因此,支承元件定位在磁性结构相邻于绝热容器的暖和侧上,以便避免非线性弹簧元件的弹簧材料的冷引发的脆性。
附图说明
下文参考附图详细描述本发明的示例性实施例,其示出:
图1是未根据本发明的超导磁性结构的示意图;
图2是根据本发明的第一实施例的超导磁性结构的示意图;以及
图3是根据本发明的第二实施例的超导磁性结构的示意图。
具体实施方式
下文基于在磁共振断层摄影装置中使用的超导磁性结构描述本发明的实施例。首先,参考图1解释未根据本发明的超导磁性结构。
图1中的磁性结构1包括具有可选的制冷剂罐或其它壳体201以及前端202和后端203的筒形磁性线圈单元2。壳体201容纳多个磁性线圈,其中超导绕组在筒形结构的对称轴线或纵向轴线A的方向上布置成一个在另一个后面。这些磁性线圈悬挂、至少部分浸入壳体201中的液体制冷剂中。这些磁性线圈由包括绝热容器301的低温恒温器冷却,绝热容器301类似于磁性线圈单元2优选地以筒形方式体现并且在图2中用虚线指示。在其它实施例中,不设置制冷剂罐或其它壳体,并且磁性线圈可以悬挂在无制冷剂罐或外部壳体的绝热容器内。
磁性线圈单元2和绝热容器3两者都设置有围绕轴线A的中心通孔以容纳患者,以便在结构中基于磁共振断层摄影装置实施检查。
除绝热容器3以外,低温恒温器还包括冷却装置,其在图1中未示出,但是通常布置在磁性结构的上方。在不具有制冷剂罐的实施例中,冷却装置使用具有与磁性线圈单元接触延伸的管线的冷却回路来冷却磁性线圈。为绝热,磁性线圈单元定位在绝热容器内部,该绝热容器优选地抽真空,但是除真空以外或替代真空,可以提供其它形式的绝热。
为将磁性线圈单元2安装在绝热容器3中,沿着容器3设置两个周向附接环4。磁性线圈单元2通过支承元件(诸如杆或可选地还有环)悬挂在环4上。这些元件可以由任何材料(诸如塑料或者玻璃或碳纤维增强塑料)制成,只要强度和热导率规格两者都可接受。此类杆和/或环可由钢制成,例如,只要通过设计满足可接受强度和热导率参数。
相应杆在磁性线圈单元2上的附接点P与相应两个环4上的附接点P'之间延伸。在图1中的结构中,各个杆6暴露至拉伸应力,并且存在大量的这些杆。通常,使用12个此类杆。此外,在每一情况下,两个支撑脚5体现在环4上,以使该结构搁置在总共四个支撑脚上。
在图1中的结构中,磁性线圈单元2是所谓的冷物质(cold mass),其将以尽可能低的热损失冷却。然而,在该情况下,杆6表示该冷物质的明显热源。为最小化输入到该冷物质的热,这些杆或环体现为薄且长。关于杆的实施例的另一边界条件由机械应力施加在冷物质的悬挂上,其中在该结构的输送期间,可能出现比在静止操作中大的力。还期望该悬挂在高于1赫兹的频率范围内仅将低机械力输入到冷物质中。通常,此类机械力由该结构的操作期间的振动引起。
在图1中的结构中,存在如下问题:由于大量的悬挂杆6,因此还存在到冷物质中的相对高的热输入。在下文描述的实施例的上下文内,该热输入通过限制杆6的数量来减少,如将参考图2和图3解释的。
在图2中的实施例中,并且同样在下文进一步描述的图3中的变型中,使用图1中的常规构造是超静定的知识,因为对于冷物质2在绝热容器3中的悬挂,需要考虑仅六个自由度(三个旋转自由度和三个平移自由度)来限制磁性线圈单元2相对于绝热容器3的相对移动。然而,为此,图1中的结构具有比6个明显更多数量的杆。
现在,在图2中的实施例中,仅使用六个杆来将磁性线圈单元2悬挂在绝热容器3中。该数量足以抑制磁性线圈单元相对于绝热容器3的所有平移和旋转相对移动。此外,图2中的结构类似于图1中的结构构造。尤其,相同的磁性线圈单元2可以包括可选的壳体201以及两个端部202和203。
然而,不像图1中的情况,图2中的绝热容器3现在仅包括一个环4,其在绝热容器3的内部中在磁性线圈单元2或绝热容器3的两个端部之间居中体现在纵向轴线A的方向上。该环4与绝热容器3一起附接在基板7上,借助于此,安装图2中的结构。环4继而用于到杆6的附接,其中相对于彼此偏移的三个附接点P'设置在该环上。两个杆的端部定位在每一附接点上。然后,这些杆端部不必附接到精确相同的附接点。此外,在磁性线圈单元2上,存在三个附接点P,在每一情况下,两个杆6在附接点P处终止。然而,这些杆还可以单独地附接到相对于彼此偏移的附接点。
杆6继而暴露至拉伸应力并且还可以形成为由纤维增强塑料制成的环。这六个杆形成三对杆,其中相应对的杆的一端附接到磁性线圈单元2上的共用附接点P,并且从那里,其朝向环4上的不同附接点P'按V形延伸。这三对中的两对的附接点P布置成在轴线A的方向上在图中的环的后方、朝向端部203并且在磁性线圈单元2的筒形轴线A的下方。另一方面,第三对的附接点P布置成在轴线A的方向上在图中的环的前方、朝向端部202并且在磁性线圈单元2的筒形轴线A的上方。
相应对的各个杆以自行车辐条的形式以极低角度(即,几乎切向)从相应附接点P朝向附接点P'延伸。这些杆到附接点P或P'的附接优选地为活接(articulate),以使各个杆仅仅暴露至拉伸应力,并且不传递扭转力或弯曲力。这以同时减少数量的杆在各个杆上实现低应力。因此,图2中的结构是实现冷物质2在绝热容器3中的悬挂并且同时将经由杆输入到冷物质中的热保持为低的简单且有效方式。
图3示出根据本发明的磁性结构的第二实施例。该结构像在图2中一样包括具有可选的外部壳体201的相同磁性线圈单元2。该磁性线圈单元继而由低温恒温器的绝热容器环绕。然而,为简单起见,绝热容器在图3中未示出。绝热容器围绕磁性线圈单元2延伸,并且在所绘示的附接点P'定位在其中的下部部分中具有合适凸起。具有附接点P'定位在其中的这些凸起的端部附接到磁性结构位于其上的基板7。替代性地,绝热容器3可以包括延伸区域,其可以是平面的并且可以用作或附接到基板7。
类似于图2中的实施例,在图3中,再次仅使用六个杆6来防止磁性线圈单元2相对于绝热容器3的平移或旋转移动。然而,在图3的实施例中,所有杆6都是压缩杆,其暴露至来自磁性线圈单元2的重量的压力。这些杆在上述附接点P'处附接到绝热容器,总共设置三个附接点,在每一情况下,两个杆的端部定位在附接点处。对于在磁性线圈单元2上的附接,再一次设置三个附接点P,其中两个杆的端部再一次布置在每一附接点处。各个杆6倾斜于水平方向(即,倾斜于基板7的平面的方向)延伸。优选地,并且如所示的,这些杆和附接点P、P'全部都定位在磁性线圈单元2的筒形轴线A的下方。
图3中的结构以三脚架的形式固持磁性线圈单元2。该三脚架由三对杆6形成,其中相应对的杆在基板或绝热容器3上的共用附接点P'处开始并朝向磁性线圈单元2上的单独附接点P延伸。如在图3中所观察的,附接点P中的两个比另一附接点更靠近于壳体201的“前”端部202定位,如在图3中所观察的,该另一附接点布置成更靠近于壳体201的“后”端部203。为确保无扭转力作用在杆上,杆优选地以活接方式安装在各个附接点P或P'上。在其中不设置可选的外部壳体201的实施例中,附接点P中的两个比另一附接点更靠近于磁性线圈单元2的“前”端部定位,该另一附接点布置成更靠近于磁性线圈单元2的“后”端部。
不像在图2中的实施例中的情况那样,在图3中,图3中的杆6暴露至压缩应力。因此,杆6在诸如在图3中所示的实施例中可以比暴露至拉伸应力的在诸如在图2中所示的实施例中的杆更刚性地体现。用于图2和图3中的两个实施例中的杆的材料可以是纤维增强塑料。当这些杆按环形状体现时,纤维可以按O-形状或8-形状卷绕,因此在所有纤维上实现均匀应力并且避免集中负载。
在特定实施例中,所谓的非线性弹簧元件集成在图2或图3中的杆内。此类弹簧元件(例如)从公开案DE 103 32 833 B4已知。当施加在相应杆上的力超过在磁性结构的静止位置中施加在杆上的力时,这些非线性弹簧元件在相应杆的纵向方向上具有减小的弹簧刚度。因此,借助杆的基本负载实现高刚度,然而,其中,在超过该负载的负载的情况下,诸如例如,在由振动引起的力的情况下,弹簧刚度减小,因此减小力到磁性线圈单元中的易受影响的磁性线圈上的传递。杆中的各个弹簧元件优选地布置成与靠近于磁性线圈单元相比更靠近于绝热容器。这防止导致弹簧元件的弹簧材料的增加的脆性的杆在冷侧上的过分紧密布置。
本发明的上述实施例具有一系列优点。尤其,小数量(仅六个)的杆可以实现冷物质在绝热容器中的悬挂,以便限制磁性线圈单元相对于绝热容器的所有旋转和平移移动。在该情况下,由于小数量的杆,从杆输入到冷物质中的热很低。另外,由于在杆中使用非线性弹簧元件,因此可以减少在该结构的操作期间由振动引起的力到磁性线圈单元上的传递。
Claims (25)
1.一种超导磁性结构,其包括磁性线圈单元(2)和绝热容器(3),所述磁性线圈单元(2)包括多个超导磁性线圈,其中所述磁性线圈单元(2)布置在所述绝热容器(3)中,
其特征在于,所述磁性线圈单元(2)由最多六个的纵向支承元件(6)固持在所述绝热容器(3)的内部中,每一支承元件(6)在所述磁性线圈单元(2)与所述绝热容器(3)之间延伸,以使所述磁性线圈单元(2)相对于所述绝热容器(3)的旋转移动和平移移动由所述支承元件(6)限制。
2.根据权利要求1所述的超导磁性结构,其特征在于,所述绝热容器(3)是真空容器。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的磁性结构,其特征在于,所述磁性线圈单元(2)由精确六个的纵向支承元件(6)固持在所述绝热容器(3)的内部中。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的磁性结构,其特征在于,所述支承元件(6)附接到所述绝热容器(3)和所述磁性线圈单元(2),以使所述支承元件(6)在其纵向方向上暴露至应力。
5.根据权利要求4所述的超导磁性结构,其特征在于,每一支承元件暴露至拉伸应力和压缩应力中的一个。
6.根据权利要求5所述的超导磁性结构,其特征在于,每一支承元件暴露至压缩应力。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的磁性结构,其特征在于,所述支承元件(6)都不在所述纵向方向上平行于另一支承元件(6)。
8. 根据前述权利要求中的任一项所述的磁性结构,其特征在于,所述磁性线圈单元(2)具有两个相对端部(202, 203),并且所述磁性线圈单元(2)由所述绝热容器(3)环绕,其中所述支承元件(6)附接到所述磁性线圈单元(2)上的附接点(P)并且附接到所述绝热容器(3)上的附接点(Ρ')。
9.根据权利要求8所述的磁性结构,其特征在于,围绕轴线A,所述磁性线圈单元(2)是筒形的和/或所述绝热容器(3)是筒形的。
10.根据权利要求9所述的磁性结构,其特征在于,所述支承元件(6)中的每个的一端在相应附接点(Ρ')处附接到所述绝热容器(3)上的环(4),并且所述支承元件中的每个的另一端附接在所述磁性线圈单元(2)上的相应附接点(P)处,其中所述环(4)大体垂直于所述磁性线圈单元(2)的所述轴线(A)延伸,并且所述磁性线圈单元(2)上的相应附接点(P)的一子集合朝向一端(202)部分偏移,并且所述磁性线圈单元(2)的所述壳体(201)上的相应附接点(P)的另一子集合相对于所述环(4)朝向所述磁性线圈单元(2)的另一端(203)部分偏移。
11.根据权利要求10所述的磁性结构,其特征在于,所述环(4)是从所述绝热容器(3)延伸到所述绝热容器(3)的内部中的一个或多个突出部。
12.根据权利要求10或11所述的磁性结构,其特征在于,所述支承元件(6)的所述附接点(Ρ')围绕所述环(4)的周边对称地布置在所述环(4)上。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的磁性结构,其特征在于,两个支承元件(6)在其纵向方向上从所述环(4)朝向所述磁性线圈单元(2)的一端(202)延伸,并且四个支承元件(6)在其纵向方向上从所述环(4)朝向所述磁性线圈单元(2)的另一端(202)延伸。
14. 根据权利要求10至13中的任一项所述的磁性结构,其特征在于,设置三对支承元件(6),其中相应对的所述支承元件(6)附接在沿着所述环(4)的周边相对于彼此偏移的附接点(Ρ')处并在所述磁性线圈单元(2)的端部(202, 203)的方向上按V形朝向彼此会聚,其中一对的所述支承元件(6)在所述磁性线圈单元(2)的一端(202)的方向上延伸,并且另两对的所述支承元件(6)在所述磁性线圈单元(2)的另一端(202)的方向上延伸,其中相应对的所述支承元件(6)优选地附接到所述磁性线圈单元(2)上的大体相同的附接点(P)。
15. 根据权利要求14所述的磁性结构,其特征在于,所述对支承元件(6)在所述环(4)的周向方向上彼此相邻布置,其中在周向方向上的不同对的相邻支承元件(6)优选地大体附接到所述环(4)上的相同附接点(P' )。
16.根据前述权利要求中的任一项结合权利要求8或权利要求9所述的磁性结构,其特征在于,所述支承元件(6)从所述磁性线圈单元(2)上的相应附接点(P)延伸到所述绝热容器(3)上的相应附接点(Ρ'),以使所述磁性线圈单元(2)由所述支承元件(6)支撑,其中筒形轴线A在水平平面中延伸。
17.根据权利要求16所述的磁性结构,其特征在于,所述支承元件(6)倾斜于所述水平平面延伸。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的磁性结构,其特征在于,所述支承元件(6)的所述附接点(P)至少部分在所述磁性线圈单元(2)的轴向方向上彼此偏移布置在所述磁性线圈单元(2)上。
19.根据权利要求1所述的磁性结构,其特征在于,设置三对支承元件(6),其中相应对的所述支承元件(6)附接到所述磁性线圈单元(2)上的不同附接点(P)并朝向所述绝热容器(3)按V形朝向彼此会聚,其中相应对的所述支承元件(6)优选地附接到所述绝热容器(3)上的大体相同的附接点(Ρ'),并且两个不同对的两个支承元件(6)优选地附接到所述磁性线圈单元(2)上的大体相同的附接点(P)。
20.根据权利要求16至19中的任一项所述的磁性结构,其特征在于,在顶视图中,所述支承元件(6)在所述磁性线圈单元(2)上的所述附接点(P)形成第一三角形,并且在顶视图中,所述支承元件(6)在所述绝热容器(3)上的所述附接点(Ρ')形成第二三角形,其中,在顶视图中,所述第一三角形在垂直方向上相对于所述第二三角形偏移。
21.根据权利要求20所述的磁性结构,其特征在于,所述第一三角形通过旋转偏移大约180°。
22.根据权利要求20或权利要求21所述的磁性结构,其特征在于,所述磁性线圈单元(2)围绕轴线A是筒形的,并且所述支承元件(6)在所述磁性线圈单元(2)上的所述附接点(P)和所述支承元件(6)在所述绝热容器(3)上的所述附接点(Ρ')以及所述支承元件全部都在垂直方向上定位在所述轴线A的下方。
23.根据前述权利要求中的任一项所述的磁性结构,其特征在于,所述支承元件(6)是可以暴露至拉伸和/或压缩应力的杆或环,其中所述环是O形的或呈数字“8”的形状。
24.根据前述权利要求中的任一项所述的磁性结构,其特征在于,所述支承元件(6)各自包括非线性弹簧元件和/或体现为非线性弹簧元件,其中当施加在所述相应支承元件(6)上的力超过在所述磁性结构(1)的静止位置中施加在所述支承元件(6)上的力时,所述非线性弹簧元件的弹簧刚度在所述相应支承元件(6)的纵向方向上减小。
25.根据权利要求24所述的磁性结构,其特征在于,所述相应支承元件(6)中的所述非线性弹簧元件被布置成与靠近于所述磁性线圈单元(2)相比更靠近于所述绝热容器。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108777206A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-09 | 潍坊新力超导磁电科技有限公司 | 一种核磁共振超导磁体 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2569184B (en) * | 2017-12-11 | 2020-02-26 | Siemens Healthcare Ltd | An assembly comprising a cylindrical structure supported by a support structure |
US20220093299A1 (en) * | 2019-01-28 | 2022-03-24 | Siemens Healthcare Gmbh | Suspension apparatus for superconducting magnet, superconducting magnet and magnetic resonance imaging device |
CN112420312B (zh) * | 2020-10-29 | 2022-04-08 | 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) | 一种模块化高温超导磁体系统及其装配方法 |
DE102021202389A1 (de) * | 2021-03-11 | 2022-09-15 | Siemens Healthcare Gmbh | Magnetresonanzeinrichtung |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4516405A (en) * | 1984-06-15 | 1985-05-14 | General Electric Company | Supporting tie configuration for cryostat for cold shipment of NMR magnet |
CN101114012A (zh) * | 2006-07-25 | 2008-01-30 | 西门子磁体技术有限公司 | 包括悬置在外真空罐内的致冷剂容器的低温恒温器 |
CN101493506A (zh) * | 2008-01-24 | 2009-07-29 | 西门子磁体技术有限公司 | 用于限制低温恒温器中组件的运动的限制器 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3155265A (en) * | 1964-11-03 | Thermal stress equalizing support system | ||
DE1514633B1 (de) * | 1965-12-07 | 1970-11-12 | Siemens Ag | Einrichtung,die innerhalb eines Gehaeuses eine waermeisolierte und gekuehlte supraleitende Wicklung enthaelt |
US3485272A (en) * | 1966-10-21 | 1969-12-23 | Us Air Force | High impact protective structure and method for manufacturing same |
US4492090A (en) * | 1983-09-19 | 1985-01-08 | General Electric Company | Cryostat for NMR magnet |
DE3407058A1 (de) * | 1984-02-27 | 1985-08-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zur halterung des gehaeuses einer supraleitenden magnetwicklung |
US6185808B1 (en) * | 1999-01-29 | 2001-02-13 | General Electric Company | Cryostat, cryostat positioning method, and cryostat alignment set |
DE10332833B4 (de) | 2003-07-18 | 2005-07-28 | Siemens Ag | Schalldämpfungsvorrichtung mit Oberflächenmembran |
GB2449652B (en) * | 2007-05-30 | 2009-06-10 | Siemens Magnet Technology Ltd | Suspension rod tensioning arrangements |
US7646272B1 (en) * | 2007-10-12 | 2010-01-12 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Freely oriented portable superconducting magnet |
CN201177660Y (zh) * | 2008-02-29 | 2009-01-07 | 西门子(中国)有限公司 | 超导磁体热屏蔽罩悬挂装置 |
GB2458950B (en) * | 2008-04-04 | 2010-09-29 | Siemens Magnet Technology Ltd | Chamber apparatus and method of manufacture thereof |
GB2503448B (en) * | 2012-06-26 | 2014-06-18 | Siemens Plc | Modification of magnetic field using suspension elements |
GB201704683D0 (en) * | 2017-03-24 | 2017-05-10 | Siemens Healthcare Ltd | Electromagnetic assembley |
-
2015
- 2015-01-27 DE DE102015201373.1A patent/DE102015201373A1/de not_active Withdrawn
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4516405A (en) * | 1984-06-15 | 1985-05-14 | General Electric Company | Supporting tie configuration for cryostat for cold shipment of NMR magnet |
CN101114012A (zh) * | 2006-07-25 | 2008-01-30 | 西门子磁体技术有限公司 | 包括悬置在外真空罐内的致冷剂容器的低温恒温器 |
CN101493506A (zh) * | 2008-01-24 | 2009-07-29 | 西门子磁体技术有限公司 | 用于限制低温恒温器中组件的运动的限制器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108777206A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-09 | 潍坊新力超导磁电科技有限公司 | 一种核磁共振超导磁体 |
CN108777206B (zh) * | 2018-05-29 | 2023-09-15 | 潍坊新力超导磁电科技有限公司 | 一种核磁共振超导磁体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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US20180024210A1 (en) | 2018-01-25 |
WO2016120309A1 (en) | 2016-08-04 |
GB201711204D0 (en) | 2017-08-23 |
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GB2549884A (en) | 2017-11-01 |
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