CN109143131B - 磁共振成像系统及其低温保持器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低温保持器，包括：罐体组件，包括内容器、套设于所述内容器的外容器及位于所述内容器与所述外容器之间的屏蔽层；以及具有密闭腔体的热传导组件，设置于所述屏蔽层朝向所述内容器的表面，所述密封腔体可膨胀或收缩以使所述热传导组件伸出或缩回，所述热传导组件伸出后可与所述内容器连接。热传导组件的密闭腔体中的介质受温度和/或压力影响可使密闭腔体膨胀或收缩。热传导组件可与内容器连接，内容器的冷量可通过热传导组件传递至屏蔽层，以加快冷却屏蔽层。而且，在低温保持器运输状态下，热传导组件伸出连接内容器与屏蔽层，减缓屏蔽层的升温过程，延长低温保持器的运输时间和距离。本发明还提供一种磁共振成像系统。

Description

磁共振成像系统及其低温保持器

技术领域

本发明涉及医用设备技术领域，特别是涉及一种磁共振成像系统及其低温保持器。

背景技术

目前的磁共振成像系统中，其超导线圈一般安装于具有高真空的多层低温保持器中。内容器中盛装液氦以浸泡超导线圈，内容器外布置有防辐射的热屏蔽层，内容器和屏蔽层别通过悬挂安装到外真空容器上。内容器和外容器之间抽高真空。内容器和屏蔽层分别与制冷机的一级(温度为50K)和二级(温度为4.2K)制冷极连接。

屏蔽层作为一种表面发射率很低的屏蔽罩，可以有效地反射外界向内容器的辐射传热；同时，它提供了50K的一级热截断，使得通过悬挂或电流引线向内容器的传导漏热也大大减少。要将屏蔽层冷却到其稳态温度(50K左右)，通常需要经过一系列的预冷工艺。

一般是先向内容器中灌注液氮以冷却内容器，同时通过热传导和热辐射让屏蔽层降温。但是，屏蔽层一般由金属材料制成，是一个较大的热沉，采用上述预冷工艺后，屏蔽层往往需要花费较长时间(3天～7天)才能实现预冷；而且，此工艺中屏蔽层无法直接冷却到50K，一般为100K以上，进一步预冷需要排空液氮，然后加入液氦，并打开制冷机来进一步预冷屏蔽层。

另一方面，磁体运输状态下，制冷机一般无法工作，屏蔽层温度会很快上升，其向内容器的传导和辐射漏热会大大增加，将导致内容器内的介质大量挥发，限制了运输时间和距离。

综上，目前的低温保持器存在屏蔽层冷却时间长、运输时间和距离受限制的问题。

发明内容

基于此，有必要针对目前低温保持器存在屏蔽层冷却时间长的问题，提供一种可实现屏蔽层快速冷却且便于长时间、长距离运输的低温保持器，同时还提供一种具有上述低温保持器的磁共振成像系统。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种低温保持器，包括：

罐体组件，包括内容器、套设于所述内容器的外容器及位于所述内容器与所述外容器之间的屏蔽层；以及

热传导组件，设置于所述屏蔽层朝向所述内容器的表面，所述热传导组件能够伸出或缩回，所述热传导组件伸出后能够与所述内容器相接触。

在其中一个实施例中，所述热传导组件包括底座、导热板及封闭截面的弹性件，所述弹性件的一端与所述底座连接，所述弹性件的另一端与所述导热板连接，所述导热板、所述弹性件及所述底座围设成密闭腔体，所述弹性件能驱动所述导热板靠近所述内容器。

在其中一个实施例中，所述热传导组件还包括传输管路，所述传输管路的一端与所述密闭腔体连通，所述传输管路的另一端引至所述外容器外，用于向所述密闭腔体中通入介质。

在其中一个实施例中，所述热传导组件包括弹性导热件，所述弹性导热件可与所述内容器相接触或相分离。

在其中一个实施例中，所述热传导组件还包括位于所述弹性导热件周侧的限位板，所述限位板设置于所述屏蔽层上，并与所述内容器存在预设间距，用于引导所述弹性导热件朝向所述内容器方向伸出。

在其中一个实施例中，所述热传导组件包括第一导热件、第二导热件和驱动部，所述第一导热件设置成具有开口的凹槽，所述第二导热件、所述驱动部设置在所述凹槽内，所述第二导热件能够被所述驱动部驱动以沿所述凹槽的内表面移动。

在其中一个实施例中，所述热传导组件缩回后，所述热传导组件与所述内容器之间的距离大于等于2mm。

在其中一个实施例中，所述低温保持器还包括限位部件，所述限位部件设置于所述密闭腔体中，用于限制所述热传导组件的伸出和/或缩回距离。

在其中一个实施例中，所述限位部件包括第一限位件，所述第一限位件设置于所述密闭腔体中，可与所述密闭腔体相对的内壁抵接，用于限制所述热传导组件的缩回距离；

和/或，所述限位部件还包括第二限位件，所述第二限位件的两端沿所述热传导组件的伸缩方向连接所述密闭腔体的内壁，用于限制所述热传导组件的伸出距离。

一种磁共振成像系统，包括超导线圈及如上述任一技术特征所述的低温保持器，所述超导线圈安装于所述低温保持器的内容器的空腔中。

本发明至少具有如下技术效果：

本发明的低温保持器，热传导组件的密闭腔体中的介质受温度和/或压力影响可膨胀或收缩，这会使密闭腔体的形状发生改变，进而控制热传导组件的伸出或缩回。在磁体预冷之初，屏蔽层温度较高，介质会使密闭腔体膨胀以使热传导组件伸出，此时，热传导组件可与内容器连接层，内容器的冷量可通过热传导组件传递至屏蔽层，以冷却屏蔽层，并且可以显著加快屏蔽层降温预冷的过程；当屏蔽层达到预设温度后，介质会使密闭腔体收缩以使热传导部件缩回，热传导组件脱离内容器，内容器无法继续冷却屏蔽层。有效的解决目前低温保持器存在屏蔽层冷却时间长的问题，实现屏蔽层的快速冷却，缩短冷却时间。并且，热传导组件可以根据屏蔽层的温度自动控制伸出与缩回，自动控制屏蔽层的温度。而且，当低温保持器运输状态下，可控制热传导组件伸出以连接内容器与屏蔽层，减缓屏蔽层的升温过程，延长低温保持器的运输时间和距离。

本发明的磁共振成像系统具有上述的低温保持器，由于低温保持器具有上述技术效果，磁共振系统也具有相应的技术效果。

附图说明

图1a为本发明一实施例的磁共振系统的剖视图；

图1b为本发明一实施例的低温保持器的局部剖视图；

图2为图1b所示的低温保持器中热传导组件三种位置的示意图；

图3为本发明另一实施例的低温保持器的示意图；

图4为本发明另一实施例中低温保持器的局部剖视图；

图5为本发明又一实施例的低温容器局部示意图。

其中：

100-低温保持器；

110-内容器；

120-外容器；

130-屏蔽层；

200-热传导组件；

210-底座；

220-弹性导热带；

230-导热板；

240-传输管路；

250-弹性导热件；

260-限位板；

270-限位部件；

280-第一导热件；

290-第二导热件；

310-驱动部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的磁共振成像系统及其低温保持器进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为解决现有技术中磁共振系统的低温保持器存在屏蔽层冷却时间长、运输时间和距离受限制的问题，本申请提出一种具有改进结构低温保持器的磁共振系统。如图1a所示为本申请一实施例的磁共振系统剖视图。该磁共振系统包括具有中空腔体的低温保持器100、超导线圈支架和超导线圈。低温保持器100具有一定的容置空间，超导线圈支架设置在低温容器的内部。进一步地，超导线圈支架上设置有线圈容置槽，超导线圈可设置在线圈容置槽中。在此实施例中，超导线圈支架包括外超导线圈支架L1和内超导线圈支架L2；对应地，超导线圈可包括主线圈(内线圈)、外线圈(屏蔽线圈)，主线圈缠绕设置在内超导线圈支架L2上，屏蔽线圈缠绕设置在外超导线圈支架L1上。超导线圈支架的材料可选择铝、合金等材料。低温保持器100的内部能够容纳制冷剂，以将超导线圈冷却至超导状态。可选地，制冷剂的类型可选择液氦或者液氮等。

其中，低温保持器100包括罐体组件，该罐体组件包括内容器110、外容器120及屏蔽层130。示例性地，外容器120可套设于内容器110的外部，屏蔽层130设置在内容器110和外容器120之间，即内容器110、屏蔽层130和外容器120由内而外依次间隔设定距离设置。在此实施例中，本发明的内容器110、屏蔽层130之间的间隙中设置热传导组件，示例性地：屏蔽层130上可设置热传导组件，屏蔽层130通过该热传导组件可与内容器110之间非持续性热连接，以隔绝或者连通两者之间的热交换。

可选地，热传导组件能够根据屏蔽层130的温度的高低自适应地伸出或缩回，以与内容器110接触或分离，从而实现内容器110与屏蔽层130之间的热耦合或者热隔绝。在一个实施例中，当屏蔽层130的温度过高或者超过设定值，则热传导组件在屏蔽层130与内容器110之间的间隙中长度变长或者体积变大，以伸出实现热传导组件与内容器110之间相接触(或热耦合)，较低温度的内容器110可对屏蔽层130进行降温；当屏蔽层130的温度降至另一设置值，热传导组件自身的温度也会降低从而使得自身长度收缩或者体积变小，以退回实现热传导组件与内容器110之间热隔绝。热传导组件的材料可选择相变材料(phase changematerial，PCM)，具体种类可选择无机PCM、有机PCM或复合PCM中的一种或多种。在此实施例中，热传导组件的材料选择为导热相变材料。

参见图1b至图4，本发明提供一种低温保持器100。该低温保持器100主要用于磁共振成像系统中，以对磁共振成像系统中的超导线圈进行冷却。当然，上述的低温保持器100还可对其他需要冷却的部件进行冷却。本发明的低温保持器100可以实现屏蔽层130温度的自动调整，并快速预冷屏蔽层130，延长运输距离与时间。

在一实施例中，低温保持器100包括罐体组件及热传导组件200。罐体组件为低温保持器100的主体封闭结构，用于保证低温保持器100内的低温隔离。热传导组件200用于设置于罐体组件中，热传导组件200可建立热传递通路，以进行热量交换(吸收外部传递至低温容器的热量)。

具体的，罐体组件包括内容器110、套设于内容器110的外容器120及位于内容器110与外容器120之间的屏蔽层130。内容器110的内部设置有空腔，空腔用于放置冷却剂以及浸泡于冷却剂中的超导线圈。超导线圈用于产生磁共振成像系统成像时所需的主磁场。示例的，冷却剂可以为液氦。屏蔽层130与外容器120依次设置于内容器110的外侧。通过屏蔽层130与外容器120能够降低外界进入的热量，进而减少内容器110中液氦的蒸发量。屏蔽层130为一种表面发射率很低的屏蔽罩，可以有效的反射外界向内容器110的辐射传热，同时，屏蔽层130还能提供50K的一级热截断/隔断，使得通过悬挂或电流引线向内容器110的传导漏热也大大减少。

而且，低温保持器100还包括冷头部件，冷头部件位于内容器110的侧面。冷头部件通过向空腔制冷将超导线圈保持在低温超导状态。冷头部件能够提供足够冷量补偿，其值大于外界潜入的漏热，从而维持内容器内的液氦不挥发，确保被液氦浸泡的超导线圈正常工作。并且，低温保持器100还包括导热带，导热带设置于屏蔽层130与冷头部件之间，并连接屏蔽层130与冷头部件。导热带能够将冷头部件的冷量传递到屏蔽层130上，以拉低屏蔽层130的温度，进而减少液氦的蒸发量。可选地，导热带为导热软带，进一步地，导热带由高热导材料制成，如高纯铜、高纯铝等。

可以理解的是，在低温保持器100预冷过程中，需要将内容器110及屏蔽层130冷却到一定温度后，才能再向内容器110中注入液氦，以避免液氦因温度高而挥发，降低液氦损耗，节约成本。而且，在低温保持器100运输等情况下，制冷机可能无法工作，屏蔽层130的温度会上升很快，为避免屏蔽层130温度上升造成内容器110中液氦挥发，需要降低屏蔽层130的温度。为此，本发明的低温保持器100的屏蔽层130通过热传导组件200降低屏蔽层130的温度。

热传导组件200具有密闭腔体A，且热传导设置于屏蔽层130朝向内容器110的表面，密封腔体可膨胀或收缩以使热传导组件200伸出或缩回，热传导组件200伸出后可与内容器110热接触。密闭腔体A中可填充介质，介质在温度和/或压力变化时，介质会发生膨胀或收缩，进而引起密闭腔体A发生膨胀或收缩。密闭腔体A膨胀或收缩后会使得热传导组件200伸出或缩回以接触或远离内容器110。介质可以为气体介质，也可为液体介质，只要能够实现在温度和/或压力变化下发生膨胀或收缩而引起密闭腔体A膨胀或收缩即可。需要说明的是，为了实现密闭腔体具有良好的伸缩性以及热接触性能，组成密闭腔体A的材料可以是选择金刚石、硅等非金属，或者银、铜、金、铝等金属材料，还可选择其他合金材料等。密闭腔体A与屏蔽层直接接触的部分或者能够与内容器接触的部分可选择导热性好的导热板，连接两导热板的部分可选择导热带。

当屏蔽层130温度高于预设温度时，热传导组件200可伸出以实现内容器110与屏蔽层130的热接触，内容器110通过热传导降低屏蔽层130的温度。当屏蔽层130的温度达到所需后，热传导组件200断开内容器110与屏蔽层130之间的连接，无需热传导组件200继续传导冷量。具体的，当密闭腔体A内外无压差时，热传导组件200处于自由状态。当密闭腔体A内外存在压差或屏蔽层130温度过高时，密闭腔体A膨胀并使热传导组件200伸出，热传导组件200与内容器110抵接。热传导组件200建立内容器110与屏蔽层130之间的热连接通路，此时，内容器110的冷量会通过热传导组件200传递到屏蔽层130上，以降低屏蔽层130的温度。当密闭腔体A内温度下降时，密闭腔体A收缩并使热传导组件200缩回，热传导组件200会断开内容器110与屏蔽层130之间的连接，内容器110与屏蔽层130之间不再存在热连接通路，此时，内容器110的冷量无法向外界传递。

本发明的低温保持器100利用密闭腔体A中的介质在温度和/或压力变化下可使密闭腔体A膨胀或收缩特点，控制热传导组件200伸出或缩回。有效的解决目前低温保持器100存在屏蔽层130冷却时间长的问题，实现屏蔽层130的快速冷却，缩短冷却时间。而且，热传导组件200可以根据屏蔽层130的温度和密闭腔体A内外的压差自动控制密闭腔体A的膨胀或收缩状态，实现自动调节屏蔽层130的温度。而且，当低温保持器100运输状态下，可控制热传导组件200伸出以连接内容器110与屏蔽层130，减缓屏蔽层130的升温过程，延长低温保持器100的运输时间和距离。

参见图1b和图2，在一实施例中，热传导组件200包括底座210、导热板230及封闭截面的弹性导热带220，弹性导热带220的一端与底座210连接，弹性导热带220的另一端与导热板230连接，导热板230、弹性导热带220及底座210围设成密闭腔体A，导热板230在弹性导热带220作用下可与内容器110相接触或相分离。底座210通过焊接或铆接等方式固定于屏蔽层130朝向内容器110的表面，保证底座210与屏蔽层130充分接触，保证冷量传递效果。导热板230能够增大接触的面积，利于快速导热。可选的，底座210的形状及导热性能与导热板230相同，即弹性导热带220能够实现两个导热板之间的快速热传递。

可以理解的是，这里的封闭截面是指截面为环形、封闭曲线型、多边形、或其他封闭的形状。底座210、封闭截面的弹性导热带220与导热板230通过焊接等方式连接，保证密闭腔体A的密封性能，避免密闭腔体A中的介质泄露而影响密闭腔体A的膨胀或收缩。密闭腔体A体积发生变化时，弹性导热带220会带动导热板230靠近或远离底板。本实施例中，密闭箱体的膨胀或收缩可根据屏蔽层130的温度自动调整，以自动调节低温保持器100内的热传递路径，控制屏蔽层130的温度。

当密闭腔体A内外存在压差或屏蔽层130温度过高时，密闭腔体A膨胀并克服弹性导热带220的弹性力伸出，并推动导热板230远离底座210，直到导热板230被内容器110顶住。此时，内容器110与屏蔽层130之间存在热连接通路，可以降低屏蔽层130的温度。当密闭腔体A内温度下降时，密闭腔体A收缩，且密闭腔体A中的压力不足以克服弹性导热带220的弹性力，导热板230在弹性导热带220的弹性力作用下脱离内容器110缩回，内容器110与屏蔽层130之间不再存在热连接通路。

图2示出热传导组件200的三个运动位置。为了便于热传导组件200的伸缩远离的说明，将热传导组件200在三个运动位置的状态分别即为初始态、中间态及最终态，其中中间态分为中间一态与中间二态。低温保持器100的不同阶段分别对应热传导组件200的上述三个位置，且热传导组件200在不同位置起的作用也不同。

初始态：热传导组件200装配完成后，向密闭腔体A中灌注介质，本实施例中，介质为气体介质，一般为可承受低温的气体，如氦气或氮气等。密闭腔体A内气体介质的压力为常压，且密闭腔体A内外无压差，弹性导热带220保持原始长度，此时记热传导组件200的总长为M1。在此初始态时，导热板230不与内容器110的表面相接触。记此时密闭腔体A中的气体体积为V0，气体相对压力为0。

中间一态：装配好的低温保持器100首先应进行抽真空，此时，内容器110与外容器120的气压会逐渐降低至接近绝对真空。密闭腔体A外的压力变化导致密闭腔体A内外出现压差，此压差使密闭腔体A中的气体介质膨胀以克服弹性导热带220的弹性力，使得导热板230朝向远离底座210的方向射出，直到导热板230被内容器110顶住，导热板230停止继续伸出。此时，热传导组件200的总长度为M2，即为内容器110与屏蔽层130之间的间距，密闭腔体A的体积为V。

此时，内容器110与屏蔽层130之间已经通过热传导组件200建立通路。对屏蔽层130进行初始预冷时，通常先向内容器110中注入液氮，液氮可以冷却内容器110，并且，内容器110的冷量可以通过热传导组件200迅速的传递至屏蔽层130上，以实现屏蔽层130的快速预冷，缩短预冷时间。

中间二态：随着屏蔽层130温度的下降，密闭腔体A中的气体温度也快速下降，根据理想气体的克拉伯龙方程：

PV＝nRT，其中P为压强，V为体积，R为系数(所以气体均相同)，T为温度，n是指气体的摩尔数。

密闭腔体A温度下降时，密闭腔体A中气体的压力或体积减小。当密闭腔体A中压力下降较小时，密闭腔室内外的压差仍能够克服弹性导热带220的弹性力，此时，导热板230仍与内容器110抵接。即密闭腔体A中气体的体积V不变，仅伴随着温度T和压力的变化。此时，屏蔽层130依然被内容器110冷却。

最终态：密闭腔体A内气体温度进一步下降时，密闭腔体A中气体的压力也进一步下降，直到密闭腔体A中的气体压力不足以克服弹性导热带220的弹性力作用时，弹性导热带220带动导热板230脱离内容器110缩回。此时，内容器110与屏蔽层130之间的热传递通路断开。屏蔽层130可通过其上的导热板230或热辐射继续进行进一步冷却。

然后排空内容器110中的液氮，并向内容器110中注入液氦，屏蔽层依靠制冷机和内容器液氦冷却最终达到预设温度。采用上述工艺后，屏蔽层130在加液氦之前实际可达到工艺温度显著低于常规预冷所能达到最低温度(如120K)，通常可接近液氮温度70K，内容器进一步预冷时消耗的液氦也减少了，整个预冷过程也大大缩短。

屏蔽层130达到预设温度后，密闭腔体A中气体的温度稳定，压力和体积也显著下降，最终保持热传导体的总长度为M3，此长度显著小于M2，保证内容器110与屏蔽层130无热传递通路，不影响低温保持器100的热稳定性。而且，密闭腔体A中的气体介质采用氦气时，M1＜M3＜M2。密闭腔体A中的气体介质采用氮气时，M1＝M3＜M2。

低温保持器100运输时，制冷机不能工作，屏蔽层130温度上升较快。此时，热传导组件200的长度和密闭腔体A中的气体压力随温度变化，进入中间二态，此时内容器110与屏蔽层130通过热传导组件200导通，以延缓屏蔽层130温度的上升。这样，可以减少因屏蔽层130温度上升带来的热传导与辐射漏热，进而降低内容器110中液氦的大量挥发，以延长低温保持器100的运输时间与距离。而且，在其他制冷机不工作的情况下，热传导组件200采用上述方式也可对屏蔽层130降温，延缓屏蔽层130的升温。

可选的，弹性导热带220包括但不限于波纹管，还可为其他弹性金属管或非金属管。可选的，导热板230为块状或板状等，且导热板230与内容器110相接触的表面形状与内容器110的形状相适配，保证导热板230与内容器110充分接触效果，提高冷量传递效果。可选地，导热板230、弹性导热带220及底座210均采用导热材料制成。热传导组件200导通内容器110与屏蔽层130时，内容器110的冷量会通过导热板230、弹性导热带220传递至底座210，进而通过底座210传递到屏蔽层130上，以降低屏蔽层130的温度。较佳的，底座210、导热板230及弹性导热带220一般为铜、铝或不锈钢等金属材料等。可选地，密闭腔体A中介质的初始压力不限于常压，可以根据实际需要调节。

参见图3，在一实施例中，也可采用手动调节的方式对屏蔽层130等预冷。热传导组件200还包括传输管路240，传输管路240的一端与密闭腔体A连通，传输管路240的另一端引至外容器120外，用于向密闭腔体A中通入介质。示例的，传输管路240穿过屏蔽层130及底座210伸入到密闭腔体A中，可向密闭腔体A中注入介质，可以为气体介质，也可为液体介质。对超导线圈、屏蔽层130及内容器110预冷时，可以在外部向密闭腔体A中灌注介质，调节热传导组件200按照上述的三个位置运动。而且，低温保持器100运输时，可以将内容器110中蒸发的氦气通过传输管路240引导至密闭腔体A，以冷却屏蔽层130，延缓屏蔽层130的温度上升。

参见图4，在一实施例中，热传导组件200包括具体弹性的导热件250，导热件250内具有密闭腔体A，导热件250可与内容器110相接触或相分离。导热件250为具有较好的低温弹性的金属或非金属。导热件250可以为独立的个体，如球形、块状等，也可为封闭管路等长条形结构。导热件250内的密闭腔体A中具有介质，通过介质在温度和/或压力变化下使密闭腔体A膨胀或收缩，以控制导热件250的伸出或缩回。

需要说明的是，导热件250的伸出或缩回远离也具有上述热传导组件200的四种状态，其工作原理与上述实施例中热传导组件200处于四种状态的工作原理实质相同。只是上述实施例中是通过弹性导热带220带动导热板230运动实现的，而本实施例中是通过导热件250自身具有弹性实现的。在此不一一赘述。

在一实施例中，热传导组件200还包括位于弹性导热件250周侧的限位板260，限位板260设置于屏蔽层130上，并与内容器110存在预设间距，用于引导弹性导热件250朝向内容器110方向伸出。限位板260能够限制弹性导热件250的伸出方向。限位板260朝向内容器110延伸，并与内容器110之间存在预设间距。这样能够避免弹性导热件250朝向限位板260的方向伸出，使得弹性导热件250沿着限位板260伸出，并与内容器110接触，保证冷量传递效果。可选的，限位板260的数量为多个。

在一实施例中，弹性导热件250呈曲线型或直线型由限位板260限位于屏蔽层130。当弹性导热件250为封闭管道等长条形结构时，多个限位板260可以间隔分布于屏蔽层130，弹性导热件250可以缠绕于限位板260上。当然，在本实施例中，弹性导热件250位于限位板260围设的限位空间。弹性导热件250为一个独立个体，此时，多个限位板260围设成限位腔，弹性导热件250位于限位腔中。

参见图1b至图4，在一实施例中，热传导组件200缩回后，热传导组件200与内容器110之间的距离大于等于2mm。当屏蔽层130无需冷却时，可以避免热传导组件200在振动等作用下伸出而触及内容器110，保证热传导组件200在不传递冷量时的位置基本固定，不会影响低温保持器100的热稳定性。同时，上述距离还可以避免屏蔽层130的热量热辐射到导热板230并传递到内容器110上。可以理解的是，热传导组件200与内容器110之间的距离大于等于2mm是指，导热板230或弹性导热件250处于最终态时，导热板230或弹性导热件250与内容器110之间的距离大于等于2mm。

在一实施例中，低温保持器100还包括限位部件270，限位部件270设置于密闭腔体A中，用于限制热传导组件200的伸出和/或缩回距离。限位部件270可以保证热传导组件200即导热板230或弹性导热件250的运动位置，防止装配过程中或意外状态下导热板230或弹性导热件250的过大变形，避免导热板230或弹性导热件250过度伸出或缩回。

可选的，限位部件270包括第一限位件，第一限位件设置于密闭腔体A中，可与密闭腔体A相对的内壁抵接，用于限制热传导组件200的缩回距离。示例的，第一限位件为限位柱、限位销等固定结构，第一限位件的高度小于等于弹性导热带220处于自由状态的高度。可选的，限位部件270还包括第二限位件，第二限位件的两端沿热传导组件200的伸缩方向连接密闭腔体A的内壁，用于限制热传导组件200的伸出距离。示例的，第二限位件为伸缩杆、绳等结构。

热传导组件200包括导热板230。第一限位件安装于底座210上，当导热板230缩回时，第一限位件远离底座210的一端与导热板230抵接，以限制导热板230的位置。第二限位件沿导热板230的伸缩方向连接导热板230与底座210，导热板230与内容器110抵接时，第二限位件伸展以限制导热板230的位置。热传导组件200包括弹性导热件250。第一限位件的一端安装于弹性导热件250的内壁上，较佳地，安装于弹性导热件250与屏蔽层130连接处的内壁。弹性导热件250缩回时，第一限位件的另一端沿伸缩方向安装于弹性导热件250远离屏蔽层130的内壁抵接。第二限位件的两端沿热传导组件200的伸缩方向连接弹性导热件250的内壁。具体的，第二限位件的一端安装于弹性导热件250与屏蔽层130连接处的内壁，第二限位件安装于沿伸缩方向安装于弹性导热件250远离屏蔽层130的内壁。弹性导热件250与内容器110抵接时，第二限位件伸展以限制弹性导热件250的伸出长度。

可以理解的是，热传导组件200的安装位置不受限制，只要热传导组件200位于屏蔽层130朝向内容器110的表面上即可。在一实施例中，热传导组件200位于屏蔽件的内端部。也就是说，热传导组件200位于屏蔽件平的封头端部且朝向内容器110的表面。这样，能够保证导热板230与内容器110之间热接触效果好。同时，还能便于导热板230的抵接处的加工。在一实施例中，热传导组件200位于屏蔽层130的外周侧，也就是说，热传导组件200位于屏蔽层130的弧形内表面处。此时，导热板230的抵接处形状与内容器110的弧形内表面抵接处的形状相一致。

当然，热传导组件200的数量也可为一个。可选的，选择合适热传导组件200的尺寸和数量时，可提供足够的冷却功率，让屏蔽层130快速冷却至工艺温度或预设温度，预冷时间也大大缩短。在一实施例中，热传导组件200的数量为至少两个，且至少两个热传导组件200对称布置于内容器110与屏蔽层130之间，以保证屏蔽层130的冷却效果。同时，对称的热传导组件200可以产生相互平衡的压紧力。而且，还可根据预冷和运输的工况，开启部分或全部热传导组件200。

如图5为本发明又一实施例的低温容器局部示意图。热传导组件200包括第一导热件280和第二导热件290，两部分之间可活动连接。在此实施例中，第一导热件280包括上部挡板、下部挡板和右侧固定板，右侧固定板设置在屏蔽层130朝向内容器110的表面，上部挡板、下部挡板分别设置在右侧固定板的上、下位置，以形成左侧开口的凹槽。第二导热件290设置在凹槽内，并且第二导热件290能够在外界作用下驱动的情况下沿着凹槽的内表面沿左右方向滑动。

进一步地，热传导组件200还包括驱动部310，该驱动部310能够驱动第二导热件290向左移动，使得第二导热件290能够与内容器的表面相接触/抵靠。需要指出的是，上部挡板、下部挡板的长度应设置为满足始终接触第二导热件290。如此设置，当第二导热件290抵靠内容器110的表面，屏蔽层130的热量就能依次通过固定板、上部挡板和/或下部挡板以及第二导热件290而传递至内容器110。当整个冷却过程完成后，通过驱动部310还能驱动第二导热件290向右移动，使得第二导热件290能够与内容器的表面相分离。如此设置，内容器110与屏蔽层130之间的热传递被阻断。

可选地，驱动部310可设置成驱动电机或者非磁性弹性器件等多种形式，在使用过程中，可根据实际需求控制第二导热件290伸出从而连通内容器110与屏蔽层130之间的热交换，控制第二导热件290缩回从而隔断内容器110与屏蔽层130之间的热交换。

本发明的低温保持器100通过热传导组件200的伸出实现屏蔽层130与内容器110之间的热连接通路，实现屏蔽层130的快速预冷，而且，当屏蔽层130预冷完成后，热传导组件200缩回以断开屏蔽层130与内容器110之间的热连接通路。有效的解决目前低温保持器100存在屏蔽层130冷却时间长的问题，实现屏蔽层130的快速冷却，缩短冷却时间，而且，当低温保持器100运输状态下，可控制热传导组件200伸出以连接内容器110与外容器120，减缓屏蔽层130的升温过程，延长低温保持器100的运输时间和距离。

本发明一实施例还提供一种磁共振成像系统，包括超导线圈及如上述任一实施例中的低温保持器100，超导线圈安装于低温保持器的内容器110的空腔中。磁共振成像系统使用低温保持器100可以维持超导线圈的温度，可使超导线圈保持良好的“超导”状态，以保证超导线圈正常工作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种低温保持器，其特征在于，包括：

罐体组件，包括内容器、套设于所述内容器的外容器及位于所述内容器与所述外容器之间的屏蔽层；以及

热传导组件，设置于所述屏蔽层朝向所述内容器的表面，所述热传导组件具有密闭腔体，所述密闭腔体中填充会膨胀或收缩的介质，使所述热传导组件能够伸出或缩回，所述热传导组件伸出后能够与所述内容器相接触，以热传导连接所述内容器与所述屏蔽层。

2.根据权利要求1所述的低温保持器，其特征在于，所述热传导组件包括底座、导热板及封闭截面的弹性件，所述弹性件的一端与所述底座连接，所述弹性件的另一端与所述导热板连接，所述导热板、所述弹性件及所述底座围设成密闭腔体，所述弹性件能驱动所述导热板靠近所述内容器。

3.根据权利要求2所述的低温保持器，其特征在于，所述热传导组件还包括传输管路，所述传输管路的一端与所述密闭腔体连通，所述传输管路的另一端引至所述外容器外，用于向所述密闭腔体中通入介质。

4.根据权利要求1所述的低温保持器，其特征在于，所述热传导组件包括弹性导热件，所述弹性导热件可与所述内容器相接触或相分离。

5.根据权利要求4所述的低温保持器，其特征在于，所述热传导组件还包括位于所述弹性导热件周侧的限位板，所述限位板设置于所述屏蔽层上，并与所述内容器存在预设间距，用于引导所述弹性导热件朝向所述内容器方向伸出。

6.根据权利要求1所述的低温保持器，其特征在于，所述热传导组件包括第一导热件、第二导热件和驱动部，所述第一导热件设置成具有开口的凹槽，所述第二导热件、所述驱动部设置在所述凹槽内，所述第二导热件能够被所述驱动部驱动以沿所述凹槽的内表面移动。

7.根据权利要求1至6任一项所述的低温保持器，其特征在于，所述热传导组件缩回后，所述热传导组件与所述内容器之间的距离大于等于2mm。

8.根据权利要求2至3任一项所述的低温保持器，其特征在于，所述低温保持器还包括限位部件，所述限位部件设置于所述密闭腔体中，用于限制所述热传导组件的伸出和/或缩回距离。

9.根据权利要求8所述的低温保持器，其特征在于，所述限位部件包括第一限位件，所述第一限位件设置于所述密闭腔体中，可与所述密闭腔体相对的内壁抵接，用于限制所述热传导组件的缩回距离；

和/或，所述限位部件还包括第二限位件，所述第二限位件的两端沿所述热传导组件的伸缩方向连接所述密闭腔体的内壁，用于限制所述热传导组件的伸出距离。

10.一种磁共振成像系统，其特征在于，包括超导线圈及如权利要求1至9任一项所述的低温保持器，所述超导线圈安装于所述低温保持器的内容器的空腔中。

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