CN207651280U - 超导磁体冷却系统及磁共振装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种超导磁体冷却系统以及磁共振装置。该超导磁体冷却系统包括低温容器、制冷机、冷却块以及位移装置。其中制冷机具有冷头，且依次穿过低温容器的第一通孔、第二通孔以及第三通孔。冷却块与冷头相接触并且冷却块与屏蔽层热耦合。位移装置与冷却块连接，且位移装置能够带动冷却块移动，以实现冷却块与冷头相分离。上述超导磁体冷却系统以及磁共振装置在制冷机停止工作后，位移装置驱动冷却块与制冷机分离，自动切断了制冷机与屏蔽层之间的热交换。减缓了制冷机停止工作后低温容器内部温度的升高，减少了低温容器内部的冷却介质的消耗。

Description

超导磁体冷却系统及磁共振装置

技术领域

本申请涉及医疗设备领域，特别是涉及超导磁体冷却系统及磁共振装置。

背景技术

磁共振装置通常包含超导线圈以及容纳超导线圈的低温容器，低温容器内装有浸泡超导线圈的冷却介质，常见的冷却介质有液氦等。由于低温容器内部与外界存在热传导和热辐射，持续有热量会进入低温容器内部，导致昂贵的冷却介质挥发。为了解决冷却介质挥发问题，磁共振装置需要一台制冷机对低温容器内部进行冷却，带走多余热量，实现液氦零挥发。

一般地，制冷机对低温容器以及冷却介质进行冷却。制冷机在停电、运输过程无供电、制冷机故障等情况下不工作时，制冷机不制冷。由于制冷机的一端伸入冷却介质内，而制冷机的另一端安装于低温容器外部，暴露在常温环境，从而制冷机的两端存在极大的温差，并且制冷机与低温容器屏蔽层有良好的热交换，导致制冷机把大量热量带到低温容器内。这将导致低温容器内部温度迅速升高，冷却介质会被大量蒸发。大大增加了冷却介质的消耗。

实用新型内容

基于此，有针对如何降低低温容器内部冷却介质在制冷机不工作时的消耗问题，提供一种超导磁体冷却系统及磁共振装置。

一种超导磁体冷却系统，包括：

低温容器，所述低温容器包括内筒、屏蔽层以及外筒；所述屏蔽层套设在所述内筒外，所述外筒套设在所述屏蔽层外；所述外筒的筒壁开设有第一通孔；所述屏蔽层的筒壁开设有第二通孔；所述内筒的筒壁开设有第三通孔；所述第一通孔与所述第二通孔连通；所述第二通孔与所述第三通孔连通；

制冷机，具有冷头，且所述制冷机依次穿设在所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔中；

冷却块，所述冷却块位于第二通孔内；所述冷头能够与所述冷却块相接触并且所述冷却块与所述屏蔽层热耦合；以及；以及

位移装置，与所述冷却块连接，且所述位移装置能够带动所述冷却块移动，以实现所述冷却块与所述冷头相分离

上述超导磁体冷却系统，包括低温容器、制冷机、冷却块以及位移装置，由于制冷机依次穿设在低温容器的第一通孔、第二通孔以及第三通孔中，冷却块位于低温容器的第二通孔内并且冷却块与制冷机的冷头相接触且与屏蔽层热耦合，从而冷头与屏蔽层之间能进行热交换，位移装置与冷却块连接并且位移装置能带动所述冷却块移动，当制冷机停止工作时，位移装置带动冷却块做远离冷头的运动，使得冷却块与冷头分离，自动切断了制冷机与低温容器的屏蔽层之间的热交换，避免了制冷机停止工作后，外界热量通过制冷机以及屏蔽层迅速传递至整个低温容器的内部，减缓了制冷机停止工作后低温容器内部温度的升高，降低了低温容器的内部的冷却介质在制冷机不工作时的消耗。

在其中一个实施例中，所述位移装置设置有密闭空腔且具有伸缩性，当所述制冷机停止工作时，所述位移装置沿自身轴向被压缩。

位移装置设置有密闭空腔且具有伸缩性，当低温容器的内部压力变化时，位移装置能驱动冷却块与冷头抵接或分离；当制冷机停止工作时，低温容器的内部压力增大，使得位移装置的外部压力比内部压力大，位移装置沿自身轴向被压缩，致使冷却块做远离制冷机的运动，使得冷却块与冷头分离。

在其中一个实施例中，所述位移装置包括第一板、第二板、第一波纹管以及弹性件，所述弹性件的两端分别与所述第一板和所述第二板固定连接，所述第一波纹管套设于所述弹性件外；所述第一波纹管的一端与所述第一板密封连接；所述第一波纹管的另一端与所述第二板密封连接；所述第一板远离所述第一波纹管的一端与所述冷却块固定连接。

在其中一个实施例中，超导磁体冷却系统还包括连接组件，所述连接组件包括连接管以及固定板，所述固定板与所述位移装置的远离所述冷却块的一端固定连接；所述连接管套设于所述制冷机外，并且所述连接管的两端分别连接所述固定板的靠近所述内筒的一端与内筒的外壁。

由于位移装置本身也有一定导热性，若其与内筒的外壁直接接触，接触面积较大，最终也可能会导致一小部分冷量通过位移装置的传导被带到低温容器外，而在位移装置以及内筒的外壁之间增加一个连接组件，其中连接组件包括连接管以及固定板，由于连接管的长度较长且管壁较薄，连接管与内筒的外壁接触面积较小，所以其导热性很差，进一步减少了低温容器内冷量的流失，降低了冷却介质的消耗。

在其中一个实施例中，超导磁体冷却系统还包括第二波纹管，所述第二波纹管套设于所述制冷机外，并且所述第二波纹管的两端分别密封连接所述冷却块的靠近所述外筒的一端以及所述外筒的内壁。

在其中一个实施例中，超导磁体冷却系统还包括第三波纹管，所述第三波纹管套设于所述制冷机外，并且所述第三波纹管的两端分别密封连接所述固定板的靠近所述位移装置的一端以及所述冷却块的靠近所述位移装置的一端。

由于波纹管具有良好密封性，第二波纹管、第三波纹管以及连接管均套设于制冷机外，使得第二波纹管、第三波纹管以及连接管围成一个空腔，该空腔与第三通孔以及内筒的内部连通，并且该空腔与内筒的外壁到外筒的内壁之间的真空区隔绝。避免了被汽化的冷却介质进入到低温容器的内筒以及外筒之间的真空区，减少了冷却介质的流失；同时，波纹管还具有伸缩性，驱动装置驱动冷却块与制冷机抵接或分离时，会使得第二波纹管以及第三波纹管被拉伸或压缩，而由于波纹管具有伸缩性，使得第二波纹管以及第三波纹管即使被拉伸或压缩依旧能保征该空腔与真空区的相互隔绝。

在其中一个实施例中，超导磁体冷却系统还包括导热件，所述导热件连接所述冷却块以及所述屏蔽层，使得所述冷却块与所述屏蔽层形成导热交换。

一种磁共振装置，包括：

超导线圈；

低温容器，所述低温容器的壳体形成腔体，且所述超导线圈设置在所述腔体内；

制冷机，具有冷头，所述制冷机设置在所述低温容器上，且所述冷头穿过所述低温容器的壳体伸入所述腔体内；

冷却块，设置在所述冷头和所述低温容器的壳体之间，所述冷却块与所述低温容器的壳体热耦合，且所述冷却块朝向所述冷头，所述冷却块能够与所述冷头接触或者分离。

上述磁共振装置，由于冷却块能够与冷头接触或分离，在制冷机停止工作时，冷却块与冷头分离，自动切断了制冷机与低温容器的壳体之间的热交换。减缓了制冷机停止工作后低温容器内部温度的升高，减少了该磁共振装置在制冷机不工作时低温容器内部的冷却介质的消耗。

在其中一个实施例中，磁共振装置还包括邻近所述冷却块连接的位移装置，所述位移装置设置成伸缩结构；

所述位移装置能够带动所述冷却块沿所述制冷机的轴向做远离或靠近所述冷头的运动；

或者，所述位移装置能够带动所述冷却块沿与所述制冷机的轴线相垂直方向做远离或靠近所述冷头的运动。

在其中一个实施例中，所述低温容器的壳体由内向外依次包括内筒、屏蔽层以及外筒，所述冷却块悬置在所述内筒与所述外筒之间的空间内，所述屏蔽层与所述冷却块热耦合；所述冷却块具有第一接触面，所冷头具有第二接触面，所述第一接触面位于所述第二接触面的相对下方并与所述第二接触面相对倾斜设置。

附图说明

图1为一实施例的超导磁体制冷系统的结构剖视图；

图2为图1中所示的位移装置的结构剖视图；

图3为另一实施例的超导磁体制冷系统的结构剖视图；

图4为一实施例的磁共振装置结构剖视图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解实用新型。但是实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，一实施例的超导磁体冷却系统100包括低温容器110、制冷机120、冷却块130以及位移装置140。其中，低温容器110包括内筒111、屏蔽层112以及外筒113，屏蔽层112套设在内筒111外，外筒113套设在屏蔽层112外。进一步地，内筒111、屏蔽层112以及外筒113可同心套设。内筒111的内部可充满冷却介质。在其中一个实施例中，冷却介质为液氦。

外筒113的筒壁开设有第一通孔1131，屏蔽层112的筒壁开设有第二通孔1121，内筒111的筒壁开设有第三通孔1111。第一通孔1131与第二通孔1121连通，第二通孔1121与第三通孔1111连通。制冷机120依次穿设在第一通孔1131、第二通孔1121、第三通孔1111中。制冷机120用于对屏蔽层112以及内筒111的内部的冷却介质进行冷却。

冷却块130位于第二通孔1121内，冷却块130上具有冷头并且冷却块130与屏蔽层112热耦合。具体地，在其中一个实施例中，冷却块130所采用的材料为无氧铜。无氧铜即纯度大于99.95％的铜，无氧铜无氢脆现象且具有良好的耐蚀性能和低温性能。即使在低温容器110内的超低温环境中仍能保持较好的物理性能。

位移装置140可与冷却块130连接，并且位移装置140能够带动冷却块130移动，以实现冷却块130与制冷机120的冷头相分离

具体地，在其中一个实施例中，移装置设置140有密闭空腔且具有伸缩性，当制冷机120停止工作时，位移装置140沿自身轴向被压缩。

进一步地，位移装置140能根据其内部压力与其所受到的外部压力之差来驱动冷却块130与制冷机120抵接或分离。

具体地，当制冷机120停止工作时，由于冷却介质汽化，使得低温容器110的内部压力增大，以致位移装置140的外部压力比内部压力大，位移装置140沿制冷机120轴向被压缩，冷却块130做远离制冷机120的运动，制冷机120与冷却块130的分离，使得制冷机120与屏蔽层112的热交换断开。当制冷机120恢复工作时，汽化的冷却介质重新冷凝，位移装置140的外部压力比内部压力小，位移装置140复位，冷却块130做靠近制冷机120的运动，制冷机120与冷却块130的重新抵接，使得制冷机120与屏蔽层112的热交换连通。

上述超导磁体冷却系统，包括低温容器110、制冷机120、冷却块130以及位移装置140，由于制冷机依次穿过低温容器110的第一通孔1131、第二通孔1121以及第三通孔1111，冷却块130位于低温容器110的第二通孔1121内并且冷却块130与屏蔽层112连接，从而冷却块130与屏蔽层112之间能进行热交换，位移装置140与冷却块130连接，并且位移装置140为具有密闭空腔。当低温容器110的内部压力变化时，位移装置140能驱动冷却块130做远离制冷机120的运动，使得冷却块130与制冷机120抵接或分离。所以当制冷机120停止工作时，低温容器110的内部压力增大，使得位移装置140的外部压力比内部压力大，位移装置140被压缩，致使冷却块130做远离制冷机120的运动，使得冷却块130与制冷机120的分离，自动切断了制冷机120与低温容器110的屏蔽层112之间的热交换。避免了制冷机120停止工作后，外界热量通过制冷机120以及屏蔽层112迅速传递至整个低温容器的内部，减缓了制冷机120停止工作后低温容器110内部温度的升高，降低了低温容器110的内部的冷却介质在制冷机不工作时的消耗。

具体地，请参见图2，在其中一个实施例中，位移装置140包括第一板141、第二板142、第一波纹管143以及弹性件144。弹性件144的两端分别与第一板141和第二板142固定连接，第一波纹管143套设于弹性件144外，第一波纹管143的一端与第一板141密封连接，第一波纹管143的另一端与第二板142密封连接，而第一板141的远离第一波纹管143的一端与冷却块130固定连接。具体地，在其中一个实施例中，弹性件144为弹簧。

第一板141、第二板142以及第一波纹管143共同围成了一个封闭结构，使得位移装置140的内部气压与外界隔绝。保证位移装置140能对其所受到的外部压力的变化做出敏感反应。而设置在位移装置140内的弹性件144用于在制冷机120恢复工作后，使得位移装置140自动复位。

具体地，再参见图1，在其中一个实施例中，制冷机120的冷头包括一级冷头121和二级冷头122，一级冷头121与二级冷头122固定连接，制冷机120沿低温容器110的径向依次穿过第一通孔1131、第二通孔1121以及第三通孔1111，并且制冷机120的一端伸入内筒111的内部，制冷机120的另一端暴露于外筒113外。一级冷头121位于第二通孔1121内，一级冷头121用于对屏蔽层112进行降温。二级冷头122位于制冷机120的伸入内筒111的端部，二级冷头122用于对冷却介质进行降温。

具体地，在其中一个实施例中，制冷机120呈阶梯轴状，一级冷头121的形状类似于制冷机120上的一个梯形凸台，梯形凸台状的一级冷头121使得一级冷头121与冷却块130的接触面积增大，一级冷头121与冷却块130之间的热交换效率更高。二级冷头122的形状类似于制冷机120的端部的一个圆形凸台。圆形凸台状的二级冷头122使得二级冷头122与冷却介质的接触面积增大，加速冷却介质的冷凝降温。

进一步地，在其中一个实施例中，制冷机120还包括安装部123，安装部123位于制冷机120的暴露于外筒113外的一端。安装部123用于与外筒113的外壁可拆卸连接。进一步地，在其中一个实施例中，安装部123与外筒113的外壁螺栓连接，安装部123与外筒113的外壁的连接面设置有密封圈(未示出)。密封圈能防止汽化的冷却介质流散到低温容器110外。

进一步地，在其中一个实施例中，超导磁体冷却系统100还包括连接组件150，连接组件150包括连接管151以及固定板152。固定板152与位移装置140的远离冷却块130的一端固定连接。连接管151套设于制冷机120外，并且连接管151的两端分别密封连接内筒111的外壁以及固定板152的远离冷却块130的一端。具体地，连接管151的轴向长度较长且其管壁较薄，在其中一个实施例中，连接管151的壁厚小于0.25mm。在其中一个实施例中，连接管151与固定板152所使用的材料均为弱导热性材料，如不锈钢。

由于位移装置140本身也有一定导热性，且其与内筒111的外壁直接连接时接触面积较大，最终也可能会导致一小部分热量通过位移装置140的传导被带到低温容器110外。而通过在位移装置140以及内筒111的外壁之间增加一个连接组件150，其中连接组件150包括连接管151以及固定板152。由于连接管151以及固定板152均为弱导热性材料，且连接管151的轴向长度较长且其管壁较薄，使得连接管151与内筒111的外壁的接触面积很小。因此，连接组件150与内筒111之间的热传导很差，进一步减少了低温容器110内冷量的流失，降低了低温容器110内的冷却介质的消耗。

进一步地，在其中一个实施例中，超导磁体冷却系统100还包括第二波纹管161，第二波纹管161套设于制冷机120外，并且第二波纹管161的两端分别密封连接冷却块130的靠近外筒113的一端以及外筒113的内壁。

更进一步地，超导磁体冷却系统100还包括第三波纹管162，第三波纹管162套设于制冷机120外，并且第三波纹管162的两端分别密封连接固定板152的靠近位移装置140的一端以及冷却块130的靠近位移装置140的一端。

由于波纹管具有良好密封性，第二波纹管161、第三波纹管162以及连接管151均套设于制冷机120外，使得第二波纹管161、第三波纹管162以及连接管151围成空腔170，而空腔170之外，内筒111的外壁到外筒113的内壁之间的区域为真空区180。该空腔170与第三通孔1111以及内筒111的内部连通，并且空腔170与真空区180隔绝。当制冷机120停止工作后，被汽化的冷却介质能进入空腔170，却无法扩散到真空区180，当制冷机恢复工作后，空腔170内的被汽化的冷却介质重新冷凝回流到内筒111的内部。如此，避免了被汽化的冷却介质进入到真空区180，从而减少了冷却介质的流失。同时，波纹管还具有伸缩性，由于驱动装置140驱动冷却块130与制冷机120抵接或分离时，会使得第二波纹管161以及第三波纹管162被拉伸或压缩，由于波纹管具有伸缩性，使得第二波纹管161以及第三波纹管162即使被拉伸或压缩依旧能保证空腔170与真空区180的相互隔绝。

具体地，在其中一个实施例中，第一波纹管143、第二波纹管161、第三波纹管162以及连接管151所采用的材料为不锈钢。不锈钢具有良好的刚度和韧性且其导热性较差，第一波纹管143、第二波纹管161、第三波纹管162以及连接管151的刚度和韧性的条件下，具有较差的导热性的不锈钢能降低低温容器110内的冷量通过第一波纹管143、第二波纹管161、第三波纹管162以及连接管151本身的热传导散失。减少冷却介质的挥发。

进一步地，在其中一个实施例中，超导磁体冷却系统100还包括导热件190，导热件190连接冷却块130以及屏蔽层112，使得冷却块130与屏蔽层112之间能进行热交换。具体地，在其中一个实施例中，导热件190所采用的材料为柔性导热材料，比如铜编织带。

柔性导热材料既能保证冷却块130与屏蔽层112之间具有良好的热交换，又能保证冷却块130与屏蔽层112之间为柔性连接，使得冷却块130能在位移装置140的驱动下能灵活地与制冷机120抵接或分离。

应当注意，以上描述是为了解说的目的而提供的，而并非旨在限定本申请的范围。对于本领域普通技术人员而言，多种变形和修改可在本公开的本申请的启发下被付诸实践。然而，那些变形和修改并不脱离本公开的本申请的范围。例如，冷却块还可设置成两段式结构，位移装置可横向设置或者竖直设置。当然，位移装置可设置成球形、正方形或者其他任意形状。

请参见图3，为另一实施例的超导磁体冷却系统200。在此实施例中，冷却块230包括第一冷却块231和第二冷却块232，且第一冷却块231与第二冷却块232可活动连接，如通过柔性材料热耦合连接。其中第一冷却块231与屏蔽层212热耦合，如中间柔性材料热耦合连接。第二波纹管261套设于制冷机220外，并且第二波纹管261的两端分别密封连接第一冷却块231的靠近外筒213的一端以及外筒213的内壁。连接管251套设于制冷机220外，并且连接管251的两端分别密封连接第一冷却块231的靠近内筒211的一端以及内筒211的外壁。

位移装置240的一端可固定连接在第一冷却块240上，位移装置240的另一端与第二冷却块232抵接。第二冷却块232与制冷机220的冷头221的侧面接触，且第一冷却块231和第二冷却块232之间形成限定空间233，该限定空间233内可容置位移装置240，且限定空间233的体积可变。该位移装置240设置有密闭空腔241，且移装置240具有一定压强。

当位移装置240的压强在某一时刻大于低温容器内部的压强，密闭空腔241的体积变大，从而位移装置240可推动第一冷却块231和第二冷却块232相对运动，如使得第二冷却块232向靠近冷头221的方向运动，使得第二冷却块232与冷头221热接触，此时限定空间233的体积变大。

当位移装置240的压强在某一时刻小于低温容器内部的压强，密闭空腔241的体积可变小，从而位移装置240带动第二冷却块232做靠近第一冷却块231的运动，使得第二冷却块232与冷头221分离，此时限定空间233的体积变小。

在本实施例中，超导磁体冷却系统200的其余结构与上一实施例相同，在此不做赘述。

本申请还提出一种磁共振装置300，该磁共振装置300可包含上述所述的超导磁体冷却系统。磁共振装置300可包括：超导磁体310、低温容器320、制冷机330以及冷却块340。其中超导磁体310用于形成主磁场，低温容器320的壳体可形成腔体324，且超导磁体310设置在腔体324内。制冷机330具有冷头331，该制冷机330设置在低温容器320上，且冷头331穿过低温容器320的壳体伸入腔体234内；冷却块340设置在冷头331和低温容器320的壳体之间，冷却块340与低温容320器的壳体热耦合，且冷却块340能够与冷头331热接触或者分离。

进一步地，为冷却块340与冷头331热接触或者分离。实现磁共振装置300还包括与冷却块340连接的位移装置，位移装置设置成伸缩结构，从而位移装置的体积可变化。具体地，位移装置能够带动冷却块340沿制冷机330的轴向做远离或靠近冷头331的运动。或者，位移装置能够带动冷却块340沿与制冷机330的轴线相垂直的方向做远离或靠近冷头331的运动。

需要说明的是，在本申请中的位移装置除了设置成压力敏感外，其还可设置成温度敏感型。对于温度敏感型的位移装置，当低温容器的温度降低，即制冷机正常工作时，该位移装置的体积可变大，位移装置驱动冷却块与冷头热接触。当低温容器的温度升高，即制冷机不工作时，该位移装置的体积可变小，使得位移装置驱动冷却块与冷头分离。

进一步地，请再参见图4，低温容器320由外到内依次包括外筒321、屏蔽层322以及内筒323，且外筒321、屏蔽层322、内筒323三者都设置成环状且同轴布置。上述可形成腔体324，该腔体324可容纳有冷却液。外筒321限定形成的筒状空腔325可容置受检者，在检测过程中，外筒距离受检者最近。

具体地，超导磁体310可包括呈圆柱状的线圈骨架312、缠绕在线圈骨架上的超导线圈311。可在线圈骨架312内设有收容空间，超导线圈311可容置在收容空间内。在此实施例中，超导线圈311可能包括两个端部线圈、两个中部线圈、和一个中心线圈。在实际使用过程中，超导线圈可至少有一部分浸泡在冷却液的液面下方。冷却液用于将超导线圈311冷却至4.2K(开尔文)，以使超导线圈311处于超导状态。通常，为了使超导线圈311的温度能够达到4.2K，冷却液的液面一般需要不低于超导磁体310的高度(即保持器的外径)的一定比例(例如80％)。当然为了提高超导线圈311的稳定性，在超导线圈311的外部还可设置屏蔽线圈。可选地，可在线圈骨架上设置线圈箍板，其外侧形成用于收容屏蔽线圈的圆形的绕线槽，绕线槽内设有用于固持屏蔽线圈的固持胶。可选地，固持胶可设置为环氧树脂。

在一些实施例中，形成超导磁体310的线圈材料可以选择NbTi，冷却液可选择液氦，且超导磁体由液氦全部浸没或者部分浸没，保证超导磁体的稳定运行。在另一些实施例中，超导磁体310可由铌钛(NbTi)、铌三锡(Nb₃Sn)等超导线材绕制而成，其运行温度可设置在4.2K左右，通常由液态氦(He，q)提供低温环境。在又一些实施例中，超导磁体310可选择二硼化镁(MgB₂)材料，超导磁体310的运行一般在20K左右，通常由液态氢(H₂，q)提供低温环境。在再一些实施例中，超导磁体310可选择铋锶钙铜氧(BSCCO)、钇钡铜氧(YBCO)等超导线材绕制的高温超导磁体，其运行温度范围较大，但一般都低于80K，通常由液态氮(N₂，q)、液态氖(Ne，q)等低温液体提供低温环境。

制冷机330安装在低温容器320壳体上，该制冷机330可包括冷头331，冷头331可穿过低温容器320的壳体伸入所述腔体内。在此实施例中，冷头331包括一级冷头和二级冷头，一级冷头可与低温容器320的屏蔽层322有良好热接触，二级冷头可深入内筒323的内部。

冷却块340设置在冷头331和低温容器320的壳体之间，该冷却块340与低温容器320的壳体热耦合，具体地，冷却块340具有第一接触面，冷头331具有第二接触面，第一接触面位于第二接触面的相对下方并且第一接触面与第二接触面相对倾斜设置。

在一实施例中，上述磁共振装置工作的过程包括：

制冷机工作时，一级冷头和二级冷头产生冷量，一级冷头的冷却面与低温容器的屏蔽层热接触，二级冷头对低温容器内部的氦气进行冷却再冷凝，从而对超导磁体进行降温。

制冷机在停电、运输过程无供电、制冷机故障等情况下，制冷机不制冷，制冷机一级冷头与低温容器，而制冷机的另一端是安装于低温容器外部，暴露在常温环境，制冷机本身两端存在极大的温差，导致制冷机一级冷头和二级冷头把冷量通过制冷机本身热传导带到低温容器外部，此时氦气温度升高，部分氦气气化使得低温容器的气压变大。此时位移装置内部的气压小于低温容器的气压，位移装置的体积或尺寸减小，进而带动冷头向远离冷头的方向移动，冷却块的第一接触面与冷头的第二接触面实现分离。待制冷机重新工作后，一级冷头和二级冷头产生冷量，对低温容器内部的氦气进行冷却再冷凝，低温容器内部的气压变小。此时位移装置内部的气压大于低温容器的气压，位移装置的体积或尺寸增大，进而带动冷头向靠近冷头的方向移动，冷却块的第一接触面与冷头的第二接触面实现热接触。

上述磁共振装置，使用了上述超导磁体冷却系统，由于该超导磁体冷却系统的制冷机停止工作时，低温容器内部压力增大，使得位移装置驱动冷却块做远离制冷机的运动，自动切断了制冷机与低温容器的屏蔽层之间的热交换。减缓了制冷机停止工作后低温容器内部温度的升高，使得该磁共振装置在制冷机不工作时低温容器内部的冷却介质减少消耗。

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记载的范围。

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

Claims (10)

1.一种超导磁体冷却系统，其特征在于，包括：

低温容器，所述低温容器包括内筒、屏蔽层以及外筒；所述屏蔽层套设在所述内筒外，所述外筒套设在所述屏蔽层外；所述外筒的筒壁设置有第一通孔；所述屏蔽层的筒壁设置有第二通孔；所述内筒的筒壁设置有第三通孔；所述第一通孔与所述第二通孔连通；所述第二通孔与所述第三通孔连通；

制冷机，具有冷头，且所述制冷机依次穿设在所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔中；

冷却块，所述冷却块位于第二通孔内，所述冷头能够与所述冷却块相接触并且所述冷却块与所述屏蔽层热耦合；以及

位移装置，与所述冷却块连接，且所述位移装置能够带动所述冷却块移动，以实现所述冷却块与所述冷头相分离。

2.根据权利要求1所述的超导磁体冷却系统，其特征在于，所述位移装置设置有密闭空腔且具有伸缩性，当所述制冷机停止工作时，所述位移装置沿自身轴向被压缩。

3.根据权利要求2所述的超导磁体冷却系统，其特征在于，所述位移装置包括第一板、第二板、第一波纹管以及弹性件；所述弹性件的两端分别与所述第一板和所述第二板固定连接；所述第一波纹管套设于所述弹性件外；所述第一波纹管的一端与所述第一板密封连接；所述第一波纹管的另一端与所述第二板密封连接；所述第一板的远离所述第一波纹管的一端与所述冷却块固定连接。

4.根据权利要求1所述的超导磁体冷却系统，其特征在于，还包括连接组件，所述连接组件包括连接管以及固定板，所述固定板与所述位移装置的远离所述冷却块的一端固定连接；所述连接管套设于所述制冷机外，并且所述连接管的两端分别连接所述固定板的靠近所述内筒的一端以及内筒的外壁。

5.根据权利要求4所述的超导磁体冷却系统，其特征在于，还包括第二波纹管，所述第二波纹管套设于所述制冷机外，并且所述第二波纹管的两端分别密封连接所述冷却块的靠近所述外筒的一端以及所述外筒的内壁。

6.根据权利要求5所述的超导磁体冷却系统，其特征在于，还包括第三波纹管，所述第三波纹管套设于所述制冷机外，并且所述第三波纹管的两端分别密封连接所述固定板的靠近所述位移装置的一端以及所述冷却块的靠近所述位移装置的一端。

7.根据权利要求1所述的超导磁体冷却系统，其特征在于，还包括导热件，所述导热件连接所述冷却块以及所述屏蔽层。

8.一种磁共振装置，其特征在于，包括：

超导线圈；

低温容器，所述低温容器的壳体形成腔体，且所述超导线圈设置在所述腔体内；

制冷机，具有冷头，所述制冷机设置在所述低温容器上，且所述冷头穿过所述低温容器的壳体伸入所述腔体内；

冷却块，设置在所述冷头和所述低温容器的壳体之间，所述冷却块与所述低温容器的壳体热耦合，且所述冷却块朝向所述冷头，所述冷却块能够与所述冷头接触或者分离。

9.根据权利要求8所述的磁共振装置，其特征在于，还包括邻近所述冷却块连接的位移装置，所述位移装置设置成伸缩结构；

所述位移装置能够带动所述冷却块沿所述制冷机的轴向做远离或靠近所述冷头的运动；

或者，所述位移装置能够带动所述冷却块沿与所述制冷机的轴线相垂直的方向做远离或靠近所述冷头的运动。

10.根据权利要求8所述的磁共振装置，其特征在于，所述低温容器的壳体由内向外依次包括内筒、屏蔽层以及外筒，所述冷却块悬置在所述内筒与所述外筒之间的空间内，所述屏蔽层与所述冷却块热耦合；所述冷却块具有第一接触面，所冷头具有第二接触面，所述第一接触面位于所述第二接触面的相对下方并与所述第二接触面相对倾斜设置。