CN213843498U - 磁体线圈构造及磁共振成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种磁体线圈构造及磁共振成像系统，其中磁体线圈构造，包括：一壳体，其具有一横剖面为环状的腔体；一内侧线圈架，其设置于所述腔体内；一主线圈，其绕设于所述内层线圈架，用于产生主磁场；一外侧线圈架，其与所述内侧线圈架独立地设置于所述内侧线圈架的径向外侧，并固定于所述壳体的位于径向外侧的表面；一屏蔽线圈，其设置于所述外侧线圈架的沿磁体轴向的两端。

Description

磁体线圈构造及磁共振成像系统

技术领域

本实用新型涉及一种磁体线圈构造及磁共振成像系统。

背景技术

在现有的磁共振成像系统中，超导磁体在内部包括两种超导线圈，分别是产生期望磁场的主线圈以及抵消从主线圈向磁体外部泄漏的磁场的屏蔽线圈。屏蔽线圈是产生与主线圈反向的磁场的线圈，通过将其配置在适当的位置，可以得到抵消泄漏磁场的效果。

通常，将沿磁体的长度方向即轴向的坐标称为Z坐标，将径向的坐标称为R坐标。为了尽可能抑制成本并确保作为超导磁体的性能，主线圈及屏蔽线圈配置在同轴上，且使线圈的主材料即超导线的量最少。其结果，一般而言，将主线圈配置得与磁场产生区域最近，靠近在R坐标较小的内筒面，而将屏蔽线圈配置得离磁场产生区域最远。由于屏蔽线圈是极性相反的线圈，因此具有抵消磁场产生区域的磁场的效果，离磁场产生区域越远越能有效产生磁场。由于这样的配置对超导线使用量的效率最佳，因此可以减少超导线的量。

在现有的超导磁体中，主线圈及屏蔽线圈分别卷绕并保持在主线圈架、屏蔽线圈架上，并且屏蔽线圈架通过支承部件与主线圈架连接并被其支承。为了使磁体产生期望的强磁场，需要对超导线圈通以几百安培的大电流。其结果是，各超导线圈的附近为强磁场，对超导线圈作用有较大的电磁力。因此，在现有的超导磁体中，用板厚较厚的材料制作主线圈架、屏蔽线圈架、支承部件，或者采用牢固的连接结构，以抑制该电磁力引起的超导线圈的运动和弯曲。另外，为了提高屏蔽线圈架的刚性，利用达到磁体的大致全长的一体的圆筒构成屏蔽线圈架。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种能够轻量化且降低屏蔽线圈中电磁力影响的磁体线圈构造及磁共振成像系统。

本实用新型的一方式提供一种用于磁共振设备的磁体线圈构造，其包括：一壳体，其具有一横剖面为环状的腔体；一内侧线圈架，其设置于所述腔体内；一主线圈，其绕设于所述内层线圈架，用于产生主磁场；一外侧线圈架，其与所述内侧线圈架独立地设置于所述内侧线圈架的径向外侧，并固定于所述壳体的位于径向外侧的表面；一屏蔽线圈，其设置于所述外侧线圈架的沿磁体轴向的两端。

在上述磁体线圈构造中，优选所述外侧线圈架是沿所述壳体的轴向设置的一对张力杆，所述屏蔽线圈设置在所述张力杆的两端。

在上述磁体线圈构造中，优选所述屏蔽线圈缠绕于绕线槽，且所述绕线槽利用螺栓固定于所述张力杆。

在上述磁体线圈构造中，优选所述屏蔽线圈利用螺栓固定于所述张力杆。

在上述磁体线圈构造中，优选所述外侧线圈架利用螺栓或者焊接固定于所述腔体的位于径向外侧的表面。

本实用新型还提供一种磁共振成像系统，其包括上述任一项所述的磁体线圈构造。

根据该实施方式，将外侧线圈架与内侧线圈架分体设置，并将外侧线圈架固定在壳体上，从而不需要现有的线圈构造中另外利用支承部件将外侧线圈架与内侧线圈架连接在一起，从而实现了线圈架的轻量化。此外，发明人巧妙的将屏蔽线圈缠绕在外侧线圈架(张力杆)的两端，从而利用两端产生的电磁力大小相同但方向相反的特性，降低电磁力对外侧线圈架的影响。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1是表示本实用新型的实施方式1的超导磁体的与其轴线方向即Z轴平行的截面的图。

图2是表示图1中的局部S的放大说明图。

图3是表示该实施方式1的超导磁体的横剖面图。

图4是表示本实用新型的实施方式2的超导磁体的与其轴线方向即Z轴平行的截面的图。

图5是表示图4中的局部S的放大说明图。

其中，附图标记如下：

1磁场产生区域；

2主线圈；

3屏蔽线圈；

10壳体；

11腔体；

21内侧线圈架；

31外侧线圈架(张力杆)；

311绕线槽；

312螺栓；

313紧固螺栓；

EM电磁力

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

在本文中，“第二”、“第一”等并非表示其重要程度或顺序等，仅用于表示彼此的区别，以利文件的描述。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

图1是表示本实用新型的实施方式1的超导磁体的与其轴线方向即Z轴平行的截面的图。图2是表示图1中局部S的放大说明图。图3表示该实施方式1的超导磁体的横剖面图。另外，在各图中，相同的标号表示相同或者相当的部分，省略其说明的一部分。具体来说，如图1至图3所示，在本实施例中，该超导磁体包括：一壳体10，其具有一横剖面为环状的腔体11(如图3所示)。在腔体11中设置有一内侧线圈架21及设置于内侧线圈架21的径向外侧(与Z方向垂直的R方向的半径大)的外侧线圈架31，该外侧线圈架31固定在壳体10的位于径向外侧的内表面，并与内侧线圈架21分体设置。内侧线圈架21、外侧线圈架31例如由不锈钢或铝等非磁性材料构成。

此外，在内侧线圈架21设有用于在磁场产生区域1产生磁场的主线圈2，在外侧线圈架31具有用于抵消向外部泄漏的磁场的屏蔽线圈3。主线圈2及屏蔽线圈3例如是由铌钛及铜制成的超导线材，分别卷绕在内侧线圈架21的绕线槽211及外侧线圈架31的绕线槽311中，且屏蔽线圈3与主线圈2的Z轴同轴配置，配置在主线圈2的径向外侧。所述线圈通过低温制冷剂例如液氦冷却至极低温，从而成为超导状态。

在本实施方式中，外侧线圈架31是沿壳体10的轴向Z设置的一组张力杆，且屏蔽线圈3缠绕在张力杆的长度方向的两端。如图1及图3所示，在本实施方式中，屏蔽线圈3缠绕于夹设在张力杆两端的绕线槽311中，且绕线槽311利用螺栓312等紧固部件固定于外侧线圈架31。进而，外侧线圈架31利用紧固螺栓313或者焊接固定于腔体11的位于径向外侧的表面内侧。由此，当在线圈中通过电流时，施加到设置于张力杆两端的屏蔽线圈3的电磁力EM的大小相等但作用方向相反即沿着Z轴朝向相反的方向，因此屏蔽线圈3所产生的电磁力不会对外侧线圈31架造成影响，而且由于外侧线圈架31与内侧线圈架21分开独立地设置，因此，该电磁力也不会施加到内侧线圈架21上而对内侧线圈架21带来影响。根据该实施方式，申请人将外侧线圈架31与内侧线圈架21分体设置，并将外侧线圈架31固定在壳体10上，从而不需要现有的线圈构造中另外利用支承部件将外侧线圈架与内侧线圈架连接在一起，从而实现了线圈架的轻量化。此外，发明人巧妙的将屏蔽线圈缠绕在张力杆的两端，从而利用两端产生的电磁力大小相同但方向相反的特性，降低电磁力对外侧线圈架的影响。

图4是表示本实用新型的实施方式2的超导磁体的与其轴线方向即Z轴平行的截面的图。图5是表示图4中的局部S’的放大说明图。对于与实施方式1相同的部分省略说明，仅就与实施方式1不同的部分进行说明。如图4及图5所示，在实施方式2中，屏蔽线圈3未缠绕于线圈槽而是直接通过螺钉固定于外侧线圈架311。与实施方式1同样，当在线圈中通过电流时，施加到设置于张力杆两端的屏蔽线圈3的电磁力EM的大小相等但作用方向相反即沿着Z轴朝向相反的方向，因此施加于屏蔽线圈3的电磁力不会对外侧线圈31架造成影响，而且由于外侧线圈架31与内侧线圈架21分开独立地设置，因此，该电磁力也不会施加到内侧线圈架21上而对内侧线圈架21带来影响。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于磁共振设备的磁体线圈构造，其特征在于，包括：

一壳体，其具有一横剖面为环状的腔体；

一内侧线圈架，其设置于所述腔体内；

一主线圈，其绕设于所述内侧线圈架，用于产生主磁场；

一外侧线圈架，其与所述内侧线圈架独立地设置于所述内侧线圈架的径向外侧，并固定于所述壳体的位于径向外侧的表面；

一屏蔽线圈，其设置于所述外侧线圈架的沿磁体轴向的两端。

2.根据权利要求1所述的磁体线圈构造，其特征在于，

所述外侧线圈架是沿所述壳体的轴向设置的一对张力杆。

3.根据权利要求2所述的磁体线圈构造，其特征在于，

所述屏蔽线圈缠绕于绕线槽，且所述绕线槽利用螺栓固定于所述张力杆。

4.根据权利要求2所述的磁体线圈构造，其特征在于，

所述屏蔽线圈利用螺栓固定于所述张力杆。

5.根据权利要求1所述的磁体线圈构造，其特征在于，

所述外侧线圈架利用螺栓或者焊接固定于所述腔体的位于径向外侧的表面。

6.一种磁共振成像系统，其特征在于，包括权利要求1～5中任一项所述的磁体线圈构造。

Images