CN217134117U - 磁共振成像系统的超导磁体及磁共振成像系统 - Google Patents

Abstract

磁共振成像系统的超导磁体，包括浇注主体(10)、线圈单元(30)、支撑单元(50)和导热单元(70)。浇注主体呈管状。线圈单元被包埋于浇注主体内且用于形成磁共振成像系统的主磁场。支撑单元被包埋于浇注主体内。支撑单元包括至少一个支撑件(51)。支撑件(51)呈轴线平行于主磁场方向(F1)的圆环状。导热单元设置于支撑单元，以能够通过接触导热的方式提高支撑单元的热量沿周向的传递速度。该超导磁体利于降低冷却过程中线圈单元和支撑单元的温差，提高冷却速度，改善超导磁体的失超表现。此外还提供了磁共振成像系统。

Description

磁共振成像系统的超导磁体及磁共振成像系统

技术领域

本实用新型涉及磁共振成像领域，尤其涉及磁共振成像系统的超导磁体，以及包括其的磁共振成像系统。

背景技术

目前，磁共振成像系统的超导磁体可通过将用于形成主磁场的线圈单元和起支撑作用的支撑单元通过树脂浸渍粘合在一起来制成。在超导磁体使用之前必须冷却到极低的温度，通常为4.2开尔文，以使线圈单元处于超导状态。目前，这一过程通过将超导磁体沿其径向的一端浸入液氦或与冷却金属板接触来实现，冷却金属板与低温冷头相连。由于线圈单元和支撑单元在导热性能上的差异，导致冷却过程中线圈单元和支撑单元在径向的另一端处存在温差较大的情况。这种温差易导致周围的树脂产生裂纹，从而给超导磁体的产品性能带来不利影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种磁共振成像系统的超导磁体，其利于降低超导磁体冷却过程中线圈单元和支撑单元的温差。

本实用新型的另一个目的是提供一种磁共振成像系统，其利于降低超导磁体冷却过程中线圈单元和支撑单元的温差。

本实用新型提供了一种磁共振成像系统的超导磁体，其包括一个浇注主体、一个线圈单元、一个支撑单元和一个导热单元。浇注主体呈管状。线圈单元被包埋于浇注主体内且用于形成磁共振成像系统的主磁场。支撑单元被包埋于浇注主体内。支撑单元包括至少一个支撑件。支撑件呈轴线平行于主磁场方向的圆环状，以具有较高的结构强度。导热单元设置于支撑单元，导热单元包括至少一个周向导热条，以能够通过接触导热的方式提高支撑单元的热量沿周向的传递速度。

该磁共振成像系统的超导磁体，其导热单元能够通过接触传导的方式冷却支撑单元温度较高的部分，借此降低超导磁体冷却过程中线圈单元和支撑单元的温差，可提高冷却速度，改善超导磁体的失超表现。

在磁共振成像系统的超导磁体的再一种示意性实施方式中，线圈单元包括数个超导线圈。各超导线圈呈与支撑件同轴设置的圆环状。数个超导线圈同轴设置且间隔排列。各支撑件设置于两个相邻的超导线圈之间。

在磁共振成像系统的超导磁体的还一种示意性实施方式中，导热单元包括至少一个周向导热条。周向导热条沿支撑件的周向展开且首尾之间形成缺口。借此提高支撑件的导热速度。

在磁共振成像系统的超导磁体的还一种示意性实施方式中，周向导热条呈沿支撑件的周向延伸的弧形。该结构简单且便于加工。

在磁共振成像系统的超导磁体的还一种示意性实施方式中，周向导热条以沿主磁场方向及其反方向波动的波浪形延伸。借此利于降低支撑单元沿主磁场方向的温差。

在磁共振成像系统的超导磁体的还一种示意性实施方式中，导热单元包括至少一个导热组件。各导热组件包括两个周向导热条和一个连接导热条。其中一个周向导热条设置于支撑件的周向外表面，另一个周向导热条设置于支撑件的周向内表面。连接导热条连接两个周向导热条。借此利于降低支撑单元内外侧的温差。

在磁共振成像系统的超导磁体的还一种示意性实施方式中，周向导热条被包埋于支撑单元内，或者周向导热条粘合于支撑单元的表面，或者周向导热条嵌入支撑单元表面形成的凹槽中。包埋的方式利于增加接触面积，借此提高导热速度。粘合的方式可便于加工。

在磁共振成像系统的超导磁体的还一种示意性实施方式中，导热单元的材料的导热系数高于支撑单元的材料的导热系数。

在磁共振成像系统的超导磁体的还一种示意性实施方式中，支撑单元的材料为玻璃纤维增强塑料，导热单元的材料为非磁性金属。采用非磁性金属利于提高导热速度。

本实用新型还提供了一种磁共振成像系统，其包括一个上述的超导磁体。该磁共振成像系统，其超导磁体的导热单元能够通过接触传导的方式冷却支撑单元温度较高的部分，借此降低超导磁体冷却过程中线圈单元和支撑单元的温差，可提高冷却速度，改善超导磁体的失超表现。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1用于说明磁共振成像系统的超导磁体的一种示意性实施方式。

图2为图1所示的磁共振成像系统的超导磁体的剖视图。

图3用于说明磁共振成像系统的超导磁体的另一种示意性实施方式。

图4用于说明磁共振成像系统的超导磁体的再一种示意性实施方式。

图5用于说明磁共振成像系统的超导磁体的还一种示意性实施方式。

图6为图5所示结构的局部剖视图。

标号说明

10 浇注主体

30 线圈单元

31 超导线圈

50 支撑单元

51 支撑件

70 导热单元

71 周向导热条

72 连接导热条

73 导热组件

F1 主磁场方向

F2 径向

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。

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用于说明磁共振成像系统的超导磁体的一种示意性实施方式，图2为图1所示的磁共振成像系统的超导磁体的剖视图。磁共振成像系统的超导磁体用于形成磁共振成像系统的主磁场。如图1所示，超导磁体包括一个浇注主体10、一个线圈单元30、一个支撑单元50和一个导热单元70。为了清楚显示线圈单元30、支撑单元50和导热单元70，图1中浇注主体10使用虚线绘制，以完整显示其内包裹的结构。浇注主体10呈管状，其例如为树脂材质。该超导磁体例如为先将线圈单元30、支撑单元50和导热单元70定位，再通过浇注树脂的方式组合形成超导磁体，浇注的树脂即形成浇注主体10。

如图1和图2所示，线圈单元30被包埋于浇注主体10内且用于形成磁共振成像系统的主磁场。在本示意性实施方式中，线圈单元30包括数个超导线圈31。各超导线圈31呈轴线平行于主磁场方向F1的圆环状，借此产生沿主磁场方向F1的磁场。数个超导线圈31同轴设置且间隔排列。

如图1和图2所示，支撑单元50被包埋于浇注主体10内。在本示意性实施方式中，支撑单元50包括数个支撑件51。各支撑件51呈轴线平行于主磁场方向F1的圆环状且与超导线圈31同轴设置。各支撑件51设置于两个相邻的超导线圈31之间。

如图1和图2所示，导热单元70设置于支撑单元50，以能够通过接触导热的方式提高支撑单元50的热量沿周向的传递速度。

具体地，在本示意性实施方式中，导热单元70包括数个周向导热条71(图1中仅标出其中一个)，每三个为一组且沿主磁场方向F1间隔设置，一组周向导热条71设置于一个支撑件51。各周向导热条71沿支撑件51的周向展开且首尾之间形成缺口。设置缺口的目的是防止周向导热条71形成闭环而在使用时产生感应电流，这些产生的感应电流会影响磁共振成像系统的成像质量。在其他示意性实施方式中，周向导热条71的数量可根据需要调整。

在本示意性实施方式中，周向导热条71呈沿支撑件51的周向延伸的弧形。该结构便于加工。但不限于此，在其他示意性实施方式中，如图3所示，周向导热条71例如以沿主磁场方向F1及其反方向波动的波浪形延伸，借此利于降低支撑件51沿主磁场方向F1的温差。

在本示意性实施方式中，如图2所示，周向导热条71嵌入支撑件51表面形成的凹槽中。但不限于此，在其他示意性实施方式中，周向导热条71也可以被包埋于支撑件51内(参见图4)或者周向导热条71粘合于支撑件51的内表面或外表面。包埋的方式利于增加接触面积，借此提高导热速度。粘合的方式可便于加工。

导热单元70的材料的导热系数高于支撑单元50的材料的导热系数。具体地，支撑单元50的材料例如为玻璃纤维增强塑料，导热单元70的材料例如为非磁性金属，非磁性金属例如为铝、铜、锌等，但不限于此。

参照图1，冷却超导磁体时，将超导磁体沿其径向F2的一端(即图1中的下端)浸入液氦或与冷却金属板接触。支撑件51的热量一部分通过自身传导，还有一部分热量可通过周向导热条71传导，借此提高热传导速度，降低了支撑件51沿径向F2上下两端的温差。该磁共振成像系统的超导磁体的导热单元能够通过接触传导的方式冷却支撑单元温度较高的部分，借此降低超导磁体冷却过程中线圈单元和支撑单元的温差，可提高冷却速度，改善超导磁体的失超表现。

图5和图6用于说明导热单元70的另一种示意性实施方式。如图5和图6所示，导热单元70包括数个导热组件73。各导热组件73包括两个上述的周向导热条71和一个连接导热条72。其中一个周向导热条71设置于支撑件51的周向外表面，另一个周向导热条71设置于支撑件51的周向内表面。连接导热条72连接两个周向导热条71，以在两个周向导热条71间传递热量。该结构利于降低支撑件51内外侧的温差。

本实用新型还提供了一种磁共振成像系统，其包括一个图1所示的超导磁体。该磁共振成像系统，其超导磁体的导热单元能够通过接触传导的方式冷却支撑单元温度较高的部分，借此降低超导磁体冷却过程中线圈单元和支撑单元的温差，可提高冷却速度，改善超导磁体的失超表现。

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。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.磁共振成像系统的超导磁体，其特征在于，包括：

一个管状的浇注主体(10)；

一个线圈单元(30)，其被包埋于所述浇注主体(10)内且用于形成磁共振成像系统的主磁场；

一个支撑单元(50)，其被包埋于所述浇注主体(10)内，所述支撑单元(50)包括至少一个支撑件(51)，所述支撑件(51)呈轴线平行于主磁场方向(F1)的圆环状；以及

一个导热单元(70)，其设置于所述支撑单元(50)，包括至少一个周向导热条(71)以能够通过接触导热的方式提高所述支撑单元(50)的热量沿周向的传递速度。

2.如权利要求1所述的磁共振成像系统的超导磁体，其特征在于，所述线圈单元(30)包括数个超导线圈(31)，各所述超导线圈(31)呈与所述支撑件(51)同轴设置的圆环状，所述数个超导线圈(31)同轴设置且间隔排列；各所述支撑件(51)设置于两个相邻的所述超导线圈(31)之间。

3.如权利要求1所述的磁共振成像系统的超导磁体，其特征在于，所述周向导热条(71)沿所述支撑件(51)的周向展开且首尾之间形成缺口。

4.如权利要求3所述的磁共振成像系统的超导磁体，其特征在于，所述周向导热条(71)呈沿所述支撑件(51)的周向延伸的弧形。

5.如权利要求3所述的磁共振成像系统的超导磁体，其特征在于，所述周向导热条(71)以沿主磁场方向(F1)及其反方向波动的波浪形延伸。

6.如权利要求3所述的磁共振成像系统的超导磁体，其特征在于，所述导热单元(70)包括至少一个导热组件(73)，各所述导热组件(73)包括：

两个所述周向导热条(71)，其中一个所述周向导热条(71)设置于所述支撑件(51)的周向外表面，另一个所述周向导热条(71)设置于所述支撑件(51)的周向内表面，及一个连接导热条(72)，其连接两个所述周向导热条(71)。

7.如权利要求3所述的磁共振成像系统的超导磁体，其特征在于，所述周向导热条(71)被包埋于所述支撑单元(50)内，或者所述周向导热条(71)粘合于所述支撑单元(50)的表面，或者所述周向导热条(71)嵌入所述支撑单元(50)表面形成的凹槽中。

8.如权利要求1所述的磁共振成像系统的超导磁体，其特征在于，所述导热单元(70)的材料的导热系数高于所述支撑单元(50)的材料的导热系数。

9.如权利要求8所述的磁共振成像系统的超导磁体，其特征在于，所述支撑单元(50)的材料为玻璃纤维增强塑料，所述导热单元(70)的材料为非磁性金属。

10.磁共振成像系统，其特征在于，包括一个如权利要求1至9中任一项所述的超导磁体。

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