DE102006000923B4 - Magnetresonanzeinrichtung, umfassend ein einen Magneten nebst Kühleinrichtung enthaltendes, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisches Vakuumgehäuse - Google Patents

Magnetresonanzeinrichtung, umfassend ein einen Magneten nebst Kühleinrichtung enthaltendes, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisches Vakuumgehäuse Download PDF

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Abstract

Magnetresonanzeinrichtung, umfassend ein einen Magneten nebst Kühleinrichtung enthaltendes, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisches Vakuumgehäuse mit einer Innenwand, einer Außenwand und zwei Stirnwänden, wobei die Innenwand (3) und/oder eine oder jede Stirnwand (6, 7) zur Reduktion von Wirbelströmen als Verbundbauteil ausgeführt ist, bestehend aus mehreren Bauteilen (10) aus einem nichtmetallischen Verbundwerkstoff und mehreren der mechanischen Armierung dienenden Metallbauteilen (12), wobei die Bauteile (10) und die Metallbauteile (12) zur Bildung einer Innenwand länglich und streifenförmig sind und parallel zur Längsachse der Innenwand, oder kreisringförmig und axial hintereinander, sowie einander abwechselnd angeordnet sind oder zur Bildung einer Seitenwand kreissegmentartig und einander abwechselnd angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Magnetresonanzeinrichtung, umfassend ein einen Magneten nebst Kühleinrichtung enthaltendes, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisches Vakuumgehäuse mit einer Innenwand, einer Außenwand und zwei Stirnwänden.
  • Bei bekannten Magnetresonanzeinrichtungen dient ein Magnet zur Erzeugung eines mehrere Tesla starken Haupt- oder Grundmagnetfelds. Der Magnet selbst besteht aus supraleitenden Materialien, weshalb eine entsprechende Kühleinrichtung vorgesehen ist, um den Magneten ausreichend stark abkühlen und ihn im supraleitenden Zustand halten zu können. Der Magnet nebst seiner zugeordneten Kühleinrichtung ist in einem Vakuumgehäuse angeordnet. Üblicherweise sind bei bekannten Magnetresonanzeinrichtungen mit einer zentralen Bohrung ein zylindrisches Vakuumgehäuse, mithin also auch ein zylindrischer Magnet vorgesehen. Radial nach innen folgt dem Vakuumgehäuse eine Gradientenspule, die über entsprechende Wechselfelder eine Ortscodierung der aufgenommenen Magnetresonanzsignale zulässt. Der grundsätzliche Aufbau einer Magnetresonanzeinrichtung ist hinlänglich bekannt und muss nicht näher beschrieben werden.
  • Die Gradientenspule, die üblicherweise aus mehreren Einzelspulen besteht, erzeugt neben den eigentlichen Gradientenfeldern auch Streufelder, die zu Wirbelströmen in angrenzenden leitfähigen Strukturen führen. Nächstliegend zur Gradientenspule ist wie ausgeführt das Vakuumgehäuse bzw. dessen Innenwand. Das Vakuumgehäuse selbst ist bei bekannten Magnetresonanzeinrichtungen vollständig aus Edelstahl gebildet, mithin also aus einem unmagnetischen, jedoch elektrisch leitfähigen Material. Diese induzierten Wirbelströme, insbesondere im Vakuumgehäuse, wirken sich negativ auf die Systemeigenschaften aus. Ein Problem dieser induzierten Wirbelströme ist die hierdurch hervorgerufene Lärm- oder Geräuschentwicklung. Durch die wechselnden Wirbelströme, resultierend aus der hochfrequenten Ansteuerung der Gradientenspulen, wird das Vakuumgehäuse, primär seine Innenwand und gegebenenfalls die Stirnwände, zu Schwingungen infolge der erzeugten Lorentz-Kräfte angeregt. Dieser Bereich, also der des Vakuumgehäuses, stellt eine der zentralen Lärmquellen üblicher Magnetresonanzeinrichtungen dar. Ein weiteres Problem ist die negative Beeinflussung der Bildgebung durch rückinduzierte Felder dieser Wirbelströme, die ihrerseits magnetfelderzeugend wirken, wobei sich diese wirbelstrombedingten Magnetfelder auch in den Bereich der Gradientenspule erstrecken und dort nachteilig wirken. Aus diesen induzierten Wirbelströmen resultierende Streufelder können weiterhin, sofern sie in das Vakuumgefäß hinein bis zur Kühleinrichtung, in der üblicherweise flüssiges Helium zirkuliert, durchdringen, zu einem erhöhten Heliumabdampf führen. Die zentrale Ursache sind jeweils die induzierten Wirbelströme, resultierend aus den Gradientenstreufeldern.
  • Aus der DE 102 29 491 A1 ist ein Kernsein-Tomographiegerät mit dämpfenden Schichtblechen zur Schwingungsreduktion bekannt, um die Lärmübertragung beim Betrieb des Tomographiegeräts zu verringern. Dazu ist zwischen inneren und äußeren Blechen jeweils eine Dämpfungsebene vorgesehen.
  • Beim Magnetresonanz-Tomographiegerät mit Lärmunterdrückung durch Dämpfung von mechanischen Schwingungen, das in der DE 101 47 745 A1 beschrieben wird, sind auf einer Innenseite einer Magnethülle zur Absorption akustischer Schwingungen, die beim Umschalten eines Gradientenspulensystems erzeugt werden, Dämpfungselemente aus einem Material mit elektrostriktiver Eigenschaft vorgesehen.
  • Die Magnetanordnung für die Magnetresonanzbildgebung, die aus der US 6 157 276 A bekannt ist, weist eine innere Wand auf, die aus einem nichtleitenden Material besteht. Zudem ist eine Dampfsperre vorgesehen, die durch das Umwickeln einer inneren Schicht des elektrisch isolierenden Materials der inneren Wand mit einem dünnen Band eines nichtmagnetischen Metalls erzeugt wird.
  • Die DE 44 14 371 A1 beschreibt für ein diagnostisches Magnetresonanzgerät einen Hochfrequenzschirm zwischen einer Hochfrequenzantenne und einem Gradientenspulensystem mit einer Schichtanordnung mit nebeneinander angeordneten Leiterbahnen, die voneinander durch elektrisch isolierende Schlitze getrennt sind.
  • Die US 4 768 008 offenbart ein Magnetresonanzgehäuse, bei dem die Innenwand des Vakuumgehäuses aus einer nichtmetallischen Schicht und einer Metallhülle aufgebaut ist. Zur Vermeidung von Dichtigkeitsproblemen an den Seitennähten befinden sich an den Endseiten jeweils dünne Metallringe, mit denen die Metallhülle verschweißt wird.
  • Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Magnetresonanzeinrichtung mit einem Vakuumgehäuse anzugeben, das hinsichtlich der aus einer Wirbelstrominduktion resultierenden Probleme verbessert ist.
  • Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Magnetresonanzeinrichtung mit einem Vakuumgehäuse erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Innenwand und/oder eine oder jede Stirnwand zur Reduktion von Wirbelströmen als Verbundbauteil ausgeführt ist, bestehend aus mehreren Bauteilen aus einem nichtmetallischen Verbundwerkstoff und mehreren der mechanischen Armierung dienenden Metallbauteilen, wobei die Bauteile und die Metallbauteile zur Bildung einer Innenwand länglich und streifenförmig sind und parallel zur Längsachse der Innenwand, oder kreisringförmig und axial hintereinander, sowie einander abwechselnd angeordnet sind oder zur Bildung einer Seitenwand kreissegmentartig und einander abwechselnd angeordnet sind.
  • Bei der erfindungsgemäßen Magnetresonanzeinrichtung ist das erfindungsgemäße Vakuumgehäuse nicht mehr wie bisher vollständig aus Edelstahl ausgeführt, vielmehr ist das erfindungsgemäße Vakuumgehäuse als echtes Verbundbauteil ausgeführt, bestehend aus mehreren Bauteilen aus einem nichtmetallischen Verbundwerkstoff, beispielsweise CFK oder GFK. Bei diesem Verbundwerkstoff handelt es sich um einen nicht oder nur extrem schlecht elektrisch leitenden Werkstoff bzw. ein entsprechendes Materialkonglomerat. Aufgrund dessen können anliegende Streufelder in diesem Verbundwerkstoff-Bauteil keine oder nur vernachlässigbare elektrische Wirbelströme erzeugen. Das heißt, die elektrischen Eigenschaften dieser mehreren nichtmetallischen Verbundwerkstoff-Bauteile sind im Hinblick auf eine minimale Wirbelstrominduktion optimiert. Im Hinblick auf die mechanischen Kräfte, die auf die Innenwand oder die jeweilige Stirnwand, die wie ausgeführt eine unmittelbare Wand des Vakuumgehäuses bilden, aufgrund des im Inneren herrschenden Vakuums wirken, und im Hinblick darauf, dass die jeweilige Wandstärke im Bereich zwischen 8–12 mm liegt, werden erfindungsgemäß mehrere der mechanischen Armierung dienende Metallbauteile mit den nichtmetallischen Verbundwerkstoff-Bauteil zu einem Verbundbauteil kombiniert. Zwar können in diese Armierungs-Metallbauteile Wirbelströme induziert werden, jedoch ergibt sich insgesamt eine gegenüber bisher bekannten Edelstahl-Vakuumgehäusen deutlich verringerte Wirbelstromfläche mit unterbrochenen oder extrem verlängerten Wirbelstrompfaden, so dass letztlich die aus der Wirbelstrominduktion resultierenden Probleme im Vergleich zu bisher bekannten Vollmetall-Vakuumgehäusen deutlich verbessert sind. Erfindungsgemäß erfolgt also eine Optimierung einer oder mehrere Vakuumgehäusewände hinsichtlich der mechanischen und elektrischen Eigenschaften. Denn es werden schlecht leitende bzw. nicht leitende Materialien, nämlich mehrere Bauteile aus dem nichtmetallischen Verbundwerkstoff, mit nichtmagnetischen, elektrisch relativ schlecht leitenden Metallbauteilen, vornehmlich Edelstahlbauteilen, kombiniert.
  • Nachdem eine wesentlich geringere Wirbelstromfläche zur Verfügung steht, ergibt sich zwangsläufig eine Reduktion der Wirbelströme und der aus ihnen resultierenden magnetischen Streufelder. Hierdurch kann eine beachtliche Lärmreduktion erreicht werden, da auch die schwingungsanregenden Lorentz-Kräfte reduziert werden. Der Patientenkomfort steigt. Auch kann die Bildqualität verbessert werden, nachdem aus den reduzierten Wirbelströmen auch reduzierte Streufelder resultieren, die zwangsläufig weniger beeinflussend auf die Bildgebung wirken als bei bisher bekannten Vollmetall-Vakuumgehäusen. Mit der Reduktion der induzierten Wirbelströme nimmt auch der letztlich gradienten-induzierte Heliumabdampf ab.
  • Alternativ und von der erfindungsgemäßen Lösung abweichend kann die Verwendung lediglich eines Bauteils aus nichtmetallischem Verbundwerkstoff vorgesehen sein, an dem beabstandet zueinander mehrere flächige, vorzugsweise streifenförmige Metallbauteile vorgesehen sind. Das Verbundwerkstoff-Bauteil ist beispielsweise ein Rohr im Falle der Ausgestaltung der zylindrischen Innenwand als erfindungsgemäßes Verbundbauteil. Soll in der erfindungsgemäßen Weise eine Stirnwand aufgebaut werden, so beschreibt das Verbundwerkstoff-Bauteil einen Kreisring. An diesem Verbundwerkstoff-Bauteil, das eine Stärke zwischen 8–12 mm, vorzugsweise im Bereich von ca. 10 mm besitzt, sind die Metallbauteile angeordnet, wobei die Metallbauteile sowohl innen- als auch außenseitig angeordnet sein können. Es handelt sich um flächige, streifenförmige Metallbauteile, die als dünne Edelstahlbleche mit dem nichtmetallischen Verbundwerkstoff-Bauteil verbunden werden.
  • Bei einer innen- und außenseitigen Anordnung der Metallbauteile sind die Metallbauteile zweckmäßigerweise so angeordnet, dass zwei benachbart zueinander innen- und außenseitig angeordnete Metallbauteile einander überlappen. Dies ist dahingehend von Vorteil, als hierdurch die Diffusionswege für in der Umgebungsluft enthaltenes Helium (die Heliumkonzentration ist infolge des kontinuierlichen Heliumabdampfes aus der Kühleinrichtung im Bereich der Magnetresonanzeinrichtung ohnehin erhöht) verlängert werden. Helium als äußerst kleines Molekül kann durch den nichtmetallischen Verbundwerkstoff, beispielsweise CFK oder GFK, diffundieren. Infolge der überlappenden Anordnung der Metallbauteile jedoch verlängert sich der Diffusionsweg für das Helium, das nicht durch die Metallbauteile diffundieren kann, beträchtlich.
  • Handelt es sich bei dem zu erstellenden Verbundbauteil um die zylindrische Innenwand, so sind die Metallbauteile bevorzugt länglich und streifenförmig ausgeführt. Sie können dabei in Längsrichtung des Verbundwerkstoff-Rohres verlaufen, alternativ können sie auch radial umlaufen. Sie sind bevorzugt in entsprechende am Verbundwerkstoff-Bauteil vorgesehene Eintiefungen eingelegt und einlaminiert.
  • Im Falle der Ausbildung einer Stirnwand ist es denkbar, Metallbauteile in Form von Kreisringsegmenten zu verwenden, die also nach außen hin immer breiter werden. Auch diese können in entsprechende Eintiefungen an dem Verbundwerkstoff-Bauteil eingelegt und einlaminiert werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind die unterschiedlichen Bauteile in ihrer Dicke gleich, bevorzugt auch in ihrer Geometrie. Soll beispielsweise unter Verwendung der Bauteile und Metallbauteile eine im Wesentlichen zylindrische Innenwand aufgebaut werden, so sind die Bauteile länglich und streifenförmig ausgebildet und parallel zur Längsachse der Innenwand angeordnet. Alternativ ist auch eine kreisringförmige Ausgestaltung der Bauteile, die dann axial hintereinander angeordnet sind, denkbar. Im Falle der Ausbildung einer kreisringförmigen Stirnwand sind die Bauteile und die Metallbauteile segmentartig ausgebildet und radial aneinander anschließend angeordnet und miteinander verbunden.
  • Die Verbindung der unterschiedlichen Bauteilarten kann nach einer ersten Erfindungsausgestaltung durch explosive-bonding folgen. Bei dieser Verbindungstechnik werden die miteinander zu verbindenden Bauteile durch eine extrem starke Druckwelle, die die Metallbauteile im Grenzflächenbereich zu den Verbundwerkstoff-Bauteilen in den plastischen Zustand zumindest für extrem kurze Zeit überführt, miteinander verbunden. Hierzu wird das zu erstellende Wandbauteil, beispielsweise ein Innenrohr, zunächst aus den einzelnen Bauteilen aufgebaut, beispielsweise indem die einzelnen unterschiedlichen Bauteile radial nebeneinander angeordnet werden. Dies geschieht in einer Rohrform, die den Aufbau gegenlagert. Die Anordnung wird anschließend unter Wasser stirnseitig geschlossen, wonach im Inneren dieses geschlossenen Körpers eine kontrollierte Explosion und damit eine Druckwelle erzeugt wird, die auf den Verbundaufbau wirkt und die Verbindung der unterschiedlichen Bauteilarten erwirkt. Bevorzugt überlappen die unterschiedlichen, nebeneinander angeordneten Bauteile am Rand, es sind also ineinander greifende randseitige Geometrien vorgesehen, die eine relativ große, senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Druckwelle stehende Oberfläche bilden.
  • Alternativ oder gegebenenfalls zusätzlich können die Bauteile und die Metallbauteile auch miteinander verklebt sein. Eine weitere Alternative oder zusätzliche Möglichkeit sieht den Einsatz mechanischer Verbindungsmittel, insbesondere von Nieten oder Schrauben, zur Bauteilverbindung vor.
  • Wie ausgeführt kann Helium durch den nichtmetallischen Verbundwerkstoff – wenngleich schlecht – diffundieren. Um dem entgegenzuwirken sieht eine besondere zweckmäßige Erfindungsausgestaltung vor, dass das oder die Bauteile aus dem nichtmetallischen Verbundwerkstoff zumindest abschnittsweise mit einer diffusionsdichten Schicht, insbesondere einer Metallschicht bedampft oder überzogen sind. Diese Schicht, vorzugsweise eine Metallschicht, ist nur wenige μm dick, was jedoch ausreichend ist, als Diffusionssperre zu wirken. Grundsätzlich kann ein Verbundwerkstoff-Bauteil vollflächig bzw. an allen freien Flächen mit beispielsweise der Metallschicht bedampft oder überzogen sein. Im Hinblick darauf, dass diese Metallschicht extrem dünn ist, weist sie einen hohen Widerstand auf, so dass dort nur sehr geringe Wirbelströme induziert werden können bzw. dort fließen können. Zu einem daran anschließenden Metallbauteil, das wesentlich dicker ist, ergibt sich ein hoher Widerstandsgradient, der vermeidet, dass in den dickeren Metallbauteilen induzierte Wirbelströme in den dünnen Schichtbereich abfließen. Gegebenenfalls kann die Schicht, insbesondere die Metallschicht auch lokal geschlitzt sein, um Wirbelstrompfade in diesem Bereich zusätzlich zu unterbrechen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
  • 1 eine Prinzipdarstellung eines Teils einer Magnetresonanzeinrichtung im Bereich des Vakuumgehäuses,
  • 2 eine Schnittansicht durch die Innenwand des Vakuumgehäuses aus 1,
  • 3 eine Schnittansicht durch eine zweite Bauform einer Innenwand eines Vakuumgehäuses aus 1,
  • 4 eine Seitenansicht der Innenwand aus 3,
  • 5 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Innenwand eines Vakuumgehäuses aus 1,
  • 6 eine Prinzipdarstellung einer Stirnwand des Vakuumgehäuses aus 1, und
  • 79 verschiedene Teilansichten des Verbindungsbereichs zweier verschiedener Bauteiltypen.
  • 1 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung einen Teil einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzeinrichtung 1, hier des Vakuumgehäuses 2, das von einer Innenwand 3, hier einem zylindrischen Rohr, einer Außenwand 4, ebenfalls in Form eines zylindrischen Rohres, und zwei Stirnwänden 6, 7, die allesamt gasdicht miteinander verbunden sind, gebildet ist. Im Inneren dieses Vakuumgefäßes 2 ist zum einen der das Grund- und Hauptmagnetfeld erzeugende Magnet, hier in Form dreier separater supraleitender Spulen 8 dargestellt, wie auch eine Kühleinrichtung 9, in der flüssiges Helium zirkuliert, angeordnet.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Vakuumgefäß 2 ist die zylindrische Innenwand 3 in besonderer erfindungsgemäßer Weise aufgebaut. Sie besteht aus einem zylindrischen Bauteil 10 aus einem nichtmetallischen Verbundwerkstoff, vornehmlich CFK oder GFK. An den Stirnkanten sind zwei Metallringe 11 einlaminiert, über die die Verbindung, beispielsweise eine Schweißverbindung, zu den daran anschließenden Stirnwänden 6, 7, die beispielsweise wie üblich aus Edelstahl gefertigt sind, erreicht werden kann. Alternativ könnte auch eine O-Ring- oder eine ähnliche Dichtung zur Erzielung einer gasdichten Verbindung in diesem Übergangsbereich verwendet werden.
  • An dem nichtmetallischen Verbundwerkstoff-Bauteil 10 sind mehrere der mechanischen Armierung dienende Metallbauteile 12 verteilt angeordnet, siehe insbesondere 2. Die Metallbauteile 12 sind in entsprechenden Eintiefungen, die in ihrer Form und Geometrie der der Metallbauteile 12 entsprechen, aufgenommen und dort einlaminiert. Insgesamt ergibt sich, siehe 3, eine bündige Innen- und Außenfläche.
  • Wie 2 deutlich zeigt, sind die Metallbauteile 12 innen- und außenseitig am Verbundwerkstoff-Bauteil 10 angeordnet. Sie sind dabei so platziert und bemessen, dass sich zwei benachbart zueinander liegende Metallbauteile 12 überlappen, wie in 2 dargestellt ist. Hierdurch vergrößert sich der Diffusionsweg 4 von in der Luft enthaltenem Helium durch das Verbundwerkstoff-Bauteil 10, nachdem das Helium durch die Metallbauteile 12 nicht diffundieren kann. Zur weiteren Verbesserung der Diffusionsfestigkeit kann insbesondere die Innenseite des Verbundwerkstoff-Bauteils 10 in dem Bereich, wo sie freiliegt, also nicht mit Metallbauteilen 12 abgedeckt ist, mit einer diffusionsdichten Schicht, insbesondere einer Metallschicht, bedampft oder überzogen sein, beispielsweise in Form einer extrem dünnen Metallfolie oder einer Metallbedampfung. Durch die geringe Schichtdicke dieser Metallschicht, die im Bereich weniger μm liegt, ist die elektrische Leitfähigkeit dieser Schicht vernachlässigbar, mithin bildet diese Schicht also keine Wirbelstromfläche bzw. mithin können in diese Schicht keine nennenswerten Wirbelströme induziert werden. Dies ist lediglich in den Metallbauteilen 12 möglich. Diese sind jedoch, siehe 1, gegeneinander und bevorzugt auch gegen die Metallringe 11 über das Verbundwerkstoff-Bauteil 10 isoliert, so dass sich relativ auf die gesamte Oberfläche der Innenwand (sowohl innen- als auch außenwandseitig) gesehen nur relativ kleine Wirbelstromflächen ergeben. Selbst wenn die Metallbauteile 12 beispielsweise direkt an den Metallringen 11 anschließen würden, ergäbe sich trotz allem eine deutliche Verbesserung gegenüber einer Innenwand aus Edelstahl-Vollmaterial, da auch dann die effektive Wirbelstromfläche deutlich erniedrigt wäre bzw. etwaige Wirbelströme wesentlich längere Pfade zurücklegen müssen.
  • Eine alternative Ausgestaltung einer Innenwand 3 ist in 3 gezeigt. Die dort dargestellte Innenwand 3 besteht aus mehreren nichtmetallischen Verbundwerkstoff-Bauteilen 10 und mehreren Metallbauteilen 12, die ersichtlich einander abwech selnd angeordnet und miteinander verbunden sind. Randseitig sind formschlüssig ineinander greifende Verbindungsgeometrien vorgesehen, worauf in Bezug auf die 79 noch eingegangen wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Dicke der Bauteile 10, 12 gleich, auch ihre gesamte Geometrie ist gleich, sowohl was die Länge als auch die Breite angeht. Sie erstrecken sich alle parallel zur Rohrlängsachse, sind also, siehe 4, achsparallel angeordnet. Eine solche Innenwand bzw. ein solches Innenrohr kann ebenfalls unter Verwendung geeigneter Befestigungsmittel oder Dichtmittel ohne weiteres mit einer üblichen Edelstahlstirnwand verbunden werden.
  • Eine Alternative zur radialen Nebeneinanderordnung der unterschiedlichen Bauteiltypen 10 und 12 ist in 5 dargestellt. Dort sind ebenfalls mehrere nichtmetallische Verbundwerkstoff-Bauteile 10 und Metallbauteile 12 vorgesehen, die hier jedoch axial hintereinander angeordnet sind. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass die jeweils in den 25 dargestellten Ausgestaltungen lediglich exemplarischer Natur sind und insbesondere nicht auf die Geometrie und Anzahl der jeweils eingesetzten Bauteile beschränkt sind.
  • 6 zeigt exemplarisch den Aufbau beispielsweise der Stirnwand 6 in der erfindungsgemäßen Weise. Auch diese besteht aus mehreren Metallbauteilen 12 und mit diesen abwechselnd angeordneten mehreren nichtmetallischen Verbundwerkstoff-Bauteilen 10. Diese sind hier, nachdem die Stirnwand 6 einen Kreisring bildet, als Kreisringsegmente ausgebildet.
  • Die 79 zeigen unterschiedliche Verbindungsmöglichkeiten, vornehmlich für Ausgestaltungen, wie in den 3, 4, 5 und 6 gezeigt. Dargestellt ist jeweils der Verbindungsbereich eines Metallbauteils 12 mit einem Verbundwerkstoff-Bauteil 10. Ersichtlich weisen die Randbereiche dieser Teile zueinander komplementäre Geometrien auf, sie können also formschlüssig ineinander greifen und stoßen nicht nur mit ihren verti kalen Stirnkanten aneinander. Es ergibt sich also eine großflächige Anlagefläche beider Teile aneinander, was insbesondere bei einer Verbindung durch explosive-bonding von Vorteil ist, als eine große Fläche für einen Angriff der Druckwelle gegeben ist und sich mithin ein großer Bereich plastischer Verformung im Grenzflächenbereich seitens des Metallbauteils 12 erzielen lässt. Ersichtlich ist hier auf das Verbundwerkstoff-Bauteil 10 innenwandseitig eine diffusionsdichte Schicht 13 aufgebracht. Diese kann aufgedampft sein, es kann sich aber auch um eine Metallfolie handeln. Diese aufgedampfte oder aufgezogene diffusionsdichte Schicht 13 erstreckt sich bevorzugt auch bis in den Verbindungsbereich hinein. Sie dient als Diffusionssperre für Helium. Wie in den 79 gezeigt, kann sich diese diffusionsdichte Schicht 13, insbesondere bei Verwendung einer dünnen Metallfolie, auch außenseitig über das Metallbauteil 12 erstrecken, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist.
  • Während 7 eine quasi wellenförmige Struktur der Randbereiche zeigt, zeigt 8 eine Schrägflächenstruktur. 9 zeigt schließlich eine Art Sägezahnstruktur im Bereich der übereinander liegenden Randabschnitte.
  • Eine solche Beschichtung mit einer diffusionsdichten Schicht 13, wie sie in den 79 dargestellt ist, kann selbstverständlich bei jeder der beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen sein, wobei es prinzipiell ausreichend ist, lediglich das oder die nichtmetallischen Verbundwerkstoff-Bauteile an einer Seite zu beschichten.
  • Anstelle einer Bauteilverbindung durch explosive-bonding wäre es – gegebenenfalls auch zusätzlich – denkbar, die Bauteile miteinander zu verkleben oder gegebenenfalls auch zusätzlich miteinander durch Nieten oder Schrauben mechanisch zu verbinden.

Claims (6)

  1. Magnetresonanzeinrichtung, umfassend ein einen Magneten nebst Kühleinrichtung enthaltendes, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisches Vakuumgehäuse mit einer Innenwand, einer Außenwand und zwei Stirnwänden, wobei die Innenwand (3) und/oder eine oder jede Stirnwand (6, 7) zur Reduktion von Wirbelströmen als Verbundbauteil ausgeführt ist, bestehend aus mehreren Bauteilen (10) aus einem nichtmetallischen Verbundwerkstoff und mehreren der mechanischen Armierung dienenden Metallbauteilen (12), wobei die Bauteile (10) und die Metallbauteile (12) zur Bildung einer Innenwand länglich und streifenförmig sind und parallel zur Längsachse der Innenwand, oder kreisringförmig und axial hintereinander, sowie einander abwechselnd angeordnet sind oder zur Bildung einer Seitenwand kreissegmentartig und einander abwechselnd angeordnet sind.
  2. Magnetresonanzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (10) und die Metallbauteile (12) durch explosive-bonding miteinander verbunden sind.
  3. Magnetresonanzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (10) und die Metallbauteile (12), gegebenenfalls zusätzlich, miteinander verklebt sind.
  4. Magnetresonanzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (10) und die Metallbauteile (12), gegebenenfalls zusätzlich, durch mechanische Verbindungsmittel, insbesondere Nieten oder Schrauben, miteinander verbunden sind.
  5. Magnetresonanzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (10) aus dem nichtmetallischen Verbundwerkstoff zumindest abschnittsweise mit einer diffusionsdichten Schicht (13), insbesondere einer Metallschicht, bedampft oder überzogen sind.
  6. Magnetresonanzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (13), insbesondere die Metallschicht, lokal geschlitzt ist.
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