Eine
solche Anordnung ist aus der
DE 39 00 725 A1 bekannt. Das dort beschriebene
Hauptfeldmagnetsystem besitzt eine auf die Siedetemperatur flüssigen Heliums
gekühlte
supraleitende Hauptfeldspule mit Zylindersymmetrie. Diese ist in
einen flüssiges
Helium enthaltenden Heliumtank eingebaut, der in der Regel aus unmagnetischem
Edelstahl besteht und die Form eines Hohlzylinders besitzt. Der
Tank wird von mindestens einem gekühlten Strahlungsschild umgeben,
welches in der Regel aus Metallblech mit einer großen elektrischen
Leitfähigkeit
besteht, z.B. Aluminium, aber auch aus unmagnetischem und elektrisch
schlecht leitfähigem
Stahl bestehen kann. Sowohl der Heliumtank als auch die Strahlungsschilde
sind in einen metallischen evakuierten Außenmantel eingebaut, der eine
rohrförmige axiale Öffnung,
das Raumtemperaturrohr, besitzt. Der Außenmantel bildet mit den eingebauten
Strahlungsschilden und Tanks den Kryostaten des Magnetsystems. Die
supraleitende Hauptfeldspule besitzt einen optimierten geometrischen
Aufbau, der so gestaltet ist, daß die Hauptfeldspule in einem
nahezu kugelförmigen
Untersuchungsvolumen um das geometrische Zentrum der Öffnung herum
ein für
Magnetresonanzuntersuchungen geeignetes homogenes Magnetfeld B
z in Richtung der Achse des Raumtemperaturrohrs
(z-Achse) erzeugt. Der Durchmesser des Untersuchungsvolumens ist
in der Regel etwa halb so groß wie
der Durchmesser des Raumtemperaturrohrs. Die relativen Abweichungen
des Magnetfelds von seinem Mittelwert betragen in dem Untersuchungsvolumen
häufig
nur wenige ppm (parts per million), z.B. < 10 ppm. In der Raumtemperaturbohrung
des Kryostaten befindet sich das rohrförmige Gradientensystem, welches
ebenfalls das Untersuchungsvolumen umschließt. Das Gradientensystem enthält in der
Regel drei Gradientenspulen, in die jeweils zeitlich veränderliche
elektrische Ströme
zur Erzeugung von entsprechenden zeitlich veränderlichen magnetischen Gradientenfeldern,
dB
z/dz, dB
z/dx und dB
z/dy im Untersuchungsvolumen eingespeist
werden können.
Dabei sind x und y zueinander und zur z-Achse senkrechte Richtungen.
In der Regel werden die elektrischen Ströme in den Gradientenspulen und
damit die entsprechenden Gradientenfelder innerhalb weniger 100
Mikrosekunden ein- und ausgeschaltet. Die Gra dientenspulen sind
in der Regel mit einer Tragestruktur, z. B. einem Tragerohr mechanisch
fest verbunden.
Gradientenspulen älterer Bauart
erzeugen im Bereich der metallischen Strahlungsschilde des Kryostaten
des Hauptfeldmagneten magnetische Streufelder. Infolgedessen werden
beim Schalten der Ströme
in den Gradientenspulen zeitlich veränderliche Wirbelströme in der
metallischen Struktur induziert, deren Magnetfelder sich dem Magnetfeld
der Gradienten als unerwünschte
zeitliche und räumliche Störung überlagern.
Gradientenspulen
neuerer Bauart beispielsweise nach der
DE 42 10 217 A1 sind aktiv
abgeschirmt und erzeugen im Bereich des Hauptfeldmagneten und seiner
Metallstruktur nur noch sehr kleine Streufelder, so daß dieses
Problem erheblich reduziert ist. Bei diesen Spulen ist grundsätzlich jeweils eine
radial innenliegende Gradientenspule von einer sie umgebenden radial äußeren Abschirmspule
umgeben, die vom gleichen Strom durchflossen wird und deren Leiterbahnen
so angeordnet sind, daß das Gesamtfeld
dieser Anordnung in dem gesamten radial außerhalb der Abschirmspule liegenden
Raum theoretisch oder näherungsweise
verschwindet.
Bei
der Berechnung des optimalen geometrischen Verlaufs der Leiterbahnen
einer aktiven Abschirmspule wird in der Regel versucht, den Verlauf der
elektrischen Stromdichte in einer schichtförmigen „idealen" Abschirmung anzunähern. Eine theoretisch ideale
Abschirmung in diesem Sinne ist ein unendlich langer Abschirmzylinder
mit unendlich großer
elektrischer Leitfähigkeit,
der die Gradientenspule mit einem gewissen radialen Abstand umschließt. Beim Laden
einer Gradientenspule wird in diesem Abschirmzylinder eine elektrische
Stromdichteverteilung induziert, die das Magnetfeld der Gradientenspule
in dem gesamten Raum außerhalb
des Abschirmzylinders, also im Bereich des Kryostaten und der Hauptfeldspule,
völlig
kompensiert. Dieselbe Stromdichteverteilung stellt sich auch in
einem Abschirmzylinder mit endlich großer elektrischer Leitfähigkeit
ein, wenn die Gradientenspule mit Wechselstrom im Grenzfall unendlich
großer
Frequenzen betrieben wird. Um eine ideale Abschirmwirkung zu erzielen,
muß der
Abschirmzylinder kein Kreiszylinder sein. Jede beliebige Struktur
ist geeignet, die den Raum in zwei völlig getrennte Halbräume, einen
inneren und einen äußeren Halbraum,
unterteilt, wobei die Gradientenspule in dem inneren Halbraum liegt. Der äußere Halbraum
ist dann völlig
feldfrei. Beispiele sind elliptische Abschirmzylinder oder auch
verbeulte Rohre. Da die axiale Länge
der Gradientenspulen begrenzt ist, muß ein solcher „idealer" Abschirmzylinder
nicht unendlich lang, sondern nur wenig länger als die Gradientenspule
sein. In der Druckschrift Sh. Shvartsman, R. Brown, H. Fujita, M.
Morich, L. Petropoulos, J. Willig, A New Supershielding Method Applied
to the Design of Gradient Coils, Proceedings ISMRM 1999, Philadelphia,
US sind Gradientenspulen beschrieben, bei denen auch ein ideal wirkender
Abschirmzylinder eine endliche relativ kleine Länge besitzen darf.
Tatsächlich kann
man die unendlich große elektrische
Leitfähigkeit
nur mit supraleitenden Werkstoffen realisieren, die jedoch nach
dem heutigen Stand der Technik auch im Falle von Hochtemperatursupraleitern
auf Temperaturen unterhalb von 100 K gekühlt sein müssen und, wie beispielsweise
in der
DE 39 00 725
A1 beschrieben, am oder im Heliumtank befestigt sind. Im
Falle von Hochtemperatursupraleitern ist auch die Befestigung eines
solchen Abschirmzylinders an einem Strahlungsschild des Kryostaten
möglich.
Wie
erwähnt,
wird bei aktiv abgeschirmten Gradientenspulen versucht, einen idealen
Abschirmzylinder bzw. den sich darin induktiv einstellenden Verlauf
der Stromdichte durch eine in Windungen verlaufende und vom selben
Strom wie die Gradientenspule durchflossene Leiterbahn anzunähern. Diese
Leiterbahn wird dabei in der Regel mit Hilfe von Nuten, die in einen
zylindrisches Kupferrohr gefräst oder
geschnitten sind, erzeugt. Auf diese Weise wird zwar praktisch eine
sehr gute, aber aufgrund mechanischer Toleranzen nicht perfekte
Abschirmwirkung, die mit der eines idealen Abschirmzylinders zu
vergleichen wäre,
erzielt. Es sind neben der
DE
39 00 725 A1 zahlreiche weitere Druckschriften bekannt,
in denen ein Abschirmzylinder mit großer endlicher oder unendlich
großer
elektrischer Leitzahl beschrieben ist, beispielsweise die PCT-Anmeldung
WO 99/28757 oder die
US 4,881,035 .
In allen Fällen
ist der Abschirmzylinder ein Bestandteil des Kryostaten, hauptsächlich weil
sich Abschirmzylinder mit den gewünschten hohen Leitzahlen bei
den tiefen Temperaturen innerhalb eines Kryostaten besonders gut
realisieren lassen oder, weil er wie bei der WO 99/28757, aus prinzipiellen
Erwägungen
mechanisch von dem Gradientenspulensystem selbst entkoppelt sein
muß.
Beim
Schalten von Strömen
in Gradientenspulen wirken in dem starken Magnetfeld des Hauptfeldmagneten
Lorentzkräfte
auf die elektrischen Leiter der Gradientenspule und auf die von
Wirbelströmen
durchflossenen Strahlungsschilde im Kryostaten des Hauptfeldmagneten.
Die Summe der auf alle elektrischen Leiter einer Gradientenspule
einwirkenden Lorentzkräfte
kann, je nach dem detaillierten geometrischen Aufbau der Gradientenspule,
translatorisch oder rotatorisch wirken. In vielen Fällen verschwinden
die translatorischen und rotatoryischen auf die Tragestruktur der
Gradientenspule einwirkenden Kräfte
aufgrund ihrer Symmetrie. In diesem Fall treten nur noch „innere
Kräfte" auf, die die Tragestruktur
weder verschieben noch drehen sondern verformen.
Translatorische
und rotatorische Kräfte
auf das Gradientensystem wirken grundsätzlich (actio = reactio) in
umgekehrter Richtung auf den Hauptfeldmagneten. Da aktiv abgeschirmte
Gradientenspulen außerhalb
der Abschirmspule theoretisch kein Streufeld erzeugen, können diese
Spulen keinerlei Kraftwirkung auf den Hauptfeldmagneten ausüben. Folglich
(actio = reactio) verschwindet auch die Summe aller translatorischen
und rotatorischen Kräfte,
die der Hauptfeldmagnet auf die Gradientenspule und ihre Tragestruktur
ausübt.
Unabhängig
davon wirken Lorentzkräfte
auf jedes Leiterelement einer solchen Gradienten spule. Diese Kräfte können die
Tragestruktur jedoch lediglich mechanisch verformen, nicht verschieben
oder drehen.
Ein
Beispiel für
eine Gradientenspule, in der bei fehlender aktiver Abschirmung besonders
starke rotatorische Kräfte
oder Drehmomente wirken ist die aus der
US 5,343,148 bekannte x- oder y- Kopfgradientenspule.
Solche Spulen haben bei fehlender Abschirmung das Bestreben, sich
um 90 Grad zu drehen. Bei aktiv abgeschirmten Spulen dieser Art
verschwindet das Drehmoment aus dem genannten Grund, d.h. die auf
die Gradientenspule und auf die Abschirmspule wirkenden Drehmomente
sind entgegengesetzt gleich groß.
Wie in der
US 5,343,148 beschrieben,
ist es deshalb wichtig, daß beide
Spulen mechanisch fest miteinander verbunden sind, beispielsweise
mit glasfaserverstärktem
Kunstharz miteinander vergossen sind.
Wenn
eine solche Gradientenspule nicht wie beispielsweise in der aus
der
US 5,177,442 bekannten
bevorzugten Ausführungsform
aktiv abgeschirmt ist, werden auch in den Strahlungsschilden des
Kryostaten beim Gradientenschalten Wirbelstromverteilungen mit einer ähnlichen
Geometrie induziert, so daß auch
auf die Strahlungsschilde erhebliche Drehmomente wirken. Bei einer
realen, aktiv abgeschirmten Kopfgradientenspule sind die verbleibenden
auf die Gradientenspule und auch auf die Strahlungsschilde und den
Hauptfeldmagneten wirkenden Drehmomente und Kräfte zwar minimal, jedoch aufgrund
mechanischer Toleranzen der Abschirmspule in der Praxis nicht völlig verschwindend.
Die
DE 40 08 887 A1 beschreibt
eine Gradientenspulenanordnung mit aktiver Abschirmung, die durch
radial innenliegende Gradientenspulen, einen die Gradientenspulen
umschließenden
Metallzylinder sowie den Metallzylinder wiederum umschließende, radial
außenliegende
Abschirmspulen gekennzeichnet ist. Hierdurch soll ein lineares Gradientenfeld
innerhalb des Abbildungsvolumens erzeugt und das Abbildungsvolumen
gegen Interferenz, z.B. Wirbelstrominterferenz geschützt werden.
Das
mit dieser Erfindung zu lösende
Problem besteht nun darin, daß beim
Schalten von Gradienten beispielsweise mit der Kopfgradientenspule
im Gradientensystem selbst und auch in den Strahlungsschilden des
Kryostaten und in der Hauptfeldspule, bedingt durch eine nicht völlig perfekte
aktive Abschirmung, Kraftstöße und Momentenstöße geringer Stärke ausgelöst werden,
die zu mechanischen Schwingungen dieser Komponenten führen. Die
Frequenzen solcher Schwingungen liegen in einem mechanisch gut verspannten
Magnetsystem in einem Be reich oberhalb von 50 Hz. Wenn nun beispielsweise
ein metallisches Strahlungsschild im starken Hintergrundfeld des
Hauptfeldmagneten mechanisch schwingt, werden dabei sekundäre Wirbelströme im Strahlungsschild
induziert, die einerseits die mechanische Schwingung dämpfen, und
die andererseits weitere kleine oszillatorische Störungen des
Magnetfelds verursachen, die bei Magnetresonanzapparaturen mit großem Qualitätsanspruch
zu Qualitätseinbußen führen können.
Es
ist die Aufgabe dieser Erfindung, eine Gradientenspulenanordnung
für eine
Magnetresonanzapparatur aufzuzeigen, die besser abgeschirmt ist
als bekannte Anordnungen und die keine oder erheblich weniger mechanische
Schwingungen von Komponenten der Anordnung verursacht.
Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß der rohrförmige, das
Gradientensystem umschließende Abschirmzylinder
mit hoher elektrischer Leitzahl mechanisch fest mit dem Gradientenspulensystem
verbunden und vorzugsweise ein integraler mechanischer Bestandteil
des Gradientensystems ist.
Auf
diese Weise wird erreicht, daß sowohl bei
aktiv abgeschirmten als auch bei nicht abgeschirmten Gradientenspulen
bei Schaltvorgängen des
Gradientenstroms alle hochfrequenten Anteile des Magnetfelds einer
Gradientenspule perfekt abgeschirmt werden und der Übergang
von dieser perfekten Abschirmwirkung zu der realen Abschirmwirkung
eines aktiv abgeschirmten Gradientensystems – bzw. der nicht vorhandenen
Abschirmwirkung bei nicht aktiv abgeschirmten Gradientenspulen – allmählich erfolgt.
Infolgedessen erfolgen sämtliche Kraft-
und Momenteneinleitungen in das gesamte, den Zylinder mechanisch
mitenthaltenden Gradientensystem sowie in die Strahlungsschilde
und in den Hauptfeldmagneten entsprechend langsam. Auf diese Weise
wird die Anregung höherfrequenter
mechanischer Schwingungen dieser Komponenten, die ihrerseits zu
oszillatorischen Magnetfeldstörungen
führen,
vermieden.
Die
Abschirmwirkung eines solchen Systems ist für den Bereich hochfrequenter Änderungen
der Gradientenstärke
praktisch vollkommen unabhängig davon,
ob der Abschirmzylinder geometrisch perfekt aufgebaut ist. Die realisierbaren
elektrischen Leitzahlen solcher Abschirmzylinder aus Kupfer oder
Aluminium, die sich auf Zimmertemperatur befinden, sind zwar erheblich
geringer als sie sich mit reinen Metallen oder supraleitenden Materialien
innerhalb eines Kryostaten realisieren lassen aber in der Regel
ausreichend groß,
um die Anregung mechanischer Schwingungen beim Gradientenschalten
zu verhindern oder deutlich zu reduzieren.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die verschiedenen Teilspulen der Gradientenspule sowie der
Abschirmzylinder mit einer erstarrten und gehärteten Vergußmasse miteinander
vergossen und bilden eine einzige mechanische Einheit. Auf diese
Weise ist die mechanische Verbindung zwischen dem Abschirmzylinder
und dem Gradientensystem besonders gut.
In
einer darüber
hinaus bevorzugten Ausführungsform
ist die Vergußmasse
ein mit Glasfasern oder Kohlefasern verstärktes gehärtetes Kunstharz. Auf diese
Weise läßt sich
eine besonders harte mechanische Verbindung zwischen dem Abschirmzylinder
und der Gradientenspule mit einer wohlerprobten Technologie realisieren.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
besteht der Abschirmzylinder aus Kupfer oder Aluminium. Diese Werkstoffe
sind preisgünstig
zu erhalten und besitzen bei Zimmertemperatur eine besonders große elektrische
Leitfähigkeit,
so daß sich
relativ große
elektrische Leitzahlen mit relativ kleinen Wandstärken des
Abschirmzylinders realisieren lassen.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
beträgt
das Produkt aus dem Zylinderradius des Abschirmzylinders und seiner
elektrischen Leitzahl mindestens 20 000 Siemens m. In diesem Fall
werden oberhalb einer relativ niedrigen Grenzfrequenz von 10 Hz
nur noch stark geschwächte
mechanische Schwingungen beim Gradientenschalten angeregt. Bei der
Verwendung von Kupfer mit einer elektrischen Leitfähigkeit
von 5,8 ∙107 Siemens/m und einem Zylinderradius von
0,3 m ist hierfür
eine Wandstärke
des Abschirmzylinders von nur etwa 1,15 mm erforderlich.
In
einer darüber
hinaus bevorzugten Ausführungsform
beträgt
das Produkt aus dem Zylinderradius des Abschirmzylinders und seiner
elektrischen Leitzahl mindestens 40 000 Siemens m. In diesem Fall
werden oberhalb einer noch kleineren Grenzfrequenz von 5 Hz nur
noch stark geschwächte
mechanische Schwingungen beim Gradientenschalten angeregt. Bei der
Verwendung von Kupfer mit einer elektrischen Leitfähigkeit
von 5,8∙107 Siemens/m und einem Zylinderradius von
0,3 m ist hierfür
eine Wandstärke
des Abschirmzylinders von etwa 2,3 mm erforderlich.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
besitzen diejenigen metallischen rohrförmigen Komponenten des Kryostaten,
die eine größere elektrische Leitzahl
als der Abschirmzylinder der Gradientenanordnung besitzen, einen
um mindestens 10% größeren Durchmesser
als der Abschirmzylinder der Gradientenanordnung. Auf diese Weise
wird erreicht, daß trotz
der in der
DE 39 00
725 A1 beschriebenen, prinzipiell relativ schnellen induktiven
Umkoppelprozesse von radial inneren Metallrohren zu radial weiter außenliegenden
Metallrohren die Einkoppelung von Wirbelströmen in die Metallrohre des
Kryostaten noch hinreichend langsam erfolgt.
In
einer Ausführungsform
sind die Gradientenspulen nicht aktiv abgeschirmt. Bereits in diesem ungünstigen
Fall ist die Anregung mechanischer Schwingungen beim Gradientenschalten
gegenüber herkömmlichen
Gradientensystemen stark reduziert.
In
einer alternativ bevorzugten Ausführungsform sind die Gradientenspulen
aktiv abgeschirmt. In diesem Falle sind die in dem Abschirmzy linder
beim Gradientenschalten induzierten Wirbelströme sehr gering. Sie gleichen
lediglich die Fehler der Abschirmspulen gegenüber einer ideal abschirmenden Anordnung
aus. Das mit den Wirbelströmen
in dem Abschirmzylinder verbundene Magnetfeld im Untersuchungsvolumen
der Magnetresonanzapparatur besitzt bei dieser Ausführungsform
nur noch eine sehr geringe Stärke
und kann mit den in der Druckschrift P. JEHENSON, M. WESTPHAL, N.
SCHUFF, JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE 90, S.264-278 (1990) beschriebenen
Methoden leicht kompensiert werden.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Abschirmzylinder in axialer Richtung länger als die Gradienten- und
Abschirmspulen des Gradientensystems. Auf diese Weise wird eine
besonders gute Abschirmwirkung erzielt. Andererseits beeinträchtigt der
verlängerte
Abschirmzylinder den Zugang des Patienten zum Untersuchungsvolumen praktisch
nicht, weil er im Vergleich mit der Patientenöffnung im Gradientensystem
einen großen
Durchmesser besitzt.
In
einer besonderen Ausführungsform
ist der Abschirmzylinder ein nahtloses Metallrohr. In diesem Falle
wird der eingangs beschriebene ideale Abschirmzylinder besonders
gut realisiert.
In
einer alternativen Ausführungsform
besteht der Abschirmzylinder aus einer in mehreren Lagen um das
Gradientensystem gewickelten Metallfolie. Dies ist ein besonders
einfaches Herstellungsverfahren für den Abschirmzylinder, der
wegen der induktiven Kopplung der verschiedenen Lagen miteinander
seine Abschirmwirkung auch dann nicht verliert, wenn die übereinander
gewickelten Lagen keinen elektrischen Kontakt miteinander haben.
Die induktive Kopplung eines derartigen Abschirmkörpers mit
dem Hauptfeldmagneten ist allerdings gering. Dies bietet den Vorteil,
daß man
Gradientenspulen mit einem derartigen Abschirmzylinder bei geladenem
Hauptfeldmagneten ohne allzu große Magnetkräfte in den Magneten ein- und
ausbauen kann. Bei einem nahtlosen Metallzylinder ist dies wegen
der beim Ein- und Ausbau in dem Me tallzylinder induzierten Wirbelströme und der
darauf wirkenden Kräfte sehr
mühsam.
In
einer weiteren alternativen Ausführungsform
besteht der Abschirmzylinder aus mehreren getrennten miteinander
großflächig überlappenden
Metallblechen. Die Vorteile sind ähnlich wie bei dem aus einer
in mehreren Lagen gewickelten Metallfolie bestehenden Abschirmzylinder.
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die inneren Befestigungen der Strahlungsschilde und des Hauptfeldmagneten
innerhalb des Kryostaten sowie die Befestigungen des Gradientensystems
am Kryostaten so ausgelegt, daß die
mechanischen Resonanzfrequenzen der Gradientenspule und der schwingungsfähigen metallischen
Komponenten innerhalb des Kryostaten möglichst groß sind und oberhalb von etwa
10 Hz liegen. In diesem Falle wird die Anregung mechanischer Schwingungen
dieser Komponenten beim Gradientenschalten besonders wirkungsvoll
verhindert.
Weitere
Vorteile ergeben sich aus den Zeichnungen und der Beschreibung.
Ebenso können
die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale
erfindungsgemäß einzeln
für sich und
zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten
und beschriebenen Ausführungsformen
sind nicht als abschließende Aufzählung zu
verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung
der Erfindung. Insbesondere muß erwähnt werden,
daß die Erfindung
keineswegs nur im Zusammenhang mit supraleitenden Hauptfeldmagneten
Vorteile bietet. Es wird hier ausdrücklich festgehalten, daß sich insbesondere
aktiv abgeschirmte Gradientenanordnungen der hier beschriebenen
Art bei Schaltvorgängen
mit wesentlichen Frequenzanteilen hinreichend weit oberhalb einer
bestimmten Grenzfrequenz nahezu ideal verhalten, unabhängig davon,
in welcher Art von Magnetsystem sie betrieben werden. Die Vorteile der
Erfindung müssen
auch nicht auf die Reduktion von mechanischen Schwingungen beschränkt sein. Durch
die ideale Abschirmwirkung ei ner solchen Gradientenanordnung bei
hohen Schaltfrequenzen sind weitere Vorteile beim Betrieb eines
solchen Systems denkbar.
3 veranschaulicht
das Prinzip der mechanischen Befestigungen und Verspannungen der verschiedenen
Komponenten eines Magnet-/Gradientensystems einer Magnetresonanzapparatur.
Der Kryostat 6, der den Betrieb der mit flüssigem Helium gekühlten supraleitenden
Hauptfeldspule 12 ermöglicht,
ist mit Füßen 7a und 7b auf
dem Funda ment 8 befestigt. Der Vakuumbehälter 9 oder
Außenmantel des
Kryostaten umschließt
ein oder mehrere Strahlungsschilde 10 und den Heliumtank 11,
der in der Regel flüssiges
Helium sowie grundsätzlich
die supraleitende Magnetspule 12 beinhaltet. Das Gradientensystem
bzw. die erfindungsgemäß durch
den Abschirmzylinder erweiterte Gradientenanordnung 1'', in diesem Fall von der Form her
ein Kopfgradientensystem, ist mit Befestigungselementen 13a, 13b, 13c, 13d am
Außenmantel 9 des
Kryostaten, in diesem Fall an seinem Raumtemperaturrohr 16 befestigt.
Es ist im allgemeinen möglich
und kann vorteilhaft sein, das Gradientensystem 1'' nicht direkt am Kryostaten, sondern
mit einer hier nicht gezeigten Haltevorrichtung am Fundament 8 zu
befestigen, um die Einleitung mechanischer Schwingungen vom Gradientensystem 1'' in den Kryostaten zu vermeiden.
Das Strahlungsschild 10 ist mit Befestigungselementen 14a, 14b, 14c, 14d am
Außenmantel 9 des Kryostaten
befestigt. Der Heliumtank 11 ist mit Befestigungselementen 15a, 15b, 15c, 15d an
dem ihn umschließenden
Strahlungsschild 10 befestigt. Diese Befestigungselemente
können
auch direkt vom Heliumtank 11 durch kleine Öffnungen
in den Strahlungsschilden 10 zum Außenmantel 9 führen. Die
Magnetspule 12 ist im allgemeinen mechanisch relativ fest mit
dem Heliumtank 9 verbunden. Sämtliche Befestigungselemente 13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d, 15a, 15b, 15c, 15d sind
hier geschlängelt
eingezeichnet, um den Federcharakter dieser Befestigungselemente
hervorzuheben, der mechanische Schwingungen der verschiedenen mit
diesen Elementen befestigten Komponenten ermöglicht. Mit erfindungsgemäßen Gradientenanordnungen
werden solche Schwingungen jedoch nicht oder nur stark abgeschwächt erzeugt.