DE3404600A1

DE3404600A1 - Geraet zur erzeugung von bildern und ortsausgeloesten spektren eines untersuchungsobjektes mit magnetischer kernresonanz

Info

Publication number: DE3404600A1
Application number: DE19843404600
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Distler (FH), 8520 Erlangen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-02-09
Filing date: 1984-02-09
Publication date: 1985-08-14

Description

Gerät zur Erzeugung von Bildern und ortsaufgelösten
Spektren eines Untersuchungsobjektes mit magnetischer Kernresonanz Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Erzeugung von Bildern und ortsaufgelösten Spektren eines Untersuchungsobjektes mit magnetischer Kernresonanz, bei dem Magnetspulen zum Anlegen von Grund- und Gradientenfeldern an das Untersuchungsobjekt und zum Erfassen der Auslenkung der Atomkerne des Untersuchungsobjektes aus ihrer Gleichgewichtslage durch einen hochfrequenten, magnetischen Anregungsimpuls vorhanden sind, sowie mit einem Kryostaten zur Aufnahme der Grundfeldspulen, der auf seiner Oberseite mit einem Turm zur Versorgung mit flüssigen Gasen und zum Einführen elektrischer Leitungen versehen ist, in dessen Innerem Führungsrohre in einem Außenrohr angeordnet sind.
Bei Geräten dieser Art wird das Leitermaterial der Grundfeldspulen im supraleitenden Bereich gehalten, so daß hohe magnetische Flußdichten erzielbar sind. Für die Kühlung der Grundfeldspulen wird flüssiges Helium benutzt, das im Laufe der Zeit langsam durch Öffnungen an der Oberseite des Kryostaten abdampft. Die Heliumverluste müssen demgemäß von Zeit zu Zeit durch Nachfüllen von flüssigem Helium ersetzt werden.
Damit die Heliumverluste gering gehalten werden, muß die Einstrahlung von Wärme in das Innere des Kryostaten durch den Turm möglichst reduziert werden. Ferner ist es erwünscht, daß das abdampfende Helium auf seinem Weg durch den Turm nicht mit einer sehr tiefen Temperatur entweicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Eindringen von Wärmeenergie durch den Turm gebremst und das abdampfende Gas mit einer nicht störenden Temperatur entweicht. Ferner soll bei dem erfindungsgemäßen Gerät sichergestellt sein, daß beim Auftreten eines Überdruckes im Kryostaten das Gas schnell austreten kann, so daß im Kryostaten nur eine geringe Druckerhöhung erfolgt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungsrohre von einer Wendel aus gut wärmeleitfähigem Material umgeben sind. Diese Wendel bewirkt einerseits, daß der Wärmedurchtritt durch den Turm von außen nach innen gebremst wird und andererseits, daß die Zeit, während der das abdampfende Gas den Turm durchtritt, so verlängert wird, daß sich eine ausreichende Temperaturerhöhung dieses Gases ergibt. Die Wendel stellt ferner sicher, daß beim Auftreten eines Überdruckes im Innern des Kryostaten, der bei einem sogenannten Quench entstehen kann, nämlich dann, wenn ein Magnet normalleitend wird, ein schneller Druckabbau sichergestellt ist. Im Rahmen der Erfindung können auch im Innern der Führungsrohre Wendeln aus gut wärmeleitfähigem Material vorgesehen sein, die die gleiche Wirkung haben.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gerätes nach der Erfindung, und Fig. 2 eine für die Erfindung wesentliche Einzelheit des Gerätes gemäß Figur 1.
In der Figur 1 ist der Kryostat eines supraleitenden Magneten schematisch dargestellt. 1 stellt das Vakuumgehäuse dar, 2 den Turm mit den Zuführungen für die flüssigen Gase und den Stromanschlüssen. Das Gehäuse 1 ist mit einem Deckel 3 versehen, der in der Mitte ein Kunststoffrohr 4 trägt, das den Patientenraum 5 vom Vakuum trennt. In der Zeichnung ist der Kryostat aufgeschnitten, so daß man die Innenteile erkennen kann. 6 stellt ein eingebrachtes Tragrohr aus Kunststoff mit den Gradientenspulen 7 dar, 8 ein Kühlschild, das wärmeleitend mit dem Stickstofftank 11 verbunden ist, 9a ein Kunststoffrohr, das zum Gehäuse 1 gehört, und 9b ein weiteres Kühlschild, welches Wärmestrahlung auf den Heliumtank 9 vermindert. Die Grundfeldspulen befinden sich im Heliumtank 9.
Aus der Figur 2 geht hervor, daß der in der Figur 1 nur schematisch dargestellte Turm 2 in seinem Innern ein Außenrohr 12 aufweist, das zum Heliumtank 9 führt und mehrere Führungsrohre für das Einführen elektrischer Leitungen und flüssigen Heliums umschließt. Von diesen Führungsrohren sind in der Figur 2 das Führungsrohr 13 für die elektrischen Leitungen und das Führungsrohr 14 für das flüssige Helium dargestellt. Im Raum zwischen den Führungsrohren 13, 14 und dem Außenrohr 12 liegt eine Wendel 15 aus gut wärmeleitfähigem Material, z.B.
aus Kupfer. Dieser Raum ist auf der Oberseite des Turmes 2 von einer Berstscheibe 16, die als Sicherheitsventil wirkt, und einem Stutzen 17 abgeschlossen, der zum Anschließen weiterer Meßleitungen dient.
Das aus dem Heliumtank 9 abdampfende flüssige Helium entweicht durch Offnungen auf der Oberseite 18 des Turmes 2, die in der Figur 2 nicht dargestellt sind. Die Wendel 15 bewirkt, daß die Zeit, während der dieses abdampfende Helium den Turm 2 durchtritt, so verändert wird, daß es mit einer ausreichend hohen Temperatur auf der Oberseite 18 austritt. Das Helium kann auch durch die Führungsrohre 13, 14 abdampfen, die auf der Oberseite 18 ebenfalls kleine Öffnungen aufweisen, durch die es entweichen kann. Damit auch auf diesem Weg eine ausreichende Erwärmung des abdampfenden Heliums erfolgt, können auch im Innern der Führungsrohre 13, 14 der Wendel 15 entsprechende Wendeln vorgesehen sein. Die Wendel 15 und gegebenenfalls diese weiteren Wendeln bremsen auch das Eindringen von Wärme von außen in den Heliumtank 9.
Sie stellen andererseits sicher, daß beim Auftreten eines Überdruckes im Heliumtank 9 ein ausreichend schnelles Ausströmen des abdampfenden Heliums sichergestellt ist, so daß dieser Überdruck keinen unzulässig hohen Wert annimmt.
1 Patentanspruch 2 Figuren

Claims

Patentanspruch Gerät zur Erzeugung von Bildern und ortsaufgelösten Spektren eines Untersuchungsobjektes mit magnetischer Kernresonanz, bei dem Magnetspulen (7) zum Anlegen von Grund- und Gradientenfeldern an das Untersuchungsobjekt und zum Erfassen der Auslenkung der Atomkerne des Untersuchungsobjektes aus ihrer Gleichgewichtslage durch einen hochfrequenten, magnetischen Anregungsimpuls vorhanden sind, sowie mit einem Kryostaten (Fig. 1) zur Aufnahme der Grundfeldspulen, der auf seiner Oberseite mit einem Turm (2) zur Versorgung mit flüssigen Gasen und zum Einführen elektrischer Leitungen versehen ist, in dessen Innerem Führungsrohre (13, 14) in einem Außenrohr (12) angeordnet sind, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Führungsrohre (13, 14) von einer Wendel (15) aus gut wärmeleitfähigem Material umgeben sind.