FR2608309A1 - Procede de realisation d'une bobine de gradient pour appareil d'imagerie par resonance magnetique nucleaire et ensemble de bobines de gradient obtenu par ce procede - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE REALISATION DE BOBINES DE GRADIENT POUR APPAREIL D'IMAGERIE PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE. AVEC LE PROCEDE DE L'INVENTION, DES BOBINAGES X1, ..., Y4 SONT FIXES A UN MANDRIN 2 DE MANIERE BEAUCOUP PLUS SIMPLE ET PLUS FIABLE QUE DANS L'ART ANTERIEUR. SELON UNE CARACTERISTIQUE DE L'INVENTION, LES BOBINAGES X1, ..., Y4 SONT SURMOULES SEPAREMENT AVANT D'ETRE MONTES SUR LE MANDRIN 2.

Description

PROCEDE DE REAUSATION D'UNE BOBINE
DE GRADIENT POUR APPAREIL D'IMAGERIE
PAR RéSONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE ET
ENSEMBLE DE BOBINES DE GRADIENT OBTENU
PAR CE PROCEDE
L'invention concerne un procédé de réalisation d'au moins une bobine de gradient permettant d'obtenir un gradient de champ magnétique dans un appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire ; elle concerne également un ensemble de bobines de gradient obtenu par ce procédé. L'invention trouve particulièrement son application dans un appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire destiné au diagnostic médical, mais elle peut également être mise en oeuvre dans d'autres domaines.

Le but de la présente invention est d'améliorer la qualité du ou des gradients de champ produits, tout en simplifiant le montage de bobinages qui sont utilisés pour obtenir ces gradients.

Un appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire ou appareil d'IRM, comporte différentes catégories de bobines. Une première catégorie de bobines (qui peut éventuellement être remplacée par un aimant permanent) a pour objet de créer un champ homogène intense dans un espace prédéterminé. Une deuxième catégorie de bobines, dites radiofréquences, a pour but de soumettre un corps examiné et placé sous l'influence du champ magnétique intense à des séquences d'excitation radiofréquence, et de mesurer un signsl radiofréquence réémis en retour par des particules du corps. La réponse radiofréquence est une réponse en volume : toutes les particules d'une région du corps soumises émettent en même temps leurs réponses radiofréquences. Pour créer l'image, il est nécessaire de différencier ces réponses.A cette fin, les sppareils d'IRM comportent une troisième catégorie de bobines, dites de gradients, pour superposer au champ intense des compossntes de champ supplémentaires. La valeur de ces composantes est une fonction des coordonnées dans l'espace du lieu de leur application. Classiquement, il est proposé d'organiser cette différenciation selon trois axes orthogonaux X, Y, Z. Par convention, l'axe Z est généralement collinêaire au champ intense crée par la première catégorie de bobines ou aimants.

Les bobines de gradient sont en conséquence réparties en trois types : celui qui crée un gradient selon X, celui qui crée un gradient selon Y, et celui qui crée un gradient selon Z.

En général, un appareil d'IRM est organisé de manière que les différents éléments, qui le constituent, soient répartis autour d'un cylindre circulaire, dans lequel est introduit, selon l'axe du cylindre, le patient à examiner. Les bobines radiofréquences sont réparties autour de la zone d'intérêt et de l'axe du cylindre selon une première nappe, et les bobines de gradients sont réparties autour de l'axe du cylindre selon une deuxième et éventuellement une troisième couche plus éloignée de ltaxe du cylindre que les bobines radiofréquences.

1l est connu dans ltétat de la technique, en particulier dans une demande de brevet européen N082 107 453.1 déposée le 16 AOUT 1982, que des bobines de gradients comportent des conducteurs formés autour d'un cylindre selon un contour dit en selle de cheval.

En général, les bobines de gradients du type X et du type Y ont sensiblement une même forme. Ainsi par exemple, une bobine de gradients X est constituée par quatre bobinages chacun en forme de selle, disposés le long de l'axe du cylindre et autour de ce dernier, de façon à sensiblement en épouser la forme : ces bobinages étant disposés de manière symétrique deux à deux par rapport à l'axe du cylindre et à un centre d'intérêt situé sur cet axe ; les deux bobinages opposés par rapport à l'axe du cylindre étant centrés sur des axes parallèles à l'axe X.

Les quatre bobinages qui constituent la bobine de gradients Y sont disposés le long du cylindre d'une même manière que les bobinages de gradients X, et sont placés autour du cylindre de manière à être centrés sur des axes parallèles à l'axe Y, c'est-à-dire à 900 des bobinages de gradients X.

Une manière connue de réaliser les bobinages de gradients du type X ou Y, consiste à enrouler un conducteur selon une spirale qui, développée à plat, est une spirale sensiblement carrée, de sorte qu'une extrémité du bobinage est proche du centre de la spirale, et que la seconde extrémité est à la périphérie de cette dernière ; les extrémités de bobinage d'un même type étant connectées entre elles et à des moyens d'alimentation de manière que ces bobinages soient parcourus par un courant de sens convenable pour produire les gradients
X et Y recherchés.

Les différents bobinages des bobines de gradients X et
Y sont montés sur un mandrin cylindrique circulaire, sur lequel elles sont chacunes fixées aux positions qu'elles doivent occuper les unes par rapport aux autres.

En fonctionnement, pour que le ou les gradients de champ aient la qualité nécessaire pour réaliser une image, il est impératif que les différents bobinages qui constituent les différentes bobines de gradients conservent des positions parfaitement stables ; ceci malgré les forces importantes auxquelles sont soumis les conducteurs qui forment les bobinages, à l'établissement ou à la coupure d'un champ magnétique, compte tenu notamment de ce que les gradients de champ sont produits selon des impulsions.Chaque bobinage présente par lui-même une rigidité mécanique pratiquement très faible, de sorte qu'il est nécessaire de fixer chaque bobinage au mandrin, en réalisant une fixation de chacune des spires qui constituent la spirale du bobinage, et ceci en plusieurs points de chaque spire. I1 est à signaler qu'après quelques temps de fonctionnement, il n'est pas rare de constater que sous l'action des forces exercées sur le conducteur, une ou plusieurs spires sont libérées des attaches de fixation d'où il résulte que le gradient de champ n'a pas les caractéristiques prévues.

Aussi, un problème important réside dans le fait qu'il faut accompllr un travail considérable pour fixer les bobinages sur le mandrin avec la précision et la fiabilité requise, compte tenu de ce qu'un ensemble peut comporter deux bobines de gradients, de ce que chaque bobine de gradient comporte quatre bobinages ou selles, que chaque bobinage peut comporter une dizaine de spires, et que chaque spire doit être fixée en plusieurs points.

La bobine destinée à produire un gradient de champ selon l'axe Z pose beaucoup moins de problèmes dans sa fixation, du fait que généralement elle est formée par des spires enroulées autour de l'axe du cylindre formé par le mandrin, selon une couche plus extérieure que les bobines de gradient X et Y.

La présente invention concerne un procédé, pour réaliser au moins une bobine de gradient, du type comportant des bobinages en forme de selle, et particulièrement pour réaliser un ensemble comportant une bobine de gradients X et une bobine de gradients Y pour appareil d'IRM. Le procédé de l'invention permet de réaliser la fixation des différents bobinages sur un mandrin d'une manière beaucoup plus simple et plus rapide que dans l'art antérieur, ainsi que d'une manière beaucoup plus précise et plus fiable. L'invention concerne également un ensemble de bobines de gradient obtenu par ce procédé.

Selon l'invention, un procédé de réalisation d'au moins une bobine de gradient comportant plusieurs bobinages, consistant à préformer un conducteur électrique pour réaliser chaque bobinage et à fixer chaque bobinage sur un mandrin, est caractérisé en ce qu'il comporte une étape intermédiaire dans laquelle on surmoule au moins un bobinage avant de le monter sur le mandrin.

L'invention sera mieux comprise grace à la description qui suit, et faite à titre d'exemple non limitatif, et aux cinq figures annexées parmi lesquelles - la figure 1 est une vue schématique en perspective qui montre un mandrin portant des bobinages surmoulés, en forme de selle, destinés à constituer deux bobines de gradients - la figure 2 représente un conducteur électrique formé pour constituer un bobinage en forme de selle - la figure 3 montre par une vue schématique en perspective, un moule en forme de selle servant á surmouler un bobinage - la figure 4 illustre schématiquement une étape du procédé de l'invention dans laquelle un ensemble, formé par des bobinages surmoulés montés sur le mandrin, est globalement surmoulé pour constituer un ensemble de bobines de gradients - la figure 5 illustre une étape du procédé dans laquelle l'ensemble de bobines de gradient montré à la figure 4 est surgainé.

La figure 1 montre å titre d'exemple non limitatif, les dispositions relatives de bobinage xl à x4 et yl å y4 montés sur un mandrin 2, pour former un ensemble 1 de bobines de gradients destiné å être incorporé dans un appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire.

Dans l'exemple illustré par la figure 1, les bobinages xl à x4 et yl à y4 ont déjà été traités dans une étape intermédiaire du procédé dans laquelle ces bobinages ont été surmoulés ; cette étape intermédiaire du procédé est expliquée dans une suite de la description.

Le mandrin 2 a une forme cylindrique circulaire, et comporte un axe Z qui constitue l'axe longitudinal de l'ensemble 1. Le mandrin 2 est réalisé d'une manière en elle-même connue en un matériau électriquement isolant et, amagnétique en fibre de verre par exemple.

Un premier type de bobinage, constitué par les bobinages xl à x4 est destiné å former une première bobine de gradients pour résliser un gradient de champ selon un axe X, perpendiculaire å l'axe longitudinal Z. Un second type de bobinage, constitué par les bobinages yl à y4 est destiné à constituer une seconde bobine de gradients pour former un gradient de champ selon un second axe Y, perpendiculaire à l'axe longitudinal Z et au premier axe X. tes bobinages xl à x4, yl à y4 comportent de manière classique, une forme de selle, de manière à épouser sensiblement la forme du mandrin 2 ; ce dernier étant représenté en traits pointillés pour plus de clarté de la figure.Les bobinages xl à x4, yl à y4 sont répartis de manière symétrique le long de l'axe longitudinal Z par rapport à un point O destiné à constituer le centre d'une zone d'intérêt dans l'appareil d'IRM. Comme il est représenté sur la figure 1, un premier et un second bobinages du premier type respectivement xl, x2 sont appliqués contre le mandrin 2, à l'opposé l'un de l'autre par rapport à l'axe longitudinal Z, et sont centrés sur un troisième axe X' parallèle au premier axe X, et passant par l'axe longitudinal Z ; ce premier et second bobinages x1,x2 étant du côté d'une première extrémité 3 du mandrin 2.Un troisième et un quatrième bobinages x3, x4 du premier type, sont disposés du côté d'une seconde extrémité 4 du mandrin 2, c'est-à-dire de l'autre côté du mandrin 2 par rapport au centre d'intérêt 0, ces troisième et quatrième bobinages x3,x4 étant placés d'une même manière que les premier et second bobinages x1,x2 par rapport à l'axe longitudinal Z.Un cinquième et sixième bobinage yl,y2, appartenant au second type, sont montés sur le mandrin 2, du côté de la première extrémité 3, à l'opposé l'un de l'autre par rapport à l'axe longitudinal Z, et sont centrés sur un quatrième axe Y' parallèle au second axe Y, et passant par l'axe longitudinal Z sensiblement en un même point (non représenté) que le troisième axe X' sur lequel sont centrés les premier et second bobinages xl, x2. Un septième et un huitième bobinages y3, y4 sont montés sur le mandrin 2 du côté de la seconde extrémité 4 de ce dernier, d'une même manière que les cinquième et sixième bobinages yl,y2 par rapport à l'axe longitudinal Z.Chaque bobinage xl,... > y4 sous-tend autour de l'axe longitudinal Z un angle ot d'environ 1300, d'où il résulte que les bobinages du type y recouvrent partiellement les bobinages du type x.

Ainsi qu'il a été précédemment mentionné, d'une part les premier, second, troisième et quatrième bobinages xl à x4 sont destinés à former une première bobine de gradients agissant selon le premier axe X ; d'autre part, les cinquième, sixieme, septième et huitième bobinages yl à y4, sont destinés à former une seconde bobine de gradients agissant selon le second axe Y.

A cette fin, les bobinages xl à x4 d'une part et les bobinages yl à y4 d'autre part sont reliés électriquement entre eux et à des moyens d'alimentation classiques (non représentés), d'une manière en elle-même connue, de sorte que le courant qui circule dans ces bobinages comporte le sens approprié à créer le gradient de champ désiré. Ainsi par exemple, le cinquième bobinage yl peut comporter un conducteur 6 (représentée en traits pointillés) enroulé de manière classique pour former une spirale comme montrée sur la figure 1.Dans l'exemple non limitatif décrit, une première extrémité 7 du conducteur, correspondant à l'extérieur de la spirale, sort du bobinage xl à l'état surmoulé, vers un coin 8 de ce dernier par exemple ; la seconde extrémité 9 du conducteur 6, correspondant à l'intérieur de la spirale peut sortir du bobinage xl dans une zone centrale 30 de ce dernier, la seconde extrémité 9 pouvant également être pliée pour sortir à un second coin 11. I1 est à signaler qu'il est connu également qu'un bobinage de bobine de gradient peut comporter une seconde spirale (non représentée) formant par rapport à la première une seconde nappe, de sorte que la seconde extrémité 9 située à l'intérieur de la spirale peut servir de départ à la seconde spirale dont l'extrémité opposée peut alors sortir également par le second coin il. Cet exemple étant également valable pour les autres bobinages y2 à y4 et xl à x4, on réalise l'interconnexion entre les bobinages après leur montage sur le mandrin 2 : ainsi par exemple, la première extrémité 7 du conducteur 6 peut être prolongée pour dépasser du mandrin 2, afin d'être reliée ultérieureement à une alimentation en courant (non représentée), et la seconde extrémité 9 du conducteur 6 peut être reliée de manière classique (non représentée) à l'une des extrémités du conducteur de l'un des sixième, septième et huitième bobinages y2, y3, y4.

La figure 2 montre à titre d'exemple non limitatif un conducteur 6 enroulé sur lul-inême de manière à former une spirale 15 en forme de selle, destinée à constituer l'un des bobinages xl à x4, yl à y4. Dans l'exemple non limitatif décrit, le conducteur 6 a une section rectangulaire, montrée par sa première extrémité 7, la largeur 1 du conducteur 6 étant plus grande que son épaisseur e qui est orientée radialement au cylindre que constitue le mandrin 2 ; mais dans l'esprit de l'invention, le conducteur 6 pourrait aussi bien avoir une section circulaire ou carrée.

Une première étape du procédé de l'invention consiste à former un ou des conducteurs 6 électriques pour obtenir autant de spirales 15 qu'il est prévu de bobinage. La spirale 15 est obtenue d'une manière en elle-même classique, par exemple en réalisant un découpage à plat dans une plaque de cuivre, ou par formage d'un barreau Ge cuivre, puis en formant ensuite la spirale en forme de selle de cheval autour d'un cylindre.

La spirale 15 est montrée avec seulement trois spires 16, 17, 18, mais peut en comporter un nombre beaucoup plus important de l'ordre de 10 par exemple. Aussi, on conçoit que la spirale 15 présente, entre ces extrémités 7,9, une grande flexibilité et une grande souplesse mécanique, de sorte que 51 on la monte sur le mandrin 2 telle qu'elle est après formage du conducteur 6, selon la méthode qui est utilisée dans l'art antérieur, il est nécessaire de la fixer en un très grand nombre de points pour lui conférer une rigidité suffisante, et pour conserver la distance d prévue entre les spires.

Avec le procédé de l'invention, on évite ces inconvénients, grace notamment à une étape intermédiaire dans laquelle on surmoule la spirale 15 ou bobinage de sorte à lui conférer une rigidité au moins suffisante pour la positionner avec précision sur le mandrin 2, sans qu'il soit nécessaire de la fixer sur ce dernier en un grand nombre de points. A cette fin, le procédé de l'invention consiste, après avoir réalisé la spirale 15 ou bobinage, à la surmouler avec une colle constituée par exemple par de la résine époxy.

En outre, la spirale 15 ou bobinage est surmoulée dans a forme sensiblement idéale, de sorte que le positionnement relatif des spires 16, 17, 18 est conservé durant les manipulations du bobinage surmoulé, avant, durant et après son montage sur le mandrin 2.

La figure 3 montre schématiquement à titre d'exemple non limitatif, un moule en forme de selle servant à surmouler la spire 15 du bobinage.

Le .moule comporte d'une part une première partie formant un moule creux 20, dans lequel est placée la spirale 15 ou bobinage à surmouler ; les spires 16, 17, 18 de la spirale 15 étant montrées en traits pointillés pour plus de clarté de la figure ; le moule comporte d'autre part une seconde partie 21 destinée à être appliquée contre le moule creux 20 pour le fermer durant l'opération de surmoulage.

Le moule creux 20 comporte des moyens pour positionner avec précision les spires 16, 17, 18 de la spirale 15. Ces moyens de positionnement peuvent être constitués de différentes manière, par exemple par I'empreinte en creux du conducteur 6, ou par des pions (non représentés) solidaires de la face intérieure de fond 22 du moule creux 20, ou être constitués ainsi que dans l'exemple non limitatif décrit par des cales a,b,c disposées dans l'espace qut sépare deux spires 16, 17 ou 17, 18 adjacentes. Les cales a b c sont ainsi disposées le long du conducteur 6 en nombre suffisant pour compenser les effets de la flexibilité propre au conducteur 6.Dans l'exemple non limitatif représenté à la figure 3, le conducteur 6 passe entre les bords intérieurs 24 du moule creux 20, et entre une première série de cales a pour former la première spire 16. La deuxième spire 17 qui est intérieure à la première spire 16, passe entre la première série de cales a et une deuxième série de cales b ; la troisième spire 18 passe entre la seconde série de cales b et une cale centrale C formant une partie centrale 30 du moule creux 20. Les cales a, b comportent, parallèlement au conducteur 6, une seconde largeur 12 qui est sensiblement égale à la distance d montrée sur la figure 2 entre deux spires 16, 17 ou 17, 18 adjacentes, afin de maintenir de manière précise l'écartement d prévu entre ces spires.D'autre part, toutes les cales ~,bic comportent, perpendiculairement à la surface de fond 22, une seconde épaisseur e2 inférieure à l'épaisseur e du conducteur 6 montrée sur la figure 2 ; de sorte que quand la seconde pièce 21 ou couvercle est appliquée contre le moule creux 20 pour le fermer en prévision du surmoulage, la face intérieure 26 du couvercle 21 est en appui sur le conducteur 6 afin de le maintenir enfoncé entre les cales a, b, c. Une seconde distance d2 formée d'une part, entre les cales ~,bic et d'autre part entre la première série de cales a et les bords intérieurs 24, est très légèrement supérieure à la largeur 1, montrée sur la figure 2 du conducteur 6.

Dans l'exemple non limitatif de la description, la première extrémité 7 du conducteur 6 est insérée dans une encoche 27 réalisée dans un bord supérieur 24a du moule creux 20, et la seconde extrémité 9 est disposée dans une encoche 28 de la partie centrale 30 où elle est dégagée de la troisième spire 18 ; les extrémités 7,9 étant ainsi rendues disponibles pour leur connexion électrique ultérieure.

La colle du type résine éxopy qui est utilisée pour le surmoulage d'une spirale 15 ou bobinage doit de préférence présentée une grande fluidité, de manière d'une part, à se répandre aisément dans le moule en passant à la fois entre le conducteur 6 et la surface de fond 22, et entre le conducteur 6 et la surface intérieure 26 du couvercle 21 ; ceci pouvant être facilité en réalisant des rainures (non représentées) dans la surface de fond 22 et la surface intérieure 26 pour mieux distribuer la colle.La colle doit également être suffisamment fluide pour bien mouiller toutes les surfaces du conducteur 6 et bien solidariser entre elles les spires 16,17,18, cette solldarisation des spires entre elles étant réalisée principalement par la colle (non représentée) qui est déposée dans l'espace d qui sépare deux spires 16,17 ou 17,18 adjacentes et qui est représenté par la seconde largeur 12 ; la colle qui est déposée le long de la surface de fond 22 et particulièrement le long de la surface intérieure 26 du couvercle 21 étant déposée selon une mince péllicule, afin d'augmenter aussi peu que possible l'épaisseur du bobinage qui est obtenue après surmoulage, pour que ce bobinage soit placé au plus près du mandrin 2.

H est à signaler que la colle ne présente pas par elle-même une très grande rigidité mécanique, mais que sa rigidité est augmentée par le fait qu'elle est armée par les spires 16,17,18. Dans des zones comme la zone centrale 30 par exemple où ne passent pas les spires 16,17,18, la colle peut être armée à l'aide d'un autre élément (non représenté sur la figure 3), soit à l'occasion du surmoulage du bobinage ou spirale 15, soit après montage du bobinage sur le mandrin 2 comme il est expliqué dans une suite de la description.

La spirale 15 étant placée dans le moule creux 20 comme il a été expliqué ci-dessus, le couvercle 21 est appliqué et serré contre ce dernier, de sorte que le moule 20,21 ainsi constitué est fermé de manière relativement étanche. Puis on procède à l'injection du produit de collage. L'injection d'une colle du type résine époxy est une opération en elle-même connue de l'homme du métier, et qu'il n'est pas nécessaire de décrire. On peut signaler néanmoins que le couvercle 21 peut comporter, dans sa partie inférieure un ou plusieurs orifices 32 pour injecter la colle ; et comporter dans sa partie supérieure une fenêtre 34 de contrôle, ainsi qu'un ou plusieurs orifices 33 permettant, de manière classique, d'aspirer pendant que la colle est injectée par le premier orifice 32.

Le moule 20,21 peut être réalisé de manière différente, l'essentiel étant que le surmoulage des spires 16, 17,18 soit effectué pendant qu'est réalisé un positionnement rigoureux de ces spires, comme c'est le cas dans le procédé de l'invention où le moule 20,21 assure également une fonction de gabarit.

Apres polymérisation de la colle, la spire 15 dans son état surmoulé est dégagée du moule 20,21 ; elle comporte alors l'aspect de l'un des bobinages yl à y4, xl à x4 montrés sur la figure 1.

Un avantage important du procédé de l'invention réside dans le fait qu'à ce stade de, la réalisation de l'ensemble de bobines de gradient 1, il est possible de tester chaque bobinage d'une manière beaucoup plus simple que dans l'art antérieur, du fait que les spires du bobinage sont dans leur position définitive et que le bobinage comporte une rigidité suffisante pour permettre ses manipulations sans détruire la qualité du positionnement des spires.

Une phase suivante du procédé est illustrée par la figure 1, et consiste à monter les bobinages xl à x4, yl à y4 sur le mandrin 2, en commençant par exemple par les bobinages xl à x4, les bobinages yl à y4 venant en surépaisseur. Chaque bobinage est d'abord fixé sur le mandrin 2 à l'aide de boulons et d'écrous, en matériau amagnétique (non représentés), en un nombre limité, par exemple en trois points tels que les points 45 par - lesquels est fixé le cinquième bobinage yl. Cette première fixation sert principalement à assurer le positionnement des bobinages sur le mandrin 2, et non à assurer leur fixation définitive qui est obtenue principalement par un surmoulage global de tous les bobinages xl à x4, yl à y4 et du mandrin 2, avec un produit constitué par exemple par la même colle à base de résine époxy qui a servi à surmouler les spirales 15.

Avant de procéder au surmoulage global, on remplit les espaces vides, tels que formés par exemple par la zone centrale 30 et entre le mandrin 2 et les bobinages ..... . yl,...,y4, avec de la fibre de verre par exemple, de manière d'une part à limiter la quantité de colle nécessaire au surmoulage global, et d'autre part pour armer cette colle afin de conférer une plus grande rigidité à l'ensemble.

Le premier et second bobinages xl, x2 et le cinquième et sixième bobinages yl, y2 constituent un premier groupe GI de bobinages sité du côté de la première extrémité 3 du mandrin 2, et les troisième, quatrième, septième, huitième bobinages x3, x4, y3,y4 constituent un second groupe G2 situé du côté de la second extrémité 4 du mandrin 2. Les deux groupes de bobinages Gi, G2 sont chacun serres sur le mandrin 2 par une bande 47 en fibre de verre par exemple.

Les bandes 47 sont jointives ou superposées, de manière à sur gainer entièrement chaque groupe Gi, G2 de bobinage et l'espace 23 formé entre ces groupes ; ce surgainage étant partiellement représenté sur la figure 1 par des bandes 47 disposées autour du second groupe G2 de bobinage situé du côté de la seconde extrémité 4 mandrin 2.

Après avoir réalisé un premier surgainage entier des bobinages xl à x4, yl à y4, on procède ensuite au surmoulage global de l'ensemble formé par ces bobinages et le mandrin 2.

La figure 4 illustre la phase du procédé de l'invention dans laquelle est réalisé le surmoulage global de l'ensemble 1.

L'ensemble 1 dont on n'aperçoit sur la figure 4 que la première extrémité 3 du mandrin 2, est placé dans une cuve 50.

Dans l'exemple non limitatif décrit, la cuve 50 a un diamètre intérieur D1 légèrement supérieur, de quelques dizaines de millimètres par exemple, au diamètre extérieur D2 que comporte l'ensemble 1 surgainé. La cuve 50 comporte un couvercle 51 qui, dans l'opération de surmoulage global, ferme de manière relativement étanche la cuve 50. La cuve 50 comporte à proximité de son fond 52, une ou plusieurs ouvertures 53 dans lesquelles sont engagés des tuyaux 54 reliés à un dispositif 55 servant à injecter sous pression par exemple, la colle destinée au surmoulage global. Le couvercle de cuve 51 comporte une ouverture 56 dans laquelle est engagée un conduit 57 permettant de relier l'intérieur de la cuve à un dispositif de pompage 58.

La méthode d'injection de la colle à base de résine époxy est en elle-même connue : elle consiste par exemple à.

réaliser un vide partiel dans la cuve 50 grâce au dispositif de pompage ou aspiration 58 avant d'injecter la colle ; les tuyaux 54 comportant à cet effet des robinets 60 qui sont alors en position fermée. Quand le vide dans la cuve 50 est suffisant, les robinets 60 sont ouverts et le dispositif d'injection 55 injecte la colle dans la cuve 50, pendant que fonctionne le dispositif de pompage 58. La cuve 50 comporte une ou des fenêtres 65 situées dans le haut de la cuve, et qui permettent de vérifier le remplissage par le produit de surmoulage ou colle ; quand la colle atteind sensiblement le niveau des fenêtres 65, on arrête l'injection et le pompage.

Après polymérisation du produit de surmoulage ou colle, qui s'effectue de manière classique à température ambiante ou éventuellement en chauffant l'ensemble 1, on dégage ce dernier de la cuve 50.

L'ensemble 1 a la forme d'un cylindre dont la surface extérieure (non représentée) est formée par la colle polymérisée. L'ensemble 1 constitue alors une masse ayant une rigidité mécanique importante, dans laquelle sont intimement intégrés les bobinages xl à x4, yl à y4 (non représentés sur la figure 4). Dans cette opération de surmoulage global, l'apport de colle d'une part, est venu renforcer la rigidité des bobinages qui ont été soumis au premier surmoulage, d'autre part la colle s'est infiltrée dans tous les vides qui pouvaient exister entre le mandrin 2 et les bobinages, et également à la surface des bobinages ainsi que le long du mandrin 2 entre chaque groupe Gi, G2 montrés à la figure 1.Il en résulte que l'ensemble 1 constitue une masse compacte dans laquelle les bobinages sont fixés avec une grande force en chacun des points de la spirale par laquelle ils sont constitués.

Selon une dernière phase du procédé de l'invention, il est possible d'augmenter encore la rigidité mécanique de l'ensemble 1 en lui ajoutant une armature extérieure en un matériau amagnétique isolant, de même nature par exemple que le matériau qui constitue le mandrin 2, c'est-8-dire en fibre de verre.

La figure 5 illustre cette dernière phase du procédé qui consiste à enrouler, autour du cylindre formé par l'ensemble 1, une feuille extérieure 70 en fibre de verre. Dans l'exemple non limitatif décrit, la feuille extérieure 70 a une même hauteur h que la hauteur H de l'ensemble 1, c'est-à-dire environ deux mètres de sorte que l'ensemble 1 peut être entièrement recouvert avec un tour de la feuille extérieure 70 ; mais la feuille 70 peut également comporter une hauteur h plus faible au point même de constituer une bande dont plusieurs tours sont nécessaires à obtenir la hauteur H de l'ensemble 1 ou longueur du mandrin 2.La feuille extérieure 70 est appliquée et serrée sur l'ensemble 1 après avoir été préalablement imprégnée d'une colle du type par exemple à base de résine époxy, c 'est-à-dire sensiblement une colle du même type que celle qui a été utilisée pour réaliser le surmoulage global. La feuille ou bande extérieure 70 est enroulée autour de tout l'ensemble 1, éventuellement en plusieurs couches (non représentées), de sorte à constituer après polymérisation de la colle une armature extérieure 80 ayant une grande rigidité mécanique semblable à la rigidité mécanique du mandrin 2, qui lui-même constitue une armature intérieure; les bobinages xl à x4, yl à y4, constituent ainsi une couche intermédiaire 81 disposée entre l'armature extérieure 80 et l'armature intérieure que forme le mandrin 2.

Cette description constitue un exemple non limitatif qui montre comment réaliser des bobinages en forme de selle et comment les monter sur un mandrin pour obtenir, avec un minimum d'opérations, un ensemble compact, rigide et fiable. Il est à remarquer que le procédé de l'invention peut s'appliquer d'une même manière pour le montage des bobinages d'une unique bobine de gradient.

Claims (15)

1. REEllDICATIONS

   1 Procédé de réalisation d'au moins une bobine de gradient pour appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire, la bobine de gradient comportant au moins deux bobinages (x1,...,x4, yi,...,y4) séparés en forme de selle, le procédé consistant à réaliser chaque bobinage en formant un conducteur (6), puis à monter chaque bobinage (xi,.. . ,y4) sur un mandrin (2) et à fixer chaque bobinage (xl,...,y4) sur le mandrin (2), caractérisé en ce qu'il comporte une étape intermédiaire consistant à surmouler au moins un bobinage (xl,...,y4) avant de le monter sur le mandrin (2).
2. 2. Procédé selon la revendication 1, le bobinage (x1, . . . ,y4) comportant une pluralité de spires (16,17,18), caractérisé en ce qu'il consiste à maintenir les spires (16,17,18) du bobinage (xl,...,y4) en positions fixes les unes par rapport aux autres pendant le surmoulage.
3. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il consiste à positionner et à maintenir les bobinages (xl,...,y4) sur le mandrin (2), > puis à réaliser un surmoulage global des bobinages (xl,...,y4) et du mandrin (2).
4. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour maintenir les bobinages (x1, . . . ,y4) sur le mandrin (2), il consiste à les serrer sur le mandrin (2) en les entourant d'une bande (47).
5. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé, en ce que pour réaliser le surmoulage global il consiste au préalable à combler des espaces vides (30) par de la fibre de verre afin d'armer le produit de surmoulage.
6. 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste, après le surmoulage global de l'ensemble (1) formé par les bobinages (xl,...,y4) et le mandrin (2) à enrouler autour de l'ensemble (i) une feuille extérieure (70) afin de réaliser une armature extérieure (80).
7. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la feuille extérieure est en fibre de verre.
8. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le surmoulage dans le bobinage (xi,. .. ,y4) est réalisé avec une colle du type résine époxy.
9. 9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le produit servant su surmoulage global est une colle à base de résine époxy.
10. 10. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à surmouler le bobinage (xl,...,y4) dans un moule (20,21) comportant des moyens de positionnement (a, b, c) des spires (16,17,18).
11. 11. Ensemble de bobines de gradient pour appareil d'imagerie à résonance magnétique nucléaire, comportant, un mandrin (2) de forme cylindrique, des bobinages en forme de selle (x1,...,x4, yl,...,y4) montés sur le mandrin (2), caractérisé en ce que les bobinages ....... , y4) sont surmoulés séparément.
12. 12. Ensemble de bobines de gradient selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte un surmoulage global du mandrin (2) et des bobinages (xl,...,x4, yl,...,y4).
13. 13. Ensemble de bobines de gradient selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comporte une armature extérieure (80).
14. 14. Ensemble de bobines de gradient selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bobinages (x1,...,x4, ..... . , y4) sont constitués à partir d'un conducteur (6) formant une spirale (15), la spirale (15) comportant des spires (16,17,18) collées entre elles dans un moule (20,21) formant un gabarit.
15. 15. Ensemble de bobines de gradient selon la revendication 14, caractérisé en ce que le moule (20,21) est amovible.