JP2011005091A - 圧力調整装置および磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源周波数決定手段432は、電源周波数F=F1を変更する必要がある旨を受け取った場合、電源周波数変更判断手段431より算出された内圧P2の値に基づいて、冷却ステージ36の温度Tを上げるための新たな電源周波数F’を決定する。電源周波数決定手段432は、新たな電源周波数F’を決定した後、電源周波数FをF1からF2に変更すべき命令を電源42に送る。この命令を受けて、電源42が、モータ40に電源周波数F2の電力を供給する。
【選択図】図3
Description
超伝導コイルを冷却するための冷却液を収容するベッセルの内圧を調整する圧力調整装置であって、
冷媒を圧縮する圧縮手段と、
コールドヘッドを有する冷却手段であって、前記圧縮手段により圧縮された冷媒を前記圧縮手段から前記コールドヘッドに供給し、前記コールドヘッドに供給された前記冷媒を断熱膨張させて前記圧縮手段に帰還させることにより、前記ベッセルの内部で気化した前記冷却液を冷却する冷却手段と、
を有し、
前記冷却手段は、
前記ベッセルの内圧が所定の値になるように、前記冷媒の前記コールドヘッドへの供給から前記圧縮手段への帰還までの期間を調整する。
超伝導コイルを冷却するための冷却液を収容するベッセルの内圧を調整する圧力調整装置であって、
前記ベッセルの内部で気化した前記冷却液を冷却する冷却手段、
を有し、
前記冷却手段は、
前記ベッセルの内圧が第1のしきい値以下になった場合、気化した前記冷却液の冷却を停止し、前記ベッセルの内圧が前記第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値以上になった場合、気化した前記冷却液の冷却を再開する。
超伝導コイルを冷却するための冷却液を収容するベッセルの内圧を調整する圧力調整装置であって、
冷媒を圧縮する圧縮手段と、
コールドヘッドを有する冷却手段であって、前記圧縮手段により圧縮された冷媒を前記圧縮手段から前記コールドヘッドに供給し、前記コールドヘッドに供給された前記冷媒を断熱膨張させて前記圧縮手段に帰還させることにより、前記ベッセルの内部で気化した前記冷却液を冷却する冷却手段と、
を有し、
前記冷却手段は、
前記圧縮手段により圧縮された冷媒を前記圧縮手段から前記コールドヘッドに供給するための供給路と、
前記コールドヘッドに供給された冷媒を前記圧縮手段に帰還させるための排出路と、
前記供給路と前記排出路とを繋ぐバイパスと、
前記ベッセルの内圧に応じて、前記バイパスを流れる前記冷媒の量を調整する冷媒量調整手段と、
を有する。
図1は、第1の実施形態の磁気共鳴イメージング装置1の概略図である。
Resonance Imaging)装置と呼ぶ)1は、主な構成要素として、コイルアセンブリ2と、冷凍機3と、圧縮機4と、テーブル7と、受信コイル8と、制御装置9と、入力装置10と、表示装置11とを有している。
図1に戻って説明を続ける。
Resonance)信号は、制御装置9に伝送される。
(1)モータ40の回転によって、先ず、冷凍機3の排出バルブ39が閉じるとともに、供給バルブ38が開く。供給バルブ38が開くと、圧縮機4の圧縮ヘリウムガス生成手段41からコールドヘッド31に圧縮ヘリウムガス41aが供給される。
(2)次に、冷凍機3のディスプレーサ33が下死点から上死点に移動する。膨張室34および35には圧縮ヘリウムガス41aが流入する。
(3)次に、供給バルブ38と閉じるとともに、排出バルブ39を開く。排出バルブ39が開くと、膨張室34および35の圧縮ヘリウムガス41aがサイモン膨張する。このとき、膨張室34および35に寒冷が発生し、冷却ステージ36および37が冷却される。
(4)次に、ディスプレーサ33が上死点から下死点に移動する。この移動によって、膨張室34および35に残ったヘリウムガスは、コールドヘッド31から排気管6を経由して圧縮ヘリウムガス生成手段41に帰還する。
時刻t2において、モータ40に供給される電力の電源周波数Fは、F1からF2に変化する。したがって、冷却ステージ36の温度Tが上昇するので、液体ヘリウム24の気化が促進され、ベッセル22の内圧を上昇させることができる。
尚、第1の実施形態では、ベッセル22の内圧を、上限しきい値Pth1および下限しきい値Pth2と比較することによって、電源周波数Fを変更するか否かを判断しているが、別の方法で判断してもよい。例えば、時刻ti+1におけるベッセル22の内圧Pi+1が、時刻tiにおけるベッセル22の内圧Piに対して増減した値を求め、この増減した値がしきい値を超えているか否かに基づいて電源周波数を変更するか否かを決定してもよい。
第2の実施形態では、第1の実施形態とは別の方法でベッセル22の内圧を調整する方法について説明する。
また、第2の実施形態では、ベッセル22の内圧を、上限しきい値Pth1および下限しきい値Pth2と比較することによって、モータ40に電力を供給するか否かを判断しているが、別の方法で判断してもよい。例えば、時刻ti+1におけるベッセル22の内圧Pi+1が、時刻tiにおけるベッセル22の内圧Piに対して増減した値を求め、この増減した値がしきい値を超えているか否かに基づいてモータ40に電力を供給するか否かを判断してもよい。
第3の実施形態では、第1および第2の実施形態とは別の方法でベッセル22の内圧を調整する方法について説明する。
また、第3の実施形態では、ベッセル22の内圧を、上限しきい値Pth1および下限しきい値Pth2と比較することによって、電磁弁46を開くか閉じるかを判断しているが、別の方法で判断してもよい。例えば、時刻ti+1におけるベッセル22の内圧Pi+1が、時刻tiにおけるベッセル22の内圧Piに対して増減した値を求め、この増減した値がしきい値を超えているか否かに基づいて電磁弁46を開くか閉じるかを判断してもよい。
2 コイルアセンブリ
3 冷凍機
4 圧縮機
5 供給管
6 排気管
7 テーブル
8 受信コイル
9 制御装置
10 入力装置
11 表示装置
21 ボア
22 ベッセル
22a 液体ヘリウム槽
22b 輻射シールド
22c 真空槽
23 超伝導コイル
24 液体ヘリウム
32 シリンダ
33 ディスプレーサ
34、35 膨張室
38 供給バルブ
39 排出バルブ
40 モータ
41 圧縮ヘリウムガス生成手段
42 電源
43 電源周波数制御手段
44 電源供給制御手段
45 バイパス管
46 電磁弁
47 電磁弁制御手段
71 クレードル
91 コイル制御手段
92 信号処理手段
431 電源周波数変更判断手段
432 電源周波数決定手段
Claims (9)
- 超伝導コイルを冷却するための冷却液を収容するベッセルの内圧を調整する圧力調整装置であって、
冷媒を圧縮する圧縮手段と、
コールドヘッドを有する冷却手段であって、前記圧縮手段により圧縮された冷媒を前記圧縮手段から前記コールドヘッドに供給し、前記コールドヘッドに供給された前記冷媒を断熱膨張させて前記圧縮手段に帰還させることにより、前記ベッセルの内部で気化した前記冷却液を冷却する冷却手段と、
を有し、
前記冷却手段は、
前記ベッセルの内圧が所定の値になるように、前記冷媒の前記コールドヘッドへの供給から前記圧縮手段への帰還までの期間を調整する、圧力調整装置。 - 前記コールドヘッドは、
シリンダと、
前記シリンダに対して摺動自在に取り付けられたディスプレーサと、
を有し、
前記冷却手段は、
前記圧縮手段により圧縮された冷媒を前記圧縮手段から前記コールドヘッドに供給するための供給弁と、
前記コールドヘッドに供給された前記冷媒を断熱膨張させて前記圧縮手段に帰還させるための排出弁と、
前記供給弁、前記排出弁、および前記ディスプレーサを駆動させるためのモータと、
前記モータに電力を供給する電源と、
前記ベッセルの内圧を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段が検出した前記ベッセルの内圧に応じて、前記電源が前記モータに供給する電力の周波数を制御する電源周波数制御手段と、
を有する、請求項1に記載の圧力調整装置。 - 超伝導コイルを冷却するための冷却液を収容するベッセルの内圧を調整する圧力調整装置であって、
前記ベッセルの内部で気化した前記冷却液を冷却する冷却手段、
を有し、
前記冷却手段は、
前記ベッセルの内圧が第1のしきい値以下になった場合、気化した前記冷却液の冷却を停止し、前記ベッセルの内圧が前記第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値以上になった場合、気化した前記冷却液の冷却を再開する、圧力調整装置。 - 前記冷却手段は、
圧縮された冷媒を断熱膨張させることにより、前記ベッセルの内部で気化した前記冷却液を冷却するためのコールドヘッドを有する、請求項3に記載の圧力調整装置。 - 圧縮された冷媒を生成する圧縮手段を有し、
前記冷却手段は、
前記圧縮手段により圧縮された冷媒を前記圧縮手段から前記コールドヘッドに供給し、前記コールドヘッドに供給された前記冷媒を断熱膨張させて前記圧縮手段に帰還させることにより、前記ベッセルの内部で気化した前記冷却液を冷却する、請求項4に記載の圧力調整装置。 - 前記コールドヘッドは、
シリンダと、
前記シリンダに対して摺動自在に取り付けられたディスプレーサと、
を有し、
前記冷却手段は、
前記圧縮手段により圧縮された冷媒を前記圧縮手段から前記コールドヘッドに供給するための供給弁と、
前記コールドヘッドに供給された前記冷媒を断熱膨張させて前記圧縮手段に帰還させるための排出弁と、
前記供給弁、前記排出弁、および前記ディスプレーサを駆動させるためのモータと、
前記モータに電力を供給する電源と、
前記ベッセルの内圧を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段が検出した前記ベッセルの内圧が前記第1のしきい値以下になった場合、前記電源から前記モータへの電力の供給が停止され、前記ベッセルの内圧が前記第2のしきい値以上になった場合、前記電源から前記モータへの電力の供給が再開されるように、前記電源を制御する電源供給制御手段と、
を有する、請求項5に記載の圧力調整装置。 - 超伝導コイルを冷却するための冷却液を収容するベッセルの内圧を調整する圧力調整装置であって、
冷媒を圧縮する圧縮手段と、
コールドヘッドを有する冷却手段であって、前記圧縮手段により圧縮された冷媒を前記圧縮手段から前記コールドヘッドに供給し、前記コールドヘッドに供給された前記冷媒を断熱膨張させて前記圧縮手段に帰還させることにより、前記ベッセルの内部で気化した前記冷却液を冷却する冷却手段と、
を有し、
前記冷却手段は、
前記圧縮手段により圧縮された冷媒を前記圧縮手段から前記コールドヘッドに供給するための供給路と、
前記コールドヘッドに供給された冷媒を前記圧縮手段に帰還させるための排出路と、
前記供給路と前記排出路とを繋ぐバイパスと、
前記ベッセルの内圧に応じて、前記バイパスを流れる前記冷媒の量を調整する冷媒量調整手段と、
を有する、圧力調整装置。 - 前記冷媒量調整手段は、
前記バイパスに設けられた電磁弁と、
前記電磁弁の開閉を制御する電磁弁開閉制御手段と、
を有する、請求項7に記載の圧力調整装置。 - 請求項1〜8のうちのいずれか一項に記載の圧力調整装置を有する磁気共鳴イメージング装置。
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