JPH0724313B2 - Cryostat - Google Patents
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- JPH0724313B2 JPH0724313B2 JP1266177A JP26617789A JPH0724313B2 JP H0724313 B2 JPH0724313 B2 JP H0724313B2 JP 1266177 A JP1266177 A JP 1266177A JP 26617789 A JP26617789 A JP 26617789A JP H0724313 B2 JPH0724313 B2 JP H0724313B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、医療用磁気共鳴イメージング装置（MRI装
置）等に用いられる超電導マグネット用のクライオスタ
ットに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to a cryostat for a superconducting magnet used in a medical magnetic resonance imaging apparatus (MRI apparatus) or the like.
（従来の技術） MRI装置には、時間的に安定した高均一な高磁界が必要
なため、超電導マグネットが普及している。超電導マグ
ネットでは、超電導コイルを極低温に保持するため液体
ヘリウムが利用され、その液体ヘリウムの蒸発量を最小
にするため、第１図に示すように、ヘリウム容器１と真
空容器２との間に１枚、あるいは複数枚の熱シールド3
a,3bが設けられている。これら第１熱シールド3a及び第
２熱シールド3bは、冷凍機４等で冷却されて低温に保た
れ、液体ヘリウムの蒸発を極力おさえている。また、こ
れら熱シールドは、熱伝導性の良いものが好ましいた
め、アルミニウムの板が用いられる。(Prior Art) An MRI apparatus requires a highly uniform and high magnetic field that is stable over time, and thus superconducting magnets are in widespread use. In the superconducting magnet, liquid helium is used to keep the superconducting coil at a cryogenic temperature, and in order to minimize the evaporation amount of the liquid helium, as shown in FIG. 1, a space between the helium container 1 and the vacuum container 2 is used. One or more heat shields 3
a and 3b are provided. The first heat shield 3a and the second heat shield 3b are cooled by the refrigerator 4 or the like and are kept at a low temperature to suppress evaporation of liquid helium as much as possible. Since these heat shields preferably have good thermal conductivity, aluminum plates are used.
MRI装置においては診断空間７において位置的な情報を
得るために傾斜磁場コイル８が用いられる。この傾斜磁
界が超電導コイル６の発生する静磁界に重畳され、診断
をすることになる。この傾斜磁界はパルス磁界のため、
金属性の第１熱シールド3aの内筒3a′や第２熱シールド
3bの内筒3b′及びヘリウム容器１の内筒１′には渦電流
が発生する。（ただし、真空容器２の内筒２′はFRP等
の非金属を用いるため、渦電流は発生しない。）渦電流
が発生すると、その電流による熱のため金属性の内筒3
a′,3b′,1′の温度が上昇する。各シールドの内筒3
a′,3b′については、冷凍機４により冷却されるので、
冷凍機４の冷却能力を越えるような温度上昇にならない
限り問題にならないが、ヘリウム容器内筒１′について
は、その熱による温度上昇のため、液体ヘリウムの蒸発
が増加し、超電導マグネットの運転コストに影響がでて
くる。In the MRI apparatus, the gradient magnetic field coil 8 is used to obtain positional information in the diagnostic space 7. This gradient magnetic field is superposed on the static magnetic field generated by the superconducting coil 6 to make a diagnosis. Since this gradient magnetic field is a pulse magnetic field,
Inner cylinder 3a 'of the metallic first heat shield 3a and the second heat shield
Eddy current is generated in the inner cylinder 3b 'of 3b and the inner cylinder 1'of the helium container 1. (However, since the inner cylinder 2'of the vacuum container 2 uses a nonmetal such as FRP, no eddy current is generated.) When an eddy current is generated, the metal inner cylinder 3 is generated due to the heat generated by the current.
The temperature of a ', 3b', 1 'rises. Inner tube of each shield 3
Since a ′ and 3b ′ are cooled by the refrigerator 4,
There is no problem unless the temperature rises beyond the cooling capacity of the refrigerator 4, but in the helium container inner cylinder 1 ′, the temperature rise due to the heat increases the evaporation of liquid helium and the operating cost of the superconducting magnet. Will be affected.
この問題の対策として、特開昭64-59908に述べられてい
るような方法がある。これは、第１図に示す第１熱シー
ルド内筒3a′を、第４図に示すように、電気伝導度（熱
伝導度）の低い（例えば、ステンレス）２枚の第１熱シ
ールド外側内筒3a″と同内側内筒3aとで構成したもの
である。このような多重の熱シールドとすることにより
ヘリウム容器１への熱侵入が減少し、液体ヘリウム５の
蒸発量が低減できる。また、電気伝導度（熱伝導度）の
低いものを用いるのは、診断空間７への渦電流の影響を
低減させるためである。As a measure against this problem, there is a method described in JP-A-64-59908. This is because the first heat shield inner cylinder 3a 'shown in FIG. 1 is placed inside the first heat shield outer side of two sheets of low electric conductivity (heat conductivity) (for example, stainless steel) as shown in FIG. This is composed of the cylinder 3a ″ and the inner inner cylinder 3a. With such a multiple heat shield, the heat penetration into the helium container 1 is reduced, and the evaporation amount of the liquid helium 5 can be reduced. The reason why the low electrical conductivity (thermal conductivity) is used is to reduce the influence of the eddy current on the diagnostic space 7.
（発明が解決しようとする課題） しかし、前述したような２重（多重）の第１熱シールド
とすると、製作には手間がかかり、材料費、人件費等コ
ストアップになり、また重量が増すという問題点が生じ
る。さらに、電気伝導度（熱伝導度）の悪い材料を用い
ると、渦電流を吸収しにくくなり、ヘリウム容器に大き
な渦電流が流れるので、液体ヘリウムの蒸発量の低減率
が重量増加の割には少ない。また、そのシールド板は、
渦電流が流れた部分のみ温度上昇して熱シールド板内で
複雑な温度分布を示す可能性があり、そうなると、熱シ
ールド板の電気抵抗が変化し渦電流の大きさも変化する
ので、診断空間への渦電流の影響がその都度変わって、
画像出しに影響するという問題点がある。（渦電流の大
きさがその都度変化すると画像処理システムにおいて、
対抗しきれなくなる。） （目的） 本発明は、診断空間への渦電流の影響をその都度変化さ
せないで、傾斜磁界印加時の液体ヘリウム蒸発量の増加
を低減させることを目的とする。(Problems to be Solved by the Invention) However, if the double (multiple) first heat shield as described above is used, it takes time to manufacture, the material cost, the labor cost and the like increase, and the weight increases. The problem arises. Furthermore, if a material with poor electrical conductivity (thermal conductivity) is used, it becomes difficult to absorb eddy currents, and a large eddy current flows in the helium container. Few. Also, the shield plate is
There is a possibility that the temperature rises only in the part where the eddy currents flow and a complicated temperature distribution is shown in the heat shield plate.In that case, the electric resistance of the heat shield plate changes and the magnitude of the eddy current also changes. The effect of the eddy current in
There is a problem that it affects the image output. (If the magnitude of the eddy current changes each time, in the image processing system,
I can't compete. (Object) The object of the present invention is to reduce the increase in the evaporation amount of liquid helium when a gradient magnetic field is applied without changing the influence of the eddy current on the diagnostic space each time.
（課題を解決するための手段） 本発明においては、複数枚の熱シールドに異なる材質の
金属を用い、ヘリウム容器から遠い熱シールドには、他
の熱シールドに比べて電気伝導度の小さい材料を用い、
ヘリウム容器に近い熱シールドには、他の熱シールドに
比べて電気伝導度の高い材料を用いた構成とする。(Means for Solving the Problems) In the present invention, a plurality of heat shields are made of different metals, and a heat shield far from the helium container is made of a material having a smaller electric conductivity than other heat shields. Used,
The heat shield near the helium container is made of a material having higher electric conductivity than other heat shields.
（作用） このようにすることにより、渦電流は、ヘリウム容器か
ら遠い熱シールド内筒及びヘリウム容器に近い熱シール
ド内筒でほぼ消費され、ヘリウム容器内筒には渦電流は
ほとんど誘起されない。したがって、ヘリウム容器に流
れる渦電流によるヘリウム容器の温度上昇が低減され、
液体ヘリウムの蒸発量の増加が低減される。(Operation) By doing so, the eddy current is almost consumed in the heat shield inner cylinder far from the helium container and the heat shield inner cylinder close to the helium container, and the eddy current is hardly induced in the helium container inner cylinder. Therefore, the temperature rise of the helium container due to the eddy current flowing in the helium container is reduced,
The increase in evaporation of liquid helium is reduced.
（実施例） 第１図に本発明の実施例のクライオスタットの断面図を
示す。これは熱シールドが２枚の場合である。(Embodiment) FIG. 1 shows a sectional view of a cryostat according to an embodiment of the present invention. This is the case with two heat shields.
第１熱シールド内筒3a′の電気伝導度は、第２熱シール
ド内筒3b′の電気伝導度より小さくする。ここで、通
常、冷凍機等で、第１熱シールドよりも第２熱シールド
の方を低温にするため、電気伝導度は、第２熱シールド
が小さくなるが、本実施例では、第１熱シールドと第２
熱シールドが同温度（例えば、常温）の時の電気伝導度
に関して、第２熱シールドを電気伝導度が高い合金組成
のものを用いる。したがって、冷凍機等で冷却した時に
は、第２熱シールドの電気伝導度がより高くなる。The electric conductivity of the first heat-shield inner cylinder 3a 'is smaller than that of the second heat-shield inner cylinder 3b'. Here, in a refrigerator or the like, since the second heat shield is usually at a lower temperature than the first heat shield, the electric conductivity of the second heat shield is smaller than that of the first heat shield. Shield and second
Regarding the electric conductivity when the heat shield has the same temperature (for example, normal temperature), the second heat shield having an alloy composition having high electric conductivity is used. Therefore, when cooled by a refrigerator or the like, the electric conductivity of the second heat shield becomes higher.
第１図において、傾斜磁界コイル８にパルス状の傾斜磁
界を印加すると、金属性の第１熱シールド内筒3a′，第
２熱シールド内筒3b′、及びヘリウム容器内筒１′には
渦電流が流れる。第１熱シールド内筒3a′には、例え
ば、ステンレスよりも電気伝導度の高いアルミ合金を用
い、第２熱シールド内筒3b′には、アルミ合金の中で、
より電気伝導度の高い材質のものを用いる。そうするこ
とにより、渦電流は、第１熱シールド内筒3a′及び第２
熱シールド内筒3b′でほぼ消費され、ヘリウム容器内筒
１′には渦電流はほとんど誘起されない。したがって、
ヘリウム容器に流れる渦電流によるヘリウム容器の温度
上昇が低減され、液体ヘリウムの蒸発量の増加が低減さ
れる。In FIG. 1, when a pulsed gradient magnetic field is applied to the gradient magnetic field coil 8, the metallic first heat shield inner cylinder 3a ', the second heat shield inner cylinder 3b', and the helium container inner cylinder 1'are swirled. An electric current flows. For the first heat shield inner cylinder 3a ', for example, an aluminum alloy having higher electric conductivity than stainless steel is used, and for the second heat shield inner cylinder 3b', among the aluminum alloys,
Use a material with higher electrical conductivity. By doing so, eddy currents are generated in the first heat shield inner cylinder 3a ′ and the second heat shield inner cylinder 3a ′.
Almost consumed in the heat shield inner cylinder 3b ', and almost no eddy current is induced in the helium container inner cylinder 1'. Therefore,
The temperature rise of the helium container due to the eddy current flowing in the helium container is reduced, and the increase in the evaporation amount of liquid helium is reduced.
また、第１熱シールド内筒3a′もある程度の電気伝導度
をもつため渦電流が流れるが、診断空間に及ぼす影響は
わずかであり、また、熱伝導度もあるため、シールド内
の温度分布の不均質による電気抵抗の不均質がなくな
り、渦電流の大きさがその都度変化しなくなり、画像出
しへの影響は出ない。Also, the first heat shield inner cylinder 3a ′ has a certain degree of electrical conductivity, so that an eddy current flows, but the influence on the diagnostic space is small, and since there is also thermal conductivity, the temperature distribution inside the shield The inhomogeneity of the electric resistance due to the inhomogeneity disappears, the magnitude of the eddy current does not change each time, and the image output is not affected.
また、第１表に第１図のようなあるモデルを使って解析
結果を示す。この解析は、第１熱シールド内筒3a′と第
２熱シールド内筒3b′の距離ｄがどの程度の時にヘリウ
ム容器内筒１′の渦電流損が小さくなるかをサーベイし
たものである。Table 1 shows the results of analysis using a model as shown in Fig. 1. This analysis surveys how much the distance d between the first heat shield inner cylinder 3a 'and the second heat shield inner cylinder 3b' reduces the eddy current loss of the helium container inner cylinder 1 '.
この結果から、第１熱シールド内筒3a′と第２熱シール
ド内筒3b′との間が広い方がヘリウム容器の渦電流損が
少なくなる効果があるといえる。しかし、第１熱シール
ド内筒3a′を傾斜磁界コイル８に近づけていくと、第１
熱シールド内筒3a′に流れる渦電流の診断空間への影響
が大きくなるので、第１熱シールド内筒3a′は、ある程
度傾斜磁界コイル８から離れていた方が良い。また、第
２熱シールド内筒3b′とヘリウム容器内筒１′との間に
は、スーパーインシュレーション等の断熱材が組込まれ
ているので、第２熱シールド内筒3b′の位置は、あまり
ヘリウム容器内筒１′へ近づけられない。したがって、
第１熱シールド内筒3a′と第２熱シールド3bの位置は、
ある程度決まってしまうことになり、第１熱シールド3
a′は、診断空間への影響が最大限許される位置で、第
２熱シールド内筒3b′は、ヘリウム容器との間の断熱材
が最小限に必要なスペースを確保した位置となる。 From this result, it can be said that the larger the space between the first heat shield inner cylinder 3a 'and the second heat shield inner cylinder 3b', the more effective the eddy current loss of the helium container is. However, when the first heat shield inner cylinder 3a ′ is brought closer to the gradient magnetic field coil 8,
Since the influence of the eddy current flowing in the heat shield inner cylinder 3a 'on the diagnostic space becomes large, the first heat shield inner cylinder 3a' should be separated from the gradient magnetic field coil 8 to some extent. Further, since a heat insulating material such as super insulation is incorporated between the second heat shield inner cylinder 3b 'and the helium container inner cylinder 1', the position of the second heat shield inner cylinder 3b 'is not so great. The helium container inner cylinder 1'cannot be approached. Therefore,
The positions of the first heat shield inner cylinder 3a 'and the second heat shield 3b are
It will be decided to some extent, the first heat shield 3
The a'is a position where the influence on the diagnostic space is maximally permitted, and the second heat shield inner cylinder 3b 'is a position where a space for minimizing the heat insulating material between the second heat shield inner cylinder 3b' and the helium container is secured.
熱シールドを３枚以上備えるときは、ヘリウム容器に最
も近い熱シールドと２番目に近い熱シールドとの間隔を
他の間隔より広くする。When three or more heat shields are provided, the distance between the heat shield closest to the helium container and the heat shield closest to the helium container is made wider than the other distances.
次に、熱シールドの材質についての具体例を示す。この
例は、第１熱シールドの内筒3a′にアルミニウム合金A5
083を用い、第２熱シールドの内筒3b′にアルミニウム
合金A1100を用いたものである。（構造としては、第１
図のもの。） 第２熱シールド内筒3b′に用いるアルミニウム合金A110
0は、純アルミに近い組成のものである。273［Ｋ］（０
［℃］）での導電率は、アルミニウム合金A5083が17.54
×106［S/m］、A1100が33.33×106［S/m］である。Next, a specific example of the material of the heat shield will be shown. In this example, the inner cylinder 3a 'of the first heat shield has an aluminum alloy A5
083 is used, and aluminum alloy A1100 is used for the inner cylinder 3b 'of the second heat shield. (The structure is the first
The one in the figure. ) Aluminum alloy A110 used for the second heat shield inner cylinder 3b '
0 has a composition close to that of pure aluminum. 273 [K] (0
The electrical conductivity at [℃] is 17.54 for aluminum alloy A5083.
× 10 6 [S / m], A1100 is 33.33 × 10 6 [S / m].
次に、冷凍機４で、第１熱シールド3aを80［Ｋ］に、第
２熱シールド3bを20［Ｋ］に冷却すると、A5083を用い
た第１熱シールド内筒3a′の導電率は、32.5×106［S/
w］、A1100を用いた第２熱シールド内筒3b′の導電率
は、471.7×106［S/w］となる。したがって、第２熱シ
ールド内筒3b′の導電率は、第１熱シールド内筒3a′の
導電率の約15倍あることになる。傾斜磁界コイル８を印
加した時に誘起される過電流は、第１熱シールド内筒3
a′と第２熱シールド3b′とでほとんど消費され、ヘリ
ウム容器内筒１′には、ほとんど渦電流は流れないた
め、ヘリウム容器の温度上昇による液体ヘリウム蒸発量
の増加を低減できる。Next, in the refrigerator 4, when the first heat shield 3a is cooled to 80 [K] and the second heat shield 3b is cooled to 20 [K], the conductivity of the first heat shield inner cylinder 3a 'using A5083 becomes , 32.5 × 10 6 [S /
w], the conductivity of the second heat shield inner cylinder 3b 'using A1100 is 471.7 × 10 6 [S / w]. Therefore, the conductivity of the second heat shield inner cylinder 3b 'is about 15 times the conductivity of the first heat shield inner cylinder 3a'. The overcurrent induced when the gradient coil 8 is applied is the first heat shield inner cylinder 3
Most of it is consumed by a'and the second heat shield 3b ', and almost no eddy current flows in the helium container inner cylinder 1'. Therefore, the increase in the amount of liquid helium vaporized due to the temperature rise of the helium container can be reduced.
第２表に第１図と同様なモデルで解析した例を示す。CA
SE1は、第１熱シールド内筒、第２熱シールド内筒とも
にアルミニウム合金A5083を使った場合で、この時のヘ
リウム容器内筒の渦電流損は、0.151［ｗ］となった。
（入力は、波高値50［Ａ］、周波数50［Hz］の正弦波電
流とした。）CASE2は、第１熱シールド内筒にアルミニ
ウム合金A5083、第２熱シールド内筒にアルミニウム合
金A1100を使った場合で、この時のヘリウム容器内筒の
渦電流損は、0.002［ｗ］（入力は同じ条件）となり、C
ASE1の約1/75となった。Table 2 shows an example of analysis using the same model as in FIG. CA
SE1 is the case where the first heat shield inner cylinder and the second heat shield inner cylinder both use aluminum alloy A5083, and the eddy current loss of the helium container inner cylinder at this time was 0.151 [w].
(The input was a sine wave current with a peak value of 50 [A] and a frequency of 50 [Hz].) CASE2 uses aluminum alloy A5083 for the first heat shield inner cylinder and aluminum alloy A1100 for the second heat shield inner cylinder. In this case, the eddy current loss in the inner cylinder of the helium container at this time is 0.002 [w] (same input conditions), and C
It became about 1/75 of ASE1.
このように、第２熱シールド内筒に導電率の大きいもの
を使うと、ヘリウム容器の渦電流損は大幅に低減する。As described above, when the second heat shield inner cylinder having a large conductivity is used, the eddy current loss of the helium container is significantly reduced.
このように、第１熱シールド内筒にアルミニウム合金A5
083、第２熱シールド内筒にアルミニウム合金A1100とい
ったように、同じアルミニウム合金でも、電気伝導度の
より大きいものを第２熱シールド内筒に用いれば、ヘリ
ウム容器内筒の渦電流損が大幅に低減でき、したがっ
て、ヘリウム容器内筒に流れる渦電流によるヘリウム容
器の温度上昇が抑制できて、液体ヘリウムの蒸発量の増
加が減少する効果がある。 In this way, the aluminum alloy A5
If the same aluminum alloy having a higher electric conductivity is used for the second heat shield inner cylinder, such as aluminum alloy A1100 for the second heat shield inner cylinder, the eddy current loss of the helium container inner cylinder is significantly increased. Therefore, the temperature rise of the helium container due to the eddy current flowing in the inner cylinder of the helium container can be suppressed, and the increase in the evaporation amount of liquid helium is reduced.
（他の実施例） 前述の実施例では、第２熱シールド内筒にアルミニウム
合金の中でも電気伝導度の高いA1100というものを用い
た場合であるが、アルミニウム合金に限らず、電気伝導
度の高い銅などを用いた場合にでも同様な効果がある。(Other Examples) In the above-described examples, A1100, which has a high electric conductivity among aluminum alloys, is used for the second heat shield inner cylinder, but it is not limited to aluminum alloys and has a high electric conductivity. The same effect is obtained when copper or the like is used.
（他の実施例） 前述の実施例では、第２熱シールド内筒の電気伝導度を
より高くした例であるが、逆に第１熱シールド内筒の電
気伝導度を低くした場合にでも同様の効果がある。すな
わち、第２図に示すように、第１熱シールド内筒に数本
のスリット９を入れた場合である。第１熱シールド内筒
に流れる渦電流による診断空間への影響を低減させるに
は、第１熱シールド内筒の電気伝導度を低くし、発生す
る渦電流を小さくすれば良いが、電気伝導度の低い材料
（例えばステンレス等）を用いると、従来技術で述べた
ように、部分的な温度上昇による熱シールドの電気抵抗
の変化により渦電流の大きさがその都度変わって問題と
なるので、第１熱シールド内筒もある程度の電気伝導度
（熱伝導度）を持っていた方が良い。したがって、第２
図のように、第１熱シールド内筒3a′にアルミニウム合
金A5083を用いて、スリット９を入れれば、等価的に電
気伝導度が低くなり、発生する渦電流も小さくなるの
で、診断空間への影響が減少する効果がある。(Other Embodiments) In the above-described embodiments, the second heat shield inner cylinder has a higher electric conductivity, but the same is true when the first heat shield inner cylinder has a lower electric conductivity. Has the effect of. That is, as shown in FIG. 2, this is a case where several slits 9 are provided in the first heat shield inner cylinder. In order to reduce the influence of the eddy current flowing in the first heat shield inner cylinder on the diagnostic space, the electrical conductivity of the first heat shield inner cylinder may be lowered and the eddy current generated may be reduced. If a material having a low heat resistance (for example, stainless steel) is used, the magnitude of the eddy current changes each time due to a change in the electric resistance of the heat shield due to a partial temperature rise, which causes a problem. 1 The heat shield inner cylinder should also have some degree of electrical conductivity (heat conductivity). Therefore, the second
As shown in the figure, if the first heat shield inner cylinder 3a ′ is made of aluminum alloy A5083 and the slit 9 is inserted, the electrical conductivity is equivalently reduced and the eddy current generated is also reduced, so that the diagnostic space is not provided. It has the effect of reducing the impact.
（他の実施例） 前述までの実施例では、熱シールドは２枚（第１熱シー
ルド、第２熱シールド）の場合であったが、３枚以上の
場合にも適用でき、この場合には、最もヘリウム容器に
近い熱シールドに電気伝導度の最も高いものを用いるこ
とにより、同様な効果がある。(Other Embodiments) In the embodiments described above, the number of heat shields is two (first heat shield, second heat shield), but it is also applicable to the case of three or more heat shields. , The same effect can be obtained by using the heat shield having the highest electric conductivity as the heat shield closest to the helium container.
また、超電導マグネットを小型にした場合には、液体ヘ
リウム容器１と真空容器２との間に１枚の熱シールドの
みを配置した構成のものがある。このような超電導マグ
ネットにおいて、傾斜磁場コイル８によりパルス状の傾
斜磁場を印加すると、１段シールド内筒3c′で渦電流を
消費しきれず、液体ヘリウム容器内筒１′にも大きな渦
電流が流れ、その熱により液体ヘリウム５の蒸発量増大
をまねく。したがって、第３図のように、１段シールド
内筒3c′を２枚のシールド板3c″,3cに分けて構成す
る。この時、液体ヘリウム容器内筒１′に近い方の１段
熱シールド内側内筒3cの電気伝導度が、真空容器２′
に近い方の１段熱シールド外側内筒3c″の電気伝導度よ
り高い材質のものを用いる。１段熱シールド内側内筒3c
と１段熱シールド外側内筒3c″は熱的につながってい
るため、同温度である。具体例としては、１段熱シール
ド内側内筒3cにはアルミニウム合金A1100を用い、１
段熱シールド外側内筒3c″にはアルミニウム合金A5083
を用いる。このようにすれば、第１図と同様な構成とな
り、同様な効果がある。また、１段熱シールド内側内筒
3cに銅板等の電気伝導度の高い材料を用いた場合も同
様である。Further, when the superconducting magnet is downsized, there is a configuration in which only one heat shield is arranged between the liquid helium container 1 and the vacuum container 2. In such a superconducting magnet, when a pulsed gradient magnetic field is applied by the gradient magnetic field coil 8, the eddy current cannot be consumed in the first-stage shield inner cylinder 3c ', and a large eddy current also flows in the liquid helium container inner cylinder 1'. The heat causes an increase in the evaporation amount of liquid helium 5. Therefore, as shown in Fig. 3, the first-stage shield inner cylinder 3c 'is divided into two shield plates 3c "and 3c. At this time, the first-stage heat shield closer to the liquid helium container inner cylinder 1'. The electric conductivity of the inner cylinder 3c is the vacuum container 2 '.
Use a material that has a higher electrical conductivity than the one-stage heat shield outer inner cylinder 3c ″ closer to the.
Since the 1st-stage heat shield outer inner cylinder 3c ″ is thermally connected, they have the same temperature. As a specific example, the first-stage heat-shield inner cylinder 3c uses aluminum alloy A1100.
Aluminum alloy A5083 for outer tube 3c ″ of step heat shield
To use. With this configuration, the configuration is similar to that of FIG. 1 and the same effect is obtained. Also, the inner cylinder of the 1-stage heat shield
The same applies when a material having high electric conductivity such as a copper plate is used for 3c.
以上述べたように、本発明のクライオスタットにおいて
は、液体ヘリウム容器に最も近い熱シールド板に電気伝
導度のより高い材料を用いているため、傾斜磁場印加時
の渦電流をそこで発生させて、ヘリウム容器の渦電流損
による温度上昇をなくすので、重量増加、制作費増加等
をさせないで、液体ヘリウム蒸発量の増加を低減させる
効果がある。As described above, in the cryostat of the present invention, since the material having higher electric conductivity is used for the heat shield plate closest to the liquid helium container, eddy current at the time of applying the gradient magnetic field is generated there, and the helium is generated. Since the temperature rise due to the eddy current loss of the container is eliminated, there is an effect of reducing the increase in the amount of liquid helium vaporized without increasing the weight and the production cost.
第１図は本発明の第一の実施例を表わす図、第２図は本
発明の他の実施例における第１熱シールド内筒にスリッ
トを入れたものの図、第３図は本発明のさらに他の実施
例で１段熱シールドの場合の図、第４図は従来のクライ
オスタットを表わす図である。 1,1′……ヘリウム容器及びその内筒 2,2′……真空容器及びその内筒 3a,3a′,3a″,3a……第１熱シールド及びその内筒 3b,3b′……第２熱シールド及びその内筒 3c,3c′,3c″,3c……第１熱シールド及びその内筒 ４……冷棟機、６……超電導コイル ７……診断空間、８……傾斜磁場コイル ９……スリットFIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a slit in the first heat shield inner cylinder in another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a further diagram of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a case of a one-stage heat shield in another embodiment, and FIG. 4 is a diagram showing a conventional cryostat. 1,1 '... Helium container and its inner cylinder 2,2' ... Vacuum container and its inner cylinder 3a, 3a ', 3a ", 3a ... First heat shield and its inner cylinder 3b, 3b' ... Third 2 Heat shield and its inner cylinder 3c, 3c ', 3c ", 3c ...... 1st heat shield and its inner cylinder 4 ... Cold building machine, 6 ... Superconducting coil 7 ... Diagnostic space, 8 ... Gradient magnetic field coil 9 ... Slit
Claims (4)
熱シールドを有するクライオスタットにおいて、最もヘ
リウム容器に近い所に配置される熱シールド板に他のシ
ールド板より高い電気伝導度の材料を用いたことを特徴
とするクライオスタット。1. In a cryostat having a plurality of heat shields between a helium container and a vacuum container, a heat shield plate disposed closest to the helium container is made of a material having higher electric conductivity than other shield plates. A cryostat characterized by being used.
同系の金属材料を使うことを特徴とする請求項１記載の
クライオスタット。2. The cryostat according to claim 1, wherein the plurality of heat shields use the same type of metal material having different alloy compositions.
に最も近い熱シールドと、２番目に近い熱シールドとの
間隔を、他の間隔より広くしたことを特徴とする請求項
１記載のクライオスタット。3. The cryostat according to claim 1, wherein the distance between the heat shield closest to the helium container and the heat shield closest to the second of the plurality of heat shields is wider than the other distances. .
ドを互いに熱的に接続した２枚あるいはそれ以上の熱シ
ールド板で構成し、ヘリウム容器に近い熱シールド板に
他のシールド板より高い電気伝導度の材料を用いたこと
を特徴とする超電導MRI装置用のクライオスタット。4. A heat shield plate, which is arranged on the inner peripheral side of a helium container and has two or more heat shield plates thermally connected to each other, wherein the heat shield plate near the helium container is higher than other shield plates. A cryostat for a superconducting MRI device characterized by using a material having electrical conductivity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266177A JPH0724313B2 (en) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | Cryostat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266177A JPH0724313B2 (en) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | Cryostat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03129784A JPH03129784A (en) | 1991-06-03 |
| JPH0724313B2 true JPH0724313B2 (en) | 1995-03-15 |
Family
ID=17427331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266177A Expired - Lifetime JPH0724313B2 (en) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | Cryostat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724313B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006018650B4 (en) * | 2006-04-21 | 2008-01-31 | Bruker Biospin Gmbh | Superconducting magnet arrangement with reduced heat input into cryogenic areas |
| US10969448B2 (en) | 2015-11-25 | 2021-04-06 | Koninklijke Philips N.V. | Magnetic resonance imaging (MRI) apparatus and cryostat for MRI apparatus |
-
1989
- 1989-10-16 JP JP1266177A patent/JPH0724313B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03129784A (en) | 1991-06-03 |
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