一种激光预极化氙的累积输出装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种激光预极化氙累积输出装置，真空阀门依次连接L形玻璃管、玻璃容器、真空套管、玻璃管；铝框架上端分别与容器座、永久磁铁连接；真空套管和玻璃管依次穿过容器座、铝框架和永久磁铁上端开孔，电动控制器依次连接电缆线、铝框架上的升降台座；升降台轨道依次连接升降台的移动台、平移台轨道、平移台的移动台、升降台定位滑轨、升降台定位滑轨座、铝框架；平移台的移动台上依次连接可调温玻璃瓶座和液氮杜瓦瓶座，铝框架依次连接容器座、永久磁铁、电动控制器、升降台座和升降台定位滑轨座。结构简单、操作方便、累积输出一体化，能够为磁共振成像系统提供作为造影剂的高极化度和高产率的激光预极化气态氙。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术一种激光预极化氙累积输出装置，真空阀门依次连接L形玻璃管、玻璃容器、真空套管、玻璃管；铝框架上端分别与容器座、永久磁铁连接；真空套管和玻璃管依次穿过容器座、铝框架和永久磁铁上端开孔，电动控制器依次连接电缆线、铝框架上的升降台座；升降台轨道依次连接升降台的移动台、平移台轨道、平移台的移动台、升降台定位滑轨、升降台定位滑轨座、铝框架；平移台的移动台上依次连接可调温玻璃瓶座和液氮杜瓦瓶座，铝框架依次连接容器座、永久磁铁、电动控制器、升降台座和升降台定位滑轨座。结构简单、操作方便、累积输出一体化，能够为磁共振成像系统提供作为造影剂的高极化度和高产率的激光预极化气态氙。【专利说明】一种激光预极化氙的累积输出装置
本专利技术涉及核磁共振和磁共振成像
，更具体涉及一种激光预极化氙的累积输出装置，适用于非热平衡核自旋极化度的激光预极化磁共振造影剂。
技术介绍
激光预极化磁共振造影剂(例如氙-129)，在动物或者人体肺部和脑部功能可视或者临床早期疾病诊断，具有非常重要的、潜在应用前景。使用“流动方式”或者“间歇式”工作的激光预极化系统里，通常配备了一套将激光预极化氙进行固化累积和存储的装置。那么，激光预极化系统工作一段时间之后，产生了可以满足生物体结构和功能性研究的大容量固态激光预极化氙。这时，需要将其升华为气态，才能输入到包括人体肺部或者脑部的生物体里进行磁共振谱探测或者磁共振成像。使用氙气体作为造影剂的生物体磁共振成像、特别是人体肺部或者脑部磁共振成像，要求产生具有大容量、高极化度的气态氙。其中重要的问题之一是:如何保持激光预极化氙的高度非热平衡核自旋极化度，为其的累积和输出过程提供一个合适的工作环境和条件呢？现有一些方法与技术如下:(a)通常，只需要使用一个与激光预极化氙配套的固态累积和存储装置。当从液氮里取出装有激光预极化氙的冷阱之后，让其自然升华为气态。这种固态升华的方法最简单，不需要任何其它的辅助装置。但是，这个升华过程依赖室温、需要一个相对长的时间，由于冷阱外没有外加磁场，会使得损失激光预极化氙的部分非热平衡核自旋极化度。(b)利用一个手动升降台，将固态累积和存储装置里的磁场单元、液氮杜瓦降下、离开装有激光预极化固态氙的冷阱。这种方法类同于方法(a)，也是让固态氙在室温下逐渐升华，同样没有给冷阱提供一个外加磁场，产生的效果与(a)方法相同。(c) —种改进的方法，利用一个手动升降台，将固态累积和存储装置里的液氮杜瓦降下、离开装有激光预极化氙的冷阱以及磁场单元。这样，冷阱离开了液氮，仍然保持在磁场单元里，外磁场可以降低激光预极化氙的极化度损失。但是，如同方法(a)和(b) —样，固态氙还是在室温下逐渐升华，需要一个相对长的时间，仍然存在激光预极化氙的部分非热平衡核自旋极化度损失问题。显然，现有的方法和技术存在一些不足之处。为了解决上述问题，进一步使激光预极化氙系统具有更高的工作效率和性能，有必要针对性地发展一种即保持了激光预极化氙的高度非热平衡核自旋极化度、又包括有累积和输出的装置。
技术实现思路
针对现有的技术存在的一些不足，本专利技术的目的是在于提供了一种激光预极化氙的累积输出装置，结构简单、操作方便、累积输出一体化，在一个磁场环境里，交替变换液氮和恒温热水两种温度环境，利用其特性，与激光预极化氙系统联合使用，能够为磁共振成像系统提供作为造影剂的高极化度和高产率的激光预极化气态氙。为了实现上述的目的，本专利技术采用如下技术措施:其技术构思是:当来自激光预极化系统、包含有激光预极化气态氙在内的混合气体流入本专利技术装置后，设计在一个放置于磁场区域里的液氮温度玻璃容器中分离混合气体，除激光预极化气态氙冷冻成为固态氙之外，其它气体(例如用于淬灭激光泵浦过程中原子荧光的氮气、用于让原子蒸气线宽吻合激光线宽的压力增宽的氦气)因为不能被冷冻、依然为气态而流出本专利技术装置。混合气体的连续流入，使得重复上述过程，实现激光预极化氙的累积。当混合气体停止流入本专利技术装置后，通过电动控制使得恒温热水取代液氮而提供到放置于磁场区域里的玻璃容器上，迅速升华固态氙成为依然保持高度非热平衡核自旋极化的激光预极化气态氙，然后流出本专利技术装置到磁共振成像系统里，作为生物体研究(例如人体肺部或者脑部)的造影剂。一种激光预极化氙的累积输出装置，它包括两个真空阀门、L形玻璃管、玻璃管、容器座、铝框架、电动控制器、电缆线、升降台轨道、升降台的移动台、玻璃容器、真空套管、永久磁铁、升降台定位滑轨、液氮杜瓦瓶、可调温玻璃瓶、升降台座、可调温玻璃瓶座、平移台的移动台、液氮杜瓦瓶座、平移台轨道、升降台定位滑轨座。其特征在于:将第一真空阀门依次连接L形玻璃管、玻璃容器、真空套管、玻璃管、第二真空阀门；铝框架上端分别与容器座、永久磁铁连接；然后，让包含有真空套管的玻璃容器依次穿过容器座的中孔、铝框架而使得玻璃容器的下部进入到永久磁铁的中心位置；电动控制器依次连接电缆线和安装在铝框架上的升降台座；升降台轨道依次连接升降台的移动台、平移台轨道、平移台的移动台、升降台定位滑轨、升降台定位滑轨座、铝框架；电动控制器通过电缆线控制升降台的移动台在升降台轨道上下位置移动，以及平移台的移动台在平移台轨道左右位置移动；平移台的移动台上依次连接可调温玻璃瓶座和液氮杜瓦瓶座；在本专利技术实施时，可调温玻璃瓶座和液氮杜瓦瓶座上面分别放置了可调温玻璃瓶、液氮杜瓦瓶，并且在可调温玻璃瓶和液氮杜瓦瓶里分别装有水、液氮；铝框架作为一个安装架，铝框架依次连接容器座、永久磁铁、电动控制器、升降台座和升降台定位滑轨座。一种激光预极化氙累积输出装置，其特征在于:在玻璃容器里装有一个真空套管，利用套管夹层中的真空防止了流经的气态氙被液氮温度冷冻在其内壁上而阻挡了激光预极化气态氙的连续流入。一种激光预极化氙累积输出装置。其特征在于:真空套管和玻璃容器放置在容器座里，玻璃容器下部位于永久磁铁的中心，那里是永久磁铁产生的磁场区域。一种激光预极化氙累积输出装置，其特征在于:电缆线将电动控制器、升降台座相连，该装置在工作时，电动控制器通过电缆线分别控制升降台的移动台在升降台轨道上进行上下移动和平移台的移动台在平移台轨道上左右移动，由此控制液氮杜瓦瓶、可调温玻璃瓶进入或者移出永久磁铁、并且将玻璃容器套入在内。液氮杜瓦瓶里的液氮、可调温玻璃瓶里的恒温热水在永久磁铁产生的磁场区域里分别为激光预极化氙提供冷冻成为固态或者升华成为气态的温度环境。本专利技术采用如下技术方案与措施:(I)将一个电动升降台和一个电动平移台组合使用，能够控制装有液氮的液氮杜瓦瓶或者装有恒温热水的可调电热瓶按需分时套入位于永久磁铁的磁场区域里的玻璃容器；(2)使用一组永久磁铁既为激光预极化氙固化和累积提供磁场环境，也为其升华提供磁场环境(磁场方向和磁场强度)；(3)使用液氮为激光预极化氙冷冻固化和累积、以及分离混合气体中的其它气体提供温度环境；(4)使用恒温热水为激光预极化固态氙的升华提供温度环境。该装置的工作流程为:先将第一真空阀门按照标准的玻璃加工方式依次熔接L形玻璃管、真空套管、玻璃容器、玻璃管、第二真空阀门；再将容器座、永久磁铁分别安装到铝框架上，让容器座中孔、铝框架上端开孔和永久磁铁上端开孔三者对齐；然后，让包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光预极化氙的累积输出装置，它包括第一真空阀门（1）、L形玻璃管（2）、容器座（5）、电动控制器（7）、升降台轨道（9）、升降台的移动台（10）、升降台定位滑轨（14）、可调温玻璃瓶（16）、平移台的移动台（19）、平移台轨道（21），其特征在于：第一真空阀门（1）依次连接L形玻璃管（2）、玻璃容器（11）、真空套管（12）、玻璃管（3）、第二真空阀门（4）；铝框架（6）上端分别与容器座（5）、永久磁铁（13）连接；真空套管（12）和玻璃容器（11）依次穿过容器座（5）的中孔、铝框架（6）上端开孔和永久磁铁（13）上端开孔，电动控制器（7）依次连接电缆线（8）和安装在铝框架（6）上的升降台座（17）；升降台轨道（9）依次连接升降台的移动台（10）、平移台轨道（21）、平移台的移动台（19）、升降台定位滑轨（14）、升降台定位滑轨座（22）、铝框架（6）；平移台的移动台（19）上依次连接可调温玻璃瓶座（18）和液氮杜瓦瓶座（20）；可调温玻璃瓶座（18）和液氮杜瓦瓶座（20）上面分别放置了可调温玻璃瓶（16）、液氮杜瓦瓶（15），铝框架（6）依次连接容器座（5）、永久磁铁（13）、电动控制器（7）、升降台座（17）和升降台定位滑轨座（22）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周欣，孙献平，赵修超，刘买利，叶朝辉，
申请(专利权)人：中国科学院武汉物理与数学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42