【技术实现步骤摘要】
本技术属于磁共振成像设备,具体涉及一种超导磁体冷头和其导热结构,及磁共振成像系统。
技术介绍
1、在磁共振(magnetic resonance imaging,简称mri)设备中,主磁体是一个非常重要的部件,它的作用是产生磁场,而超导磁体是目前应用比较多的一种主磁体。超导磁体是指低温下用具有高转变温度和临界磁场特别高的第二类超导体制成线圈的一种电磁体。由于超导磁体需要在低温下才能正常工作,这就需要配置相应的制冷设备。
2、目前,大多制冷设备中均存在热交换接口,然而实际上是无法加工出绝对光滑的表面,因此界面之间存在着较大的热接触电阻,影响热传递效率。通常在界面处填充导热硅脂或铟等导热材料来加快热传递,然而有些设备需要断开热交换接口处的热接触,以减少冷却损失,因此,导热硅脂并不适用该应用场景。
3、铟是一种金属材料,在压力作用下容易变形,相较于大多数填充材料更高的导热性,并且可以在低温作用下使用,是一种广泛应用于低温器件的导热材料。在实际应用中,通常采用铟丝或铟片的形式固定在热交换接口处。其中,铟片的面积比铟丝大得多,因此需要极高的压力来压制铟片,使其形变至导热界面充分接触,然而有些装置,如冷头,无法承受铟片良好形变所需的压力。
4、而铟丝相较于铟片更容易形变,但质地又细又软,难于进行固定。当进行热接触时,由于导热界面之间的压力通常分布不均匀,易导致铟丝局部粘附,并在断开热接触时脱落;当重新进行热接触时会使得铟丝断裂或折叠,进而影响热传递效率。因此,有必要设计一种铟丝的固定方案。
>技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术的目的在于提供一种用于超导磁体冷头的导热结构,能够在与其他设备或装置反复分离、结合后,依然保持良好的导热性能。
2、为实现上述目的及其他相关目的,本技术提供一种超导磁体冷头的导热结构,包括:导热基体,形成有至少一个热接触面,用于与其他设备或装置进行换热;导热介质,设置于所述热接触面,所述导热介质由固态的塑性导热材料制成;所述热接触面上设有限位部,且所述限位部被配置为能够限制所述导热介质沿所述热接触面的垂直方向上的位移;其中,在所述热接触面被其他设备或装置压紧时,所述导热介质能够在所述限位部内发生塑性形变,且在所述热接触面与其他设备或装置分离时,所述导热介质能够保持在所述限位部内。
3、根据本技术一具体实施例,所述导热介质被设置成为丝状或条状。
4、根据本技术一具体实施例,所述限位部被设置成为凹槽,所述凹槽沿预设方向或路径布置,且所述导热介质嵌入至所述凹槽中固定。
5、根据本技术一具体实施例,所述凹槽被设置为沿所述导热介质嵌入的方向,所述导热介质与所述凹槽相切位置的以下部分至少存在任意一槽宽大于所述导热介质与所述凹槽相切位置的槽宽。
6、根据本技术一具体实施例,所述凹槽被设置成为燕尾槽。
7、根据本技术一具体实施例,所述燕尾槽的深度为所述导热介质直径的20%-30%,底宽与所述导热介质的直径相匹配,燕尾角为50-75度。
8、根据本技术一具体实施例,所述限位部包括一个或多个所述凹槽,且多个所述凹槽之间等距均匀分布。
9、根据本技术一具体实施例,所述导热介质采用铟制成,所述导热基体采用铝或铜制成。
10、一种超导磁体冷头,包括上述所述的导热结构,和冷头;其中,所述导热机构与所述冷头的热耦合件连接。
11、一种磁共振成像系统,包括上述所述的超导磁体冷头。
12、本技术提供一种导热结构,可应用在磁共振成像系统的超导磁体冷头中,以降低接触热阻,提高换热效率。上述的导热结构通过开槽的形式可以将铟丝固定在热接触面上,并且可以确保铟丝保持正确的分布位置,而不会在热接触面反复接触和断开的情况下脱落或移位,以适应超导磁体冷头的工作需求。同时,铟丝的固定步骤简易,无需依赖任何辅助设备或工具,只需将铟丝按压至热接触面的凹槽中即可,可以重复使用。
13、随着液氦资源的短缺和成本增加,摆脱对液氦的依赖是必然趋势,无需液氦的传导冷却磁体将是未来的主流产品。而铟丝通常多用于传导冷却磁体和其他制冷器件中,以降低接触热阻。本技术提供的导热结构,在与其他设备或装置反复分离、结合后,依然保持良好的导热性能,为未来的传导冷却磁体和其他制冷器件发展,以及铟丝的设计提供了一定的技术支持。
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1.一种超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,所述导热介质被设置成为丝状或条状。
3.根据权利要求2所述的超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,所述限位部被设置成为凹槽,所述凹槽沿预设方向或路径布置,且所述导热介质嵌入至所述凹槽中固定。
4.根据权利要求3所述的超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,所述凹槽被设置为沿所述导热介质嵌入的方向,所述导热介质与所述凹槽相切位置的以下部分至少存在任意一槽宽大于所述导热介质与所述凹槽相切位置的槽宽。
5.根据权利要求4所述的超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,所述凹槽被设置成为燕尾槽。
6.根据权利要求5所述的超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,所述燕尾槽的深度为所述导热介质直径的20%-30%,底宽与所述导热介质的直径相匹配,燕尾角为50-75度。
7.根据权利要求3所述的超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,所述限位部包括一个或多个所述凹槽,且多个所述凹槽之间等距均匀分布。
8.根据权利要求1所
9.一种超导磁体冷头,其特征在于,包括上述权利要求1至8任一项所述的导热结构,和冷头;
10.一种磁共振成像系统,其特征在于,包括上述权利要求9所述的超导磁体冷头。
...【技术特征摘要】
1.一种超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,所述导热介质被设置成为丝状或条状。
3.根据权利要求2所述的超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,所述限位部被设置成为凹槽,所述凹槽沿预设方向或路径布置,且所述导热介质嵌入至所述凹槽中固定。
4.根据权利要求3所述的超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,所述凹槽被设置为沿所述导热介质嵌入的方向,所述导热介质与所述凹槽相切位置的以下部分至少存在任意一槽宽大于所述导热介质与所述凹槽相切位置的槽宽。
5.根据权利要求4所述的超导磁体冷头的导热结构,其特征在于,所述凹槽被设置成为燕尾槽...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓逸,龙志强,张布卿,
申请(专利权)人:西门子深圳磁共振有限公司,
类型:新型
国别省市:
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