超导磁体及磁共振成像设备制造技术

技术编号:44784623 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-28 19:40
本技术提供了一种超导磁体,其包括超导线(10)和层间导热结构(20)。超导线(10)缠绕成环状且用于形成磁共振成像设备的主磁场。超导线(10)具有沿径向(R)分布的数个导线层(11)。层间导热结构(20)设置于沿径向(R)相邻的两个导线层(11)之间。层间导热结构(20)用于可导热地连接冷源。该超导磁体利于降低超导线在冷却过程中的径向温差。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及磁共振成像领域,尤其涉及超导磁体及包括其的磁共振成像设备。


技术介绍

1、在现有的磁共振成像设备中,超导线圈中缠绕成环状的超导线用于产生成像用主磁场。超导线圈被浸渍在气化潜热很小的低温液氦中,并通过制冷机将液氦保持在液化形态,从而使超导线能够保持在超导状态。

2、但是,液氦的成本高昂且需要定期补充,因此提出了一种不需要将超导线圈浸渍在大量低温液氦中的干式超导磁体。在对干式超导磁体进行冷却时,需要利用制冷机通过冷却结构将超导线缓慢地冷却至超导工作温度。目前使用的冷却结构是从整个超导线的径向外侧输入冷量。

3、超导线环向(沿导线长度方向)的导热率比径向(沿导线层方向)的导热率高2~3个数量级,使得其环向冷却速度快于径向冷却速度。使用现有的冷却结构,超导线的冷却速度将受到其径向导热率的限制,尤其是当超导线沿径向的厚度非常厚时,会导致冷却过程中超导线的径向温差很大。这可能会在线圈内部产生相对较大的热应力,并最终对产品性能产生不利影响。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种超导磁体,其利于降低超导线在冷却过程中的径向温差。

2、本技术的另一个目的是提供一种磁共振成像设备,其利于降低超导线在冷却过程中的径向温差。

3、本技术提供了一种超导磁体,其包括超导线和层间导热结构。超导线缠绕成环状且用于形成磁共振成像设备的主磁场。超导线具有沿径向分布的数个导线层。层间导热结构设置于沿径向相邻的两个导线层之间。层间导热结构用于可导热地连接冷源。

4、该超导磁体的导线层可通过与其相邻的层间导热结构从冷源获取冷量,借此利于降低超导线在冷却过程中的径向温差。

5、在超导磁体的另一种示意性实施方式中,层间导热结构为金属网或金属箔,其较为柔软,方便铺设。

6、在超导磁体的再一种示意性实施方式中,层间导热结构呈沿周向延伸的环状。借此利于降低超导线在冷却过程中的周向温差。

7、在超导磁体的还一种示意性实施方式中,超导线包括三个以上的导线层。每个导线层与相邻的一个或两个导线层之间设置有层间导热结构。借此利于超导线的均匀降温。

8、在超导磁体的还一种示意性实施方式中,超导磁体包括数个沿轴向分布的超导线。超导磁体还包括一个热传递单元。热传递单元包括主导热体和分支导热体。主导热体设置于数个超导线的径向外侧且至少一部分沿超导磁体的轴向延伸。主导热体用于可导热地连接冷源。各分支导热体的一端可导热地连接主导热体,另一端伸入相邻的两个超导线的轴向间隔并可导热地连接其中一个或两个超导线中设置的层间导热结构。借此可使整体结构更加紧凑。

9、在超导磁体的还一种示意性实施方式中,主导热体包括金属板、金属编织物、制冷剂回路和热管中的一种或几种的组合;和/或分支导热体包括金属板、金属编织物、制冷剂回路和热管中的一种或几种的组合。借此利于提高热传导效率。

10、在超导磁体的还一种示意性实施方式中,各超导线和设置于其导线层之间的层间导热结构被一个包埋体包埋形成一个环形的超导线圈。借此利于提高稳定性。

11、在超导磁体的还一种示意性实施方式中,超导磁体还包括间隔体。间隔体呈沿周向延伸的环状且固定于相邻的两个超导线圈之间。间隔体与包埋体通过一次灌注成型。分支导热体的用于连接层间导热结构的一端被包埋于间隔体内。借此利于提高结构的稳固性。

12、本技术还提供了一种磁共振成像设备,其包括上述的超导磁体和冷源。层间导热结构可导热地连接冷源。该超导磁体的导线层可通过与其相邻的层间导热结构从冷源获取冷量,借此利于降低超导线在冷却过程中的径向温差。

13、在磁共振成像设备的另一种示意性实施方式中,冷源为制冷机。

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【技术保护点】

1.超导磁体,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的超导磁体,其特征在于,所述层间导热结构(20)为金属网或金属箔。

3.如权利要求1所述的超导磁体,其特征在于,所述层间导热结构(20)呈沿周向(T)延伸的环状。

4.如权利要求1所述的超导磁体,其特征在于,所述超导线(10)包括三个以上的所述导线层(11),每个所述导线层(11)与相邻的一个或两个所述导线层(11)之间设置有所述层间导热结构(20)。

5.如权利要求1所述的超导磁体,其特征在于,所述超导磁体包括数个沿轴向(A)分布的超导线(10),所述超导磁体还包括一个热传递单元(30),所述热传递单元(30)包括:

6.如权利要求5所述的超导磁体,其特征在于,所述主导热体(31)包括金属板、金属编织物、制冷剂回路和热管中的一种或几种的组合;和/或所述分支导热体(32)包括金属板、金属编织物、制冷剂回路和热管中的一种或几种的组合。

7.如权利要求5所述的超导磁体,其特征在于,各所述超导线(10)和设置于其导线层(11)之间的所述层间导热结构(20)被一个包埋体(40)包埋形成一个环形的超导线圈(50)。

8.如权利要求7所述的超导磁体,其特征在于,所述超导磁体还包括间隔体(60),所述间隔体(60)呈沿周向(T)延伸的环状且固定于相邻的两个所述超导线圈(50)之间,所述间隔体(60)与所述包埋体(40)通过一次灌注成型,所述分支导热体(32)的用于连接所述层间导热结构(20)的一端被包埋于所述间隔体(60)内。

9.磁共振成像设备,其特征在于,包括:

10.如权利要求9所述的磁共振成像设备,其特征在于,所述冷源(200)为制冷机。

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【技术特征摘要】

1.超导磁体,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的超导磁体,其特征在于,所述层间导热结构(20)为金属网或金属箔。

3.如权利要求1所述的超导磁体,其特征在于,所述层间导热结构(20)呈沿周向(t)延伸的环状。

4.如权利要求1所述的超导磁体,其特征在于,所述超导线(10)包括三个以上的所述导线层(11),每个所述导线层(11)与相邻的一个或两个所述导线层(11)之间设置有所述层间导热结构(20)。

5.如权利要求1所述的超导磁体,其特征在于,所述超导磁体包括数个沿轴向(a)分布的超导线(10),所述超导磁体还包括一个热传递单元(30),所述热传递单元(30)包括:

6.如权利要求5所述的超导磁体,其特征在于,所述主导热体(31)包括金属板、金属编织物、制冷剂回路和热管中的一种或几种...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺彬龙志强谷魁祥贺建平聂玉鑫
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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