[發明專利]測量磁性材料磁感應強度對溫度變化特性的方法及裝置

有效

• 申請號: 200610088821.0
• 申請日: 2006-07-19
• 公開（公告）號: CN101109720A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 朱紅毅
• 申請（專利權）人: 西門子（中國）有限公司
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G01N27/72;G01N25/00
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技術領域

本發明涉及物理科學，特別涉及核磁共振領域，具體的講是測量磁性材料磁感應強度對溫度變化特性的方法及裝置。

背景技術

現有技術中測量磁材料的溫度參數一般采用提拉法，即在設定溫度下提拉測試線圈，被測樣品放在測試線圈中石英管內，通過提拉測試線圈的方式檢測出并記錄下該磁樣品在該溫度下的磁性能。該測量裝置的主要缺點是每次提拉測試線圈均為手工操作，而每個樣品的測量精確度又取決于操作者每次手工提拉測量線圈的速度，如提拉速度誤差較大，則測量精度偏差就較大，因此造成該測量裝置的人為操作誤差難以克服的缺點。再有該測量裝置每次僅能測試一個磁體樣品(由于人工提拉的限制)，采用該測量裝置在檢測中，對人力，物力和時間的浪費較嚴重。另外該檢測裝置還存在有設備易損壞，每次檢測結果的重復性差等缺點。

中國實用新型專利申請號為“98241658.X”，申請日為1998年10月22日，發明名稱為“永磁體的溫度參數測量裝置”，該申請公開了一種在磁屏蔽罩內臺架上裝有加熱爐體，爐體內裝有樣品室和樣品，爐體外套有冷卻套，爐體蓋有保溫罩，臺架上還裝有探頭支架和探頭，探測頭與磁強計、繪圖儀是串聯相接，熱電偶與繪圖儀相接。但是該裝置結構比較復雜，需要特殊的裝置對磁體樣品進行溫度參數的測量，成本比較高。

非晶合金等磁性材料一般在現有的磁共振成像(MRI)系統中被用于實現均勻的背景磁場的目的。但是目前市場中的非晶合金等磁性材料的提供者一般都不提供其產品的溫度參數，為了MRI系統的磁體設計和估計該磁共振系統的穩定性，獲知相關磁性材料的溫度參數是必需的。

對于一些生產制造MRI系統的廠商來說，獲得其產品永磁體或者鐵磁性磁體溫度參數是很重要的，但是為了獲得磁體的溫度參數而另外購進設備又會造成成本的提高，而且測量結果又不是很準確。

發明內容

為了解決以上問題，本發明的目的在于提供一種測量磁性材料磁感應強度對溫度變化特性的方法及裝置，利用現有的MRI系統準確測量磁性材料的溫度參數。

一種測量磁性材料磁感應強度對溫度變化特性的方法，包括：

一探頭置于磁共振系統有效磁場范圍內的任意一點A，測量該點磁共振信號并由磁共振系統的處理單元計算該點背景磁感應強度B₀；

將一待測磁性材料設置在所述A點，磁共振系統的溫度控制單元控制一加熱單元對所述待測磁性材料進行加溫，利用一溫度傳感器采集所述待測磁性材料的溫度，并利用所述探頭測量出磁共振信息，所述磁共振系統的處理單元根據該信息計算出所述A點待測磁性材料在不同溫度下對應的磁感應強度；

將上述每個磁感應強度減去所述背景磁感應強度B₀，得到所述待測磁性材料在每個溫度下其自身的磁感應強度，從而得到該待測磁性材料的磁感應強度對溫度變化的特性。

所述探頭由發射接收線圈和其中一樣品探測球構成，由所述發射接收線圈向所述探測球發射射頻脈沖序列，激發所述探測球產生磁共振信號，接收該信號并反饋回磁共振系統的處理單元，由其計算出所述探測球處的磁感應強度。

所述樣品探測球含氫元素或者碳元素。

所述磁共振系統的溫度控制單元控制所述加熱單元和所述溫度傳感器的步驟包括：如果所述溫度傳感器采集的所述待測磁性材料的當前溫度低于一預設溫度，則該溫度控制單元控制所述加熱單元以額定功率向所述待測磁性材料加熱；如果所述溫度傳感器采集的所述待測磁性材料的當前溫度高于該預設溫度，則該溫度控制單元控制所述加熱單元以比額定功率小的預先設定功率向所述待測磁性材料加熱。

所述加熱單元采用熱傳導方式、熱輻射方式或其結合的方式向所述待測磁性材料加熱。

一種測量磁性材料磁感應強度對溫度變化特性的裝置，包括：

在磁共振系統有效磁場內放置待測磁性材料；

溫度傳感器，采集所述待測磁性材料的溫度；

加熱單元，對上述待測磁性材料進行加溫；

溫度控制單元，接收上述溫度傳感器的信號，并控制所述加熱單元對所述待測磁性材料進行加熱；

探頭，探測所述有效磁場內某一點的磁感應強度；

磁共振系統的處理單元，接收所述探頭測量出的磁共振信號，并計算出該點的磁感應強度信息。

所述探頭由發射接收線圈和其中一樣品探測球構成，由所述發射接收線圈向所述探測球發射射頻脈沖序列，激發所述探測球產生磁共振信號，所述發射接收線圈接收該信號，并反饋回上述磁共振系統的處理單元，由其計算出所述探測球處的磁感應強度。