[發明專利]有堵漏結構的用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模塊

無效

• 申請號: 200810064521.8
• 申請日: 2008-05-16
• 公開（公告）號: CN101345116A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 宋梟禹;郭斌;柴鳳
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;G01R33/383
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 張果瑞

技術領域

本發明涉及一種開放型的永磁體模塊。

背景技術

目前用于磁共振波譜分析的磁體模塊多數采用超導磁體，因為超導磁體提供的磁場具有均勻性好的優點，能夠滿足物質結構分析的要求，但超導磁體也存在體積和重量較大、維護成本較高的缺點。目前磁共振工業分析用波譜儀所采用的永磁體模塊由于所提供的主磁場的均勻性相對超導磁體較差，無法滿足磁共振波譜分析的高性能要求。

發明內容

本發明為解決現有磁共振波譜分析設備采用的超導磁體存在的體積和重量較大、維護成本較高的問題，提供一種有堵漏結構的用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模塊。本發明包括C形磁軛、上磁體和下磁體，所述上磁體包括上環柱形磁殼、上磁芯、磁極和勻場線圈，上環柱形磁殼設置在C形磁軛上臂的下端面上，上環柱形磁殼的磁化方向由靠近C形磁軛上臂的平行于豎直方向逐漸變化為靠近成像空間的垂直于豎直方向，上磁芯設置在上環柱形磁殼內并且上磁芯的上端面設置在C形磁軛上臂的下端面上，上磁芯的磁化方向平行于豎直方向，磁極的上端面設置在上磁芯的下端面上，磁極的下端面為凸凹環狀結構，勻場線圈設置在成像空間中靠近磁極的下端面的位置上，所述下磁體的結構與上磁體相同，并且與上磁體上下對稱的設置在C形磁軛的下端面上，下磁體的下環柱形磁殼磁化方向與上環柱形磁殼的磁化方向上下對稱，下磁體的下磁芯的磁化方向與上磁芯的磁化方向相同。

有益效果：本發明的永磁體模塊具有重量較輕、體積較小的優點，其重量只有幾十公斤重，相對超導磁體可降低一到兩個重量級，其體積只有普通超導磁體模塊的1/4～2/3，由于將磁極的端面、勻場線圈以及梯度線圈綜合優化設計，使成像空間內的均勻度達到10^-6，能夠滿足工業磁共振譜分析的要求；另外本發明的永磁體模塊的成本較低廉，只有普通超導磁體模塊的1/6或更小，相對超導磁體其維護成本更可忽略不計。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；圖2是磁極2-3的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：參見圖1，本實施方式由C形磁軛1、上磁體2和下磁體3組成，所述上磁體2由上環柱形磁殼2-1、上磁芯2-2、磁極2-3和勻場線圈2-4組成，上環柱形磁殼2-1設置在C形磁軛1上臂的下端面上，上環柱形磁殼2-1的磁化方向由靠近C形磁軛1上臂的平行于豎直方向逐漸變化為靠近成像空間4的垂直于豎直方向，上磁芯2-2設置在上環柱形磁殼2-1內并且上磁芯2-2的上端面設置在C形磁軛1上臂的下端面上，上磁芯2-2的磁化方向平行于豎直方向，磁極2-3的上端面設置在上磁芯2-2的下端面上，磁極2-3的下端面為凸凹環狀結構，勻場線圈2-4設置在成像空間4中靠近磁極2-3的下端面的位置上，所述下磁體3的結構與上磁體2相同，并且與上磁體2上下對稱的設置在C形磁軛1的下端面上，下磁體3的下環柱形磁殼3-1磁化方向與上環柱形磁殼2-1的磁化方向上下對稱，下磁體3的下磁芯3-2的磁化方向與上磁芯2-2的磁化方向相同。磁極2-3的凸環橫截面的形狀為矩形或梯形時，對應的凹環的形狀為矩形或三角形；上磁體2和下磁體3橫截面的形狀可以為正多邊形、圓形、中空正多邊形或圓環形；上環柱形磁殼2-1、下環柱形磁殼3-1、上磁芯2-2以及下磁芯3-2都可以采用多層磁性材料的結構，多層磁性材料還可以沿橫截面的幾何中心平均分成多份；勻場線圈2-4可采用平板式勻場線圈，勻場線圈2-4與磁極2-3之間可以填充一些不導磁的物質。

上磁芯2-2發出的磁力線在上環柱形磁殼2-1的作用下絕大多數都集中在成像空間4內，在由高導磁材料制成的C形磁軛1的成像空間4內形成初步均勻的磁場，但這個磁場并不能滿足磁共振成像以及譜分析的需要；再將磁極和勻場線圈以及梯度線圈綜合設計：首先通過將磁極2-3加工成凸凹環狀結構可以實現對磁場的初步勻場，并進一步通過勻場線圈2-4實現精細勻場，使整個成像空間的主磁場的均勻度達到10^-6，從而達到工業磁共振譜分析的要求。

具體實施方式二：參見圖1，本實施方式的上磁體2和下磁體3分別在具體實施方式一的基礎上增加了梯度線圈2-5，兩個梯度線圈2-5分別設置在成像空間4中靠近磁極端面的位置上。勻場線圈的部分勻場功能可以通過梯度線圈2-5來實現，勻場線圈2-4和梯度線圈2-5都設置在成像空間4中靠近磁極端面的位置上，勻場線圈2-4相對靠近磁極2-3或梯度線圈2-5相對靠近磁極2-3都能起到增加勻場精度的效果，梯度線圈2-5與勻場線圈2-4之間可以填充一些不導磁的物質。

具體實施方式三：參見圖2，本實施方式在具體實施方式一的基礎上增加了多個磁片5，每個磁片5都分別設置在磁極2-3靠近成像空間4一端的表面上。磁片5用于勻場，也可采用鐵片部分或全部代替磁片5。