[發明專利]磁場發生裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201010183411.0
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN101893692A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 羅伯特·哈恩;安德烈亞斯·齊格勒
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01R33/3815
• 分類號: G01R33/3815
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 任宇

技術領域

本發明涉及一種磁場發生裝置及其制造方法，尤其是用于磁共振斷層造影的磁場發生裝置，該磁場發生裝置帶有至少一個可由冷卻劑冷卻的超導磁場線圈，該磁場線圈容納在一殼體內。?

背景技術

為了進行磁共振斷層造影(核自旋斷層造影)在磁共振斷層造影儀中產生非常強的磁場和交變電磁場，以激勵氫原子核。根據接收到的電磁場可以產生病人身體的斷層圖像。磁共振斷層造影儀的重要部件有強磁體、梯度線圈、高頻發射器和高頻接收器，其中，強磁體產生靜態的磁場，梯度線圈在X-，Y-，Z-方向具有放大器，所述高頻發射器和接收器檢測并放大磁共振信號。使用各種計算機來進行控制和評估。?

用超導磁體產生靜態的磁場，在約4K的冷卻下該超導磁體的電阻實際下降為零，因此磁線圈是超導的。在實踐中使用容納在低溫恒溫器中的液氦作為冷卻劑。因此，傳統的磁共振斷層造影儀具有例如環形的空腔，該空腔幾乎完全用液氦填充，以便將磁場線圈保持在超導狀態。然而，在此缺點是，為填充空腔需要非常大量的氦，例如1m³。因為氦易于揮發，所以必須經常補充，由此產生了顯著的費用，此外，供應所需量的氦在一些國家是困難的。?

發明內容

因此，本發明所要解決的技術問題是提供一種尤其是用于磁共振斷層造影儀的磁場發生裝置，其中，降低了對冷卻劑的需求。?

按照本發明，為解決該技術問題在開頭所述類型的磁場發生裝置中規定為，殼體具有至少一個通過深孔鉆削形成的、由冷卻劑流過的孔。?

本發明的構思在于，僅在實際需要冷卻的地方使用冷卻劑、例如氦。與傳統的磁共振斷層造影儀不同，不是相對大的、容納磁場線圈的整個殼體環形內腔用冷卻劑填充，而是僅僅殼體的一個或多個孔用冷卻劑填充。由此獲?得了這樣的優點，即，可以明顯減少所需的冷卻劑的量，由此同樣減少了制造和運行成本。?

在按本發明的磁場發生裝置中，殼體優選具有多個通過深孔鉆削形成的孔。通過這種方式可以有針對性地冷卻殼體的這樣的區域，在該區域中磁場線圈必須處于并保持超導狀態。在此，特別有利的是，多個或所有的孔相互連通而形成導管系統。?

在按本發明的磁場發生裝置中可以規定，導管系統通過至少一個輸入口和至少一個排出口和冷卻劑存儲器連接。?

按照根據本發明的磁場發生裝置的一種擴展方案可以規定，至少一個孔與磁場線圈或磁場線圈的一部分基本上平行地布置。通過這種方式僅在實際需要的地方，也就是直接在磁場線圈上提供所需的冷卻功率。由此既減少了所需的冷卻劑的量，也減少了冷卻所需的能量。?

當殼體和至少一個磁場線圈通過多個相互間隔的焊接點相互連接，則獲得了一種在制造方面特別有利的磁場發生裝置。焊接點或焊接位置用作通過冷卻劑冷卻磁場線圈的接觸橋。?

如果在按本發明的磁場發生裝置中，冷卻劑基本上僅位于至少一個孔、輸入口和排出口中，則相比傳統的磁場發生裝置顯著減小了所需的冷卻劑的量，在此可以減少50％的冷卻劑的量。?

在按本發明的磁場發生裝置的一種優選的實施形式中，冷卻劑的總量約為0.01m³至0.05m³，優選0.02m³。?

此外，本發明涉及一種用于制造尤其用于磁共振斷層造影儀的磁場發生裝置的方法，該磁場發生裝置帶有至少一個可由冷卻劑冷卻的超導磁場線圈，該磁場線圈容納在殼體內。?

按本發明的方法規定，通過深孔鉆削在殼體中構造至少一個用于冷卻劑的孔。深孔鉆削是一種專門的鉆孔方法，其中使用(與采用帶有長的螺旋鉆頭的傳統鉆削不同的)專門鉆頭，其中，鉆頭在該孔上導引。通過深孔刀具在孔的圓筒形表面上的導引可以實現大的孔深度，而不使該孔偏移。?

在按本發明的用于制造磁場發生裝置的方法中，至少一個孔優選構造在板上，該板接著被卷成一管形的殼體。相應的，在殼體中產生一個或優選多個孔，該殼體然后被成形為管狀的殼體。這種制造方式尤其有效率并因此廉價。?

在按本發明的方法中也可以規定，卷成管狀的殼體的板的接縫處設有焊縫。在此，該縱向焊縫的焊接可以自動進行。?

按本發明的方法的一個步驟可以設計為，即，板由不銹鋼或輕金屬合金，尤其是鋁合金制成。通過這些材料可以對磁場線圈實現特別良好的冷卻。?

按本發明的方法的另一變型規定，至少一個孔在一端或兩端配設有封閉塞。封閉塞在所述板卷曲或焊接之前插入，使得孔的該端不會流出冷卻劑。?

附圖說明

本發明的其它優點和細節將參照附圖根據實施形式說明。附圖是示意圖并示出了：