[發明專利]磁體組件及其制造方法

有效

• 申請號: 201010289866.0
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN102403081A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 武安波;趙燕;楊潮;伊萬格拉斯·T·拉斯卡里斯;黃先銳
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01F6/00
• 分類號: H01F6/00;H01F6/06;H01F41/02;G01R33/3815
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

技術領域

本發明涉及一種磁體組件及其制造方法，尤其涉及一種可應用于諸如核磁共振成像(Magnetic?Resonance?Imaging，MRI)，安防和檢測技術中的低電窩流(Eddy?Current)超導磁體組件及其制造方法。

背景技術

核磁共振成像(MRI)系統已經廣泛的應用于醫療中用來對組織和骨頭結構進行成像。在現有的應用中，一些核磁共振成像系統利用超導磁體來產生較強的均勻磁場，病人或其他物體放置于該磁場中。另外，磁性梯度線圈(Gradient?Coils)和其他的元件，比如射頻線圈(Radio?Frequency?Coils)也可設置在該核磁共振成像系統中與超導磁體相配合來產生期望的圖像。

在該核磁共振成像系統中，超導磁體通常被磁性屏蔽從而來避免該磁體產生的磁場對靠近該磁體的電子設備造成不利的影響，同時，也可避免對核磁共振成像系統的成像質量產生不利的影響。目前，用來屏蔽磁體的方法有主動屏蔽和被動屏蔽。

相較于主動屏蔽，被動屏蔽的成本效益較高，從而被動屏蔽的超導磁體被使用在不同的應用中。通常，被動屏蔽采用鐵軛(Iron?Shield或Iron?Yoke)來對超導磁體進行屏蔽。然而，在這樣的系統中，磁性梯度線圈產生的梯度磁場常導致在鐵軛中感應出不期望的電窩流，該電窩流會對成像的質量產生不利的影響。

所以，需要提供一種新的超導磁體組件和及其制造方法來減少在核磁共振成像(MRI)系統中產生的電窩流。

發明內容

本發明的一個實施例提供了一種超導磁體組件。該超導磁體包括用來產生靜磁場的超導磁體、用來屏蔽所述超導磁體的鐵軛及用來產生梯度磁場的磁性梯度線圈組件。該超導磁體組件進一步包括一個或多個磁性層狀元件，其設置于所述鐵軛上用來減少所述梯度磁場在所述鐵軛上感應的電窩流。

本發明另一個實施例提供了一種超導磁體組件。該超導磁體組件包括用來產生靜磁場超導磁體、用來屏蔽所述超導磁體鐵軛及用來產生梯度磁場的磁性梯度線圈組件。該超導磁體組件進一步包括設置于所述鐵軛上的多個磁性層狀元件及沿著所述超導磁體所產生的靜磁場的方向形成于相鄰的所述磁性層狀元件間的一個或多個非磁性間隙。

本發明的實施例進一步提供了一種方法。該方法包括設置超導磁體來產生靜態磁場；設置鐵軛來屏蔽所述超導磁體；設置磁性梯度線圈組件來產生梯度磁場及設置一個或多個磁性層狀元件于所述鐵軛上來減少所述梯度磁場在所述鐵軛上感應的電窩流。

附圖說明

通過結合附圖對于本發明的實施例進行描述，可以更好地理解本發明，在附圖中：

圖1為本發明的核磁共振成像超導磁體組件的一個實施例的立體示意圖；

圖2為圖1所示的本發明超導磁體組件的一個實施例的軸對稱的剖面平面示意圖；

圖3為本發明設置在鐵軛上的磁性層狀(迭片，Lamination)元件的工作示意圖；

圖4-7為本發明設置在鐵軛上的磁性層狀元件的布置的立體示意圖；

圖8為本發明超導磁體組件的另一個實施例的軸對稱的剖面平面示意圖；及

圖9為本發明中磁性層狀元件和鐵軛的安裝示意圖。

具體實施方式

圖1為本發明核磁共振成像超導磁體組件10的一個實施例的立體示意圖。如圖1所示，超導磁體組件10包括超導磁體11，鐵軛(Iron?Shield或Iron?Yoke)12，磁性梯度線圈組件13和磁性層狀元件14和30(如圖2所示)。

在本發明的實施例中，超導磁體11作為磁場源來產生磁場，如主靜磁場。鐵軛12包圍著超導磁體11并作為一個被動屏蔽體把磁體11所產生的磁場限制在其內，從而避免超導磁體11所產生的磁場對超導磁體11附近的電子設備造成不利的影響且對核磁共振成像操作產生干擾。

在一些實施例中，超導磁體11可包括超導線圈組且設置有穿過超導線圈組的中心孔。在一些應用中，超導線圈組可包括一個或多個超導螺線管狀的纏繞線圈。在一些非限定性的示例中，超導磁體11可由鈮-鈦合金(Niobium-Titanium，NbTi)、鈮三錫(Niobium-Tin，Nb3Sn)、二硼化鎂(Magnesium?Boride，MgB₂)、鉍鍶鈣銅的氧化物(BSCCO)、釔鋇銅氧(YBCO)等超導材料制成。

鐵軛12可包含有一種或多種磁性材料。在一些示例中，鐵軛12的一種或多種磁性材料可包括鐵酸鹽(Ferrites)材料、鋼材料、磁性合金、其他合適的磁性材料及其組合。