[發明專利]具有受到支撐的外部線圈的螺線管磁體

有效

• 申請號: 201110138387.3
• 申請日: 2011-05-26
• 公開（公告）號: CN102314987A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: S.J.卡爾弗特
• 申請（專利權）人: 英國西門子公司
• 主分類號: H01F6/06
• 分類號: H01F6/06;H01F41/04;G01R33/421
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;李家麟

技術領域

本發明涉及用于生產具有受到支撐的外部線圈的螺線管磁體的方法，和如此生產的螺線管磁體。

本發明特別地涉及用于在磁共振成像（MRI）系統中用作磁場發生器的這種螺線管磁體。特別地，本發明涉及由超導導線形成的這種磁體。

背景技術

在已知的磁體裝置中，螺線管磁體通常包括具有相對較大匝數并且因此具有相對較大截面的端部線圈，和具有較小匝數并且因此具有較小截面的多個內部線圈。傳統上，被準確地用機器加工的線圈架（former）例如柱形鋁制線圈架設置有被適當地成形的凹部，導線在所述凹部中纏繞以形成線圈。可以或者通過其中在被纏繞到線圈架上之前導線被傳送通過樹脂浴器的濕法纏繞或者線圈可以被干法纏繞（在所述干法纏繞中所完成的線圈和線圈架隨后被浸漬在樹脂浴器中），來利用熱固性樹脂浸漬線圈。

可替代地，模制線圈的裝置是已知的。在這些裝置中，纏繞線圈被放置到樹脂浴器中，并且在樹脂浴器內利用樹脂浸漬精制的線圈。樹脂然后被固化，并且在樹脂中嵌入的固體線圈得以生產。例如通過夾持到線圈架或者其它機械支撐結構上，這些模制線圈然后被組裝到磁體中。

主動屏蔽的（actively?shielded）磁體還設置有屏蔽線圈，其是具有比螺線管磁體的端部線圈和內部線圈更大的直徑的外部線圈。這種屏蔽線圈通常被纏繞到被準確地用機器加工的金屬軸頸中，并且使用圍繞軸頸沿著圓周隔開的多個薄片（web）將這些軸頸附接到線圈架。

這些已知的裝置存在某些缺陷。

在使用中，由于線圈與所產生的磁場的交互，所以屏蔽線圈經受大的力。這些力中的一些例如被稱作體積力的力沿著軸向作用。體積力通常遠離磁體中心推動各屏蔽線圈，但是根據磁體的設計，體積力可以作用以朝向磁體中心和朝向彼此推動各屏蔽線圈。其它力例如所謂的環向應力沿著徑向作用，從而趨于將線圈擴展為更大的直徑。對抗這些軸向和徑向力所要求的、通過薄片的反作用力在線圈架上施加應變，從而要求線圈架和薄片是大的和重的以抵制這些力。這些力可以引起屏蔽線圈相對于軸頸移動。這種運動可以引起屏蔽線圈的局部加熱，這在超導磁體中可以導致失超。

作用于屏蔽線圈上的力可以引起軸頸或者它的支撐結構撓曲。由于這種撓曲，抵制線圈上的力的力反作用路徑然后基本在屏蔽線圈的徑向內邊緣處作用，并且反作用力由有限的線圈表面面積承受。這可以引起線圈自身變形，線圈自身變形還可以在超導線圈中導致失超。傳統上，提供了大的和重的支撐結構以抵制作用于外部線圈上的力。

在美國專利5237300中描述了一種用于保持屏蔽線圈的實例裝置。在該文獻中，據說在線圈支撐柱體內安裝屏蔽線圈。

如在傳統上使用地那樣，被準確地用機器加工的軸頸連同它的支撐結構是大的、重的、昂貴的，并且僅僅可從有限數目的供應商獲得。從軸頸工廠到磁繞組設施的輸送成本可能是相當大的。大軸頸的存儲可能是困難的和高成本的。

發明內容

本發明相應地提供一種用于在屏蔽線圈的預期相對位置中保持屏蔽線圈的新裝置。

本發明相應地提供如在所附權利要求中限定的方法和設備。

附圖說明

通過與附圖相結合地考慮本發明的某些實施例的以下描述，本發明的以上和另外的目的、特征和優點將變得更加明顯，其中：

圖1示出根據本發明的實施例的線圈組件的部分軸向截面視圖；

圖1A示出在本發明的實施例中采用的柔性安裝件；

圖2示出根據本發明的實施例的屏蔽線圈和屏蔽線圈保持設備的一個部分的部分軸向截面；

圖3示出根據本發明另一實施例的屏蔽線圈和屏蔽線圈保持設備的一個部分的部分軸向截面；

圖4示出根據本發明的一個實施例的、在制造期間的某個階段處的屏蔽線圈和屏蔽線圈保持設備的一個部分的部分軸向截面；

圖4A示出當沿著方向V觀看時圖4的設備的部分徑向截面視圖；以及

圖5示出當沿著方向V觀看時圖4的設備的部分平面視圖。

具體實施方式

根據本發明，利用條帶元件針對軸向體積力保持成對的外部線圈例如屏蔽線圈，在特定圓周位置中，所述條帶元件沿著體積力的方向圍繞每一個屏蔽線圈延伸，每一個條帶元件被拉伸構件連結到在該對屏蔽線圈中的另一屏蔽線圈上的、相應的條帶元件。