[發(fā)明專利]帶有替代的失超設(shè)備的磁場產(chǎn)生裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310290593.5
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103543420A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P.格羅斯
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: G01R33/38
• 分類號: G01R33/38;G01R33/3815;H01F6/00;H01F6/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 任宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于核磁共振成像的設(shè)備的磁場產(chǎn)生裝置以及一種帶有此類磁場產(chǎn)生裝置的用于核磁共振成像的設(shè)備。

背景技術(shù)

核磁共振成像是成像方法，其需要高達(dá)數(shù)特斯拉的很高的磁場。為產(chǎn)生此高磁場使用了超導(dǎo)磁體線圈。為使得磁體線圈的材料變成超導(dǎo)，必須將所述材料強(qiáng)冷卻。此冷卻在典型的方式中以液氦進(jìn)行。在用于核磁共振成像的常規(guī)的設(shè)備中，氦與磁體線圈一起處在低溫恒溫器中。在此，液氦以及磁體線圈處在其內(nèi)的容器被熱絕緣的處在真空下的真空容器包圍。如果磁體線圈轉(zhuǎn)變?yōu)槌?dǎo)狀態(tài)，則出現(xiàn)所謂的失超，且磁場的能量被轉(zhuǎn)化為熱。因此，液氦蒸發(fā)且在轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀鄷r突然膨脹。為避免低溫恒溫器的爆炸，氣體通過所謂的失超管導(dǎo)出。為避免對于患者和操作人員造成例如窒息的損害，氣態(tài)氦被導(dǎo)出到用于核磁共振成像的設(shè)備所處的空間外部的環(huán)境中。因此，氦丟失且需要昂貴地將低溫恒溫器以液氦重新填充。此外，失超管的安裝是昂貴的，且必須經(jīng)常檢查失超管或安裝在其上的閥是否例如被冰堵塞。

從DE102005042112B3中已知一種用于監(jiān)測帶有失超管的超導(dǎo)磁體的失超管的設(shè)備，在其內(nèi)部布置了至少一個照明單元和至少一個圖像拍攝單元。此外，圖像拍攝單元與圖像圖示單元連接，使得可視覺上監(jiān)測失超管內(nèi)部的狀態(tài)。因此，可識別到例如由于冰導(dǎo)致的堵塞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是給出一種帶有替代的失超設(shè)備的磁場產(chǎn)生裝置，所述失超設(shè)備允許回收在失超時蒸發(fā)的冷卻劑。

此技術(shù)問題通過根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備解決。本發(fā)明的有利的實(shí)施形式在各引用的從屬權(quán)利要求中給出。

本發(fā)明基于磁場產(chǎn)生裝置，其中真空容器包圍了由超導(dǎo)材料制成的至少一個磁體線圈，且與管道系統(tǒng)連接的管導(dǎo)體至少部分地導(dǎo)熱地與超導(dǎo)磁體線圈連接。如果管道系統(tǒng)且因此管導(dǎo)體以冷卻劑填充，則管導(dǎo)體冷卻磁體線圈。本發(fā)明基于如下構(gòu)思，即將閥與管道系統(tǒng)連接，使得閥適合于調(diào)節(jié)管道系統(tǒng)和收集容器內(nèi)部之間的氣體的通行。因此在失超的情況中，蒸發(fā)的冷卻劑可收集在收集容器內(nèi)且被再次回收。

在另外的實(shí)施形式中，用于收集冷卻劑的收集容器是真空容器，以此在管導(dǎo)體和收集容器內(nèi)部之間的閥不受結(jié)冰的威脅，因?yàn)樵谡婵杖萜鲀?nèi)濕氣非常低。

在另外的實(shí)施形式中，管道系統(tǒng)具有至少一個管導(dǎo)體，所述管導(dǎo)體沿磁體線圈的繞組走向。因此，實(shí)現(xiàn)了特別有效的冷卻。

在另外的實(shí)施形式中，壓力傳感器布置在管道系統(tǒng)中和/或前述閥之一裝配有壓力傳感器，因此可控制管道系統(tǒng)內(nèi)部內(nèi)的壓力。

在另外的實(shí)施形式中，磁場產(chǎn)生裝置具有另外的閥，所述閥適合于調(diào)節(jié)氣體在收集容器的內(nèi)部和收集容器外部的空間之間的通行。以此，在失超后，冷卻劑可從收集容器中特別容易地再次回收。

在另外的實(shí)施形式中，管道系統(tǒng)的至少一個導(dǎo)管這樣地與存儲器連接，使得氣體和/或液體從存儲器通行到管道系統(tǒng)內(nèi)。如果管道系統(tǒng)以冷卻劑填充，則實(shí)現(xiàn)了通過熱虹吸管的原理的冷卻。

另外的實(shí)施形式包括帶有根據(jù)前述實(shí)施形式的磁場產(chǎn)生裝置的用于核磁共振成像的設(shè)備，其中閥在管道系統(tǒng)和真空容器內(nèi)部之間安設(shè)在磁體線圈上方。因此實(shí)現(xiàn)，在失超的情況中氣態(tài)冷卻劑可逸出且無液態(tài)冷卻劑與閥接觸。

附圖說明

在下文中，根據(jù)在附圖中圖示的實(shí)施例進(jìn)一步描述和闡述本發(fā)明。

各圖為：

圖1在橫截面中示出了用于核磁共振成像的設(shè)備的磁場產(chǎn)生裝置，

圖2在橫截面中示出了用于核磁共振成像的設(shè)備的磁場產(chǎn)生裝置，

圖3在縱截面中示出了用于核磁共振成像的設(shè)備。

具體實(shí)施方式

圖1示出了用于核磁共振成像的設(shè)備的磁場產(chǎn)生裝置，所述磁場產(chǎn)生裝置包括柱形真空容器6，在所述真空容器6中具有多個由超導(dǎo)材料制成的環(huán)形磁體線圈1。真空容器6和磁體線圈1在此基本上同心地布置。此外，磁場產(chǎn)生裝置包括具有管導(dǎo)體2的管道系統(tǒng)7，所述管導(dǎo)體2與磁體線圈1導(dǎo)熱地連接且部分與磁體線圈1同心地布置。管道系統(tǒng)7以作為冷卻劑的液氦3填充。液氦3能夠?qū)崿F(xiàn)將磁體線圈1的超導(dǎo)材料冷卻到轉(zhuǎn)變溫度以下，使得所述超導(dǎo)材料從常導(dǎo)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)。與在常規(guī)的低溫恒溫器的情況中將磁體線圈1浸入到液氦3內(nèi)相比，管道系統(tǒng)7的填充需要明顯更少的液氦3。對于在此所示的用于特別是醫(yī)療成像的核磁共振成像設(shè)備的磁場產(chǎn)生裝置，優(yōu)選地僅需要大約0.02m³的液氦3。