[發明專利]低溫保持器及其制造方法、冷卻方法，磁共振系統

有效

• 申請號: 201510054244.2
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104700976B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 申寶忠;鄒利軍
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: H01F6/04
• 分類號: H01F6/04;G01R33/3815
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司11606
• 代理人: 哈達

技術領域

本發明涉及磁共振領域，尤其涉及一種磁共振系統用低溫保持器及其制造方法、冷卻方法。

背景技術

在磁共振成像技術中，傳統的超導磁體用液氦來冷卻超導線圈，由于液氦的氣化潛熱很小，故需要漏熱很小的低溫保持器來盛裝液氦，以減少液氦的損失。圖1為傳統超導磁體低溫保持器結構，液氦1盛裝在內層液氦罐2中，液氦罐2外布置有防輻射的熱屏蔽層3，液氦罐2和屏蔽層3通過懸掛6吊裝到外層真空筒4上。屏蔽層3和液氦罐2分別連接到制冷機5的一級7(溫度為50K)和二級8(溫度為4.2K)制冷極上。

由于屏蔽層3的溫度分布直接影響其對內層液氦罐2的輻射漏熱，系統預冷時，屏蔽層3應盡可能快地降低到50K；正常工作時，屏蔽層各處溫度應盡可能低；而磁體運輸狀態下，由于制冷機5無法工作，這時則應保證屏蔽層溫度不要升高過快。

但實際上，為了減少外部向屏蔽層3的熱傳導漏熱，屏蔽層3與外真空筒4的懸掛6一般為細長結構，其與制冷機5的導熱面積也有限制，這就導致了磁體預冷時，屏蔽層3的冷卻只能依靠制冷機的制冷極7冷卻，而該級制冷功率一般都很小，使得預冷效率很低，預冷時間長，需要的液氦多，成本高。

而磁體運輸時，由于制冷機5停止工作，原本起制冷作用的制冷極7會變成導熱的“橋梁”，使得屏蔽層溫度迅速上升，其對液氦罐2的輻射顯著增大，加快液氦的揮發，限制了運輸時間和距離。

在正常工作狀態，在屏蔽層3的遠離制冷極7的一側(圖1中右下方)，溫度會明顯超過制冷極7的溫度(50K)，這同時也會增加對液氦罐2的熱輻射，影響系統的“零蒸發”性能。

如圖2所示，US?4721934B展示了一種常見的降低屏蔽層3溫度的方法，即在屏蔽層3的外層一周纏繞導熱良好的銅管9，可通過向銅管9內注入冷介質(如液氮或液氦)，顯著加快屏蔽層3的降溫預冷過程；同時在運輸時，可將液氦罐內部蒸發的冷氦氣通入銅管，減緩制冷機5停止工作期間屏蔽層3的升溫過程，延長磁體運輸時間。但此方案要得到好的制冷效果，需布置復雜的銅管，同時銅管9與屏蔽層3之間的熱交換主要通過兩者的接觸導熱完成，換熱面積小，效率常受工藝條件影響。因此，有必要提出一種屏蔽層預冷效率更高的低溫保持器。

發明內容

為了解決現有技術中磁共振系統屏蔽層預冷效果差的問題，本發明提供了一種屏蔽層預冷效率更高的低溫保持器。

一種低溫保持器，包括第一殼體以及用于容納冷卻介質的罐體，所述第一殼體位于所述罐體的外側，所述第一殼體與罐體之間為第一腔體，所述低溫保持器還包括通管、導管，所述導管連接所述通管與所述罐體，所述通管固定于第一殼體，且通管的部分管壁為所述第一殼體的相應組成部分。

優選地，所述通管至少有部分結構位于所述第一殼體的水平中心面的下方。

優選地，所述低溫保持器還包括第二殼體，所述第二殼體位于第一殼體的外側，且所述第一殼體、第二殼體之間為第二腔體。

優選地，所述通管位于所述第一腔體與第二腔體之間。

優選地，所述罐體上設置有通孔，所述通管設置于所述通孔內，且通管的兩端與第一殼體封閉固定。

優選地，所述導管包括第一導管，所述第一導管的一端與所述罐體內部連通，所述第一導管的另一端與所述通管內部連通。

優選地，所述導管還包括第二導管，所述第二導管的一端與所述通管內部連通，所述第二導管另一端與所述低溫保持器外部連通。

優選地，所述通管的直徑大于導管的直徑。

優選地，還包括制冷機，所述制冷機在罐體冷卻介質液面以上的位置與罐體內部連通。

優選地，所述通管內設置有換熱片。

優選地，所述罐體上設置有多個通孔，每個通孔內設置有通管，所有所述通管連通形成一個互通空間。

優選地，所述通管構成的互通空間的兩端通過所述導管分別與所述罐體及所述低溫保持器外部連通。

本發明還提供了一種低溫保持器，所述低溫保持器包括用于容納冷卻介質的罐體、中間屏蔽層以及外層真空筒，所述外層真空筒與所述罐體之間為真空腔，所述中間屏蔽層位于所述罐體與所述外層真空筒之間，所述低溫保持器還包括通管、導管，所述導管與所述通管、罐體連通，所述通管固定于第一殼體，且通管的部分管壁為所述第一殼體的相應組成部分。

優選地，所述導管包括第一導管、第二導管，所述第一導管的一端與所述罐體內部連通，所述第一導管的另一端與所述通管內部連通；所述第二導管的一端與所述通管內部連通，所述第二導管的另一端與所述低溫保持器外部連通。