[發明專利]一種智能化磁共振全身成像超導磁體系統

有效

• 申請號: 201810001458.7
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108022711B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 王秋良;許建益
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H01F6/04
• 分類號: H01F6/04;G01R33/3815
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠;胡玉章

1.一種智能化磁共振全身成像超導磁體系統，其特征在于，包括：

真空容器(8)，其為封閉的中空圓筒狀，沿所述真空容器(8)的內壁設有熱輻射屏組件(7)，并由所述熱輻射屏組件(7)構成封閉的中空圓筒工作艙；所述中空圓筒工作艙內的徑向內側空間設有主磁場超導線圈(1)，所述中空圓筒工作艙內的徑向外側空間設有屏蔽磁場超導線圈(2)，所述主磁場超導線圈(1)與屏蔽磁場超導線圈(2)之間的空置區域放置熱管儲氣罐(4)；

氦儲液盒(5)，所述氦儲液盒(5)與儲液盒儲氣罐(6)連通，同時所述氦儲液盒(5)通過氦自激振蕩熱管(3)連接主磁場超導線圈(1)或屏蔽磁場超導線圈(2)，氦自激振蕩熱管(3)還連通熱管儲氣罐(4)；

制冷機(9)，其通過冷頭自動插拔組件(10)固定于真空容器(8)上；所述制冷機(9)的一級冷頭與熱輻射屏組件(7)緊密接觸，所述制冷機(9)的二級冷頭與氦儲液盒(5)緊密接觸；

還包括智能監控系統(11)，其由獨立UPS供電；所述智能監控系統(11)包括信息監測系統(14)、信息處理系統(15)和操作控制系統(16)，其中，所述信息監測系統(14)實時監測包括磁體內部溫度及外部電力狀態的運行信息，并反饋到信息處理系統(15)；所述信息處理系統(15)對運行信息進行判斷并命令操作控制系統(16)采取相應動作，包括驅動冷頭自動插拔組件(10)分別使一級冷頭與熱輻射屏組件(7)脫離或恢復緊密接觸、二級冷頭與氦儲液盒(5)脫離或恢復緊密接觸，驅動高精度超導電源(17)為磁體勵磁及退磁。

2.根據權利要求1所述的一種智能化磁共振全身成像超導磁體系統，其特征在于，所述真空容器(8)包括圓筒形內管、圓筒形外管和兩端的環形端部件，其中所述圓筒形內管與圓筒形外管同軸線，且圓筒形外管的直徑大于圓筒形內管的直徑，所述環形端部件連接圓筒形內管與圓筒形外管形成封罩。

3.根據權利要求1所述的一種智能化磁共振全身成像超導磁體系統，其特征在于，氦自激振蕩熱管(3)包括熱端、冷端和絕熱區，所述熱端分別緊密纏繞于主磁場超導線圈(1)和屏蔽磁場超導線圈(2)的外表面，所述冷端纏繞于氦儲液盒(5)上；熱端與冷端之間為絕熱區，所述絕熱區設有氣體連接通道并與熱管儲氣罐(4)連通。

4.根據權利要求3所述的一種智能化磁共振全身成像超導磁體系統，其特征在于，

當所述超導磁體系統未制冷時，所述儲液盒儲氣罐(6)和熱管儲氣罐(4)均存儲高壓氦氣并密封；

當所述超導磁體系統制冷時，制冷機(9)的二級冷頭通過氦儲液盒(5)將儲液盒儲氣罐(6)中的氣氦冷凝至液氦于儲液盒(5)中，進而將熱管儲氣罐(4)內的氦氣冷凝至液氦于氦自激振蕩熱管(3)的冷端內，從而形成氦自激振蕩氣液循環，將制冷機(9)的冷量傳遞到主磁場超導線圈(1)和屏蔽磁場超導線圈(2)，冷卻所述超導磁體系統至工作溫度；

其中，所述氦自激振蕩熱管(3)為一組或多組。

5.根據權利要求1所述的一種智能化磁共振全身成像超導磁體系統，其特征在于，所述氦自激振蕩熱管(3)的管壁采用高熱導率金屬制成；所述氦自激振蕩熱管(3)的內管徑小于0.8mm，且所述管壁厚度為0.1mm-1mm。

6.根據權利要求5所述的一種智能化磁共振全身成像超導磁體系統，其特征在于，氦自激振蕩熱管(3)與主磁場超導線圈(1)或與屏蔽磁場超導線圈(2)之間還焊接或緊密壓接有高熱導率金屬薄筒。

7.根據權利要求1所述的一種智能化磁共振全身成像超導磁體系統，其特征在于，主磁場超導線圈(1)、屏蔽磁場超導線圈(2)和熱輻射屏組件(7)分別通過細拉桿懸吊于真空容器(8)內。

8.根據權利要求1所述的一種智能化磁共振全身成像超導磁體系統，其特征在于，所述冷頭自動插拔組件(10)、制冷機(9)、高精度超導電源(17)均由獨立UPS供電。

9.根據權利要求1所述的一種智能化磁共振全身成像超導磁體系統，其特征在于，所述冷頭自動插拔組件(10)包括電動機構(13)和密封波紋管(12)，其中密封波紋管(12)套設在電動機構(13)內部；所述密封波紋管(12)一端連接制冷機(9)，一端連接真空容器(8)，起到支撐制冷機(9)、允許制冷機(9)位移、同時維持真空密封的作用；電動機構(13)一端固定在真空容器(8)上，另一端固定在制冷機(9)上，可使制冷機(9)產生位移。