阅读说明：本技术 磁共振成像系统的磁体、制造方法及磁共振成像系统 (Magnet, manufacturing method and the magnetic resonance imaging system of magnetic resonance imaging system ) 是由 张布卿 薛廷强 于 2018-05-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种磁共振成像系统的磁体,包括数个间隔件(10)和数个超导线圈(20)。间隔件为圆环形且数个间隔件沿轴向同轴地排布,各间隔件内镶嵌有一根冷却管(12),且冷却管的两端分别从间隔件的径向外表面伸出。超导线圈沿间隔件的轴向与间隔件同轴地交替设置,各超导线圈浸渍固定于相邻的两个间隔件之间。本发明提供的磁共振成像系统的磁体,能够有效的降低生产成本和因冷却造成的使用成本。本发明还提供了上述磁体的制造方法及包括上述磁体的磁共振成像系统。(The present invention provides a kind of magnets of magnetic resonance imaging system, including several spacers (10) and several superconducting coils (20).Spacer is circular ring shape and several spacers are coaxially arranged along axial direction, a cooling tube (12) is inlaid in each spacer, and the both ends of cooling tube are stretched out from the radially-outer surface of spacer respectively.Superconducting coil is coaxially arranged alternately along the axial direction of spacer with spacer, and each superconducting coil dipping is fixed between two adjacent spacers.The magnet of magnetic resonance imaging system provided by the invention can effectively reduce production cost and because of use cost caused by cooling.The present invention also provides the manufacturing method of above-mentioned magnet and the magnetic resonance imaging system including above-mentioned magnet.)

磁共振成像系统的磁体、制造方法及磁共振成像系统

技术领域

本发明涉及一种磁体，尤其是一种用于磁共振成像系统的磁体。本发明还涉及上述磁体的制造方法及包括上述磁体的磁共振成像系统。

背景技术

现有的磁共振成像系统中，组成超导磁体的超导线圈通常由金属框架支撑，再浸入到填充有液态氦气的容器中冷却使用。由于支撑超导线圈的金属框架的加工成本和原料成本较高，造成磁共振成像系统的生产成本较高。同时，用于冷却的液态氦气属于稀缺资源，造成磁共振成像系统的使用成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁共振成像系统的磁体,能够有效的降低生产成本和因冷却造成的使用成本。

本发明的另一目的是提供一种磁共振成像系统，其包括的磁体能够有效的降低生产成本和因冷却造成的使用成本。

本发明的再一目的是提供一种磁体的加工方法，有利于上述磁共振成像系统的磁体的加工制造。

本发明的磁共振成像系统的磁体，包括数个间隔件和数个超导线圈。间隔件为圆环形且数个间隔件沿轴向同轴地排布，各间隔件内镶嵌有至少一根冷却管，且冷却管的两端分别从间隔件的径向外表面伸出。超导线圈沿间隔件的轴向与间隔件同轴地交替设置，各超导线圈固定于相邻的两个间隔件之间。

本发明提供的磁共振成像系统的磁体，将超导线圈间隔地固定于间隔件之间，在磁体使用期间通过间隔件支撑整个磁体，节省了大量的材料成本和加工成本。与此同时，间隔件内部镶嵌有冷却管，冷却介质能够通过在冷却管内循环冷却间隔件和超导线圈。冷却管镶嵌于间隔件内部相比安装于间隔件的表面更易于组装，并且能够增加与间隔件的接触面积，提高热交换效率，节省了因冷却造成的使用成本。

在磁共振成像系统的磁体的又一种示意性实施方式中，各间隔件还包括一个圆环形的底座，冷却管设置于底座的外表面。底座起到支撑作用，使间隔件的结构稳固。

在磁共振成像系统的磁体的再一种示意性实施方式中，间隔件由包括导热促进材料的复合材料灌注形成，使间隔件的结构更稳定，传热性能更好。

在磁共振成像系统的磁体的另一种示意性实施方式中，冷却管沿间隔件的轴线螺旋设置，使冷却管更均匀的与间隔件接触，提高冷却效率。

在磁共振成像系统的磁体的另一种示意性实施方式中，冷却管的两端分别沿间隔件的径向对称地设置于间隔件的两侧，方便冷却装置与各间隔件内的冷却管的连接安装，且有利于冷却介质在各冷却管内的充分循环。

在磁共振成像系统的磁体的另一种示意性实施方式中，冷却管为石墨烯管。利用石墨烯良好的导热性以调高冷却管的冷却效率。

本发明还提供一种磁共振成像系统，包括上述的磁体。

本发明还提供一种磁体的加工方法，包括下列步骤：

通过灌注形成数个内部镶嵌有冷却管的圆环形的间隔件，且冷却管的两端分别沿间隔件的径向外表面伸出。

将数个间隔件沿其轴向同轴地间隔设置并固定。

在数个间隔件之间的间隙内缠绕数个与间隔件同轴的超导线圈。

利用树脂将超导线圈浸渍固定于相邻的两个间隔件之间。

在磁体的加工方法的又一种示意性实施方式中，灌注于间隔件的冷却管为数根。通过提高冷却管与间隔件的接触面积达到提高冷却效率

在磁体的加工方法的再一种示意性实施方式中，步骤：通过灌注形成数个内部镶嵌有冷却管的，且冷却管的两端分别沿间隔件的径向外表面伸出包括：

将冷却管设置于数个圆环形的底座的径向外表面。

通过模具将冷却管与底座一体灌注形成与底座同轴地间隔件。

在磁体的加工方法的另一种示意性实施方式中，将螺旋的冷却管与底座同轴地设置于底座的径向外表面。使冷却管更均匀的与间隔件接触，提高冷却效率。

在磁体的加工方法的另一种示意性实施方式中，将冷却管的两端分别沿底座的径向对称地设置于底座的两侧。方便冷却装置与各间隔件内的冷却管的连接安装，且有利于冷却介质在各冷却管内的充分循环。

在磁体的加工方法的另一种示意性实施方式中，藉由包括导热促进材料的复合材料将冷却管灌注固定于底座的径向外表面，使间隔件的结构更稳定，传热性能更好。

在磁体的加工方法的另一种示意性实施方式中，冷却管选用石墨烯管，利用石墨烯良好的导热性以调高冷却管的冷却效率。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对磁共振成像系统的磁体、制造方法及磁共振成像系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是用于说明磁共振成像系统的磁体的一种示意性实施方式的剖视结构示意图。

图2是用于说明磁体的一种示意性实施方式的间隔件的结构示意图。

图3是用于说明磁体的一种示意性实施方式的间隔件的剖视结构示意图。

图4是用于说明磁体的加工方法的流程示意图。

图5是用于说明磁体的加工方法的另一流程示意图。

标号说明

10间隔件

12冷却管

14底座

20超导线圈。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

图1是用于说明磁共振成像系统的磁体的一种示意性实施方式的剖视结构示意图。参照图1，磁体包括数个间隔件10和数个超导线圈20。间隔件10为圆环形且沿轴向同轴地排布，各间隔件10内镶嵌有冷却管12，且冷却管12的两端分别沿间隔件10的径向外表面伸出间隔件10，用于连接磁共振成像系统的冷却装置，供冷却介质在间隔件10的内部循环。超导线圈20沿间隔件10的轴向与间隔件10同轴地交替设置，各超导线圈20藉由树脂或其他高分子复合材料浸渍固定于相邻的两个间隔件10之间，采用浸渍的固定方法可以提高超导线圈20与间隔件10固定后的结构的稳定性，同时能够节省成本，在其他示意性实施方式中，也可以采用其他的固定方式。在示意性实施方式中，间隔件10由包括导热促进材料的复合材料灌注形成，导热促进材料包括二氧化硅、氧化铝、玻璃纤维及氮化铝等能够促进导热的材料中的一种或多种，使间隔件10的传热性能更好，且结构更稳定。冷却管12采用石墨烯管，利用石墨烯良好的导热性以调高冷却管12的冷却效率。当然并不局限于此，在其他示意性实施方案中，间隔件10也可以采用其他高分子聚合材料灌注形成，例如环氧树脂。冷却管12也可以根据需求替换为铜管等。

本发明提供的磁共振成像系统的磁体，将超导线圈20间隔地固定于间隔件10之间，在磁体使用期间支撑整个磁体，省去了原有的用于支撑超导线圈20的金属框架，节省了大量的材料成本和加工成本。与此同时，间隔件10内部镶嵌有冷却管12，冷却介质能够通过在冷却管12内循环冷却间隔件10和超导线圈20。冷却管12镶嵌于间隔件10内部相比安装于间隔件10的表面更易于组装，并且能够增加与间隔件10的接触面积，提高热交换效率，节省了因冷却造成的使用成本。

在示意性实施方式中，参照图1，各间隔件10内镶嵌有数根冷却管12，其能够通过提高冷却管12与间隔件10的接触面积达到提高冷却效率的目的，当然仅包括一根冷却管12也是可以的。冷却管12的两端分别沿间隔件10的径向对称地设置于间隔件10的两侧，方便冷却装置与各间隔件10内的冷却管12的连接安装，且有利于冷却介质在各冷却管12内的充分循环。当然并不局限于此，在其他示意性实施方式中，也可以根据冷却装置的实际情况设置冷却管的两端的位置。

图2是用于说明磁体的一种示意性实施方式的间隔件的结构示意图。参照图2，在示意性实施方式中，冷却管12沿间隔件10的轴线螺旋设置，使冷却管12更均匀的与间隔件10接触，以提高冷却效率。

图3是用于说明磁体的一种示意性实施方式的间隔件的剖视结构示意图。参照图3，在示意性实施方式中，各间隔件10还包括一个圆环形的底座14，冷却管12设置于与底座14的外表面，再与底座14一体灌注形成间隔件10。底座14起到支撑作用，使间隔件10的结构稳固。

本发明还提供一种磁共振成像系统，包括上述的磁体。

本发明还提供一种磁体的加工方法，参照图4，加工方法包括步骤S10通过灌注形成数个内部镶嵌有冷却管12的圆环形的间隔件10，且保证冷却管12的两端分别沿间隔件10的径向外表面伸出，在示意性实施方式中，灌注于间隔件10的冷却管12为数根，通过提高冷却管12与间隔件10的接触面积达到提高冷却效率。S20将数个间隔件10沿其轴向同轴地间隔设置并通过线圈缠绕工具组装固定。S30在数个间隔件10之间的间隙内缠绕与间隔件10同轴的数个超导线圈20。S40利用树脂将超导线圈20浸渍固定于相邻的两个间隔件10之间。

在示意性实施方式中，参照图5，步骤S10包括步骤S11将冷却管12固定于数个圆环形的底座14的径向外表面，底座14由复合材料采用常规的工艺绕制或浇铸制造。在示意性实施方式中，冷却管12选用石墨烯管，利用石墨烯良好的导热性以调高冷却管12的冷却效率。在其他示意性实施方式中，冷却管12也可以根据需求替换为铜管等。步骤S12通过模具将冷却管12与底座14一体灌注形成与底座14同轴地间隔件10。在步骤S12中藉由包括导热促进材料的复合材料或环氧树脂等高分子材料将冷却管12灌注固定于底座14的径向外表面，导热促进材料包括二氧化硅、氧化铝、玻璃纤维及氮化铝等能够促进导热的材料中的一种或多种，使间隔件10的结构更稳定，传热性能更好。

在示意性实施方式中，步骤S11中将螺旋的冷却管12与底座14同轴地设置于底座14的径向外表面，使冷却管12更均匀的与间隔件10接触，提高冷却效率。将冷却管12的两端分别沿底座14的径向对称地设置于底座14的两侧。方便冷却装置与各间隔件10内的冷却管12的连接安装，且有利于冷却介质在各冷却管12内的充分循环。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一个系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。