阅读说明：本技术 一种磁共振成像的高温超导厚膜双频射频线圈 (High-temperature superconducting thick-film dual-frequency radio frequency coil for magnetic resonance imaging ) 是由 朱萍 张秀佳 于萍 高而震 于 2020-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种磁共振成像的高温超导厚膜双频射频线圈,包括线圈支架,内桶固定在线圈支架上,内桶与线圈外桶形成一个真空腔,在真空腔内设置有液氮冷却罐,在液氮冷却罐的内表面上设置有导热基层,导热基层为陶瓷层,由高温超导厚膜材料制成的线圈层设置在导热基层内表面上,线圈层在-196°C时实现超导,超导时电阻为零,线圈层为双频射频线圈,双频射频线圈包括四个相互独立的单元,在每个单元的前端设置有两个电容,在每个单元的后端设置有一个电容,内桶、液氮冷却罐和线圈外桶通过螺丝固定。本发明结构简单、设计合理,能够实现超导,减少了电路中的能量消耗,可在两个频率发生谐振,实现两种原子的调谐,从而获得更好的图像质量。(The invention discloses a high-temperature superconducting thick-film dual-frequency radio-frequency coil for magnetic resonance imaging, which comprises a coil support, wherein an inner barrel is fixed on the coil support, the inner barrel and an outer barrel of the coil form a vacuum cavity, a liquid nitrogen cooling tank is arranged in the vacuum cavity, a heat-conducting base layer is arranged on the inner surface of the liquid nitrogen cooling tank, the heat-conducting base layer is a ceramic layer, a coil layer made of a high-temperature superconducting thick-film material is arranged on the inner surface of the heat-conducting base layer, the coil layer realizes superconduction at the temperature of-196 ℃, the resistance is zero during superconduction, the coil layer is a dual-frequency radio-frequency coil, the dual-frequency radio-frequency coil comprises four mutually independent units, two capacitors are arranged at the front end of each unit, one capacitor is arranged at the rear end of each. The invention has simple structure and reasonable design, can realize superconduction, reduces the energy consumption in a circuit, can generate resonance at two frequencies, and realizes the tuning of two atoms, thereby obtaining better image quality.)

一种磁共振成像的高温超导厚膜双频射频线圈

技术领域

本发明涉及应用于7T或9.4T动物的磁共振成像技术，具体的说是一种磁共振成像的高温超导厚膜双频射频线圈。

背景技术

现有技术的磁共振成像用线圈电阻较大，极大的消耗了电路中的能量，从而导致品质因数Q较低，同时还存在线圈的信噪比较低的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种能够实现超导，减少电路中的能量消耗，且对线圈的信噪比也有较大提升的用于7T或9.4T动物的磁共振成像的高温超导厚膜双频射频线圈。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明是一种磁共振成像的高温超导厚膜双频射频线圈，包括线圈支架，内桶固定在线圈支架上，内桶与线圈外桶形成一个真空腔，在真空腔内设置有液氮冷却罐，在液氮冷却罐的内表面上设置有导热基层，导热基层为陶瓷层，由高温超导厚膜材料制成的线圈层设置在导热基层内表面上，线圈层在-196°C时实现超导，超导时电阻为零，线圈层为双频射频线圈，双频射频线圈包括四个相互独立的单元，在每个单元的前端设置有两个电容，在每个单元的后端设置有一个电容，内桶、液氮冷却罐和线圈外桶通过螺丝固定。

本发明的进一步改进在于：液氮冷却罐由内外两层圆柱形桶和两片顶盖组成，形成一个容纳液氮的密封腔体，在靠近外侧的顶盖上设置有与两个导管连接的两个孔，其中一个导管输送液氮，另一个导管排出氮气。

本发明的进一步改进在于：在线圈外桶上设置有供两个导管穿过的穿孔。

本发明的进一步改进在于：内桶和线圈外桶均采用FR4材质的桶体。

本发明的进一步改进在于：在线圈外桶内侧沿主磁场方向均匀设置有数个铜箔，相邻的两个铜箔之间设置有间隙，在每个间隙内均设置有三个电容，电容的两个引脚分别焊接在间隙两侧的铜箔上，电容的值为1000pF-1000nF。

本发明的有益效果是：本发明的线圈层由高温超导厚膜材料制成，在-196°C时实现超导，超导时电阻为0，因而极大地减少了电路中的能量消耗，从而提高品质因数Q，本发明的线圈层为双频射频线圈，对两个特定频率的原子核所产生的磁共振信号敏感，双频射频线圈可在两个频率发生谐振，实现两种原子的调谐，从而获得更好的图像质量。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是线圈层示意图。

其中：1-线圈支架，2-内桶，3液氮冷却罐-，4-线圈层，5-导管，6-线圈外桶。

具体实施方式

为了加强对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明进行详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

如图1-2所示，本发明是一种磁共振成像的高温超导厚膜双频射频线圈，包括线圈支架1，内桶2固定在线圈支架1上，内桶2与线圈外桶6形成一个真空腔，在真空腔内设置有液氮冷却罐3，在液氮冷却罐3的内表面上设置有导热基层，导热基层为陶瓷层，导热基层采用厚膜工艺支座在液氮冷却罐3的内侧，由高温超导厚膜材料制成的线圈层4设置在导热基层内表面上，线圈层4在-196°C时实现超导，超导时电阻为零，线圈层4为双频射频线圈，双频射频线圈包括四个相互独立的单元，在每个单元的前端设置有两个电容，在每个单元的后端设置有一个电容，内桶、液氮冷却罐3和线圈外桶6通过螺丝固定。其中，内桶2和线圈外桶6均采用FR4材质的桶体。双频射频线圈的四个相互独立的单元分别与一个可调电容电连接，导线与可调电容连接并引出。

液氮冷却罐3由内外两层圆柱形桶和两片顶盖组成，两层圆柱形桶和两片顶盖通过胶粘固定，形成一个容纳液氮的密封腔体，在靠近外侧的顶盖上设置有与两个导管5连接的两个孔，其中一个导管5输送液氮，另一个导管5排出氮气。在线圈外桶6上设置有供两个导管5穿过的穿孔。在线圈外桶6内侧沿主磁场方向均匀设置有数个铜箔，相邻的两个铜箔之间设置有间隙，在每个间隙内均设置有三个电容，电容的两个引脚分别焊接在间隙两侧的铜箔上，电容的值为1000pF-1000nF。

双频射频线圈对两个特定频率的原子核所产生的磁共振信号敏感，如H、Na、P等，双频射频线圈可在两个频率发生谐振，实现两种原子的调谐，从而获得更好的图像质量。

本发明的线圈层4由高温超导厚膜材料制成，在-196°C时实现超导。液氮冷却罐3的设置能够确保线圈层4维持超导的状态，液氮冷却罐3连接两个导管5，其中一个导管5与液氮罐连接，另一个导管与氮气收集罐连接，在工作状态下，从其中一个导管5向液氮冷却罐3内输送液氮，另一个导管5将液氮冷却罐3的氮气输送到氮气收集罐，从而确保线圈层4能够维持超导的状态。能够极大的减少电路中的能量消耗，从而提高品质因数Q。同时，对于线圈的信噪比也有比较大的提升。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。