[发明专利]磁体组件及其温控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁体组件及控制该磁体组件温度的方法，尤其涉及一种在其磁轭上设置有温度控制元件的磁体组件及控制该磁体组件温度的方法。

背景技术

磁体，比如超导磁体(Superconducting Magnet)、永久磁体(Permanent Magnet)及/或常导磁体(Resistive Magnet)已经被广泛的使用在不同的应用中，比如应用在核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)中。通常，磁体被磁性屏蔽从而来避免该磁体所产生的磁场对靠近该磁体的电子设备造成不利的影响。目前，用来屏蔽磁体的方法有主动屏蔽和被动屏蔽。

相较于主动屏蔽，被动屏蔽的成本效益较高，从而被动屏蔽的磁体，比如被动屏蔽的超导磁体被使用在不同的应用中。通常，被动屏蔽采用铁轭(Iron Shield or Iron Yoke)来对磁体进行屏蔽。然而，铁轭的磁性(Magnetic Property)会随着其温度的变化而变化。这种变化反过来会对磁体产生的磁场产生不利的影响，从而导致磁场不稳定产生波动。

目前，已有多种方法尝试来控制被动屏蔽的磁体的温度，比如主动温度控制装置。该主动温度控制装置设置有用来监控铁轭温度的温度传感器和控制器。该控制器根据一定的运算法则，如比例、积分和微分运算法则并利用温度传感器的数据来控制加热装置从而使系统维持在一定的温度区间。然而，该主动温度控制装置增加了温度控制系统的复杂度和成本。

所以，需要提供一种新的磁体组件和控制该磁体组件温度的方法。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种包括有被动温度控制的磁体组件。该磁体组件包括磁体、铁轭及正温度系数加热装置。所述磁体用于产生磁场。所述铁轭用于屏蔽至少一部分所述磁体。所述正温度系数加热装置设置于所述铁轭上用来稳定该铁轭的温度。

本发明另一个实施例提供了一种铁轭组件。该铁轭组件包括铁轭及正温度系数加热装置。所述铁轭用于屏蔽至少一部分磁体来限制该磁体产生的漏磁。所述正温度系数加热装置设置于所述铁轭上用来稳定该铁轭的温度。其中所述铁轭组件提供不包括温度传感器或温度控制器的被动温度控制。

本发明的实施例进一步提供了一种提供磁体组件温度控制的方法。该方法包括设置磁体，该磁体用来产生磁场；设置铁轭，该铁轭用来屏蔽至少一部分所述磁体；于所述铁轭上设置正温度系数加热装置；及被动的控制所述铁轭的温度。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明磁体组件的一个实施例的立体示意图；

图2为图1所示的本发明磁体组件的一个实施例的轴对称的剖面平面示意图；

图3为本发明中电源和正温度系数加热装置的电路的一个实施例示意图；

图4-5为本发明包括有相变元件的磁体组件的一个实施例的轴对称的剖面平面示意图；

图6为本发明磁体组件的另一个实施例的示意图；及

图7为发明中电源、正温度系数加热装置和电加热器的电路的一个实施例的示意图。

具体实施方式

图1所示为本发明磁体组件10的一个实施例的示意图。如图1所示，磁体组件10包括磁体11和铁轭(Iron Shield或Iron Yoke)12。在一些实施例中，磁体11作为磁场源来产生磁场以应用在与健康及安全和检测相关的成像中。铁轭12包围着至少一部分磁体并作为一个被动屏蔽体把磁体11所产生的磁场限制在其内，从而避免磁场对磁体11附近的电子设备造成不利的影响。

在图1所示的实施例中，磁体11包括螺线管装的缠绕线圈。铁轭12具有圆柱状结构且开设有腔室(未标注)用来收容磁体11。在一个示例中，铁轭12和磁体11同轴。在一些应用中，铁轭12可包含有一个或多个磁性材料并且由复数个单独设置的板状元件组合而成。在一些示例中，铁轭的一个或多个磁性材料可包括铁酸盐(Ferrites)材料、钢材料、磁性合金或其他合适的磁性材料。根据不同的设计要求，铁轭12可围绕磁体11的一部分或整体，且可具有不同的形状和设计。

在一些非限定性的示例中，螺线管线圈11可包括超导线圈。该超导线圈可由铌-钛合金、铌三锡、二硼化镁、铋锶钙铜的氧化物(BSCCO)、钇钡铜氧(YBCO)等超导材料制成。此外，如图1所示，磁体组件11可进一步包括设置在线圈11和铁轭12间的热屏蔽13。线圈11设置在热屏蔽13内。