[发明专利]磁体组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁体组件及其制造方法，尤其涉及一种可应用于诸如核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)，安防和检测技术中的低电窝流(Eddy Current)超导磁体组件及其制造方法。

背景技术

核磁共振成像(MRI)系统已经广泛的应用于医疗中用来对组织和骨头结构进行成像。在现有的应用中，一些核磁共振成像系统利用超导磁体来产生较强的均匀磁场，病人或其他物体放置于该磁场中。另外，磁性梯度线圈(Gradient Coils)和其他的元件，比如射频线圈(Radio Frequency Coils)也可设置在该核磁共振成像系统中与超导磁体相配合来产生期望的图像。

在该核磁共振成像系统中，超导磁体通常被磁性屏蔽从而来避免该磁体产生的磁场对靠近该磁体的电子设备造成不利的影响，同时，也可避免对核磁共振成像系统的成像质量产生不利的影响。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或Iron Yoke)来对超导磁体进行屏蔽。然而，在这样的系统中，磁性梯度线圈产生的梯度磁场常导致在铁轭中感应出不期望的电窝流，该电窝流会对成像的质量产生不利的影响。

所以，需要提供一种新的超导磁体组件和及其制造方法来减少在核磁共振成像(MRI)系统中产生的电窝流。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种超导磁体组件。该超导磁体包括用来产生静磁场的超导磁体、用来屏蔽所述超导磁体的铁轭及用来产生梯度磁场的磁性梯度线圈组件。该超导磁体组件进一步包括一个或多个磁性层状元件，其设置于所述铁轭上用来减少所述梯度磁场在所述铁轭上感应的电窝流。

本发明另一个实施例提供了一种超导磁体组件。该超导磁体组件包括用来产生静磁场超导磁体、用来屏蔽所述超导磁体铁轭及用来产生梯度磁场的磁性梯度线圈组件。该超导磁体组件进一步包括设置于所述铁轭上的多个磁性层状元件及沿着所述超导磁体所产生的静磁场的方向形成于相邻的所述磁性层状元件间的一个或多个非磁性间隙。

本发明的实施例进一步提供了一种方法。该方法包括设置超导磁体来产生静态磁场；设置铁轭来屏蔽所述超导磁体；设置磁性梯度线圈组件来产生梯度磁场及设置一个或多个磁性层状元件于所述铁轭上来减少所述梯度磁场在所述铁轭上感应的电窝流。

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为本发明的核磁共振成像超导磁体组件的一个实施例的立体示意图；

图2为图1所示的本发明超导磁体组件的一个实施例的轴对称的剖面平面示意图；

图3为本发明设置在铁轭上的磁性层状(迭片，Lamination)元件的工作示意图；

图4-7为本发明设置在铁轭上的磁性层状元件的布置的立体示意图；

图8为本发明超导磁体组件的另一个实施例的轴对称的剖面平面示意图；及

图9为本发明中磁性层状元件和铁轭的安装示意图。

具体实施方式

图1为本发明核磁共振成像超导磁体组件10的一个实施例的立体示意图。如图1所示，超导磁体组件10包括超导磁体11，铁轭(Iron Shield或Iron Yoke)12，磁性梯度线圈组件13和磁性层状元件14和30(如图2所示)。

在本发明的实施例中，超导磁体11作为磁场源来产生磁场，如主静磁场。铁轭12包围着超导磁体11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，从而避免超导磁体11所产生的磁场对超导磁体11附近的电子设备造成不利的影响且对核磁共振成像操作产生干扰。

在一些实施例中，超导磁体11可包括超导线圈组且设置有穿过超导线圈组的中心孔。在一些应用中，超导线圈组可包括一个或多个超导螺线管状的缠绕线圈。在一些非限定性的示例中，超导磁体11可由铌-钛合金(Niobium-Titanium，NbTi)、铌三锡(Niobium-Tin，Nb3Sn)、二硼化镁(Magnesium Boride，MgB₂)、铋锶钙铜的氧化物(BSCCO)、钇钡铜氧(YBCO)等超导材料制成。

铁轭12可包含有一种或多种磁性材料。在一些示例中，铁轭12的一种或多种磁性材料可包括铁酸盐(Ferrites)材料、钢材料、磁性合金、其他合适的磁性材料及其组合。