[发明专利]一种梯度线圈并联分层的布线结构和布线方法

权利要求书

1.一种梯度线圈并联分层的布线结构，包含GX/GY/GZ三种梯度线圈，每种梯度线圈均包含主线圈，其中GX/GY为两种不同方向的横向梯度线圈，GZ为纵向梯度线圈，其特征在于：GX/GY/GZ三种梯度线圈中至少有一种梯度线圈采用至少两层结构，某种梯度线圈的某层在空间上与同种梯度线圈的其他层相邻或者与另一种梯度线圈的某层相邻，同种梯度线圈的各层主线圈分别作为一个并联支路或者一个并联支路的一部分，各并联支路并联。

2.根据权利要求1所述一种梯度线圈并联分层的布线结构，其特征在于：GX/GY/GZ三种梯度线圈中的某一种梯度线圈包含屏蔽线圈，则该种梯度线圈的各层主线圈并联，各层屏蔽线圈并联，并联后的主线圈与并联后的屏蔽线圈串联。

3.根据权利要求1所述一种梯度线圈并联分层的布线结构，其特征在于：GX/GY/GZ三种梯度线圈中的某一种梯度线圈包含屏蔽线圈，且屏蔽线圈层数与该种梯度线圈的主线圈层数相同，则该种梯度线圈的每层主线圈与对应的某层屏蔽线圈串联后作为该种梯度线圈的一层，然后该种梯度线圈的各层并联。

4.根据权利要求1所述一种梯度线圈并联分层的布线结构，其特征在于：每层梯度线圈由n根并联的导线绕制而成，n为大于等于1的自然数。

5.根据权利要求4所述一种梯度线圈并联分层的布线结构，其特征在于：GX/GY/GZ三种梯度线圈中的某一种梯度线圈还包含屏蔽线圈，该种梯度线圈的每层主线圈的并联导线的数目与该种梯度线圈的每层屏蔽线圈的并联导线的数目不同。

6.根据权利要求5所述一种梯度线圈并联分层的布线结构，其特征在于：每层主线圈的并联导线数目为2-3根，每层屏蔽线圈的并联导线数目为2-6根。

7.根据权利要求1或2或3所述一种梯度线圈并联分层的布线结构，其特征在于：同种梯度线圈的相邻层采用方向相反的跳线方式。

8. 一种梯度线圈并联分层的布线方法，其特征在于：包含以下步骤，

（1）分别确定GX/GY/GZ三种梯度线圈的主线圈层数NP_X 、NP_Y和NP_Z和屏蔽线圈层数NS_X 、NS_Y和NS_Z，然后确定GX/GY/GZ三种梯度线圈的每层主线圈的厚度与每层屏蔽线圈的厚度，其中，NP_X 、NP_Y和NP_Z均为正整数且三者中至少有一个为大于1的正整数，NS_X 、NS_Y和NS_Z均为非负整数；

（2）确定梯度线圈中各层线圈之间的相对位置，根据各层线圈厚度与各层线圈之间的间隙厚度确定各层线圈的中心坐标；

(3) 确定同种梯度线圈中各层线圈的连接方式，若主线圈与屏蔽线圈层数相等，则每层主线圈与某层对应的屏蔽线圈串联连接作为一层，然后同种梯度线圈的各层并联连接；若主线圈与屏蔽线圈层数不等，则各层主线圈并联，各层屏蔽线圈并联，然后将并联后的主线圈与屏蔽线圈串联；

（4）选择每层梯度线圈的制作工艺，并对每层梯度线圈的形状进行设计；

（5）独立制作各层线圈，然后将所有线圈按顺序依次装配，并将每层线圈按其预定的连接方式进行连接。

9.根据权利要求8所述一种梯度线圈并联分层的布线方法，其特征在于：步骤（4）中，各层梯度线圈的形状采用流函数法确定。

10.根据权利要求8所述一种梯度线圈并联分层的布线方法，其特征在于：步骤（4）中，在确定各层梯度线圈的形状时，保证同种梯度线圈的各层线圈之间的梯度场强度和线性度的差异均小于5%。