[发明专利]超导磁体组件及超导磁体组件的维护方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及磁共振成像技术，具体涉及一种用于磁共振成像的超导磁体组件及其维护方法。

【背景技术】

磁共振成像系统已广泛应用于医疗诊断领域，其基本原理是利用磁体产生均匀的强磁场，在由梯度线圈产生特定的梯度场的配合下，将诊断对象体内的氢原子极化，然后由射频线圈发射无线电射频脉冲激发氢原子核，引起核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接收器收录，经电子计算机处理后获得图像。

在超导磁共振成像系统中，超导磁体作为核心部件，其利用超导材料制成的超导线圈产生高场强、高稳定磁场。超导线圈位于装满冷却剂的冷却剂容器中，被冷却的超导线圈会达到超导温度，并保持超导状态。向超导线圈中通入大电流，产生高场强高稳定磁场，且由于超导态的线圈为零电阻，电流不会有损耗。一般使用液氦作为冷却剂，氦的沸点约为4.2K。

氦是一种较稀缺且昂贵的资源，为了尽量避免氦的蒸发，需要对超导磁体的冷头等相关的制冷组件进行改进，实现超导磁体系统中的液氦“零”蒸发，延长磁体系统的维护间隔；此外，在更换冷头时，也需要尽量减少液氦的损失，以节约成像系统的维护成本。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种可降低使用成本的超导磁体组件。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：一种超导磁体组件，包括外容器、屏蔽层、内容器、超导线圈，超导线圈内置于内容器中，内容器容纳在外容器内，屏蔽层布置于外容器和内容器之间；所述超导磁体组件还包括冷头腔以及安装在冷头腔中的冷头，所述冷头腔与内容器连通，所述冷头包括第一级、第二级，所述第二级位于第一级的下方，所述第一级通过导热元件与屏蔽层连接。

可选的，所述外容器上设有安装部，安装部从外容器向上延伸，安装部的内腔与外容器相连，所述冷头腔收容于安装部的内腔中。

可选的，所述冷头腔通过管道与所述内容器连通。

可选的，所述安装部具有沿上下方向延伸的第一轴线，所述冷头腔具有沿上下方向延伸的第二轴线，所述第一轴线与第二轴线不重合。

可选的，所述第二轴线位于第一轴线的外侧。

可选的，所述冷头腔的底部设有回液口，且所述回液口与通道相贯通，所述冷头腔的上壁或安装部的上壁设有端口，所述端口与回液口相对布置。

可选的，还包括可从端口延伸至回液口中的导杆。

可选的，所述导杆包括主杆和堵头，主杆设有沿轴向延伸的第一通孔，主杆的末端设有沿径向延伸的第二通孔；堵头为弹性材料制成，组装于主杆的末端。

本发明的超导磁体组件对比现有技术有如下的有益效果：本发明实施例中的超导磁体组件的包括外容器、屏蔽层、内容器为多层结构，并通过冷头对内容器中的低温介质及屏蔽层进行冷却，可有效的避免或减少低温介质的蒸发；

本发明所要解决的技术问题是提供一种可降低使用成本的超导磁体组件的维护方法。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：一种超导磁体组件的维护方法，所述超导磁体组件包括外容器、屏蔽层、内容器、超导线圈，超导线圈内置于内容器中，内容器容纳在外容器内，屏蔽层布置于外容器和内容器之间；所述超导磁体组件还包括冷头腔、容纳在冷头腔内的冷头以及导杆，所述冷头腔与内容器连通，所述导杆具有沿纵长方向延伸的第一通孔及侧向延伸的第二通孔，且第一通孔与第二通孔相贯通；所述超导磁体组件的维护方法包括以下步骤：

步骤一，将冷头停机；

步骤二，向导杆中的第一通孔中充入正压气体，所述气体为用于冷却超导线圈的低温介质的气化形态；

步骤三，通过导杆将冷头腔与内容器连通处封堵，且所述正压气体从导杆的第二通孔中持续喷出，使冷头腔内部与外界大气环境相隔离；

步骤四，将冷头从冷头腔中取出，并更换新冷头；

步骤五，移动导杆，使冷头腔与内容器连通处保持连通状态。

可选的，还包括将导杆插入到冷头腔中，并将导杆固定于冷头腔。

本发明的超导磁体组件的维护方法对比现有技术有如下的有益效果：本发明实施例对冷头腔的结构进行了优化，通过导杆封堵冷头腔与内容器的之间的连通管道，可在更换冷头时有效的阻止内容器中的低温介质蒸发，另外，通过向导杆内充入氦气，可使冷头腔与外界大气隔绝，避免外界大气进入冷头腔内，发生结冰现象。

【附图说明】