[发明专利]一种具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构

说明书

技术领域

本发明涉及低场核磁共振设备领域，具体的是一种具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构。

背景技术

核磁共振测量技术和应用方法的创新以仪器研发为依托。近年来，新的低场核磁共振探头磁体新结构不断涌现，不同于医学高场MRI(磁共振成像)以超导线圈提供产生核磁共振现象所必须的静磁场，低场核磁共振探头均以永磁体材料作为静磁场来源。相比于医学MRI，基于永磁体材料发展起来的低场核磁共振仪器体积更小、价格便宜，但其磁体材料特性也决定了其不能像MRI那样控制磁场何时产生和消失，即不具备磁场的“开关”特性。这导致低场核磁共振仪器平时在摆放时要特别小心，防止金属物质靠近。此外，在一些特殊的使用环境中，期望静磁场能暂时消失，例如在线 /运动测量时，当被测样品包含顺磁性金属段或存在某些不能放置于磁场中的电子元器件时，在该段通过探头的这段时间内，就要求探头不能发射静磁场。

发明内容

为了使低场核磁共振设备具有开关功能，本发明提供了一种具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构，该具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构的外环磁体和内环磁体在探头内部产生同样的均匀磁场分布。在进行核磁共振测量时，外环磁体和内环磁体的静磁场相互叠加后，等于设计所需的磁场强度；在测量结束或需要临时“关闭”静磁场时，外环磁体在电机的带动下旋转180度，此时内外环磁体产生的磁场强度相同，但方向相反，从而相互抵消，此时进入磁场内部的样品将不再被磁化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构，包括外环磁体和内环磁体，外环磁体和内环磁体均呈筒形结构，外环磁体套设于内环磁体外，外环磁体能够相对于内环磁体自转，在内环磁体的内表面围成的柱状结构内，当该低场核磁共振探头磁体结构处于测量状态时，外环磁体和内环磁体能够在任意一个点的磁感应强度均相同，当外环磁体相对于内环磁体自转180°时，外环磁体和内环磁体在该点的磁感应强度的叠加为0B。

外环磁体和内环磁体均为圆筒形结构，外环磁体的中心线和内环磁体的中心线重合。

沿外环磁体的中心线方向，外环磁体的长度和内环磁体的长度相同，外环磁体的两端和内环磁体的两端对应平齐。

外环磁体的中心线和内环磁体的中心线重合，沿外环磁体的周向，外环磁体含有均匀间隔排列的多个外棱柱，每个外棱柱的中心线均与外环磁体的中心线平行，每个外棱柱的中心线到外环磁体中心线的距离均相等。

外棱柱的断面为正八边形。

沿内环磁体的周向，内环磁体含有均匀间隔排列的多个内棱柱，每个内棱柱的中心线均与内环磁体的中心线平行，每个内棱柱的中心线到内环磁体中心线的距离均相等。

内棱柱的断面为正八边形，内棱柱的断面面积小于外棱柱的断面面积。

外环磁体和内环磁体均为Halbach磁体。

该具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构还含有用于驱动外环磁体或内环磁体自转的驱动部件。

该具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构还含有用于支撑外环磁体和内环磁体的支架。

本发明的有益效果是：该具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构的外环磁体和内环磁体在探头内部产生同样的均匀磁场分布。在进行核磁共振测量时，外环磁体和内环磁体的静磁场相互叠加后，等于设计所需的磁场强度；在测量结束或需要临时“关闭”静磁场时，外环磁体在电机的带动下旋转180度，此时内外环磁体产生的磁场强度相同，但方向相反，从而相互抵消，此时进入磁场内部的样品将不再被磁化。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明所述具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构的外环磁体和内环磁体均为双环环型磁体结构并且在测量状态时的示意图。

图2是本发明所述具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构的外环磁体和内环磁体均为双环环型磁体结构并且在关闭状态时的示意图。

图3是本发明所述具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构的立体状态示意图。

图4是本发明所述具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构的外环磁体和内环磁体均为Halbach磁体结构并且在测量状态时的示意图。

图5是本发明所述具备磁场开关功能的低场核磁共振探头磁体结构的外环磁体和内环磁体均为Halbach磁体结构并且在关闭状态时的示意图。