[发明专利]超导磁体及其线圈的固定结构

说明书

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种超导磁体及其线圈的固定结构。该固定结构包括绕线架，绕线架设有线槽，线槽用于容置线圈组件；限位结构，设置于绕线架且与线圈组件连接，限位结构用于使线圈组件能够沿绕线架的轴向相对于线槽固定，且使线圈组件能够沿绕线架的径向相对于线槽运动预设的距离。通过设置限位结构，极大减小了在磁体生产过程中，因搬运、翻转磁体而导致线圈在线槽内随意移动的现象，避免磁体在励磁过程中失超。且限位结构能够在一定范围内允许线圈相对于线槽沿绕线架的径向移动，因而可保证线圈具有一定的膨胀空间，避免线圈与限位结构之间产生较大应力导致的磁体失超现象。

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种超导磁体及其线圈的固定结构。

背景技术

磁共振成像设备中一般采用带有线槽的绕线架，将超导线缠绕在线槽中形成超导磁体。超导线绕制成环形圈后一般会采用灌胶工艺将同一线槽内的超导线圈粘结成一体。通常超导线为金属材料，粘胶为树脂材料，两者物理特性的不同导致灌胶后的超导磁体呈现出各向异性的特征，最明显的是收缩率。通常在预冷后，超导线圈在绕线架的轴向和径向上都会与线槽分离，形成一定的间隙。

在超导磁体的生产过程中，不可避免地对超导磁体进行搬运、翻转等操作，由于冲击或重力的作用，超导线圈会在线槽内移动。同时，在超导线圈通电后，超导线圈将承受圆周方向和轴向电磁力。圆周方向的电磁力会使得超导线圈向外膨胀，从而进一步拉大超导线圈与线槽之间的径向间隙。轴向电磁力的量级更大，会使得超导线圈有轴向移动。通常的理论认为，这种超导线圈的移动会使得超导磁体在励磁(ramping)的过程中失超(quench)，造成液氦的极大损失。而经过一次或多次的励磁，超导线圈的变形或移动可达到最终的状态，再次励磁就不会失超。

另一方面，磁共振成像设备通常需要在工厂内进行测试，保证其能达到设定的磁场，然后再运输到指定的场地(一般是医院)。由于上述冷却后的超导线圈与线槽有间隙，运输过程中不可避免的振动会使得超导线圈又相对线槽移动。这样，在场地励磁时，超导线圈又会在电磁力的作用下移动，可能导致超导磁体再次失超。更严重的情况是，在中高场磁体中，超导线圈的自由移动会导致每次励磁后超导线圈位置的微小差别，使得需要的均匀区中的磁场均匀度不同，引起场漂问题。

目前有一种解决办法是，采用线圈箍来减少超导线圈的移动。该线圈箍一般为薄板或带材，它需要布置在超导线圈的外周面上，两者之间通常还布置一些非金属填充材料。线圈箍需预先施加一定的预紧力，最后通过螺钉或铆钉等方式固定在绕线架上。这样，线圈箍可将超导线圈在圆周方向抱住。由于线圈箍与绕线架固定，预冷后线圈箍随绕线架收缩，故在低温下线圈箍还是能将超导线圈抱紧。这样即可限制超导线圈在运输过程中的位移。但是，超导线圈和绕线架在低温下收缩，而励磁时电磁力会使得超导线圈向外膨胀而与线圈箍产生相互应力，依然存在导致超导磁体失超的可能性。

发明内容

基于此，有必要针对超导磁体易出现失超现象的问题，提供一种能有效避免超导磁体失超现象的超导磁体线圈的固定结构。同时还提供了一种超导磁体。

一种超导磁体线圈的固定结构，包括：绕线架，绕线架设有线槽，线槽用于容置线圈组件；

限位结构，设置于绕线架且与线圈组件连接，限位结构用于使线圈组件能够沿绕线架的轴向相对于线槽固定，且使线圈组件能够沿绕线架的径向相对于线槽运动预设的距离。

在其中一个实施例中，限位结构包括：

限位座，设置于绕线架；

限位件，活动设置于限位座且与线圈组件连接，限位件能够沿绕线架的轴向相对于限位座固定，且限位件能够沿绕线架的径向相对于限位座运动预设的距离。