[发明专利]能够快速地进行场斜变的磁共振成像系统

权利要求书

1.一种用于使与机械制冷机热接触的超导磁体的磁场斜变的控制系统，包括：

超导开关，其将超导磁体选择性地连接到电源并且具有打开状态和关闭状态，其中当处于关闭状态时，所述超导开关在被连接的电路中连接所述超导磁体和所述电源；

控制器，其被编程为通过以下操作将由所述超导磁体产生的磁场从当前磁场强度斜变到目标磁场强度：

(i)接收指示所述超导磁体的当前状态的至少一个操作参数值，其中所述至少一个操作参数值包括所述超导磁体的操作参数和指示所述超导磁体的磁场强度的参数中的至少一个；

(ii)选择具有限定初始斜变速率的第一斜变周期和限定至少一个附加斜变速率的第二斜变周期的斜变函数，其中所述控制器被编程为基于所述至少一个操作参数值和所述目标磁场强度选择所述斜变函数；

(iii)将由所述电源产生的电流设置为初始电流值；

(iv)将所述超导开关激活到其关闭位置，从而在所述被连接的电路中连接所述超导磁体和所述电源；

(v)根据所选择的斜变函数调节由所述电源产生的电流；以及

(vi)当达到所述目标磁场强度时，将所述超导开关激活到其打开位置，从而将所述超导磁体和所述电源从所述被连接的电路断开，并且将所述超导磁体置于一个闭合电路中，在配置中，只要该超导磁体的温度保持在等于或低于构成该超导体的材料的转变温度的温度，该超导磁体就处于超导状态。

2.如权利要求1所述的控制系统，其中指示所述磁场强度的所述参数选自包括电流、功率、电压和实际磁场的列表。

3.如权利要求1所述的控制系统，其中所述初始电流值为零，并且当所述电源处于所述被连接的电路中时，调节由所述电源产生的所述电流包括增加由所述电源产生的所述电流。

4.如权利要求1所述的控制系统，其中所述初始电流值为所述超导磁体中的预期电流，并且当所述电源处于所述被连接电路中时，调节由所述电源产生的电流包括减小由所述电源产生的所述电流。

5.如权利要求1所述的控制系统，其中所述超导磁体的所述操作参数选自包括所述超导磁体的温度、从所述超导磁体移除热量的速率和所述制冷机的热冷却容量的列表。

6.如权利要求5所述的控制系统，还包括与所述超导磁体热接触的温度监测器，以便测量所述超导磁体的温度。

7.如权利要求5所述的控制系统，其中所述控制器被编程为选择所述斜变函数，以使达到所述目标磁场强度所需的时间最小或使得在所述目标磁场下所述超导磁体的温度为在持久模式下所述超导磁体的平衡温度中的至少一种。

8.如权利要求7所述的控制系统，其中所述斜变函数包括所述第一斜变周期和所述第二斜变周期，在所述第一斜变周期期间，所述超导磁体的温度根据所述初始斜变速率增加，在所述第二斜变周期期间，所述超导磁体的温度根据所述至少一个附加斜变速率下降，并且其中所述至少一个附加斜变速率中的每一个比所述初始斜变速率缓慢。

9.一种用于控制超导磁体的斜降或斜升的方法，所述方法的步骤包括：

(i)使用传感器监测指示所述超导磁体的当前状态的至少一个操作参数值，所述超导磁体产生具有当前磁场强度的磁场，所述传感器测量至少一个操作参数值和指示所述超导磁体的所述当前磁场强度的参数；

(ii)利用控制器基于所述至少一个操作参数值确定斜变函数，其中所述斜变函数包括限定初始斜变速率的第一斜变周期和限定至少一个附加斜变速率的第二斜变周期；

(iii)向所述控制器提供指令，以通过选择性地激活超导开关以将所述超导磁体连接到被连接的电路中的电源，来基于所述至少一个操作参数值使由所述超导磁体产生的磁场斜变；并且

其中当在所述被连接的电路中时，根据所确定的斜变函数调节由所述电源产生的电流，以将由所述超导磁体产生的所述磁场从所述当前磁场强度调节到目标磁场强度。