[发明专利]一种静磁场发生装置

说明书

本发明公开了一种静磁场发生装置，包括一对主磁钢，上下对称设置；一对极板，设在主磁钢之间且上下对称设置；一对中部辅磁钢，设在所述的一对极板之间且与其交错连接，形成中空的中心区域；内匀场机构和外匀场机构，所述内匀场机构和外匀场机构位于中心区域的四周；四个侧辅磁钢，上下左右对称设置，位于主磁钢和极板的两端；导磁支撑结构，用于支撑所述的主磁钢和侧辅磁钢。本发明通过主、辅磁钢的交错设置形成特定的磁场，可最大限度地提升磁钢利用率、降低漏磁，提高磁场空间利用率。

技术领域

本发明涉及一种静磁场发生装置。

背景技术

永磁型磁体是由具有铁磁性的永磁材料构成。永磁体应用的范围较广，例如磁共振成像领域。

永磁型磁体磁场强度衰减极慢，几乎永久不变，且运行维护简单，无水电消耗，磁力线闭合，磁体漏磁少，磁力线方向与人体长轴垂直。但是，磁场强度较低，目前永磁型磁体最大场强已能达到0.5T，但是磁体庞大、笨重，同时其磁场均匀度受环境温度影响大，磁场稳定性较差。其周围环境发生变化(例如地铁线路、变电设施、供电电缆、过往机动车辆等)就会导致磁场均匀度被破坏，使图像质量下降，甚至造成图像伪影。

永磁型MRI设备虽然有上述缺点，但是其优异的开放性能、低造价、低运行成本、整机故障率低、磁场发散少、对周围环境影响小、检查舒适等特点，使得永磁MRI设备不仅在中国，在全世界也得到认可和广泛应用。永磁的难点在于磁场强度有限制，目前能做到1.0T就是个极限了，磁场强度低会导致扫描效果比不上高场MRI。

这是因为通常用于MR成像的永磁体多采用C型、双柱形等常规结构，且传统MR永磁体的磁场空间利用效率较低，如果考虑端部效应，磁场利用率更低。传统磁体安装后的初始磁场不均匀度较高，需经后期的二次匀场来满足成像的要求。由于对MR成像的永磁体所产生的磁场均匀性要求非常严格，且磁共振回波信号的信噪比约与静磁场场强的平方成正比，未获得足够的分辨率，静磁场的场强值应该足够大，所以整个磁源的造价一般为整个仪器造价的一半以上。

采用永磁体作为磁共振仪器的静磁场发生装置一般采用磁极式的基本结构。磁体均由轭铁、磁钢、极板、匀场环等构成，采用磁极式的结构，其特征是通过磁路闭合构造两个相反磁极获得所需的磁场空间。其不足之处在于：

1)磁场空间浪费大：由于对磁场的均匀性要求非常严格，现有的符合场强要求的均匀区域一般为两磁极之间磁体截面内气隙磁场的30％左右甚至更低。如果考虑端部效应，磁场利用空间率更低。这是磁体造价费用很高的根本原因之一。

2)磁场强度难以提高：由于磁场向外泄露，磁场强度小于永磁体剩余磁感应强度，其最大磁场强度通常小于0.5T。

3)由于磁场要通过周围环境构成闭合回路，磁场向外泄露严重。为使磁体周围达到5高斯安全，磁场环境需要添加屏蔽装置，这不仅使磁体更加庞大笨重，也增加了仪器的造价。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种静磁场发生装置，该装置产生的磁场均匀且磁场强度高。

本发明采用以下技术方案：

一种静磁场发生装置，包括：一对主磁钢，上下对称设置；一对极板，设在主磁钢之间且上下对称设置；一对中部辅磁钢，设在所述的一对极板之间且与其交错连接，形成中空的中心区域；内匀场机构和外匀场机构，所述内匀场机构和外匀场机构位于中心区域的四周；四个侧辅磁钢，上下左右对称设置，位于主磁钢和极板的两端；导磁支撑结构，用于支撑所述的主磁钢和侧辅磁钢；所述中部辅磁钢设在导磁支撑结构竖直方向的中心位置且左右对称分布，所述中部辅磁钢的上表面分别和侧辅磁钢的下表面、极板的下表面部分接触；所述中部辅磁钢的下表面分别和侧辅磁钢的上表面、极板的上表面部分接触。