[发明专利]超导线圈加工方法及超导线圈

说明书

本发明涉及一种超导线圈加工方法，采用3D打印的方式制作超导线圈，所述超导线圈的加工方法包括：S100设计超导线圈的线圈模型；S200根据超导线圈的外形和尺寸，设计加工基体，所述加工基体与超导线圈的至少部分外形适配，所述加工基体能够承载超导线圈的打印材料；S300使用3D打印机根据所述打印路径将所述打印材料打印至所述加工基体；S400去除所述加工基体，并对打印成型的超导线圈进行热处理。本发明还涉及一种使用上述超导线圈加工方法制作的超导线圈。上述超导线圈加工方法及超导线圈，采用3D打印方式制作的超导线圈不存在加工过程中的弹性变形或者塑性变形，因此完全能够满足小尺寸、弯曲状态的磁共振超导线圈的加工要求。

技术领域

本发明涉及磁共振检测技术领域，特别是涉及一种超导线圈加工方法及超导线圈。

背景技术

随着磁共振技术的发展，磁共振检测在临床医疗过程中的应用越来越广泛。磁共振检测技术与其他检测技术相比具有更低的信噪比，进而能够更加清晰、准确对被检测对象的检测部位进行成像，因而“提高磁共振检测技术的信噪比”是业界持续努力的方向。磁共振检测技术的信号是磁共振线圈检测到的、非常弱的感应电流，降低背景电流的热噪声或增大感应电流都能够直接增加磁共振检测技术的信噪比。在此理论的指导下超导线圈被应用于磁共振检测技术中，并且信噪比得到了有效的提升。

传统的超导线圈中金属材质的线圈本体处于低温(比如几十K甚至十K以下)，以便超导线圈获得更高电导率，从而有效降低背景电流的热噪声，提高低温超导线圈的信噪比。用于小动物(比如小老鼠)检测的磁共振线圈一般尺寸比较小，且要求被检测对象尽量贴近磁共振线圈。因此用于小动物检测的磁共振线圈的外形需要与小动物的外形适配，比如磁共振线圈的外形是弯曲的形状，而不是简单的平面结构。但目前主要的超导材料加工超导磁共振线圈的方式只能用于制作较大尺寸的线圈，无法满足小尺寸、弯曲状态磁共振线圈的制作要求。

发明内容

基于此，有必要针对目前主要的超导材料加工工艺无法制作小尺寸、弯曲状态的磁共振线圈的问题，提供一种能够制作小尺寸、弯曲状态的磁共振超导线圈的超导线圈加工方法及使用这种方法制作的超导线圈。

一种超导线圈加工方法，采用3D打印的方式制作超导线圈，所述超导线圈的加工方法包括：

S100设计超导线圈的线圈模型；

S200根据超导线圈的外形和尺寸，设计加工基体，所述加工基体与超导线圈的至少部分外形适配，所述加工基体能够承载超导线圈的打印材料；

S300使用3D打印机根据所述打印路径将所述打印材料打印至所述加工基体；

S400去除所述加工基体，并对打印成型的超导线圈进行热处理。

在其中一个实施例中，在所述步骤S100中，超导线圈的所述线圈模型呈圆弧形空腔结构；在所述步骤S200中，根据超导线圈的空腔形状及内径尺寸设计所述加工基体。

在其中一个实施例中，在所述步骤S200中，所述加工基体呈圆形截面的支撑轴，所述支撑轴的外表面与所述线圈模型的圆弧形空腔适配；所述支撑轴的外表面能够承载超导线圈的所述打印材料。

在其中一个实施例中，所述步骤S300包括：

S310根据所述线圈模型生成超导线圈的打印路径，并将所述打印路径输入到3D打印机中；

S320根据超导线圈的材质配制打印材料，由3D打印机根据所述打印路径将所述打印材料逐层打印至所述加工基体的支撑面，并且烧结附着于所述加工基体表面的打印层；

S330对打印至所述加工基体上的每层所述打印材料进行表面加工；

S340重复所述步骤S320-S330，直至完成超导线圈的打印。