一种永磁体匀场组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种永磁体匀场组件，属于磁共振技术领域。
【背景技术】
[0002]为了快速得到清晰真实的图像对患者进行准确诊断，磁共振成像系统要求其中的磁体能够提供一个在大范围内非常均匀的空间磁场。永磁型MRI主磁体在装配好之后，样品区磁场的不均匀度往往在1000?1500ppm，或者更高。因此，迫切需要通过匀场手段来提高主磁体的均匀度。对于有极板的磁体而言为达此目的最关键的是磁体匀场组件的设计。以往匀场方法主要有两种:主动匀场和被动匀场。主动匀场就是在磁体的适当部位布置一组电流线圈，当通电时，线圈产生的磁场会抵消基础场中不均匀的谐波分量。
[0003]该方法经常用于常导和超导磁体。对于开放式永磁型磁体，考虑到其基础场均匀度比常导差，并为了不破坏其开放性，主要采用被动匀场方法。被动匀场方法就是在永磁体磁极表面粘贴小铁片或者小磁片，通过铁片或磁片产生的附加磁场消除主磁场内的非均匀分量，从而使样品区的磁场达到均匀分布。当前常用的被动匀场方法缺点就在于，磁片的片数选取及定位问题仍主要凭借技术人员的经验，手工试验工作量大、匀场效率低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种磁共振成像匀场组件。该匀场组件取材容易，价格便宜，安装方便，在不影响MRI磁体开口尺寸的前提下，可显著提高MRI磁场的均匀性。
[0005]本发明的永磁体匀场组件，由极板体(1)、设在极板体(1)上的匀场部件(2)及匀场环(3)、设在匀场环(3)和极板体(1)之间的气隙(4)所组成，所述的匀场部件(2)由多个正六角块按蜂窝状固定拼装而成。
[0006]所述的极板体(1)为圆形，由纯铁制成；磁体设计时应使极板体处于不饱和状态。
[0007]所述的匀场部件(2)的正六角块由纯铁材料、硅钢材料、非晶材料或纳米晶材料制成；所说的匀场部件的核心部分不限于前面所述的四种材料中的一种，只要是剩余磁感应强度较高矫顽力较低磁化曲线方形度较好的软磁材料都可以。
[0008]所说的匀场环(3)由纯铁加工制成；
所述的匀场环(3)和极板体(1)之间的气隙(4)由高电阻高磁阻的绝缘材料制成。
[0009]所述的匀场部件中正六角块之间的缝隙以及正六角块的表面采用化学或热处理的方法来提高整体的电阻降低磁阻，并提高正六角块彼此之间的绝缘性能。
[0010]所述的匀场部件的形状呈阶梯式的蜂窝状结构；匀场部件的拼装方式是:中心第
1块正六角块一第1周边正六角块(2、3、4、5、6、7号正六角块)............-第N周边正六角块(数量为6N)。相邻正六角块的接触面要相互平行，相邻的正六角块之间相互绝缘。
[0011]所述的单个正六角块的直径为10?30mm，相邻正六角块之间的缝隙为0.1?
0.2mmο
[0012]所述的单个正六角块的高度为10?30mm。
[0013]在工作空间一定区域内能产生均匀磁场分布的、由两组相对而置的磁性材料分布阵、两个一面朝向所说的工作空间，另一面与所说的磁性材料分布阵相连的极板组件、两个一端与一组所说的磁性材料分布阵的另一端相连朝向外部空间的疏导磁轭的连接磁轭组成的永磁体的匀场组件由极板体、匀场部件、匀场环以及匀场环和极板之间的气隙所组成。
[0014]本发明依据磁场均匀性的分布曲线来进行匀场组件的设计和安装，以往永磁体的初始场的均匀度值在1000?1500PPM，通过此匀场组件的安装可以将初始磁场的均匀度值降低到400?800PPM，为后续的精确匀场节省了大量时间。
[0015]本发明的优点是结构简单、加工容易，安装使用方便。最大特点是既可以达到匀场的要求，又可以节省工作量，提高匀场效率。
【附图说明】
[0016]图1所示的是极板体、匀场部件、匀场环以及匀场环和极板之间的气隙的示意图。
[0017]图2是正六角块的一种固定拼装方式，相邻的正六角块之间保持
一定的缝隙，由中心向四周成阶梯式地铺在极板上。其中第1块正六角块固定在极板的中心位置，然后按照图中标记的序号依次固定安装第1周围的2、3、4、5、6、7号正六角块，第 2 周围的 8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19 号正六角块，第三周围的 20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37号正六角块。剩余正六角块的安装没有固定的安装顺序，只需将规定的极板区域填满，其固定方式采用螺丝连接的方式。
[0018]图3是相邻正六角块的示意图，所示的正六角块的直径为10?30mm，相邻正六角块之间的缝隙在0.1?0.2mm。
[0019]图4是正六角块的立体示意图，所示的正六角块的高度在10?30mm。
[0020]图5是正六角块的另一种固定拼装方式，正六角块周围的黑色环
形区域为预留区域，用来最后微调正六角块的位置，环形区域的外围直径为900mm。
[0021]其中，1为极板体，2为匀场部件，3为匀场环，4为气隙。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，本发明的永磁体匀场组件，由极板体(1)、设在极板体(1)上的匀场部件(2)及匀场环(3)、设在匀场环(3)和极板体(1)之间的气隙(4)所组成，所述的匀场部件
(2)由多个正六角块按蜂窝状固定拼装而成。
[0023]所述的极板体(1)为圆形，由纯铁制成；磁体设计时应使极板体处于不饱和状态。
[0024]所述的匀场部件(2)的正六角块由纯铁材料、硅钢材料、非晶材料或纳米晶材料制成；
所说的匀场环(3)由纯铁加工制成；
所述的匀场环(3)和极板体(1)之间的气隙(4)由高电阻高磁阻的绝缘材料制成。
[0025]所述的匀场部件中正六角块之间的缝隙以及正六角块的表面采用化学或热处理的方法来提高整体的电阻降低磁阻，并提高正六角块彼此之间的绝缘性能。
[0026]如图2所示，是正六角块的一种固定拼装方式，相邻的正六角块之间保持一定的缝隙，由中心向四周成阶梯式地铺在极板上。其中第1块正六角块固定在极板的中心位置，然后按照图中标记的序号依次固定安装第1周围的2、3、4、5、6、7号正六角块，第2周围的
8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19 号正六角块，第 3 周围的 20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37号正六角块。剩余正六角块的安装没有固定的安装顺序，只需将规定的极板区域填满，其固定方式采用螺丝连接的方式。相邻正六角块的接触面要相互平行，相邻的正六角块之间相互绝缘。
[0027]如图5所示，是正六角块的一种固定拼装方式，正六角块体周围的黑色环形区域为预留区域，用来最后微调正六角块的位置，环形区域的外围直径为900mm。
[0028]如图3所示，单个正六角块的直径为10?3 0mm，相邻正六角块之间的缝隙在
0.1 ?0.2mmο
[0029]如图4所示，单个正六角块的高度在10?30mm。
[0030]本发明依据磁场均匀性的分布曲线来进行匀场组件的设计和安装，以往永磁体的初始场的均匀度值在1000?1500PPM，通过此匀场组件的安装可以将初始磁场的均匀度值降低到400?800PPM，为后续的精确匀场节省了大量时间。
【主权项】
1.一种永磁体匀场组件，其特征在于，由极板体(1)、设在极板体(1)上的匀场部件(2)及匀场环(3)、设在匀场环(3)和极板体(1)之间的气隙(4)所组成，所述的匀场部件(2)由多个正六角块按蜂窝状固定拼装而成。2.根据权利要求1所述的永磁体匀场组件，其特征在于， 所述的极板体(1)为圆形，由纯铁制成； 所述的匀场部件(2)的正六角块由纯铁材料、硅钢材料、非晶材料或纳米晶材料制成； 所说的匀场环(3)由纯铁加工制成； 所述的匀场环(3)和极板体(1)之间的气隙(4)由高电阻高磁阻的绝缘材料制成。3.根据权利要求1所述的永磁体匀场组件，其特征在于，所述的匀场部件中正六角块之间的缝隙以及正六角块的表面采用化学或热处理的方法来提高整体的电阻降低磁阻，并提高正六角块彼此之间的绝缘性能。4.根据权利要求1所述的永磁体匀场组件，其特征在于，所述的匀场部件的形状呈阶梯式的蜂窝状结构；匀场部件的拼装方式是:中心第1块正六角块一第1周边正六角块，即2、3、4、5、6、7号正六角块，直至第N周边正六角块，数量为6N。5.根据权利要求1所述的永磁体匀场组件，其特征在于，所述的单个正六角块的直径为10?30mm，相邻正六角块之间的缝隙为0.1?0.2mm。6.根据权利要求1所述的永磁体匀场组件，其特征在于，所述的单个正六角块的高度为 10 ?30mm。
【专利摘要】本发明提供了一种永磁体匀场组件，由极板体（1）、设在极板体（1）上的匀场部件（2）及匀场环（3）、设在匀场环（3）和极板体（1）之间的气隙（4）所组成，所述的匀场部件（2）由多个正六角块按蜂窝状固定拼装而成。本发明的优点是结构简单、加工容易，安装使用方便。最大特点是既可以达到匀场的要求，又可以节省工作量，提高匀场效率。
【IPC分类】H01F7/00, G01R33/383
【公开号】CN105403846
【申请号】CN201510874356
【发明人】董振斌, 包健
【申请人】江苏美时医疗技术有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月2日