一种永磁磁体及用于核磁共振成像系统的磁体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及永磁体技术领域，尤其涉及一种永磁磁体及用于核磁共振成像系统的磁体装置。
【背景技术】
[0002]核磁共振成像也称磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，简称MRI)，是利用原子核在磁场内共振所产生信号进行图像重建的一种技术，核磁共振技术不仅用于物理学和化学，也应用于临床医学领域。
[0003]MRI设备一般可以分为三个部分:磁体系统、核磁共振波谱仪及图像处理显示系统。其中，磁体系统由磁体装置和线圈组成，磁体装置是MRI设备的主要构成部分，决定着MRI设备的图像质量和工作效率，同时，磁体装置也是MRI设备中成本最大、维护费最高的部分。磁体装置的主要性能指标包括磁场强度、磁场均匀度等，磁场强度越高，所使用的永磁材料越多，成本就越高，磁场均匀度也会随之下降，因此，如何使用较少的永磁材料来提高磁场强度及磁场均匀度是磁体设计的关键技术。
[0004]在现有技术中，参见图1所示的磁体装置示意图，该磁体装置包括中空磁轭la、中空磁轭la内表面上部设置的上永磁磁体2a、中空磁轭la内表面下部设置的下永磁磁体3a、上永磁磁体2a与下永磁磁体3a相对表面上设置有上磁性均化极板4a和下磁性均化极板2A，气隙3A为磁体装置提供的工作区域。上永磁磁体2a和下永磁磁体3a中的箭头表示对应磁体的磁化方向，气隙3A中的箭头表示工作区域磁场方向。该磁体装置工作区域的磁场强度较低，一般在0.4特斯拉或以下，要想提高磁场强度，就要使用大量的永磁磁材，这使得用于MRI的永磁磁体的成本大幅提高，而且还很笨重。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种永磁磁体及用于核磁共振成像系统的磁体装置，使得磁体结构简单且便于加工，并使得磁体结构能够提供较高磁场强度及磁场均匀度。
[0006]为实现上述目的，本发明实施例提供了一种永磁磁体，所述永磁磁体包括:由永磁材料制成的柱状内磁体、第一柱状侧磁体和第二柱状侧磁体；
[0007]所述第一柱状侧磁体同轴设置在所述柱状内磁体的外部，所述第二柱状侧磁体同轴设置在所述第一柱状侧磁体的外部，所述柱状内磁体、所述第一柱状侧磁体与所述第二柱状侧磁体的高度全部或部分不同且形成近似凹形曲面，所述柱状内磁体的磁化方向为轴向，所述第一柱状侧磁体的磁化方向与所述轴向成第一角度，所述第二柱状侧磁体的磁化方向与所述轴向成第二角度，所述第二角度大于或等于所述第一角度。
[0008]可选的，所述柱状内磁体由截面为方形的多个磁块拼接成近似实心圆柱而成，所述第一柱状侧磁体由截面为方形的多个磁块拼接成近似空心圆柱而成，所述第二柱状侧磁体由截面为方形的多个磁块拼接成近似空心圆柱而成；所述柱状内磁体的外表面与所述第一柱状侧磁体的内表面紧密贴合，所述第一柱状侧磁体的外表面与所述第二柱状侧磁体的内表面紧密贴合。
[0009]可选的，所述第二柱状侧磁体的外围磁块包括截面为正方形的磁块和/或截面为长方形的磁块。
[0010]可选的，所述柱状内磁体、所述第一柱状侧磁体与所述第二柱状侧磁体的高度依次递增；或者，所述柱状内磁体与所述第一柱状侧磁体的高度相等，所述第二柱状侧磁体的高度大于所述第一柱状侧磁体的高度；或者，所述第一柱状侧磁体与所述第二柱状侧磁体的高度相等，所述柱状内磁体的高度小于所述第一柱状侧磁体的高度。
[0011]可选的，所述第一角度与所述第二角度不超过30度。
[0012]本发明实施例还提供了一种用于核磁共振成像系统的磁体装置，包括:磁轭、所述磁轭内表面上部设置的第一主磁体、所述磁轭内表面下部设置的第二主磁体、分别同轴设置于所述第一主磁体与所述第二主磁体相对表面上的第一极板与第二极板；
[0013]所述第一主磁体与所述第二主磁体为如权利要求1至5任一项所述的永磁磁体；所述第一主磁体的柱状内磁体的磁化方向为轴向向上，所述第一主磁体的第一柱状侧磁体与第二柱状侧磁体的磁化方向均背离所述第一主磁体的柱状内磁体的磁化方向；所述第二主磁体的柱状内磁体的磁化方向为轴向向上，所述第二主磁体的第一柱状侧磁体与第二柱状侧磁体的磁化方向均指向所述第二主磁体的柱状内磁体的磁化方向。
[0014]可选的，所述第一极板的直径与所述第一主磁体的第二柱状侧磁体的外径相等，所述第一极板的对所述第一主磁体一侧与所述第一主磁体紧密贴合；所述第二极板的直径与所述第二主磁体的第二柱状侧磁体的外径相等，所述第二极板的对所述第二主磁体一侧与所述第二主磁体紧密贴合。
[0015]可选的，所述第一极板的直径与所述第一主磁体的第一柱状侧磁体的外径相等，所述第一极板的对所述第一主磁体一侧与所述第一主磁体紧密贴合；所述第二极板的直径与所述第二主磁体的第一柱状侧磁体的外径相等，所述第二极板的对所述第二主磁体一侧与所述第二主磁体紧密贴合。
[0016]可选的，所述磁体装置还包括:分别同轴设置于所述第一极板与所述第二极板相对表面上的第一柱状堵漏磁环和第二柱状堵漏磁环；所述第一柱状堵漏磁环的外径与所述第一主磁体的第二柱状侧磁体的外径相等，所述第二柱状堵漏磁环的外径与所述第二主磁体的第二柱状侧磁体的外径相等。
[0017]可选的，所述磁体装置还包括:分别同轴设置于所述第一主磁体的第二柱状侧磁体与所述第二主磁体的第二柱状侧磁体相对表面上的第一柱状堵漏磁环和第二柱状堵漏磁环；所述第一柱状堵漏磁环的外径与所述第一主磁体的第二柱状侧磁体的外径相等，所述第二柱状堵漏磁环的外径与所述第二主磁体的第二柱状侧磁体的外径相等。
[0018]可选的，所述第一柱状堵漏磁环由至少两个第一堵漏磁块组成，所述第一堵漏磁块采用永磁材料或铁磁材料，当所述第一堵漏磁块采用永磁材料时，所述第一堵漏磁块的磁化方向为径向向外；所述第二柱状堵漏磁环由至少两个第二堵漏磁块组成，所述第二堵漏磁块采用采用永磁材料或铁磁材料，当所述第二堵漏磁块采用永磁材料时，所述第二堵漏磁块的磁化方向为径向向内。
[0019]可选的，所述第一极板与所述第二极板的对空气一侧均为平面；或者，所述第一极板对空气一侧的对称位置分别有一凹槽，所述第二极板对空气一侧的对称位置分别有一凹槽。
[0020]本发明实施例提供的永磁磁体及用于核磁共振成像系统的磁体装置，该永磁磁体包括由永磁材料制成的柱状内磁体、第一柱状侧磁体和第二柱状侧磁体，柱状内磁体、第一柱状侧磁体与第二柱状侧磁体的高度全部或部分不同且形成近似凹形曲面。可见，该磁体结构简单且便于加工，而且由于磁材采用中心至外径台阶式步进方式排列，起到了聚磁作用，不但可以提高磁场强度，还有利于产生均匀度较好的初始磁场，降低后期磁场矫正的难度，在达到同等磁场强度的情况下，可使用较少的磁性材料，进而可有效降低成本。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为现有技术磁体装置示意图之一；
[0023]图2A为本发明实施例永磁磁体侧视图之一；
[0024]图2B为本发明实施例永磁磁体侧视图之二 ；
[0025]图2C为本发明实施例永磁