一种核磁共振成像装置的减震机构的制作方法

本实用新型涉及核磁共振成像设备技术领域，尤其涉及一种核磁共振成像装置的减震机构。

背景技术：

医用核磁共振成像技术已成为一种重要的临床医疗图像诊断技术。该技术使用射频脉冲对处于磁场中的人体的主要组成元素氢的原子核进行激发，获得核磁共振发射信号，经过梯度磁场进行空间编码，由计算机算法处理重建人体某一截面图像。超导磁体是核磁共振成像系统的主要硬件。

超导磁体提供一个稳定度极高的背景磁场，是核磁共振成像系统的主要硬件,也是整个系统的关键部分。为了维持超导磁体运行所需要的低温环境，超导磁体必须使用制冷机制冷。制冷机做功移走的热量如果等于外界漏入低温容器的热量，就维持低温容器处于一个稳定的低温。近年来G-M制冷机的性能价格比有了大幅度的提高，目前核磁共振成像系统主要采用这种制冷机。G-M制冷机是通过高压气体在冷头上膨胀吸热来制冷的，制冷机内部存在活塞运动件，这不可避免地带来冷头的微小机械振动。由于制冷机通过低温容器密封机构与超导线圈连接，这种机械振动会带动超导线圈运动，从而产生不必要的磁场扰动，这导致在所需获取的核磁共振信号的频率和相位产生变化，影响图像的分辨率，不能充分发挥超导磁体的本身的性能，最终影响临床诊断的准确性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是提供一种核磁共振成像装置的减震机构，以克服现有技术中制冷机产生振动的缺陷；以提高核磁共振成像设备的图像清晰度的稳定性。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案之一是：一种核磁共振成像装置的减震机构，包括制冷机、冷屏、真空容器，所述真空容器套接在制冷机上，所述制冷机与真空容器之间设有安装法兰，位于所述安装法兰下端设置有一级减震装置，该一级减震装置包括零压差波纹管，所述零压差波纹管套接在所述真空容器上，并且所述零压差波纹管的上端与所述安装法兰连接。

进一步，所述零压差波纹管为第一薄壁波纹管，所述第一薄壁波纹管的上端与安装法兰下端连接，所述第一薄壁波纹管内套设有第二薄壁波纹管，该第二薄壁波纹管内侧的腔体与所述第一薄壁波纹管内侧的腔体连通。进一步地，所述第一薄壁波纹管的上端与安装法兰下端之间的连接方式为焊接。

进一步，所述第二薄壁波纹管的上端与所述第一薄壁波纹管的下端通过设置管连接件连接。

所述管连接件包括零压差波纹管(即第一薄壁波纹管)下端与第二薄壁波纹管上端之间的隔板。管连接件将第一薄壁波纹管与第二薄壁波纹管连接起来，使得第一薄壁波纹管的内侧腔体与第二薄壁波纹管内侧腔体连通起来。该管连接件的形状可以为一体形成，也可以为分段结构。

在一个优选的实施方案中，所述管连接件为分段结构。所述管连接件包括依次连接的第一水平连接板、纵向连接管及第二水平连接板，所述管连接件包括依次连接的第一水平连接板、纵向连接管以及第二水平连接板。所述第一水平连接板为环形板，套设在第二薄壁波纹管的上端外围。所述第二水平连接板也为环形板。所述第一薄壁波纹管下端通过第二水平连接板设置在真空容器的器壁上，所述纵向连接管则分别连接第一水平连接板和第二水平连接板，所述纵向连接管与第一薄壁波纹管之间留有一定的间隙。

进一步，位于所述制冷机上的一级冷头与所述安装法兰之间设有二级减震装置，所述二级减震装置由减震拉杆及位于减震拉杆一端的弹性元件组成。

进一步，所述冷屏与所述制冷机上的一级冷头之间设有三级减震装置，所述三级减震装置包括上铜法兰、下铜法兰、安装板、以及设置在所述上铜法兰与下铜法兰之间且具有减震功能的导冷铜线；所述上铜法兰套设在一级冷头上并与一级冷头紧密接触；所述安装板固定在冷屏上，所述上铜法兰套设在一级冷头上并与一级冷头紧密接触，所述下铜法兰固定在安装板上。所述安装板与下铜法兰之间通过连接件连接，所述连接件优选地采用螺栓；所述安装板优选地采用铝板。

进一步，所述具有减震功能的导冷铜线的长度大于或等于上铜法兰与下铜法兰之间最小距离的1.5倍。

进一步，所述真空容器外围安装有磁体铁轭，该磁体铁轭与安装法兰之间设有四级减震装置。

进一步，所述磁体铁轭与所述安装法兰之间设有弹性连接装置，构成所述四级减震装置；所述弹性连接装置一端连接所述磁体铁轭，另一端连接所述安装法兰。

磁体铁轭既是核磁共振磁体的磁通回路，又是设备的底座，非常重。增加物体的质量可以降低其振幅，因此可以通过将安装法兰安装到磁体铁轭上来降低安装法兰的振幅。同时，在安装法兰和磁体铁轭之间加装弹性连接装置作为四级减震设备，该弹性连接装置具有一定的弹性，可以显著减少安装法兰的振动对系统的影响。

进一步，优选的技术方案，所述四级减震装置包括第一Z簧安装螺钉、Z簧和第二Z簧安装螺钉，所述Z簧一端通过第一Z簧安装螺钉固定在安装法兰上，所述Z簧另一端通过第二Z簧安装螺钉固定在磁体铁轭上。该技术方案中，Z簧具有良好的弹性和良好的刚性，可以进一步吸收来自制冷机的振动能量，使得安装法兰的振动对系统的影响降至最低。

本实用新型解决上述技术问题所采用的又一技术方案是：一种核磁共振成像装置的减震机构，包括制冷机、冷屏、真空容器，所述真空容器套接在制冷机上，所述制冷机与真空容器之间设有安装法兰，位于所述制冷机上的一级冷头与所述安装法兰之间设有二级减震装置，所述二级减震装置由减震拉杆及位于减震拉杆一端的弹性元件组成。

本实用新型解决上述技术问题所采用的又一技术方案是：一种核磁共振成像装置的减震机构，包括制冷机、冷屏、真空容器，所述真空容器套接在制冷机上，所述制冷机与真空容器之间设有安装法兰，所述真空容器外围安装有磁体铁轭，该磁体铁轭与安装法兰之间设有四级减震装置。

进一步，所述磁体铁轭与所述安装法兰之间设有弹性连接装置，构成所述四级减震装置；所述弹性连接装置一端连接所述磁体铁轭，另一端连接所述安装法兰。

磁体铁轭既是核磁共振磁体的磁通回路，又是设备的底座，非常重。在振动功率保持恒定的情况下，增加物体的质量可以降低其振幅，因此可以通过将安装法兰安装到磁体铁轭上，通过增加振动物体的质量来降低安装法兰的振幅。同时，在安装法兰和磁体铁轭与之间加装弹性连接装置作为四级减震设备，该弹性连接装置具有一定的弹性，可以显著减少安装法兰的振动对系统的影响。

进一步，所述四级减震装置包括第一Z簧安装螺钉、Z簧和第二Z簧安装螺钉，所述Z簧一端通过第一Z簧安装螺钉固定在安装法兰上，所述Z簧另一端通过第二Z簧安装螺钉固定在磁体铁轭上。该技术方案中，Z簧具有良好的弹性和良好的刚性，可以进一步吸收来自制冷机的振动能量，使得安装法兰的振动对系统的影响降至最低。

上述所提到的低温容器用于容纳液氦，是整个系统的冷源提供者。

本实用新型解决上述技术问题所采用的又一技术方案是：一种核磁共振成像装置的减震机构，包括制冷机、冷屏、真空容器、磁体铁轭，所述真空容器套接在制冷机上，所述制冷机与真空容器之间设有安装法兰，所述磁体铁轭位于所述真空容器外围；所述安装法兰下端设有一级减震装置，所述制冷机上的一级冷头与所述安装法兰之间设有二级减震装置，所述冷屏与所述一级冷头之间设有三级减震装置，所述磁体铁轭与所述安装法兰之间设有四级减震装置。该技术方案中，采用四级减震，并通过四级减震装置协同配合，提高了设备的减震效果，也使得图像清晰度稳定性明显提高。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下优点：

1、本实用新型所提供的一种核磁共振成像装置的减震机构，其结构简单，同时，采用四级减震，并通过四级减震机构协同配合，增强了其减震效果，也使得图像清晰度和稳定性明显提高。

2、采用一级减震装置、二级减震装置、三级减震装置、四级减震装置组成的减震机构，其一级减震装置通过零压差波纹管的设置，使波纹管在本结构中无压力差，所以具有很好的弹性，从而可以减弱安装法兰对冷屏和低温容器的振动传播，二级减震装置则是通过采用柔性拉杆，使安装法兰与一冷头不会产生过多共振而达到减震，三级减震装置则是为了消除一级冷头对冷屏振动的影响，四级减震装置采用Z簧，其Z簧具有良好的弹性和良好的刚性，可以进一步吸收来自制冷机的振动能量，使得安装法兰的振动对系统的影响降至最低。

3、减震拉杆的一端设置弹性元件；该弹性元件可以为具有弹性和缓冲功能的弹簧，减震拉杆分别与一级冷头和安装法兰固定，当工作时，由于柔性减震拉杆的过渡，可减少制冷机活塞往复运动产生的振动通过安装法兰向系统传播，从而达到减震的效果。

4、铁轭磁体铁轭既是核磁共振磁体的磁通回路，又是设备的底座，非常重。在振动功率保持恒定的情况下，因为增加物体的质量可以降低其振幅，可以通过将安装法兰安装到磁体铁轭上，通过增加振动物体的质量来降低安装法兰的振幅。同时，在安装法兰和磁体铁轭与之间加装Z簧作为四级减震设备，该Z簧具有良好的弹性和良好的刚性，可以进一步吸收来自制冷机的振动能量，使得安装法兰4的振动对系统的影响降至最低。

5、本实用新型减震机构克服了现有技术中因制冷机振动而导致获取核磁共振图像品质受到影响的问题，通过控制切断振动的传播来获取高品质核磁共振图像。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构剖视图；

图2为本实用新型实施例的A处局部放大图。

图中：制冷机1、冷屏2、真空容器3、安装法兰4、一级减震装置5、零压差波纹管6、第一薄壁波纹管7、第二薄壁波纹管8、一级冷头9、二级减震装置10、减震拉杆11、弹性元件12、三级减震装置13、连接件17、安装板15、上铜法兰16、下铜法兰14、磁体铁轭18、四级减震装置19、第二Z簧安装螺钉20、Z簧21、第一Z簧安装螺钉22、低温容器23、第一套筒24、第三薄壁波纹管25、具有减震功能的导冷铜线26、管连接件27、第一水平连接板28、第二水平连接板29、纵向连接管30、第二套筒31。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例所提供的一种核磁共振成像装置的减震机构，包括制冷机1、冷屏2、真空容器3，所述真空容器3套接在制冷机1上，所述制冷机1与真空容器3之间设有安装法兰4，位于所述安装法兰4下端设置有一级减震装置5，该一级减震装置5包括零压差波纹管6，所述零压差波纹管6套接在所述真空容器3的器壁上，并且所述零压差波纹管6的上端与所述安装法兰4连接，所述零压差波纹管6为第一薄壁波纹管7，所述第一薄壁波纹管7的上端与安装法兰4下端焊接，所述第一薄壁波纹管7内套设有第二薄壁波纹管8，该第二薄壁波纹管8内侧的腔体与所述第一薄壁波纹管7内侧的腔体连通，所述第二薄壁波纹管8的上端与所述第一薄壁波纹管7的下端通过设置管连接件27连接。所述管连接件27包括依次连接的第一水平连接板28、纵向连接管30以及第二水平连接板29，所述第一水平连接板28套设在第二薄壁波纹管8的上端外围，所述第一薄壁波纹管7下端通过第二水平连接板29设置在真空容器3的器壁上，所述纵向连接管30则分别连接第一水平连接板28和第二水平连接板29，所述纵向连接管30与第一薄壁波纹管7之间留有一定的间隙。

位于所述制冷机1上的一级冷头9与所述安装法兰4之间设有二级减震装置10，所述二级减震装置10由减震拉杆11及位于减震拉杆11一端的弹性元件12组成。

所述冷屏2与所述制冷机1上的一级冷头9之间设有三级减震装置13，所述三级减震装置13包括上铜法兰16、下铜法兰14、安装板15、以及设置在所述上铜法兰16与下铜法兰14之间且具有减震功能的导冷铜线26；所述上铜法兰16套设在一级冷头9上并与一级冷头9紧密接触；所述安装板15固定在冷屏2上，所述上铜法兰16套设在一级冷头9上并与一级冷头9紧密接触，所述下铜法兰14固定在安装板15上。所述安装板15与下铜法兰14之间通过连接件17连接，所述连接件17优选地采用螺栓；所述安装板优选地采用铝板。所述具有减震功能的导冷铜线26的长度大于或等于上铜法兰16与下铜法兰14之间最小距离的1.5倍。

所述真空容器3外围安装有磁体铁轭18，该磁体铁轭18与安装法兰4之间设有四级减震装置19，所述磁体铁轭18与所述安装法兰4之间设有弹性连接装置，构成所述四级减震装置19。所述弹性连接装置一端连接所述磁体铁轭18，另一端连接所述安装法兰4，所述四级减震装置19包括第一Z簧安装螺钉22、Z簧21和第二Z簧安装螺钉20，所述Z簧21一端通过第一Z簧安装螺钉22固定在安装法兰4上，所述Z簧21另一端通过第二Z簧安装螺钉20固定在磁体铁轭18上。

所述制冷机1的下端安装有低温容器23，所述制冷机1的一级冷头9与冷屏2之间套设第三薄壁波纹管25，所述制冷机1的一级冷头9和冷屏2之间套设一个第一套筒24，所述第三薄壁波纹管25位于所述第一套筒24内且与下铜法兰14连接。

所述第一套筒24套设在第三薄壁波纹管25的外围用于支撑第三薄壁波纹管25，起到支撑第三薄壁波纹管25的作用。第二薄壁波纹管的下端设置一个第二套筒31；所述第二套筒31的上端与第二薄壁波纹管8的下端连接，下端与下铜法兰14连接并通过下铜法兰与冷屏连接。

所述低温容器用于容纳液氦，是整个系统的冷源提供者。其中，所述第一薄壁波纹管7的上端直接焊接在安装法兰4下端；所述第一薄壁波纹管7半径比第二薄壁波纹管8大，并且套设在所述第二薄壁波纹管8外围；所述第一薄壁波纹管7与第二薄壁波纹管8之间的管连接件包括第一水平连接板28、第二水平连接板29及纵向连接管30；因此第一薄壁波纹管7的外部为1个大气压，内部为与低温容器23相通的腔体，该腔体压力也为1个大气压，因此第一薄壁波纹管7内外无压力差，因而波纹管因未承受外力而处于无应力状态，在轴向伸缩自由，在工作时，可以有效地吸收安装法兰4的部分振动能量。

所述管连接件27包括连接零压差波纹管6(即第一薄壁波纹管7)下端与第二薄壁波纹管8上端之间的隔板。管连接件27将第一薄壁波纹管7与第二薄壁波纹管8连接起来，使得第一薄壁波纹管7的内侧腔体与第二薄壁波纹管8内侧腔体连通起来。该管连接件27的形状可以为一体形成，也可以为分段结构。本实施例作为一个优选的实施例，所述管连接件27采用分段结构。

上述中的减震拉杆11的一端设置弹性元件12；该弹性元件12为具有弹性和缓冲功能的弹簧，减震拉杆11分别与一级冷头9和安装法兰4固定，当工作时，由于柔性减震拉杆11的过渡，可减少制冷机活塞往复运动产生的振动传递到安装法兰，从而达到控制振动传播的效果。

上述中的磁体铁轭18既是核磁共振磁体的磁通回路，又是设备的底座，非常重。因为增加物体的质量可以降低其振幅，可以通过将安装法兰4安装到磁体铁轭18上来降低安装法兰4的振幅。同时，在安装法兰4和磁体铁轭18与之间加装Z簧21作为四级减震设备，该Z簧21具有良好的弹性和良好的刚性，可以进一步吸收来自制冷机的振动能量，使得安装法兰4的振动对系统的影响降至最低。

实施例2

如图1、图2所示，一种核磁共振成像装置的减震机构，包括制冷机1、冷屏2、真空容器3，所述真空容器3套接在制冷机1上，所述制冷机1与真空容器3之间设有安装法兰4，所述冷屏2与所述制冷机1上的一级冷头9之间设有三级减震装置13，所述三级减震装置13包括上铜法兰16、下铜法兰14、安装板15、以及设置在所述上铜法兰16与下铜法兰14之间且具有减震功能的导冷铜线26；所述上铜法兰16套设在一级冷头9上并与一级冷头9紧密接触；所述安装板15固定在冷屏2上，所述上铜法兰16套设在一级冷头9上并与一级冷头9紧密接触，所述下铜法兰14固定在安装板15上。所述安装板15与下铜法兰14之间通过连接件17连接，所述连接件17优选地采用螺栓；所述安装板优选地采用铝板。所述具有减震功能的导冷铜线26的长度大于或等于上铜法兰16与下铜法兰14之间最小距离的1.5倍。

其在冷屏2与一级冷头9之间设有上铜法兰16、下铜法兰14及安装板15，所述上铜法兰16套设在一级冷头9上并与一级冷头9紧密接触，所述下铜法兰14固定在安装板15上，所述上铜法兰16与下铜法兰14之间设有具有减震功能的导冷铜线26，同时，该具有减震功能的导冷铜线26的长度大于或等于上铜法兰16与下铜法兰14之间最小距离的1.5倍，当制冷机1上的一级冷头9向冷屏2传导冷量时，可有效的消除一级冷头9对冷屏2所产生的振动。

实施例3

如图1、图2所示，一种核磁共振成像装置的减震机构，包括制冷机1、冷屏2、真空容器3，所述真空容器3套接在制冷机1上，所述制冷机1与真空容器3之间设有安装法兰4，所述真空容器3外围安装有磁体铁轭18，该磁体铁轭18与安装法兰4之间设有四级减震装置19，所述磁体铁轭18与安装法兰4之间设有弹性连接装置，构成所述四级减震装置19；所述弹性连接装置一端连接所述磁体铁轭18，另一端连接所述安装法兰4。所述四级减震装置19包括第一Z簧安装螺钉22、Z簧21和第二Z簧安装螺钉20，所述Z簧21一端通过第一Z簧安装螺钉22固定在安装法兰4上，所述Z簧21另一端通过第二Z簧安装螺钉20固定在磁体铁轭18上。所述制冷机1的下端安装有低温容器23，所述制冷机1的一级冷头9与冷屏2之间套设第三薄壁波纹管25，所述制冷机1的一级冷头9和冷屏2之间套设一个第一套筒24，所述第三薄壁波纹管25位于所述第一套筒24内且与下铜法兰14连接。

磁体铁轭18既是核磁共振磁体的磁通回路，又是设备的底座，非常重。因为增加物体的质量可以降低其振幅，可以通过将安装法兰4安装到磁体铁轭18上来降低安装法兰4的振幅。同时，在安装法兰4和磁体铁轭18与之间加装Z簧21作为四级减震设备，该Z簧21具有良好的弹性和良好的刚性，可以进一步吸收来自制冷机的振动能量，使得安装法兰4的振动对系统的影响降至最低。

实施例4

如图1、图2所示，一种核磁共振成像装置的减震机构，包括制冷机1、冷屏2、真空容器3、磁体铁轭18，所述真空容器3套接在制冷机1上，所述制冷机1与真空容器3之间设有安装法兰4，所述磁体铁轭18位于所述真空容器3外围。所述安装法兰4下端设有一级减震装置5，所述制冷机1上的一级冷头9与所述安装法兰4之间设有二级减震装置10，所述冷屏2与所述一级冷头9之间设有三级减震装置13，所述磁体铁轭18与所述安装法兰4之间设有四级减震装置19。

其采用设置在安装法兰4下端的一级减震装置5、位于一级冷头9与安装法兰4之间的二级减震装置10，位于所述冷屏2与所述一级冷头9之间的三级减震装置13及位于磁体铁轭18与安装法兰4之间的四级减震装置19，四个减震装置组合而成的减震机构，在工作时，通过上述四个减震装置相互协同配合，这样增强了其减震效果，也使得图像清晰度稳定性明显提高。

由于在现有技术中，核磁共振磁体的制冷机会产生机械振动，这种机械振动是制冷机气缸内的活塞沿轴向往复运动所导致的。因为制冷机连接到磁体上，振动的传播导致了整个磁体一起进行机械振动，使得获取高品质核磁共振图像受到影响，为了消除此影响就要控制振动的传播，为此本实施例提供了一种能克服现有技术中制冷机会产生振动的缺陷，从而来提高核磁共振成像设备的图像清晰度的稳定性的核磁共振成像装置的减震机构；同时，其还具有如下有益效果：

1、结构简单，采用四级减震，并通过四级减震机构协同配合，这样增强了其减震效果，也使得图像清晰度稳定性明显提高；

2、采用一级减震装置5、二级减震装置10、三级减震装置13、四级减震装置19组成的减震机构，其一级减震装置5通过零压差波纹管6的设置，使波纹管在本结构中无压力差，所以具有很好的弹性，从而可以过滤掉安装法兰4对磁体真空容器3的振动，二级减震装置10则是通过采用柔性拉杆，使安装法兰4与一冷头不会产生过多共振而达到减震，三级减震装置13则是为了消除一级冷头9对冷屏2振动的影响，四级减震装置19采用Z簧21，其Z簧21具有良好的弹性，可以吸收制冷机1通过安装法兰4的振动传播；

3、减震拉杆11的一端设置弹性元件12；该弹性元件12为具有弹性和缓冲功能的弹簧，减震拉杆11分别与一级冷头9和安装法兰4固定，当工作时，由于柔性减震拉杆11的过渡，可减少制冷机活塞往复运动产生的振动传递到安装法兰，从而达到减震的效果；

4、磁体铁轭18既是核磁共振磁体的磁通回路，又是设备的底座，非常重。因为增加物体的质量可以降低其振幅，可以通过将安装法兰4安装到磁体铁轭18上来降低安装法兰4的振幅。同时，在安装法兰4和磁体铁轭18与之间加装Z簧21作为四级减震设备，该Z簧21具有良好的弹性和良好的刚性，可以进一步吸收来自制冷机的振动能量，使得安装法兰4的振动对系统的影响降至最低。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。