专利名称：一种用于磁共振成像扫描仪的外壳和一种扫描仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种》兹共振成像扫描仪，且明确地-说涉及一种用于此扫描仪 的外壳，该外壳使外壳内所保持的氦的加热最小化。
背景技术：
磁共振成像(匪I)扫描仪通常利用需要冷却到液氦温度以实现成功操 作的较大超导磁体。提供密封结构以封围磁体并保持大量液氦，来提供冷却。 液氦非常昂贵且因此所述结构经设计以使其通过来自扫描仪所处的环境的 加热而造成的损失最小化。提供多层结构，其经设计以防止热量通过传导、 对流和辐射而传递到氦中。
所述结构包括一个处于最内部的氦器皿、 一个与氦器皿间隔开的辐射屏
蔽层、若干层铝化迈拉(Mylar)(注册商标-RTM )聚酯薄片和绝缘网格， 然后是外部器皿。此结构在制造期间经排气以最小化来自外部器皿通过对流 的传递。
为了在外壳中形成真空，有必要提供一端口用于连接到真空泵。抽空到 所需状态可能花费几天，因为一旦实现低压力就需要分子穿过端口迁移。为 了在此过程中辅助于此目的，需要提供较大端口以增加所俘获的空气分子偶 然到达出口和穿过迈拉UTM)箔绝缘层以及辐射屏蔽层的通路的概率。
不幸的是，在现有技术布置中， 一旦形成真空且端口被盖子关闭，就存 在用于从相对较热的盖子穿过迈拉(RTM)铝化聚酯薄片中的孔和热屏蔽层 到达氦器皿本身的辐射的路径。这导致对氦器亚的非期望的加热，从而导致 昂贵的氦损失
发明内容
根据本发明，提供一种用于一超导磁体的外壳，所述外壳包括 一个外 部真空器皿，其容纳一冷却剂器皿，所述冷却剂器皿在使用时用于保持用于 冷却超导磁体的一定量的冷却剂； 一个辐射屏蔽层，其用于将冷却剂器亚屏 蔽于辐射的热量； 一个孔，其穿过辐射屏蔽层且邻近于一抽空端口；以及一 个关闭件，位于所述孔及其边缘的上方，但适于在制造期间与孔间隔开以允 许分子在外部真空器亚的抽空期间在其间通过，其中关闭件至少部分包括一 含铁材料，使得在抽空操作之后，对一相关联的超导磁体加电会将关闭件向 内拉以邻接孔的边缘，从而关闭孔以防止热量辐射穿过。
优选地，关闭件通过一构件与孔间隔开，所述构件允许关闭件相对向内 移动但防止向外移动。所述构件可以是一提供在边缘周围的位置处的柔性材 料腹板，但在优选实施例中是一种夹具。
在对磁体加电之后，关闭件邻接边缘，且可通过粘合剂而保持到所述边 缘。在优选实施例中，通过夹具来保持。在此特定情况下，所述夹具与提供 间隔关系的夹具相同。在其优选形式中，所述夹具可弹性变形，且包括一个
由形成在夹具中的壁限定的第一位置以及一个同样由形成在夹具中的壁形 成的第二位置。关闭件保持在第一位置直到-兹体被加电为止；这导致向内的 引力，其足以使夹具的壁偏斜以允许夹具通过而到达第二位置中。依靠夹具 的弹性，壁回复到其原始形状以将面板保持在第二位置处。
关闭件可以是一匀质的含铁材料，或可具有一个或多于一个离散含铁部 件。后一选择将是有利的，以便邻接辐射屏蔽层的部件可由兼容材料形成， 以免出现材料失配的问题，例如差异腐蚀(辐射屏蔽层常由优质铝制成)。
优选地，关闭件经形成以具有 一反射表面以使热辐射最小化。
现将仅借助实例参看附图描述本发明的特定实施例，附图中 图l展示在抽空过程期间穿过根据本发明的用于石兹共振成像扫描仪的外 壳的一关闭布置的截面；图2展示在外壳抽空并关闭之后图1的布置；以及 图3更详细展示关闭件和相关联的保持夹具，其中面板展示在抽空前和 抽空后位置处。
具体实施例方式
如图1所示，MRI扫描仪包含一组被一氦器皿2包围的超导线圈1，所 述氦器皿2在使用时含有液氦3。 一个由优质铝制成的辐射屏蔽层4提供在 氦器皿周围，以防止热量从外部环境5向内辐射到氦器皿2。这处于与氦器 皿2的间隔关系，以防止通过传导进行热传递。外壳由同样间隔远离辐射屏 蔽层的外部真空器皿6达成，以防止与其间空间的热传递，所述空间本身填 充有反射性迈拉(RTM)铝化聚酯薄片和绝缘网格。
外壳需要经排气以防止热传递，且具备一圆柱形抽空端口 7。外端具备 一凸缘以允许泵(未图示)的附接。为了改进抽空过程，直径为a的圆孔8 形成于辐射屏蔽层4中。
提供一个关闭件9，其呈一具有大于a的直径b的圆盘的形式，使得关 闭件9与孔8的边缘重叠。提供四个夹具10 (展示了其中三个)，其与边缘 和关闭件9啮合，以保持关闭件与孔8间隔开并成居中关系，处于适当位置。 这提供一大体圓柱形的隙距11，其促进抽空期间的空气去除，如由箭头14 指示的流动路径所示。
图2展示抽空之后以及》兹体1的初始上电之后的布置。磁体1的上电在 关闭件9上提供一个向内的引力F。关闭件9具有含铁组件，所以被向内拉。 这由夹具IO (稍后将描述)变形而允许，直到关闭件邻接辐射屏蔽层。当磁 体被夹具10阻断时，其保持在邻接接触状态。关闭件9的外表面12被制造 为高度反射性，以增强其辐射屏蔽的质量。这防止通过来自抽空端口 7的热 量的辐射而对氦器皿加热。抽空过程完成之后，将密封件13置于端口上。 这些组件将处于外部环境温度下。
夹具10和关闭件9在图3中更详细展示。在图中，用实线轮廓展示第一抽空前位置，用虚线轮廓展示最终抽空且关闭位置。复数个夹具1Q标号 相同，且由例如玻璃加固尼龙等塑料材料形成。其当在平面图中观看时具有 大体带状外观，如在夹具10b中最易看出。所述形状当侧向观看时较复杂， 如将从夹具10a的描绘中所了解那样。其包含一边缘握持槽口 101,所述边 缘握持槽口 101为沟道状并由三个壁界定。为了促进此槽口打开以将夹具放 置在孔8的壁上，提供一偏置臂102以允许安装人员在所标记箭头110的方 向上施加打开的压力。沿着夹具10a向外前进，将看到，通过一凸缘提供一 保持位置，所述凸缘密切符合孔8、 一端壁104和一浅保持壁105的边缘的 外表面的大体平坦型面。将看到，保持壁105向内延伸以与用虚线轮廓展示 的关闭件的最外面啮合，以将其保持在此关闭位置中。保持壁105緩和地向 外弯曲以提供第二浅壁槽口 107,其将关闭件保持在第一初始抽空前位置中。 为了促进将关闭件初始定位到此位置中，可使用一弹簧臂108且在所标记箭 头112的方向上施加压力来打开浅槽口 。
夹具10的一重要特征是保持壁105的浅弯曲性质，其有助于使关闭件9 平稳向内移动，以及有助于在弯曲的峰值之后的较尖锐型面，以提供关闭位 置中的安全保持。
将了解，夹具的精确型面可改变，且可使用除塑料以外的材料，例如金 属。虽然已具体参考MRI扫描仪描述本发明，但将了解，本发明可应用于用 于任何超导磁体的外壳。类似地，虽然描述内容具体参考氦冷却剂，但本发 明可适用于由例如氮、氢、氖等任何适宜的致冷剂冷却的磁体。
权利要求
1.一种用于一超导磁体(1)的外壳，所述外壳包括一个外部真空器皿(6)，其容纳一冷却剂器皿(2)，所述冷却剂器皿在使用时用于保持用于冷却超导磁体(1)的一定量的冷却剂(3)；一个辐射屏蔽层(4)，用于将所述冷却剂器皿(2)屏蔽于辐射的热量；一个孔(8)，穿过所述辐射屏蔽层(4)且邻近一抽空端口(7)；以及一个关闭件(9)，位于所述孔及其边缘的上方，但适于在制造期间与所述孔间隔开(11)以允许分子在所述外部真空器皿(6)的抽空期间在其间通过，其中所述关闭件(9)至少部分地包括一含铁材料，使得在所述抽空操作之后，对一相关联的超导磁体(1)加电会将所述关闭件(9)向内拉以邻接所述孔的边缘，从而关闭所述孔以防止热量辐射穿过。
2. 根据权利要求1所述的外壳，其中所述关闭件通过一夹具(10)保持 到所述热屏蔽层。
3. 根据权利要求2所述的外壳，其中所述夹具维持所述间隔关系(11)。
4. 根据权利要求2或3所述的外壳，其中所述夹具(10 )维持所述关闭 件与所述辐射屏蔽层的邻接。
5. 根据权利要求4所述的外壳，其中所述夹具(10)可弹性变形以允许 将所述关闭件(9 )拉到邻接状态。
6. 根据权利要求5所述的外壳，其中所述夹具(10)与所述孔(8)的 边缘的壁啮合(101)。
7. 根据权利要求6所述的外壳，其中所述夹具(10)通过由所述夹具提 供的弹簧偏置而保持在啮合状态。
8. 根据任何前述从属于权利要求2的权利要求所述的外壳，其中所述夹 具(10)提供通过一唇缘(105)与一第一位置(107)分离的一第二位置区 域(104)，其中在所述第一位置(107)所述关闭件处于间隔关系(11)，在 所述第二位置区(104)所述关闭件保持在邻接状态，所述唇缘(105)具有一能够让所述唇缘上方的所述关闭件进行斜坡移动进入所述第二位置的型 面。
9. 根据权利要求8所述的外壳，其中所述唇缘(105)具有一防止移动 离开所述第二位置的型面。
10. 根据任何前述权利要求所述的外壳，其中所述关闭件至少在邻接部 分的上方具有一与所述辐射屏蔽层的材料兼容的材料。
11. 一种MRI扫描仪，其包括根据任何前述权利要求所述的外壳。
全文摘要
本发明公开一种用于磁共振成像扫描仪的外壳和一种扫描仪。通过提供一个穿过辐射屏蔽层的孔，来促进扫描仪的真空器皿和外壳的抽空。为了减少热量经由此孔辐射到内部含有冷却剂的器皿，提供一个关闭件。这在抽空期间通过夹具保持为间隔关系。所述关闭件具备含铁组件或部件，其接着在超导的初始化期间被向内吸引。这将所述关闭件拉到与所述屏蔽层啮合的状态中，以关闭所述孔，并从而防止辐射。所述夹具经构型以维持所述关闭件在所述孔上方的邻接。
文档编号G01R33/38GK101493504SQ20091000338
公开日2009年7月29日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年1月22日
发明者尼尔·C·泰格韦尔, 斯蒂芬·P·特罗韦尔 申请人:西门子磁体技术有限公司