专利名称：梯度有源匀场线圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁共振成像系统。具体而言涉及一种超导磁共振成像系统中梯度线圈的有源匀场线圈的制作方法。
背景技术：
磁共振成像是应用科学领域的一门新兴学科，也是医学影像领域中的一种新型成像方法。它利用特定的射频脉冲激励主磁场中成像物体的磁性核(氢核)产生共振，通过梯度磁场对信号进行空间编码，采集共振信号后经计算机重建获得图像，这一切都是在主磁场对样品的极化、射频场对样品的激发和梯度场对成像位置精确定位的基础上实现的，磁共振成像过程中测量的信号来自于特定频率的频脉冲和自旋核磁矩之间的共振，由于主磁场的不均匀性对自由衰减信号的共振峰宽度影响极大，而共振峰的宽度又严重影响着成像的质量。因此，所有磁共振成像系统都会涉及到主磁场的匀场问题。磁共振成像技术不仅要求有较高的恒定磁场，还要求恒定磁场具有较高的均匀性。因为较高的主磁场均匀度有利于提高图像的信噪比，磁场的均匀性是保证磁共振成像信号空间定位准确性的前提；磁场的均匀性还可以减小伪影，特别是磁化率伪影；高度均匀的磁场还有利于大视野的扫描，尤其是肩关节等偏中心位置的磁共振成像检查，因为只有高度均匀的磁场才能充分利用脂肪饱和技术进行脂肪抑制扫描。磁共振成像系统的匀场方法有两种:一种是无源匀场方法，另一种是有源匀场方法。所谓无源匀场方法就是在磁体的匀场孔内壁上添加专用的匀场铁片来使实际磁场变形，使其更接近理论设计的磁场，达到所需的磁场均匀度，这种方法改变主磁场不均匀性的幅度最大，结果相对稳定，但是不容易经常调整和改变，因为此种匀场方法不需要外接电源，所以又称为无源匀场。而所谓的有源匀场方法是指在与超导磁体同心的圆柱面上，安装多组小线圈，如一阶匀场线圈、二阶匀场线圈和三阶匀场线圈等，通过适当调节各个小线圈中的电流强度，使其周围的局部磁场发生变化来调节主磁场的整体均匀性，这些线圈的电流都可以用逆向优化的方法自动设定，因此有源匀场可以方便的在系统中所用的脉冲序列进行前后或者同时进行，可以比较方便的用于磁共振成像系统，因为此种匀场方法需要外接电源控制，所以又称为有源匀场。在有源匀场的过程中，匀场电源的质量对匀场效果起着至关重要的作用，因为匀场电源波动时，不仅达不到匀场的目的，还可能使原本不均匀的主磁场变得更差。传统的梯度有源匀场线圈的制作是在梯度线圈组装时，将打印的聚脂薄膜粘贴在主线圈的外围，然后利用铜导线沿着聚脂薄膜上打印的线圈轨迹线直接在原位进行制作。在这种制作方法中，由于主线圈外围的不规则性，很难保证有源匀场线圈的安装精度；同时由于此种方法是在圆柱面上的制作，在制作效率上也会大打折扣。
发明内容
为了克服现有的梯度匀场线圈制作上的低精度和低制作效率的问题，本发明提供一种全新的制作梯度有源匀场线圈的方法，本发明所述的制作方法，制作简单，生产效率高，用其制作的梯度有源匀场线圈具有很高的磁场均匀性和均匀的线性度。本发明所采用的技术方案是一种用于梯度有源匀场线圈的制作方法，包括下列步骤:I)将有源匀场线圈的形状数据输入数控加工机床，然后利用数控机床在刻槽板上刻制镶嵌铜绞线的线槽；2)在刻槽板的线槽内嵌入铜绞线；3)在所述铜绞线表面喷刷热固性树脂，树脂的导热系数大于IW/(m.K)；4)将喷刷树脂的铜绞线粘接在环氧板上并按压环氧板使铜绞线与其固定成型。进一步,所述的刻槽板的厚度彡2mm。进一步,所述刻槽板上的线槽深度为1mm，宽度为1.1mm。进一步，所述环氧板厚度为0.2mm。进一步,所述刻槽板的材料为Teflon。进一步，所述铜绞线为高温铜绞线或无绝缘层的裸铜绞线，铜绞线的导电截面积大于Imm20本发明对比现有技术有如下的有益效果:利用数控机床加工有源匀场线圈的轨迹线槽，具有非常高的加工精度，且加 工完成的刻槽板可以无限次的重复使用；在刻槽板上沿着线槽绕制铜绞线，大大提高了线圈的制作效率和线圈的精度，利于梯度线圈的量产；在组装有源匀场线圈时，利用环氧板上的定位孔进行定位，不受主线圈外围形状的影响，具有更高的安装精度，保证了主磁场匀场的稳定性和均匀性。
图1是根据本发明梯度有源匀场线圈制作的结构示意图。图中:1为刻槽板、2为铜绞线、3为线槽、4为环氧板。
具体实施方式
:以下通过具体实施方式
对本发明作进一步的描述:本发明梯度有源匀场线圈制作的结构示意图如图1所示，其具体制作方法包括有下列步骤:1)将有源匀场线圈的形状数据输入数控加工机床，然后利用数控机床在刻槽板上刻制镶嵌铜绞线的线槽；2)在刻槽板的线槽内嵌入铜绞线；3)在所述铜绞线表面喷刷热固性树脂，树脂的导热系数大于IW/(m * K)；4)将喷刷树脂的铜绞线粘接在环氧板上并按压环氧板使铜绞线与其固定成型。利用数控加工机床在刻槽板上刻制线槽，然后再将铜绞线放置在线槽内并喷刷热固性树脂使铜绞线定型，然后再将环氧板盖置在铜绞线外并利用树脂使铜绞线与环氧板固定成型(在使用时，铜绞线产生的热量可及时通过树脂向外散发，保证线圈的工作稳定性)，当铜绞线与环氧板固定成型后，取出铜绞线即可，而刻槽板还可重复使用。采用这种方式制作线圈与传统的线圈采用铜绞线和扁铜线手工绕制相比，其绕制精度更为准确，误差更小，从而可相应缩小指纹线圈的场均匀度差；同时，还可根据需要随时调整指纹线圈的导电截面积，如增加紫铜板的厚度和切割宽度就可，与铜绞线和扁铜线相比，具有更大的载流截面积并且电阻更小。在本实施例中，为便于刻制线槽,所述的刻槽板的厚度> 2mm,优选2mm刻槽板的厚度可根据铜绞线的直径而定，如铜绞线直径较大，势必导致线槽的深度加深，这样就需要加厚刻槽板的厚度来保证线槽的深度；而在本实施例中采用2_的厚度即可满足需求，因此，本实施例的实施方式为优选实施方式。在本实施例中，为便于线圈的绕制，所述刻槽板上的线槽深度为1mm，宽度为
1.1_，线槽深度与宽度可根据铜绞线的直径而定，如铜绞线的直径过大，则需要相就应的加深线槽深度和宽度，这样才便于铜绞线放置在线槽内；如铜绞线的直径较小，则可减小线槽的深度和宽度，以免线槽的深度和宽度过大，影响线圈之内的间隙，影响线圈的场均匀度偏差。在本实施例中，为便于对铜绞线线圈进行固定成型，所述环氧板厚度为0.2mm。在本实施例中，所述刻槽板的材料为Teflon，由于Teflon具有较好的不粘性，这样在铜绞线嵌入线槽内喷刷树脂成形时，树脂不会与刻槽板相粘接，从而便于线圈的脱槽，使刻槽板具备重复使用性。在本实施例中，为保证线圈的导电性，所述铜绞线为高温铜绞线或无绝缘层的裸铜绞线铜绞线的导电截面积大于1_2。本发明的制作流程:1、选取一块厚度为大于2mm且尺寸大于1.1Om X 1.50m的Tef1n板材，并将其固定在数控加工机床的平台上；2、将有源匀场线圈的理论设计数据导入数控加工机床的计算机控制系统中，设定完成各项加工参数，其中刻槽深度为1.00mm，宽度为1.1Omm ;运行数控加工机床，机床按设定参数在刻槽板上刻制线槽；3、取下加工完成的刻槽板I进行清洁风干(或烘干)；4、将导电截面积大于Imm2的多股裸铜绞线2沿线槽嵌入刻槽板3内；5、对线槽内的多股裸铜绞线表面刷一层导热系数大于IW/(m.K)的树脂，然后在其上覆盖一层0.2mm厚的环氧板4 ；6、在环氧板4上面利用平板重物进行平均施压，使裸铜绞线2与薄环氧板4牢固粘接，固化成型并使铜绞线脱离线槽，刻槽板可再次使用，重复以上步骤再次完成线圈的绕制。利用本发明的刻槽板绕线的线圈与传统方法绕制的线圈的各项参数见表1:表I
权利要求
1.一种用于梯度有源匀场线圈的制作方法，包括下列步骤: 1)将有源匀场线圈的形状数据输入数控加工机床，然后利用数控机床在刻槽板上刻制镶嵌铜绞线的线槽； 2)在刻槽板的线槽内嵌入铜绞线；rrrrrrfvgc 3)在所述铜 绞线表面喷刷热固性树脂，树脂的导热系数大于IW/(m.K)； 4)将喷刷树脂的铜绞线粘接在环氧板上并按压环氧板使铜绞线与其固定成型。
2.按权利要求1所述的用于梯度有源匀场线圈的制作方法，其特征在于:所述的刻槽板的厚度彡2mm。
3.按权利要求1所述的用于梯度有源匀场线圈的制作方法，其特征在于:所述刻槽板上的线槽深度为1mm，宽度为1.1mm。
4.按权利要求1所述的用于梯度有源匀场线圈的制作方法，其特征在于:所述环氧板厚度为0.2mm。
5.按权利要求1所述的用于梯度有源匀场线圈的制作方法，其特征在于:所述刻槽板的材料为Teflon。
6.按权利要求1所述的用于梯度有源匀场线圈的制作方法，其特征在于:所述铜绞线为高温铜绞线或无绝缘层的裸铜绞线且导电截面积大于1_2。
全文摘要
本发明涉及一种梯度有源匀场线圈的制作方法。该方法包括有下列步骤1)将有源匀场线圈的形状数据输入数控加工机床，然后利用数控机床在刻槽板上刻制镶嵌铜绞线的线槽；2)在刻槽板的线槽内嵌入铜绞线；3)在所述铜绞线表面喷刷热固性树脂，树脂的导热系数大于1W/(m·K)；4)将喷刷树脂的铜绞线粘接在环氧板上并按压环氧板使铜绞线与其固定成型。本发明的有益效果是利用数控机床加工有源匀场线圈的轨迹线槽，具有非常高的加工精度，且加工完成的刻槽板可以无限次的重复使用；且可大大提高线圈的制作效率和线圈的精度，利于梯度线圈的量产，保证了主磁场匀场的稳定性和均匀性。
文档编号G01R33/385GK103093953SQ20121025538
公开日2013年5月8日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者庞宗强, 刘光树 申请人:南京麦菲电子科技有限公司