专利名称：梯度线圈组件及匀场条模具的制作方法
技术领域：
梯度线圈组件及匀场条模具
技术领域：
本实用新型涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种用于磁共振成像的梯度线圈组件及成型该梯度线圈组件的匀场孔的匀场条模具。
背景技术：
磁共振成像需要具有高强度和高均匀性的磁场，此磁场通常由超导或电阻性线圈的电磁体提供。目前，虽然对磁体系统的设计投入了大量精力以使得其能够产生高强度均匀场。然而，所设计出的磁体系统在在实际应用中仍然不能产生完全均匀的磁场。主要原因有以下几点:制造公差不可避免地使线圈从其设计位置偏移，且所使用的电线的特性可能不同于设计过程中所假定的特性；此外，当磁体安装在操作场所时，其可产生的磁场将受到周围环境的影响，举例来说，在医院环境中，建筑物的结构通常含有结构钢，且附近的其它设备将影响磁体系统最终产生的场。出于这些原因，使用匀场(shimming)来校正实际场与设计场的偏差，改进实际场，以便实际场更加接近设计场。已知两种类型的匀场:有源匀场及无源匀场。有源匀场是指在磁体系统中增加匀场体线圈，通过调整匀场体线圈中的电流，使得其产生整体上影响磁体系统的场的磁场。无源匀场涉及在磁场内放置多片磁性材料(通常是钢)以使实际磁场变形，使得其更接近类似于所设计的磁场。在用于成像的磁体系统中，许多线圈携载电流以产生高强度且相对均匀的磁场。此场可称为主场或背景场。另外，需要梯度场，梯度场沿着主场的轴向的强度有所变化，而并非是均匀的。通常，梯度线圈布置在主场线图的径向内部的管状空间中。请参阅图1及图2，一种典型的梯度线圈组件20包括嵌入在铸封材料(例如树脂)中的导线。此外，梯度线圈组件还设有沿轴向延伸的若干匀场孔202，若干匀场片10被安装在匀场孔202内。匀场片是由磁性材料制成的片状体。图1中梯度线圈组件 20的匀场孔202是通过预先在模腔内设置相应的匀场条模具，待灌胶成型后，将匀场条模具取出，即可得到。实际生产中，由于加工精度及生产成本造成匀场条模具的出模端的边角不可能是完全的直角(不考虑拔模斜度)，即使一开始加工精度很高，边角没有倒角或圆角，在长期的使用过程中，边角也会慢慢变钝，产生倒角或者圆角。这样在灌胶时，树脂会填充该倒角或圆角，并固化成型，导致在出模时，匀场条模具出模时不仅需要克服树脂对模具的胶粘力，还需将倒角或圆角冲破，而脆性材料所需的破坏力大，增大了出模所需的冲击力，并可能在匀场孔裂纹应力集中处产生裂纹，同时，由于尖角被冲破时去除得不彻底，形成锋利的刀边，会在模具表面留下划痕，划伤模具表面的镀层。梯度线圈匀场孔处的裂纹会降低梯度线圈的疲劳性能，也增加了将梯度线圈内部水管撕裂的可能性。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种改进的梯度线圈组件及用于制造该梯度线圈组件的匀场条模具。[0006]本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案如下:一种梯度线圈组件，包括具有收容腔的主体部、设置在主体部上并且沿轴向延伸的匀场孔，所述匀场孔包括第一槽道以及邻近主体部前端面或后端面的第二槽道，且第二槽道较第一槽道在径向上宽。进一步的，所述第一槽道较第二槽道在轴向上长。进一步的，所述第一槽道的纵截面为矩形，第二槽道的纵截面为等腰梯形。进一步的，所述第一槽道、第二槽道在同一轴向上依次设置并相互连通。本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案如下:一种用于梯度线圈组件的匀场条模具，包括与第一槽道相对应的条状体以及设置在条状体的自由末端的辅助件，且辅助件与第二槽道相吻合。进一步的，所述辅助件设有收容孔，用于容纳条状体的自由末端。进一步的，所述辅助件的收容孔是在轴向上延伸的贯穿孔，且贯穿孔的纵截面是矩形或者是T型。进一步的，所述辅助件由硅胶或橡胶或塑料材料制成。进一步的，所述辅助件的高度沿轴向由大变小。进一步的，所述条状体由铝或钢制成。本实用新型对比现有技术有如下的有益效果:梯度线圈组件设有匀场孔，可用于容纳相应的匀场片，可提高磁场的均匀性，且匀场孔具有较大宽度的第二槽道，方便将匀场片组装入第一槽道中；匀场条模具上设置辅助件，在灌胶成型梯度线圈组件的匀场孔时，匀场条模具的条状体 与匀场孔的末端处不接触，在取出辅助件后，灌胶形成的尖角不会受到匀场条模具的条状体硬性冲击造成梯度线圈组件的匀场孔的破损或裂纹，同样尖角也不会刮伤匀场条模具的条状体的涂层。
图1为现有技术中梯度线圈组件的结构示意图；图2为安装在图1中的梯度线圈组件的匀场孔内的匀场片的放大图；图3为本实用新型梯度线圈组件的主视图；图4为图3沿A-A方向的剖面图；图5为图4的局部放大图；图6为用于成型梯度线圈组件匀场孔的匀场条模具的结构示意图；图7为图6沿B-B方向的剖面图；图8与图9为不同变化例的匀场条模具的辅助件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。请参阅图3至图5，本实用新型梯度线圈组件I是用于磁共振成像的磁体系统的组成部分。梯度线圈组件I包括若干由金属导体绕制的线圈以及成型在线圈上面的树脂材料所形成的主体部11。主体部11大致成圆筒状,设有位于其中心的圆柱状的收容腔12。主体部11上设有若干用于收容匀场片(未图示)的匀场孔(槽道)13，匀场孔13贯穿主体部11的前、后端面。匀场孔13包括沿轴向延伸的第一槽道131以及邻近主体部前端面或后端面的第二槽道132。第一槽道131、第二槽道132在轴向上依次设置并相互连通，且第一槽道131、第二槽道132同轴设置。第二槽道132较第一槽道131在径向上宽，第一槽道131较第二槽道132在轴向上长。在一个优选的实施例中，匀场孔13为“Y”型，第一槽道131的纵截面为矩形，第二槽道132的纵截面为等腰梯形。梯度线圈组件I设有匀场孔13，可用于容纳相应的匀场片(未图示)，可提高磁场的均匀性，且匀场孔13具有较大宽度的第二槽道132，方便将匀场片组装入第一槽道131中请参阅图5至图9，用于成型梯度线圈组件I的匀场孔13的匀场条模具2。匀场条模具2包括与第一槽道131相对应的条状体21以及设置在条状体21的自由末端211的与第二槽道131相对应(吻合)的辅助件22。本实施例中，条状体21的横截面大致为矩形，在其他实施例中，条状体的界面也可以为圆形或者其他结构。辅助件22设有收容孔221，其用于容纳条状体21的自由末端211。辅助件22可以由硅胶、橡胶或ABS、POM等塑料材料制成。条状体21可以由铝、钢或者其他材料制成。在灌胶成型梯度线圈组件I的匀场孔13时，即使匀场条模具2的辅助件22自身端面的四边有倒角或圆角，导致树脂胶在辅助件22倒角处形成尖角，但由于该尖角与匀场条模具2的条状体21不接触，在取出辅助件22后，灌胶形成的尖角不会受到匀场条模具2的条状体21硬性冲击造成梯度线圈组件I的匀场孔13的破损或裂纹，同样尖角也不会刮伤匀场条模具2的条状体的涂层。在实际运用中，安装有辅助件22的匀场孔13处没有裂纹，而灌胶形成的尖角在匀场条模具2出模后，加热用工具刀去除了。请参阅图8与图9，其他结构的匀场条模具的辅助件22a_22f。图8中的匀场条模具2的辅助件22a-22c具有结构大致相同的收容孔221a_221c，且收容孔221a_221c是在纵向上延伸的贯穿孔，且贯穿孔的纵截面为矩形；其不同点在于辅助件22a的接触端面222a为(弧形)曲面，辅助件22b的接触端面222b为倾斜面，辅助件22c的接触端面222c为水平面与倾斜面的组合。图9中的匀场条模具2的辅助件22d-22f具有结构大致相同、且具有“T”型纵截面的收容孔221d-221f，其不同点在于辅助件22d的接触端面222d为(弧形)曲面，辅助件22e的接触端面222e为倾斜面，辅助件22f的接触端面222f为水平面与倾斜面的组合。辅助件22a-2 2f高度沿轴向由大变小，即靠近匀场条模具2的条状体21的最末端处的辅助件22a-22f的相应部分高度最大，远离条状体21的最末端处的辅助件22a_22f的相应部分高度变小。这种结构的辅助件22a-22f，便于从梯度线圈组件I匀场孔13中被剥离出来，且不会对梯度线圈组件I本身构成过多的损害。虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求1.一种梯度线圈组件，包括具有收容腔的主体部、设置在主体部上并且沿轴向延伸的匀场孔，其特征在于:所述匀场孔包括第一槽道以及邻近主体部前端面或后端面的第二槽道，且第二槽道较第一槽道在径向上宽。
2.如权利要求1所述的梯度线圈组件，其特征在于，所述第一槽道较第二槽道在轴向上长。
3.如权利要求1所述的梯度线圈组件，其特征在于，所述第一槽道的纵截面为矩形，第二槽道的纵截面为等腰梯形。
4.如权利要求1所述的梯度线圈组件，其特征在于，所述第一槽道、第二槽道在同一轴向上依次设置并相互连通。
5.一种用于权利要求1所述的梯度线圈组件的匀场条模具，包括与第一槽道相对应的条状体以及设置在条状体的自由末端的辅助件，且辅助件与第二槽道相吻合。
6.如权利要求5所述的匀场条模具，其特征在于，所述辅助件设有收容孔，用于容纳条状体的自由末端。
7.如权利要求5所述的匀场条模具，其特征在于，所述辅助件的收容孔是在轴向上延伸的贯穿孔，且贯穿孔的纵截面是矩形或者T型。
8.如权利要求5所述的匀场条模具，其特征在于，所述辅助件由硅胶或橡胶或塑料材料制成。
9.如权利要求5所述的匀场条模具，其特征在于，所述辅助件的高度沿轴向由大变小。
10.如权利要求5所述 的匀场条模具，其特征在于，所述条状体由铝或钢制成。
专利摘要本实用新型公开了一种梯度线圈组件及匀场条模具，梯度线圈组件包括具有收容腔的主体部、设置在主体部上并且沿轴向延伸的匀场孔，所述匀场孔包括第一槽道以及邻近主体部前端面或后端面的第二槽道，且第二槽道较第一槽道在径向上宽；匀场条模具包括与第一槽道相对应的条状体以及设置在条状体的自由末端的辅助件，且辅助件与第二槽道相吻合；匀场孔具有较大宽度的第二槽道，方便将匀场片组装入第一槽道中；匀场条模具上设置辅助件，条状体与匀场孔的末端处不接触，在取出辅助件后，灌胶形成的尖角不会受到匀场条模具的条状体硬性冲击造成梯度线圈组件的匀场孔的破损或裂纹。
文档编号G01R33/385GK203149103SQ20132001904
公开日2013年8月21日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者汪涛, 高媛 申请人:上海联影医疗科技有限公司