专利名称：一种全开放式磁共振成像用永磁磁体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗器械中用于医学诊断的永磁磁体技术领域，特别 涉及一种全开放式磁共振成像用永磁磁体。
背景技术：
磁共振成像(MRI)设备是上世纪八十年代以来发展起来的医学诊断 设备，它无创伤地获取人体各部位任意断层的图像，可获得清晰的软组织 图像，得到人体解剖学信息，是当今发现和诊断早期癌症及其他多种疾病 最先进的临床诊断设备，在国际医学界和技术界均受到重视。磁体是磁共振成像设备的核心设备之一，它的各项性能指标直接关系 到磁共振设备系统的信噪比，在一定程度上决定着图像的质量。磁体分为 超导型，电阻或电磁常导型，永磁型三种。其中，永磁型MRI运行可靠，无需辅助维持超低温的设备，节约能 源，且售价、运行费用和维护费用均较低，成为目前我国该类设备中的主 流。用于MRI系统的永磁磁体可分为闭式和开放式两种。其中前者包括 四柱对称型等，后者包括双柱非对称型和单柱C型等。主磁体形状的发展方向是开放、舒适、贴近病人。目前常见的永磁 磁体多为C型的结构。专利号为94115507.2授权公告号为CN 1041969C 和专利号为00239177.5授权公告号为CN 2430698Y的中国专利以及申请 号为09/386146授权公告号为US 6340888B1的美国专利揭示了不同的C 型永磁磁体主结构，申请号为10/233539授权公告号为US 2003/0020578A1 的美国专利揭示了一种后两柱型永磁磁体主结构。这些结构的不足在于1) C型机械结构导致上轭铁部分要承担上部的永磁主磁极及上极板 组的全部重量，同时还有两主磁极间相互吸引的作用力，于是上轭铁内部 的剪应力非常大，对该部分的材料及尺寸要求较高。2) C型磁体结构不对称，使得工作区域靠近竖直轭铁的一侧磁场偏 小，对磁场均匀度造成不利影响。3) C型轭铁使得上部的永磁主磁极成为悬臂结构，当设备受到外界或自身的机械扰动时，磁极较易发生振动，从而影响磁场工作区域的稳定 性与均匀性。4) 由于上轭铁内部的应力要求较高， 一般都选用强度较高的钢，而钢的磁导率并不高，于是对轭铁的横截面积有更高的要求，导致轭铁的体 积过于庞大，最终使得磁体的总重量很大。因此，随着场强的增强，不仅永磁材料的使用量增加，轭铁的使用量 也大幅增加，如何减轻轭铁的重量则成为重要的技术问题。此外，提高匀 场效率，以及增加磁场开放度以便于临床应用中的操作与诊疗等也是永磁型MRI亟待解决的问题。实用新型内容(一) 要解决的技术问题有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种全开放式磁共振成像 用永磁磁体，以减轻轭铁的重量，提高匀场效率，并增加磁场的开放度。(二) 技术方案为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的 一种全开放式磁共振成像用永磁磁体，该永磁磁体包括 由两个左右对称布置的竖向轭铁和两个上下对称布置的横向轭铁构成的呈扁宽的口字型结构的全开放式主结构，该永磁磁体的气隙区位于所述全开放式主结构的中部；位于上下两个横向轭铁靠近气隙区一侧且分别与上下两个横向轭铁连接在一起的上下两个平行相对的主磁极；位于上下两个主磁极靠近气隙区一侧且分别与上下两个主磁极连接在一起的上下两组平行相对的上下极板组。所述全开放式主结构从正面看呈扁宽的口字型，上下两个横向轭铁平行相对布置，左右两个竖向轭铁平行相对布置；所述两个竖向轭铁夹在两 个横向轭铁之间，且对称布置于横向轭铁的远端；竖向轭铁与横向轭铁之 间通过圆锥销定位，经螺杆相连接。所述两个横向轭铁为左右对称、前后对称且上下对称的结构，其左右 两远端的外侧采用阶梯式结构；从正面看，横向轭铁左右两端远离竖向轭 铁的一侧成阶梯状，阶梯数目为三至四个，各阶梯的厚度为横向轭铁总厚 度的四分之一至三分之一，各阶梯的长度为横向轭铁总长度的三十分之一 至十五分之一。所述两个横向轭铁中间部分远离主磁极的一侧去除了部分材料，去除材料后的横向轭铁仍保持左右对称、前后对称的结构；从正面看，不考虑横向轭铁两远端处的阶梯结构，横向轭铁的中间部分厚度最小，为总厚的 三分之一至三分之二之间，从横向轭铁的中间部分向两远端，其厚度逐渐增加，直至与总厚相等；所述去除材料后横向轭铁的中间部分，其前后方 向上贯通横向轭铁，在左右方向上的尺寸为主磁极外径的三分之二。所述去除了部分材料的横向轭铁的中间部分，从正面看，其远离主磁 极一侧的表面形成一凹下的平台，其左右方向最小长度为主磁极外径的五 分之一，其在前后方向贯通横向轭铁；所述平台与横向轭铁顶面的竖直距 离为横向轭铁总厚度的二分之一；横向轭铁远离主磁极一侧的表面通过去 除材料，在平台的两侧各形成三个平面。所述去除了部分材料的横向轭铁的中间部分，从正面看，其远离主磁 极一侧的表面形成梯形的凹陷，其内侧底边较短，长度为主磁极外径的五 分之一，外侧底边长度为主磁极外径的五分之四，梯形的高为横向轭铁总 厚的二分之一；所述梯形材料的去除在横向轭铁的上表面形成了三个小平 面。所述竖向轭铁的横截面为梯形，且窄边朝向所述全开放式主结构的内 侧，宽边朝向全开放式主结构的外侧；在以主磁极的中心为圆心的水平截 面中，所述横截面为梯形的竖向轭铁所占圆心角小于1/10。所述主磁极外形为圆柱形，布置于横向轭铁与极板之间，由众多钕铁 硼稀土永磁磁块组粘接而成；所述钕铁硼稀土永磁磁块组由一摞横截面相 同的小磁块沿主磁极高度方向垒成并粘接在一起，磁块组的高度等于横向 轭铁与极板之间的竖直距离；所述钕铁硼稀土永磁磁块组中靠近主磁极中 间部分的磁块组为矩形截面，靠近主磁极圆周部分的磁块组则为扇形截面。所述上下极板组通过螺钉分别与上下横向轭铁连接，所述连接极板组与横向轭铁的螺钉穿过主磁极；所述上下极板组均包含极板、整周极环及 非整周极环，三者外径相同且小于主磁极外径，材料为高磁导率的电工纯 铁；上下极板与横向轭铁平行，两极板相互平行且相对，在其靠近气隙的 一侧布置有截面为L型的整周极环，其L型的一边与极板紧贴，L型的缺 口部分朝向内侧；在整周极环靠近气隙的一侧，布置有截面为矩形的非整 周极环；该非整周极环与整周极环的圆环面紧贴，并在磁体主结构的左右 对称面两侧对称布置;在水平截面中，以主磁极的中心为圆心，每个非整 周极环的圆心角在40°至70°之间，厚度在整周极环厚度的八分之一至 四分之一之间；所述极环与极板之间通过沿圆周分布的螺钉相连接，构成 外表面为圆柱的极板组；其中，整周极环用于抬高气隙边缘处的磁密值， 非整周极环用于进一步修正由于竖向轭铁的布置将工作区域的磁通向竖 向轭铁的方向吸引而导致的两侧磁场减弱，改善气隙中磁场的均匀度。(三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果1、 本实用新型正是针对现有技术的MRI永磁磁体，提供了一种对称 远端双柱结构的，基础磁场对称且易于匀场的，机械结构稳定的，质量相 对较小的，能够保证一定磁场开放度的全开放式磁共振成像用永磁磁体， 大大减轻了轭铁的重量，提高了匀场效率，并增加了磁场的开放度。2、 本实用新型提供的这种全开放式磁共振成像用永磁磁体，通过釆 用左右对称及前后对称的设计，在机械结构上更加稳定，同时也有利于改 善磁体工作区域的磁场均匀性及稳定性，避免由于结构振动造成的图像干 扰。3、 本实用新型提供的这种全开放式磁共振成像用永磁磁体，通过采 用计算机模拟设计磁路结构的方法，去除了轭铁中磁通密度较低部分的材 料，在满足不引起材料磁通饱和的前提下，使磁通向轭铁内部集中，同时 大大减轻了轭铁的总重量。 4、 本实用新型提供的这种全开放式磁共振成像用永磁磁体与现有的C型永磁磁体相比较，将更少的质量分布在更大面积的地面上，使得单位面 积地面承受的磁体质量减小，对安装地点的地面承重要求相对降低。5、 本实用新型提供的这种全幵放式磁共振成像用永磁磁体，由于磁 体主结构为对称设计，且极环亦为对称的布置，于是磁体在工作区域形成 对称的基础场，所以匀场相对简易。6、 本实用新型提供的这种全开放式磁共振成像用永磁磁体，在水平 截面中，以主磁极的中心为圆心，竖向轭铁所占圆心角小于1/10，使得磁 场的开放度增加，有效地增加了使用空间，解决了采用C型磁体时病床宽 度过窄的问题，同时给予病人最大的开放度和舒适度，为医护人员的临床 操作提供更多空间。7、 本实用新型提供的这种全开放式磁共振成像用永磁磁体，布置在 极板靠近气隙的一侧的整周极环抬高了气隙边缘处的磁密值，布置在整周 极环靠近气隙侧的非整周极环进一步修正由于竖向轭铁的布置将工作区 域的磁通向竖向轭铁的方向吸引而导致的两侧磁场减弱，从而有效改善了 气隙中磁场的均匀度。
图1是依照本实用新型第一个实施例提供的全开放式磁共振成像用永 磁磁体的外观图；图2是依照本实用新型第一个实施例提供的全开放式磁共振成像用永 磁磁体的正面视图；图3是依照本实用新型第一个实施例提供的全开放式磁共振成像用永 磁磁体的俯视图；图4是依照本实用新型第一个实施例提供的下主磁极与下极板组的截 面图；图5是依照本实用新型第一个实施例提供的下极板组的外观图； 图6是依照本实用新型第一个实施例提供的全开放式磁共振成像用永 磁磁体磁通示意图；其中，图6(a)是全开放式磁共振成像用永磁磁体右半 部磁通分布的示意图，图6(b)是全开放式磁共振成像用永磁磁体内部磁通
分布的示意图；图7是依照本实用新型第二个实施例提供的全开放式磁共振成像用永 磁磁体的外观图；图8是依照本实用新型第二个实施例提供的全开放式磁共振成像用永 磁磁体的正面视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具 体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。本实用新型提供的这种全开放式磁共振成像用永磁磁体，包括由两 个左右对称布置的竖向轭铁和两个上下对称布置的橫向轭铁构成的、从正 面看呈扁宽的口字型结构的全开放式主结构，该永磁磁体的气隙区位于所 述全开放式主结构的中部；位于上下两个横向轭铁靠近气隙区一侧且分别 与上下两个横向轭铁连接在一起的上下两个平行相对的主磁极；位于上下 两个主磁极靠近气隙区一侧且分别与上下两个主磁极连接在一起的上下 两组平行相对的上下极板组。其中，所述全开放式主结构从正面看呈扁宽的口字型，上下两个横向 轭铁平行相对布置，左右两个竖向轭铁平行相对布置。两个竖向轭铁夹在 两个横向轭铁之间，且对称布置于横向轭铁的远端。竖向轭铁与横向轭铁 之间通过圆锥销定位，经螺杆相连接。竖向轭铁或横向轭铁由电工纯铁煅造而成，对竖向轭铁或横向轭铁采 用计算机模拟设计磁路结构的方法，去除轭铁中磁通密度较低部分的材 料，在满足不引起材料磁通饱和的前提下，使磁通向轭铁内部集中，减轻 轭铁的总重量。两个横向轭铁为左右对称、前后对称且上下对称的结构，其左右两远 端的外侧釆用阶梯式结构。从正面看，横向轭铁左右两端远离竖向轭铁的 一侧成阶梯状，阶梯数目为三至四个，各阶梯的厚度为横向轭铁总厚度的 四分之一至三分之一，各阶梯的长度为横向轭铁总长度的三十分之一至十 五分之一。两个横向轭铁中间部分远离主磁极的一侧去除了部分材料，去除材料
后的横向轭铁仍保持左右对称、前后对称的结构。从正面看，不考虑横向 轭铁两远端处的阶梯结构，横向轭铁的中间部分厚度最小，为总厚的三分 之一至三分之二之间，从横向轭铁的中间部分向两远端，其厚度逐渐增加， 直至与总厚相等。所述去除材料后横向轭铁的中间部分，其前后方向上贯通横向轭铁， 在左右方向上的尺寸为主磁极外径的三分之二。所述竖向轭铁的横截面为梯形，且窄边朝向所述全开放式主结构的内 侧，宽边朝向全开放式主结构的外侧。在以主磁极的中心为圆心的水平截面中，所述横截面为梯形的竖向轭 铁所占圆心角小于1/10，使得磁场的开放度增加，为病人床提供了相对开 阔的空间。主磁极外形为圆柱形，布置于横向轭铁与极板组之间，由众多钕铁硼 稀土永磁磁块组粘接而成。钕铁硼稀土永磁磁块组由 一摞横截面相同的小 磁块沿主磁极高度方向垒成并粘接在一起，磁块组的高度等于横向轭铁与 极板之间的竖直距离。钕铁硼稀土永磁磁块组中靠近主磁极中间部分的磁 块组为矩形截面，靠近主磁极圆周部分的磁块组则为扇形截面或其他形状 的截面。上下极板组通过螺钉分别与上下横向轭铁连接，连接极板组与横向轭 铁的螺钉穿过主磁极。上下极板组均包含极板、整周极环及非整周极环， 三者外径相同且小于主磁极外径，材料为高磁导率的电工纯铁。上下极板 与横向轭铁平行，两极板相互平行且相对，在其靠近气隙的一侧布置有截面为L型的整周极环，其L型的一边与极板紧贴，L型的缺口部分朝向内侧。在整周极环靠近气隙的一侧，布置有截面为矩形的非整周极环。该非 整周极环与整周极环的圆环面紧贴，并在磁体主结构的左右对称面两侧对 称布置。在水平截面中，以主磁极的中心为圆心，每个非整周极环的圆心角在40°至70°之间，厚度在整周极环厚度的八分之一至四分之一之间。 极环与极板之间通过沿圆周分布的螺钉相连接，构成外表面为圆柱的 极板组。其中，整周极环用于抬高气隙边缘处的磁密值，非整周极环用于 进一步修正由于竖向轭铁的布置将工作区域的磁通向竖向轭铁的方向吸 引而导致的两侧磁场减弱，从而改善气隙中磁场的均匀度。
实施例一在本实施例中，磁共振成像工作区域的静磁场强度为4000高斯，主 磁极材料为钕铁硼稀土永磁，磁体的其余部分材料为电工纯铁。磁体主结 构的主要尺寸为总高1900mm，长2800mm，宽650mm，两竖向轭铁la、 lb间的最短距离为1900mm，两横向轭铁2a、2b间的最短距离为1100mm， 上下极环间距离450mm，工作区域10球径400mm，磁场均匀度为小于 20ppm，磁体总重量小于16吨。如图1所示，图1为依照本实用新型第一个实施例提供的全开放式磁 共振成像用永磁磁体的外观图。其上、下两横向轭铁2a、 2b相互平行相 对，左、右两竖向轭铁la、 lb分位于两横向轭铁2a、 2b之间的远端。如图2所示，图2为依照本实用新型第一个实施例提供的全开放式磁 共振成像用永磁磁体的正面视图。其中，横向轭铁2a、 2b与竖向轭铁la、 lb分别通过两个圆锥销8a、 8b (图中未画出)定位，再用四个螺杆7a、 7b (图中未画出)连接。四块轭铁共同构成全开放式主结构。相比C型结 构，该结构中位于上部的横向轭铁内部的剪应力相对较小。在受到同等强 度的机械扰动时，此种结构的振动不如C型结构剧烈，在一定程度上避免 了由于机械结构的振动导致磁场均匀性被破坏。如图3所示，图3为依照本实用新型第一个实施例提供的全开放式磁 共振成像用永磁磁体的俯视图。竖向轭铁la、 lb的横截面为梯形，其窄 边朝向全开放式主结构内侧，宽边朝向全开放式主结构外侧。在水平截面 中，以主磁极的中心为圆心，竖向轭铁所占圆心角约为27°，这使得磁场 的开放度增加，为病人床提供了相对开阔的空间。上部的横向轭铁2a与下部的横向轭铁2b结构相同，以主结构水平对 称面为中心对称布置，这里仅对其一进行说明。横向轭铁2a为左右对称、 前后对称的结构，其左右两远端远离竖向轭铁la、 lb的一侧，即上侧， 截成阶梯状，阶梯数目为三个，由上至下各阶梯的厚度分别为横向轭铁2a 总厚度的八分之三、八分之三及四分之一；由外至内各阶梯的长度分别为 横向轭铁2a总长度的三十分之一和十五分之一。横向轭铁2a中间部分远离主磁极3a的一侧去除了部分材料，去除材
料后的横向轭铁仍保持左右对称、前后对称的结构。从正面看，在去除部分材料后横向轭铁2a中间部分的上表面(即远离主磁极一侧的表面)形 成一凹下的平台12a，其左右方向最小长度约为主磁极3a外径的五分之一， 其在前后方向贯通橫向轭铁2a。平台12a与横向轭铁2a顶面的竖直距离 约为横向轭铁2a总厚的二分之一。横向轭铁2a的上表面(即远离主磁极 一侧的表面)通过去除材料，在平台12a的两侧各形成三个平面13a、 13b、 13c与13a'、 13b'、 13c'。其中，平面13b与平面lla的交线及平面13b' 与平面lla'的交线均平行于主结构的左右对称平面，亦平行于主磁极3a 的极面。这两条交线间的距离约为主磁极3a外径的五分之四。平面13a、 13c、13a'、13c'与平台12a的交线均与主结构的左右对称平面的夹角为15°。 如图1所示。上部的横向轭铁2a靠近气隙的一侧有与之平行的极板组，上极板组 通过螺钉5a与横向轭铁2a相连。上极板组包含极板4a、整周极环6a及 非整周极环9a，三者外径相同。下极板组的结构与上极板组相同，如图4及图5所示。图4为依照本 实用新型第一个实施例提供的下主磁极与下极板组的截面图，图5为依照 本实用新型第一个实施例提供的下极板组的外观图。上、下极板组相互平行且相对。在极板4a靠近气隙的一侧有截面为"L" 型的整周极环6a，其"L"型的一边与极板4a紧贴，"L"型的缺口部分朝向 内侧。整周极环6a通过螺钉与极板4a连接。在整周极环6a靠近气隙的一 侧，布置有截面为矩形的非整周极环9a，通过螺钉与整周极环连接。非整 周极环9a在磁体主结构的左右对称面两侧对称布置，该非整周极环9a与 整周极环6a的圆环面紧贴，如图3所示。在水平截面中，以主磁极的中 心为圆心，每个非整周极环的圆心角a为60°，厚度约为整周极环的八分之 一。整周极环6a的作用是抬高气隙边缘处的磁密值，非整周极环9a则进 一步修正由于竖向轭铁la、 lb将工作区域10的磁通向竖向轭铁的方向吸 引而导致的两侧磁场减弱，从而改善气隙中磁场的均匀度。主磁极3a外形为圆柱形，布置于横向轭铁2a与极板4a之间。主磁极 3a是由众多钕铁硼稀土永磁磁块组(图中未画出)粘接而成。每一磁块组 由一摞横截面相同的小磁块沿主磁极高度方向垒成并粘接在一起，磁块组
的高度等于横向轭铁2a与极板4a之间的竖直距离。靠近主磁极3a中间部 分的磁块组为矩形截面，靠近主磁极3a圆周部分的磁块组则为扇形截面 或其他形状的截面。如图6所示，图6为依照本实用新型第一个实施例提供的全幵放式磁 共振成像用永磁磁体磁通示意图。本实施例的磁路是闭合的，在工作区域 10的磁场极性指向上方，供成像用。磁通依次通过上极板4a、上主磁极 3a，而后分左、右两路经过上部横向轭铁2a、竖向轭铁la、 lb和下部横 向轭铁2b，再汇集到下主磁极3b，经下极板4b回到工作区域10，形成一 闭合的磁路结构。由于磁体为左右对称的结构，图6中(a)仅描绘了右半部的磁通分布状 况，其左半部与之对称。在未去除横向轭铁2a的部分材料时，其内部磁 通的分布情况如图6中(b)所描绘。可以看出在未去除材料时，横向轭铁 2a的中间部分远离主磁极3a的一侧磁通较稀疏，而截去该部分的材料后， 磁通则向轭铁内部集中。横向轭铁2a的右端未截成阶梯状时，其端部的 磁通较稀疏，且有一部分磁通经由横向轭铁2a的侧面到了外界空间，造 成不必要的磁通损失，而在截成阶梯状的情况下，磁通则向轭铁内部集中， 且减小了不必要的磁通损失。可以看出，在经过部分材料去除后，轭铁内 部的磁通分布更加合理，更充分地利用了轭铁的导磁性能，且在一定程度 上减轻了轭铁的重量。实施例二在本实施例中，参照图7和图8进行说明。其中，图7为依照本实用 新型第二个实施例提供的全开放式磁共振成像用永磁磁体的外观图，图8 为依照本实用新型第二个实施例提供的全开放式磁共振成像用永磁磁体 的正面视图。具体的磁体结构与实施例一类似，这里仅对上半部分加以说 明。横向轭铁2a中间部分远离主磁极3a的一侧去除了部分材料，去除材 料后的横向轭铁仍保持左右对称、前后对称的结构。从正面看，在去除部 分材料后横向轭铁2a中间部分的上表面(即远离主磁极一侧的表面)形 成梯形的凹陷，其内侧底边较短，长度约为主磁极3a外径的五分之一，
外侧底边长度约为主磁极3a外径的五分之四，梯形的高为横向轭铁2a总 厚的二分之一。该梯形材料的去除在横向轭铁2a的上表面形成了三个小 平面，从左至右依次为13b、 12a、 13b，，如图7所示。其中平面13b与横 向轭铁的顶面lla相接，平面13b'与横向轭铁的顶面lla'相接。本实施例中的横向轭铁2a可以看作是实施例一中的横向轭铁2a的特 例。即在实施例一中的平面13a、 13c、 13a，、 13c，与平台12a的交线均与 主结构的左右对称平面的夹角为0°。横向轭铁2a的左右两远端远离竖向轭铁la、 lb的一侧，即上侧，截 成阶梯状，阶梯数目为三个，各阶梯的厚度为横向轭铁2a总厚度的三分 之一，各阶梯的长度为横向轭铁2a总长度的十五分之一。横向轭铁2a靠近气隙的一侧有与之平行的极板组，上极板组通过螺 柱5a与横向轭铁2a相连。上极板组包含极板4a、整周极环6a及非整周 极环9a，三者外径相同。下极板组的结构与上极板组相同，如图4及图5 所示。上、下极板组相互平行且相对。在极板4a靠近气隙的一侧有截面 为"L"型的整周极环6a，其"L"型的一边与极板4a紧贴，"L"型的缺口部分 朝向内侧。整周极环6a通过螺钉与极板4a连接。在整周极环6a靠近气隙 的一侧，布置有截面为矩形的非整周极环9a，通过螺钉与整周极环连接。 该非整周极环9a在磁体主结构的左右对称面两侧对称布置，该非整周极 环9a与整周极环6a的圆环面紧贴，如图3所示。在水平截面中，以主磁 极的中心为圆心，每个非整周极环的圆心角a为50°，厚度约为整周极环的 四分之一。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果 进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体 实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之 内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护 范围之内。
权利要求1、一种全开放式磁共振成像用永磁磁体，其特征在于，该永磁磁体包括由两个左右对称布置的竖向轭铁和两个上下对称布置的横向轭铁构成的呈扁宽的口字型结构的全开放式主结构，该永磁磁体的气隙区位于所述全开放式主结构的中部；位于上下两个横向轭铁靠近气隙区一侧且分别与上下两个横向轭铁连接在一起的上下两个平行相对的主磁极；位于上下两个主磁极靠近气隙区一侧且分别与上下两个主磁极连接在一起的上下两组平行相对的上下极板组。
2、 根据权利要求1所述的全开放式磁共振成像用永磁磁体，其特征 在于，所述全开放式主结构从正面看呈扁宽的口字型，上下两个横向轭铁 平行相对布置，左右两个竖向轭铁平行相对布置；所述两个竖向轭铁夹在两个横向轭铁之间，且对称布置于横向轭铁的 远端；竖向轭铁与横向轭铁之间通过圆锥销定位，经螺杆相连接。
3、 根据权利要求1所述的全开放式磁共振成像用永磁磁体，其特征 在于，所述两个横向轭铁为左右对称、前后对称且上下对称的结构，其左 右两远端的外侧采用阶梯式结构；从正面看，横向轭铁左右两端远离竖向 轭铁的一侧成阶梯状，阶梯数目为三至四个，各阶梯的厚度为横向轭铁总 厚度的四分之一至三分之一，各阶梯的长度为横向轭铁总长度的三十分之 一至十五分之一。
4、 根据权利要求1所述的全开放式磁共振成像用永磁磁体，其特征 在于，所述两个横向轭铁中间部分远离主磁极的一侧去除了部分材料，去 除材料后的横向轭铁仍保持左右对称、前后对称的结构；从正面看，不考 虑横向轭铁两远端处的阶梯结构，横向轭铁的中间部分厚度最小，为总厚 的三分之一至三分之二之间，从横向轭铁的中间部分向两远端，其厚度逐 渐增加，直至与总厚相等；所述去除材料后横向轭铁的中间部分，其前后方向上贯通横向轭铁， 在左右方向上的尺寸为主磁极外径的三分之二。
5、 根据权利要求4所述的全开放式磁共振成像用永磁磁体，其特征在于，所述去除了部分材料的横向轭铁的中间部分，从正面看，其远离主 磁极一侧的表面形成一凹下的平台，其左右方向最小长度为主磁极外径的五分之一，其在前后方向贯通横向轭铁；所述平台与横向轭铁顶面的竖直 距离为横向轭铁总厚度的二分之一；横向轭铁远离主磁极一侧的表面通过 去除材料，在平台的两侧各形成三个平面。
6、 根据权利要求4所述的全开放式磁共振成像用永磁磁体，其特征 在于，所述去除了部分材料的横向轭铁的中间部分，从正面看，其远离主 磁极一侧的表面形成梯形的凹陷，其内侧底边较短，长度为主磁极外径的 五分之一，外侧底边长度为主磁极外径的五分之四，梯形的高为横向轭铁 总厚的二分之一；所述梯形材料的去除在横向轭铁的上表面形成了三个小 平面。
7、 根据权利要求1所述的全开放式磁共振成像用永磁磁体，其特征 在于，所述竖向轭铁的横截面为梯形，且窄边朝向所述全开放式主结构的 内侧，宽边朝向全开放式主结构的外侧；在以主磁极的中心为圆心的水平截面中，所述横截面为梯形的竖向轭 铁所占圆心角小于1/10。
8、 根据权利要求1所述的全开放式磁共振成像用永磁磁体，其特征 在于，所述主磁极外形为圆柱形，布置于横向轭铁与极板之间，由众多钕 铁硼稀土永磁磁块组粘接而成；所述钕铁硼稀土永磁磁块组由一摞横截面相同的小磁块沿主磁极高 度方向垒成并粘接在一起，磁块组的高度等于横向轭铁与极板之间的竖直 距离；所述钕铁硼稀土永磁磁块组中靠近主磁极中间部分的磁块组为矩形 截面，靠近主磁极圆周部分的磁块组则为扇形截面。
9、 根据权利要求1所述的全开放式磁共振成像用永磁磁体，其特征 在于，所述上下极板组通过螺钉分别与上下横向轭铁连接，所述连接极板 组与横向轭铁的螺钉穿过主磁极；所述上下极板组均包含极板、整周极环及非整周极环，三者外径相同 且小于主磁极外径，材料为高磁导率的电工纯铁； 上下极板与横向轭铁平行，两极板相互平行且相对，在其靠近气隙的一侧布置有截面为L型的整周极环，其L型的一边与极板紧贴，L型的缺 口部分朝向内侧；在整周极环靠近气隙的一侧，布置有截面为矩形的非整周极环；该非 整周极环与整周极环的圆环面紧贴，并在磁体主结构的左右对称面两侧对 称布置；在水平截面中，以主磁极的中心为圆心，每个非整周极环所占的 圆心角在40°至70°之间，厚度在整周极环厚度的八分之一至四分之一 之间；所述极环与极板之间通过沿圆周分布的螺钉相连接，构成外表面为圆 柱的极板组；其中，整周极环用于抬高气隙边缘处的磁密值，非整周极环 用于进一步修正由于竖向轭铁的布置将工作区域的磁通向竖向轭铁的方 向吸引而导致的两侧磁场减弱，改善气隙中磁场的均匀度。
专利摘要本实用新型公开了一种全开放式磁共振成像用永磁磁体，该永磁磁体包括由两个左右对称布置的竖向轭铁和两个上下对称布置的横向轭铁构成的呈扁宽的口字型结构的全开放式主结构，该永磁磁体的气隙区位于所述全开放式主结构的中部；位于上下两个横向轭铁靠近气隙区一侧且分别与上下两个横向轭铁连接在一起的上下两个平行相对的主磁极；位于上下两个主磁极靠近气隙区一侧且分别与上下两个主磁极连接在一起的上下两组平行相对的上下极板组。利用本实用新型，大大减轻了轭铁的重量，提高了匀场效率，并增加了磁场的开放度。
文档编号H01F7/02GK201017740SQ20062015853
公开日2008年2月6日 申请日期2006年11月22日 优先权日2006年11月22日
发明者周德开, 昕 唐, 张海涛, 培 李, 王为民 申请人:北京万东医疗装备股份有限公司