磁共振成像系统及其低温保持器的制作方法

文档序号:16861763发布日期:2019-02-15 19:52阅读:160来源:国知局
磁共振成像系统及其低温保持器的制作方法

本实用新型涉及医用设备技术领域,特别是涉及一种磁共振成像系统及其低温保持器。



背景技术:

目前的磁共振成像系统中,其超导磁体一般安装于具有高真空的多层低温保持器中。内容器中盛装液氦以浸泡超导线圈,内容器外布置有防辐射的热屏蔽层,内容器和屏蔽层分别通过悬挂安装到外真空容器上。内容器和外容器之间抽高真空。内容器和屏蔽层分别与制冷机的一级(温度为50K)和二级(温度为4.2K)制冷极连接。

屏蔽层作为一种表面发射率很低的屏蔽罩,可以有效地反射外界向内容器的辐射传热;同时,它提供了50K的一级热截断,使得通过悬挂或电流引线向内容器的传导漏热也大大减少。要将屏蔽层冷却到其稳态温度(50K左右),通常需要经过一系列的预冷工艺。

一般是先向内容器中灌注液氮以冷却内容器,同时通过热传导和热辐射让屏蔽层降温。但是,屏蔽层一般由金属材料制成,是一个较大的热沉,采用上述预冷工艺后,屏蔽层往往需要花费较长时间(3天~7天)才能实现预冷;而且,此工艺中屏蔽层无法直接冷却到50K,一般为100K以上,进一步预冷需要排空液氮,然后加入液氦,并打开制冷机来进一步预冷屏蔽层。

另一方面,磁体运输状态下,制冷机一般无法工作,屏蔽层温度会很快上升,其向内容器的传导和辐射漏热会大大增加,将导致内容器内的介质大量挥发,限制了运输时间和距离。

综上,目前的低温保持器存在屏蔽层冷却时间长、运输时间和距离受限制的问题。



技术实现要素:

基于此,有必要针对目前低温保持器存在屏蔽层冷却时间长的问题,提供一种可实现屏蔽层快速冷却且便于长时间、长距离运输的低温保持器,同时还提供一种具有上述低温保持器的磁共振成像系统。

上述目的通过下述技术方案实现:

一种低温保持器,包括:

罐体组件,包括内容器、套设于所述内容器的外容器及位于所述内容器与所述外容器之间的屏蔽层;以及

可伸出或缩回的热传导组件,设置于所述内容器或所述屏蔽层,所述热传导组件伸出后可连接所述内容器与所述屏蔽层。

在其中一个实施例中,所述热传导组件包括弹性件及传热件,所述弹性件的一端设置于所述内容器或所述屏蔽层,所述弹性件的另一端与所述传热件连接,所述传热件可由所述外容器外的控制部件控制,以克服所述弹性件的弹性力伸出,所述传热件还可在所述弹性件的弹性力作用下缩回。

在其中一个实施例中,所述传热件包括具有容置腔的传热外壳及设置于所述容置腔的磁性件;

所述磁性件包括电磁线圈,且所述电磁线圈的引线可伸出所述外容器,或者,所述磁性件由永磁材料制成;

所述控制部件的中心与所述传热件的中心对齐;

和/或,所述磁性控制件产生的磁性力大于等于所述磁性件产生的磁场力。

在其中一个实施例中,所述热传导组件还包括安装座,所述弹性件通过所述安装座设置于内容器或所述屏蔽层,且所述传热件还可沿所述安装座伸出或缩回,且所述传热件缩回后,所述传热件与所述屏蔽层或所述内容器之间的距离大于等于2mm。

在其中一个实施例中,所述安装座包括底座及相对设置于所述底座的导向壁,所述传热件位于相对的所述导向壁之间,并可沿所述导向壁滑动。

在其中一个实施例中,所述低温保持器还包括限位部件,所述限位部件设置于连接所述安装座与所述传热件之间,用于限制所述传热件的伸出和/或缩回距离。

在其中一个实施例中,所述热传导组件包括牵引部和传热件;

所述牵引部的一端固定在所述内容器朝向所述屏蔽层的表面,另一端远离所述内容器并连接所述传热件,所述牵引部能够带动所述传热件远离或靠近所述屏蔽层;

或者,所述牵引部的一端固定在所述屏蔽层朝向所述内容器的表面,另一端远离所述屏蔽层并连接所述传热件,所述牵引部能够带动所述传热件远离或靠近所述内容器。

一种低温保持器,包括:

罐体组件,包括内容器、套设于所述内容器外侧的外容器及设置于所述内容器与所述外容器之间的屏蔽层;

可伸出或缩回的热传导组件,设置于所述内容器或所述屏蔽层,所述热传导组件伸出后可连接所述内容器与所述屏蔽层;以及

控制部件,可拆卸的安装于所述外容器远离所述屏蔽层的表面,且对应所热传导组件设置,用于控制所述热传导组件伸出。

在其中一个实施例中,所述控制部件为磁性控制件,所述热传导组件包括弹性件及传热件,所述弹性件的一端设置于所述内容器或所述屏蔽层,所述弹性件的另一端与所述传热件连接,所述磁性控制件可控制所述传热件克服所述弹性件的弹性力伸出,所述传热件还可在所述弹性件的弹性力作用下缩回。

一种磁共振成像系统,包括超导线圈及如上述任一技术特征所述的低温保持器,所述超导线圈安装于所述低温保持结构的内容器的空腔中。

采用上述技术方案后,本实用新型至少具有如下技术效果:

本实用新型的低温保持器,热传导组件伸出后,热传导组件连接内容器与屏蔽层,此时,内容器的冷量可通过热传导组件传递至屏蔽层,以冷却屏蔽层,并且可以显著加快屏蔽层降温预冷的过程;当屏蔽层达到预设温度后,热传导部件缩回,内容器与屏蔽层断开连接,内容器无法继续冷却屏蔽层。有效的解决目前低温保持器存在屏蔽层冷却时间长的问题,实现屏蔽层的快速冷却,缩短冷却时间,而且,当低温保持器运输状态下,可控制热传导组件伸出以连接内容器与屏蔽层,减缓屏蔽层的升温过程,延长低温保持器的运输时间和距离。

本实用新型的磁共振成像系统具有上述的低温保持器,由于低温保持器具有上述技术效果,磁共振系统也具有相应的技术效果。

附图说明

图1a为本实用新型一实施例的磁共振系统的剖视图;

图1b为本实用新型一实施例的低温保持器的局部剖视图,其中,热传导组件缩回;

图2为图1b所示的低温保持器的局部剖视图,其中,热传导组件伸出;

图3为本实用新型另一实施例的低温保持器的局部剖视图,其中,热传导组件缩回;

图4为本实用新型再一实施例的低温保持器的局部剖视图,其中,热传导组件缩回。

其中:

100-罐体组件;

110-内容器;

120-外容器;

130-屏蔽层;

200-热传导组件;

210-弹性件;

220-传热件;221-传热外壳;222-磁性件;

230-安装座;231-底座;232-导向壁;

240-限位部件;

300-磁性控制件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本实用新型的磁共振成像系统及其低温保持器进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为解决现有技术中磁共振系统的低温保持器存在屏蔽层冷却时间长、运输时间和距离受限制的问题,本申请提出一种具有改进结构低温保持器的磁共振系统。如图1所示为本申请一实施例的磁共振系统剖视图。该磁共振系统包括具有中空腔体的低温保持器、超导线圈支架和超导线圈。低温保持器具有一定的容置空间,超导线圈支架设置在低温容器的内部。进一步地,超导线圈支架上设置有线圈容置槽,超导线圈可设置在线圈容置槽中。在此实施例中,超导线圈支架包括内超导线圈支架和外超导线圈支架;对应地,超导线圈可包括主线圈(内线圈)、外线圈(屏蔽线圈),主线圈缠绕设置在内超导线圈支架上,屏蔽线圈缠绕设置在外超导线圈支架上。超导线圈支架的材料可选择铝、合金等材料。低温保持器的内部能够容纳制冷剂,以将超导线圈冷却至超导状态。可选地,制冷剂的类型可选择液氦或者液氮等。

其中,低温保持器包括罐体组件,该罐体组件包括内容器、外容器及屏蔽层。示例性地,外容器可套设于内容器的外部,屏蔽层设置在内容器和外容器之间。屏蔽层和内容器之间能够非持续性热连接,以隔绝或者连通两者之间的热交换。

参见图1b至图4,本实用新型提供一种低温保持器。该低温保持器主要用于磁共振成像系统中,低温保持器内能够容置冷却介质,通过冷却介质可以对磁共振成像系统中的超导线圈进行冷却。当然,上述的低温保持器内的冷却介质还可对其他需要冷却的部件进行冷却。本实用新型的低温保持器可以实现屏蔽层130的快速预冷,延长运输距离与时间。

在一实施例中,低温保持器包括罐体组件100及热传导组件200。罐体组件100为低温保持器的主体封闭结构,用于保证低温保持器内的低温隔离。热传导组件200可建立热传递通路,以传递冷量。

具体的,罐体组件100包括内容器110、套设于内容器110的外容器120及位于内容器110与外容器120之间的屏蔽层130。内容器110的环绕形成空腔,空腔具有一定的容置空间,该容置空间可用于容置冷却介质以及浸泡于冷却介质中的超导线圈。超导线圈用于产生磁共振成像系统成像时所需的主磁场。示例的,冷却介质可以为液氦或者液氮等低温介质。屏蔽层130与外容器120依次设置于内容器110的外侧。通过屏蔽层130与外容器120能够降低低温容器与外界的热交换,进而减少内容器110中液氦的蒸发量。屏蔽层130为一种表面发射率很低的屏蔽罩,可以有效的反射外界向内容器110的辐射传热,同时,屏蔽层130还能提供50K的一级热截断(热隔绝),使得通过悬挂或电流引线向内容器110的传导漏热也大大减少。

而且,低温保持器还包冷头部件,冷头部件位于内容器110的侧面。低温保持器中的冷却介质吸收热量可从液态变为气态,冷头部件可将冷却介质从气态冷却为液态,液态冷却介质可将超导线圈保持在低温超导状态。冷头部件能够提供足够冷量补偿,其值大于外界潜入的漏热,从而维持内容器内的液氦不挥发,确保被液氦浸泡的超导线圈正常工作。并且,低温保持器还包括导热带,导热带设置于屏蔽层130与冷头部件之间,并连接屏蔽层130与冷头部件。导热带能够将冷头部件的冷量传递到屏蔽层130上,以拉低屏蔽层130的温度,进而减少液氦的蒸发量。可选地,导热带为导热软带,进一步地,导热带由高热导材料制成,如高纯铜、高纯铝等。

可以理解的是,在低温保持器预冷过程中,需要将内容器110及屏蔽层130冷却到一定温度后,才能再向内容器110中注入液氦,以避免液氦因温度高而挥发,降低液氦损耗,节约成本。而且,在低温保持器运输等情况下,制冷机可能无法工作,屏蔽层130的温度会上升很快,为避免屏蔽层130温度上升造成内容器110中液氦挥发,需要降低屏蔽层130的温度。为此,本实用新型的低温保持器的屏蔽层130通过热传导组件200降低屏蔽层130的温度。

热传导组件200可伸出或缩回的设置于内容器110或屏蔽层130。热传导组件200伸出后可连接内容器110与屏蔽层130。热传导组件200缩回后,内容器110与屏蔽层130之间的连接断开。当屏蔽层130温度升高后,热传导组件200可伸出以连接内容器110与屏蔽层130,降低屏蔽层130的温度。当屏蔽层130的温度达到所需后,热传导组件200断开内容器110与屏蔽层130之间的连接,无需热传导组件200继续传导冷量。具体的,热传导组件200连接内容器110与屏蔽层130时,热传导组件200建立内容器110与屏蔽层130之间的热连接通路,此时,内容器110的冷量会通过热传导组件200传递到屏蔽层130上,以降低屏蔽层130的温度。热传导组件200缩回时,热传导组件200会断开内容器110与屏蔽层130之间的连接,内容器110与屏蔽层130之间不再存在热连接通路,此时,内容器110与外界的热交换被隔断。需要说明的是,本申请中,热传导组件200连接内容器110与屏蔽层130可表示通过热传导组件200使得内容器110与屏蔽层130实现“热连接”或者“热耦合”。

屏蔽层130在进行初始预冷时,通常先向内容器110中注入液氮,液氮可以冷却内容器110,同时,热传导组件200伸出以连接屏蔽层130与内容器110,内容器110的冷量可以迅速的传递至屏蔽层130上,以实现屏蔽层130的快速预冷,缩短预冷时间。当屏蔽层130的温度达到工艺温度后,热传导组件200断开屏蔽层130与内容器110之间的连接。然后排空内容器110中的液氮,并向内容器110中注入液氦,屏蔽层依靠制冷机和内容器液氦冷却最终达到预设温度。采用上述工艺后,屏蔽层130在加液氦之前实际可达到工艺温度显著低于常规预冷所能达到最低温度(如120K),通常可接近液氮温度70K,内容器进一步预冷时消耗的液氦也减少了,整个预冷过程也大大缩短。

低温保持器运输时,制冷机不能工作,屏蔽层130温度上升较快。此时,热传导组件200伸出,以连接内容器110与外容器120,热传导组件200可将内容器110的冷量传递至屏蔽层130,以延缓屏蔽层130温度的上升。这样,可以减少因屏蔽层130温度上升带来的热传导与辐射漏热,进而降低内容器110中液氦的大量挥发,以延长低温保持器的运输时间与距离。而且,在其他制冷机不工作的情况下,热传导组件200也可对屏蔽层130降温,延缓屏蔽层130的升温。

在一实施例中,热传导组件200包括牵引部和传热件,牵引部的一端可固定在内容器朝向屏蔽层的表面,另一端远离内容器并连接传热件,牵引部能够带动传热件远离或靠近屏蔽层。替代性地,牵引部的一端可固定在屏蔽层朝向内容器的表面,另一端远离屏蔽层并连接传热件,牵引部能够带动传热件远离或靠近内容器。仅示例性地,牵引部可以设置为连接杆、伸缩杆等长度可变的连接部件。

在一实施例中,低温保持器还包括控制部件,控制部件可拆卸的安装于外容器120的外侧,即位于外容器120远离屏蔽层130的表面,控制部件可控制热传导组件200伸出。控制部件安装于外容器120后,可控制热传导组件200伸出,将控制部件移除外容器120,热传导组件200可自动缩回。可选的,控制部件也可控制热传导组件200缩回。

可以理解的是,控制部件可以为低温保持器结构的一部分。这样,在出厂时候使用情况下,操作人员也可通过控制部件降低屏蔽层130的温度。在本实用新型的其他实施方式中,控制部件也可独立于低温保持器。在低温保持器的生产与运输过程中,可以通过一个控制部件分别降低多个低温保持器的屏蔽层130温度。示例的,控制部件为磁性控制件300,此时,热传导组件200具有磁场,可与磁性控制件300相吸附或向排斥。当然,在本实用新型的其他实施方式中,控制部件还可为其他能够控制热传导组件200伸出的结构。

上述控制器可以是手动控制,也可以设置为程序自动控制,以满足在某些条件热传导组件200的伸出或缩回,从而维持热屏蔽层130的温度在某一范围。

如图1b和图2所示,在一实施例中,热传导组件200设置于内容器110上,且位于内容器110朝向屏蔽层130的表面。热传导组件200伸出后,热传导组件200伸出的端部会与屏蔽层130抵接,建立内容器110与屏蔽层130之间的热连接通路,内容器110的冷量会通过热传导组件200传递到屏蔽层130上,以降低屏蔽层130的温度。

如图3所示,在另一实施例中,热传导组件200设置于屏蔽层130上,且位于屏蔽层130朝向内容器110的表面。热传导组件200伸出后,热传导组件200伸出的端部会与内容器110抵接,建立屏蔽层130与内容器110之间的热连接通路,内容器110的冷量会通过热传导组件200传递到屏蔽层130上,以降低屏蔽层130的温度。

本实用新型的低温保持器通过热传导组件200的伸出实现屏蔽层130与内容器110之间的热连接通路,实现屏蔽层130的快速预冷,而且,当屏蔽层130预冷完成后,热传导组件200缩回以断开屏蔽层130与内容器110之间的热连接通路。有效的解决目前低温保持器存在屏蔽层130冷却时间长的问题,实现屏蔽层130的快速冷却,缩短冷却时间,而且,当低温保持器运输状态下,可控制热传导组件200伸出以连接内容器110与外容器120,减缓屏蔽层130的升温过程,延长低温保持器的运输时间和距离。

参见图1b至图4,在一实施例中,热传导组件200包括弹性件210及具有磁场的传热件220,弹性件210的一端设置于内容器110或屏蔽层130,弹性件210的另一端与传热件220连接,传热件220可由外容器120外的磁性控制件300控制,以克服弹性件210的弹性力伸出,传热件220还可在弹性件210的弹性力作用下缩回。具体的,弹性件210初始状态时,传热件220处于缩回状态(或者自然状态),传热件220与内容器110或屏蔽层130之间存在距离。当磁性控制件300安装于外容器120后,磁性控制件300可与具有磁场的传热件220相配合,磁性控制件300与传热件220之间的磁性力大于弹性件210的弹性力,使传热件220克服弹性件210的弹性力伸出(弹性件210处于拉伸状态),并与内容器110或屏蔽层130抵接,建立内容器110与外容器120之间的热传递通路。将磁控制件脱离外容器120后,磁性控制件300与传热件220之间的磁性力消失,传热件220在弹性件210的弹性力作用下缩回复位,以使传热件220脱离内容器110或外容器120。可选的,弹性件210包括但不限于弹簧、波纹管、弹性金属或其他具有弹性力的零件。可选的,传热件220由热导较好的材料制成,如铜、铝等金属材料,当然,也可为可传热的非金属材料。示例的,传热件220为块状或板状。

参见图1b和图2,在一实施例中,弹性件210的一端设置于内容器110上。此时,磁性控制件300产生吸附磁性力。磁性控制件300可以吸附传热件220,传热件220克服弹性件210的弹性力伸出,直到传热件220与屏蔽层130抵接,即内容器110与屏蔽层130之间通过传热件220导通,建立传热通路。内容器110的冷量可通过传热件220传递至屏蔽层130,以降低屏蔽层130的温度。将磁性控制件300从外容器120移出后,传热件220在弹性件210的弹性力作用下缩回,使传热件220脱离屏蔽层130,此时内容器110与屏蔽层130之间为断路,内容器110的冷量无法通过传热件220向屏蔽层130传递。

参见图3,在另一实施例中,弹性件210的一端设置于屏蔽层130上。此时,磁性控制件300产生排斥磁性力。磁性控制件300可以排斥传热件220,传热件220克服弹性件210的弹性力伸出,直到传热件220与内容器110抵接,即内容器110与屏蔽层130之间通过传热件220导通,建立传热通路。内容器110的冷量可通过传热件220传递至屏蔽层130,以降低屏蔽层130的温度。将磁性控制件300从外容器120移出后,传热件220在弹性件210的弹性力作用下缩回,使传热件220脱离内容器110,此时内容器110与屏蔽层130之间为断路,内容器110的冷量无法通过传热件220向屏蔽层130传递。

可以理解的是,磁性控制件300仅需临时固定在外容器120上,当屏蔽层130温度达到预设温度或工艺温度后,无需传热件220传递冷量时,可以将磁性控制件300从外容器120上移出。而且,可以每一低温保持器对应一个或多个磁性控制件300,也可多个低温保持器对应一个或多个磁性控制件300。

在一实施例中,磁性控制件300的中心与传热件220的中心对齐。这样可以保证磁性控制件300准确的对应传热件220,避免传热件220的伸出轨迹发生偏离。而且,还能保证磁性控制件300与传热件220之间的磁性力最大,便于传热件220的伸出控制。

在一实施例中,磁性控制件300产生的磁性力大于等于磁性件223产生的磁场力。由于磁性控制件300与磁性件223之间存在一定的空间,为了保证磁性控制件300能够准确的控制传热件220伸出,磁性控制件300产生的磁性力大于等于磁性件223产生的磁场力,才能保证磁性控制件300控制磁性件223伸出。

参见图1b至图3,在一实施例中,传热件220包括具有容置腔的传热外壳221及设置于容置腔的磁性件223。传热外壳221可完全包裹磁性件223,也可部分包裹磁性件223。传热外壳221可与内容器110或屏蔽层130抵接,通过传热外壳221起到传递冷量的作用。

在一实施例中,磁性件223包括电磁线圈,且电磁线圈的引线可伸出外容器120。通过电磁线圈的引线向电磁线圈通入电流,以使电磁线圈产生磁场。示例的,电磁线圈包括但不限于螺线管线圈。磁性控制件300可以为外电磁线圈或永磁块等。外电磁线圈的中心与传热外壳221中的电磁线圈的中心对齐。

可以理解的是,外电磁线圈与传热外壳221中的电磁线圈均可通过绕制方向或通入电流的方向控制极性。示例的,同向绕制的线圈分别通入同向的电流,外电磁线圈与传热外壳221中的电磁线圈的极性相同。

外电磁线圈与传热外壳221中的电磁线圈按照图1b中位置布置时,传热外壳221中的电磁线圈与外电磁线圈相对,此时,传热外壳221中的电磁线圈将受到电磁吸力,方向沿电磁线圈与外电磁线圈的连线方向。当通入的电流足够大时,电磁线圈受到的电磁吸力克服了弹性件210的弹性力,带动传热外壳221沿电磁吸力的方向朝向屏蔽层130运动,并与屏蔽层130抵接。此时,传热外壳221可建立内容器110与屏蔽层130之间的热传递通路,可将内容器110的冷量传递到屏蔽层130,以降低屏蔽层130的温度。屏蔽层130温度达到工艺温度或预设温度后,断开传热外壳221中的电磁线圈与外电磁线圈中的电流,移出外电磁线圈。电磁线圈无电磁力作用,传热外壳221在弹性件210的弹性力作用下缩回复位,此时,内容器110与屏蔽层130之间无热传递通路。

外电磁线圈与传热外壳221中的电磁线圈按照图3中位置布置时,除外电磁线圈与传热外壳221中的电磁线圈之间产生斥力外,其工作方式与上述工作方式实质相同,在此不一一赘述。

当然,在另一实施方式中,磁性件223由永磁材料制成。此时,磁性件223始终具有磁性力,此时,低温保持器不用引出引线。采用永磁材料制成的磁性件223的工作方式与磁性件223包括电磁线圈的工作方式实质相同,在此不一一赘述。但磁性件223的位置和极性在安装时需要注意。较佳地,磁性件223布置为与超导线圈的磁场相吸,这样,超导线圈正常工作时,磁性件223被超导线圈吸住。

参见图4,在另一实施例中,传热件220由永磁材料制成。也就是说,整个传热件220都具有磁性力,而且,由永磁材料制成的传热件220还可传递内容器110的冷量。这样低温保持器不用引出引线。磁性控制件300可以为外电磁线圈或永磁块等。但传热件220的位置和极性在安装时需要注意。较佳地,传热件220布置为与超导线圈的磁场相吸,这样,超导线圈正常工作时,传热件220被超导线圈吸住。

参见图1b至图4,在一实施例中,传热件220缩回后,传热件220与屏蔽层130或内容器110之间的距离大于等于2mm。当屏蔽层130无需冷却时,可以避免传热件220在振动等作用下伸出而触及屏蔽层130或内容器110,保证热传导组件200在不传递冷量时的位置基本固定,保证低温保持器的热稳定性。同时,上述距离还可以避免屏蔽层130的热量热辐射到传热件220并传递到内容器110上或避免屏蔽层130的热量经传热件220热辐射到内容器110上。

可选地,传热件220远离弹性件210的一端具有凸起,该凸起用于与内容器110或屏蔽层130抵接。而且,凸起远离传热件220的表面的形状与相接触处的内容器110或屏蔽层130的形状相一致,保证冷量传递效果。

在一实施例中,热传导组件200还包括安装座230,弹性件210通过安装座230设置于内容器110或屏蔽层130,且传热件220还可沿安装座230伸出或缩回。安装座230用于实现传热件220的安装及运动的限位,同时,安装座230还可增加传热件220与内容器110或屏蔽层130的接触面积,保证传热效果。传热件220可以通过传热件220可沿安装座230伸出或缩回,可避免传热件220的运动发生倾斜。可选的,安装座230由热导较好的材料制成,如铜、铝等金属材料,当然,也可为可传热的非金属材料。

参见图1b,在一实施例中,安装座230包括底座231及相对设置于底座231的导向壁232,传热件220位于相对的导向壁232之间,并可沿导向壁232滑动。传热件220的两个相对的侧壁可与相对的导向壁232相接触。这样,可以增加传热件220与安装座230的接触面积,提高冷量传递效果。

参见图3,在一实施例中,安装座230安装于内容器110上,并与内容器110之间具有较好的热接触,内容器110的冷量可经安装座230传递至传热件220上。在另一实施例中,安装座230安装于屏蔽层130上,并与内容器110之间具有较好的热接触。传热件220与内容器110抵接时,内容器110的冷量经传热件220传递至安装座230,再由安装座230传递至屏蔽层130。

参见图1b至图4,在一实施例中,低温保持器还包括限位部件240,限位部件240设置于连接安装座230与传热件220之间,用于限制传热件220的伸出和/或缩回距离。限位部件240可以保证传热件220的运动位置,防止装配过程中或意外状态下传热件220的过大变形,避免传热件220过度伸出或缩回。可选的,限位部件240包括第一限位件,第一限位件设置于安装座230中,可与传热件220抵接,用于限制传热件220的缩回距离。示例的,第一限位件为限位柱、限位销等固定结构,第一限位件的高度小于等于弹性件210处于自由状态的高度。可选的,限位部件240还包括第二限位件,第二限位件连接安装座230与传热件220,用于限制传热件220的伸出距离。示例的,第二限位件为伸缩杆、绳等结构。

可以理解的是,热传导组件200的安装位置不受限制,只要热传导组件200位于内容器110与屏蔽层130之间即可。在一实施例中,热传导组件200位于内容器110的端部。也就是说,热传导组件200位于内容器110平的封头端部。这样,能够保证传热件220与内容器110或屏蔽层130的热接触效果好。同时,还能便于传热件220的抵接处的加工。在一实施例中,热传导组件200位于内容器110的外周侧,也就是说,热传导组件200位于内容器110的弧形外表面处。此时,传热件220的抵接处形状与内容器110或屏蔽层130的弧形外表面抵接处的形状相一致。

在一实施例中,热传导组件200的数量为至少两个,且至少两个热传导组件200对称布置于内容器110与屏蔽层130之间,以保证屏蔽层130的冷却效果。同时,对称的热传导组件200可以产生相互平衡的压紧力。而且,还可根据预冷和运输的工况,开启部分或全部热传导组件200。当然,热传导组件200的数量也可为一个。

本实用新型的低温保持器通过磁场控制的传热件220实现屏蔽层130的冷却,能灵活的调节低温保持器内的冷量传递路路径。由于热传导组件200设置于内容器110或屏蔽层130上仅仅是受力不同的区别,其他工作方式实质相同,在此仅以热传导组件200安装在内容器110上为例说明。

内容器110与屏蔽层130在预冷时,向内容器110内灌注液氮,可将外电磁线圈安装到外容器120上,并与传热外壳221中的电磁线圈相对应,然后给外电磁线圈与电磁线圈通电。此时,外电磁线圈产生电磁力带动传热件220朝向屏蔽层130运动,直到被屏蔽层130挡住,即内容器110与屏蔽层130通过传热件220建立热传递通路。屏蔽层130可通过传热件220的热传导来冷却。选择合适传热件220的尺寸和数量时,可提供足够的冷却功率,让屏蔽层130快速冷却至工艺温度或预设温度,预冷时间也大大缩短。

当屏蔽层130温度达到工艺温度或预设温度后,断开外电磁线圈与电磁线圈电流,移除外电磁线圈。此时,电磁线圈无电磁力作用,传热件220由弹性件210的弹性力作用下回到初始位置。此时内容器1101和屏蔽层1302之间无上述热传递通路。排空内容器110中的液氮后,可向内容器110中灌注液氦。

低温保持器运输时,制冷机不工作,此时屏蔽层130温度上升很快,可再次布置外电磁线圈,使传热件220在内容器110与屏蔽层130之间建立热传递通,延缓屏蔽层130温度的上升。此方法尤其适用于液氮运输的低温保持器。而且,当遇到其他制冷机不工作,且需要降低屏蔽层130温度时,也可使用外电磁线圈。

本实用新型一实施例还提供一种磁共振成像系统,包括超导线圈及如上述任一实施例中的低温保持器,超导线圈安装于低温保持结构的内容器110的空腔中。磁共振成像系统使用低温保持器可以维持超导线圈的温度,可使超导线圈保持良好的“超导”状态,以保证超导线圈正常工作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1