一种超导磁体的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及磁共振成像(MRI,Magnetic Resonance Imaging)技术领域，尤其涉及一种用于磁共振成像系统的超导磁体。
【【背景技术】】
[0002]磁共振成像系统的超导磁体通常是在低温保持器的罐体内充注液氦浸没超导线圈，使得超导线圈保持低温超导状态，以产生超导磁场。
[0003]现有的用于磁共振系统的超导磁体的结构如图1所示，所述超导磁体包括低温保持器，以及位于所述低温保持器内的磁体线圈。
[0004]低温保持器的罐体I包括内壁2、外壁3和封头4 ;所述外壁3与所述内壁2同轴布置；所述封头4为两组，分别位于所述罐体I的轴向两端；所述封头4的外圈与所述外壁3连接，所述封头4的内圈与所述内壁2连接。
[0005]所述内壁2、外壁3和封头4所共同围成的罐体I内可以容纳有低温冷却介质，例如液氦。
[0006]所述超导磁体的磁体线圈包括位于所述罐体I内的超导线圈5，所述超导线圈5绕制于所述内壁2外侧的线圈骨架上。在磁共振系统工作时，超导线圈5需要浸没在液氦中保持低温超导状态。
[0007]所述低温保持器还可以包括位于所述罐体I外侧的至少一层壳体(图中未示出)，所述壳体例如可以是真空层或者热辐射屏蔽层，所述壳体用于减少所述罐体I与外界的热交换，以减少罐体I内液氦的蒸发，使得超导线圈5处于低温状态。
[0008]所述超导磁体的磁体线圈还可以包括外线圈6，所述外线圈6可以是屏蔽线圈，所述外线圈6通过加强筋7与超导线圈5连接；所述外线圈6与所述超导线圈5同轴布置，且位于所述超导线圈5的外侧；所述外线圈6为两组，分别靠近所述罐体I的轴向两端。由于外线圈6的直径比超导线圈5大，故在磁共振系统工作时，所述罐体I内部除浸泡超导线圈5的液氦外，还有相当一部分的液氦占据了在两组外线圈7之间的空腔体积8。
[0009]而液氦为稀缺物资，价格非常昂贵，在保证磁共振系统使用时罐体I内的液氦能够浸没超导线圈5的前提下，应尽量减少罐体I内的液氦用量，以节省成本。
[0010]而另一方面，超导磁体在长途运输过程中需要尽可能多的冷却介质以保持低温，防止运输过程中超导线圈5温度升高至超过70K而发生warm-up现象，因为一旦发生warm-up现象，就需要对超导磁体进行重新预冷。
[0011]因此，需要提出一种能够节省液氦的超导磁体。
【【实用新型内容】】
[0012]本实用新型解决的是如何减少磁共振超导磁体中液氦用量的问题。
[0013]为了解决上述问题，本实用新型提出了一种超导磁体，包括外壁、内壁和一对封头；所述外壁和内壁为筒状结构且同轴布置，所述一对封头分别位于所述外壁和内壁的轴向两端并连接所述外壁和内壁；还包括内筒，所述内筒至少有一末端与所述外壁或封头结合在一起；所述外壁、内壁、一对封头和内筒共同围成一用于容纳液氦的罐体；所述内筒至少部分位于所述液氦的液面以下；还包括位于所述罐体内的超导线圈，所述超导线圈被所述液氦浸没。
[0014]可选地，所述内筒的轴线与所述外壁的轴线垂直。
[0015]可选地，所述内筒的两末端与所述外壁结合在一起。
[0016]可选地，所述内筒的轴线与所述外壁的轴线平行。
[0017]可选地，所述内筒的两末端分别与所述一对封头结合在一起。
[0018]可选地，所述内筒为直圆筒形。
[0019]可选地，其特征在于，所述内筒的内部构成一腔体并与所述罐体相隔离。
[0020]可选地，还包括与所述内筒内部相连的管道导管及连接于管道导管的阀门。
[0021 ] 可选地，所述内筒内部为真空或冷却介质。
[0022]一种超导磁体，包括用于容纳冷却介质的罐体、置于罐体内部的超导线圈，所述罐体包括外壁、内壁以及一对封头，所述外壁、内壁为筒状结构，且所述一对封头分别连接外壁、内壁两端；还包括与罐体的外壁或封头相结合的内筒，所述内筒至少部分的浸入到冷却介质中，使冷却介质的液面抬升后可将超导线圈完全浸没于冷却介质中。
[0023]可选地，所述内筒的两相对末端开口被外壁或封头所封闭。
[0024]可选地，所述外壁或封头上设有开孔，且所述开孔与内筒相连通。
[0025]可选地，还包括与内筒连通的导管，所述导管穿过开孔。
[0026]可选地，所述外壁或封头上设开孔，所述内筒贯穿开孔，且内筒的末端与外壁或封头焊接。
[0027]可选地，所述冷却介质为液氦。
[0028]本实用新型对比现有技术有如下的有益效果:
[0029]本实用新型的超导磁体的内筒占据了所述罐体内的一部分空间，可以抬高罐体中液氦的液面，以使用尽量少的液氦浸没罐体内的超导线圈，节省价格昂贵的液氦，减少成本。
[0030]本实用新型的超导磁体的内筒还可以增强所述罐体的局部强度。
[0031]进一步地，在本实用新型的可选技术方案中，所述内筒内部为一与所述罐体相隔离的腔体，在超导磁体的运输过程中，将所述内筒内部抽真空或充注冷却介质，可以减少罐体内液氦和外部空气的热交换，吸收外部漏热，防止罐体内的液氦在运输过程中被大量蒸发，延长超导磁体的运输时间。
【【附图说明】】
[0032]图1是现有的用于磁共振系统的超导磁体的结构图；
[0033]图2是本实用新型实施例一的超导磁体的结构图；
[0034]图3是本实用新型实施例一的超导磁体制造方法的示意图；
[0035]图4是本实用新型实施例二的超导磁体的结构图；
[0036]图5是本实用新型实施例三的超导磁体的结构图；
[0037]图6是本实用新型实施例四的超导磁体的结构图；
[0038]图7是本实用新型实施例四的超导磁体的结构图。
【【具体实施方式】】
[0039]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0040]实施例一
[0041]图2示出了本实用新型实施例的一种超导磁体，所述超导磁体包括低温保持器，以及位于所述低温保持器内的磁体线圈。
[0042]所述低温保持器包括罐体1，所述罐体I包括内壁2、外壁3和一对封头4 ;所述外壁3与所述内壁2为圆筒形且同轴布置；所述封头4为两组，分别位于所述罐体I的轴向两端；所述封头4的外圈与所述外壁3连接，所述封头4的内圈与所述内壁2连接。
[0043]所述罐体I还包括内筒10，所述内筒10至少有一末端与所述外壁3或封头4结合在一起。在本实施例中，所述内筒10的两末端与外壁3结合在一起，所述内筒10的轴线垂直于所述外壁3的轴线。
[0044]所述内壁2、外壁3、一对封头4和内筒10所共同围成的罐体I内容纳有低温冷却介质，例如液氦。
[0045]所述超导磁体的磁体线圈包括位于所述罐体I内的超导线圈5，所述超导线圈5绕制于圆筒形内壁2上。
[0046]所述低温保持器可以为多层结构，还包括位于所述罐体I外侧的至少一层壳体(图中未示出)，所述壳体例如可以是真空层或者热辐射屏蔽层，所述壳体用于减少所述罐体I与外界的热交换，以使得罐体I内的超导线圈5处于低温超导状态。
[0047]所述超导磁体的磁体线圈还包括外线圈6，所述外线圈6可以是屏蔽线圈，所述外线圈6通过加强筋7与所述内壁2连接；所述外线圈6绕制于所述加强筋7上，且位于所述超导线圈5的外侧；所述外线圈6为两组，分别靠近所述罐体I的轴向两端。
[0048]在本实施例中，所述内筒10位于两组外线圈6之间。
[0049]在磁共振系统工作时，所述超导线圈5需要浸没在液氦中以保持低温超导状态，从而产生超导磁场。
[0050]由于所述内筒10占据了罐体I内的部分空间，抬高了罐体I内液氦的液面11的高度，因此可以用尽量少的液氦浸没超导线圈5，减少液氦用量，降低成本。
[0051]在本实用新型的不同实施例中，所述内筒10的位置可以根据实际情况调整。但是为了抬高液氦的液面11高度，用尽量少的液氦浸没超导线圈5，所述内筒10至少部分位于所述液氦的液面11以下；即所述内筒10至少部分的浸入到冷却介质(液氦)中，使冷却介质(液氦)的液面11抬升后可将超导线圈5完全浸没于冷却介质(液氦)中。
[0052]所述内筒10可以是矩形筒、圆形筒或者