[发明专利]置换器和超导磁体

说明书

技术领域

本公开大体上涉及超导磁体并且特别地涉及用于调节在低温恒温器(cryostat)内的液体冷冻剂的液位(level)的置换器(displacer)。

背景技术

典型地，例如在磁共振成像系统中使用的那些等超导磁体在生产设备处用液氦完全填充。在用液氦填充后，该超导磁体爬升并且被测试以确保它根据它的技术规范执行。然后该磁体运送到它将被安装的成像地点。

液氦对于非常低的温度应用很好地作为冷却剂工作，但它具有低沸点。一旦磁体已经安装，利用具有压缩机的冷头(coldhead)以保持液氦由于蒸发引起的损耗为最小。该冷头和压缩机要求电力供应以便起作用。典型地，当超导磁体正被运送时，足够的电力供应是不可获得的。因此，在长时间运输期间，磁体可能损失可观百分比的用作冷却剂的液氦。例如，一个常规设计使用大约2000升液氦并且从超导磁体离开工厂的时间直到它安装的这期间，损失多达1000升液氦是常见的。

为了避免损伤磁体，在安装地点在超导磁体爬升到它的工作高度(operational level)之前用液氦完全填充超导磁体是必须的。液氦是昂贵的并且添加液氦以补偿在运送期间引起的损耗的过程向超导磁体的安装过程增加额外的时间和成本。因此，需要有更高效并且较廉价的方式来管理在超导磁体中的液氦液位。

发明内容

在实施例中，用于调节在低温恒温器中的液体冷冻剂的液位的置换器包括外壳和设置在该外壳内的内波纹管。该内波纹管配置成从折叠状态变化到展开状态。该置换器包括附连到内波纹管的第一端的第一端件，该第一端件配置成当内波纹管从折叠状态变化到展开状态时相对于外壳移动。该置换器包括附连到内波纹管的第二端的第二端件和附连到外壳和第一端件与内波纹管中的至少其中之一的外波纹管。

在另一个实施例中，用于调节在低温恒温器内的液体冷冻剂的液位的置换器包括至少部分限定密封腔的可展开构件。该可展开构件配置成从密封腔具有较小体积的折叠状态转变到密封腔具有较大体积的展开状态。该置换器包括附连到可展开构件的第一端的第一端件和附连到可展开构件的第二端的第二端件。

在另一个实施例中，超导磁体包括设置在患者膛周围的主线圈。该主线圈配置成产生静态磁场。该超导磁体包括环绕该主线圈的低温恒温器。该低温恒温器配置成包含液体冷冻剂。该超导磁体还包括设置在该低温恒温器内的置换器。该置换器配置成从折叠状态变化到展开状态以便调节该液体冷冻剂的液位。

将通过附图和其的详细说明使本发明的各种其他特征、目标和优势对于本领域内技术人员明显。

附图说明

图1是根据实施例的示范性磁共振成像(MRI)系统的示意框图；

图2是根据实施例的圆柱形超导磁体的示意剖视图；

图3是根据实施例的置换器的示意剖视图；

图4是根据实施例的置换器的示意剖视图；

图5是根据实施例的波纹管的外视图的图示；

图6是根据实施例的置换器的示意剖视图；以及

图7是根据实施例的置换器的示意剖视图。

具体实施方式

在下列详细说明中，参考形成本文的一部分的附图，并且其中通过图示可实践的特定实施例示出。这些实施例充分详细地描述以使本领域内技术人员能够实践该实施例，并且要理解可利用其他实施例并且可做出逻辑、机械、电和其他变化而不偏离该实施例的范围。下列详细说明因此不看作限制本发明的范围。

图1是根据实施例的示范性磁共振成像(MRI)系统的示意框图。MRI系统10的运行从包括键盘或其他输入装置13、控制面板14和显示器16的操作员控制台12控制。控制台12通过链路18与计算机系统20通信并且向操作员提供界面以规定MRI扫描、显示合成图像、对图像执行图像处理并且将数据和图像存档。计算机系统20包括通过电和/或数据连接(例如通过使用背面板20a提供的)互相通信的许多模块。数据连接可以是直接有线链路或可以是光纤连接或无线通信链路或类似物。计算机系统20的模块包括图像处理器模块22、CPU模块24和存储器模块26(其可包括用于存储图像数据阵列的帧缓冲器)。在备选实施例中，图像处理器模块22可由在CPU模块24上的图像处理功能性代替。该计算机系统20链接到存档介质装置、永久或备份存储器储存装置或网络。计算机系统20还可通过链路34与单独的系统控制计算机32通信。输入装置13可以包括鼠标、操纵杆、键盘、轨迹球、触摸激活屏、光笔、语音控制或任何相似或等同输入装置，并且可用于交互式几何指示(geometry prescription)。