[发明专利]带有替代的失超设备的磁场产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于核磁共振成像的设备的磁场产生装置以及一种带有此类磁场产生装置的用于核磁共振成像的设备。

背景技术

核磁共振成像是成像方法，其需要高达数特斯拉的很高的磁场。为产生此高磁场使用了超导磁体线圈。为使得磁体线圈的材料变成超导，必须将所述材料强冷却。此冷却在典型的方式中以液氦进行。在用于核磁共振成像的常规的设备中，氦与磁体线圈一起处在低温恒温器中。在此，液氦以及磁体线圈处在其内的容器被热绝缘的处在真空下的真空容器包围。如果磁体线圈转变为常导状态，则出现所谓的失超，且磁场的能量被转化为热。因此，液氦蒸发且在转变为气相时突然膨胀。为避免低温恒温器的爆炸，气体通过所谓的失超管导出。为避免对于患者和操作人员造成例如窒息的损害，气态氦被导出到用于核磁共振成像的设备所处的空间外部的环境中。因此，氦丢失且需要昂贵地将低温恒温器以液氦重新填充。此外，失超管的安装是昂贵的，且必须经常检查失超管或安装在其上的阀是否例如被冰堵塞。

从DE102005042112B3中已知一种用于监测带有失超管的超导磁体的失超管的设备，在其内部布置了至少一个照明单元和至少一个图像拍摄单元。此外，图像拍摄单元与图像图示单元连接，使得可视觉上监测失超管内部的状态。因此，可识别到例如由于冰导致的堵塞。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是给出一种带有替代的失超设备的磁场产生装置，所述失超设备允许回收在失超时蒸发的冷却剂。

此技术问题通过根据权利要求1的设备解决。本发明的有利的实施形式在各引用的从属权利要求中给出。

本发明基于磁场产生装置，其中真空容器包围了由超导材料制成的至少一个磁体线圈，且与管道系统连接的管导体至少部分地导热地与超导磁体线圈连接。如果管道系统且因此管导体以冷却剂填充，则管导体冷却磁体线圈。本发明基于如下构思，即将阀与管道系统连接，使得阀适合于调节管道系统和收集容器内部之间的气体的通行。因此在失超的情况中，蒸发的冷却剂可收集在收集容器内且被再次回收。

在另外的实施形式中，用于收集冷却剂的收集容器是真空容器，以此在管导体和收集容器内部之间的阀不受结冰的威胁，因为在真空容器内湿气非常低。

在另外的实施形式中，管道系统具有至少一个管导体，所述管导体沿磁体线圈的绕组走向。因此，实现了特别有效的冷却。

在另外的实施形式中，压力传感器布置在管道系统中和/或前述阀之一装配有压力传感器，因此可控制管道系统内部内的压力。

在另外的实施形式中，磁场产生装置具有另外的阀，所述阀适合于调节气体在收集容器的内部和收集容器外部的空间之间的通行。以此，在失超后，冷却剂可从收集容器中特别容易地再次回收。

在另外的实施形式中，管道系统的至少一个导管这样地与存储器连接，使得气体和/或液体从存储器通行到管道系统内。如果管道系统以冷却剂填充，则实现了通过热虹吸管的原理的冷却。

另外的实施形式包括带有根据前述实施形式的磁场产生装置的用于核磁共振成像的设备，其中阀在管道系统和真空容器内部之间安设在磁体线圈上方。因此实现，在失超的情况中气态冷却剂可逸出且无液态冷却剂与阀接触。

附图说明

在下文中，根据在附图中图示的实施例进一步描述和阐述本发明。

各图为：

图1在横截面中示出了用于核磁共振成像的设备的磁场产生装置，

图2在横截面中示出了用于核磁共振成像的设备的磁场产生装置，

图3在纵截面中示出了用于核磁共振成像的设备。

具体实施方式

图1示出了用于核磁共振成像的设备的磁场产生装置，所述磁场产生装置包括柱形真空容器6，在所述真空容器6中具有多个由超导材料制成的环形磁体线圈1。真空容器6和磁体线圈1在此基本上同心地布置。此外，磁场产生装置包括具有管导体2的管道系统7，所述管导体2与磁体线圈1导热地连接且部分与磁体线圈1同心地布置。管道系统7以作为冷却剂的液氦3填充。液氦3能够实现将磁体线圈1的超导材料冷却到转变温度以下，使得所述超导材料从常导状态转变为超导状态。与在常规的低温恒温器的情况中将磁体线圈1浸入到液氦3内相比，管道系统7的填充需要明显更少的液氦3。对于在此所示的用于特别是医疗成像的核磁共振成像设备的磁场产生装置，优选地仅需要大约0.02m³的液氦3。