[实用新型]螺线管线圈绕线筒及超导磁体系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁共振技术领域，尤其涉及一种用于超导磁体螺线管线圈的支撑部件。 

背景技术

磁共振成像(MRI，Magnetic Resonance Imaging)系统中的磁体可分为永磁体、常导磁体和超导磁体等类型，超导磁体因产生的磁场均匀度好、稳定性高而备受青睐。超导磁体内部包含若干个串联的螺线管线圈，每个线圈由数百匝超导线绕制而成，线圈通电后产生强磁场。 

为了满足超导磁体磁场强度以及磁场均匀性要求，需要有一个支撑部件将这些螺线管线圈精确地固定在设计的位置上，该支撑部件我们通常称之为绕线筒。绕线筒的外表面上设有沿圆周方向的固线槽(如图1所示，图中1′为现有技术绕线筒，2为螺线管线圈)，螺线管线圈绕制于固线槽内实现固定。在超导磁体的使用过程中，由于线圈和所产生的磁场的交互作用，线圈会受到很大的轴向力作用，通常所受轴向力可达几十至上百吨。如此之大的轴向力会使得绕线筒产生变形的现象(如图2所示)，线圈位置发生偏移，使得磁场均匀性变差。在现有技术中，为了是绕线筒由足够高的强度，通常情况下是通过增加绕线筒材料的厚度、加大结构尺寸来提高其强度。但是，增加绕线筒材料的厚度必然导致线圈整体内径增大或是磁体孔径减小。对于超导磁体的设计，线圈内径越大，设计难度越高，需要的超导线也越多，制造成本将大大增高；而减小磁体孔径，会降低病人使用的舒适度，亦不可取。 

因此，有必要提供一种改进的超导磁体螺线圈管线圈绕线筒，以克服现有技术中存在的缺陷。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种螺线管线圈绕线筒，以实现在不增加原有绕线筒厚度、不增加结构尺寸的情况下，绕线筒在强大的轴向力作用下仍能稳定的固定螺线管线圈而不产生移位现象。 

为解决上述问题，本实用新型提供的一种螺线管线圈绕线筒具有圆柱形筒体，筒体外表面上有沿圆周方向的固线槽，其特征在于：所述绕线筒上还设有至少一个沿圆周方向的应力释放槽。 

进一步地，所述应力释放槽的深度小于固线槽的深度。 

进一步地，所述应力释放槽的深度为固线槽深度的70％～85％。 

进一步地，所述应力释放槽设在绕线筒的任一应力集中区域。 

进一步地，所述应力释放槽设置在绕线筒上的两个固线槽之间。 

进一步地，所述绕线筒由轻金属合金或纤维强化热固树脂材料制成。 

为解决上述问题，本实用新型还提供一种超导磁体系统，包括低温容器、置于低温容器内的螺线管线圈、螺线管线圈绕线筒，所述螺线管线圈绕线筒上设有沿圆周方向的固线槽及应力释放槽，螺线管线圈安装在固线槽中。

进一步地，所述应力释放槽位于两个固线槽之间。 

进一步地，所述应力释放槽较固线槽窄。 

进一步地，所述应力释放槽的底部为弧形。 

与现有技术相比，本实用新型不增加原绕线筒厚度、不增加结构尺寸，而是在原绕线筒应力集中区域开应力释放槽，释放应力，从而降低了部分区域中过大的应力，使整个绕线筒的应力分布更均匀，避免了部分固线槽受力过大而变形使得线圈移位的情况。 

附图说明

图1为现有技术中螺线管线圈绕线筒沿轴向截面示意图； 

图2为线圈通电后产生的轴向力对绕线筒的作用情况示意图； 

图3为本实用新型所述绕线筒横截面示意图； 

图4为本实用新型所述绕线筒沿轴向截面示意图； 

图5为本实用新型所述绕线筒受力分析图； 

图6为固线槽应力随应力释放槽深度变化曲线图； 

图7为本实用新型磁共振系统超导磁体结构示意图。 

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作详细的说明。显然，所述的实施例仅仅是本实用新型的可实施方式的一部分，而不是其全部。根据这些实施例，本领域的普通技术人员在无需创造性劳动的前提下可获得的所有其它实施方式，都属于本实用新型的保护范围。 

参照图3、图4和图5所示，本实用新型所述的螺线管线圈绕线筒1为一圆柱形筒体，其外表面上有沿圆周方向的固线槽11，所述绕线筒1上还设有至少一个应力释放槽12。所述应力槽12的深度小于固线槽11的深度。经一系列有限元结果比较，所述应力槽12的最佳深度应为固线槽11深度的70％～85％。所述应力释放槽12位于两个固线槽11之间。