[实用新型]低温保持器和定位在低温保持器的开口中的插件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种尤其用在磁共振成像(MRI)系统中的低温保持器。

背景技术

超导磁体系统用于医疗诊断，例如用在磁共振成像系统中。对MRI磁体的要求是，其产生稳定的均匀磁场。为了获得所需的稳定性，通常使用超导磁体系统，其以十分低的温度操作。通常通过将超导体浸没在低温低温流体(还称为致冷剂，比如液氦)中冷却超导体来维持该温度。

超导磁体系统通常包括用于产生磁场的一组超导绕组，绕组浸没在低温流体中以保持绕组处于或低于超导温度，超导绕组和致冷剂容纳在低温容器中。低温容器通常由一个或多个热屏蔽件围绕，真空套完全包围屏蔽件和低温容器。

接近颈部(accessneck)通常从外部穿过真空套，进入低温容器中。这种接近颈部用于用低温流体填充低温容器，并允许对低温容器进行维护，以确保磁体系统的正确操作。

低温流体，尤其是氦是昂贵的，希望磁体系统应当设计并操作成将消耗的致冷剂量减少至最小。进入低温容器的热泄漏会蒸发致冷剂，其会从磁体系统汽化而损失掉。为了减少进入低温容器的热泄漏并由此减少流体损失，通常使用致冷器将热屏蔽件冷却至低温。

希望这种超导磁体系统从制造地点运输至包含致冷剂的操作地点，使得它们尽可能快得操作。在致冷剂耗尽的情况下，系统开始变热，如果其超过临界温度，磁体须用液氮预冷却，然后用致冷剂再次填充，这是耗时且昂贵的过程。

在运输已组装好的系统期间，设定为冷却一个或多个屏蔽件和/或低温容器的致冷器暂停不用，不能从屏蔽件和/或低温容器去除热负载。实际上，致冷器本身给环境热量提供低热阻路径，以到达低温容器和屏蔽件。这又意味着运输期间的相对高水平的热输入，导致低温流体通过汽化至大气而损失。

由于致冷剂是昂贵的以及为了延长用于输送的可用时间(还称为保持时间，系统在致冷器不起作用的情况下保持但仍包含一些致冷剂的时间)，希望将致冷剂的损失减少至最小的可能。

熟知的是，来自蒸发的低温流体的冷气体可用于通过使用气体的冷却能力来减少到低温容器的热输入，以冷却低温容器的接近颈部，并通过与冷的排出气体的热交换给热屏蔽件提供冷却。

另外，已表明，移除致冷器并用热交换器更换致冷器可显著地减少系统内部部件上的热负载，从而减少致冷剂的损失。然而，期望其它改进。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种简单且可靠技术来减少在运输期间进入低温保持器的热输入。

该目的根据本实用新型的低温保持器来实现，低温保持器包括开口(尤其是接近颈部的形式)、致冷器界面等，低温保持器还包括可移除地定位在开口中的插件，其中，插件适于通过限定出插件的外表面与开口内表面的至少一部分之间的至少一个空间而提供致冷剂通过开口的一个或多个通道，该空间允许致冷剂在开口内表面的所述部分上通过。

本实用新型基于的结论的是，不仅致冷器在冷运输期间提供用于热输入进入低温保持器的低热阻路径，而且开口本身还提供用于热输入进入低温保持器的这种路径。特别地，接近颈部或其它开口的壁(从低温保持器的外部延伸到低温容器中)创建这种热路径。

这不仅适用于低温保持器的接收致冷器的一个开口，而不适用于低温致冷器的所有其它开口(提供进入低温保持器的低温容器的通路)。

因此，本实用新型的核心思想是明确针对这种开口的暖内表面，以通过有意地使冷的致冷剂气体在这些表面上通过而冷却这些内表面，从而以简单可靠且十分有效的方式减少寄生热负载。

基于在从属权利要求中限定的下列实施例进一步阐述本实用新型的这些和其它方面。

优选地，插件适配成使得致冷器通过开口的唯一方式是通过设置在插件和开口之间的通道。换言之，要耗尽的致冷剂的全部量以特别有效的方式用于冷却目的。

为了提供冷却开口内表面的十分有效的方式，插件优选地适配成当插件插入开口中时，插件基本上填充开口的整个容积。换言之，插件优选地形成为当插件插入开口中时，开口内没有明显的空容积。优选地，开口的整个容积或多或少由插件填充，除了沿开口内表面的通道。

根据本实用新型的优选实施例，插件的外表面包括结构元件，结构元件适配成增加通过开口的通道的长度。换言之，结构元件适配成增加致冷剂在开口内表面上通过的时间。这甚至进一步改进了热交换，并因此降低了暖的表面温度。根据本实用新型的优选实施例，结构构件是旋脊，其适配成提供围绕插件外表面的螺旋通道。