[发明专利]一种用于小动物磁共振成像的超高场高均匀性超导磁体

说明书

技术领域

本发明涉及到一种磁共振成像系统，尤其涉及到一种磁共振成像系统中用于小动物磁共振成像的超高场高均匀性超导磁体。

背景技术

目前，磁共振成像（MRI）系统主要包含磁体系统、谱仪、梯度系统、射频系统，其中磁共振成像系统信号强度与磁体场强近似平方关系，而磁体产生场强越高，磁场均匀性越好，所成像就越清晰，特别在一些科学研究领域，对磁体的场强和均匀性要求更高，所以如何研发一种超高场高均匀性超导磁体就成了目前磁共振成像系统发展的重要目标之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种磁场均匀性高、磁体结构紧凑且磁体运行安全、不易产生涡流现象的用于小动物磁共振成像的超高场高均匀性超导磁体。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于小动物磁共振成像的超高场高均匀性超导磁体，它包括磁体外桶、磁体内桶、60K磁体冷屏和4K桶容器，所述磁体外桶、磁体内桶、60K磁体冷屏和4K桶容器依次由大到小包覆排列，所述4K桶容器上设有主骨架和屏蔽骨架，所述主骨架内壁与屏蔽骨架侧壁构成4K桶容器一部分结构，所述主骨架内设有主线圈，所述主骨架上端设有调整骨架，所述调整骨架内设置有调整线圈，所述调整骨架上端设有多通道高阶磁场修正线圈，所述屏蔽骨架一侧设有屏蔽线圈，所述屏蔽线圈一端设有接线盘，所述接线盘上设有调压加热器，所述60K磁体冷屏外围设有冷却回路。

优选地，所述多通道高阶磁场修正线圈包括Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、X1、Y1、ZX、ZY、XY、X2-Y2型号线圈，用于改善超导磁体在所需成像区域内磁场均匀性。

优选地，所述多通道高阶磁场修正线圈中的Z0、Z1、Z2、Z3、Z4型号线圈直接绕制在环氧玻璃钢骨架线槽中，所述多通道高阶磁场修正线圈中X1、Y1、ZX、ZY、XY、X2-Y2型号线圈设置于环氧板上，再将含线圈环氧板绕制环氧玻璃钢骨架上，将多通道高阶磁场修正线圈与调整骨架以螺栓方式连接，用于保证各个线圈位置关系及连接强度。

优选地，所述60K磁体冷屏端头设有端盖板，所述60K磁体冷屏内围和端盖板上开设有凹槽，所述凹槽设定缝隙间距为0.5~1.5mm。

优选地，所述调压加热器由环氧玻璃钢骨架、康铜线和铜网保护罩组成，所述调压加热器采用用康铜线绕制环氧玻璃钢骨架上，在康铜线外表面加设铜网保护罩，所述环氧玻璃钢骨架下端固定设有不锈钢螺栓和不锈钢螺母，所述不锈钢螺栓与环氧玻璃钢骨架之间通过环氧胶水固定粘接，所述调压加热器通过不锈钢螺栓和不锈钢螺母固定在接线盘上；所述调压加热器配合对应压力控制系统，通过压力检测控制4K桶容器内压力维持在0~2000Pa正压，阻止外界气体进入超导磁体内而凝固。

优选地，所述接线盘采用环氧板制作，所述接线盘设置于4K桶容器内底端，用于布置超导开关、超导接头和调压加热器。

优选地，所述60K磁体冷屏采用铝材材料制成。

优选地，所述磁体外筒与60K磁体冷屏内顶端重叠处设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔内设有冷头容器，所述第二通孔内延伸有颈管容器。

优选地，所述磁体外桶上设有封头和服务塔。

本发明采用上述结构后，其有益效果为：

（1）本发明涉及的一种用于小动物磁共振成像超高场高均匀性超导磁体，所述超高场为4.7T，7T，9.4T，磁体口径分别含有210mm，310mm，410mm，200mm～450mm。

（2）所述4K桶容器上设有主骨架和屏蔽骨架，所述主骨架内壁与屏蔽骨架侧壁构成4K桶容器一部分结构，所述主骨架内设有主线圈，所述主骨架上端设有调整骨架，所述调整骨架内设置有调整线圈，将线圈骨架和4K桶容器融合，在保证液氦腔容积一定情况下，主骨架内壁和屏蔽骨架侧壁作为4K桶容器一部分，不仅减轻磁体重量，还缩小磁体尺寸，使得整个超导磁体变得更紧凑，减少液氦容量。