可伸縮電流引線組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于將傳導(dǎo)冷卻式超導(dǎo)磁體在升流運(yùn)作期間的熱負(fù)載降至最小的可伸縮電流引線組件；所述電流引線組件包括真空室，所述真空室具有通孔，使得具有可伸縮觸點(diǎn)的可伸縮電流引線能夠穿透所述真空室內(nèi)；超導(dǎo)磁體布置在所述真空室內(nèi)并且包括磁體引線；電流觸點(diǎn)布置在所述真空室內(nèi)的所述通孔下方處，并且經(jīng)由熱連接器連接到所述磁體引線；所述電流觸點(diǎn)由連接到所述真空室的內(nèi)壁的隔熱支撐結(jié)構(gòu)支撐；設(shè)有致動(dòng)器組件，以使所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)接觸，其中連接在環(huán)境溫度下發(fā)生于所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)。
【專利說(shuō)明】可伸縮電流引線組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，具體地，涉及一種超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的電流引線組件。【背景技術(shù)】
[0002]只要維持在適當(dāng)?shù)牡蜏叵?，以下稱“超導(dǎo)溫度”，超導(dǎo)磁體即能夠以零電阻有效導(dǎo)電。低溫系統(tǒng)用于確保超導(dǎo)磁體在超導(dǎo)溫度下工作。
[0003]超導(dǎo)磁體通常包括超導(dǎo)線圈，所述超導(dǎo)線圈通過(guò)將電流輸送到超導(dǎo)線圈的電流引線與電源電連接。這些電流引線各自包括與超導(dǎo)線圈電連接的一端，以及與電源電連接的另一端。超導(dǎo)磁體在升流運(yùn)作期間連接到電源，以便使磁體達(dá)到特定的場(chǎng)強(qiáng)，然后使其進(jìn)入持久模式。超導(dǎo)磁體等低溫裝置可能需要上百安培到數(shù)千安培的電流，這些電流將被輸送到低溫恒溫器的低溫區(qū)域中。電流引線將產(chǎn)生大量熱量，這些熱量可能不可避免地蔓延到超導(dǎo)線圈。因此，電流引線必須被設(shè)計(jì)成最小化低溫區(qū)域內(nèi)的熱流動(dòng)或損失。
[0004]一些電流引線組件包括可拆卸電流引線，其中所述電流引線與電源之間的連接將在磁體獲得電流供應(yīng)或者進(jìn)入持久模式時(shí)通過(guò)分離或拆卸電流引線的觸點(diǎn)來(lái)斷開。由于需要冷卻連接到超導(dǎo)線圈的電流引線，因此將可拆卸電流引線用于傳導(dǎo)冷卻式超導(dǎo)磁體系統(tǒng)中是非常復(fù)雜的。在傳導(dǎo)冷卻式超導(dǎo)磁體系統(tǒng)中，導(dǎo)線的連接在低溫下發(fā)生于真空室內(nèi)，例如在50° K下。在真空條件的這些溫度下產(chǎn)生的電觸點(diǎn)通常會(huì)導(dǎo)致高觸點(diǎn)電阻，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能在于因材料在真空中除氣作用而導(dǎo)致冰凍污染物沉積在觸點(diǎn)上。由于難以實(shí)現(xiàn)良好接觸，因此低溫連接還將產(chǎn)生高電阻和高熱負(fù)載，因?yàn)橛|點(diǎn)溫度非常低并且十分堅(jiān)硬，柔度非常小，因而難以建立電連接。因此，引線充當(dāng)超導(dǎo)磁體上的熱負(fù)載。因此，冷卻設(shè)備用于冷卻電流引線中與超導(dǎo)線圈電連接的一端，通常稱作“冷端”。與電源電連接的另一端通常稱為“熱端”。在傳導(dǎo)冷卻式超導(dǎo)磁體中建立良好電連接并最小化熱負(fù)載仍然存在巨大挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種用于將傳導(dǎo)冷卻式超導(dǎo)磁體在場(chǎng)升流運(yùn)作期間的熱負(fù)載降至最小的電流引線組件。所述電流引線組件包括真空室，所述真空室擁有通孔，使得具有可伸縮觸點(diǎn)的可伸縮電流引線能夠穿透到真空室內(nèi)。超導(dǎo)磁體布置在真空室內(nèi)并且包括磁體引線。電流觸點(diǎn)布置在真空室內(nèi)的通孔下方處，并且經(jīng)由熱連接器連接到磁體引線。電流觸點(diǎn)由連接到真空室內(nèi)壁的隔熱支撐結(jié)構(gòu)支撐。設(shè)有致動(dòng)器組件，以使可伸縮觸點(diǎn)與電流觸點(diǎn)接觸，其中連接在環(huán)境溫度下發(fā)生于隔熱支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0006]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述致動(dòng)器組件被布置成在磁體升流操作完成后將所述可伸縮電流引線的所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)分離。
[0007]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述熱連接器用于將所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)的所述接觸而產(chǎn)生的、向所述磁體引線傳導(dǎo)的熱降至最小。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述熱連接器是柔性的。[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述熱連接器是柔性的銅電纜。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述可伸縮觸點(diǎn)、所述熱連接器和所述電流觸點(diǎn)包括導(dǎo)熱材料。
[0011]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述導(dǎo)熱材料是銅。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述可伸縮觸點(diǎn)與所述可伸縮電流引線形成一體。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)包括隔熱材料。
[0014]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述隔熱材料是玻璃纖維。
[0015]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)提供所述可伸縮觸點(diǎn)的隔熱。
[0016]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)將所述可伸縮觸點(diǎn)維持在環(huán)境溫度。
[0017]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，可伸縮電流引線的一端連接到電源，并且其中從500安培到至少1000安培的電流通過(guò)所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)的連接而供應(yīng)到所述超導(dǎo)磁體。
[0018]一種制造用于超導(dǎo)磁體的電流引線組件的方法，所述方法包括:
[0019]提供真空室，所述真空室包括包封內(nèi)部體積并且具有通孔的外殼；
[0020]提供超導(dǎo)磁體，所述超導(dǎo)磁體位于所述真空室內(nèi)并且具有磁體引線；
[0021]將電流觸點(diǎn)布置在所述真空室內(nèi)所述通孔下方；
[0022]將熱連接器附接在所述磁體引線與所述電流觸點(diǎn)之間；
[0023]將隔熱支撐結(jié)構(gòu)附接到所述真空室的內(nèi)壁，以支撐所述通孔下方的所述電流觸
占.[0024]將具有可伸縮觸點(diǎn)的可伸縮電流引線布置成以密封方式經(jīng)由所述通孔穿透所述真空室；以及
[0025]將致動(dòng)器組件連接到所述真空室和所述可伸縮電流引線，以使所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)接觸，其中所述接觸在環(huán)境溫度下發(fā)生于所述真空室外。
[0026]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，進(jìn)一步包括:
[0027]將所述致動(dòng)器組件布置成在激活模式完成后使所述可伸縮電流引線的所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)分離。
[0028]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，進(jìn)一步包括:
[0029]選擇所述熱連接器以將因所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)的所述接觸而發(fā)生向所述磁體弓I線的熱傳導(dǎo)降至最小。
[0030]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，進(jìn)一步包括:
[0031]使所述可伸縮觸點(diǎn)與所述真空室的所述內(nèi)部體積隔熱。
[0032]一種磁共振成像(MRI)系統(tǒng)，包括:
[0033]真空室，所述真空室包封真空空間并且包括通孔；
[0034]超導(dǎo)磁體，所述超導(dǎo)磁體布置在所述真空室內(nèi)并且具有磁體引線；
[0035]電流觸點(diǎn)，所述電流觸點(diǎn)布置在所述真空室內(nèi)的所述通孔下方處；
[0036]熱連接器，所述熱連接器具有連接到所述磁體引線的一端以及連接到所述電流引線的另一端；
[0037]隔熱支撐結(jié)構(gòu)，所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)連接到所述真空室的內(nèi)壁，以支撐所述通孔下方的所述電流觸點(diǎn)；[0038]可伸縮電流引線，所述可伸縮電流引線以可密封方式經(jīng)由所述通孔穿透所述真空室，并且具有可伸縮觸點(diǎn)；以及
[0039]致動(dòng)器組件，所述致動(dòng)器組件連接到所述真空室和所述可伸縮電流引線，用于使所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)接觸，其中所述接觸在環(huán)境溫度下發(fā)生。
[0040]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述致動(dòng)器組件用于在激活模式完成后將所述可伸縮引線的所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)分離。
[0041]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述熱連接器用于將因所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)的所述接觸而產(chǎn)生的向所述磁體引線的熱傳導(dǎo)降至最小
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]在參考附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明后，將更好地理解本發(fā)明實(shí)施例的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，類似的符號(hào)代表所有附圖中類似的部分，其中:
[0043]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的超導(dǎo)磁體的電流引線組件的圖解；以及
[0044]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯像系統(tǒng)的方框圖，其中所述顯像系統(tǒng)具有包括圖1所示電流引線組件的超導(dǎo)磁體。
【具體實(shí)施方式】
[0045]本說(shuō)明書中公開的實(shí)施例提供一種用于傳導(dǎo)冷卻式超導(dǎo)磁體的可伸縮電流引線組件，其中連接電流引線以向超導(dǎo)磁體供電是在一定時(shí)間內(nèi)，例如在超導(dǎo)磁體的場(chǎng)升流期間，在環(huán)境溫度下發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可伸縮電流引線組件包括隔熱支撐結(jié)構(gòu)，所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)布置在容納超導(dǎo)磁體的真空室的內(nèi)壁上。具有可伸縮觸點(diǎn)的可伸縮電流引線穿透到隔熱支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)還支撐經(jīng)由熱連接器連接到超導(dǎo)磁體的磁體引線的電流觸點(diǎn)。可伸縮電流引線經(jīng)由真空室中的通孔安置在隔熱支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)。隔熱支撐結(jié)構(gòu)提供與真空室內(nèi)的低溫溫度熱隔離的內(nèi)部。因此，可伸縮觸點(diǎn)與電流引線的連接在環(huán)境溫度下發(fā)生于隔熱支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)。對(duì)連接到電流觸點(diǎn)和磁體引線的熱連接器進(jìn)行選擇，以便將因隔熱支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)可伸縮觸點(diǎn)與電流觸點(diǎn)之間的熱傳導(dǎo)而加諸于超導(dǎo)磁體上的熱負(fù)載降至最小。可伸縮電流引線組件的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)在環(huán)境溫度(例如，室溫)下連接，以便在將高達(dá)500安培及以上的強(qiáng)電流供應(yīng)到超導(dǎo)磁體以使磁體升流的同時(shí)，將磁體上的熱負(fù)載維持在最低水平。
[0046]除非另作規(guī)定，否則本說(shuō)明書中所用的科技術(shù)語(yǔ)與所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所公知的意義相同。本說(shuō)明書中所用的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等并不說(shuō)明任何順序、數(shù)量或重要性，而是用于區(qū)別不同元件。此外，術(shù)語(yǔ)“一”和“一個(gè)”并不構(gòu)成數(shù)量限制，而是說(shuō)明存在至少一個(gè)參考項(xiàng)目，并且除非另作規(guī)定，否則“前”、“后”、“下”和/或“上”等術(shù)語(yǔ)僅用于簡(jiǎn)便說(shuō)明，并不限于任一位置或空間取向。此外，術(shù)語(yǔ)“連接”和“聯(lián)接”并且意圖區(qū)分兩個(gè)部件之間的直接或間接連接/聯(lián)接。相反，除非另作規(guī)定，這些部件可以直接或間隔連接/聯(lián)接。
[0047]參見圖1，其中示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電流引線組件的圖解。盡管電流引線組件包括兩個(gè)如圖1所示運(yùn)作的可伸縮電流引線，但為了便于說(shuō)明，下文將僅介紹可伸縮電流引線組件的一側(cè)。真空室12中設(shè)有超導(dǎo)磁體14、由低溫冷卻器(未圖示)冷卻的隔熱罩16以及電流引線組件10。超導(dǎo)磁體14通常被冷卻到約4K的溫度，而隔熱罩通常被冷卻到約50K的溫度。但是，本發(fā)明的實(shí)施例并不限于這些示例性溫度，預(yù)期還包括其他溫度。
[0048]電流引線組件10包括經(jīng)由真空室12內(nèi)的通孔20延伸到真空室12內(nèi)的可伸縮電流引線18?？缮炜s電流引線18通過(guò)緊固件24固定到蓋22?？缮炜s電流引線18包括可伸縮觸點(diǎn)17。致動(dòng)器組件26用于以可伸縮方式與可伸縮觸點(diǎn)接合并分離。可伸縮電流引線18和可伸縮觸點(diǎn)17可以形成為一體(如圖所示)，或者分成制動(dòng)桿和觸點(diǎn)部分等多個(gè)部分。可以根據(jù)各種技術(shù)對(duì)致動(dòng)器組件26進(jìn)行布置，以使得可伸縮電流引線18能夠以可伸縮方式延伸到真空室12中。在圖1所示的實(shí)施例中，致動(dòng)器組件26包括連接到緊固件24和螺釘27的支撐桿25。螺釘27使得可伸縮電流引線18能夠與可伸縮觸點(diǎn)17接合并分離。真空密封件28設(shè)于可伸縮電流引線18與風(fēng)箱30之間。密封件28與風(fēng)箱30接觸，以便維持風(fēng)箱30內(nèi)的真空狀態(tài)?？梢栽O(shè)置諸如塑料等絕緣體29，以便在風(fēng)箱30與可伸縮電流引線18之間形成電絕緣。蓋22與風(fēng)箱30通過(guò)任何合適的技術(shù)固定在一起，例如均焊接到真空室12上。
[0049]電流引線組件10還包括布置在真空室12內(nèi)的電流觸點(diǎn)32。電流觸點(diǎn)32經(jīng)由熱連接器36連接到磁體引線34。接納熱連接器36的熱力站35經(jīng)由電絕緣層37固定(例如，用螺栓固定)到隔熱罩16。電絕緣層37的導(dǎo)熱性高，因而熱力站的溫度與隔熱罩16的溫度接近。電絕緣層37的材料實(shí)例包括具有真空潤(rùn)滑油的卡普頓(Kapton)，或者玻璃充填的環(huán)氧樹脂?？梢允褂闷渌线m的材料。電流觸點(diǎn)32通過(guò)隔熱支撐結(jié)構(gòu)38支撐在真空室12內(nèi)。隔熱支撐結(jié)構(gòu)38由能夠?qū)崿F(xiàn)隔熱，同時(shí)強(qiáng)度足以支撐電流觸點(diǎn)32并承受連接處的高負(fù)載的材料制成。此類材料的實(shí)例包括具有環(huán)氧樹脂的玻璃纖維、諸如GlO等塑料絕緣體，或者其他合適的材料。隔熱支撐結(jié)構(gòu)38在可伸縮觸點(diǎn)17縮回時(shí)使得電流觸點(diǎn)32與環(huán)境溫度之間隔熱，以便電流觸點(diǎn)32與隔熱罩16的溫度幾乎相同。因此，當(dāng)可伸縮電流引線18與電流觸點(diǎn)32之間的接觸或連接斷開時(shí)，電流觸點(diǎn)32、熱連接器36和隔熱罩16均維持在約50K，并且與環(huán)境溫度下的真空容器隔熱。
[0050]對(duì)熱連接器36進(jìn)行選擇，以便將因可伸縮觸點(diǎn)17與電流觸點(diǎn)32連接以向磁體供電而加諸于超導(dǎo)磁體14上的熱負(fù)載降至最小，即使供應(yīng)電流高達(dá)500安培至1000安培及以上。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)熱連接器36的特性，例如材料、長(zhǎng)度、直徑、面積、面積長(zhǎng)度比等進(jìn)行選擇，以便將熱傳導(dǎo)降至最低。例如，熱連接器36可以是銅或黃銅電纜或線材，并且可以具有剛性或柔性。熱連接器36使得能夠在環(huán)境溫度下以最小熱量負(fù)載或者轉(zhuǎn)移到超導(dǎo)磁體14的低溫或超導(dǎo)溫度連接到電源。
[0051]超導(dǎo)磁體能夠得益于較高的電流，因?yàn)樵谥圃斐瑢?dǎo)線圈的超導(dǎo)線材越大時(shí)，人力和材料方面的成本效益越高。具體來(lái)說(shuō)，用于較高電流的較大線材的每安培米單位成本低于通常用于100安培至200安培等較低電流的較小線材。此外，磁體所需的線圈匝數(shù)較少。迄今為止，這些較高電流是在氦蒸汽或氦浴環(huán)境而不是真空環(huán)境中被供應(yīng)到超導(dǎo)磁體中。本說(shuō)明書中公開的實(shí)施例通過(guò)將磁體上的熱負(fù)載降至最小，使得超導(dǎo)磁體能夠在真空環(huán)境中使用強(qiáng)電流。
[0052]此外，現(xiàn)有技術(shù)傳導(dǎo)冷卻式超導(dǎo)磁體中的電流引線組件在低溫下閉合觸點(diǎn)。由于難以實(shí)現(xiàn)良好接觸，因此在諸如50° K及以下等低溫下閉合觸點(diǎn)還將產(chǎn)生高電阻和高熱負(fù)載，因?yàn)橛|點(diǎn)溫度非常低并且十分堅(jiān)硬且受到污染，柔度非常小，因而難以建立電連接。在本說(shuō)明書中公開的實(shí)施例中，磁體與電源的電連接在環(huán)境溫度下實(shí)現(xiàn)，以便通過(guò)在觸點(diǎn)處施加壓力來(lái)以觸點(diǎn)清潔且電阻極低的形式建立非常好的電連接。
[0053]具體來(lái)說(shuō)，由隔熱支撐結(jié)構(gòu)38提供的隔熱使得電流觸點(diǎn)32能夠在電流引線18縮回時(shí)維持在約50K的低溫，或者在電流引線18的電流觸點(diǎn)17與觸點(diǎn)32時(shí)維持在環(huán)境溫度。此外，隔熱支撐結(jié)構(gòu)38的強(qiáng)度足以促使在接觸區(qū)域上施加高負(fù)載。當(dāng)可伸縮電流引線18與電流觸點(diǎn)32分離時(shí)，由于電流觸點(diǎn)32經(jīng)由熱連接器36和磁體引線34連接到磁體14，因此所述觸點(diǎn)維持在低溫。但是，每當(dāng)可伸縮電流引線18與電流觸點(diǎn)32之間建立連接時(shí)，電流觸點(diǎn)32的溫度將升高到實(shí)現(xiàn)良好電連接并開始導(dǎo)熱和導(dǎo)電的環(huán)境溫度。在環(huán)境溫度下，隨著電流觸點(diǎn)32的溫度在與可伸縮電流引線18接觸時(shí)升高，因冷凍除氣材料而形成于電流觸點(diǎn)32上的任何污染物都將消失。隔熱支撐結(jié)構(gòu)38大體上消除了施加到真空室12內(nèi)的隔熱罩16中的任何熱負(fù)載。當(dāng)可伸縮電流引線18與電流觸點(diǎn)32之間的接觸斷開時(shí)，電流觸點(diǎn)32的位置將在隔熱支撐結(jié)構(gòu)38的作用下保持不變，并且電流觸點(diǎn)32在再次冷卻到低溫。由于接觸發(fā)生在環(huán)境溫度下，因此這種布置使得可伸縮電流引線18和電流觸點(diǎn)32能夠在不影響各自性質(zhì)的情況下接合和分離。
[0054]參見圖2，其中示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)，所述系統(tǒng)中包括可伸縮電流引線組件。MRI系統(tǒng)通常使用超導(dǎo)磁體，所述超導(dǎo)磁體通常具有用于生成均勻磁場(chǎng)的多個(gè)線圈。在MRI系統(tǒng)中運(yùn)作的示例性超導(dǎo)磁體系統(tǒng)需要超導(dǎo)磁體偶發(fā)升流，以便向用于MRI系統(tǒng)的磁體充電。在超導(dǎo)磁體升流之后，用于磁體升流的電流源將斷開并且不再需要，除非必須進(jìn)行進(jìn)一步磁體升流，例如，以便在定期服務(wù)、磁體失超等之后使超導(dǎo)磁體退磁或者使超導(dǎo)磁體再磁化。
[0055]圖2所示MRI系統(tǒng)50的運(yùn)作由操作員控制臺(tái)52進(jìn)行控制，所述操作員控制臺(tái)包括鍵盤或其他數(shù)據(jù)裝置54、控制面板56以及顯示屏58。控制臺(tái)52通過(guò)鏈路60與單獨(dú)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)62通信，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使得操作員能夠控制顯示屏58上的圖像產(chǎn)生和顯示。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)62包括若干模塊，這些模塊通過(guò)底板62a彼此通信。這些模塊中包括圖像處理器模塊64、CPU模塊66和存儲(chǔ)器模塊68，所述存儲(chǔ)器模塊在所述領(lǐng)域中被稱作存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)陣列的幀緩沖區(qū)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)62連接到磁盤存儲(chǔ)器70和移動(dòng)存儲(chǔ)器72，以便存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)和程序，并且通過(guò)高速串行鏈路76與單獨(dú)的系統(tǒng)控制器74通信。輸入裝置54可以包括鼠標(biāo)、操縱桿、鍵盤、跟蹤球、觸控屏、光棒、語(yǔ)音控制或者任何類似或等效輸入裝置，并且可以用于交互式幾何指示。
[0056]系統(tǒng)控制器74包括通過(guò)底板74a連接在一起的一系列模塊。這些模塊包括CPU模塊76和脈沖發(fā)生器模塊78，所述脈沖發(fā)生器模塊通過(guò)串行鏈路80連接到操作員控制臺(tái)52。系統(tǒng)控制器74通過(guò)鏈路80從操作員接收指示即將執(zhí)行的掃描序列的命令。脈沖發(fā)生器模塊78管理各系統(tǒng)部件執(zhí)行所需的掃描序列，并且生成關(guān)于以下內(nèi)容的數(shù)據(jù):所生成射頻脈沖的定時(shí)、強(qiáng)度和形狀，以及數(shù)據(jù)采集窗的定時(shí)和長(zhǎng)度。脈沖發(fā)生器模塊78連接到一系列梯度放大器82，以便指示在掃描期間生成的梯度脈沖的時(shí)序和形狀。脈沖發(fā)生器模塊78還可以從生理參數(shù)采集控制器88接收患者數(shù)據(jù)，所述生理參數(shù)采集控制器從連接到患者的若干不同傳感器接收信號(hào)，例如從附接到患者的電極接收ECG信號(hào)。最后，脈沖發(fā)生器模塊78連接到掃描室接口電路86，所述掃描室接口電路從與患者狀態(tài)和磁體系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的多個(gè)傳感器接收信號(hào)?；颊叨ㄎ幌到y(tǒng)84也通過(guò)掃描室接口電路86接收將患者移動(dòng)到所需掃描位置的命令。
[0057]脈沖發(fā)生器模塊78生成的梯度波形將施加到具有Gx、Gy和Gz放大器的梯度放大器系統(tǒng)82。每個(gè)梯度放大器促使一般梯度線圈組件90中的相應(yīng)物理梯度線圈生成用于空間編碼采集信號(hào)的磁場(chǎng)梯度。梯度線圈組件90形成磁體組件92的一部分，所述磁體組件包括極化磁體94和全身射頻線圈96。系統(tǒng)控制器74中的收發(fā)器模塊98生成由射頻放大器100放大的脈沖，并且連接到通過(guò)發(fā)射/接收開關(guān)102連接到射頻線圈96。由患者體內(nèi)的激發(fā)原子核放出的所得信號(hào)將由同一射頻線圈96進(jìn)行感測(cè)，并且通過(guò)發(fā)射/接收開關(guān)102耦合到前置放大器104。放大所得的MR信號(hào)將在收發(fā)器98的接收器部分中進(jìn)行解調(diào)、濾波和數(shù)字化。發(fā)射/接收開關(guān)102由來(lái)自脈沖發(fā)生器模塊78的信號(hào)進(jìn)行控制，以在發(fā)射模式期間將射頻放大器100電連接到線圈96，并且在接收模式期間將前置放大器104連接到線圈96。發(fā)射/接收開關(guān)102還可以使得單獨(dú)的射頻線圈(例如，表面線圈)能夠用于發(fā)射或者接收模式。
[0058]由射頻線圈96采集的MR信號(hào)由收發(fā)器模塊98數(shù)字化，并且傳輸?shù)较到y(tǒng)控制器74中的存儲(chǔ)器模塊106。掃描將在存儲(chǔ)器模塊106中已得到原始K空間數(shù)據(jù)時(shí)完成。該原始K空間數(shù)據(jù)將被重排成與即將重構(gòu)的每幅圖像對(duì)應(yīng)的單獨(dú)K空間數(shù)據(jù)陣列，并且這些陣列將被各自輸入到陣列處理器108中，所述陣列處理器執(zhí)行相關(guān)操作以將數(shù)據(jù)傅里葉變換成圖像數(shù)據(jù)陣列。所述圖像數(shù)據(jù)將通過(guò)串行鏈路76傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)62，并存儲(chǔ)在所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器中，例如磁盤存儲(chǔ)器70中。根據(jù)從操作員控制臺(tái)52接收的命令，所述圖像數(shù)據(jù)可以被歸檔在諸如移動(dòng)存儲(chǔ)器72等長(zhǎng)期存儲(chǔ)器中，或者可以由圖像處理器64f進(jìn)行進(jìn)一步處理，并傳輸?shù)讲僮鲉T控制臺(tái)52并顯示到顯示器58。
[0059]盡管本說(shuō)明書中僅說(shuō)明并描述了本發(fā)明的某些特征，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠做出許多修改和改變。因此，應(yīng)了解，隨附權(quán)利要求書涵蓋落在本發(fā)明實(shí)際精神內(nèi)的所有此類修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于超導(dǎo)磁體的電流引線組件，包括: 具有通孔的真空室； 超導(dǎo)磁體，所述超導(dǎo)磁體布置在所述真空室內(nèi)并且具有磁體引線； 電流觸點(diǎn)，所述電流觸點(diǎn)布置在所述真空室內(nèi)的所述通孔下方處； 熱連接器，所述熱連接器具有連接到所述磁體引線的一端以及連接到所述電流觸點(diǎn)的另一端; 隔熱支撐結(jié)構(gòu)，所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)連接到所述真空室的內(nèi)壁，以支撐所述通孔下方的所述電流觸點(diǎn)； 可伸縮電流引線，所述可伸縮電流引線以可密封方式經(jīng)由所述通孔穿透所述真空室，并且具有可伸縮觸點(diǎn)；以及 致動(dòng)器組件，所述致動(dòng)器組件連接到所述真空室和所述可伸縮電流引線，被布置成使所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)接觸，其中所述接觸在環(huán)境溫度下發(fā)生于所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流引線組件，其中所述致動(dòng)器組件被布置成在磁體升流操作完成后將所述可伸縮電流引線的所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流引線組件，其中所述熱連接器用于將所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)的所述接觸而產(chǎn)生的、向所述磁體引線傳導(dǎo)的熱降至最小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流引線組件，其中所述熱連接器是柔性的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流引線組件，其中所述熱連接器是柔性的銅電纜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流引線組件，其中所述可伸縮觸點(diǎn)、所述熱連接器和所述電流觸點(diǎn)包括導(dǎo)熱材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電流引線組件，其中所述導(dǎo)熱材料是銅。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流引線組件，其中所述可伸縮觸點(diǎn)與所述可伸縮電流引線形成一體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流引線組件，其中所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)包括隔熱材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電流引線組件，其中所述隔熱材料是玻璃纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流引線組件，其中所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)提供所述可伸縮觸點(diǎn)的隔熱。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電流引線組件，其中所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)將所述可伸縮觸點(diǎn)維持在環(huán)境溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流引線組件，其中所述可伸縮電流引線的一端連接到電源，并且其中從500安培到至少1000安培的電流通過(guò)所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)的連接而供應(yīng)到所述超導(dǎo)磁體。
14.一種制造用于超導(dǎo)磁體的電流引線組件的方法，所述方法包括: 提供真空室，所述真空室包括包封內(nèi)部體積并且具有通孔的外殼； 提供超導(dǎo)磁體，所述超導(dǎo)磁體位于所述真空室內(nèi)并且具有磁體引線； 將電流觸點(diǎn)布置在所述真空室內(nèi)所述通孔下方； 將熱連接器附接在所述磁體引線與所述電流觸點(diǎn)之間； 將隔熱支撐結(jié)構(gòu)附接到所述真空室的內(nèi)壁，以支撐所述通孔下方的所述電流觸點(diǎn)；將具有可伸縮觸點(diǎn)的可伸縮電流引線布置成以密封方式經(jīng)由所述通孔穿透所述真空室；以及 將致動(dòng)器組件連接到所述真空室和所述可伸縮電流引線，以使所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)接觸，其中所述接觸在環(huán)境溫度下發(fā)生于所述真空室外。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括: 將所述致動(dòng)器組件布置成在激活模式完成后使所述可伸縮電流引線的所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)分離。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括: 選擇所述熱連接器以將因所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)的所述接觸而發(fā)生向所述磁體引線的熱傳導(dǎo)降至最小。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括: 使所述可伸縮觸點(diǎn)與所述真空室的所述內(nèi)部體積隔熱。
18.一種磁共振成像(MRI)系統(tǒng)，包括: 真空室，所述真空室包封真空空間并且包括通孔； 超導(dǎo)磁體，所述超導(dǎo)磁體布置在所述真空室內(nèi)并且具有磁體引線； 電流觸點(diǎn)，所述電流觸點(diǎn)布置在所述真空室內(nèi)的所述通孔下方處； 熱連接器，所述熱連接器具有連接到所述磁體引線的一端以及連接到所述電流引線的另一端; 隔熱支撐結(jié)構(gòu)，所述隔熱支撐結(jié)構(gòu)連接到所述真空室的內(nèi)壁，以支撐所述通孔下方的所述電流觸點(diǎn)； 可伸縮電流引線，所述可伸縮電流引線以可密封方式經(jīng)由所述通孔穿透所述真空室，并且具有可伸縮觸點(diǎn)；以及 致動(dòng)器組件，所述致動(dòng)器組件連接到所述真空室和所述可伸縮電流引線，用于使所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)接觸，其中所述接觸在環(huán)境溫度下發(fā)生。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的MRI系統(tǒng)，其中所述致動(dòng)器組件用于在激活模式完成后將所述可伸縮引線的所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)分離。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的MRI系統(tǒng)，其中所述熱連接器用于將因所述可伸縮觸點(diǎn)與所述電流觸點(diǎn)的所述接觸而產(chǎn)生的向所述磁體引線的熱傳導(dǎo)降至最小。
【文檔編號(hào)】H01R4/68GK103578682SQ201310319929
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】S.邁恩, E.T.拉斯卡里斯, P.S.M.S.湯普森 申請(qǐng)人:通用電氣公司