高磁場均勻度、高溫度穩(wěn)定性的單邊環(huán)形磁體的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高磁場均勻度、高溫度穩(wěn)定性的單邊環(huán)形磁體，包括由鋁合金結(jié)構(gòu)支承且同心的第一磁環(huán)和第二磁環(huán)；所述第一磁環(huán)由八個(gè)周向間隔均布的梯形磁鋼塊組成，各個(gè)梯形磁鋼塊由鋁合金結(jié)構(gòu)緊固；所述第二磁環(huán)由八個(gè)周向間隔均布的矩形磁鋼塊組成；每一個(gè)矩形磁鋼塊設(shè)置于一對相鄰梯形磁鋼塊間，且該對相鄰梯形磁鋼塊間設(shè)有供該單個(gè)矩形磁鋼塊沿第二磁環(huán)徑向微調(diào)的間隔；所述第一磁環(huán)的環(huán)內(nèi)磁場方向，與第二磁環(huán)的環(huán)內(nèi)磁場方向相反。本實(shí)用新型單邊環(huán)形磁體，其磁場均勻度和溫度穩(wěn)定性可以調(diào)節(jié)，以便獲得高磁場均勻度、高溫度穩(wěn)定性。
【專利說明】高磁場均勻度、高溫度穩(wěn)定性的單邊環(huán)形磁體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及永磁體，具體涉及一種高磁場均勻度、高溫度穩(wěn)定性的單邊環(huán)形 磁體，可應(yīng)用于核磁共振。

【背景技術(shù)】
[0002] 核磁共振及相關(guān)磁體技術(shù)，在醫(yī)學(xué)影像和化學(xué)分析領(lǐng)域有著廣泛的用途。通常，核 磁共振所需的磁體，根據(jù)其磁場產(chǎn)生原理的不同，可W分為超導(dǎo)磁體、永久磁體（簡稱永磁 體）和電磁磁體。超導(dǎo)磁體廣泛用于包括軀干和頭部在內(nèi)的人體各個(gè)部位的MRI斷層掃描 成像（nuclear Ma即etic Resonance Imaging);對于場強(qiáng)甚高的超導(dǎo)磁體，還用于化學(xué)分 析實(shí)驗(yàn)中的分子結(jié)構(gòu)和分子動(dòng)力學(xué)研究。而電磁磁體作為磁體技術(shù)發(fā)展史上的階段性產(chǎn) 物，由于其高功耗、性能穩(wěn)定性差，基本已不再使用。
[0003] 目前，由于成本和技術(shù)因素，醫(yī)用的低場超導(dǎo)磁體設(shè)備鹿大、運(yùn)行成本高、設(shè)計(jì)復(fù) 雜，不適合在某些特定的應(yīng)用場合下使用，比如皮膚組織高分辨率層析成像。而作為超導(dǎo)磁 體在影像學(xué)方面替代技術(shù)的C型永久磁體，同樣存在上述缺點(diǎn)、且不適用于各種便攜式應(yīng) 用的場合。因此，開發(fā)一種重量輕、磁場穩(wěn)定性高、場強(qiáng)適中的小型磁體，將在核磁共振領(lǐng)域 有很大的應(yīng)用空間。
[0004]中國專利"單邊永磁體的磁定位器"（申請?zhí)枺?01210066874. 8)，其涉及單邊永磁 體技術(shù)，但其既不適用于核磁共振領(lǐng)域，而且其磁體的對磁場均勻度極低。
[0005] 另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在一種單邊永磁魔環(huán)磁體，其英文名稱是化化ach Array。 一般地，該磁體采用欽鐵測或衫鉆等稀±材料為原料加工而成，由若干個(gè)矩形或扇形磁塊 按照特定的角度和方位排列而成。該永磁魔環(huán)最大的特點(diǎn)是，W最少的磁能供應(yīng)獲得中間 孔徑中最大的磁場強(qiáng)度。但是，該種磁體存在一個(gè)嚴(yán)重的問題，由于稀±材料的溫度不穩(wěn) 定性，產(chǎn)生的磁場也是不穩(wěn)定的，不論是磁共振成像還是波譜學(xué)分析，其應(yīng)用都受到很大限 制。
[0006] 由于核磁共振技術(shù)的特點(diǎn)，所需靜磁場條件的營造，必須是高溫度穩(wěn)定性和高空 間均勻度的，就決定了相關(guān)磁體技術(shù)必須適應(yīng)該一需求。從上述介紹可知，現(xiàn)有技術(shù)具有如 下缺陷：
[0007] 1.超導(dǎo)磁體價(jià)格昂貴，能耗高，需要定期進(jìn)行液氮和液氮補(bǔ)給，而后者的全球唯一 供貨來源在美國；
[0008] 2.現(xiàn)有的大型超導(dǎo)磁體不適合做小尺寸目標(biāo)成像掃描，另外磁體周圍的雜散磁場 較強(qiáng)，對人和物進(jìn)抵檢查前的準(zhǔn)備工作有嚴(yán)格的要求；
[0009] 3.前述的傳統(tǒng)的永磁魔環(huán)磁體雖然所產(chǎn)生的磁場具有較高的空間均勻度，但是溫 漂現(xiàn)象十分明顯，進(jìn)而導(dǎo)致共振頻率發(fā)生變化，失去相關(guān)信號檢測的條件；
[0010] 4.目前，傳統(tǒng)永磁魔環(huán)磁體的勻場方法簡單且不具有規(guī)律性、不好操作，即不能像 勻場線圈那樣，將不均勻磁場分量首先展開為一系列正交球諧分量，然后再有針對性地實(shí) 施勻場操作。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0011] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種單邊環(huán)形磁體，其磁場均勻度和溫度穩(wěn)定性可W 調(diào)節(jié)，W便獲得高磁場均勻度、高溫度穩(wěn)定性。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種高磁場均勻度、高溫度穩(wěn)定 性的單邊環(huán)形磁體，包括由鉛合金結(jié)構(gòu)支承且同也的第一磁環(huán)和第二磁環(huán)；
[0013] 所述第一磁環(huán)由八個(gè)周向間隔均布的梯形磁鋼塊/片組成，各個(gè)梯形磁鋼塊由鉛 合金結(jié)構(gòu)緊固；
[0014] 所述第二磁環(huán)由八個(gè)周向間隔均布的矩形磁鋼塊/片組成；
[0015] 每一個(gè)矩形磁鋼塊設(shè)置于一對相鄰梯形磁鋼塊間，且該對相鄰梯形磁鋼塊間設(shè)有 供該單個(gè)矩形磁鋼塊沿第二磁環(huán)徑向微調(diào)的間隔；
[0016] 所述第一磁環(huán)的各個(gè)梯形磁鋼塊充磁方向相互配合，W使第一磁環(huán)的環(huán)內(nèi)磁場方 向沿單一方向均勻分布；
[0017] 所述第二磁環(huán)的各個(gè)矩形磁鋼塊充磁方向相互配合，W使第二磁環(huán)的環(huán)內(nèi)磁場方 向沿單一方向均勻分布；
[001引所述第一磁環(huán)的環(huán)內(nèi)磁場方向，與第二磁環(huán)的環(huán)內(nèi)磁場方向相反。
[0019] 優(yōu)選的，各梯形磁鋼塊的上底邊構(gòu)成第一磁環(huán)的環(huán)孔。
[0020] 本實(shí)用新型單邊環(huán)形磁體由第一磁環(huán)和第二磁環(huán)組成，在將第一磁環(huán)和第二磁環(huán) 相配合之前，二者各自是一種傳統(tǒng)的單邊永磁魔環(huán)磁體，但在相互配合時(shí)，保證二者產(chǎn)生磁 場的方向相反。
[0021] 裝配時(shí)，第一磁環(huán)的各梯形磁鋼塊位置一旦裝好，就固定不動(dòng)，而第二磁環(huán)的各矩 形磁鋼塊位置可W進(jìn)行徑向微調(diào)AR，那么在磁鋼塊溫度為T、孔徑內(nèi)某一位置r處的由第 一磁環(huán)單獨(dú)產(chǎn)生的磁場Bie(r)可W表示為：
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 高磁場均勻度、高溫度穩(wěn)定性的單邊環(huán)形磁體，其特征在于，包括由鋁合金結(jié)構(gòu)支承 且同心的第一磁環(huán)和第二磁環(huán)； 所述第一磁環(huán)由八個(gè)周向間隔均布的梯形磁鋼塊組成，各個(gè)梯形磁鋼塊由鋁合金結(jié)構(gòu) 緊固； 所述第二磁環(huán)由八個(gè)周向間隔均布的矩形磁鋼塊組成； 每一個(gè)矩形磁鋼塊設(shè)置于一對相鄰梯形磁鋼塊間，且該對相鄰梯形磁鋼塊間設(shè)有供該 單個(gè)矩形磁鋼塊沿第二磁環(huán)徑向微調(diào)的間隔； 所述第一磁環(huán)的各個(gè)梯形磁鋼塊充磁方向相互配合，以使第一磁環(huán)的環(huán)內(nèi)磁場方向沿 單一方向均勻分布； 所述第二磁環(huán)的各個(gè)矩形磁鋼塊充磁方向相互配合，以使第二磁環(huán)的環(huán)內(nèi)磁場方向沿 單一方向均勻分布； 所述第一磁環(huán)的環(huán)內(nèi)磁場方向，與第二磁環(huán)的環(huán)內(nèi)磁場方向相反。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磁場均勻度、高溫度穩(wěn)定性的單邊環(huán)形磁體，其特征在于， 各梯形磁鋼塊的上底邊構(gòu)成第一磁環(huán)的環(huán)孔。
【文檔編號】H01F7/02GK204178846SQ201420546259
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】李曉南, 陳國華 申請人:蘇州露宇電子科技有限公司