(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111243854 A(43)申请公布日 2020.06.05
(21)申请号 202010346693.5(22)申请日 2020.04.28
(71)申请人 山东奥新医疗科技有限公司
地址 261205 山东省潍坊市潍坊高新区清
池街道浞景社区潍安路8000号(72)发明人 路志强 李培勇 李东辉 徐以帅 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人 孔祥贵(51)Int.Cl.
H01F 41/06(2016.01)G01R 33/34(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
CN 111243854 A(54)发明名称
磁共振超导线圈绕制方法及磁共振超导线圈
(57)摘要
本发明公开了一种磁共振超导线圈绕制方法及磁共振超导线圈。该绕制方法，包括：在线圈骨架外依次设置若干个超导层，各超导层中，由内至外依次为缠绕在其内结构上的超导线和包裹于超导线外的若干层第一玻璃丝布，且超导层中最外层第一玻璃丝布外刷有黑胶；在最外层超导层外缠绕绑线以构成绑线层；在绑线层外包裹第二玻璃丝布，并在第二玻璃丝布外均匀刷黑胶固化，得到磁共振超导线圈。采用不同层超导线之间采用铺玻璃丝布并刷黑胶的方式固定，相比于真空浸脂的方式能更充分地填充超导线间缝隙，对超导线的固定效果更好，能够保证各层超导线之间固定的可靠性，降低励磁时超导线因通电受力位移产生能量导致失超的风险。
CN 111243854 A
权 利 要 求 书
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1.一种磁共振超导线圈绕制方法，其特征在于，包括：在线圈骨架（3）外依次设置若干个超导层，各所述超导层中，由内至外依次为缠绕在其内结构上的超导线（1）和包裹于所述超导线（1）外的若干层第一玻璃丝布（2），且所述超导层中最外层所述第一玻璃丝布（2）外刷有黑胶；
在最外层所述超导层外缠绕绑线以构成绑线层（5）；在所述绑线层（5）外包裹第二玻璃丝布（6），并在所述第二玻璃丝布（6）外均匀刷黑胶固化，得到磁共振超导线圈。
2.根据权利要求1所述的磁共振超导线圈绕制方法，其特征在于，所述超导层中，各层所述第一玻璃丝布（2）外均刷满黑胶。
3.根据权利要求1所述的磁共振超导线圈绕制方法，其特征在于，所述绑线为铜线或不锈钢线。
4.根据权利要求1所述的磁共振超导线圈绕制方法，其特征在于，所述在最外层所述超导层外缠绕绑线以构成绑线层（5），包括：
在最外层所述超导层外铺设带孔的隔板（4），然后再在所述隔板（4）外缠绕所述绑线以构成所述绑线层（5）。
5.根据权利要求4所述的磁共振超导线圈绕制方法，其特征在于，所述隔板（4）为铜板。6.一种磁共振超导线圈，其特征在于，所述磁共振超导线圈应用权利要求1至5任一项所述的磁共振超导线圈绕制方法制作。
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说 明 书
磁共振超导线圈绕制方法及磁共振超导线圈
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技术领域
[0001]本发明涉及磁共振设备技术领域，特别涉及一种磁共振超导线圈绕制方法及磁共振超导线圈。
背景技术
[0002]目前，超导磁体对磁场稳定性都有严格技术要求，比如，临床医学成像要求MRI超导磁体的磁场稳定性均小于0.1ppm/h，所以超导磁体都工作在闭环运行模式下，即，超导磁体励磁结束后，卸除电源和电流引线，使MRI超导线圈与超导开关构成一个闭合回路。由于超导开关处于超导态，且超导接头的电阻很小，所以MRI超导磁体的磁场在很长的时间不发生明显衰减，具有很高的磁场稳定性。要达到这样的磁场稳定性，需对MRI超导磁体线圈的绕制工艺有相当高的技术要求：首先线圈中超导层与层、匝与匝之间相对位置必须固定牢固；其次还要保证在励磁后线圈中超导线位置不发生移动。[0003]对于超导磁体来说，超导线圈中超导线的固定及保护至关重要，现有的超导线圈是超导线绕制完成后，外围加一层0.5mm厚带有通孔的铜板，铜板外围绕绑线固定，然后进行真空浸脂。真空浸脂完成后，用錾子和一字螺丝刀把线圈表面多余的树脂扣掉。[0004]然而，由于真空浸脂中，树脂流动性差，且超导线外围又有带孔铜板和绑线缠绕，可能产生树脂渗入不充分的情况，导致超导线不能有效的固定，增大了励磁时超导线因通电受力位移产生能量导致失超的风险。[0005]因此，如何提高超导线固定的可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
[0006]有鉴于此，本发明的目的是提供一种磁共振超导线圈绕制方法，能够提高超导线固定的可靠性。本发明的另一目的是提供一种应用上述磁共振超导线圈绕制方法制作的磁共振超导线圈，其超导线固定的可靠性较高。[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种磁共振超导线圈绕制方法，包括：在线圈骨架外依次设置若干个超导层，各所述超导层中，由内至外依次为缠绕在其内结构上的超导线和包裹于所述超导线外的若干层第一玻璃丝布，且所述超导层中最外层所述第一玻璃丝布外刷有黑胶；
在最外层所述超导层外缠绕绑线以构成绑线层；在所述绑线层外包裹第二玻璃丝布，并在所述第二玻璃丝布外均匀刷黑胶固化，得到磁共振超导线圈。[0008]优选地，所述超导层中，各层所述第一玻璃丝布外均刷满黑胶。[0009]优选地，所述绑线为铜线或不锈钢线。[0010]优选地，所述在最外层所述超导层外缠绕绑线以构成绑线层，包括：
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说 明 书
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在最外层所述超导层外铺设带孔的隔板，然后再在所述隔板外缠绕所述绑线以构成所述绑线层。
[0011]优选地，所述隔板为铜板。[0012]一种磁共振超导线圈，所述磁共振超导线圈应用上述磁共振超导线圈绕制方法制作。
[0013]本发明提供的磁共振超导线圈绕制方法，包括：在线圈骨架外依次设置若干个超导层，各超导层中，由内至外依次为缠绕在其内结构上的超导线和包裹于超导线外的若干层第一玻璃丝布，且超导层中最外层第一玻璃丝布外刷有黑胶；在最外层所述超导层外缠绕绑线以构成绑线层；在所述绑线层外包裹第二玻璃丝布，并在所述第二玻璃丝布外均匀刷黑胶固化，得到所述磁共振超导线圈。[0014]每绕一层超导线，在其表面缠上玻璃丝布，并刷黑胶，循环往复直至各层超导线均绕制完成，即不同层超导线之间采用铺玻璃丝布并刷黑胶的方式固定，相比于真空浸脂的方式能更充分地填充超导线间缝隙，对超导线的固定效果更好，能够保证各层超导线之间连接的可靠性，降低励磁时超导线因通电受力位移产生能量导致失超的风险。在各层超导层均设置完成后，再用绑线进一步绑定加固，并再次用黑胶进行固定，能够进一步提高超导线的固定效果。同时，采用导热性强的黑胶来固定超导线，励磁过程中和励磁完成后使用过程中产生的热量能够及时散发出去，进一步降低失超的风险，有利于节约大量的液氦费用，保证超导磁体励磁完成后的磁场稳定性，使所需区域内的磁场均匀度更容易达到所需要求。另外，玻璃丝布可以避免超导线因高温受损。
[0015]本发明提供的应用上述磁共振超导线圈绕制方法制作的磁共振超导线圈，其超导线固定的可靠性较高。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0017]图1为本发明所提供方法的流程图；
图2为应用本发明所提供方法得到的磁共振超导线圈的剖视示意图。[0018]附图标记：
超导线1，第一玻璃丝布2，线圈骨架3，隔板4，绑线层5，第二玻璃丝布6。具体实施方式
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]本发明的核心是提供一种磁共振超导线圈绕制方法，能够提高超导线固定的可靠性。本发明的另一核心是提供一种应用上述磁共振超导线圈绕制方法制作的磁共振超导线
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说 明 书
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圈，其超导线固定的可靠性较高。[0021]需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0023]本发明所提供磁共振超导线圈绕制方法的一种具体实施例中，请参考图1和图2，具体包括以下步骤：
S1：在线圈骨架3外依次设置若干个超导层。其中，各超导层由内至外依次为缠绕在其内结构上的超导线1和包裹于超导线1外的若干层第一玻璃丝布2。其中，超导层中，最外层第一玻璃丝布2外刷满黑胶。[0024]其中，在设置至少两层超导层的磁共振超导线圈中，对于最内层超导层，其内结构为线圈骨架3，即超导线1缠绕在线圈骨架3上；对于其他层超导层，其内结构为与该超导层内侧相邻的超导层。当然，根据实际需要，超导层也可以仅设置一层。[0025]S2：在最外层超导层外缠绕绑线以构成绑线层5。其中，绑线具体可以为铜线或者不锈钢线。[0026]S3：在绑线层5外包裹第二玻璃丝布6，并在第二玻璃丝布6外均匀刷黑胶固化，得到磁共振超导线圈。[0027]本实施例中，采用湿法绕制的方式，每绕一层超导线1，在其表面缠上玻璃丝布，并刷黑胶，循环往复直至各层超导线1均绕制完成，即不同层超导线1之间采用铺玻璃丝布并刷黑胶的方式固定，相比于真空浸脂的方式能更充分地填充超导线1间缝隙，对超导线1的固定效果更好，能够保证各层超导线1之间固定的可靠性，降低励磁时超导线1因通电受力位移产生能量导致失超的风险。同时，采用导热性强的黑胶来固定超导线1，励磁过程中和励磁完成后使用过程中产生的热量能够及时散发出去，进一步降低失超的风险，有利于节约大量的液氦费用，保证超导磁体励磁完成后的磁场稳定性，使所需区域内的磁场均匀度更容易达到所需要求。另外，玻璃丝布可以避免超导线1因高温受损。该方法具体可应用于低温超导磁体。此外，绑线层5第二玻璃丝布6在最外层超导层外形成固定层。在各层超导层均设置完成后，再用绑线进一步绑定加固，并再次用黑胶进行固定，能够进一步提高超导线1的固定效果。
[0028]进一步地，各超导层中，各层第一玻璃丝布2外均刷满黑胶，即，各超导层中，第一玻璃丝布2可以由内至外设置至少两层，且绕制超导线1后，每缠上一层第一玻璃丝布2，即涂刷一次黑胶，进一步保证各超导层内部固定的可靠性。当然，在其他实施例中，在超导层内，也可以设置至少两层第一璃丝布2，但相邻第一璃丝布2之间不涂黑胶，只在超导层中最外层第一璃丝布2上涂黑胶。[0029]进一步地，在最外层超导层外缠绕绑线以构成绑线层5，具体包括：在最外层超导层外铺设带孔的隔板4，然后再在隔板4外缠绕绑线以构成绑线层5。其中，隔板4具体为铜板，其散热效果较高。可选地，隔板4可设置为0.5mm厚。
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在超导层设置后，绕绑线保护之前，铺一层带孔的隔板4，使得绑线的捆绑力直接
作用在隔板4上而并非直接作用在超导层上，能够有效保护超导线1，避免超导线1受到捆绑力不均匀而导致超导线1损坏。另外，隔板4上通孔的设置，有利于刷固定层的黑胶时，黑胶通过隔板4上的孔洞顺利流入内侧，以保证固定层的固定作用。
[0031]本发明所提供磁共振超导线圈绕制方法的一种具体应用过程如下：
该绕线结构主要材料包括线圈骨架3、超导线1、黑胶、玻璃丝布、0.5mm厚带孔铜板、不锈钢丝。[0032]1、在贴保护层的线圈骨架3上绕制一层超导线1，在超导线1外围包裹3层玻璃丝布，在每层玻璃丝布表面均匀刷黑胶，使黑胶渗透填充超导线1绕制产生的缝隙和每层超导线1最后一匝跳点附近的空隙，完成一个超导层完成的制作；
2、继续下一层超导线1的绕制，循环往复直至各个超导层制作完成；3、在最外层超导层的玻璃丝布外围铺一层0.5mm厚的带孔铜板，在铜板表面绕不锈钢丝，使不锈钢丝的作用力直接作用于带孔铜板上，而不至于划伤超导线1；
4、在绕制完成不锈钢丝表面包裹3层玻璃丝布，均匀刷上黑胶固化以完成整个超导线圈的绕制。
[0033]除了上述磁共振超导线圈绕制方法，本发明还提供了一种磁共振超导线圈，应用以上任一实施例提供的磁共振超导线圈绕制方法制作，有益效果可以相应参考以上各实施例。该磁共振超导线圈结构简单、性能稳定、散热性好，超导线被固定保护效果明显，励磁时超导线因通电受力位移产生能量导致失超的风险降低，超导磁体励磁完成后的磁场稳定性较好。该磁共振超导线圈的其他结构可以参考现有技术，本文不再赘述。[0034]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0035]以上对本发明所提供的磁共振超导线圈绕制方法及磁共振超导线圈进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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说 明 书 附 图
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说 明 书 附 图
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