[发明专利]具有层合铁磁核和用于抑制涡流磁场的超导膜的电磁体

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振及相关领域。本发明说明性地适用于磁共振扫描器，并特别参考其进行描述。但是，本发明也适用于采用电磁体或磁化铁磁结构的其他应用。

背景技术

电磁体包括铁磁核和围绕该铁磁核的导电绕组，从而使得流经该导电绕组的电流磁化该铁磁核。该电磁体可以提供动态可变的磁场，该磁场的极性和场强取决于(忽略任何磁滞效应或残留磁化效应)流经该导电绕组的电流的方向和量级。该铁磁核由铁磁材料制成，该铁磁材料包括存在由导电绕组生成的磁场时对准的已对准电子自旋的磁畴，以极大加强或增强驱动磁场，由此使得能够以相对低的电流有效地生成大的磁场。

电磁体广泛应用于电的、电磁的、电机械的以及其他系统和方法。一种这类应用在Overweg的2005年12月29日公开的国际专利申请WO2005/124381 A2中被描述，该专利申请涉及采用电磁体来磁化铁磁核的磁共振扫描器，其将所选择的磁场梯度叠加到扫描器的检查区域中的静(B0)磁场(也被称为主磁场)上。另一种说明性应用是功率感应器，其包括以a.c.(交流)模式运行的电磁体。

在电磁体中，铁磁材料可以是铁磁金属，例如钢，其通常被形成为棒、杆或在磁化方向上伸长的其他细长元件。利用整块钢核或其他连续铁磁材料可能是有问题的，因为这种结构很强地承载涡流，即产生热耗散并造成损耗及降低的电能到磁场的转换效率的感生电流回路。为了抑制涡流，已知使用堆叠的铁磁叠层来形成铁磁核，这些叠层帮助破坏涡流。

但是，如果该核本身是不封闭的，则磁通量在末端处发散且因此可能在叠层的平面内感生出涡流。在文献WO 2005/124381 A2中所公开的那种类型的磁共振扫描器的情况下，在叠层内流动的涡流可能足够大而引起无法接受的大耗散。涡流在核末端附近是最有问题的，在该处磁场发散并基本偏离沿着铁磁杆的伸长方向的预期磁化方向。

因此，在本领域中仍然存在对于克服前述及其他缺陷的用于磁场生成、磁能存储等的改进的铁核电磁体的未满足的需求。

发明内容

根据本文中作为示例示出和描述的某些说明性实施例，公开了一种电磁体，其包括：层合铁磁核；导电绕组，其被设置在铁磁核周围，从而使得在导电绕组中流动的电流在铁磁核中生成磁场；以及超导膜，其被布置为使得超导膜中的感生电流抑制垂直于铁磁核的叠层的磁场分量，其目的是当导电绕组磁化铁磁核时抑制铁磁核叠层中涡流的生成。

根据本文中作为示例示出和描述的某些附加说明性实施例，公开了一种磁共振扫描器，其包括生成静磁场的主磁体，以及具有多个如前一段所述的电磁体的磁场梯度系统，这些电磁体被配置为将所选择的磁场梯度叠加到静磁场上。

根据本文中作为示例示出和描述的某些说明性实施例，公开了一种磁共振扫描器，其包括：主磁体，其被配置为在检查区域中生成静磁场；以及磁场梯度系统，其被布置为将磁场梯度叠加到检查区域上，该磁场梯度系统包括多个电磁体，每个电磁体具有铁磁核，在铁磁核上设置超导膜以承载涡流抵消超电流。超电流是超导电流，即在超导体中无耗散地流动的电流。

根据本文中作为示例示出和描述的某些说明性实施例，公开了一种交流磁场生成方法，其包括：为包括层合铁磁核的电磁体供能以在铁磁核中生成磁场；以及在布置为与层合铁磁核的叠层平行的超导层中感生出电流以抵消铁磁核中垂直于叠层取向的磁场分量，其否则将在铁磁核中产生涡流。

一个优点在于减少的电磁体发热。

另一优点在于磁共振扫描器中改进的磁场梯度质量。

本领域普通技术人员在阅读并理解以下详细说明后将认识到本发明的更多优点。

附图说明

在下文将以示例的方式基于以下实施例并参考附图详细地描述这些和其他方面，其中：

图1以透视图(顶部)和局部切除透视图(底部)图解示出磁共振扫描器；以及

图2图解示出包括被布置为承载涡流阻止超电流的超导膜的杆形电磁体。

当用在不同附图中时，对应的参考数字表示图中的对应元件。

具体实施方式

参考图1，磁共振扫描器10包括由外通量返回罩12和内腔管14组成的外壳。图1以透视图(顶部)和局部切除透视图(底部)示出磁共振扫描器10。在切除视图中，内腔管14和一部分外通量返回罩12被去除以展示所选择的内部部件。