[发明专利]安装点、超导磁体结构、一装置和托板

说明书

技术领域

本发明涉及在诸如公路拖车、火车车厢或船用集装箱的移动载体内运输和操作的超导磁体。

背景技术

超导磁体，尤其是用作磁共振成像(MRI)或者核磁共振(NMR)成像系统的一部分的超导磁体需要被稳定地保持在其载体内，从而使该磁体系统在用作成像系统的一部分的过程中不可移动。

这样的设置方案的一个实例是移动式MRI系统，在其使用寿命期间其可行进多达500000英里(800000km)。这样的系统中的超导磁体是“在场”(at field)运输的，也就是说，使电流在超导磁体中流动并且生成磁场。这样的系统的典型应用是在不具有这样的设施的城镇提供数日的成像设施，然后再按照路线移动到另一个城镇。相关系统的另一实例是可运输MRI系统，其在其使用寿命期间通常可行进多达50000英里(80000km)。这些磁体不是“在场”运输的。在运输之前已经移除了在磁体中流动的电流，并且在磁体被移动时不会生成磁场。

在不同情况下，移动载体包含大量屏蔽装置，其通常为装填在移动载体内的铁或钢板，以限制通过该载体扩散到周围环境中的磁场的强度。许多国家已经严格限制了这种“杂散场”的容许强度。

为了执行成像功能，超导磁体必须在成像区域内生成高同质性的强磁场。该磁体不得在成像过程中移动。在移动载体内的上述超导磁体的背景下，这意味着该磁体在用于成像时必须刚性地固定至移动载体，并且必须精确地定位在其设计位置中，以确保屏蔽装置执行其限制杂散场的功能但不会降低成像区域内该磁场的同质性。如果该磁体的位置与其设计位置偏离了哪怕1mm，屏蔽装置将扭曲该磁场并且降低所生成图像的品质。当然，实现刚性固定和可重复定位这些目标的最可靠方式是将磁体牢固地、刚性地并且永久地附接至移动载体。然而，已发现这是无法令人满意的，因为典型的超导磁体的支撑结构的相对易损坏的性质使其需要受保护以对抗在运输过程中移动载体所经受的冲击载荷。这可通过为超导磁体结构提供隔振支座而解决，以防止该超导磁体经受全冲击载荷。替换方案是使该支撑结构更坚固以承受住该冲击载荷，这又导致更多热量流入超导磁体中，产生了了冷却设备或冷却用致冷剂材料的更多费用。

英国专利GB2456795描述了一种用于限制外部真空腔内致冷剂器皿的运动的磁驱动运动限位器。

JP2010-005472描述了一种可运输成像系统以及相结合的防振支座和安装点。

US4803433描述了一种可运输MRI系统。

US2003/085705描述了用于MRI系统的无源和有源安装设置。

发明内容

因此，本发明要解决的问题是在超导磁体用作成像系统的一部分时对其提供刚性并且稳定的安装以及在运输过程中提供对冲击载荷的有效隔离。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的一些实施方式，从而能够更清楚地理解本发明的上述及其它目的、特征和优势，附图中：

图1显示了圆柱形超导磁体结构10的一个实例；

图2A、2B显示了本发明的示例性实施方式；

图3A、3B显示了本发明的示例性实施方式；

图3C显示了可用于图3A-3B的实施方式中的凸轮；

图4A、4B显示了本发明的示例性实施方式；

图5A、5B显示了本发明的示例性实施方式；

图6A、6B显示了本发明的示例性实施方式；

图7A、7B显示了本发明的示例性实施方式；以及

图7C显示了本发明的另一示例性实施方式。

具体实施方式

根据本发明，提供了用于在超导磁体下方定位于该磁体和移动载体的支撑表面之间的安装点。本发明的安装点在两种不同状态之间可控。在第一状态中，该安装点提供该超导磁体到该移动载体的支撑表面上的刚性附接和精确定位。在第二状态中，该安装点提供该超导磁体和该移动载体之间的隔振。这两种状态之间的转换可由手动致动、可由动力驱动或者可与驱动该移动载体的牵引单元的系统互锁。

重要的是，每当该安装点被置于其第一状态中时，该磁体应当恰好返回至相同位置。这确保了屏蔽装置每次都对成像区域中的磁场起到相同的效果，这样，成像区域中的磁场的同质性将是可重复的。对于移动系统，当磁体是“在场”传输时，在磁体结构和屏蔽装置之间将存在力的作用，其可驱使磁体移动。本发明的安装点必须克服这种趋势，并且确保该超导磁体结构每次都正确地重新定位。通常，本发明的一个安装点可允许该超导磁体结构在任意方向上移动达10mm。