一种核磁共振永磁体.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106710781A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201611183542.2(22)申请日2016.12.20(71)申请人中国科学院电工研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条6号(72)发明人李晓南刘国强李士强李艳红夏正武张超(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人关玲(51)Int.Cl.H01F7/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种核磁共振永磁体(57)摘要一种核磁共振永磁体，由32块长方体磁钢粘接而成，每块磁钢的剩磁和充磁方向均相同，充磁方向取任意30毫米方向。32块磁钢分成8组，每4块一组，4块磁钢共面构成一个环形单元；4块磁钢分别位于环形的前后左右4个位置，前后位置的两块磁钢充磁方向向前，左右位置的两块磁钢充磁方向向后，在环形的中心区域产生均匀分布的水平主静磁场。8组磁钢组成8个环形，8个环形沿纵向叠加，每个环形单元的中心磁场方向相同，构成所述的高磁场均匀度永磁体。8个环形之间留有夹缝，夹缝中嵌入铝合金扁块；相邻环形之间的夹缝以核磁共振永磁体的对称中心向两端逐渐变小，铝合金扁块的厚度亦以核磁共振永磁体的对称中心向两端逐渐变小。CN106710781ACN106710781A权利要求书1/1页1.一种核磁共振永磁体，其特征在于：所述的核磁共振永磁体由32块长方体磁钢粘接而成，每块磁钢的剩磁和充磁方向均相同，充磁方向取任意30毫米方向；32块磁钢分成8组，每4块一组，4块磁钢共面构成一个环形单元；4块磁钢分别位于环形的前后左右4个位置，且前后位置的两块磁钢充磁方向向前，左右位置的两块磁钢充磁方向向后，在环形的中心区域产生均匀分布的水平主静磁场；所述8组磁钢组成8个环形，8个环形单元沿纵向叠加，每个环形单元的中心磁场方向相同，构成所述的高磁场均匀度永磁体。2.按照权利要求1所述的核磁共振永磁体，其特征在于：8个所述的环形单元之间留有夹缝，夹缝中嵌入铝合金扁块；相邻环形单元之间的夹缝以核磁共振永磁体的对称中心向两端逐渐变小，铝合金扁块的厚度亦以核磁共振永磁体的对称中心向两端逐渐变小。2CN106710781A说明书1/3页一种核磁共振永磁体技术领域[0001]本发明涉及一种核磁共振弛豫时间谱检测与小尺度医学成像适用的永磁体。背景技术[0002]目前，公知的核磁共振永磁体主要采用C型设计结构，执行临床检查时将需要做影像观察的病人，水平地送入所述永磁体内产生的磁场中。要保证所述磁场的空间分布非常均匀，需要采取一系列复杂的匀场措施，包括有源线圈法和无源小磁块拼接法。发明内容[0003]为了克服现有核磁共振永磁体磁场调匀时的困难，以及被检对象出入磁体装置不方便的缺点，本发明提出一种磁场均匀度较高的核磁共振永磁体。本发明是一种环形磁体，其水平主磁场不仅具有很低的纵向梯度。[0004]本发明核磁共振永磁体由32块长方体磁钢粘接而成，每块磁钢的长宽高为30毫米×30毫米×10毫米，每块磁钢的剩磁和充磁方向均相同，充磁方向取任意30毫米方向。所述32块磁钢分成8组，即每4块一组。每组的4块磁钢共面构成一个环形，为一个环形单元。4块磁钢分别位于所述环形的前后左右4个位置，而且前后位置的两块磁钢充磁方向均向前，左右位置的两块磁钢充磁方向都向后，则在环形的中心区域产生均匀分布的水平主静磁场。所述8组磁钢组成8个环形单元，8个环形单元沿纵向叠加，每个环形单元的中心磁场方向相同，构成本发明高磁场均匀度永磁体。[0005]在8个所述环形单元之间留有夹缝，夹缝中嵌入不导磁铝合金扁块。铝合金扁块的长和宽均为30毫米×30毫米，厚度有3.06毫米、3.39毫米和3.75毫米三种规格。相邻环形单元之间的夹缝以核磁共振永磁体的对称中心向两端逐渐变小。嵌入夹缝的铝合金扁块的厚度亦以核磁共振永磁体的对称中心向两端逐渐变小。嵌入夹缝的铝合金扁块可以显著减小磁体的纵向磁场梯度。[0006]一般地，对于两块相同的立方体磁钢，假设边长为a米，剩磁通密度为Br特斯拉，那么当二者靠近时，最大的相互吸引力F可以表示为：[0007][0008]式中，μ0为真空中的磁导率。由此可以计算出，当剩磁通密度Br为1.3特斯拉、边长a为10毫米时，最大吸引力约为60牛顿；当a为30毫米时，最大吸引力可达到600牛顿。对于本发明环形磁体单元中相邻两块磁钢之间的夹角为45°，磁钢按1.1特斯拉强度充磁，则掰开整件磁体大约需要施加57牛顿的力。[0009]对于磁体在周围空间中产生的磁场均匀度定义为：[0010]3CN106710781A说明书2/3页[0011][0012]式中，表示磁场的幅度均匀度，为磁通密度的x轴分量,