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Bekanntlich kann eine Magnetspule
supraleitend gemacht werden, indem sie in einer extrem kalten Umgebung
angeordnet wird, beispielsweise indem sie in einem Kryostat oder
einem Druckbehälter eingeschlossen
wird, der flüssiges
Helium oder ein anderes Kryogen (Kältemischung) enthält. Die
extreme Kälte
senkt den Widerstand der Magnetspule auf vernachlässigbare
Werte, so dass, wenn zunächst eine
Energiequelle mit der Spule für
eine Zeitperiode verbunden wird, um einen Stromfluss durch die Spule zu
leiten, der Strom weiterhin durch die Spule fließt aufgrund des vernachlässigbaren
Spulenwiderstandes, selbst nachdem die Energiequelle abgetrennt wird,
wodurch ein starkes Magnetfeld aufrechterhalten bleibt. Supraleitende
Magnete finden breite Anwendung, beispielsweise auf dem Gebiet von
Magnetresonanz-Bildgebung
(nachfolgend „MRI" genannt).
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In einem typischen MRI Magnet werden
die supraleitenden Hauptmagnetspulen in einem ringröhrenförmigen Druckbehälter eingeschlossen,
der in einem evakuierten Behälter
enthalten ist und eine Bildgebungsbohrung in der Mitte bildet. Die
Hauptmagnetspulen entwickeln ein starkes Magnetfeld in der Bildgebungsbohrung.
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Als eine Buchse in dem evakuierten
Behälter und
in der Bildgebungsbohrung ist eine Gradientenspule angeordnet, um
ein zusätzliches
zeitveränderliches
Magnetfeld in der Bohrung zu pulsen oder zu zünden, um die spezielle axiale
Ebene in der Bohrung zu aktivieren oder zu selektieren, entlang
der die Bildgebung des Patienten stattfindet. Aufeinander folgende
Bilder entlang der Achse ermöglichen,
dass ein Computerbild von einem gewählten Bereich oder Organ von
dem Patienten gemacht wird, der abgebildet wird. Jedoch kann das
zeitveränderliche
Magnetfeld, das durch die Gradientenspule erzeugt wird, Wirbelströme in verschiedenen
metallischen Strukturen der Hauptmagneteinrichtung und ihrer zugeordneten
Kryostaten und in den Hauptma gnetspulen induzieren. Das Ziel des
Gradienten- und Magnetsystems ist die perfekte Genauigkeit des Zielfeldes
in der Bildgebungsröhre.
Das Vorhandensein von Wirbelströmen
in den Hauptmagnetstrukturen und Spulen ist höchst unerwünscht bei der MRI, da die Wirbelströme ein Magnetfeld
auf die getriebenen Magnetfelder superpositionieren. Die Wirbelstromfelder
haben sowohl eine zeitliche als auch räumliche Abhängigkeit. Der ideale Fall für die zeitliche
Abhängigkeit besteht
darin, unendliche Zeitkonstanten zu haben. In einem derartigen Fall
ist das Zielmagnetfeld lediglich das kombinierte getriebene Feld
plus die Wirbelstromfelder. Aufgrund des Widerstandes von normalen
Metallen klingen jedoch die Wirbelstromfelder während eines Gradientenpulses
oder einer Pulssequenz mit einer endlichen Zeitkonstanten ab. Eine Kompensation
kann erreicht werden durch eine Vorverzerrung oder Nachverzerrung
der Wirbelstromkomponenten mit endlichen Zeitkonstanten, die die gleiche
räumliche
Abhängigkeit
wie das getriebene Feld haben. Es gibt jedoch häufig eine Wirbelstromkomponente,
die mit dem getriebenen Feld nicht linear in Beziehung steht. Diese
Komponente des Wirbelstroms weist eine räumliche Abhängigkeit höherer Ordnung mit endlichen
Zeitkonstanten auf, die nicht kompensiert werden können und
eine beeinträchtigte Bildqualität zur Folge
haben.
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Darüber hinaus erzeugt das Vorhandensein von
Wirbelströmen
in den Hauptmagnetstrukturen und -spulen Wärme in diesen Strukturen aufgrund
ihres endlichen elektrischen Widerstandes. Dies sind die so genannten
Wechselstrom-Erwärmungseffekte von
Wirbelströmen.
Der Wechselstrom-Erwärmungsgradient
in MRI Systemen kann von einigen Watt bis zu 50 oder mehr Watt reichen,
was von den tatsächlichen
strukturellen Parametern und Stärken
des Gradientenpulses abhängt.
Ein derartiger Wechselstrom-Erwärmungsgradient
stellt ernsthafte Probleme für
eine angemessene Kühlung
in durch Wärmeleitung
gekühlten
MRI Einrichtungen dar und hat ein signifikantes Absieden von Helium
im Falle von einer Helium-gekühlten
MRI Einrichtung zur Folge.
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Aufgrund derartiger Probleme einschließlich der
Möglichkeit
von Bildern mit unakzeptabel schlechter Qualität ist es notwendig, für eine Gradientenabschirmung
zwischen der Gradientenspule und den Hauptmagnetstrukturen zu sorgen,
um für eine
Abschirmung der Hauptmagnetstrukturen und -spulen von dem zeitveränderlichen
Magnetfeld zu sorgen, das von der Gradientenspule erzeugt wird. Derartige
Anordnungen haben beispielsweise zwei Abschirmungs- oder Gradientenkompensationsspulen
enthalten, die in entgegengesetzten Richtungen gewickelt und in
Reihe mit der Gradientenspule eingesetzt sind und einen entgegengesetzten
elektrischen Stromfluss führen,
um Magnetfelder zu erzeugen, die das Magnetfeld der Gradientenspule
aufheben und abschirmen, damit sie die Hauptmagnetstrukturen und
-spulen nicht nachteilig beeinflussen. Jedoch sind derartige Anordnungen
komplex und weniger zufriedenstellend gewesen und erfordern elektronische
Verstärker.
Darüber
hinaus hat sich die Anordnung als eine Vorrichtung mit relativ hoher
Fehlerrate gezeigt und erfordert zusätzlich, dass die Kompensationsspulen
als eine Buchse in der Hauptmagnetbohrung angeordnet werden, wodurch
eine größere Gesamtgröße des Magneten,
um die gewünschte
Größe für die Patientenbohrung
zu erhalten, und einen schwereren und teureren supraleitenden Magneten
erforderlich wird.
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Andere Anordnungen haben beinhaltet,
dass Kupferzylinder zwischen dem Heliumbehälter des Hauptmagneten und
der Gradientenspule angeordnet werden. Die Kupferabschirmung sorgt
jedoch für unerwünschte Leistungsverluste,
teilweise aufgrund des parasitären
Stromflusses in dem Kupfer, der durch die Magnetfelder, denen die
Kupferbuchse ausgesetzt ist, und die Magnetfelddurchdringung des Kupfers
induziert wird. Zusätzlich
ist die Zeitkonstante der Kupferabschirmung nicht sehr lang, im
Allgemeinen weniger als einige Sekunden.
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Darüber hinaus müssen bestehende
Gradientenabschirmungen für
jedes Design eines supraleitenden Magneten maßgeschneidert sein.
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Als eine Folge sind beträchtliche
Bemühungen
auf die Entwicklung von verbesserten Mitteln zur Ausbildung einer
Abschirmung zwischen den Gradientenspulen und Hauptmagnetstrukturen
und -spulen in einem supraleitenden MRI Magneten gerichtet würden.
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Dokument EP-A-0 317 853 beschreibt
eine supraleitende Magnetresonanz-Bildgebungs-Magneteinrichtung
enthaltend einen Behälter,
der auf supraleitende Temperaturen gekühlt ist und eine zentrale Bildgebungsbohrung
umgibt, eine supraleitenden Hauptmagnetspule, die in dem Behälter angeordnet ist
und die Bildgebungsspule umgibt, eine Gradientenspule, die mit der
Bildgebungsbohrung zusammenhängend
angeordnet ist, zum Generieren gepulster Bildgebungs-Magnetfelder
und eine mit dem Behälter
zusammenhängende
supraleitende Gradienten-Abschirmung, die auf supraleitende Temperaturen
gekühlt
ist und zwischen der Hauptmagnetspule und der Gradientenspule angeordnet
ist.
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Aufgaben und Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe von Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung, einen Magnetresonanz-Bildgeber mit verbesserter
Abschirmung zwischen der supraleitenden Hauptmagnetstruktur und -spulen
und den Gradientenspulen verschiedenartig bereitzustellen;
eine
verbesserte Gradientenspulenabschirmung in einem Magnetresonanz-Bildgeber
bereitzustellen, der eine Felddurchdringung von einem zeitveränderlichen
Magnetfeld verhindert und Wechselstrom-Erwärmungsverluste minimiert;
eine
Gradientenabschirmung in einem Magnetresonanz-Bildgeber bereitzustellen,
der sehr lange und gleichmäßige, im
Wesentlichen unendliche Zeitkonstanten hat und der eine Steuerung
der Länge
der Zeitkonstanten ermöglicht;
und
eine verbesserte Gradientenabschirmung in einem Magnetresonanz-Bildgeber
bereitzustellen, der auch für
eine Verwendung in entweder Kryogen-gekühlten oder kryogenlosen, Leitungs-gekühlten Magnetresonanz-Bildgebungsmagneten
geeignet ist und der auf einfach Weise für Magnete unterschiedlicher Konfiguration
angewendet werden kann.
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Diese Aufgaben werden durch eine
Magneteinrichtung gemäß Anspruch
1 gelöst,
wobei die weiteren Ansprüche
zusätzliche
Merkmale definieren.
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1 ist
ein Querschnitt von einem supraleitenden MRI Magneten, der ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung enthält.
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2 zeigt
Details von der Gradientenabschirmung gemäß 1.
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3 zeigt
Details von den thermische Leitfähigkeit
aufweisenden Fingern gemäß 1.
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Gemäß den 1 und 2 enthält ein Beispiel einer
supraleitenden Magnetresonanz-Bildgebungs-Magneteinrichtung 10 einen
Druckbehälter 11, der
in einem ringröhrenförmigen Vakuumbehälter 21 konzentrisch
angeordnet ist und eine zentrale Bildgebungsbohrung 12 um
eine Achse 5 bildet. In dem Druckbehälter 11 ist eine Verbundtrommel 4 mit
drei Paaren von Hauptmagnetspulen 16, 17 und 18 mit
einer abnehmenden axialen Länge
in Richtung auf eine Ebene 6 senkrecht zur Achse 5 angeordnet
ist. Die Hauptmagnetspulen 16, 17 und 18 sind
mit axialem Abstand auf der Verbundtrommel 4 angeordnet
und in axiale Nuten auf der Trommel gewickelt. Zusätzliche
Spulen, wie beispielsweise Kompensationsspulen 19, sind
vorgesehen, um zum Verringern des äußeren Magnetfeldes beizutragen.
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Äußere elektrische
Versorgungs- und Steuerverbindungen sind durch eine Zugangsöffnung 28 durch
eine Leitereinrichtung 26 ausgebildet, die einen Verbinder 25 außerhalb
des Vakuumbehälters 21 und
eine durch eine Platte 27 hindurchführende Verbindung 20 aufweist
für eine
elektrische Verbindung mit den Komponenten einschließlich der
Magnetspulen 16, 17, 18 und 19 innerhalb
des Druckbehälters 11.
Im Falle einer mit flüssigem
Helium gefüllten
MRI Magneteinrichtung 10 wird flüssiges Helium durch eine Einlassleitung 8 hindurch
dem Druckbehälter 11 zugeführt. Im
Falle einer kryogenlosen Kühlung
wird eine mechanische Leitungskühlung
durch einen thermisch verbundenen mechanischen Kryokühler 8 anstelle
des flüssigen
Heliums ausgebildet.
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Eine supraleitende Gradientenabschirmung 14 ist
ein zylindrisches Teil, das nachfolgend näher beschrieben wird und das
in der Bohrung und in thermischem Kontakt mit dem Druckbehälter 11 zwischen
den Hauptmagnetspulen 16, 17, und 18 und
in der zentralen Bildgebungsbohrung 12 angeordnet ist. In
der Buchse 1 ist gegen die zentrale Bohrung des Druckbehälters 21,
der die zentrale Bildgebungsbohrung 12 umgibt, eine Gradientenspule 3 angeordnet, um
eine Reihe von bildgebenden „Schnappschussscheiben" entlang der Achse
des Patienten in der Bildgebungsbohrung 12 zu pulsen oder
zu zünden.
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Gelegentlich muss die Gradientenabschirmung 14 über ihre
supraleitende Übergangstemperatur
während
der Speisung der Magnetspulen 16, 17, 18 und 19 erwärmt werden
für eine
Erregung von Korrekturspulen (nicht gezeigt) und zum Beseitigen von
Restströmen
in der Gradientenabschirmung.
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Details der supraleitenden Gradientenabschirmung 14 sind
in 2 gezeigt. Gemäß 2 ist die supraleitende
Gradientenabschirmung 14 aus einem Blech aus supraleitendem
Niob-Legierungsmaterial, wie beispielsweise NbTi oder Nb3Sn, hergestellt, das um einen Dorn gebogen
ist, wobei Enden 40 und 41 beispielsweise durch
Löten verbunden sind,
um einen Zylinder 14 zu formen. Eines dieser Materialien
kann durch Kühlung
mit flüssigem
Helium supraleitend gemacht werden. Jedoch kann Nb3Sn mit
kryogenloser Leitungskühlung
verwendet werden, so dass es für
eine Verwendung in einer MRI Einrichtung geeignet und wünschenswert
ist, die keine Kühlung
mit flüssigem
Helium erfordert. Das heißt, NbTi
kann zwar bei einer supraleitenden Temperatur von etwa 4°K betrieben
werden, aber Nb3Sn kann bei höheren Tempe raturen
supraleitend gemacht sein, bis zu einer Temperatur von etwa 10K,
die durch eine mechanische Kühleinrichtung 8 ausgebildet
werden kann, wodurch das Erfordernis für flüssiges Helium eliminiert wird.
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Nb3Sn Bänder, wie
sie in 2 gezeigt sind, bilden
einen Mantel 29, indem sie in einem Gittermuster von vertikalen
oder axial verlaufenden Bandsegmenten 31 überlappt
sind, die in einer überlappenden
Position in Bezug auf die horizontal oder in Umfangsrichtung verlaufenden
Bandsegmente, wie beispielsweise 32, angeordnet sind. Die
Verbindungen oder der Überlappungsbereich,
wie beispielsweise 34, sind durch Lötverbindungen, wie beispielsweise 33,
gelötet.
Der Mantel 29 wird dann um einen Dorn herum zu einem Zylinder 14 gerollt,
wobei Endsegmente 40 und 41 in geeigneter Weise
miteinander verbunden werden, wie beispielsweise Löten oder Schweißen. Der
Zylinder 14 ist mit Epoxidharz getränkt und in einen Zylinder aus
rostfreiem Stahl eingesetzt.
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Elektrische Energie wird einer Heizeinrichtung
oder Widerstands-Heizeinrichtung 43 der Gradientenabschirmung über Anschlüsse 35 und 36 der Heizeinrichtung
zugeführt.
Die Heizeinrichtung 43 kann eine Film-Heizeinrichtung sein,
die sandwichartig zwischen Kapton-Schichten auf dem Zylinder 14 angeordnet
ist. Leiter 23 und 24 führen durch die Leiterverbindungseinrichtung 26 hindurch
für eine
Verbindung mit einer externen Energiequelle 38 und 39, wobei
der Leiter 24 über
einen Schalter 37 mit der Energiequelle 38 verbunden
ist. Der Schalter 37 ist außerhalb des Vakuumbehälters 21 angeordnet.
Die supraleitende Gradientenabschirmung 14 könnte aus NbTi
Drähten
gefertigt sein, die, da sie weniger spröde als Nb3Sn
Drähte
sind, zu einer axial verlaufenden zylindrischen Spule oder Spulen
ohne die Verwendung von Segmenten 31 und 32 geformt
sein könnte oder
sie könnte
aus einem einzelnen kontinuierlichen Blech aus NbTi geformt sein,
das zu einem Zylinder geformt ist, indem die Enden 40 und 41 des
Bleches 29 verbunden werden. Wie oben erläu tert ist,
würde jedoch
die Verwendung von NbTi die Verwendung einer Kühlung mit flüssigem Helium
erforderlich machen.
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Um die thermische Leitfähigkeit
zwischen der supraleitenden Gradientenabschirmung 14 und dem
Druckbehälter 11 genauer
und effizienter zu steuern, sind mehrere Beryllium-Kupfer-Finger 50 zwischen
und in Kontakt mit der supraleitenden Gradientenabschirmung und
dem Druckbehälter
angeordnet. Wie in 3 gezeigt
ist, enthält
der Finger 50 einen im Wesentlichen ebenen Abschnitt 51 mit
einer Öffnung 52 in
dem Mittelbereich und eine gekrümmte oder
gebogene Verlängerung 53,
die in einem Rückwärtskurven-Endabschnitt 54 endet.
Der Krümmungsradius 56 der
gekrümmten
Verlängerung 53 ist so
gewählt,
dass er leicht größer als
der radiale Spielraum zwischen den benachbarten Oberflächen von der
supraleitenden Gradientenabschirmung 14 und dem Druckbehälter 11 ist,
um den Mittelabschnitt 60 der gebogenen Verlängerung 53 des
Fingers in Richtung auf seine Mitte der Krümmung 55 zusammenzudrücken und
durch die entstehende elastische Federwirkung für eine gute thermische Leitfähigkeit
zwischen der supraleitenden Gradientenabschirmung und dem Druckbehälter zu
sorgen. Ein geeignetes Befestigungselement, wie beispielsweise ein
Niet 58, führt
durch die Öffnung 52 in
dem ebenen Abschnitt 51 und eine entsprechende Öffnung 59 in
der supraleitenden Gradientenabschirmung 14 hindurch und sorgt
für eine
gute thermische Leitfähigkeit
zwischen dem ebenen Abschnitt des Fingers 50 und der supraleitenden
Gradientenabschirmung mit einem zusätzlichen Bereich thermischer
Leitfähigkeit 57,
wo das untere Ende von dem Endabschnitt 54 mit der supraleitenden
Gradientenabschirmung in Kontakt ist.
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Es gibt mehrere Reihen von Fingern 50,
die zwischen der supraleitenden Gradientenabschirmung 14 und
dem Druckbehälter 11 angeordnet
sind, wobei eine Konfiguration 37 Umfangsfinger jeweils
in einer axialen Reihe von etwa 175 Fingern pro Reihe oder über 6000
Fingern in einer supraleitenden Magneteinrichtung verwendet, in
der der Innen- oder Bohrungsdurchmesser des Druckbehälters 11 0,92
m (36,1 Zoll), der Außendurchmesser
der supraleitenden Gradientenabschirmung 14 0,91 m (35,9
Zoll) betragen und der Finger 50 etwa 1,43 cm (9/16 Zoll) lang
und 0,64 cm (1/4 Zoll) breit ist mit einem Radius 56 von
0,95 cm (3/8 Zoll).
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Die Größe, das Material und die Anzahl
der Finger 14 können
variiert werden, um für
eine Steuerung der thermischen Leitfähigkeit und der Kontaktwiderstände der
Finger zu sorgen, um die gewünschten
thermischen Charakteristiken zwischen der supraleitenden Gradientenabschirmung 14 und
dem Druckbehälter 11 zu
erhalten. Um einen Wechsel zwischen supraleitendem Betrieb und gelöschtem, nicht-supraleitendem
Betrieb zu ermöglichen,
sollte die thermische Leitfähigkeit
nicht zu niedrig oder zu hoch sein. Wenn die supraleitenden Gradientenabschirmung 14 in
die Bohrung des Druckbehälters 11 eingesetzt
wird, werden die Finger 50 zusammengedrückt, um für einen guten thermischen Kontakt
mit dem Druckbehälter
an dem gebogenen Bereich 60 der Finger zu sorgen und für einen
zusätzlichen
Kontakt mit der supraleitenden Gradientenabschirmung an dem Mittelbereich 57 der
gekrümmten
Verlängerung 54 zu
sorgen.
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Während
des Betriebs der supraleitenden MRI Magneteinrichtung würden die
Hauptmagnetspulen 16, 17 und 18 und die
zugeordneten Spulen, wie beispielsweise die Hauptkompensationsspulen 19,
supraleitend gemacht in der üblichen
Art und Weise, indem ein elektrischer Strom durch sie hindurchgeleitet
wird, nachdem die Temperatur in dem Druckbehälter 11 auf die geeignete
supraleitende Temperatur für
das verwendete Material gesenkt ist, und dann der elektrische Stromfluss
aus den externen Quellen unterbrochen wird. Es wurde gefunden, dass
die supraleitende Gradientenabschirmung 14 keine Felddurchdringung
des zeitveränderlichen
Magnetfeldes gestattet, das durch das Zünden oder Pulsen der Gradientenspule 3 während der
Bildgebung verursacht wird, um eine nachteilige Beeinflussung der
homogenen Magnetfelder zu verhindern, die durch die Magnetspulen,
wie beispielsweise die Hauptmagnetspulen 16, 17 und 18,
in dem Druckbehälter 11 erzeugt
werden. Alle zeitveränderlichen
Magnetfelder, die durch das Zünden
der Gradientenspule 3 hervorgerufen werden, sind daran
gehindert, die supraleitende Abschirmung durch Abschirmströme in der
Oberfläche
des Supraleiters zu durchdringen. Wenn die Abschirmung einen relativ
hohen Eigenwiderstand hat, wie beispielsweise an den gelöteten Bandüberkreuzungen 33,
werden Feldaufhebungsströme
durch induktive Kopplungswirkung erzeugt und Durchdringung (Penetration)
wird verzögert
gemäß der Verteilung
des Feldes über
einen Leiter.
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Eine Zufuhr elektrischer Energie
zu der mit der Gradientenabschirmung zusammenhängenden Heizeinrichtung 43 durch
Schließen
des Schalters 37 während
des supraleitenden Betriebs der Magnetspulen, wie beispielsweise
der Hauptmagnetspulen 16, 17 und 18,
innerhalb des Druckbehälters 11,
gefolgt von dem supraleitenden Betrieb der Gradientenabschirmung,
ermöglicht
die selektive Löschung
von irgendwelchen Strömen,
die sich auf der Gradientenabschirmung als eine Folge, beispielsweise,
der Bildgebung bei mehreren Patienten angesammelt haben können, die
derartige Ströme
induzieren könnten. Dementsprechend
wird die supraleitende Gradientenabschirmung 14 periodisch
gelöscht
oder dafür gesorgt,
dass der supraleitende Betrieb beendet wird, und anschließend wird
sie wieder in den supraleitenden Betrieb gebracht ohne Löschen des
supraleitenden Betriebs der Hauptmagnetspulen 16, 17 und 18 oder
seiner anderen zugeordneten Spulen, wie beispielsweise der Kompensationsspule 19.
Weiterhin wird ein supraleitender Betrieb der Gradientenabschirmung 14 normalerweise
nicht ausgebildet während
des Hochfahrens der Hauptmagnetspulen 16, 17 und 18 in
den supraleitenden Betrieb. Diese unabhängige Steuerung wird durch
Betätigung
des Schalters 37 erreicht, um einen externen Stromfluss durch
die Heizeinrichtung 43 der supraleitenden Gradientenabschirmung
erneut auszubilden, um die lokalisierte Temperatur der supraleitenden
Gradientenabschirmung 14 zu erhöhen, bis der supraleitende Betrieb
gelöscht
ist.
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Im Falle von Nb3Sn
Bändern,
die an ihren Überlappungsbereichen 34 gelötet sind,
ist es möglich,
bei der Ausgestaltung der supraleitenden Gradientenabschirmung 14 ein
Lötmittel
zu wählen,
das für einen
gewünschten
elektrischen Widerstand an den gelöteten Verbindungen 33 sorgt,
um die Zeitkonstante von der Gradientenabschirmung zu steuern, da
die Zeitkonstante proportional zu dem Verhältnis von Induktivität und Widerstand
der Gradientenabschirmung ist. Zusätzlich haben die widerstandsbehafteten
Lötmittelverbindungen 33 auch
die Funktion, restliche Ströme
zu dämpfen,
um einen eingeschlossenen Fluss zu vermeiden.
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Die supraleitende Gradientenabschirmung 14 ist
nicht komplex und hat ein leichtes Gewicht, erfordert keine Verstärker oder
Abgleich, wie er von bekannten aktiven Gradientenabschirmungen gefordert wird,
und ist, wie oben ausgeführt
wurde, keine verlustbehaftete Abschirmung, die Leistungsverluste und
Wärme aus
zeitveränderlichen
Magnetfeldern erzeugt. Die Bildströme, die in der supraleitenden Gradientenabschirmung 14 erzeugt
werden, heben jeden Wirbelstromfluss in der Gradientenabschirmung
und entstehende Magnetfelder aus dem Zünden der Gradientenspule 3 auf,
indem ein entgegengesetzter Stromfluss in der gegenüberliegenden Oberfläche der
Gradientenabschirmung gebildet wird, eine Magnetfeldeindringung
in die Hauptmagnetspulen 16, 17 und 18 verhindert
und für
eine Bildgebung mit verbesserter Genauigkeit des Zielfeldes in der
Bildgebungsbohrung 12 gesorgt wird.
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Die supraleitende Gradientenabschirmung 14 könnte in
dem Druckbehälter 11 angeordnet
werden. Jedoch würde
das Löschen
des supraleitenden Betriebs der supraleitenden Gradientenabschirmung 14 die
Beaufschlagung mit Wärme
durch den Betrieb der Heizeinrichtung 43 in dem Druckbehälter 11 zur Folge
haben, wodurch das Absieden von Helium im Falle der Kryogen-Kühlung vergrößert wird
oder die Kühlerfordernisse
im Falle einer Kryogen-Leitungskühlung
erhöht
und überbeansprucht
werden, die beide nicht wünschenswert
sind, insbesondere wenn weitere Anforderungen an ein System mit
kryogenloser Leitungskühlung
gestellt werden, das nahe seiner vollen Kapazitäten arbeitet. In einer kryogenlosen, durch
Wärmeleitung
gekühlten
supraleitenden Magneteinrichtung kann die supraleitende Gradientenabschirmung 14 thermisch
mit einer thermischen Abschirmung verbunden sein, wie beispielsweise
der 10K oder eine höhere
Temperatur aufweisenden thermischen Abschirmung 61, wie
sie in 1 gezeigt ist.
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Die Erfindung ist zwar in Bezug auf
gewisse bevorzugte Ausführungsbeispiele
von ihr beschrieben worden, es sollte aber klar sein, dass zahlreiche Abänderungen
und Konstruktionsdetails, der Anordnung und Kombination von Teilen
und der Art der verwendeten Materialien vorgenommen werden können, ohne
von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.