壓力監(jiān)控裝置、超導(dǎo)磁體和磁共振成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種壓力監(jiān)控裝置、超導(dǎo)磁體和磁共振成像系統(tǒng)。其中，包括：一溫度傳感單元，用于感應(yīng)所述超導(dǎo)磁體的氦氣溫度并且提供一表征數(shù)據(jù)；一判斷單元，用于將所述表征數(shù)據(jù)與一閾值比較并且得出一判斷結(jié)果；一控制單元，用于根據(jù)所述判斷結(jié)果控制所述超導(dǎo)磁體的制冷部件，其中，所述判斷單元分別與所述溫度傳感單元和所述控制單元電連接。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置可以精確控制超導(dǎo)磁體的壓力同時(shí)大幅度節(jié)省用于絕對(duì)壓力傳感器的成本。
【專利說(shuō)明】
壓力監(jiān)控裝置、超導(dǎo)磁體和磁共振成像系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是磁共振成像系統(tǒng)的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是利用磁共振現(xiàn)象進(jìn)行成像的一種技術(shù)。磁共振現(xiàn)象的原理主要包括:包含單數(shù)質(zhì)子的原子核，例如人體內(nèi)廣泛存在的氫原子核，其質(zhì)子具有自旋運(yùn)動(dòng)，猶如一個(gè)小磁體，并且這些小磁體的自旋軸沒(méi)有一定的規(guī)律，如果施加外在磁場(chǎng)，這些小磁體將按外在磁場(chǎng)的磁力線重新排列，具體為在平行于或反平行于外在磁場(chǎng)磁力線的兩個(gè)方向排列，將上述平行于外在磁場(chǎng)磁力線的方向稱為正縱向軸，將上述反平行于外在磁場(chǎng)磁力線的方向稱為負(fù)縱向軸；原子核只具有縱向磁化分量，該縱向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定頻率的射頻(Rad1 Frequency，RF)脈沖激發(fā)處于外在磁場(chǎng)中的原子核，使這些原子核的自旋軸偏離正縱向軸或負(fù)縱向軸，產(chǎn)生共振，這就是磁共振現(xiàn)象。上述被激發(fā)的原子核的自旋軸偏離正縱向軸或負(fù)縱向軸之后，該原子核就具有了橫向磁化分量。
[0003]停止發(fā)射射頻脈沖后，被激發(fā)的原子核發(fā)射回波信號(hào)，將吸收的能量逐步以電磁波的形式釋放出來(lái)，其相位和能級(jí)都恢復(fù)到激發(fā)前的狀態(tài)，將原子核發(fā)射的回波信號(hào)經(jīng)過(guò)空間編碼等進(jìn)一步處理即可重建圖像。
[0004]在磁共振成像系統(tǒng)的磁體中，磁體的壓力需要控制在一特定值以下，尤其在磁共振成像系統(tǒng)的工作期間，在零蒸發(fā)液氦的磁共振成像系統(tǒng)中上書要求更加嚴(yán)格。
[0005]在使用計(jì)量排放閥的磁體中，磁體的壓力基于計(jì)示壓力傳感器來(lái)控制，而計(jì)示壓力傳感器將因大氣壓力變化而波動(dòng)。因此，通過(guò)計(jì)示壓力傳感器的數(shù)據(jù)對(duì)冷凝余量(冷凝余量=制冷量-加熱量)進(jìn)行控制的效率極低。具體而言之，當(dāng)磁體的計(jì)示壓力過(guò)大時(shí)則提高制冷量(降低加熱量)；當(dāng)磁體的計(jì)示壓力過(guò)小時(shí)則降低制冷量(提高加熱量)，總而言之，將冷凝余量保持在一特定水平上。但是，由于大氣壓力變化，計(jì)示壓力無(wú)法適應(yīng)性的提供磁體的壓力信息。
[0006]針對(duì)上述問(wèn)題，某些磁體使用絕對(duì)壓力傳感器以獲得準(zhǔn)確高效的絕對(duì)壓力的數(shù)據(jù)，隨后通過(guò)這些數(shù)據(jù)使磁體的絕對(duì)壓力保持恒定，但是此方法由于絕對(duì)壓力傳感器的高昂成本而耗資不菲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供一種超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置，包括:一溫度傳感單元，用于感應(yīng)所述超導(dǎo)磁體的氦氣溫度并且提供一表征數(shù)據(jù)；一判斷單元，用于將所述表征數(shù)據(jù)與一閾值比較并且得出一判斷結(jié)果；一控制單元，用于根據(jù)所述判斷結(jié)果控制所述超導(dǎo)磁體的制冷部件，其中，所述判斷單元分別與所述溫度傳感單元和所述控制單元電連接。
[0008]優(yōu)選地，所述溫度傳感器是CCR溫度傳感器，所述表征數(shù)據(jù)是一電阻值。
[0009]優(yōu)選地，所述閾值是一第一閾值，所述第一閾值是所述氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的所述表征數(shù)據(jù)，其中，若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)小于所述第一閾值則得出一第一判斷結(jié)果；若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)大于所述第一閾值則得出一第二判斷結(jié)果；若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)等于所述第一閾值則得出一第三判斷結(jié)果。
[0010]優(yōu)選地，所述閾值包括一第二閾值和一第三閾值，所述第二閾值是所述氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的所述表征數(shù)據(jù)減一第一特定值，所述第三閾值是所述氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的所述表征數(shù)據(jù)加一第二特定值；其中，若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)小于等于所述第二閾值則得出一第四判斷結(jié)果；若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)大于等于所述第三閾值則得出一第五判斷結(jié)果；若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)大于所述第二閾值且小于所述第三閾值則得出一第六判斷結(jié)果。
[0011]優(yōu)選地，所述控制單元，用于:根據(jù)所述第一判斷結(jié)果或所述第四判斷結(jié)果打開(kāi)所述制冷部件；或，根據(jù)所述第二判斷結(jié)果或所述第五判斷結(jié)果關(guān)閉所述制冷部件；或，根據(jù)所述第三判斷結(jié)果或所述第六判斷結(jié)果保持所述制冷部件當(dāng)前狀態(tài)。
[0012]優(yōu)選地，還包括一閾值設(shè)置單元，用于根據(jù)一當(dāng)前大氣壓力設(shè)置所述閾值。
[0013]優(yōu)選地，所述閾值設(shè)置單元，包括:一換算單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前大氣壓力計(jì)算飽和狀態(tài)時(shí)所述氦氣溫度并將所述氦氣溫度轉(zhuǎn)換為所述閾值。
[0014]優(yōu)選地，所述閾值設(shè)置單元，包括:一接收單元，用于從外部接收所述當(dāng)前大氣壓力；或一檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述當(dāng)前大氣壓力。
[0015]本發(fā)明還提供一種超導(dǎo)磁體，包括如上任一所述的壓力監(jiān)控裝置。
[0016]本發(fā)明還提供一種磁共振成像系統(tǒng)，包括如上所述的超導(dǎo)磁體。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置可以精確控制超導(dǎo)磁體的壓力同時(shí)大幅度節(jié)省用于絕對(duì)壓力傳感器的成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的壓力監(jiān)控裝置的模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]在超導(dǎo)磁體系統(tǒng)中，氦氣需要處于飽和狀態(tài)，也就是說(shuō)，超導(dǎo)磁體的氦氣的壓力需要達(dá)到一臨界值，如果超導(dǎo)磁體的氦氣的絕對(duì)壓力大于該臨界值則氦氣會(huì)液化，與此同時(shí)，氦氣的絕對(duì)壓力取決于氦氣的溫度。
[0022]本發(fā)明使用位于氦氣罐中的溫度傳感器作為控制信號(hào)以控制磁體壓力。在當(dāng)前磁體系統(tǒng)中，在氦氣罐中已經(jīng)存在一些溫度傳感器(例如，CCR(Carbon Crystal Resistance，碳晶電阻)溫度傳感器)。由于，溫度傳感器控制壓力的精確性也可適合用于壓力控制的目的，因此，即使在儀表控制磁體系統(tǒng)中，也可以利用溫度信號(hào)使磁體的絕對(duì)壓力保持恒定；并且可以節(jié)省用于絕對(duì)壓力傳感器的成本。
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的壓力監(jiān)控裝置的模塊圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的超導(dǎo)磁體100的壓力監(jiān)控裝置110，包括:一溫度傳感單元111，用于感應(yīng)所述超導(dǎo)磁體100的氦氣的溫度并且提供一表征數(shù)據(jù)；一判斷單元112，用于將所述表征數(shù)據(jù)與一閾值范圍比較并且得出一判斷結(jié)果；一控制單元113，用于根據(jù)所述判斷結(jié)果控制所述超導(dǎo)磁體100的制冷部件120，所述判斷單元分別與所述溫度傳感單元和所述控制單元電連接。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的超導(dǎo)磁體100的壓力監(jiān)控裝置110中，所述溫度傳感器是一CCR(Carbon Crystal Resistance，碳晶電阻)溫度傳感器，因此，所述表征數(shù)據(jù)是一電阻值，特定的電阻值反映出特定的溫度。在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的超導(dǎo)磁體100的壓力監(jiān)控裝置110還可以是其它溫度傳感器，其它溫度傳感器利用其它表征數(shù)據(jù)來(lái)反映溫度。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的超導(dǎo)磁體100的壓力監(jiān)控裝置110采用CCR溫度傳感器的有益效果在于:超導(dǎo)磁體100利用CCR溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)，以此可以重復(fù)利用此項(xiàng)設(shè)備從而不僅獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)同時(shí)大幅降低成本。
[0025]在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之一的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置中，所述閾值是一第一閾值，所述第一閾值是所述氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的所述表征數(shù)據(jù)，若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)小于所述第一閾值則得出一第一判斷結(jié)果，若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)大于所述第一閾值則得出一第二判斷結(jié)果，若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)等于所述第一閾值則得出一第三判斷結(jié)果。
[0026]在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之一的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置中，所述控制單元，用于根據(jù)所述第一判斷結(jié)果打開(kāi)所述制冷部件；或，根據(jù)所述第二判斷結(jié)果關(guān)閉所述制冷部件；或，根據(jù)第三判斷結(jié)果保持所述制冷部件當(dāng)前狀態(tài)。
[0027]在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之二的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置中，所述閾值包括一第二閾值和一第三閾值，所述第二閾值是所述氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的所述表征數(shù)據(jù)減一第一特定值，所述第三閾值是所述氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的所述表征數(shù)據(jù)加一第二特定值；其中，若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)小于等于所述第二閾值則得出一第四判斷結(jié)果；若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)大于等于所述第三閾值則得出一第五判斷結(jié)果；若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)大于所述第二閾值且小于所述第三閾值則得出一第六判斷結(jié)果。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之二的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置中，所述控制單元，用于根據(jù)所述第四判斷結(jié)果打開(kāi)所述制冷部件；或，根據(jù)所述第五判斷結(jié)果關(guān)閉所述制冷部件；或，根據(jù)所述第六判斷結(jié)果保持所述制冷部件當(dāng)前狀態(tài)。
[0029]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的超導(dǎo)磁體100的壓力監(jiān)控裝置110還包括一閾值設(shè)置單元，用于根據(jù)一當(dāng)前大氣壓力設(shè)置所述閾值。由于在不同大氣壓力下氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的壓力不同，也就是說(shuō)，在不同大氣壓力下氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的溫度不同，因此需要根據(jù)當(dāng)前大氣壓力設(shè)置所述閾值。
[0030]在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之三的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置中，所述閾值設(shè)置單元包括:一換算單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前大氣壓力計(jì)算飽和狀態(tài)時(shí)所述氦氣溫度并將所述氦氣溫度轉(zhuǎn)換為所述閾值。因此，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之三的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置可以根據(jù)當(dāng)前大氣壓力計(jì)算飽和狀態(tài)時(shí)所述氦氣溫度從而數(shù)據(jù)更加可靠。
[0031]在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之三的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置中，所述閾值設(shè)置單元，還包括:一接收單元，用于從外部接收所述當(dāng)前大氣壓力；或一檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述當(dāng)前大氣壓力。由此，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之三的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置能夠得到實(shí)時(shí)的準(zhǔn)確的。
[0032]在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之四的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置中，所述閾值設(shè)置單元，包括:一輸入單元，用于從外部輸入所述閾值。該輸入單元可以是鍵盤、手寫板、語(yǔ)音識(shí)別器等裝置。通過(guò)此項(xiàng)設(shè)置，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之四的超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置能夠更靈活地應(yīng)對(duì)變化的大氣壓力或者按照使用者的意愿來(lái)調(diào)節(jié)。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超導(dǎo)磁體的壓力監(jiān)控裝置，包括: 一溫度傳感單元，用于感應(yīng)所述超導(dǎo)磁體的氦氣溫度并且提供一表征數(shù)據(jù)； 一判斷單元，用于將所述表征數(shù)據(jù)與一閾值比較并且得出一判斷結(jié)果； 一控制單元，用于根據(jù)所述判斷結(jié)果控制所述超導(dǎo)磁體的制冷部件，其中， 所述判斷單元分別與所述溫度傳感單元和所述控制單元電連接。2.如權(quán)利要求1所述的壓力監(jiān)控裝置，其特征在于，所述溫度傳感器是CCR溫度傳感器，所述表征數(shù)據(jù)是一電阻值。3.如權(quán)利要求1所述的壓力監(jiān)控裝置，其特征在于，所述閾值是一第一閾值，所述第一閾值是所述氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的所述表征數(shù)據(jù)，其中， 若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)小于所述第一閾值則得出一第一判斷結(jié)果； 若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)大于所述第一閾值則得出一第二判斷結(jié)果； 若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)等于所述第一閾值則得出一第三判斷結(jié)果。4.如權(quán)利要求1所述的壓力監(jiān)控裝置，其特征在于，所述閾值包括一第二閾值和一第三閾值，所述第二閾值是所述氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的所述表征數(shù)據(jù)減一第一特定值，所述第三閾值是所述氦氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的所述表征數(shù)據(jù)加一第二特定值；其中， 若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)小于等于所述第二閾值則得出一第四判斷結(jié)果；若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)大于等于所述第三閾值則得出一第五判斷結(jié)果；若所述判斷單元判斷所述表征數(shù)據(jù)大于所述第二閾值且小于所述第三閾值則得出一第六判斷結(jié)果。5.如權(quán)利要求3或4所述的壓力監(jiān)控裝置，其特征在于，所述控制單元，用于: 根據(jù)所述第一判斷結(jié)果或所述第四判斷結(jié)果打開(kāi)所述制冷部件；或， 根據(jù)所述第二判斷結(jié)果或所述第五判斷結(jié)果關(guān)閉所述制冷部件；或， 根據(jù)所述第三判斷結(jié)果或所述第六判斷結(jié)果保持所述制冷部件當(dāng)前狀態(tài)。6.如權(quán)利要求1所述的壓力監(jiān)控裝置，其特征在于，還包括一閾值設(shè)置單元，用于根據(jù)一當(dāng)前大氣壓力設(shè)置所述閾值。7.如權(quán)利要求6所述的壓力監(jiān)控裝置，其特征在于，所述閾值設(shè)置單元，包括: 一換算單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前大氣壓力計(jì)算飽和狀態(tài)時(shí)所述氦氣溫度并將所述氦氣溫度轉(zhuǎn)換為所述閾值。8.如權(quán)利要求7所述的壓力監(jiān)控裝置，其特征在于，所述閾值設(shè)置單元，包括: 一接收單元，用于從外部接收所述當(dāng)前大氣壓力；或 一檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述當(dāng)前大氣壓力。9.一種超導(dǎo)磁體，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一所述的壓力監(jiān)控裝置。10.一種磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求9所述的超導(dǎo)磁體。
【文檔編號(hào)】G01L5/00GK106033016SQ201510124400
【公開(kāi)日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月20日
【發(fā)明人】賴碧翚, 方志春, 楊磊
【申請(qǐng)人】西門子(深圳)磁共振有限公司