帶恒定梯度的永磁體結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種帶恒定梯度的永磁體結構，屬于無損檢測技術領域，由多個呈U型離散布置、且能夠在U型中心區域產生具有恒定梯度的靜磁場的永磁單元組成。本發明采用離散化的棒狀永磁體構成永磁體結構，能夠有效地減小永磁體用量和減輕磁體重量，同時，該結構在中心區域產生一個帶有恒定梯度的靜磁場，當用于核磁共振成像時，可以減少一路梯度系統，可以進一步降低設備的使用成本和維護費用。
【專利說明】
帶恒定梯度的永磁體結構
技術領域
[0001]本發明屬于無損檢測技術領域，具體涉及一種用于輕量化開放式核磁共振成像設備的帶恒定梯度的永磁體結構。
【背景技術】
[0002]核磁共振技術作為一種無損檢測手段，廣泛應用于生命醫療、食品分析、質量控制、材料科學領域和地球物理領域等。現有的核磁共振成像設備具有場強高、分辨率高、成像精度高等優勢，但其購置費、維護費高，購置費高達一百萬美元每特斯拉，導致使用成本高；而且其體積龐大、十分笨重，其機動性嚴重不足，很難應用到一些需要現場檢測或監測的場所(如交通事故現場)，制約了其更為廣泛的應用。
[0003]同時，降低醫用核磁共振成像設備的購置和使用成本，有效的措施就是減輕主磁體重量，降低主磁場的場強。雖然這樣會降低核磁共振成像分辨率，但是這樣的降低是可以接受的。
[0004]因此，針對上述問題，有必要對現有的核磁共振成像設備進行改進，提出一種新型的帶恒定梯度的永磁體結構，可以有效降低其體積和重量，從而實現其低成本的使用，同時，還可提高其機動性，進而擴大其應用領域。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種結構簡單、體積小、重量輕、適用范圍廣的帶恒定梯度的永磁體結構。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0007]—種帶恒定梯度的永磁體結構，由多個呈U型離散布置、且能夠在U型中心區域產生具有恒定梯度的靜磁場的永磁單元組成。
[0008]進一步，恒定梯度為沿U型開口至U型底部逐漸增強。
[0009]進一步，所述永磁單元為橫截面呈正方形或圓形或多邊形的棒狀永磁體。
[0010]本發明的有益效果是:
[0011 ]本發明采用離散化的棒狀永磁體構成永磁體結構，能夠有效地減小永磁體用量和減輕磁體重量，同時，該結構在中心區域產生一個帶有恒定梯度的靜磁場，當用于核磁共振成像時，可以減少一路梯度系統，可以進一步降低設備的使用成本和維護費用。
[0012]本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
【附圖說明】
[0013]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中:
[0014]圖1為本發明的布置圖；
[0015]圖2為本發明的磁化方向示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下將參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實施例僅為了說明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。
[0017]圖1為本發明的布置圖，由多個呈U型離散布置、且能夠在U型中心區域產生具有恒定梯度的靜磁場的永磁單元組成，恒定梯度是指靜磁場對U型中心區域的磁場強度呈一定值梯度變化，具體結構:
[0018]由兩列平行等距排列的永磁單元及一個半環狀排列的永磁體結構組成。雙列永磁單元的兩列分別由Z個永磁單元等距排列，永磁單元的磁化方向和磁化強度由相同；半環狀排列的永磁體結構由Q = 2m+1(M為大于等于I的整數)個永磁單元所組成;雙列永磁單元順著半環狀排列的永磁體結構的兩端排列上去，組合形成一個U型的永磁體結構；該U型永磁體結構能夠在U型中心區域內產生一個磁化方向與雙列永磁單元磁化方向相同、具有一定梯度的靜磁場，如圖2所示，雙列永磁單元結構產生的磁場由于漏磁作用，中心區域內磁場分布不均，通過半環狀排列永磁體結構補償雙列永磁單元結構所產生的磁場，使得U型永磁體結構中心區域內磁場能在軸向有一個恒定梯度的磁場。
[0019]具體的，磁場強度的恒定梯度為沿U型開口至U型底部逐漸增強，如圖1箭頭所示。
[0020]作為本實施例的改進，永磁單元即為橫截面呈正方形或圓形或多邊形的棒狀永磁體，可根據具體需要進行選擇，本實施例優選為正方形。
[0021 ]本實施例采用離散化的棒狀永磁體構成永磁體結構可能會降低核磁共振成像的強度及分辨率，但只要設置合適的離散間距，這樣的降低是可以接受的。但采取輕量化開放式帶恒定梯度的永磁體結構能夠提供一個具有合適磁場強度、均勻度且帶有恒定梯度的主磁場，不僅能夠減少整個磁體尺寸和重量，還能夠減少一路梯度系統的使用，可有效地降低核磁共振成像設備費用和使用成本，并使核磁共振成像設備機動性、靈活性得到提升，使核磁共振成像設備更為廣泛的應用成為可能。
[0022]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種帶恒定梯度的永磁體結構，其特征在于:由多個呈U型離散布置、且能夠在U型中心區域產生具有恒定梯度的靜磁場的永磁單元組成。2.根據權利要求1所述的帶恒定梯度的永磁體結構，其特征在于:恒定梯度為沿U型開口至U型底部逐漸增強。3.根據權利要求1所述的帶恒定梯度的永磁體結構，其特征在于:所述永磁單元為橫截面呈正方形或圓形或多邊形的棒狀永磁體。
【文檔編號】H01F7/02GK105931799SQ201610430932
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月16日
【發明人】賀玉成, 何為, 徐征
【申請人】重慶大學