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冷头维修
  超导磁共振冷头的原理和维修:
  超导磁共振机是由计算机、射频系统、梯度电源系统、自动控制部分、超导磁体以及冷却系统组成。其中冷却系统是超导磁共振机正常运行的重要保障,而冷头是磁共振冷却系统的重要组件。本文着重介绍冷头的工作原理和维修。
  目前超导技术主要应用于医学上的核磁共振成像方面,低温制冷技术作为超导技术的重要组成部分之一,在整个超导系统中起着关键作用,目前无论低温超导材料还是所谓高温超导材料仍需要在低温下才能达到超导临界点,一旦温度超过临界点材料会产生电阻,失去超导性,因此低温制冷机的运行在整个超导装置中起着至关重要的作用。本文主要对超导磁共振冷头的原理和维修进行阐述如下:
  1.冷头的种类
  医用MRI设备的核心部件是一个高磁场强度的低温超导磁体,超导线圈浸泡在4K(-269℃)左右的液氦之中,以实现超导。MRI用低温制冷机从温区上分为4K制冷机与10K制冷机两种,其中4K制冷机因为可以将磁体蒸发出来的氦气全部液化,从而实现磁体液氦的零消耗,正在成为MRI使用的主流低温制冷机。
  2.冷头的构造和原理
  GM型低温制冷机是由W.E.Gifford与H.O.McMahon于1959年发明,目前世界上95%以上的MRI均配备了GM型低温制冷机。GM低温制冷机系统由膨胀机(冷头)、气体发生器(氦气压缩机组)、连接管道组成,关键部件是膨胀机,其由阀组配气系统、汽缸、高效低温蓄冷器、排出器、冷端换热器、热端换热器组成。其产生冷量的基本过程是高压气体在汽缸中换热、膨胀制冷、与蓄冷器换热储存冷量、输出冷量。目前世界上采用的蓄冷材料主要是一系列磁性蓄冷材料。

  核磁为西门子avanto1.5T MRI,配置了日本住友生产的低温制冷机RDK408L2,该机为GM型两级4.2K冷头,最低制冷温度达到3.1K,在4.2K温度下可以输出1瓦的冷量。磁体蒸发出的氦气被引入再冷凝器重新液化,实现了MRI磁体液氦的零消耗。MRI低温系统由冷水机、氦压缩机组、冷头及联接管路组成。在设备运行中应密切关注各个组件的运行状态,并做好日常记录,出现故障应及时维修,否则会导致磁体温度压力上升,液氦大量挥发,成像出现伪影,甚至不能成像,最严重的情况是磁体失超给医院造成巨大的经济损失。


氦磁维修
  近年来,随着电子技术和计算机技术的发展,核磁共振成像仪(MRI)发展迅速,型号繁多,性能和图像质量也有了质的飞跃。MRI的维护工作专业性很强,要求技术人员在不断提高专业技术水平的同时,要加强责任心。出现机器故障时,多加思考,善于与同行们进行交流,克服盲目性,少走弯路,力所能及的,不要轻易放过,避免不必要的损失。
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