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Reduzierung des dynamischen Heliumabdampfs des Magnetresonanzmagneten durch Einbringen eines hochleitfaehigen Materials

IP.com Disclosure Number: IPCOM000021425D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 2 (2004-02-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Feb-25
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Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Beim Betrieb der Gradientenspule eines Magnetresonanzmagneten werden im Magneten, insbesondere im Heliumbehaelter, Wirbelstroeme induziert. Diese Wirbelstroeme fuehren in weiterer Folge zu einem Zuwachs der thermischen Energien und zum Abdampfen des Heliums. Der Heliumabdampf tritt besonders im Frequenzbereich um 2000 Hz auf. Da waehrend des Fliessens eines Stroms die produzierte Waerme von der Leitfaehigkeit abhaengt, besteht eine Idee darin, dass Heliumbehaeltnis mit einer duennen Kupferschicht auszukleiden, so dass die hohe Leitfaehigkeit des Kupfers, besonders bei 4 Grad Kelvin, dafuer sorgt, dass waehrend eines Sinus- oder Trapez-Zyklus nur sehr wenig Wirbelstrom in Waerme umgesetzt wird (s. Abb. 1 und 2). Dafuer ist eine sehr duenne Kupferschicht (ca. 0,5 mm) ausreichend, so dass z.B. bestehende Magnetresonanzmagnete durch Austausch des modifizierten Heliumbehaelters umgeruestet werden koennen, ohne die Aufbauhoehe des Magneten beeinflussen zu muessen. Alternativ zu Kupfer koennen auch andere ebenso hochleitfaehige Materialien verwendet werden.

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S

© SIEMENS AG 2003 file:2003J17239.doc page: 1

Reduzierung des dynamischen Heliumabdampfs des Magnetresonanzmagneten durch Einbringen eines hochleitfaehigen Materials

Idee: Peter Dietz, DE-Erlangen; Dr. Martin Rausch, DE-Erlangen

Beim Betrieb der Gradientenspule eines Magnetresonanzmagneten werden im Magneten, insbesondere im Heliumbehaelter, Wirbelstroeme induziert. Diese Wirbelstroeme fuehren in weiterer Folge zu einem Zuwachs der thermischen Energien und zum Abdampfen des Heliums. Der Heliumabdampf tritt besonders im Frequenzbereich um 2000 Hz auf.

Da waehrend des Fliessens eines Stroms die produzierte Waerme von der Leitfaehigkeit abhaengt, besteht eine Idee darin, dass Heliumbehaeltnis mit einer duennen Kupferschicht auszukleiden, so dass die hohe Leitfaehigkeit des Kupfers, besonders bei 4 Grad Kelvin, dafuer sorgt, dass waehrend eines Sinus- oder Trapez-Zyklus nur sehr wenig Wirbelstrom in Waerme umgesetzt wird (s. Abb. 1 und 2). Dafuer ist eine sehr duenne Kupferschicht (ca. 0,5 mm) ausreichend, so dass z.B. bestehende Magnetresonanzmagnete durch Austausch des modifizierten Heliumbehaelters umgeruestet werden koennen, ohne die Aufbauhoehe des Magneten beeinflussen zu muessen. Alternativ zu Kupfer koennen auch andere ebenso hochleitfaehige Materialien verwendet werden.

Abb. 1: Schematische Darstellung der Kupferschicht

Abb. 2: Durchschnittliche thermische Energien mit und ohne Kupferbeschichtung (aus Simulation)

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