FR3093189A3 - Ensemble à aimant supraconducteur et installation d’imagerie par résonnance magnétique - Google Patents
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Abstract
Ensemble à aimant supraconducteur et installation d’imagerie par résonnance magnétique. Ensemble à aimant supraconducteur, caractérisé en ce qu’il comprend : un premier module (10) et un deuxième module (20), dans lequel le premier module (10) comprend : une première bobine (11) supraconductrice et une première structure (12) de support supportant la première bobine (11) supraconductrice, et le deuxième module (20) comprend : une deuxième bobine (21) supraconductrice et une deuxième structure (22) de support supportant la deuxième bobine (21) supraconductrice, l’ensemble à aimant supraconducteur étant formé en reliant la première structure (12) de support et la deuxième structure (22) de support, de manière à combiner le premier module (10) et le deuxième module (20). Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention se rapporte à un ensemble à aimant supraconducteur et à une installation d’imagerie par résonance magnétique.
Arrière-plan technologique
L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technologie dans laquelle on utilise le phénomène de la résonance magnétique pour effectuer une imagerie. Le phénomène de résonance magnétique fait usage de la loi que des noyaux atomiques présents dans le corps humain se réarrangeront, sous l’effet d’un champ magnétique extérieur, en fonction des lignes de force magnétiques du champ magnétique. Une impulsion de haute fréquence d’une fréquence précise est utilisée pour exciter les noyaux atomiques placés dans le champ magnétique, en provoquant une déviation des axes de spin de ces noyaux atomiques, ce qui donne lieu à une résonance, afin de former le phénomène de la résonance magnétique. Des systèmes IRM comprennent des systèmes IRM à aimant permanent et des systèmes IRM supraconducteurs, les systèmes IRM supraconducteurs utilisant une bobine annulaire excitée dans un environnement cryogénique pour produire de la superconduction et créer ainsi un champ magnétique intense. Les aimants supraconducteurs sont très utilisés dans des systèmes d’IRM, parce qu’ils sont capables de donner un haut niveau de stabilité et parce qu’ils peuvent donner facilement une grande intensité du champ magnétique. L’opération de fabrication d’aimants supraconducteurs pour la résonance magnétique est complexe, la technologie de production et de fabrication a un haut niveau de difficulté et est coûteuse et des fabricants différents ont la maîtrise de leur propre technologie d’aimant supraconducteur.
Contenu
de l’invention
L’invention vise un ensemble à aimant supraconducteur et une installation d’imagerie par résonance magnétique. En particulier, l’ensemble à aimant supraconducteur est un ensemble à aimant supraconducteur pour un système d’imagerie par résonance magnétique. L’ensemble à aimant supraconducteur suivant un mode de réalisation de l’invention a une structure mécanique stable et facile à fabriquer, a une bonne uniformité du champ magnétique et offre aussi une fabrication et un entretien souple.
Suivant une facette de l’invention, il est prévu un premier module et un deuxième module, dans lequel le premier module comprend : une premier bobine supraconductrice et une première structure de support supportant la première bobine supraconductrice, et le deuxième module comprend : une deuxième bobine supraconductrice et une deuxième structure de support supportant la deuxième bobine supraconductrice, l’ensemble à aimant supraconducteur étant formé en reliant la première structure de support et la deuxième structure de support, de manière à combiner le premier module et le deuxième module.
L’aimant supraconducteur suivant un mode de réalisation de l’invention a une bobine plus petite dans une direction axiale. En outre, comme chaque module a une longueur axiale petite, le montant de la contraction due au durcissement dans la direction axiale est petit et la cavité du joint entre la bobine supraconductrice et la structure de support peut être maîtrisée d’une manière plus efficace, de sorte que l’on peut réduire finalement la vitesse de refroidissement potentielle. L’ensemble à aimant supraconducteur comprenant de multiples modules peut être assemblé plus commodément et d’une manière plus souple. En outre, un moule de l’ensemble à aimant supraconducteur est plus facile à concevoir, parce que chaque module a seulement une bobine. En outre, en raison du fait que l’ensemble à aimant supraconducteur peut être composé de multiples modules, l’entretien de l’ensemble à aimant supraconducteur sera plus commode et le coût sera réduit d’une manière efficace.
Dans un mode de réalisation de l’ensemble à aimant supraconducteur suivant l’invention, la première bobine supraconductrice est disposée à une extrémité de la première structure de support ou est disposée entre deux extrémités de la première structure de support, et la deuxième bobine supraconductrice est disposée à une extrémité de la deuxième structure de support ou est disposée entre deux extrémités de la deuxième structure de support. Suivant la position où la bobine est enroulée sur la structure de support, à la fois le premier module et le deuxième module peuvent être mis en œuvre sous la forme d’un module d’extrémité ou d’un module médian de l’ensemble à aimant supraconducteur ; cela facilite le remplacement de modules de l’ensemble à aimant supraconducteur.
Dans un mode de réalisation de l’ensemble à aimant supraconducteur suivant l’invention, la première structure de support et la deuxième structure de support sont reliées de manière démontable. Ainsi, le premier module et le deuxième module peuvent être reliés de manière démontable, c’est-à-dire qu’une fois que le premier module et le deuxième module ont été reliés ensemble pour former l’ensemble à aimant supraconducteur, on peut retirer commodément le premier module ou le deuxième module de l’ensemble à aimant supraconducteur ; cela facilite l’assemblage de l’ensemble à aimant supraconducteur.
Dans un mode de réalisation de l’ensemble à aimant supraconducteur suivant l’invention, la liaison de la première structure de support et de la deuxième structure de support comprend : un collage, un serrage, un encliquetage et un vissage. Cela rend plus facile d’assembler ou de combiner de multiples modules pour former l’ensemble à aimant supraconducteur.
Dans un mode de réalisation de l’ensemble à aimant supraconducteur suivant l’invention, le premier module et le deuxième module sont emplis de colle séparément. Les divers modules de l’ensemble à aimant supraconducteur sont déjà emplis de colle avant d’être reliés ou adaptés ensemble, ce qui simplifie ainsi la technologie de fabrication de l’ensemble à aimant supraconducteur et offre une fabrication souple.
Dans un mode de réalisation de l’ensemble à aimant supraconducteur suivant l’invention, il comprend, en outre : un élément de réglage, l’élément de réglage étant disposé entre le premier module et le deuxième module pour changer la distance entre la première bobine supraconductrice et la deuxième bobine supraconductrice. Afin de régler commodément l’uniformité du champ magnétique de l’ensemble à aimant supraconducteur, après formation de l’ensemble à aimant supraconducteur, l’élément de réglage peut être utilisé ; cela rend possible de régler d’une manière souple le champ magnétique de l’ensemble à aimant supraconducteur.
Dans un mode de réalisation de l’ensemble à aimant supraconducteur suivant l’invention, l’élément de réglage est une cale en métal ou non métallique d’une résistance déterminée à l’avance. En ajoutant des cales d’épaisseur différente entre de multiples modules de l’ensemble à aimant supraconducteur, on peut régler efficacement l’uniformité du champ magnétique de l’ensemble à aimant supraconducteur.
Suivant une autre facette de l’invention, il est prévu une installation d’imagerie par résonance magnétique comprenant l’ensemble à aimant supraconducteur décrit ci-dessus.
Description des dessins annexés
Les dessins annexés forment une partie de cette description et sont destinés à faciliter la compréhension de l’invention. Ces dessins illustrent des modes de réalisation de l’invention et, ensemble avec la description, sont destinés à expliquer les principes de l’invention. Dans les dessins, des éléments identiques sont indiqués par des repères identiques aux dessins :
La figure 1 est une vue schématique de structure d’un ensemble à aimant supraconducteur suivant un mode de réalisation de la présente invention.
La figure 2 est une vue schématique de structure d’un ensemble à aimant supraconducteur suivant un mode de réalisation de la présente invention.
La figure 3 est une vue schématique de structure d’un ensemble à aimant supraconducteur suivant un mode de réalisation de la présente invention.
La figure 4 est une vue schématique de structure d’un ensemble à aimant supraconducteur suivant un mode de réalisation de la présente invention.
La figure 5 est une vue schématique de structure d’un ensemble à aimant supraconducteur suivant un mode de réalisation de la présente invention.
Modes de réalisation particuliers
Pour donner à l’homme du métier une meilleure compréhension de l’invention, on décrira d’une manière plus claire et plus complète l’invention dans ces modes de réalisation en combinaison avec les dessins. Les modes de réalisation décrits ne représentent qu’une partie, mais pas tous les modes de réalisation de l’invention. Toutes les autres solutions obtenues par l’homme du métier sur la base d’un mode de réalisation décrit font parties de la présente invention.
On notera que les termes « premier », « deuxième », etc. dans la description et les revendications du présent modèle d’utilité et dans les dessins mentionnés ci-dessus sont utilisés pour distinguer entre des objets similaires, mais ne sont pas utilisés nécessairement pour décrire un ordre précis ou une séquence. En outre, les mots « comprennent » et « ont » et leurs variantes sont destinés à couvrir une inclusion non exclusive. C’est ainsi par exemple que des produits ou des dispositifs, comprenant une série d’unités ne sont pas limités nécessairement à ces unités, qui sont énumérées clairement, mais peuvent comprendre d’autres unités, qui ne sont pas énumérées ou qui sont intrinsèques à ces produits ou dispositifs.
La figure 1 est une vue schématique de structure d’un ensemble à aimant supraconducteur suivant un mode de réalisation de la présente invention. Dans un mode de réalisation de l’invention, tel que représenté à la figure 1, l’ensemble à aimant supraconducteur comprend un premier module 10 et un deuxième module 20, le premier module 10 comprenant une première bobine 11 supraconductrice et une première structure 12 de support pour supporter la première bobine 11 supraconductrice et le deuxième module 20 comprenant une deuxième bobine 21 supraconductrice et une deuxième structure 22 de support pour supporter la deuxième bobine 21 supraconductrice. Avant d’assembler les modules, le premier module 10 et le deuxième module 20 peuvent être emplis de colle séparément. Par exemple, dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, la première structure 12 de support et la deuxième structure 22 de support peuvent être conçues sous la forme de structures cylindriques symétriques par rapport à un axe en traits mixtes, la première bobine 11 supraconductrice étant enroulée à une extrémité de la première structure 12 de support, de manière que l’autre extrémité de la première structure 12 de support soit à découvert. De même, la deuxième bobine 21 supraconductrice est enroulée à une extrémité de la deuxième structure 22 de support, de manière que l’autre extrémité de la deuxième structure 22 de support soit à découvert. En alignant et en reliant l’extrémité à découvert de la première structure 12 de support du premier module (10) et l’extrémité à découvert de la deuxième structure 22 de support du deuxième module 20, on adapte l’un à l’autre le premier module 10 et le deuxième module 20 en formant l’ensemble à aimant supraconducteur.
La figure 2 est une vue schématique de structure d’un ensemble à aimant supraconducteur suivant un mode de réalisation de l’invention. Comme représenté à la figure 2, l’ensemble à aimant supraconducteur comprend un troisième module 30, un quatrième module 40 et un cinquième module 50, le troisième module 30 comprenant une troisième bobine 31 supraconductrice et une troisième structure 32 de support pour supporter la troisième bobine 31 supraconductrice, le quatrième module 40 comprenant une quatrième bobine 41 supraconductrice et une quatrième structure 42 de support pour supporter la quatrième bobine 41 supraconductrice et le cinquième module 50 comprenant une cinquième bobine 51 supraconductrice et une cinquième structure 52 de support. A la différence du troisième module 30 et du cinquième module 50, la quatrième bobine 41 supraconductrice du quatrième module 40 est enroulée entre deux extrémités de la quatrième structure 42 de support, c’est-à-dire qu’une fois que la quatrième bobine 41 supraconductrice a été enroulée, les deux extrémités de la quatrième structure 42 de support sont à découvert, de manière à être utilisées pour une liaison subséquente. En alignant et en reliant une extrémité à découvert de la troisième structure 32 de support du troisième module 30 et une extrémité à découvert de la quatrième structure 42 de support du quatrième module 40, on adapte l’un à l’autre le troisième module 30 et le quatrième module 40. De même, on adapte ensemble le quatrième module 40 et le cinquième module 50, en formant ainsi l’ensemble à aimant supraconducteur.
Les figures 3, 4 et 5 sont des vues schématique d’ensemble à aimant supraconducteur suivant des modes de réalisation de l’invention. Les structures de support de multiples modules des ensembles à aimant supraconducteur peuvent être reliés ensemble de manière démontable, par exemple par collage, serrage, encliquetage et vissage. C’est ainsi par exemple que dans la vue schématique représentée à la figure 3, le troisième module 30 et le quatrième module 40 sont adaptés l’un à l’autre en reliant les structures de support correspondantes. Dans le mode de réalisation de la figure 3, afin de relier les structures 32, 42 de support correspondantes du troisième module 30 et du quatrième module 40, un dispositif (60) de serrage est utilisé ; ainsi les structures 32, 42 de support du troisième module 30 et du quatrième module 40 sont serrées ensemble, de manière à adapter l’un à l’autre le troisième module 30 et le quatrième module 40.
Dans la vue schématique de la figure 4, la structure 32 de support du troisième module 30 et la structure 42 de support du quatrième module 40 sont reliées par encliquetage, de manière à adapter les deux modules l’un à l’autre en formant l’ensemble à aimant supraconducteur.
Dans la vue schématique représentée à la figure 5, les structures 32, 42 de support du troisième module 30 et du quatrième module 40 sont reliées ensemble par une vis et le troisième module 30 et le quatrième modèle 40 sont ainsi adaptés l’un à l’autre, en formant l’ensemble à aimant supraconducteur. En outre, après assemblage de multiples modules, en ajoutant un élément de réglage (non représenté), par exemple toute cale métallique ou non métallique ayant une résistance déterminée à l’avance entre deux modules voisins, on peut augmenter la distance entre les bobines supraconductrices des deux modules et on peut changer les positions relatives des deux bobine supraconductrices, de manière à régler l’uniformité du champ magnétique de l’ensemble à aimant supraconducteur.
Dans les modes de réalisation suivant l’invention, il va de soi que la teneur technique décrite peut être réalisée d’une autre façon. Les modes de réalisation décrits des dispositifs sont donnés seulement à titre d’exemple. La division d’unités ou de modules est seulement une division fonctionnelle logique, et on peut utiliser d’autres procédés de division dans la réalisation réelle. C’est ainsi, par exemple, que l’on peut combiner une pluralité d’unités ou de modules ou de composants ou les intégrer dans un autre système ou que l’on peut négliger ou ne pas exécuter certaines caractéristiques. En outre, tout couplage représenté ou passé en revue ou couplage direct peut être un couplage indirect électrique ou autre avec certaines interfaces, modules ou unités.
La description ci-dessus a donné des modes de réalisation simplement préférés de l’invention, sans intention de la limiter ; pour l’homme du métier, on peut y apporter diverses modifications et changements. Toutes modifications, remplacements équivalents ou perfectionnements, etc. fait dans l’esprit et suivant les principes de la présente invention seront inclus dans sa portée de protection.
Claims (7)
- Ensemble à aimant supraconducteur, caractérisé en ce qu’il comprend :
un premier module (10) et un deuxième module (20), dans lequel
le premier module (10) comprend : une première bobine (11) supraconductrice et une première structure (12) de support supportant la première bobine (11) supraconductrice, et
le deuxième module (20) comprend : une deuxième bobine (21) supraconductrice et une deuxième structure (22) de support supportant la deuxième bobine (21) supraconductrice,
l’ensemble à aimant supraconducteur étant formé en reliant la première structure (12) de support et la deuxième structure (22) de support, de manière à combiner le premier module (10) et le deuxième module (20). - Ensemble à aimant supraconducteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première bobine (11) supraconductrice est disposée à une extrémité de la première structure (12) de support ou est disposée entre deux extrémités de la première structure (12) de support, et la deuxième bobine (21) supraconductrice est disposée à une extrémité de la deuxième structure (22) de support ou est disposée entre deux extrémités de la deuxième structure (22) de support.
- Ensemble à aimant supraconducteur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première structure (12) de support et la deuxième structure (22) de support sont reliées de manière à pouvoir être démontées.
- Ensemble à aimant supraconducteur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la liaison de la première structure (12) de support et de la deuxième structure (22) de support comprend : un collage, un serrage, un encliquetage ou un vissage.
- Ensemble à aimant supraconducteur suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier module (10) et le deuxième module (20) sont emplis de colle séparément.
- Ensemble à aimant supraconducteur suivant l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend, en outre : un élément de réglage, l’élément de réglage étant disposé entre le premier module (10) et le deuxième module (20) pour changer la distance entre la première bobine (11) supraconductrice et la deuxième bobine (21) supraconductrice.
- Installation d’imagerie par résonnance magnétique, caractérisée en ce qu’elle comprend l’ensemble à aimant supraconducteur suivant l’une quelconque des revendications 1 à 6.
Applications Claiming Priority (2)
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Also Published As
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