一种核磁共振线圈结构及具有其的核磁共振装置的制作方法

本发明涉及磁共振成像，具体涉及一种核磁共振线圈结构及具有其的核磁共振装置。

背景技术：

1、随着低场核磁共振分析技术的发展，变温核磁共振技术由于其可以提供更丰富的样品物性信息，已经成为材料领域一项重要的分析测试手段。例如，高温环境下橡胶材料的交联密度测试，低温环境下高分子材料的玻璃态转变温度测试以及低温环境下多孔材料的孔隙结构测试等等。目前，以气体为传热介质的变温核磁共振技术可以做到-150℃～300℃的样品控温测试，控温精度可达到±0.1℃。

2、在核磁共振系统中，核磁共振线圈是对样品进行激发及信号探测的核心部件；而对于变温核磁共振设备，核磁共振线圈则作为一种特殊的恒温腔来为样品提供温度环境。所以，变温核磁共振线圈的设计对提升变温核磁共振系统的综合应用水平非常重要。

3、现有技术中公开了一种利用气体对样品进行控温的核磁共振线圈，参见图9，将线圈导线绕制在配套的圆柱型线圈骨架8上，射频线圈的调谐匹配电路9放置线圈骨架8旁边，同线圈骨架一起安装在矩形金属屏蔽外壳内，线圈与调谐匹配电路电性连接，nmr测试样品放置在该线圈骨架8内，然后向该线圈骨架8内通入带有温度的气体，以实现对样品的的变温，但是该核磁共振线圈在具体使用时，当向线圈骨架的样品腔内通入气体后，由于该线圈装置的保温效果差以及气体的热容量又相对较小，气体温度向外散热比较明显，进而气体会在样品腔内在气体流向上形成温度梯度，使得样品受热不均匀，对外部磁体造成影响，若增加样品腔的气道直径的方式可以使得样品受热均匀，但是这样又增加了线圈相对样品的距离，降低了线圈的核磁共振的采样性能。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的核磁共振线圈，在具体使用时，当向线圈骨架的样品腔内通入气体后，由于该线圈装置的保温效果差以及气体的热容量又相对较小，气体温度向外散热比较明显，进而气体会在样品腔内在气体流向上形成温度梯度，使得样品受热不均匀，对外部磁体造成影响，若增加样品腔的气道直径的方式可以使得样品受热均匀，但是这样又增加了线圈相对样品的距离，降低了线圈的核磁共振的采样性能的缺陷，从而提供一种样品能够受热均匀且不会影响线圈的核磁共振采样功能的核磁共振线圈结构及具有其的核磁共振装置。

2、一种核磁共振线圈结构，包括：壳体，呈中空的管状结构，中空部分设置为容纳腔；线圈骨架，可拆卸地安装在所述容纳腔内，所述线圈骨架具有两端呈开口的样品腔，用于放置样品，从所述线圈骨架的底部适于向所述线圈骨架的样品腔内通入控温气体，以对样品进行控温；所述壳体和所述线圈骨架之间形成过气通道，从所述壳体的一侧适于向所述过气通道内通入保温气体，以对所述样品腔内的样品进行保温，所述样品腔与所述过气通道隔绝设置；电感线，缠绕在所述线圈骨架的外周面上。

3、可选地，上述核磁共振线圈结构中，还包括输气件，所述输气件具有输气通道；

4、所述壳体的底端具有过管通道，所述输气件的一端沿所述过管通道伸入到所述样品腔内，另一端位于所述壳体外，所述控温气体沿所述输气通道进入到所述样品腔，并自所述样品腔输送到所述样品腔外。

5、可选地，上述核磁共振线圈结构中，还包括固定组件，其包括底座，所述底座设置在所述壳体上靠近所述输气件一端，并与所述壳体之间密封连接，沿所述底座的轴向方向开设所述过管通道，所述线圈骨架的一端开口与所述过管通道连通设置。

6、可选地，上述核磁共振线圈结构中，所述线圈骨架的一端环绕其周面开设过线通道，在所述输气件的本体上开设接地通道，所述电感线的一端穿过所述过线通道固定在所述接地通道上，以固定在所述输气件的管体上，所述电感线的另一端穿过所述壳体外以连接电源。

7、可选地，上述核磁共振线圈结构中，所述固定组件还包括固定件，其设置在所述壳体上远离所述输气件的另一端，所述固定件的边缘处与所述壳体之间可拆卸连接，所述线圈骨架远离所述输气件的一端与所述固定件的内壁面抵接，以使得所述过气通道与所述样品腔隔绝设置。

8、可选地，上述核磁共振线圈结构中，沿所述固定件的轴向方向开设与所述样品腔和所述过气通道分别连通的至少一控温出气通道和至少一保温出气通道，以供所述控温气体和所述保温气体分别沿所有的所述控温出气通道和所有的保温出气通道输出所述样品腔和所述过气通道。

9、可选地，上述核磁共振线圈结构中，所述固定组件还包括封口件，其连接在所述固定件上，在所述封口件靠近所述样品腔的一侧开设凹槽，在所述封口件的本体上开设至少一个通气孔，所有的所述控温出气通道和所有的所述保温出气通道的出气口与所述凹槽连通，所述控温气体和所述保温气体从所述控温出气通道和所有的所述保温出气通道输出后进入所述凹槽并从所有的所述通气孔输出至所述壳体外。

10、可选地，上述核磁共振线圈结构中，在所述固定件上还设有一固定通道，所有的所述控温出气通道沿所述固定通道的周面开设在所述固定件上；

11、还包括样品容纳件，用于放置样品，所述样品容纳件的直径与所述固定通道的直径适配设置，所述样品容纳件的一端适于自所述固定通道伸入到所述样品腔内，另一端适于延伸到所述凹槽内。

12、可选地，上述核磁共振线圈结构中，在所述封口件的内壁面开设供所述样品容纳件的插入的密封槽，所述样品容纳件延伸到所述凹槽内并插入到所述密封槽内，所述样品容纳件与所述密封槽之间密封连接。

13、可选地，上述核磁共振线圈结构中，在所述壳体的外周面延其轴向设置真空层。

14、一种核磁共振成像装置，包括：

15、核磁共振线圈结构，如上所述的核磁共振线圈结构；与所述输气件和所述过气通道分别连接控温气源和保温气源，两气源对应连接气泵，使得所述控温气体的流速大于所述保温气体的流速。

16、本发明技术方案，具有如下优点：

17、1.本发明提供的一种核磁共振线圈结构，包括：壳体，呈中空的管状结构，中空部分设置为容纳腔；线圈骨架，可拆卸地安装在所述容纳腔内，所述线圈骨架具有两端呈开口的样品腔，用于放置样品，从所述线圈骨架的底部适于向所述线圈骨架的样品腔内通入控温气体，以对样品进行控温；所述壳体和所述线圈骨架之间形成过气通道，从所述壳体的一侧适于向所述过气通道内通入保温气体，以对所述样品腔内的样品进行保温；电感线，缠绕在所述线圈骨架的外周面上。

18、此结构的核磁共振线圈结构中，将待测样品放置到线圈骨架的样品腔内，在线圈骨架上缠绕电感线，然后将缠绕有电感线的线圈骨架可拆卸的安装在容纳腔内，然后分别向样品腔和过气通道内通入控温气体和保温气体，采用双气道结构的设置，控温气体和保温气体的气体方向均自下而上的在样品腔和过气通道内输送，进而可以对样品进行控温，以及利用保温气体在过气通道通过可以对线圈骨架进行保温，增大了气体恒温腔的整体的气道直径，进而实现中心位置的温度均匀的效果，使得样品在样品腔内受热均匀，克服了温度梯度的缺陷，同时不会增加线圈骨架上缠绕的电感线相对样品的距离，进而不会影响以及降低对样品的核磁共振采样性能，克服了现有技术中，由于该线圈装置的保温效果差以及气体的热容量又相对较小，气体温度向外散热比较明显，进而气体会在样品腔内在气体流向上形成温度梯度，使得样品受热不均匀，对外部磁体造成影响，若增加样品腔的气道直径的方式可以使得样品受热均匀，但是这样又增加了线圈相对样品的距离，降低了线圈的核磁共振的采样性能的缺陷。

19、2.本发明提供的核磁共振线圈结构，所述固定组件还包括固定件，其设置在所述壳体上远离所述输气件的另一端，所述固定件的边缘处与所述壳体之间可拆卸连接，所述线圈骨架远离所述输气件的一端与所述固定件的内壁面抵接，以使得所述过气通道与所述样品腔隔绝设置。

20、此结构的核磁共振线圈结构中，通过在壳体上远离输气件的另一端设置固定件，利用固定件将线圈骨架固定在容纳腔内，其线圈骨架与固定件的内壁面抵接后，使得过气通道与样品腔隔绝设置，实现了线圈骨架内外各自有一层气流通过的效果，通过控制控温气体和保温气体分别在样品腔和过气通道内的输送速度，可以提升样品的受热均匀性。