专利名称：垫片绕组的制造技术
方法
技术领域：
本发明涉及用于磁共振成形波谱学(MRIS)设备的线圈的制造。
背景技术：
磁共振成形和波谱学(MIRS)系统大体包括多个圆筒形的同心线圈，这些线圈围绕病人可位于其中的一区域设置。线圈包括用来提供强的恒磁场的一最外的DC线圈、同心地设置在DC线圈内的一内射频(RF)线圈结构，以及位于RF线圈与外DC线圈之间的一梯度线圈组件。该梯度线圈组件布置成产生一时变声频磁场，该声频磁场致使病人细胞核的共振频率随它们在磁场中位置而变。产生强恒磁场的线圈通常是超导线圈。病人出现在磁场中，会扭曲主磁场，使其不够均匀以致无法成形或进行波谱测量。抵消这种效应的一种已知方式是，提供被称为垫片线圈的多圈导线绕组，并使DC电流通过这些绕组。一个典型的高性能MRIS系统可包含8-12各垫片线圈，每一垫片线圈布置成可纠正一种特定空间形式的不均匀性。诸垫片线圈也可以用来纠正超导磁体自身固有的不均匀性。
在主动屏蔽的梯度线圈组件结构中采用垫片线圈是惯常的做法，所述的主动屏蔽的梯度线圈组件在精确的时间序列中快速地打开和关闭，以产生MR图案。梯度序列包括从零至10千赫或更高的频率范围，并且该频率范围通常被称为“声频”。
目前正在研制具有不同几何形状的磁体，它们包括被称为开口磁体、带有双平面梯度和垫片组件的磁体。
垫片线圈可以分为两大类。一类是由轴向垫片线圈构成，它包括一连串的完整的圆形线匝，并产生轴向对称的磁场分量。第二类被称为横向垫片线圈，它们包括多个鞍形线圈，诸鞍形线圈通常对称地设置在一圆柱体或一些其它的表面上。根据要纠正的磁场分量，一横向垫片线圈通常可以包括2、4、6、8或12个串联连接的鞍形，且相继的鞍形具有交替的正负极，例如如附图中的图2所示。
已知有许多用于制造垫片线圈的方法。这些方法包括光刻和用绝缘导体进行缠绕。本发明涉及一种改进的制造垫片线圈的方法，它不仅可以用于鞍形类型的结构，还可以用于轴向垫片线圈。
发明内容
根据本发明，提供一种形成一电气线圈的方法，它包括通过切割或冲压在一导电材料的薄片上形成所需的线圈图案。该图案可以是使用一数控(CNC)冲头或冲压机从薄片上冲压出来的。或者，该图案可以使用一激光或水喷射切割装置切割出来的。所得的线圈可以在MRIS设备中用作垫片线圈。
现在将仅以示例的方式、具体参照附图对本发明进行描述。
附图简述在诸附图中
图1是用根据本发明的方法所形成的一垫片鞍形线圈的示意图。
图2示出垫片鞍形线圈是如何布置在一MRIS设备中的。
图3示出如何可制作一轴向垫片线圈，以及图4示出一反对称的垫片线圈的形成。
具体实施例方式
根据本发明一实施例的形成一垫片线圈的方法包括以下步骤。部分地切割一实心导体薄片以形成如附图中的图1大体所示的导线分布图。这样施行切割，以使桥接部或窄接合部在导电元件(10)之间成周期地出现以用于支承。该切割过程可以用各种技术来施行，包括冲压、水喷射切割或者激光切割。在使用冲压的情况下，可以使用一数控(CNC)机床来进行操作。
该方法中的下一步骤是将部分切割好的图案粘贴到一绝缘衬底材料上。在该步骤之后，所在一第二切割操作中切除桥接部或接合部分。然后，添加另一衬底材料，以绝缘在去除桥接部的切割操作中所形成的孔。最后，如果需要的话，在装配和连接之前将图案卷起来。
为了形成一轴向垫片线圈，可以在一导电材料薄片中冲压一连串不连续的弧(图3)。诸不连续的弧可以包括上文参照图1所提及的桥接部。然后卷起该薄片，以使相对的末端邻接并形成连续的弧。相对的端部可以绕折叠线(12)折叠，以使它们沿径向并列。然后将该线圈定位在一MRIS设备中，并且电气接头移至并列的末端部分。
也可以形成一附接对称的垫片线圈，如图4中所示。从一片导电材料薄片中冲压出一鞍形线圈，且鞍形延伸超过一周。这形成一重叠区域(14)，在该区域中消除了轴向电路。
与用绝缘带手工缠绕的线圈相比，上述的方法具有以下的优点1.可重复性2.精度3.与理论设计一致——在缠绕中鞍形的角部没有被弄圆。
4.所需劳动量和技巧减少。
5.与绝缘导体相比结构的粘附性改善。
6.当考虑到所有形式的绝缘时，具有同等的平均电流密度。
与现有技术的线圈光刻相比，上述方法具有以下的优点1.成本降低2.易于升级至较大的电流，通常为1至10安培。
3.当考虑到所有形式的绝缘时，具有更大的平均电流密度。
权利要求
1.一种形成一电气线圈的方法，它包括通过切割或冲压在一导电材料的薄片上形成所需的线圈图案。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该图案是从薄片上冲压出来的。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该图案是使用一CNC冲头或冲压机从薄片上冲压出来的。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该图案是使用一激光或水喷射切割装置切割出来的。
5.基本如前所述的一种方法。
6.凡是通过根据前述权利要求的方法所制得的一种电气线圈。
全文摘要
通过在一导电材料薄片中切割或冲压出所需的线圈图案来形成用于磁共振波谱(MRIS)设备中的一垫片线圈。可以使用一数控(CNC)冲头或冲压机来冲压该图案。
文档编号H01F41/04GK1536594SQ20041003240
公开日2004年10月13日 申请日期2004年4月2日 优先权日2003年4月3日
发明者M·C·比格, M C 比格 申请人:特斯拉工程有限公司