NL8602688A - Spoelbevestigingsinrichting. - Google Patents

Description

é

Korte aand.s Spoelbevestigingsinrichting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het op een cilindervormige drager bevestigen van ten minste één open, vlakke spoel.

Dergelijke open, vlakke spoelen worden bijvoorbeeld 5 toegepast bij inrichtingen voor onderzoek van lichamen door middel van kernspinresonantie. Bij dergelijke onderzoeksrichtingen wordt gebruik gemaakt van een in het algemeen door een magneet opgewekt statisch hoofdmagneetveld, waarin een stel zogenaamde gradiëntspoelen is geplaatst. Dit stel gra-10 diëntspoelen wordt veelal bevestigd op een cilindervormige drager. Binnen de cilindervormige drager is op een andere drager een derde stel spoelen, de zogenaamde radiofrequent-spoelen aangebracht, binnen welke drager tijdens het onderzoek het te onderzoeken lichaam wordt geplaatst.

15 De onderhavige uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op de bevestiging van de gradiëntspoelen. De gradiëntspoelen worden in het algemeen gevoed door snel in- en uitgeschakelde gelijkstromen. Als gevolg van het hoofdmagneetveld, worden de stroomvoerende gradiëntspoelen onderwor-20 pen aan grote, snel variërende krachten. Dit heeft het gevolg, dat deze spoelen een trillende beweging uit zullen voeren, hetgeen een storend geluid voortbrengt.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een dergelijke bevestigingsinrichting, waarbij 25 de spoelen zodanig op de cilindervormige drager zijn bevestigd, dat zij een zó geringe beweging uitvoeren, dat het daardoor ontstane geluidsvolume aanzienlijk wordt gereduceerd.

Een ander doel is het verschaffen van een dergelij-30 ke bedrijfszekere inrichting die bestand is tegen zeer grote op de spoelen werkende krachten.

Een verder doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een dergelijke inrichting die betrekkelijk eenvoudig is, die zich in radiale richting slechts wei-35 nig uitstrekt en waarbij de spoelen op een eenvoudige wijze op de drager worden bevestigd.

8602688 it - 2 -

Deze doeleinden worden bereikt door een paar in elke spoel aangebrachte spanplaten, waarbij elke spanplaat is verbonden met een zich naar de betreffende buitenzijde van de spoel uitstrekkend trekelement, en waarbij naburige trekele-5 menten door een spanorgaan zijn verbonden.

Deze bevestigingsinrichting legt een spankracht op de spoelen aan waardoor zij stijf op de drager worden geklemd, zodat de spoelen slechts een beweging uit kunnen voeren met een zeer geringe amplitude. Het ontstane geluidsvolu- 10 me wordt hierdoor in aanzienlijke mate beperkt.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van de in de bijgaande tekeningen getoonde uitvoeringsvoorbeelden, in welke tekeningen voorstellen: 15 Figuur 1: een schematisch, perspectivisch aanzicht van een inrichting voor het onderzoeken van een lichaam door middel van kernspinresonantie;

Figuur 2: een schematisch, perspectivisch aanzicht van een drager, waarop gradiëntspoelen zijn aangebracht; 20 Figuur 3: een doorsnede van de plaatsing van gra diëntspoelen op de cilindrische drager; en

Figuur 4: een perspectivisch aanzicht van een deel van een drager met een daarop bevestigd stel gradiëntspoelen;

Figuur 5: een gedeeltelijk weggebroken perspecti- 25 visch detailaanzicht van de bevestigingsinrichting volgens de onderhavige uitvinding.

In figuur 1 is schematisch een inrichting voor onderzoek door middel van kernspinresonantie weergegeven, waarbij het hoofdveld wordt opgewekt door een supergeleidende 30 magneet. Deze inrichting 1 omvat een cilindermantelvormige cryostaat 2, waarin de op de tekening niet weergegeven supergeleidende spoelen zijn aangebracht. De cryostaat 2 rust op een steunplaat 3. Binnen de cryostaat 2 is een cilindervormige drager 4 aangebracht.

35 Op de drager 4 is een stel zadelvormige X-spoelen 5 aangebracht, die zodanig zijn geplaatst, dat zij bij bekrachtiging een magneetveld opwekken, waarvan de as zich verticaal uitstrekt. Over een hoek van 90° verplaatst ten opzichte van 8602638 - 3 - de X-spoelen 5 is een stel Y-spoelen 6 aangebracht. Deze Y-spoelen 6 wekken bij bekrachtiging een magneetveld op, waarvan de as zich horizontaal uitstrekt. Ten slotte is op de drager 4 een stel, in figuur 1 niet weergegeven Z-spoelen 5 aangebracht, waarvan het bij bekrachtiging opgewekte magneetveld zich parallel aan de ci1indermantelas uitstrekt.

Bxnnen de cilindervormige drager 4 is een tweede cilindervormige drager 7 aangebracht, waarop de niet weergegeven zogenaamde radiofrequentspoelen zijn bevestigd. Ten 10 slotte is binnen de drager 7 voor de RF-spoelen een tafel 8 aangebracht, waarop het te onderzoeken lichaam 9 kan worden geplaatst.

Figuur 2 toont op schematische wijze de plaatsing van de X-spoelen 5 en de Y-spoelen 6 op de cilindervormige 15 drager 4. De cilindervormige drager 4 is van een niet magnetisch materiaal, zoals bijvoorbeeld met glasvezel versterkte epoxyhars vervaardigd.

Direct op het cilindermantelvlak zijn de zadelvormige X-spoelen 5 aangebracht. Op de door de X-spoelen gevorm-20 de laag zijn de Y-spoelen 6 aangebracht, waarbij de Y-spoelen op plaatsen waar deze niet worden ondersteund door de X-spoelen, door afzonderlijke steunorganen worden ondersteund.

Vervolgens zal aan de hand van' figuur 3 en 4 de bevestiging van de spoelen op de drager 4 worden beschreven.

25 Elk van de X-spoelen 5 heeft een langgerekte ringvorm, en bestaat uit twee zijden 13 en twee kopse kanten 12, die gezamenlijk een spoelopening omringen. In de openingen van elke spoel, tegen de kopse kanten 12 aan worden grote spanplaten 14 bevestigd. Aan elk van de spanplaten 14 zijn twee trekban-30 den 15 bevestigd.

Wanneer slechts alleen de X-spoelen zouden moeten worden bevestigd, dan zouden direct hierna de betreffende einden van de trekbanden 15 met elkaar kunnen worden verbonden door spaninrichtingen 16. Door het aanhalen van de span-35 inrichtingen 16, zouden de X-spoelen 5 stevig op de drager 4 kunnen worden bevestigd. Om de plaats van de spoelen te fixeren, zou één van elk paar spanplaten 14, door middel van een bout 17 met de drager 4 kunnen worden verbonden.

8602688 * - 4 -

Bij de toepassing van de onderhavige uitvinding in een inrichting voor kernspinresonantieonderzoek, is, behalve het paar X-spoelen 5 tevens een paar, ten opzichte van de X-spoelen 5 over een hoek van 90° verplaatst paar Y-spoelen 6 5 noodzakelijk. Deze Y-spoelen 6 worden eveneens met dezelfde bevestigingswijze op de cilindervormige drager bevestigd. Hiertoe worden de trekbanden 15 voor de X-spoel vooralsnog niet met elkaar verbonden, maar worden allereerst de Y-spoe-len 6 aangebracht, en wel zodanig, dat de trekbanden zich 10 over de kopse kanten 18 van de Y-spoelen heen uitstrekken. Tegen de kopse kanten 18 van de Y-spoelen 6, worden dan de kleine spanplaten 20 voor de Y-spoelen 6 aangebracht. Aan deze kleine spanplaten 20 zijn trekbanden 21 voor de Y-spoelen bevestigd. Hierna kunnen zowel de trekbanden 15 voor de 15 X-spoelen als de trekbanden 21 voor de Y-spoelen met elkaar verbonden worden door middel van spaninrichtingen 16, respectievelijk spaninrichtingen 22.

Met deze constructie wordt het gevaar dat de spanplaten 14, 20 als gevolg van de door de spanorganen 16, 22 20 uitgeoefende trekkracht naar buiten uitwijken vermeden, omdat de spanplaten 14, 20 immers opgesloten worden door de trekbanden 15, 21. Zo sluiten de trekbanden 15 de spanplaten 20 op en sluiten de trekbanden 21 de spanplaten 14 op.

Door beide spaninrichtingen, worden zowel de X-25 spoelen 5, als de Y-spoelen 6 zodanig bevestigd op het oppervlak van de cilindervormige drager 4, dat, wanneer deze drager in een inrichting voor onderzoek door middel van kernspinresonantie wordt toegepast, de spoelen bij bekrachtiging een aanzienlijk verminderd geluidsvolume zullen voortbrengen. 30 Bij het hierboven beschreven voorbeeld is steeds sprake van de bevestiging van een spoelenpaar. Het zal duidelijk zijn dat de inrichting volgens de onderhavige uitvinding tevens geschikt is voor de bevestiging van een enkele spoel, en zich eveneens leent voor bevestiging van een uit verschei-35 dene lagen bestaande spoel. Hierbij wordt opgemerkt dat de inrichting zich niet beperkt tot een rechthoekige spoel, maar tevens geschikt is voor de bevestiging van b.v. een ronde of een ovale spoel.

8602688 £ - 5 -

Figuur 4 -toont een perspectivisch aanzicht van een drager, waarop X- en Y-spoelen met een inrichting volgens de onderhavige uitvinding zijn bevestigd. De X-spoel 5 is tegen de drager 4 aangebracht, en in de spoelopening van de X-spoel 5 5 is een paar grote spanplaten 14 aangebracht. Eén van beide spanplaten 14 is van openingen voorzien, waardoorheen zich een bout 17 uitstrekt. Aan elk van de spanplaten 14 zijn twee trekbanden 15 bevestigd, die elk door middel van een spanorgaan 16 aan de niet weergegeven trekbanden 15, die behoren 10 bij de aan de achterzijde van de drager 4 geplaatste, niet weergegeven spoel 5, zijn bevestigd. De trekbanden 15 zijn alle over de kopse kanten 18 van de X-spoel 6 heen geleid. Op de X-spoelen 5 en over 90° verschoven ten opzichte daarvan, zijn Y-spoelen 6 aangebracht. In de spoelopeningen van deze 15 Y-spoelen zijn tegen de kopse kanten kleine spanplaten 20 aangebracht. Aan deze spanplaten 20 zijn elk twee trekbanden 21 bevestigd, waarvan de betreffende met elkaar verbonden zijn door middel van een spaninrichting 22.

Bij het getoonde uitvoeringsvoorbeeld wordt elk van 20 de spaninrichtingen 16 gevormd door twee staven 23, elk waaromheen een vrij einde van de betreffende trekband 15, respectievelijk 21 is geslagen. De vrije einden zijn na het omslaan weer aan de band bevestigd, zodat een lus 25 wordt gevormd, waardoorheen de betreffende staaf 23 zich uitstrekt. Tussen 25 één van de staven 23 van elke spaninrichting en de betreffende trekband is een isolerende mof 30 aangebracht. Deze isolerende mof voorkomt dat het door de spoelen opgewekte veld stromen genereert in de trekbanden. Beide staven 23 zijn met elkaar verbonden door middel van twee draadeinden 26, die 30 zich door in de staven 23 aangebrachte openingen heen uitstrekken. Op de einden van de draadeinden 26 zijn moeren 27 geschroefd. De trekbanden kunnen gespannen worden door deze moeren verder aan te draaien.

Met de bevestigingsinrichting volgens de onderhavi-35 ge uitvinding worden weliswaar de spoelen bijzonder goed gefixeerd op het draaglichaam, maar het is tevens van belang, dat de uitlopers van de spoelen, zoals bijvoorbeeld de uitloper 28 vast tegen de drager worden aangedrukt. Hiertoe zijn 8602688 - 6 - per spoelstel extra trekbanden 29 aangebracht die de uitlopers 28 van de spoelen tegen het draaglichaam aandrukken. De beide einden van elke trekband 29 zijn wederom door spaninrichtingen met elkaar verbonden.

5 In figuur 5 is de fixatie van een grote spanplaat 14 en van de daarop geplaatste kleine spanplaat 20 meer in detail getoond. De kleine spanplaat 20 strekt zich ten minste gedeeltelijk uit boven een deel van de spanplaat 14, zodat beide spanplaten tegelijkertijd door een uit een bout 17 en 10 een in de drager 4 geschroefde bus 31 bestaande verbinding met de drager 4 kunnen worden verbonden.

De zich aan de andere zijde van de drager 4 bevindende spanplaten 14, 20 zijn op dezelfde wijze bevestigd, terwijl de overige spanplaten 14, 20 niet direct met de dra-15 ger zijn verbonden. Hierdoor is van elke spoel 5, 6 steeds één kopse kant gefixeerd, terwijl de andere kopse kant vrij is, zodat de plaats daarvan door het spanorgaan wordt bepaald. Hierdoor wordt zowel een goede plaatsbepaling, als een goede bevestiging van de spoelen verkregen.

20 Doordat de bevestigingsinrichting volgens de onder havige uitvinding slechts weinig uitsteekt in radiale richting, wordt een compact gradiëntspoelstelsel verkregen, waarvan de diameter slechts weinig groter is dan de buitendiameter van de buitenste spoellaag.

8602688

Claims (14)

1. Inrichting voor het op een cilindervormige drager bevestigen van ten minste één open, vlakke spoel, gekenmerkt door een paar in elke spoelopening aangebrachte spanplaten, waarbij elke spanplaat is verbonden met een zich naar 5 de betreffende buitenzijde van de spoel uitstrekkend trekele-ment, en waarbij naburige trekelementen door een spanorgaan zijn verbonden.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de cilindervormige drager de vorm heeft van een rechte 10 cirkelcilinder, en dat daarop twee nagenoeg identieke zadelvormige spoelen zijn bevestigd, die over een hoek van 180° ten opzichte van elkaar zijn verplaatst.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de spoelen gevormd worden door gradiëntspoelen van een 15 inrichting voor onderzoek van een lichaam door middel van kernspinresonantie.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat over het eerste paar spoelen een over een hoek van 90* verplaatst tweede paar spoelen is aangebracht.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de som van de met de spoelopeningen overeenkomende hoeken groter is dan 360* en dat ten minste één van de spanplaten van het eerste paar spoelen en de zich daarop bevindende spanplaat van het tweede paar spoelen vast aan de drager zijn 25 bevestigd.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat twee over een hoek van 180" verplaatste spanplaten van het eerste paar spoelen en de beide zich daarop bevindende spanplaten van het tweede paar spoelen vast aan de drager 30 zijn bevestigd.

7. Inrichting volgens conclusie 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat de trekelementen van het eerste paar spoelen over de wikkelingen van het tweede paar spoelen heen zijn geleid.

8. Inrichting volgens één van de voorafgaande con clusies, gekenmerkt door zich om de spoelen heen uitstrekken- 8602688 * - 8 - de trekelementen.

9. Inrichting volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de trekelementen van bandstaal zijn vervaardigd.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de spanorganen de trekelementen elektrisch isoleren.

11. Inrichting volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat elk spanorgaan gevormd wordt door twee lichamen, waaraan de betreffende trekelementen zijn 10 bevestigd, welke lichamen via ten minste één draadeind met elkaar zijn verbonden.

12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat tussen één van de twee lichamen en de daaraan bevestigde trekband een isolerende mof is aangebracht.

13. Inrichting volgens één van de voorafgaande con clusies, met het kenmerk, dat een de spoel omringende tweede spoel is aangebracht, waarbij de ruimte tussen de spoelen door een geschikt materiaal is opgevuld.

14. Inrichting volgens één van de voorafgaande con- 20 clusies, met het kenmerk, dat de spoel uit meer dan één laag bestaat. 8602688