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超导磁共振低温制冷系统的原理及维护
在医学磁共振领域，为了获得高质量的图像，必须具有一定高的场强，由十超导磁体具有场强高、磁场稳定均匀不受外界温度影响、以及在紧急情况下可通过人为失超的办法将磁场关闭的优点，因此超导磁体占据了主导地位。目前我匡!的超导核磁共振约有四百多台，每年还以10%左右的速度递增。本文就超导磁体的环境以及低温制冷系统的土作原理及维护作一简要概述。
超导体的环境典型的超导磁体采用泥钦合金制成的线圈，将线圈浸在液氦中，液氦容器外0包围真空层，真空层外0包着液氮及又一个真空层。液氮及真空层的作用是为了保证液氦的超低温环境，若不使用液氮制冷，也可采用外屏蔽式机械制冷。液氦的温度是4. 2K，液氮的沸点为77K，超导磁体的泥钦线圈在}K的温度下，其电阻接近或等十零。
超导磁场的建立超导磁体的泥钦线圈在超低温下建立磁场的电流约需数百安培，如此强大的电流一经送入线圈中便会产生强大的磁场，将激励磁体线圈的电流对接在超导体线圈，使之在超导体中不停地流过，此时电阻为零，电流无任何损耗。超导磁体一旦建立，只要维持超导体土作的低温环境，线圈就不再需要外加电流了。
失超由十液氦极易蒸发和泄漏，因此维护低温环境对超导体而言是及其重要的土作。一旦低温制冷系统出现故障，液氦快速气化蒸发，超导线圈迅速升温，超导线圈的温度高十lOK时就会产生电阻，这是非常危险的状态，我们习惯上将失去超导环境的意外称为“失超”，在超导技术中称为碎灭(qucnching).
低温制冷系统的土作原理超导核磁共振必须使用液氦作为制冷介质，为超导线圈建立和保持超导环境，因此磁体采用多层真空绝热结构，但由十结构支撑等多种因素，不可能完全阻止热传导，所以液氦会以蒸发的形式带出导入的热量，以维持4. 2K的温度。为减少液氦的蒸发，超导核磁共振上一般都配有制冷系统以提供冷量，减少液氦蒸发。制冷系统包括
冷头、压缩机、水冷机组三个部分。冷头是制冷部件，为超导磁体提供20K, 77K两级低温，它是一个膨胀机，经过压缩的高纯氦气在这里膨胀带走周围的热量，通过两级缸套端ICI的垫圈将冷量传输到磁共振的两级屏蔽上，以隔绝结构导热.冷头的材料主要是妊绸胶木，一、二级分别以铜网和铅丸为蓄冷填料。压缩机主要为冷头提供高压氦气，由冷头返回的低压氦气，经过压缩机压缩提升压力，与水冷机组提供的冷却水换热、滤油这几个过程，将高压氦气输送回冷头，建立氦气循环过程。通过冷头和压缩机的不停的工作，就可以源源不断地为磁共振提供冷量，以达到减少液氦蒸发的目的。
低温制冷系统的维护冷头和压缩机一刻不停的运行，冷头的额定土作寿命一般两至三年，压缩机组中的吸附器只有一万小时左右的寿命。冷头中的活塞、旋转阀都是运动部件，随时间不断磨损，造成气密不严，制冷效率下降。另外超期使用会使填料松漏，严重的会将活塞片死在缸套中造成彻底报废，甚至引起磁体失超。吸附器是过滤氦气中油雾的重要部件，它的好坏与否关系到冷头的使用寿命，这是因为氦气经压缩机压缩后，氦气里ICI带有的油雾(压缩需油润滑) 经过油滤器过滤掉大部分，剩下的完全依靠吸附器吸附，而吸附器的主要成份是活性炭，一定时间后就会饱和，失去吸附作用，这样油就会跟随氦气污染管道，进入冷头冷凝在冷头里，造成活塞急剧磨损。因此吸附器应定期更换，利十延长冷头的使用寿命。
因此对十低温制冷系统，我们采取了以下维护措施:(1>认真记录每日磁体各级(包括一级、二级及77K)的温度及液氦n，掌握磁体温度状}5}; (2>定期更换吸附器，一般来说一年更换一次;(3)当液氦消耗加快时及时更换冷头，以免制冷系统失超，引起更大的损失。通过以上几个措施，保障了我院磁共振超导磁体的低温深冷系统，为磁共振的正常运转提供了保障，获得良好的经济效益和社会效益。
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