14T全身超导MRI磁体的技术挑战—大规模应用强场超导磁体未来十年的发展目标之一

• 作者: 李烨 蒋晓华 薛芃 黄伟灿
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 超导磁体 磁共振成像 强磁场 大规模应用
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 专题: 超导及其应用
• 页码范围: 154-163
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20202042

摘要

本文首先综述了大规模应用的超导磁体,依赖并推动铌三锡Nb3Sn导线技术进步,向更强磁场发展的趋势.着重分析了超高场14T全身MRI磁体的挑战性技术.选择青铜Nb3Sn导线,采用Nb3Sn线圈和NbTi线圈相结合的混合结构,对14T全身MRI磁体进行了电磁概念设计和热稳定性及失超保护仿真分析,并简要阐述了14T全身MRI磁体在应力、接头和匀场方面的关键问题.根据分析结果认为:1)Nb3Sn导线是14T全身MRI磁体需要面临的首要挑战性问题—作为最佳选择的青铜Nb3Sn导线,其现有产品的性能指标离14T全身MRI磁体的要求尚存在有一定的差距;2)14T全身MRI磁体的失超保护涉及线圈的铜超比设计、运行电流同线圈电感的协调配置、被动保护的分段策略和主动保护的失超触发控制以及主动屏蔽结构磁体在失超过程中的逸散磁场限制等多个十分复杂的环节,是最具挑战性的综合性技术.