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核磁共振停机的为什么会造成巨大损失?
发布时间:2017-09-18  |  查看:次  |  作者:安迈医学|  关键词:二手x光机,回收医疗设备

超导磁体是个很大的电感(几十到上百亨),通过的电流也很大(几十到几百安培),因此正常运行时储存了大量的磁场能。以100H、100A为例,储能为E = 1/2 L*I^2 = 0.5MJ。
磁体正常励磁和退磁都必须以很慢的速度进行,避免金属结构件中产生涡流发热。退磁时储存的磁场能大部分会释放回磁体电源。
但出现紧急情况需要强行退磁时就没办法了,相当一部分磁场能会被磁体内部的阻尼二极管/阻尼电阻吸收,这个过程大量发热,会使液氦大量气化、磁体内部压力升高。
虽然液氦浸泡式的磁体一般都配有氦气再液化系统,靠制冷机把蒸发出来的氦气重新液化,但低温下制冷机的制冷能力也很有限,没法在短时间内液化大量的氦气,所以只能打开泄压阀把氦气放掉一部分。这个损失就大了。

1.产生高场的是磁体内部的高匝数线圈
2.高场的工作电流预计在500A左右(视厂家和线圈设计而异)
3.线圈在磁体内部的固定方式非常脆弱,你可以理解为是一个重物靠几根非导热性链条悬挂在一个大孔腔内(避免接触导热)
4.电流的跳变会产生安培力,导致线圈内的绕线间产生相互作用力,严重时使线圈彻底报废(这个严重只要使部分绕线产生错位就可以达到了,精密绕制,可以理解为磁体线圈就是核磁设备的核心部件,一坏基本整套设备就报废了)

在以上前提下,高场超导核磁设备的退磁过程只能通过外加电阻环路,使原先的闭环超导环路断开,进行小速率的去电流过程,这个过程异常漫长。
这个外加的电阻环路必然产热,而对于液氦4k的沸点而言,任何高于室温的热源对它都是一颗小型炸弹,虽然在退磁过程中只有外部电阻环路的两个节点和磁体相连接,这个热量对其也相当可观,而且不同厂家的磁体设计基本都是低压磁体容器,氦液态:气态可能有四百多的比例,基本再扎实的容器也得被高压挤爆了。
所以在退磁过程中还会有专门的旁路进行泄压。

综合上述三点:慢速退磁+持续的热量+为泄压一直开启的旁路=高液氦损耗。

另,其他答案中也有提到,液氦属稀缺的不可再生资源,目前工业技术水平没法直接从空气中分离高纯氦,只能从油田里分离,而且比较不好意思的是,这个技术目前只有美帝等国家有,供求关系决定价格。


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