一種超導(dǎo)二階梯度線圈及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種超導(dǎo)二階梯度線圈及其制造方法，包括梯度線圈支架、接收線圈、中補(bǔ)償線圈、上補(bǔ)償線圈和雙絞線；所述梯度線圈支架用于由下到上依次橫向繞制接收線圈、中補(bǔ)償線圈和上補(bǔ)償線圈，以及縱向引出雙絞線；接收線圈包括N匝直徑為Dp的同向線圈；中補(bǔ)償線圈包括單匝直徑為(2N)1/2 Dp的線圈，且中補(bǔ)償線圈與接收線圈的繞制方向相反；上補(bǔ)償線圈包括單匝直徑為(N)1/2 Dp的線圈，且上補(bǔ)償線圈與接收線圈的繞制方向相同；雙絞線用于由下至上依次縱向連接各匝接收線圈、中補(bǔ)償線圈和上補(bǔ)償線圈，并由上補(bǔ)償線圈向上引出。本發(fā)明的超導(dǎo)二階梯度線圈及其制造方法在不影響信號(hào)磁通的前提下，有效降低了線圈的總體電感，提高了信號(hào)傳輸效率，同時(shí)簡(jiǎn)化了繞制工藝。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種超導(dǎo)二階梯度線圈及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種線圈及其制造方法，特別是涉及一種超導(dǎo)二階梯度線圈及其制造 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為一種極高靈敏度的磁傳感器，超導(dǎo)量子干涉器件（Superconducting Quantum Interference Device，SQUID)廣泛地應(yīng)用于生物磁、低場(chǎng)核磁共振、地球物理、無(wú)損檢測(cè)等 微弱磁探測(cè)領(lǐng)域。
[0003] SQUID微弱磁探測(cè)面臨的主要挑戰(zhàn)之一就是抑制強(qiáng)大的環(huán)境磁場(chǎng)。以生物磁信號(hào) 為例，心磁和腦磁的典型強(qiáng)度分為幾十PT和百fT量級(jí)，而環(huán)境磁場(chǎng)非常強(qiáng)，如地球磁場(chǎng)的典 型強(qiáng)度為30~50μΤ，城市環(huán)境磁場(chǎng)的變化也達(dá)到了數(shù)百ηΤ。為了有效地抑制環(huán)境磁場(chǎng)，除了 高性能的磁屏蔽室，SQUID硬件梯度計(jì)技術(shù)得到了廣泛的使用。
[0004] SQUID硬件梯度計(jì)主要由SQUID器件和梯度線圈組成，并連接形成超導(dǎo)磁通回路。 其中，梯度線圈接收外界信號(hào)，傳輸?shù)絊QUID器件中進(jìn)行讀出。從梯度線圈的組成上說(shuō)，其一 般包括接收線圈和補(bǔ)償線圈。接收線圈距離信號(hào)源較近，用于接收信號(hào)，其面積及匝數(shù)越大 越好。接收線圈上是補(bǔ)償參數(shù)，主要探測(cè)背景磁場(chǎng)，通過(guò)反向繞制的方式構(gòu)筑梯度計(jì)。從磁 通傳輸最大化的角度看，補(bǔ)償線圈的電感及匝數(shù)越少越好。
[0005] 在無(wú)屏蔽環(huán)境條件下，線繞軸向二階梯度線圈得到了廣泛的使用。目前，二階梯度 線圈通常選擇等面積結(jié)構(gòu)，匝數(shù)比例為N-2N-N(N=1，2……）。為了有效地提高梯度線圈的 平衡度，緊密貼合的多匝線圈通常會(huì)用短的雙絞線分開(kāi)，從而保證各圈面積的一致性。以最 常用的1-2-1二階梯度線圈為例，中間2匝的線圈采用分開(kāi)繞制，間距盡量小且中間通過(guò)雙 絞線過(guò)渡連接。上述結(jié)構(gòu)雖然能有效地提高平衡度，但是由于仍然屬于密繞的結(jié)構(gòu)，中間2 匝補(bǔ)償線圈的電感勢(shì)必會(huì)大大增加，從而降低了梯度線圈的信號(hào)傳輸效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種超導(dǎo)二階梯度線圈及 其制造方法，采用非等面積結(jié)構(gòu)，將梯度線圈的2層補(bǔ)償線圈各等效為單匝，即N-1-1結(jié)構(gòu)， 從而在確保梯度計(jì)性能的情況下簡(jiǎn)化梯度線圈繞制工藝，大大提高信號(hào)傳輸效率。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種超導(dǎo)二階梯度線圈，包括梯度 線圈支架、接收線圈、中補(bǔ)償線圈、上補(bǔ)償線圈和雙絞線;所述梯度線圈支架用于由下到上 依次橫向繞制接收線圈、中補(bǔ)償線圈和上補(bǔ)償線圈，以及縱向引出雙絞線;所述接收線圈包 括N匝直徑SD P的線圈，各匝線圈同向繞制，相鄰線圈間通過(guò)垂直于所述接收線圈表面的雙 絞線連接;所述中補(bǔ)償線圈包括單匝直徑為(2N )1/2DP的線圈，與所述接收線圈的最后一匝通 過(guò)垂直于所述接收線圈表面的雙絞線連接，且所述中補(bǔ)償線圈與所述接收線圈的繞制方向 相反;所述上補(bǔ)償線圈包括單匝直徑為(N) 1/2DP的線圈，與所述中補(bǔ)償線圈通過(guò)垂直于所述 中補(bǔ)償線圈表面的雙絞線連接，且所述上補(bǔ)償線圈與所述接收線圈的繞制方向相同；所述 雙絞線用于由下至上依次縱向連接各匝接收線圈、中補(bǔ)償線圈和上補(bǔ)償線圈，并由所述上 補(bǔ)償線圈向上引出。
[0008] 根據(jù)上述的超導(dǎo)二階梯度線圈，其中：所述梯度線圈支架包括由下到上依次橫向 設(shè)置的接收線圈槽、中補(bǔ)償線圈槽和上補(bǔ)償線圈槽以及縱向設(shè)置的垂直縱向槽;所述接收 線圈槽、中補(bǔ)償線圈槽和上補(bǔ)償線圈槽分別用于橫向繞制所述接收線圈、所述中補(bǔ)償線圈 和所述上補(bǔ)償線圈；所述垂直縱向槽用于縱向引出所述雙絞線。
[0009] 進(jìn)一步地，根據(jù)上述的超導(dǎo)二階梯度線圈，其中：所述梯度線圈支架中，相鄰兩個(gè) 線圈槽之間的距離為基線長(zhǎng)度;所述基線長(zhǎng)度大于等于30_。
[0010] 根據(jù)上述的超導(dǎo)二階梯度線圈，其中：所述梯度線圈支架采用環(huán)氧或陶瓷材料制 成。
[0011] 根據(jù)上述的超導(dǎo)二階梯度線圈，其中：所述上補(bǔ)償線圈引出的雙絞線用于連接至 SQUID器件的輸入端。
[0012] 同時(shí)，本發(fā)明還提供一種超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法，包括以下步驟：
[0013] 設(shè)置梯度線圈支架，所述梯度線圈支架用于由下到上依次橫向繞制接收線圈、中 補(bǔ)償線圈和上補(bǔ)償線圈，以及縱向引出雙絞線；
[0014]在梯度線圈支架上繞制接收線圈，所述接收線圈包括N匝直徑為叫的線圈，各匝線 圈同向繞制，相鄰線圈間通過(guò)垂直于接收線圈表面的雙絞線連接；
[0015] 在梯度線圈支架上繞制中補(bǔ)償線圈，所述中補(bǔ)償線圈包括單匝直徑為(2N)1/2DW 線圈，與接收線圈的最后一匝通過(guò)垂直于接收線圈表面的雙絞線連接，且中補(bǔ)償線圈與接 收線圈的繞制方向相反；
[0016] 在梯度線圈支架上繞制上補(bǔ)償線圈，所述上補(bǔ)償線圈包括單匝直徑為(《1/2叫的 線圈，與中補(bǔ)償線圈通過(guò)垂直于中補(bǔ)償線圈表面的雙絞線連接，且上補(bǔ)償線圈與接收線圈 的繞制方向相同；
[0017] 在上補(bǔ)償線圈上向上引出雙絞線。
[0018] 根據(jù)上述的超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法，其中：所述梯度線圈支架包括由下到 上依次橫向設(shè)置的接收線圈槽、中補(bǔ)償線圈槽和上補(bǔ)償線圈槽以及縱向設(shè)置的垂直縱向 槽;所述接收線圈槽、中補(bǔ)償線圈槽和上補(bǔ)償線圈槽分別用于橫向繞制所述接收線圈、所述 中補(bǔ)償線圈和所述上補(bǔ)償線圈;所述垂直縱向槽用于縱向引出所述雙絞線。
[0019] 進(jìn)一步地，根據(jù)上述的超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法，其中：所述梯度線圈支架 中，相鄰兩個(gè)線圈槽之間的距離為基線長(zhǎng)度;所述基線長(zhǎng)度大于等于30_。
[0020] 根據(jù)上述的超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法，其中：所述梯度線圈支架采用環(huán)氧或 陶瓷材料制成。
[0021] 根據(jù)上述的超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法，其中：所述上補(bǔ)償線圈引出的雙絞線 用于連接至SQUID器件的輸入端。
[0022] 如上所述，本發(fā)明的超導(dǎo)二階梯度線圈及其制造方法，具有以下有益效果：
[0023] (1)在增加接收線圈磁通的情況下，采用非對(duì)稱(chēng)單匝補(bǔ)償線圈的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了繞制 工藝；
[0024] (2)在不影響信號(hào)磁通的前提下，有效降低了線圈的總體電感；
[0025] (3)大大提高了接收磁通的傳輸效率。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1顯示為本發(fā)明的1-1-1型超導(dǎo)二階梯度線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2顯示為本發(fā)明的超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法的流程圖。
[0028] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明 [0029] 1 梯度線圈支架
[0030] 11 接收線圈槽
[0031] 12 中補(bǔ)償線圈槽
[0032] 13 上補(bǔ)償線圈槽
[0033] 14 垂直縱向槽
[0034] 2 接收線圈
[0035] 3 中補(bǔ)償線圈
[0036] 4 上補(bǔ)償線圈
[0037] 5 雙絞線
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū) 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí) 施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0039]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想， 遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪 制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可 能更為復(fù)雜。
[0040] SQUID器件外接線圈的磁通傳輸原理可表述為下式：
[0041]
[0042]其中，為傳輸?shù)絊QUID器件的磁通；為外接線圈檢測(cè)的磁通;Mi為SQUID器件 的輸入互感;LinSSQUID器件的輸入線圈電感;Lg為外接線圈的電感。
[0043] SQUID外接線圈使用中，SQUID器件的磁通來(lái)自于外接線圈的傳輸。對(duì)于固定的 SQUID器件，其輸入電感Lin和輸入互感I是固定不變的。為此，實(shí)際應(yīng)用中，為了增大Φ s，可 以在增大Φ 8的情況下，減小Lg，從而有效地提高梯度線圈的磁通傳輸效率。
[0044] 二階梯度線圈的電感Lg可表示為下式：
[0045] Lg = Lp+Lci+Lc2+Ltw
[0046] 其中，Lg為二階梯度線圈的電感;LP為二階梯度線圈的接收線圈電感;1^為二階梯 度線圈的中間層補(bǔ)償線圈電感;U 2為二階梯度線圈的上層補(bǔ)償線圈電感;Ltw為二階梯度線 圈的雙絞線電感。
[0047]在實(shí)際的二階梯度線圈中，LP對(duì)應(yīng)接收線圈的面積及匝數(shù)，與〇8正向相關(guān)，雙絞線 電感Ltw與線圈的面積和匝數(shù)無(wú)關(guān)，與雙絞線長(zhǎng)度正向相關(guān)，基本保持不變。因此，本發(fā)明的 超導(dǎo)二階梯度線圈通過(guò)減小來(lái)減小Lg的大小，從而在保證基本不變的情況下有 效提高梯度線圈的磁通傳輸效率。
[0048] 因此，本發(fā)明的超導(dǎo)二階梯度線圈基于信號(hào)磁通傳輸?shù)淖畲蠡瓌t，采用Ν-1-1結(jié) 構(gòu)減小補(bǔ)償線圈電感，從而構(gòu)建繞制工藝簡(jiǎn)單、信號(hào)傳輸率高的線圈結(jié)構(gòu)。
[0049] 具體的，根據(jù)二階梯度線圈結(jié)構(gòu)，將對(duì)應(yīng)補(bǔ)償線圈組均調(diào)整為1匝。以Ν-2N-N二階梯度線圈結(jié)構(gòu)為例，Lcl對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償線圈為2N匝，根據(jù)等面積原理，調(diào)整成1匝后的 直徑為(2N) V2DP，其中分別對(duì)應(yīng)接收線圈的匝數(shù)和直徑;Lc2對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償線圈為N匝，根 據(jù)等面積原理，調(diào)整成1匝后的直徑為(N) 1/2Dp。
[0050] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明的超導(dǎo)二階梯度線圈包括梯度線圈支架1、接收線圈2、中補(bǔ)償線 圈3、上補(bǔ)償線圈4和雙絞線5。
[0051] 梯度線圈支架1用于由下到上依次橫向繞制接收線圈2、中補(bǔ)償線圈3和上補(bǔ)償線 圈4,以及縱向引出雙絞線5。
[0052]具體地，梯度線圈支架1包括由下到上依次橫向設(shè)置的接收線圈槽11、中補(bǔ)償線圈 槽12和上補(bǔ)償線圈槽13以及縱向設(shè)置的垂直縱向槽14。接收線圈槽11、中補(bǔ)償線圈槽12和 上補(bǔ)償線圈槽13分別用于橫向繞制接收線圈2、中補(bǔ)償線圈3和上補(bǔ)償線圈4;垂直縱向槽14 用于縱向引出雙絞線5。
[0053]優(yōu)選地，梯度線圈支架1利用低熱膨脹系數(shù)、高加工精度的環(huán)氧或陶瓷等材料制 成。
[0054]梯度線圈支架1的總長(zhǎng)度由梯度線圈的基線長(zhǎng)度、匝數(shù)等決定。其中，相鄰兩個(gè)線 圈槽之間的距離為基線長(zhǎng)度。即接收線圈槽與中補(bǔ)償線圈槽之間的距離，中補(bǔ)償線圈槽與 上補(bǔ)償線圈槽之間的距離均為基線長(zhǎng)度。實(shí)際的應(yīng)用中，為了增加梯度線圈的信號(hào)檢測(cè)效 率，基線長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好，考慮到環(huán)境噪聲抑制效果，通常是一個(gè)折中處理，基線長(zhǎng)度選擇大 于等于30mm 〇
[0055] 接收線圈2包括N匝直徑SDP的線圈，各匝線圈同向繞制，相鄰線圈間通過(guò)垂直于 接收線圈表面的雙絞線5連接。
[0056] 其中，每匝線圈繞制結(jié)束后，沿著垂直縱向槽向上引出雙絞線，并繞制下一匝線 圈。需要說(shuō)明的是，相鄰接收線圈之間的雙絞線需要盡可能的短。
[0057]中補(bǔ)償線圈3包括單匝直徑為(2N)1/2DP的線圈，與接收線圈2的最后一匝通過(guò)垂直 于接收線圈表面的雙絞線5連接，且中補(bǔ)償線圈3與接收線圈2的繞制方向相反。
[0058]具體地，接收線圈2繞制完成之后，在接收線圈2的最后一匝沿著垂直縱向槽向上 引出雙絞線直至中補(bǔ)償線圈槽12,并繞制中補(bǔ)償線圈3。
[0059] 上補(bǔ)償線圈4包括單匝直徑為(N)1/2DP的線圈，與中補(bǔ)償線圈3通過(guò)垂直于中補(bǔ)償 線圈3表面的雙絞線5連接，且上補(bǔ)償線圈4與接收線圈2的繞制方向相同。
[0060] 具體地，中補(bǔ)償線圈3繞制完成之后，沿著垂直縱向槽向上引出雙絞線直至上補(bǔ)償 線圈槽13,并繞制上補(bǔ)償線圈4,再將雙絞線5向上引出，即制備出的二階梯度線圈。
[0061] 雙絞線5用于由下至上依次縱向連接各匝接收線圈2、中補(bǔ)償線圈3和上補(bǔ)償線圈 4,并由上補(bǔ)償線圈4向上引出。
[0062]其中，上補(bǔ)償線圈4引出的雙絞線連接至SQUID器件的輸入端，其長(zhǎng)度由SQUID器件 的放置位置決定。在保證連接和不影響梯度線圈工作質(zhì)量的情況下，雙絞線長(zhǎng)度越短越好。
[0063] 因此，本發(fā)明的超導(dǎo)二階梯度線圈通過(guò)采用N-1-1結(jié)構(gòu)，在增加接收線圈磁通的情 況下，采用非對(duì)稱(chēng)單匝補(bǔ)償線圈的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了繞制工藝，并大大了提高接收磁通的傳輸效 率。
[0064] 參照?qǐng)D2,本發(fā)明的超導(dǎo)二階梯度線圈的制備方法包括以下步驟：
[0065] 步驟S1、設(shè)置梯度線圈支架，其中梯度線圈支架用于由下到上依次橫向繞制接收 線圈、中補(bǔ)償線圈和上補(bǔ)償線圈，以及縱向引出雙絞線。
[0066] 具體地，梯度線圈支架包括由下到上依次橫向設(shè)置的接收線圈槽、中補(bǔ)償線圈槽 和上補(bǔ)償線圈槽以及縱向設(shè)置的垂直縱向槽。接收線圈槽、中補(bǔ)償線圈槽和上補(bǔ)償線圈槽 分別用于橫向繞制接收線圈、中補(bǔ)償線圈和上補(bǔ)償線圈；垂直縱向槽用于縱向引出雙絞線。
[0067] 優(yōu)選地，梯度線圈支架利用低熱膨脹系數(shù)、高加工精度的環(huán)氧或陶瓷等材料制成。 [0068]梯度線圈支架的總長(zhǎng)度由梯度線圈的基線長(zhǎng)度、匝數(shù)等決定。其中，相鄰兩個(gè)線圈 槽之間的距離為基線長(zhǎng)度。即接收線圈槽與中補(bǔ)償線圈槽之間的距離，中補(bǔ)償線圈槽與上 補(bǔ)償線圈槽之間的距離均為基線長(zhǎng)度。實(shí)際的應(yīng)用中，為了增加梯度線圈的信號(hào)檢測(cè)效率， 基線長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好，考慮到環(huán)境噪聲抑制效果，通常是一個(gè)折中處理，基線長(zhǎng)度選擇大于等 于30mm 〇
[0069] 步驟S2、在梯度線圈支架上繞制接收線圈，其中，接收線圈包括N匝直徑SDP的線 圈，各匝線圈同向繞制，相鄰線圈間通過(guò)垂直于接收線圈表面的雙絞線連接。
[0070] 其中，每匝線圈繞制結(jié)束后，沿著垂直縱向槽向上引出雙絞線，并繞制下一匝線 圈。需要說(shuō)明的是，相鄰接收線圈之間的雙絞線需要盡可能的短。
[0071] 步驟S3、在梯度線圈支架上繞制單匝中補(bǔ)償線圈，其中中補(bǔ)償線圈包括單匝直徑 為(2N)1/2DP的線圈，與接收線圈的最后一匝通過(guò)垂直于接收線圈表面的雙絞線連接，且中 補(bǔ)償線圈與接收線圈的繞制方向相反。
[0072] 具體地，接收線圈繞制完成之后，在接收線圈的最后一匝沿著垂直縱向槽向上引 出雙絞線直至中補(bǔ)償線圈槽，并繞制中補(bǔ)償線圈。
[0073] 步驟S4、在梯度線圈支架上繞制單匝上補(bǔ)償線圈，其中上補(bǔ)償線圈包括單匝直徑 為(N)1/2DP的線圈，與中補(bǔ)償線圈通過(guò)垂直于中補(bǔ)償線圈表面的雙絞線連接，且上補(bǔ)償線圈 與接收線圈的繞制方向相同。
[0074]具體地，中補(bǔ)償線圈繞制完成之后，沿著垂直縱向槽向上引出雙絞線直至上補(bǔ)償 線圈槽，并繞制上補(bǔ)償線圈。
[0075] 步驟S5、在上補(bǔ)償線圈上向上引出雙絞線。
[0076]其中，引出的雙絞線連接至SQUID器件的輸入端，其長(zhǎng)度由SQUID器件的放置位置 決定。在保證連接和不影響梯度線圈工作質(zhì)量的情況下，雙絞線長(zhǎng)度越短越好。至此，制備 出的超導(dǎo)二階梯度線圈。
[0077]綜上所述，本發(fā)明的超導(dǎo)二階梯度線圈及其制造方法采用非等面積結(jié)構(gòu)，將各層 補(bǔ)償線圈均等效為單匝，從而在不影響信號(hào)磁通的前提下，有效降低了線圈的總體電感，提 高了信號(hào)傳輸效率，同時(shí)簡(jiǎn)化了繞制工藝。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn) 而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0078]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟 悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因 此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完 成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超導(dǎo)二階梯度線圈，其特征在于:包括梯度線圈支架、接收線圈、中補(bǔ)償線圈、上 補(bǔ)償線圈和雙絞線； 所述梯度線圈支架用于由下到上依次橫向繞制接收線圈、中補(bǔ)償線圈和上補(bǔ)償線圈， 以及縱向引出雙絞線； 所述接收線圈包括N匝直徑為叫的線圈，各匝線圈同向繞制，相鄰線圈間通過(guò)垂直于所 述接收線圈表面的雙絞線連接； 所述中補(bǔ)償線圈包括單匝直徑為(2N)1/2DP的線圈，與所述接收線圈的最后一匝通過(guò)垂 直于所述接收線圈表面的雙絞線連接，且所述中補(bǔ)償線圈與所述接收線圈的繞制方向相 反； 所述上補(bǔ)償線圈包括單匝直徑為(N)1/2DP的線圈，與所述中補(bǔ)償線圈通過(guò)垂直于所述中 補(bǔ)償線圈表面的雙絞線連接，且所述上補(bǔ)償線圈與所述接收線圈的繞制方向相同； 所述雙絞線用于由下至上依次縱向連接各匝接收線圈、中補(bǔ)償線圈和上補(bǔ)償線圈，并 由所述上補(bǔ)償線圈向上引出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)二階梯度線圈，其特征在于:所述梯度線圈支架包括由下 到上依次橫向設(shè)置的接收線圈槽、中補(bǔ)償線圈槽和上補(bǔ)償線圈槽以及縱向設(shè)置的垂直縱向 槽;所述接收線圈槽、中補(bǔ)償線圈槽和上補(bǔ)償線圈槽分別用于橫向繞制所述接收線圈、所述 中補(bǔ)償線圈和所述上補(bǔ)償線圈;所述垂直縱向槽用于縱向引出所述雙絞線。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)二階梯度線圈，其特征在于:所述梯度線圈支架中，相鄰 兩個(gè)線圈槽之間的距離為基線長(zhǎng)度;所述基線長(zhǎng)度大于等于30_。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)二階梯度線圈，其特征在于:所述梯度線圈支架采用環(huán)氧 或陶瓷材料制成。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)二階梯度線圈，其特征在于:所述上補(bǔ)償線圈引出的雙絞 線用于連接至SQUID器件的輸入端。6. -種超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法，其特征在于:包括以下步驟： 設(shè)置梯度線圈支架，所述梯度線圈支架用于由下到上依次橫向繞制接收線圈、中補(bǔ)償 線圈和上補(bǔ)償線圈，以及縱向引出雙絞線； 在梯度線圈支架上繞制接收線圈，所述接收線圈包括N匝直徑為叫的線圈，各匝線圈同 向繞制，相鄰線圈間通過(guò)垂直于接收線圈表面的雙絞線連接； 在梯度線圈支架上繞制中補(bǔ)償線圈，所述中補(bǔ)償線圈包括單匝直徑為(2?1/2叫的線圈， 與接收線圈的最后一匝通過(guò)垂直于接收線圈表面的雙絞線連接，且中補(bǔ)償線圈與接收線圈 的繞制方向相反； 在梯度線圈支架上繞制上補(bǔ)償線圈，所述上補(bǔ)償線圈包括單匝直徑為0)1/2叫的線圈， 與中補(bǔ)償線圈通過(guò)垂直于中補(bǔ)償線圈表面的雙絞線連接，且上補(bǔ)償線圈與接收線圈的繞制 方向相同； 在上補(bǔ)償線圈上向上引出雙絞線。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法，其特征在于:所述梯度線圈支 架包括由下到上依次橫向設(shè)置的接收線圈槽、中補(bǔ)償線圈槽和上補(bǔ)償線圈槽以及縱向設(shè)置 的垂直縱向槽;所述接收線圈槽、中補(bǔ)償線圈槽和上補(bǔ)償線圈槽分別用于橫向繞制所述接 收線圈、所述中補(bǔ)償線圈和所述上補(bǔ)償線圈;所述垂直縱向槽用于縱向引出所述雙絞線。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法，其特征在于:所述梯度線圈支 架中，相鄰兩個(gè)線圈槽之間的距離為基線長(zhǎng)度;所述基線長(zhǎng)度大于等于30_。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法，其特征在于:所述梯度線圈支 架采用環(huán)氧或陶瓷材料制成。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超導(dǎo)二階梯度線圈的制造方法，其特征在于:所述上補(bǔ)償線 圈引出的雙絞線用于連接至SQUID器件的輸入端。
【文檔編號(hào)】G01R33/022GK105895294SQ201610203621
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】張樹(shù)林, 張朝祥, 王永良, 謝曉明
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所