一种激光预极化氙的累积输出装置

摘要

本发明一种激光预极化氙累积输出装置，真空阀门依次连接L形玻璃管、玻璃容器、真空套管、玻璃管；铝框架上端分别与容器座、永久磁铁连接；真空套管和玻璃管依次穿过容器座、铝框架和永久磁铁上端开孔，电动控制器依次连接电缆线、铝框架上的升降台座；升降台轨道依次连接升降台的移动台、平移台轨道、平移台的移动台、升降台定位滑轨、升降台定位滑轨座、铝框架；平移台的移动台上依次连接可调温玻璃瓶座和液氮杜瓦瓶座，铝框架依次连接容器座、永久磁铁、电动控制器、升降台座和升降台定位滑轨座。结构简单、操作方便、累积输出一体化，能够为磁共振成像系统提供作为造影剂的高极化度和高产率的激光预极化气态氙。

权利要求

1.一种激光预极化氙的累积输出装置，它包括第一真空阀门（1）、L形玻璃管（2）、容器座（5）、电动控制器（7）、升降台轨道（9）、升降台的移动台（10）、升降台定位滑轨（14）、可调温玻璃瓶（16）、平移台的移动台（19）、平移台轨道（21），其特征在于：第一真空阀门（1）依次连接L形玻璃管（2）、玻璃容器（11）、真空套管（12）、玻璃管（3）、第二真空阀门（4）；铝框架（6）上端分别与容器座（5）、永久磁铁（13）连接；包含有真空套管（12）的玻璃容器（11）依次穿过容器座（5）的中孔、铝框架（6）上端开孔和永久磁铁（13）上端开孔，电动控制器（7）依次连接电缆线（8）和安装在铝框架（6）上的升降台座（17）；升降台轨道（9）依次连接升降台的移动台（10）、平移台轨道（21）、平移台的移动台（19）、升降台定位滑轨（14）、升降台定位滑轨座（22）、铝框架（6）；平移台的移动台（19）上依次连接可调温玻璃瓶座（18）和液氮杜瓦瓶座（20）；可调温玻璃瓶座（18）和液氮杜瓦瓶座（20）上面分别放置了可调温玻璃瓶（16）、液氮杜瓦瓶（15），铝框架（6）依次连接容器座（5）、永久磁铁（13）、电动控制器（7）、升降台座（17）和升降台定位滑轨座（22）。

2.根据权利要求1所述的一种激光预极化氙的累积输出装置，其特征在于：所述的玻璃容器（11）里装有一个真空套管（12）。

3.根据权利要求1所述的一种激光预极化氙的累积输出装置，其特征在于：所述的玻璃容器（11）和真空套管（12）放置在容器座（5）里，玻璃容器（11）下部位于永久磁铁（13）的中心。

4.根据权利要求1所述的一种激光预极化氙的累积输出装置，其特征在于：电缆线（8）将电动控制器（7）、升降台座（17）相连。

说明书

一种激光预极化氙的累积输出装置

技术领域

[0001] 本发明涉及核磁共振和磁共振成像技术领域，更具体涉及一种激光预极化氙的累积输出装置，适用于非热平衡核自旋极化度的激光预极化磁共振造影剂。

背景技术

[0002] 激光预极化磁共振造影剂(例如氙-129)，在动物或者人体肺部和脑部功能可视或者临床早期疾病诊断，具有非常重要的、潜在应用前景。使用“流动方式”或者“间歇式”工作的激光预极化系统里，通常配备了一套将激光预极化氙进行固化累积和存储的装置。那么，激光预极化系统工作一段时间之后，产生了可以满足生物体结构和功能性研究的大容量固态激光预极化氙。这时，需要将其升华为气态，才能输入到包括人体肺部或者脑部的生物体里进行磁共振谱探测或者磁共振成像。

[0003] 使用氙气体作为造影剂的生物体磁共振成像、特别是人体肺部或者脑部磁共振成像，要求产生具有大容量、高极化度的气态氙。其中重要的问题之一是：如何保持激光预极化氙的高度非热平衡核自旋极化度，为其的累积和输出过程提供一个合适的工作环境和条件呢？

[0004] 现有一些方法与技术如下：

[0005] (a)通常，只需要使用一个与激光预极化氙配套的固态累积和存储装置。当从液氮里取出装有激光预极化氙的冷阱之后，让其自然升华为气态。这种固态升华的方法最简单，不需要任何其它的辅助装置。但是，这个升华过程依赖室温、需要一个相对长的时间，由于冷阱外没有外加磁场，会使得损失激光预极化氙的部分非热平衡核自旋极化度。

[0006] (b)利用一个手动升降台，将固态累积和存储装置里的磁场单元、液氮杜瓦降下、离开装有激光预极化固态氙的冷阱。这种方法类同于方法(a)，也是让固态氙在室温下逐渐升华，同样没有给冷阱提供一个外加磁场，产生的效果与(a)方法相同。

[0007] (c)一种改进的方法，利用一个手动升降台，将固态累积和存储装置里的液氮杜瓦降下、离开装有激光预极化氙的冷阱以及磁场单元。这样，冷阱离开了液氮，仍然保持在磁场单元里，外磁场可以降低激光预极化氙的极化度损失。但是，如同方法(a)和(b)一样，固态氙还是在室温下逐渐升华，需要一个相对长的时间，仍然存在激光预极化氙的部分非热平衡核自旋极化度损失问题。

[0008] 显然，现有的方法和技术存在一些不足之处。为了解决上述问题，进一步使激光预极化氙系统具有更高的工作效率和性能，有必要针对性地发展一种即保持了激光预极化氙的高度非热平衡核自旋极化度、又包括有累积和输出的装置。

发明内容

[0009] 针对现有的技术存在的一些不足，本发明的目的是在于提供了一种激光预极化氙的累积输出装置，结构简单、操作方便、累积输出一体化，在一个磁场环境里，交替变换液氮和恒温热水两种温度环境，利用其特性，与激光预极化氙系统联合使用，能够为磁共振成像系统提供作为造影剂的高极化度和高产率的激光预极化气态氙。

[0010] 为了实现上述的目的，本发明采用如下技术措施:

[0011] 其技术构思是：当来自激光预极化系统、包含有激光预极化气态氙在内的混合气体流入本发明装置后，设计在一个放置于磁场区域里的液氮温度玻璃容器中分离混合气体，除激光预极化气态氙冷冻成为固态氙之外，其它气体(例如用于淬灭激光泵浦过程中原子荧光的氮气、用于让原子蒸气线宽吻合激光线宽的压力增宽的氦气)因为不能被冷冻、依然为气态而流出本发明装置。混合气体的连续流入，使得重复上述过程，实现激光预极化氙的累积。当混合气体停止流入本发明装置后，通过电动控制使得恒温热水取代液氮而提供到放置于磁场区域里的玻璃容器上，迅速升华固态氙成为依然保持高度非热平衡核自旋极化的激光预极化气态氙，然后流出本发明装置到磁共振成像系统里，作为生物体研究(例如人体肺部或者脑部)的造影剂。

[0012] 一种激光预极化氙的累积输出装置，它包括两个真空阀门、L形玻璃管、玻璃管、容器座、铝框架、电动控制器、电缆线、升降台轨道、升降台的移动台、玻璃容器、真空套管、永久磁铁、升降台定位滑轨、液氮杜瓦瓶、可调温玻璃瓶、升降台座、可调温玻璃瓶座、平移台的移动台、液氮杜瓦瓶座、平移台轨道、升降台定位滑轨座。其特征在于：将第一真空阀门依次连接L形玻璃管、玻璃容器、真空套管、玻璃管、第二真空阀门；铝框架上端分别与容器座、永久磁铁连接；然后，让包含有真空套管的玻璃容器依次穿过容器座的中孔、铝框架而使得玻璃容器的下部进入到永久磁铁的中心位置；电动控制器依次连接电缆线和安装在铝框架上的升降台座；升降台轨道依次连接升降台的移动台、平移台轨道、平移台的移动台、升降台定位滑轨、升降台定位滑轨座、铝框架；电动控制器通过电缆线控制升降台的移动台在升降台轨道上下位置移动，以及平移台的移动台在平移台轨道左右位置移动；平移台的移动台上依次连接可调温玻璃瓶座和液氮杜瓦瓶座；在本发明实施时，可调温玻璃瓶座和液氮杜瓦瓶座上面分别放置了可调温玻璃瓶、液氮杜瓦瓶，并且在可调温玻璃瓶和液氮杜瓦瓶里分别装有水、液氮；铝框架作为一个安装架，铝框架依次连接容器座、永久磁铁、电动控制器、升降台座和升降台定位滑轨座。

[0013] 一种激光预极化氙累积输出装置，其特征在于：在玻璃容器里装有一个真空套管，利用套管夹层中的真空防止了流经的气态氙被液氮温度冷冻在其内壁上而阻挡了激光预极化气态氙的连续流入。

[0014] 一种激光预极化氙累积输出装置。其特征在于：真空套管和玻璃容器放置在容器座里，玻璃容器下部位于永久磁铁的中心，那里是永久磁铁产生的磁场区域。

[0015] 一种激光预极化氙累积输出装置，其特征在于：电缆线将电动控制器、升降台座相连，该装置在工作时，电动控制器通过电缆线分别控制升降台的移动台在升降台轨道上进行上下移动和平移台的移动台在平移台轨道上左右移动，由此控制液氮杜瓦瓶、可调温玻璃瓶进入或者移出永久磁铁、并且将玻璃容器套入在内。液氮杜瓦瓶里的液氮、可调温玻璃瓶里的恒温热水在永久磁铁产生的磁场区域里分别为激光预极化氙提供冷冻成为固态或者升华成为气态的温度环境。

[0016] 本发明采用如下技术方案与措施:

[0017] (1)将一个电动升降台和一个电动平移台组合使用，能够控制装有液氮的液氮杜瓦瓶或者装有恒温热水的可调电热瓶按需分时套入位于永久磁铁的磁场区域里的玻璃容器；

[0018] (2)使用一组永久磁铁既为激光预极化氙固化和累积提供磁场环境，也为其升华提供磁场环境(磁场方向和磁场强度)；

[0019] (3)使用液氮为激光预极化氙冷冻固化和累积、以及分离混合气体中的其它气体提供温度环境；

[0020] (4)使用恒温热水为激光预极化固态氙的升华提供温度环境。

[0021] 该装置的工作流程为：先将第一真空阀门按照标准的玻璃加工方式依次熔接L形玻璃管、真空套管、玻璃容器、玻璃管、第二真空阀门；再将容器座、永久磁铁分别安装到铝框架上，让容器座中孔、铝框架上端开孔和永久磁铁上端开孔三者对齐；然后，让包含有真空套管的玻璃容器依次穿过容器座的中孔、铝框架上端开孔、永久磁铁上端开孔而定位，同时调整玻璃容器的下部位于永久磁铁的中心位置；电动控制器依次连接电缆线和安装在铝框架上的升降台座；升降台轨道依次连接升降台的移动台、平移台轨道、平移台的移动台、升降台定位滑轨、升降台定位滑轨座、铝框架；电动控制器通过电缆线控制升降台的移动台在升降台轨道上下位置移动，以及平移台的移动台在平移台轨道左右位置移动；平移台的移动台上依次连接可调温玻璃瓶座和液氮杜瓦瓶座；当本发明工作时，可调温玻璃瓶座和液氮杜瓦瓶座上面分别放置了可调温玻璃瓶、液氮杜瓦瓶，并且在可调温玻璃瓶和液氮杜瓦瓶里分别装有水、液氮；铝框架作为一个安装架，依次了连接容器座、永久磁铁、电动控制器、升降台座和升降台定位滑轨座。

[0022] 然后，将一种激光预极化氙累积输出装置接入到激光预极化系统里，开启入口端真空阀门和出口端真空阀门，控制升降台的移动台位于升降台轨道上端，控制平移台的移动台位于平移台轨道左端，装有液氮的液氮杜瓦瓶位于永久磁铁中心，使得玻璃容器进入到液氮杜瓦瓶内，由于液氮杜瓦瓶的液氮浸泡使得玻璃容器处于液氮的温度。当激光预极化系统连续工作时，激光预极化气态氙不断地流入本发明装置，经入口端真空阀门流入玻璃容器后立刻成为了激光预极化固态氙、并随时间的增加而积累。当激光预极化系统停止工作时，关闭入口端真空阀门，出口端真空阀门保持开启。最后，控制让液氮杜瓦瓶离开玻璃容器，移动可调温玻璃瓶位于永久磁铁的中心，使得可调温玻璃瓶里的恒温热水浸泡玻璃容器，立刻使得玻璃容器内的激光预极化固态氙升华成为气态氙，并且从本发明装置出口端真空阀门流出。这时，激光预极化气态氙依然保持着由激光泵浦和自旋交换产生的非热平衡核自旋极化度。

[0023] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

[0024] 结构简单、操作方便、累积输出一体化的特点。本发明提供的激光预极化氙装置，对于人体的肺部和脑部磁共振成像，具有非常重要的应用前景。其也可以满足例如多孔材料、表面等其它需要使用激光预极化气态氙的进行磁共振和成像研究的要求。具体体现以下几点：

[0025] (1)本发明装置结构简单，一体化设计，包括了激光预极化氙的累积和输出功能；

[0026] (2)本发明通过简单的电动控制能够使得液氮或者恒温热水交替移动用于浸泡玻璃容器，为固化或者升华激光预极化氙提供要求的温度环境；

[0027] (3)本发明仅仅使用了一组永久磁铁，同时为固化或者升华激光预极化氙提供了要求的磁场环境(磁场方向与磁场强度)；

[0028] (4)本发明装置与激光预极化氙系统联合工作时，能够提供生物体磁共振成像要求的高极化度和高产率的激光预极化气态氙；

附图说明

[0029] 图1为一种激光预极化氙累积输出装置示意图。

[0030] 其中：1-第一真空阀门、2-L形玻璃管、3-玻璃管、4-第二真空阀门、5-容器座、6-铝框架、7-电动控制器、8-电缆线、9-升降台轨道、10-升降台的移动台、11-玻璃容器、
12-真空套管、13-永久磁铁、14-升降台定位滑轨、15-液氮杜瓦瓶、16-可调温玻璃瓶、
17-升降台座、18-可调温玻璃瓶座、19-平移台的移动台、20-液氮杜瓦瓶座、21-平移台轨道、22-升降台定位滑轨座。

[0031] 图2—图5为一种激光预极化氙累积输出装置实施示意图。

[0032] 图中：7-电动控制器从下到上分别表示电源开关、电动控制10-升降台的移动台上下位置移动、电动控制19-平移台的移动台左右位置移动、LP-激光预极化氙系统、M-磁共振成像系统；实心圆圈-电源关、空心圆圈-电源开、实心箭头-未操作、空心箭头-电动控制移动的方向。

[0033] 图2实施为电源开，电动控制10-升降台的移动台位于9-升降台轨道下端，电动控制19-平移台的移动台位于21-平移台轨道左端，放入了15-液氮杜瓦瓶和16-可调温玻璃瓶。

[0034] 图3实施为电源开，电动控制10-升降台的移动台位于9-升降台轨道上端，电动控制19-平移台的移动台位于21-平移台轨道左端，15-液氮杜瓦瓶位于13-永久磁铁中心，使得11-玻璃容器进入到15-液氮杜瓦瓶内。16-可调温度玻璃瓶位于13-永久磁铁外的左端。

[0035] 图4实施为电源开，电动控制10-升降台的移动台位于9-升降台轨道下端，电动控制19-平移台的移动台位于21-平移台轨道右端。这里所示的为一个过渡工作状态，实施过程通常是由图3经过图4转到图5工作状态。

[0036] 图5实施为电源开，电动控制10-升降台的移动台位于9-升降台轨道上端，电动控制19-平移台的移动台位于21-平移台轨道右端，16-可调温玻璃瓶位于13-永久磁铁中心，使得11-玻璃容器进入到16-可调温玻璃瓶内。15-液氮杜瓦瓶位于13-永久磁铁外的右端。

具体实施方式

[0037] 实施例1：

[0038] 下面结合图1、图2、图3、图4、图5对本发明作进一步的详细描述：

[0039] 一种激光预极化氙累积输出装置各部件的材料、形状、结构和连接关系是：

[0040] 一种激光预极化氙累积输出装置，由第一真空阀门1、L形玻璃管2、玻璃管3、第二真空阀门4、容器座5、铝框架6、电动控制器7、电缆线8、升降台轨道9、升降台的移动台10、玻璃容器11、真空套管12、永久磁铁13、升降台定位滑轨14、液氮杜瓦瓶15、可调温玻璃瓶16、升降台座17、可调温玻璃瓶座18、平移台的移动台19、液氮杜瓦瓶座20、平移台轨道21、升降台定位滑轨座22组成。

[0041] 除了铝框架6外，其它组件都安装在铝框架6上。其特征在于：将第一真空阀门1依次连接L形玻璃管2、玻璃容器11、真空套管12、玻璃管3、第二真空阀门4；铝框架6上端分别与容器座5、永久磁铁13连接；然后，让包含有真空套管12的玻璃容器11依次穿过容器座5的中孔、铝框架6上端开孔和永久磁铁13上端开孔，使得玻璃容器11的下部进入到永久磁铁13的中心位置，那里是永久磁铁13产生的磁场区域；电动控制器7依次连接电缆线8和安装在铝框架6上的升降台座17；升降台轨道9依次连接升降台的移动台10、平移台轨道21、平移台的移动台19、升降台定位滑轨14、升降台定位滑轨座22、铝框架6；电动控制器7通过电缆线8控制升降台的移动台10在升降台轨道9上下位置移动，以及平移台的移动台19在平移台轨道21左右位置移动；平移台的移动台19上依次连接可调温玻璃瓶座18和液氮杜瓦瓶座20；在本发明实施时，可调温玻璃瓶座18和液氮杜瓦瓶座20上面分别放置了可调温玻璃瓶16、液氮杜瓦瓶15，并且在可调温玻璃瓶16和液氮杜瓦瓶15里分别装有水、液氮；铝框架6作为一个安装架，铝框架6依次连接容器座5、永久磁铁13、电动控制器7、升降台座17和升降台定位滑轨座22。

[0042] 一种激光预极化氙累积输出装置。其特征在于：在玻璃容器11里装有一个真空套管12，利用真空套管12夹层中的真空防止了流经的气态氙被液氮温度冷冻在其内壁上而阻挡了激光预极化气态氙的连续流入累积。

[0043] 一种激光预极化氙累积输出装置，其特征在于：真空套管12和玻璃容器11放置在容器座5里，玻璃容器11下部位于永久磁铁13的中心，那里是永久磁铁13产生的磁场区域。

[0044] 一种激光预极化氙累积输出装置，其特征在于：电缆线8将电动控制器7、升降台座17相连，该装置在工作时，电动控制器7通过电缆线8分别控制升降台的移动台10在升降台轨道9上进行上下移动和平移台的移动台19在平移台轨道21上左右移动，由此控制液氮杜瓦瓶20、可调温玻璃瓶16进入或者移出永久磁铁13、并且将玻璃容器11套入在内。液氮杜瓦瓶15里的液氮、可调温玻璃瓶16里的恒温热水在永久磁铁13产生的磁场区域里分别为激光预极化氙提供冷冻成为固态或者升华成为气态的温度环境。

[0045] 其各部件的详细描述如下：

[0046] 第一真空阀门1是激光预极化气态氙流入本发明装置的入口端阀门，其为超高真空玻璃阀门，型号为Kimble/kontesHI-VAC826651。其开启时，使得激光预极化气态氙能够进入本发明装置、并且经过L型玻璃管2、真空套管12、流入玻璃容器11里被液氮冷冻为固态；其关闭时，则防止了升华的气态氙回流。

[0047] L形玻璃管2的材质为PYREX玻璃，用作激光预极化气态氙的进入通道。

[0048] 玻璃管3使用了与L形玻璃管2相同材质，其作用是激光预极化气态氙的输出通道。

[0049] 第二真空阀门4是激光预极化气态氙流出本发明装置的出口端阀门，使用了与第一真空阀门1相同材质和型号，其通常开启，控制混合气体中分离的其它气体流入大气、以及激光预极化气态氙的输出。

[0050] 容器座5使用的是聚四氟乙烯塑料材质，中间设计有一个能够吻合玻璃容器11外直径的孔，其作用是定位放置玻璃容器11，使得玻璃容器11的下部位于永久磁铁13的中心、并且在开关第一真空阀门1和第二真空阀门4时保持平稳。

[0051] 铝框架6是本发明装置的安装架，顶部中心设计了一个与容器座5中间孔相同直径的孔，用于让玻璃容器11通过而放入永久磁铁13的中心位置，除了铝框架6本身以外的所有组件都安装在铝框架6上，构成一体化装置；

[0052] 电动控制器7(型号为DK-ZX-2D)的作用从下到上依次为开或者关电源、电动控制升降台的移动台10和平移台的移动台19。

[0053] 电缆线8是将电动控制器7控制电信号经过升降台座17提供到电动控制升降台的移动台10和平移台的移动台19。

[0054] 升降台轨道9是升降台(型号PSA-11-Z)的组件部分，与升降台的移动台10配合使用，使其能够上下移动。

[0055] 升降台的移动台10是升降台(型号PSA-11-Z)的组件部分，与平移台轨道21连接，其由电动控制器7通过电缆线8控制并带动平移台轨道21一起上下移动。

[0056] 玻璃容器11材质也是PYREX玻璃，其用于累积激光预极化氙。

[0057] 真空套管12材质与玻璃容器11的相同，其作用是激光预极化气态氙进入玻璃容器11的通道，为了防止流经的激光预极化气态氙被液氮冷冻在套管中心壁上而不能连续-7流入累积的问题出现，真空套管12的两个管层间抽了5×10 Pa的高真空用于减少液氮温度对流入激光预极化气态氙的影响。

[0058] 永久磁铁13的型号为YC100，磁极间隔范围为70—120mm，其作用是提供一个确定磁场强度和方向，磁场强度范围为0.2—0.5T，使得激光预极化氙固态累积或者形成气态的过程中可以基本无损地保存其高度非热平衡核自旋极化度，永久磁铁13的顶端开有一个与铝框架6顶端中心相同尺寸的孔，用于放入玻璃容器11。

[0059] 升降台定位滑轨14作用是使得电动控制升降台的移动台10在上升或者下降过程中保持平稳。

[0060] 液氮杜瓦瓶15使用定制的双层中间镀银并抽成真空的玻璃瓶，外直径为65—115mm，能够放入永久磁铁13里，其工作时装有温度为77K的液氮，用于将激光预极化氙冷冻成为固态。

[0061] 可调温玻璃瓶16的材质与玻璃容器11使用的相同，外有加热器件和保温层，外直径与液氮杜瓦瓶15相同为65—115mm，工作时水温的可调温范围：室温以上至373K，提供恒定温度的热水去升华激光预极化固态氙。

[0062] 升降台座17是升降台(型号PSA-11-Z)的组件部分，安装在铝框架6上，用于固定升降台轨道9。

[0063] 可调温玻璃瓶座18，使用铝合金材质制作，安装在平移台的移动台19上，提供放置可调温玻璃瓶16的位置。

[0064] 平移台的移动台19是平移台(型号PSA-11-X)的组件部分，与平移台轨道21连接，由电动控制器7通过电缆线8控制左右移动。

[0065] 液氮杜瓦瓶座20使用铝合金材质制作，安装在平移台的移动台19上，提供放置液氮杜瓦瓶15的位置。

[0066] 平移台轨道21，是平移台(型号PSA-11-X)的组件部分，与平移台19联合使用，使得平移台19稳定的左右移动。

[0067] 升降台定位滑轨座22，用于固定升降台定位滑轨14，其被安装在铝框架6上。

[0068] 在实施本发明激光预极化氙累积输出装置时(图2—图5)，电动控制器7通过电缆线8分别控制升降台的移动台10上下移动和平移台的移动台19左右移动，由此液氮杜瓦瓶15或者可调温玻璃瓶16进入永久磁铁13、并且套在玻璃容器11外。液氮杜瓦瓶15里的液氮、可调温玻璃瓶16里的恒温热水分别为激光预极化氙提供冷冻成为固态或者升华成为气态的环境。

[0069] 根据图2可知，实施为电源开，电动控制升降台的移动台10位于升降台轨道9下端，电动控制平移台的移动台19位于平移台轨道21左端，放入了液氮杜瓦瓶15和可调温玻璃瓶16。

[0070] 根据图3可知，实施为电源开，电动控制升降台的移动台10位于升降台轨道9上端，电动控制平移台的移动台19位于平移台轨道21左端，液氮杜瓦瓶15位于永久磁铁13中心，使得玻璃容器11进入到液氮杜瓦瓶15内。可调温度玻璃瓶16位于永久磁铁13外的左端。

[0071] 根据图4可知，实施为电源开，电动控制升降台的移动台10位于升降台轨道9下端，电动控制平移台的移动台19位于平移台轨道21右端。这里所示的为一个过渡工作状态，实施过程通常是由图3经过图4转到图5工作状态。

[0072] 根据图5可知，实施为电源开，电动控制升降台的移动台10位于升降台轨道9上端，电动控制平移台的移动台19位于平移台轨道21右端，可调温玻璃瓶16位于永久磁铁13中心，使得玻璃容器11进入到可调温玻璃瓶16内。液氮杜瓦瓶15位于永久磁铁13外的右端。

[0073] 本发明装置的工作流程为：先将第一真空阀门1依次连接L形玻璃管2、玻璃容器11、真空套管12、玻璃管3、第二真空阀门4；再将容器座5、永久磁铁13分别连接到铝框架
6上；然后，让包含有真空套管12的玻璃容器11依次穿过容器座5的中孔、铝框架6上端开孔、永久磁铁13上端开孔而使得玻璃容器11的下部进入到永久磁铁13的中心位置；电动控制器7依次连接电缆线8和安装在铝框架6上的升降台座17；升降台轨道9依次连接升降台的移动台10、平移台轨道21、平移台的移动台19、升降台定位滑轨14、升降台定位滑轨座22、铝框架6；电动控制器7通过电缆线8控制升降台的移动台10在升降台轨道9上下位置移动，以及平移台的移动台19在平移台轨道21左右位置移动；平移台的移动台19上依次连接可调温玻璃瓶座18和液氮杜瓦瓶座20；在本发明实施时，可调温玻璃瓶座18和液氮杜瓦瓶座20上面分别放置了可调温玻璃瓶16、液氮杜瓦瓶15，并且在可调温玻璃瓶
16和液氮杜瓦瓶15里分别装有水、液氮；铝框架6作为一个安装架，依次了连接容器座5、永久磁铁13、电动控制器7、升降台座17和升降台定位滑轨座22。

[0074] 然后，激光预极化氙累积输出装置接入到激光预极化系统LP里，开启第一真空阀门1和第二真空阀门4，并且如图3所示开启电源，控制升降台的移动台10位于升降台轨道9上端，控制平移台的移动台19位于平移台轨道21左端，装有液氮的液氮杜瓦瓶15位于永久磁铁13中心，使得玻璃容器11进入到液氮杜瓦瓶15内，由于液氮杜瓦瓶15的液氮浸泡使得玻璃容器11处于接近77K的温度。而可调温度玻璃瓶16为永久磁铁13外的左端。
当激光预极化系统LP连续工作时，激光预极化气态氙不断地流入本发明装置，依次流经第一真空阀门1、L形玻璃管2、真空套管12，进入玻璃容器11后立刻成为了激光预极化固态氙、并且随时间的增加而积累。当激光预极化系统停止工作时，关闭第一真空阀门1，第二真空阀门4保持开启。然后，本发明装置如图4工作状态，开启电源控制平移台的移动台19位于平移台轨道21右端，控制升降台的移动台10位于升降台轨道9上端，这时，液氮杜瓦瓶15位于永久磁铁13外的右端，而可调温玻璃瓶16位于永久磁铁13的中心，使得可调温玻璃瓶16里的恒温热水浸泡玻璃容器11，立刻使得玻璃容器11内的激光预极化固态氙升华成为气态氙，并且从玻璃容器11流动经过玻璃管3和第二真空阀门4，最后流出本发明装置，这时，激光预极化气态氙保持着由激光泵浦和自旋交换产生的非热平衡核自旋极化度。

[0075] 下面结合附图1、2，本发明以工作气体为氙气(1％)+氦气(90％)+氮气(9％)混合气体(5atm)为例，对本发明激光预极化氙累积输出装置、实施过程作进一步的详细描述：

[0076] 在实施过程中，首先，将一种激光预极化氙累积输出装置的第一真空阀门1的入口端与激光预极化系统连通。然后，如图2所示，开启电源，控制升降台的移动台10位于升降台轨道9的下端，控制平移台的移动台19位于平移台轨道21的左端，装有液氮的液氮杜瓦瓶15位于永久磁铁13下端。并且，开启第一真空阀门1和第二真空阀门4。如3所示，再控制升降台的移动台10位于升降台轨道9的上端，控制平移台的移动台19位于平移台轨道21的左端，装有液氮的液氮杜瓦瓶15位于永久磁铁13中心的0.4T磁场区域，使得玻璃容器11进入到液氮杜瓦瓶15内，由于液氮杜瓦瓶15的液氮浸泡使得玻璃容器11处于接近77K的温度。而可调温度玻璃瓶16为永久磁铁13外的左端。当激光预极化系统连续工作时，经过激光泵浦和自旋交换的氙气(1％)+氦气(90％)+氮气(9％)混合气体不断地流入本发明装置，依次流经第一真空阀门1、L形玻璃管2、真空套管12，激光预极化气态氙进入处于～77K温度的玻璃容器11后立刻成为了固态氙、并且随时间的增加而积累。而氦气和氮气不能在～77K被固化，因此，它们直接经过玻璃管3和第二真空阀门4流出本发明装置。当激光预极化系统LP停止工作时，关闭第一真空阀门1，让第二真空阀门4继续保持开启，并接入到磁共振成像系统M里。然后，本发明装置立刻从图3工作状态经过图4工作状态转到如图5所示的工作状态，电动控制器7控制平移台的移动台19位于平移台轨道21的右端，控制升降台的移动台10位于升降台轨道9的上端，这时，液氮杜瓦瓶15位于永久磁铁13外的右端，而可调温玻璃瓶16位于永久磁铁13的中心，使得可调温玻璃瓶16里325K温度的恒温热水浸泡玻璃容器11，立刻使得玻璃容器11内的激光预极化固态氙升华成为气态氙，并且从玻璃容器11流动经过玻璃管3和第二真空阀门4，最后流出本发明装置到磁共振成像系统M。这时，激光预极化氙气保持着由激光泵浦和自旋交换产生的非热平衡核自旋极化度。

[0077] 本发明激光预极化氙累积输出装置的上述描述中，以工作气体为的氙气+氦气+氮气的混合气体为例。当来自激光预极化氙系统、并且经过激光泵浦和自旋交换的氙气+氦气+氮气，通过第一真空阀门1进入本发明装置位于永久磁铁13中心的玻璃容器11中，其中，氦气和氮气不能成为固态，直接经过玻璃管3和第二真空阀门4流入大气中，而激光预极化氙气由于液氮杜瓦瓶15中～77K温度的作用成为了固态氙。当激光预极化氙系统LP连续工作时，激光预极化氙不断累积。当激光预极化系统停止工作后，位于永久磁铁13中心的可调温玻璃瓶16里325K温度的恒温热水浸泡玻璃容器11，使得激光预极化固态氙升华成为气态氙，然后从本发明装置流出、进入到磁共振成像系统M里。由于氙气+氦气+氮气的混合气体经过液氮温度的分离，仅仅激光预极化氙成为固态、并且获得累积；接着，恒温热水的作用升华固态氙成为气态氙。液氮、恒温热水以及永久磁铁13磁场的合并作用，使得流出本发明激光预极化氙累积输出装置的氙气依然保持着高度非热平衡核自旋极化度。本发明装置与激光预极化系统LP联合使用，能够满足生物体磁共振成像(例如人体肺部和脑部的成像研究)对于激光预极化氙所需要的高极化度和高产率的要求，因此，具有重要的应用价值和潜在应用的前景。