Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Gradientenspulen

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Gradientenspulen im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Nennstrom bis Induktivität eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Gradientenspulen wird durch die Baugruppe aus Kupferwicklungen und Kühlkanäle beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Elektromagnetische Spulen in MRT-Systemen zur Erzeugung kontrollierter Magnetfeldgradienten für die räumliche Kodierung von Signalen.

Technische Definition

Gradientenspulen sind kritische Komponenten in Magnetresonanztomographie (MRT)-Geräten, die präzise, schnell schaltende Magnetfeldgradienten entlang dreier orthogonaler Achsen (X, Y, Z) erzeugen. Diese Gradienten ermöglichen die räumliche Lokalisierung von Kernspinresonanzsignalen und erlauben die Erstellung detaillierter anatomischer Bilder, indem Positionsinformationen in Frequenz und Phase der von Wasserstoffatomen im Körper empfangenen Signale kodiert werden. Die Spulen sind typischerweise aus Kupferleitern gewickelt und werden durch Glasfaser-/Epoxidverbundstrukturen mit Aluminiumkomponenten für mechanische Stabilität gestützt. Sie arbeiten innerhalb spezifizierter elektrischer Parameter, einschließlich Nennströmen von 100–500 A, Induktivitäten von 0,1–1,0 mH und Widerständen von 0,05–0,5 Ω. Leistungsmerkmale wie Gradientenstärke (30–80 mT/m), Anstiegsrate (100–200 T/m/s) und Linearität (±5%) beeinflussen direkt Bildauflösung und Geschwindigkeit. Der Betriebstemperaturbereich liegt bei 10–40 °C, mit Luftfeuchtigkeitsgrenzen von 20–80% relativer Feuchte, und die Isolationsklasse ist F–H gemäß IEC 60085. Kühlmethoden können Wasser oder Luft sein, wobei Wasserkühlung für hohe Einschaltdauern empfohlen wird. Die physischen Abmessungen (L×B×H) reichen von 300–800 mm, das Gewicht von 50–200 kg, passend zu typischen MRT-Bohrungen. Die Schutzart ist IP54–IP65 gemäß IEC 60529, was Schutz gegen Staub und Wasser bedeutet. Diese Spulen sind essenziell für Schichtauswahl, Frequenzkodierung und Phasenkodierung in 2D- und 3D-Bildgebung. Bei der Auswahl von Gradientenspulen verifizieren Sie modellspezifische Werte und Normen mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten, da die aufgeführten Bereiche Referenzwerte für Verzeichniszwecke sind. Korrekte Installation und Wartung sind entscheidend, um konsistente Leistung zu gewährleisten und Bildartefakte zu vermeiden. Regelmäßige Überprüfungen der Kühleffizienz, elektrischen Kontinuität und mechanischen Integrität werden empfohlen. Die Nichteinhaltung spezifizierter Betriebsbedingungen kann zu Überhitzung, reduzierter Bildqualität oder Systemabschaltung führen. Konsultieren Sie stets die Herstellerdokumentation für detaillierte Spezifikationen und Sicherheitsrichtlinien.

Funktionsprinzip

Gradientenspulen arbeiten, indem kontrollierte elektrische Ströme durch präzise gewickelte Kupferleiter geleitet werden, um lineare Magnetfeldgradienten zu erzeugen. Wenn sie in Sequenz mit Hochfrequenzimpulsen und Signalerfassung aktiviert werden, kodieren diese Gradienten das MRT-Signal räumlich und ermöglichen Schichtauswahl, Frequenzkodierung und Phasenkodierung – die drei grundlegenden Schritte für die 2D- und 3D-Bildrekonstruktion. Die Spulen sind für schnelles Schalten ausgelegt, mit Anstiegsraten bis zu 200 T/m/s, um schnelle Bildgebungssequenzen zu erreichen. Die Linearität der Gradienten ist entscheidend für präzises räumliches Mapping, und Abweichungen liegen typischerweise innerhalb von ±5%. Elektrische Parameter wie Induktivität und Widerstand beeinflussen Schaltgeschwindigkeit und Leistungsverlust, was wiederum Heiz- und Kühlanforderungen beeinflusst. Die Spulen werden typischerweise mit Wasser oder Luft gekühlt, um Betriebstemperaturen von 10–40 °C aufrechtzuerhalten. Die Gradientenstärke, gemessen in mT/m, bestimmt die maximal erreichbare räumliche Auflösung. Durch präzise Steuerung der Ströme in den X-, Y- und Z-Spulen kann das System Positionsinformationen in Frequenz und Phase der empfangenen Signale kodieren und so detaillierte anatomische Bilder rekonstruieren.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Nennstrom100–500 ADetermines gradient strength and heating
Induktivität0.1–1.0 mHAffects switching speed and eddy currents
Widerstand0.05–0.5 ΩInfluences power loss and cooling
Gradientenstärke30–80 mT/mKey performance for imaging resolution
Anstiegsrate100–200 T/m/sDetermines imaging speed and acoustic noise
Linearität±5 %Critical for image distortion
Betriebstemperatur10–40 °CCooling system required outside range
IsolierstoffklasseF–HThermal endurance of insulationIEC 60085
KühlmethodeWater–AirWater cooling for high duty cycle
Gewicht50–200 kgAffects installation and handling
Abmessungen (L×B×H)300–800 mmMust fit MRI bore
Betriebsfeuchte20–80 % RHCondensation risk outside rangeIEC 60721-3-3
SchutzartIP54–IP65Dust and water protectionIEC 60529

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Kupfer Glasfaser/Epoxid-Verbundwerkstoff Aluminiumstrukturkomponenten

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Kupferwicklungen
    Leiten elektrischen Strom zur Erzeugung magnetischer Felder
    Material: Hochreines Kupfer
  • Kühlkanäle
    Kühlmittel zirkulieren lassen, um Wärme aus Widerstandsverlusten abzuführen
    Material: Edelstahl oder Aluminium
  • Stützstruktur
    Aufrechterhaltung der präzisen Spulengeometrie und mechanischen Stabilität
    Material: Faserverbundwerkstoff aus Glasfaser/Epoxidharz
  • Elektrische Anschlussklemmen
    Zur Verbindung mit der Gradientenverstärker-Stromversorgung
    Material: Kupfer mit Silberbeschichtung

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Reduzierung des Kühlmitteldurchflusses unter 0,5 L/min pro Spulensegment Lokalisierte Hotspot-Bildung über 180°C, die zur Verkohlung der Isolierung führt Redundante Kühlkreisläufe mit unabhängigen Pumpen und 0,1°C-Auflösungstemperatursensoren im 10-mm-Abstand
Schaltüberspannung übersteigt 800 V während 0,1 ms Impulsübergängen Teilentladung in der Epoxidisolierung, die leitfähige verkohlte Bahnen erzeugt RC-Snubberschaltungen mit 10 Ω Dämpfungswiderständen und 100 nF Kondensatoren über jedem Spulensegment

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
0,1-100 mT/m Gradientenstärke, 0,1-200 T/m/s Anstiegsgeschwindigkeit, -40°C bis +85°C Betriebstemperatur
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Spulentemperatur übersteigt 150°C, Isolationsdurchschlag bei >500 V/mm elektrischem Feld, mechanische Resonanz bei >500 Hz Vibrationsfrequenz
Joulesche Erwärmung (I²R-Verluste) verursacht thermische Ausdehnungsdifferenz zwischen Kupferwicklungen und Epoxidisolierung, Lorentzkräfte induzieren mechanische Ermüdung bei 50-200 N/m Kraftdichte
Fertigungskontext
Gradientenspulen wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Weitere Produktbezeichnungen

MRI Gradient Coils Imaging Gradient Coils

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Betriebsdruck:Atmosphärisch bis 1,5 bar absolut (Vakuum bis leichter Überdruck)
Durchflussrate:Kühlmitteldurchflussrate: 5-20 L/min deionisiertes Wasser
Betriebstemperatur:-40°C bis +80°C (Betrieb), -60°C bis +100°C (Lagerung)
Montage- und Anwendungskompatibilität
Deionisierte WasserkühlsystemeNichtleitende dielektrische FluideReinraumumgebungen (ISO-Klasse 5-7)
Nicht geeignet: Leitende oder korrosive Fluide (z.B. Salzlösungen, Säuren)
Auslegungsdaten
  • Erforderliche Gradientenstärke (mT/m)
  • Anstiegsgeschwindigkeitsanforderung (T/m/s)
  • Bohrungsdurchmesser des MRT-Systems (cm)

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Isolationsdurchschlag
Ursache: Thermische Zyklen und elektrische Belastung führen zu dielektrischem Versagen, oft verstärkt durch Feuchtigkeitseintritt oder Kontamination.
Mechanische Ermüdung der Wicklungen
Ursache: Zyklische Lorentzkräfte während des Betriebs verursachen vibrationsinduzierten Verschleiß, Leiterverformung oder Verbindungsermüdung.
Wartungsindikatoren
  • Hörbares Überschlagen oder Brummen während des Betriebs, das auf Isolationsdurchschlag hinweist
  • Sichtbare Verfärbung oder Verkohlung auf Spulenoberflächen, die auf Überhitzung oder elektrische Fehler hindeutet
Technische Hinweise
  • Implementierung eines strengen thermischen Managements mit kontinuierlicher Temperaturüberwachung und geregelter Kühlung zur Minimierung thermischer Belastungszyklen
  • Regelmäßige Drehmomentprüfungen an elektrischen Verbindungen und mechanischen Befestigungselementen zur Verhinderung vibrationsinduzierter Lockerung und Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
IEC 60601-1:2005+AMD1:2012+AMD2:2020 - Medizinische elektrische Geräte - Teil 1: Allgemeine Anforderungen an die Basissicherheit und die wesentlichen LeistungsmerkmaleASTM F2503-20 - Standardpraxis für die Kennzeichnung von Medizinprodukten und anderen Gegenständen zur Sicherheit in der Magnetresonanzumgebung
Fertigungsgenauigkeit
  • Bohrungsdurchmesser: +/-0,05 mm
  • Spulenwicklungsgleichmäßigkeit: +/-0,1 % Widerstandsvariation
Qualitätsprüfung
  • Heliumlecktest für die Kryostatintegrität
  • Elektromagnetische Leistungsverifizierung durch Feldkartierung und Linearitätstest

Hersteller von Gradientenspulen

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was ist die Funktion von Gradientenspulen in einem MRT-System?

Gradientenspulen erzeugen kontrollierte Magnetfeldgradienten entlang der X-, Y- und Z-Achsen. Diese Gradienten werden verwendet, um die Kernspinresonanzsignale räumlich zu kodieren, was Schichtauswahl, Frequenzkodierung und Phasenkodierung ermöglicht, die für die Rekonstruktion detaillierter anatomischer Bilder wesentlich sind.

Was sind typische elektrische Parameter für Gradientenspulen?

Typische Nennströme reichen von 100 bis 500 A, Induktivitäten von 0,1 bis 1,0 mH und Widerstände von 0,05 bis 0,5 Ω. Diese Werte beeinflussen Gradientenstärke, Schaltgeschwindigkeit und Erwärmung. Bestätigen Sie die genauen Spezifikationen immer mit dem Hersteller für Ihre spezifische Anwendung.

Wie beeinflusst die Kühlmethode die Leistung von Gradientenspulen?

Kühlung ist notwendig, um die durch elektrische Ströme erzeugte Wärme abzuführen. Wasserkühlung wird oft für hohe Einschaltdauern verwendet, während Luftkühlung für Anwendungen mit geringerer Leistung ausreichen kann. Der Betriebstemperaturbereich liegt typischerweise bei 10–40 °C; Überschreitung kann zusätzliche Kühlung oder Derating erfordern.

Welche Normen gelten für Gradientenspulen?

Relevante Normen umfassen IEC 60085 für Isolationsklasse (F–H), IEC 60721-3-3 für Betriebsfeuchtigkeit (20–80% relative Feuchte) und IEC 60529 für Schutzart (IP54–IP65). Diese Normen dienen als Beschaffungsreferenz; verifizieren Sie die Konformität mit dem Hersteller.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
Anfrage

Beschaffungsinformationen anfragenfür Gradientenspulen

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Keine Provision, kein Zwischenhändler
CNFX ist ein Verzeichnis. Wir nehmen keinen Anteil an Aufträgen und verhandeln nicht im Namen eines Lieferanten.
Was wir nicht zusichern
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