製備光抽運超極化氣體的方法
2023-08-12 21:35:11
專利名稱：製備光抽運超極化氣體的方法
技術領域：
本發明涉及尤其可用於NMR和磁共振成像(「MRI」)應用的極化惰性氣體的製備。
背景技術：
極化惰性氣體能夠產生改善的身體的確定範圍和區域的MRI圖像，在該模態中身體的確定範圍和區域至今已經產生不太令人滿意的圖像。已經發現極化的氦-3(「3He」)和氙-129(「129Xe」)特別適合於該用途。不幸地是，如將在下面進一步討論的，氣體的極化狀態對處理和環境條件敏感，並且會不期望地從極化狀態相對快速地衰減。
超極化器被用於製備和累積極化惰性氣體。超極化器人工地增強了超過自然或平衡水平的某些惰性氣體原子核(比如129Xe或3He)的極化，也就是玻爾茲曼極化。由於它提高和增大了MRI信號強度，允許醫生獲得身體中物質的更好的圖像，所以這種增強是理想的。請參見美國專利Nos.5,545,396；5,642,625；5,809,801；6,079,213和6,295,834；因此參照結合這些專利的公開內容，就好像在此對其進行了完整描述一樣。
為了製備超極化氣體，典型地將惰性氣體與比如銣(「Rb」)的光抽運的鹼金屬蒸汽混合。這些被光抽運的鹼金屬蒸汽與惰性氣體的原子核碰撞，並通過被稱為「自旋交換」的現象使惰性氣體超極化。通過利用在用於鹼金屬的第一主要諧振的波長(例如對於Rb為795nm)處的圓偏振光照射鹼金屬蒸汽而產生鹼金屬蒸汽的「光抽運」。一般來講，基態原子變成受激，然後接著衰減返回基態。在適度的磁場(10高斯)下，基態和受激態之間的原子的循環能夠在幾微秒中產生原子的接近100％的極化。一般通過鹼金屬的單價電子特徵來實現該極化。在存在非零核自旋惰性氣體時，鹼金屬蒸汽原子能夠以下面的方式與惰性氣體原子碰撞，即通過相互自旋反轉「自旋交換」將價電子的極化轉移至惰性氣體原子核。
一般來講，如上所述，傳統的超極化器包括保持於烘箱中並與雷射源接通的光抽運腔，所述雷射源被配置用於並適於在工作過程中將圓偏振光發射到光抽運腔中。超極化器也可以監控在極化轉移處理點處、也就是在光學單元或光抽運腔處獲得的極化水平。為此，典型地可以鄰近光抽運腔定位小的「表面」NMR線圈，以激勵和檢測其中的氣體，並因此在極化轉移處理過程中監控氣體的極化水平。請參見美國專利No.6,295,834，其進一步說明了用於光抽運單元和極化器的極化監控系統。
機載超極化器監控設備不再需要高場NMR設備，但替代地能夠使用低場檢測技術以便以比傳統的高場NMR技術低得多的場強(例如1-100G)來執行光學單元的極化監控。該較低的場強相應地允許較低的檢測設備工作頻率、比如1-400kHz。Saam等人已經提出低頻NMR電路，特別用於在光學腔或包圍單元的溫度調節烘箱內部的單元處的超極化3He的極化水平的機載檢測。請參見Saam等人的Low Frequency NMR Polarimeter forHyperpolarized Gases，Jnl.of Magnetic Resonance 134，67-71(1998)，因此參照結合其內容，就好像在此對其進行了完整描述一樣。
利用自旋交換光抽運來使目標氣體極化是相對慢的過程；為了使1升極化氦氣在傳統尺寸的極化單元中達到或接近它的飽和極化可能花費大約10-16小時或更長。與傳統上所使用的單元相比，利用較大容量的單元需要較大的烘箱、更大的雷射功率以及更堅固的光學器件。
因此，仍然需要能夠提供極化氣體的增大容量的製備的方法和系統。
發明內容
考慮到前面所述的內容，本發明的實施例提供用於提供增大數量的極化氣體的超極化器、系統、方法和電腦程式產品。
某些實施例涉及用於通過以下步驟來製備超極化氣體的方法(a)加熱光抽運單元中的目標氣體，該光抽運單元具有相對的頂部和底部部分；(b)使光抽運單元中的目標氣體極化；(c)引導被加熱的極化氣體從光抽運單元的頂部部分流出至貯存貯存器，所述貯存貯存器具有低於從光抽運單元流出的被加熱的目標氣體的溫度的溫度；以及(d)使先前被極化的氣體從貯存器流入光抽運單元。
其他實施例涉及用於利用光抽運鹼金屬經自旋交換來使目標氣體極化的極化系統。該系統包括(a)具有分離的出口和入口的光抽運單元，出口存在於光抽運單元的頂部部分上；(b)與光抽運單元流體連通的貯存器腔，貯存器具有分離的出口和入口；以及(c)從光抽運單元出口延伸至貯存器入口以及從貯存器出口延伸至光抽運單元入口的循環氣體流動路徑，其中在操作中，在光抽運單元中使目標氣體極化，並且使極化目標氣體對流地從光抽運單元入口流出進入氣體流動路徑至貯存器腔。
其他實施例涉及用於使目標氣體極化的設備，包括(a)用於加熱光抽運單元中的目標氣體的裝置，所述光抽運單元具有相對的頂部和底部部分；(b)用於使光抽運單元中的目標氣體極化的裝置；(c)用於使被加熱的極化氣體對流地從光抽運單元的頂部部分流出至貯存器的裝置，所述貯存器具有低於流出光抽運腔的被加熱的目標氣體的溫度的溫度；以及(d)用於使先前被極化的氣體從貯存器流入光抽運單元的裝置。
其他實施例還涉及一種電腦程式產品，其用於利用雷射激發源來操作超極化器。使用包括與循環氣體流動路徑液體連通的分配閥和流量閥的循環氣體流動路徑，超極化器採用對流引起的從至少一個光抽運單元至至少一個貯存器的極化氣體的流量排放來產生極化惰性氣體。所述電腦程式產品包括計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介質具有在所述介質中具體化的計算機可讀程序代碼。所述計算機可讀程序代碼包括(a)確定保持於超極化器的光抽運單元中的極化氣體的極化水平的計算機可讀程序代碼；(b)確定保持於超極化器的貯存器中的極化氣體的極化水平的計算機可讀程序代碼；以及(c)將光抽運單元引向光抽運目標氣體以及先前被極化的目標氣體的計算機可讀程序代碼。
有利地，本發明能夠提供超極化氣體的及時增大的製備，其中貯存器能夠容納單個病人大小的量(比如0.5-2升)的極化氣體，同時光抽運單元工作用於產生一批新鮮的極化空氣。不像分批式的製備步驟，在操作過程中，本發明所提供的系統和方法能夠利用尺寸類似於傳統單元的極化單元如所期望的那樣基本上連續地使極化氣體再循環和/或分配和供給新鮮的目標氣體，以提供增大數量的極化氣體。
上面所述的實施例的全部或所選擇的操作、功能和/或結構可以被實現為如本發明所考慮的那樣的方法、系統、電腦程式產品、組件和/或裝置。
在此將詳細地說明本發明的前述和其它目的和方面。
圖1是可以被用於實現本發明的實施例的操作的方塊圖。
圖2是依據本發明的實施例具有光抽運單元的極化器系統的示意性說明，該光抽運單元具有用於循環極化氣體的閉合循環流動路徑。
圖3是依據本發明的實施例類似於在圖2中示出的極化器系統、但具有位於光學單元之下的貯存器的極化器系統的示意性說明。
圖4是依據本發明的其他實施例的極化器系統的示意性說明。
圖5是依據本發明的實施例用於對流地排出的氣體的計算機模塊的方塊圖。
圖6是依據本發明的實施例為提供磁場而配置的螺線管的正視部分剖面圖。
具體實施例方式
現在將參照附圖在下文中更加全面地說明本發明，附圖中示出了本發明的優選實施例。然而也可以以多種不同的形式具體化本發明，並且不應將本發明理解為局限於在此給出的實施例。相同的數字涉及貫穿全文的類似的元件。在附圖中，為了清楚起見可以放大層、區域或部件。在附圖中，虛線表示可選特徵，除非另外說明。
在下面的本發明的說明中，可以採用確定的術語來表示某些結構相對於其它結構的位置關係。如在此所使用的術語「向前」及其派生詞表示當目標氣體或目標氣體混合物移動通過超極化器系統時它行進的一般方向；該術語意味著與術語「下遊」同義，其常常被用在製備環境中，以指示所作用的確定材料比其它材料在製備步驟中更向前。相反，術語「向後」和「上遊」及其派生詞分別表示與向前和下遊方向相反的方向。
此外，如在此所述，製備和收集極化氣體，並且在具體實施例中可以凍結、解凍所述極化氣體，可以單獨使用所述極化氣體和/或結合其它成分使用所述極化氣體，以用於MRI和/或NMR光譜應用。為了簡化說明，術語「凍結的極化氣體」意味著已將極化氣體凍結成固態。術語「液態極化氣體」意味著已將或正將極化氣體液化成液態。因此，儘管每一術語包括詞「氣體」，但是該詞用於命名和描述性地跟蹤經由超極化器製備以獲得極化「氣體」產品的氣體。因此，如在此所使用的，術語「氣體」或「目標氣體」可以被用於確定的場合，以描述性地表示超極化惰性氣體產品，並且可與修飾語、比如「固態」、「凍結的」和「液態」等一起使用，以說明該產品的狀態或階段。也如在此所使用的，術語「極化氣體」、「目標氣體」和/或「極化目標氣體」包括感興趣的至少一種預定目標氣體(例如、但不局限於3He和/或129Xe)，並且可以包括一種或多種其它成分、比如如所期望的那樣的其它載體或混合氣體、緩衝氣體或載液。此外，術語「極化」、「極化器」、「極化的」等可與術語「超極化」、「超極化器」、「超極化的」等互換地使用。
已經採用各種技術來累積和捕獲極化氣體。例如，Cates等人的美國專利No.5,642,625描述了一種用於自旋交換極化惰性氣體的高容量的超極化器，以及Cates等人的美國專利No.5,809,801描述了一種用於被自旋極化的129Xe的低溫累積器。如在此所使用的，可交換地使用術語「超極化」、「極化」等，並且這些術語意味著人工地增強超過自然或平衡水平的某些惰性氣體原子核的極化。由於這種增強能夠實現更強的成像信號，這對應於身體的物質和目標區域的更好的MRI圖像，所以這種增強是期望的。如本領域的普通技術人員已知的，通過利用與被光抽運的鹼金屬蒸汽的自旋交換或替代地通過亞穩定性交換(metastability exchange)可以引起超極化。請參見Albert等人的美國專利No.5,545,396。
一般來講，超極化器系統包括具有雷射源的光學系統(比如二極體雷射陣列)以及光束形成或聚焦部件(比如射束分裂器、透鏡、反射鏡或反射器、射束或波極化器或波移相器)和/或用於給保持在光抽運單元中的目標氣體提供圓偏振光源的其它聚焦部件。為了簡化說明，如在此所使用的術語「光學系統」包括用於產生和/或聚焦圓偏振光的光抽運部件。
一般來講，利用溫差來執行本發明的操作以提供來自光抽運單元的極化氣體的對流引起的排放，從而引起極化氣體上升離開光抽運單元，並流向貯存器。在某些實施例中，該系統包括閉環循環氣體流動路徑，其連接光抽運單元和貯存器，並允許貯存器中的氣體行進回到光抽運單元，以如所需要的那樣被再次極化。
圖1說明了可以用於實現本發明的實施例的操作。可以在具有相對的頂部和底部部分的光抽運單元中加熱目標氣體(方塊100)。可以在光抽運單元中使目標氣體極化(方塊110)。利用任何合適的能源或源可以實現該加熱，比如通過利用下面幾項的一個或多個(a)用於光抽運目標氣體的雷射能量；(b)條帶或片式加熱器；(c)包圍光抽運單元的烘箱；或(d)另一理想的致熱源。光抽運單元(以及其中的氣體)可被加熱到至少大約150攝氏度，並且典型地被加熱到大約180攝氏度(方塊116)，並且貯存器可大約處於室溫。
在任何情況中，被加熱的極化氣體流出光抽運單元的頂部部分至保持在低於(小於)光抽運單元的溫度的溫度上的貯存器(方塊115)。貯存器的氣體可在不同於氣體流出抽運單元的位置的位置處流回到光抽運單元中(方塊120)。典型地，引導貯存器的氣體流入抽運單元的底部部分，儘管也可以使用其它位置。然而，入口的位置應與出口間隔足以僅僅允許更新近被極化(加熱)的氣體離開出口的垂直距離。
可以以至少與光抽運單元一樣大的容量來確定貯存器的尺寸並對其進行配置，並且典型地貯存器容量將大約與光抽運單元的容量相同，或大於光抽運單元的容量(方塊113)。在某些具體實施例中，光抽運單元可以具有大約250cc的內部容量，並且貯存器可以具有在大約250-1000cc之間的內部容量。
在某些實施例中，可以將封閉迴路氣體循環流動路徑配置成在光抽運單元和貯存器之間延伸(方塊111)。可以從貯存器或在與貯存器的循環氣體流動路徑下遊以及光抽運單元的上遊流體連通的另一位置處分配極化氣體。可以實現分配，同時光抽運單元積極地工作，以使保持於其中的目標氣體極化(方塊117)。當貯存器被保持在周圍環境溫度時，如前面所述，在從貯存器或其下遊分配之前，不存在冷卻極化氣體的需要。在操作中，循環氣體流動路徑、光學單元和貯存器全部可以被維持在公共系統壓強下，典型地在大約6-10atm之間，並且尤其典型地為大約8-10atm。然而，利用合適的硬體可以使用直至大約20-30atm之間的壓強。在設置過程中，通過增加適當量的目標和補充氣體可以在理想的系統壓強下對系統充氣。
現在轉到圖2，示出了超極化器系統10的一個例子。在該實施例中，系統10包括產生和傳輸極化光15L的光學系統15、光抽運單元20、貯存器30、循環氣體流動路徑40和由磁場源產生的磁場31。可以以具有場尺寸和足夠均勻性的低場強來配置磁場31，從而延伸覆蓋光抽運單元20和容納單元30。在操作中，氣體以圖中心中所畫的箭頭所示的方向流動。通過根據光抽運單元20來改變貯存器30的結構，可以改變流動方向。
光抽運單元20包括相對的頂部和底部部分20u、20b，其位於所畫的通過單元20的中心的線的相對側上。在單元20中可以放置少量的鹼金屬25，比如銣，以用於在自旋交換過程中轉變成蒸汽。單元20包括出口20e和間隔開的入口20i。出口20e應被定位在單元20的上部部分20u上，以利用來自單元20的被加熱的極化氣體的對流引起的排放。即，當熱極化氣體上升時，它將流出出口20e，並且當它向貯存器30(處於相對於光抽運單元20降低的溫度)前進時，流入氣體流動路徑40。出口20e應被定位在單元主體上的入口20i之上，並且每個埠能夠工作於相同的壓強下。可以以大約100-500cc之間的內部容量來確定光抽運單元20的大小，並且光抽運單元20典型地為大約250cc。在某些實施例中，可以將光抽運單元20和貯存器30的形狀設置成基本上為球形，從而增大容器的表面積與容量的比率。然而，在適當的情況下可以使用其它形狀。
貯存器30包括氣體流動入口30i和間隔開的出口30e。可以將貯存器30的主體的尺寸確定為大約和單元20相同的尺寸。更典型地，貯存器30被配置具有相對於光抽運單元20增大的容量，以便使其能夠容納多批連續被極化的氣體，而同時從出口30e(或分配埠38)釋放極化氣體。例如，對於包括具有在大約100-500cc之間的容量的光抽運單元20的系統10來說，可以將貯存器的尺寸確定為單元20的尺寸的大約1.5-4倍，並且典型地為單元20的尺寸的2-3倍，例如，貯存器30可以在大約300-1000cc之間或更大。
可以冷卻貯存器30，或者貯存器30可以為周圍環境溫度。在任何情況中，貯存器30被保持在低於光抽運單元20和/或其中的氣體的溫度(T1)的溫度(T2)上，以在封閉迴路系統中提供理想的熱梯度。如上面所述，可以通過任何合適的源提供熱量21給光抽運單元，以提供理想的T1和/或熱梯度。該源應被配置用於抑制極化氣體的衰減。作為非限制性的例子，該源可以是吹出的熱空氣、表面纏繞加熱器、雷射能量(來自極化裝置或補充的能源)等。可以在光抽運單元20之上定位絕緣烘箱(未示出)。例如，光學單元20可以被容納在再循環烘箱結構中，該再循環烘箱結構在遠處容納有發熱元件，並且受迫將熱空氣吹送至單元20，以抑制來自氣體鄰近(未示出)的任何去極化影響。在其它的實施例中，在熱絕緣的烘箱空間中捕獲雷射能量，提供基本上自加熱的結構，該結構利用通過光抽運過程釋放的熱量。
被加熱的極化氣體離開光抽運單元20的頂部部分，並在氣體流動路徑40中行進至貯存器30。貯存器30可以位於單元20之上(圖2)，或者位於貯存器30之下(圖3)。貯存器30也可以位於與上升離開光抽運單元20的氣體流動段401相同的高度上，以將它連接至貯存器30(未示出)。
可以用為承受所期望的系統壓強而設置的小直徑的管道或導管來配置氣體流動路徑40。小直徑的管道可以具有大約0.25英寸的直徑或更小。可以確定氣體流動路徑40的尺寸以提供在封閉迴路循環路徑40中行進的氣體的理想流量。可以用比如鋁矽酸鹽或溶膠凝膠塗敷的玻璃管等任何合適的極化衰減抑制材料構成氣體流動路徑40。也可以使用例如、但不局限於陽極氧化鋁的其它合適的材料。
可以將氣體流動路徑40的尺寸確定為具有第一流動段401，該第一流動段相對於第二流動段402在光抽運單元20和貯存器30(輸出支路)之間具有較小的長度和/或減小的容量，所述第二流動段延伸於貯存器30和光抽運單元20(返回支路)之間。這種結構可以減小當極化氣體行進至貯存器30時它經歷的極化衰減的量。在其它實施例中，支路401、402可以是基本上相同的長度，或如圖3所示，第二(返回)支路402可以較短。
在某些實施例中，貯存器30的入口30i與光抽運單元20的出口20e間隔至少大約2英寸。在具體實施例中，氣體流動路徑的第一支路401可以是大約2-3英寸長。此外，氣體流動路徑的第二支路402可以是第一支路401的長度的大約3-6倍。例如，第二支路402可以是大約14英寸長。
該系統10中的相關的氣體流動路徑40(包括支路401和402)可以具有基本上小於貯存器30和單元20的組合容量的容量。「基本上小於」意味著該流動路徑可以具有大約為系統的總流動路徑容量的10％的容量。總流動路徑容量包括支路401、402的容量以及貯存器30和單元20的容量。例如，在排除單元20和貯存器30測量時的流動路徑40的容量可以是大約15cc，而具有單元20和貯存器的流動路徑40能夠具有在大約500-1250cc之間的容量。
為了流量，可以將第一支路401的橫截面寬度設置成不同於第二支路402。在其它實施例中，可將第一和第二支路401、402設置成具有基本上相同的橫截面寬度。
圖3還說明了可以包括可選的流動控制閥40V的氣體流動路徑40。可以在貯存器之前、光抽運單元20之前貯存器30之後定位該閥40V。代替一個閥，也可以沿著氣體流動路徑40使用多個閥(未示出)。應將有利於極化的閥尤其用在貯存器30的上遊和單元20的下遊，其中期望保持極化強度。
在某些實施例中，可以配置循環氣體流動路徑40以提供從光學單元20至貯存器30和/或從貯存器30至光學單元20的大約50cc/min的流量。在具體實施例中，整個封閉迴路路徑40(封閉迴路氣體流動路徑包括單元20和貯存器30)被保持在相同的壓強下，並且氣體以基本上恆定的流量在流動路徑40中行進。
圖2說明了可以在貯存器30上定位的分配埠38和相關聯的分配閥38V，以允許極化氣體被分配到所期望的傳送容器中。分配埠38也可以位於與氣體流動路徑40流體連通的貯存器30的下遊或上遊。在貯存器30(或下遊但在其鄰近)處設置分配埠能夠允許極化氣體在分配之前被冷卻(在3He的批量生產之後不再需要極化單元20被冷卻)。由於光抽運單元不必在多批極化氣體之間被冷卻，所以光抽運單元能夠製備附加量的極化氣體，從而避免與其中變涼相關的「停歇時間(down-time)」。
在分配之後，附加的目標氣體或目標氣體混合物可被添加至氣體流動路徑40，以取代所分配的極化氣體。如此，填充埠(未示出)可以被連接至氣體流動路徑40，以變可控制地再供給封閉迴路系統。這樣，如先前所述，氣體流動路徑40可以與行進路徑中的一個或多個(自動)閥(以字母「V」標識)在操作上相關聯，以允許再填充、分配和/或控制封閉迴路系統中氣體的流量、壓強等。在其他實施例中，氣體能夠以較低的壓強和流量連續循環，直至基本上所有極化氣體都被分配。然後，可以再填充整個系統10。
如圖2中所示，通過控制器11可以自動操作和控制氣體的極化和/或流動。控制器11也可以包括具有控制操作的先後順序和/或光學系統15的激活的指令的電腦程式代碼。超極化器10也可以包括氣體流動路徑40和能夠允許極化氣體50p被分配的相關分配埠40p。可將控制器11配置成自動監控光抽運單元20和貯存器30中的一個或兩個中的極化氣體的極化水平。此外，控制器11可以阻止將已衰減到低於所期望的極化水平的極化氣體近似及時地分配至所計劃和/或所請求的分配輸出端。控制器11能夠監控在封閉迴路循環流動路徑中的確定位置處的溫度，並管理光抽運單元或貯存器中的任一個或兩者的溫度的調節(增高或降低)，以提供所期望的熱梯度和/或增大或減小熱梯度，從而增大或減小封閉迴路路徑40中的流量。
圖4說明了能夠包括NMR線圈51、52和相關導線51L、52L的系統10，所述導線分別從線圈延伸至極化測定系統50。需要指出，極化測定系統對本領域的普通技術人員來說是熟知的。利用極化測定和RF極化測定線圈51、52可以監控極化氣體的極化強度。例如參見美國專利No.6,295,834和序列號為No.09/334,341的美國專利申請，以及Saam等人的Low Frequency NMR Polarimeter for HyperpolarizedGases，Jnl.of Magnetic Resonance 134，67-71(1998)，因此參照結合其中的每一個的內容，就好像在此對其進行了完整描述一樣。
由圖2-4中的虛線所示出的磁場31覆蓋光抽運單元20和貯存器30，可通過任何合適的磁場源、比如永磁體或電磁體來提供。可以使用低磁場強度，典型為大約500高斯或更小，並且更典型地為大約100高斯或更小，該低磁場強度具有足以抑制在製備和存儲極化目標氣體的過程中的去極化影響的均勻性。在具體實施例中，在7-20高斯之間的場強可能是合適的。在某些實施例中，在10-3cm-1(高斯)數量級上的磁場均勻性至少對在任意長度的時間內覆蓋超極化氣體的區域來說是期望的。按照慣例，已經使用了亥姆霍茲線圈。也可以將磁場31配置成延伸足以覆蓋氣體分配埠38的距離(圖2)。在具體實施例中，可以在分配過程中進一步產生、形成或成形磁場31以延伸覆蓋極化氣體的接收容器(未示出)。
這樣，磁場源可以是如本領域的普通技術人員所熟知的一對亥姆霍茲線圈和/或永磁體。在某些實施例中，如圖6所示，磁場源是圓筒形螺線管80，該圓筒形螺線管被配置用於產生磁場31。螺線管80可以包括空腔80c，確定該空腔的尺寸，並將其配置成圍繞光抽運單元20和貯存器30。通過引導氣體基本上沿著螺線管80的軸從超極化器流出或分配出分配埠38，可以分配極化氣體。也可以使用其它的分配結構。可以將螺線管80配置成具有648個全繞組層和在提供大約8英寸寬和18英寸長的橢圓形磁場的每一端部上的58個額外的繞組層(16線規導線)(總共1528個繞組)。可以將螺線管配置成具有大約3440英尺的導線(大約14.4歐姆)。利用1.0amp和15V，可以生成具有充分的尺寸和均勻性的大約18.7高斯的磁場。在共同轉讓、共同未決的序列號為No.09/333,571的美國專利申請中說明了合適的螺線管磁場源，比如端部補償螺線管結構，並且在序列號為No.09/583,663的美國專利申請中說明了永磁體結構，因此參照結合這些申請的內容，就好像在此對其進行了完整描述一樣。
在某些實施例中，貯存器30、光抽運單元20和其之間的流動路徑40全部被保持於如圖6所示的螺線管空腔內部的單個公共磁保持場(magnetic holding field)BH中具有充分均勻性的區域中。在其它實施例中，可以使用多個單獨的磁場源或發生器(全部電磁體、全部永磁體或每一個的組合)，以提供用於超極化器的所期望的保持場(未示出)。
可以配置單元20以用於產生相同類型的超極化目標氣體，典型地為惰性氣體、比如、但不限於3He和/或129Xe。
在開始工作之前或開始工作過程中，封閉迴路系統10可以填充或裝有目標氣體(典型地為氣體混合物)，以使單元20在室溫時超過大氣壓，典型為大約110psi。在操作中，該單元能夠在比如如上所述的在大約6-10atm之間的升高的壓強下工作。在某些具體實施例中，代替預填充單元20以及使它與系統10接合，通過引導一批外來保持氣體進入單元20，比如通過利用分配路徑和/或埠或填充埠和路徑(未示出)，可以用所期望的目標氣體來填充單元20。請參見共同未決、共同轉讓的序列號為No.09/949,394；10/277,911；10/277,909的美國專利申請；以及序列號為No.60/398,033的美國臨時申請(說明了支管和填充和分配系統，以及淨化和抽空過程)，因此參照結合其內容，就好像在此對其進行了完整描述一樣。
為了在分配了一批或多批極化氣體的全部或部分之後對封閉迴路系統進行再充氣，可將系統10配置成允許外來(非極化氣體)再填充，比如通過使目標氣體流入氣體流動路徑40、貯存器或單元20中。典型地，再填充氣體將在貯存器的下遊被引導進入系統10，以便不使保持於其中的極化氣體被稀釋。
一般來講，在操作中，將光抽運單元20加熱至升高的溫度，一般至大約150-200℃或更高，並且典型地加熱至大約180℃。以在大約6-10atm之間的壓強在單元20中使目標氣體混合物極化。當然，如本領域的普通技術人員已知的那樣，利用能夠在增大的壓強、即比如大約20-30atm的超過10atm的工作壓強下工作的硬體，可被用於壓強擴大鹼金屬吸收和促進自旋交換。使用利用鹼金屬(比如銣「Rb」)增大的壓強能夠有利於光的吸收(接近直至100％)。相反，針對小於傳統線寬的雷射線寬，可以採用較低的壓強。
光抽運單元20典型地包括一些鹼金屬25(圖2)，其蒸發和協作以提供感興趣的目標氣體的自旋交換極化。鹼金屬能夠典型地被用於多個抽運過程，而無需補充。由於基本純淨的鋁矽酸鹽玻璃抵抗因鹼金屬的腐蝕潛能而引起的惡化的能力以及它對氣體的超極化狀態的相對友好的處理(也就是「良好的自旋鬆弛特性」，這樣陳述是由於它的抑制歸因於氣體與單元的壁碰撞的表面接觸引起的鬆弛的能力)，所以傳統上已經由基本上純淨(基本上沒有順磁汙染物)的鋁矽酸鹽玻璃來構成光抽運單元20。也已經提出了抑制去極化的比如溶膠凝膠塗層、氘化的聚合體塗層、金屬薄膜塗層和其它塗層等的塗層以及材料。例如見美國專利申請No.09/485,476和美國專利No.5,612,103，因此參照結合其中每一個的內容，就好像在此對其進行了完整描述一樣。可以由抑制極化衰減的類似材料構成貯存器30。
在極化過程中，選擇的惰性氣體(比如3He)與鹼金屬一起被保持在光學單元中。當將典型地由光學系統15(圖2)中的雷射和/或雷射陣列提供的光源引導進入光學單元20以便光抽運鹼金屬和使目標氣體極化時，光抽運單元暴露於升高的壓強下，並在烘箱中被加熱到高溫。
系統10可以採用光抽運單元20中的氦緩衝氣體，以壓強擴寬Rb蒸汽吸收帶寬。由於緩衝氣體在擴寬吸收帶寬的同時也可能由於潛在地將鹼金屬的角動量損耗引入到緩衝氣體中而不是如所期望的那樣引入到惰性氣體中而不期望地影響鹼金屬-惰性氣體的自旋交換，所以緩衝氣體的選擇可能是重要的。
如本領域的普通技術人員將理解的那樣，Rb與H2O起反應。因此，被引入到極化單元20中的任何水或水汽會使Rb失去雷射吸收，並減小極化單元20中自旋交換的效率或數量。因此，作為附加的預防措施，可以在具有額外表面積的極化單元20的入口之前定位額外的過濾器或淨化器(未示出)，以便甚至去除附加數量的不期望的雜質，從而進一步提高極化器的效率。
超極化器系統10也能夠利用被加熱的抽運單元20和貯存器30之間的管線或貯存器30自身的溫度變化，以從單元20中和/或形成氣體流動路徑的一部分的接近單元20的導管中的極化氣流沉澱出鹼金屬25。
如本領域的普通技術人員將理解的那樣，鹼金屬25能夠在大約40℃的溫度時從氣流中沉澱出來。系統10也能夠包括鹼金屬回流冷凝器(未示出)或後置單元過濾器(未示出)。回流冷凝器可以採用垂直回流出口管，其被保持在室溫。通過回流管的氣流速度和回流出口管的尺寸是這樣的，以致由於重力，鹼金屬蒸汽冷凝並滴回抽運單元中。替代地，和/或附加地，Rb過濾器可被用於在沿著分配路徑或在分配埠38(圖2)處進行收集和累積之前從超極化氣體中去除多餘的Rb。在任何情況中，期望在傳送(以及典型地在從超極化器分配之前)極化氣體至病人之前去除鹼金屬，以提供無毒、無菌或製藥上可接受的物質(也就是合適的物質)。
如本領域的普通技術人員可以理解的那樣，在某些實施例中，可配置控制器11以提供從中央淨化氣體源和真空泵至封閉迴路氣體流動路徑40的淨化/抽運能力，以清潔具有汙染物的系統。如此，通過流體分配系統或管道、閥和螺線管的支管網絡可以限定在淨化和真空源和光抽運單元20和/或貯存器30之間延伸的管道的流體流動路徑。這些流體流動路徑選擇性地引導淨化氣體至光抽運單元20、貯存器30和封閉迴路氣體流動路徑40以及從光抽運單元20、貯存器30和封閉迴路氣體流動路徑40選擇性地引導淨化氣體，以淨化和抽空流動路徑，從而準備它們以用於極化操作或保持或處理極化氣體。
可以確定目標氣體的量的大小以便提供與需要形成單獨的批次相稱的成分。典型地，未極化的目標氣體是包括較小量的目標惰性氣體和較大量的一種或多種高純度生物適應的填充氣體的氣體混合物。例如，對於3He極化來說，具有3He/N2的未極化的氣體混合物可以是大約99.25/0.75。為製備超極化129Xe，預混合的未極化的氣體混合物可以是大約85-98％的He(優選為大約85-89％的He)、大約5％或更少的129Xe、以及大約1-10％的N2(優選為大約6-10％)。
在提供用於單獨的MRI成像或NMR評估期間的單個病人量的數量方面，可以測定離開貯存器30的極化氣體的離散量。為了提供製藥級的極化氣體劑量，極化氣體自身可以在分配時與製藥級載氣或載液混合，或可將其設置成作為唯一或主要物質或成分而被供應。在具體實施例中，極化氣體是3He，並在分配之前或期間(或在給予病人之前)與氮填充氣體混合以形成將被病人吸入的一定量的氣體混合物。在其它實施例中，例如為製備可被吸入的129Xe，129Xe可以形成所供應的劑量的主要部分(或全部)。在其它實施例中，可以規劃極化氣體以便將其注入體內(以載液、以微泡溶液或以氣體形式)。
超極化器系統10可以包括一個或多個淨化器或過濾器(未示出)，該淨化器或過濾器與管道相符合地被定位，以便去除雜質、比如來自系統的水汽、鹼金屬以及氧(或以便抑制它們進入其中)。超極化器系統10也可以包括包含流量計的各種傳感器、以及多個閥、電子螺線管、液壓或氣動致動器，可以通過控制器11對所述部件進行控制，以限定超極化器10的流體流動路徑和部件的操作。如本領域的普通技術人員將理解的那樣，在本發明的範圍中可以使用其它流動控制機制和裝置(模擬和電子的)。關於所測定的分配系統的附加說明，參見序列號為No.10/277,911和10/277,909的共同未決的美國專利申請以及序列號為No.60/398,033的美國臨時申請，因此參照結合其內容，就好像在此對其進行了完整描述一樣。
超極化器系統10可以位於典型地在MRI或NMR設備附近或接近MRI或NMR設備的使用場所(醫院或診所)的點處。即，超極化器系統10可以位於與MRI組鄰近處或居於接近其側面的空間中，從而限制空間傳輸和潛在地暴露於不理想的環境條件。在某些實施例中，超極化器和成像組之間的極化氣體的傳輸時間小於大約1小時。在診所或醫院中設置超極化器允許程序到程序的短的並且一致的傳輸時間。此外，以具有較高極化水平的極化氣體來設計製藥極化氣體能夠減小用於形成最終劑量產品的極化氣體的量，從而潛在地減小產品的成本。
如本領域的普通技術人員將理解的那樣，本發明可以被具體化為一種方法、數據或信號處理系統、或電腦程式產品。因此，本發明可以採用完全硬體的實施方案、完全軟體的實施方案或組合軟體和硬體方面的實施方案的形式。此外，本發明還可以採用在具有計算機可用程序代碼裝置的計算機可用存儲介質上的電腦程式產品的形式，該計算機可用程序代碼裝置在該介質中被具體化。可以採用任何合適的計算機可讀介質，包括硬碟、CD-ROM、光學存儲裝置或磁存儲裝置。
計算機可用或計算機可讀介質可以是例如，但不限於電子、磁、光學、電磁、紅外或半導體系統、設備、裝置或傳播介質。計算機可讀介質的更具體的例子(非窮舉的清單)將包括以下項具有一個或多個導線的電連接、可攜式計算機軟磁碟、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM或快閃記憶體)、光纖以及可攜式光碟只讀存儲器(CD-ROM)。需要指出，計算機可用或計算機可讀介質甚至可以是在其上列印程序的紙或另一種合適的介質，因此可以例如經由紙或其它介質的光學掃描以電子方式捕獲該程序，如果需要，則可以以合適的方式對其進行編譯、解釋或處理，然後存儲於計算機存儲器中。
用於實現本發明操作的電腦程式代碼可用面向對象的程式語言、比如Java7、Smalltalk、Python或C++來編寫。然而，用於實現本發明操作的電腦程式代碼也可用傳統的程序程式語言、比如「C」程式語言或者甚至是彙編語言來編寫。程序代碼可以完全在用戶的計算機上執行，可以部分地在用戶的計算機上執行，作為獨立軟體包，部分地在用戶計算機上執行以及部分地在遠程計算機上執行，或者完全在遠程計算機上執行。在後一種情形中，遠程計算機可以通過區域網(LAN)或廣域網(WAN)與用戶計算機的連接，或者可以(例如通過利用網際網路業務供應商的網際網路)建立至外部計算機的連接。
圖5是數據處理系統的示範性實施例的方塊圖，其說明了依據本發明的實施例的系統、方法和電腦程式產品。處理器310經由地址/數據總線348與存儲器314通信。處理器310可以是任何商業上可用或常規的微處理器。存儲器314表示包含用於實現數據處理系統305的功能的軟體和數據的存儲器裝置的全部層級。存儲器314可以包括、但不局限於以下類型的裝置高速緩衝存儲器、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、快閃記憶體、SRAM以及DRAM。
如圖5所示，存儲器314可以包括用在數據處理系統305中的幾種軟體和數據作業系統352；應用程式354；輸入/輸出(I/O)裝置驅動程序358；背景估計器模塊350以及數據356。數據356可以包括圖像數據362，該圖像數據可以從圖像獲取系統320獲得。如本領域的普通技術人員將理解的那樣，作業系統352可以是適合與數據處理系統一起使用的任何作業系統，比如International Business MachinesCorpofation的OS/2、ALX或OS/390、Armonk、NY、MicrosoftCorporation的WindowsXP、WindowsCE、WindowsNT、Windows95、Windows98或Windows2000、Redmond、WA、Palm，Inc.的PalmOS、AppleComputer的MacOS、UNIX、FreeBSD或Linux、專屬的作業系統或例如用於嵌入式數據處理系統的專用作業系統。
I/O裝置驅動程序358典型地包括由應用程式354經作業系統352所存取的軟體例行程序，用於與比如I/O數據埠的裝置、數據存儲356和確定的存儲器314部件和/或圖像獲取系統320通信。應用程式354表示實現數據處理系統305的各種特徵的程序，並優選地包括至少一種支持依據本發明的實施例的操作的應用。最後，數據356表示由應用程式354、作業系統352、I/O裝置驅動程序358以及可以居於存儲器314中的其它軟體程序所使用的靜態和動態數據。
如本領域的普通技術人員將理解的那樣，雖然例如參照圖5中為應用程式的用於對流排放和再循環極化氣體的超極化器350的控制模塊350來說明本發明，但也可以採用其它結構，而仍受益於本發明的教導。例如，模塊350也可以被合併到作業系統352、I/O裝置驅動程序358或數據處理系統305的其它這種邏輯部分中。因此，不應將本發明理解為局限於圖5的結構，本發明旨在涵蓋能夠實現在此所說明的操作的任何結構。
在某些實施例中，用於對流排放和再循環(封閉迴路流動路徑)極化氣體的超極化器350的控制模塊350包括用於跟蹤光抽運單元和/或貯存器中的極化水平數據以及當貯存器容納有已被充分衰減從而準備被再極化或不適於應用的極化氣體時進行記錄的電腦程式代碼。如果極化水平非常低，那麼可以禁止分配，或者可以激活替代的分配埠(也就是其中更新鮮的極化氣體可駐留的貯存器的上遊)。模塊350可以引導操作的啟動，所述操作將自動確定和/或開始進行下面的一種或多種控制器操作(a)調節抽運單元中的溫度；(b)從貯存器釋放極化氣體至分配埠；(c)通過調節流動路徑中的熱梯度或一個或多個流量閥的閥位置來調節封閉迴路路徑中氣體的流量；以及(d)開始封閉迴路路徑的補充或再充氣。
I/O數據端可被用於在數據處理系統305和NMR極化測定系統320或另一計算機系統、網絡(例如網際網路)或由處理器控制的其他裝置之間傳輸信息。這些部件可以是傳統的部件，比如在許多傳統數據處理系統中使用的那些部件，可以依據本發明對其進行配置以如在此所述地那樣工作。
雖然例如參照程序、功能和存儲器的具體部分來說明了本發明，但不應將本發明理解為局限於這種邏輯部分。因此，本發明不應被理解為局限於圖5的結構，而是旨在包含能夠實現在此所述的操作的任何結構。
在此，確定的附圖的流程圖和方塊圖說明了依據本發明的探測單元估計裝置的可能實現的體系結構、功能和操作。就這方面，流程圖或方塊圖中的每一個方塊表示包括用於實現具體邏輯功能的一個或多個可執行的指令的模塊、段或代碼部分。確定的流程圖和方塊圖說明了依據本發明的實施例的用於操作超極化器或者其部件從而產生極化氣體的方法。就這方面，流程圖或方塊圖中的每一個方塊表示包括用於實現具體邏輯功能的一個或多個可執行的指令的模塊、段或代碼部分。也應指出，在一些替代的實施方案中，方塊中所指出的功能可以不按圖中所標的順序出現。例如，基於所包含的功能，實際上可以基本上同時執行連續示出的兩個方塊，或者有時可以以相反的順序執行這些方塊。
上述內容是本發明的說明性描述，並且不應被理解為對本發明的限制。儘管已經說明了本發明的一些示範性的實施例，但本領域的普通技術人員將容易理解，在不顯著脫離本發明的新穎教導和優點的情況下，在示範性實施例中進行多種修改是可能的。因此，所有的這種修改旨在被包括在如權利要求中所限定的本發明的範圍中。在權利要求中，使用裝置加上功能的條文旨在覆蓋在此所描述的如執行所述的功能的結構，並且不僅包含結構等價物，也包括等價結構。因此，應理解的是，上述內容是本發明的說明性描述，並且不應被理解為局限於所公開的具體實施例，並且對所公開的實施例以及其它實施例的修改都包括在所附的權利要求的範圍中。本發明通過以下具有包括於其中的權利要求的等價物的權利要求來限定。
權利要求
1.一種用於製備超極化氣體的方法，包括以下步驟加熱光抽運單元中的目標氣體，所述光抽運單元具有相對的頂部和底部部分；使所述光抽運單元中的目標氣體極化；引導被加熱的極化氣體流出所述光抽運單元的頂部部分至貯存器，所述貯存器具有低於流出光抽運腔的所述被加熱的目標氣體的溫度的溫度；以及引導先前被極化的氣體從所述貯存器進入所述光抽運單元中。
2.依據權利要求1的方法，其中通過引導先前被極化的氣體進入所述光抽運單元的底部部分中來實現第二引導步驟。
3.依據權利要求1的方法，其中所述貯存器具有比所述光抽運單元更大的容量。
4.依據權利要求1的方法，其中將所述光抽運單元加熱至超過大約150攝氏度。
5.依據權利要求4的方法，其中所述貯存器處於室溫。
6.依據權利要求1的方法，其中所述目標氣體是3He。
7.依據權利要求1的方法，進一步包括從所述貯存器分配極化氣體。
8.依據權利要求7的方法，其中在極化步驟過程中實現分配步驟。
9.依據權利要求1的方法，進一步包括提供在所述光抽運單元和所述貯存器之間延伸的封閉迴路循環路徑。
10.依據權利要求9的方法，其中所述循環路徑、所述貯存器和所述光抽運單元被保持在大約8-10atm的壓強下。
11.依據權利要求1的方法，其中所述第二引導步驟具有大約50cc/min的相關流量。
12.依據權利要求11的方法，其中所述第一引導步驟具有大約50cc/min的相關流量。
13.依據權利要求1的方法，其中所述光抽運單元居於所述貯存器之上。
14.依據權利要求1的方法，其中所述光抽運單元居於所述貯存器之下。
15.依據權利要求1的方法，其中所述光抽運單元具有大約250cc的容量，並且所述貯存器具有在大約250-1000cc之間的容量。
16.依據權利要求9的方法，其中封閉迴路氣體流動路徑具有在大約500-1250之間的相關總容量，該總容量包括所述單元和貯存器的容量，並且其中排除所述單元和貯存器的容量的封閉迴路氣體流動路徑的容量是大約15cc。
17.依據權利要求1的方法，其中利用所述極化目標氣體的對流加熱來實現所述第一引導步驟。
18.依據權利要求10的方法，進一步包括產生覆蓋所述光抽運單元、封閉迴路流動路徑和貯存器的磁保持場。
19.依據權利要求1的方法，其中所述光抽運單元與所述貯存器間隔至少大約2-3英寸。
20.依據權利要求1的方法，進一步包括確定保持在所述貯存器中的極化氣體的極化水平。
21.依據權利要求20的方法，進一步包括確定所述光抽運單元中的極化氣體的極化水平。
22.一種用於經由利用被光抽運的鹼金屬的自旋交換來使目標氣體極化的極化系統，包括具有分離的出口和入口的光抽運單元，所述出口居於所述光抽運單元的頂部部分上；與所述光抽運單元流體連通的貯存器腔，所述貯存器具有分離的出口和入口；以及從所述光抽運單元出口延伸至所述貯存器入口以及從所述貯存器出口延伸至所述光抽運單元入口的循環氣體流動路徑，其中在操作中，在所述光抽運單元中使目標氣體極化，並且被極化的目標氣體對流地從所述光抽運單元入口流出進入氣體流動路徑至所述貯存器腔。
23.依據權利要求22的系統，進一步包括被保持在所述光抽運單元中的一些鹼金屬。
24.依據權利要求22的系統，進一步包括被保持在所述光抽運單元中的用於極化的一些目標惰性氣體。
25.依據權利要求22的系統，其中在操作過程中，所述循環氣體流動路徑、光抽運單元和貯存器全部被保持在基本上相同的工作壓強下。
26.依據權利要求25的系統，其中所述壓強在大約8-10atm之間。
27.依據權利要求22的系統，其中所述貯存器被設置在所述光抽運單元之下。
28.依據權利要求22的系統，其中所述貯存器被設置在所述光抽運單元之上。
29.依據權利要求22的系統，其中所述光抽運單元入口被定位在所述光抽運單元的底部部分周圍。
30.依據權利要求22的系統，其中所述貯存器具有比所述光抽運單元更大的容量。
31.依據權利要求22的系統，進一步包括被配置用於將所述光抽運單元加熱至超過大約150攝氏度的熱源。
32.依據權利要求22的系統，其中在操作過程中，所述貯存器基本上處於室溫。
33.依據權利要求22的系統，其中極化目標氣體是極化3He。
34.依據權利要求22的系統，進一步包括用於從所述貯存器或從在所述光抽運單元之前的貯存器下遊的氣體流動路徑中的位置分配極化氣體的分配埠。
35.依據權利要求22的系統，其中所述氣體流動路徑被配置用於提供大約50cc/min的氣體流動路徑中的極化氣體流量。
36.依據權利要求22的系統，其中所述光抽運單元和貯存器限定被選擇用於提供所期望的氣體流動路徑中流量的熱差。
37.依據權利要求22的系統，其中在操作中，極化目標氣體以大約50cc/min的流量行進通過氣體流動路徑。
38.依據權利要求22的系統，其中所述光抽運單元具有大約250cc的容量，並且所述貯存器具有在大約250-1000cc之間的容量。
39.依據權利要求22的系統，其中所述循環氣體流動路徑具有包括所述貯存器和單元的容量的在大約500-1250cc之間的相關總容量，並且其中排除所述貯存器和單元的容量時，所述循環氣體流動路徑具有大約15cc的容量。
40.依據權利要求22的系統，進一步包括用於產生覆蓋所述光抽運單元、氣體流動路徑和貯存器的磁保持場的磁場源。
41.依據權利要求40的系統，其中所述光抽運單元與所述貯存器間隔至少大約2-3英寸。
42.依據權利要求22的系統，進一步包括被保持在所述貯存器上的RF表面線圈，其用於確定被保持在所述貯存器中的極化氣體的極化水平。
43.依據權利要求22的系統，進一步包括被保持在所述光抽運單元上的RF表面線圈，其用於確定所述光抽運單元中的極化氣體的極化水平。
44.一種用於使目標氣體極化的設備，包括用於加熱光抽運單元中的目標氣體的裝置，所述光抽運單元具有相對的頂部和底部部分；用於使所述光抽運單元中的目標氣體極化的裝置；用於對流地引導被加熱的極化氣體從所述光抽運單元的頂部部分流出至貯存器的裝置，所述貯存器具有低於流出光抽運腔的被加熱的目標氣體的溫度的溫度；以及用於引導先前被極化的氣體從所述貯存器進入所述光抽運單元中的裝置。
45.一種電腦程式產品，其用於利用雷射激勵源來操作超極化器，使用包括與循環氣體流動路徑流體連通的分配閥和流量閥的循環氣體流動路徑，所述超極化器採用對流引起的從至少一個光抽運單元到至少一個貯存器的極化氣體的流量排放來產生極化惰性氣體，所述電腦程式產品包括計算機可讀存儲介質，具有在所述介質中具體化的計算機可讀程序代碼，所述計算機可讀程序代碼包括確定被保持在所述超極化器的光抽運單元中的極化氣體的極化水平的計算機可讀程序代碼；確定被保持在所述超極化器的貯存器中的極化氣體的極化水平的計算機可讀程序代碼；以及在操作中引導所述超極化器光抽運在光抽運單元中的目標氣體以及先前被極化的再循環的目標氣體的計算機可讀程序代碼。
46.依據權利要求45的電腦程式產品，其中所述電腦程式被配置用於使3He極化。
47.依據權利要求45的電腦程式產品，進一步包括監控光抽運單元和接近貯存器的位置之間的氣體流動路徑中的溫差的計算機可讀程序代碼；以及能夠改變氣體流動路徑中的溫差以調節循環氣體流動路徑中極化氣體的流量的計算機可讀程序代碼。
48.依據權利要求45的電腦程式產品，進一步包括控制至少一個流量閥的操作以自動調節行進通過氣體流動路徑的氣體的流量的計算機可讀程序代碼。
49.依據權利要求45的電腦程式產品，進一步包括如果確定貯存器中的氣體的極化水平符合所期望的水平則激活分配閥以分配極化氣體給用戶的計算機可讀程序代碼。
全文摘要
製備超極化氣體的方法包括以下步驟(a)加熱光抽運單元(20)中的目標氣體，該光抽運單元(20)具有相對的頂部和底部部分；(b)使光抽運單元中的目標氣體極化；(c)引導被加熱的極化氣體從光抽運單元的頂部部分流出至貯存器(30)，所述貯存器具有低於流出光抽運腔的被加熱的目標氣體的溫度的溫度；以及(d)使先前被極化的氣體從貯存器(30)流入光抽運單元(20)中。
文檔編號G01R33/28GK1981204SQ200480002285
公開日2007年6月13日 申請日期2004年1月20日 優先權日2003年1月17日
發明者P·A·切拉 申請人:醫療物理有限公司