zum Seiteninhalt

Physikalisch-Technische Bundesanstalt

FachabteilungenAbt. 8 Medizinphysik und metrologische Informationstechnik 8.1 Medizinische MesstechnikLabors 8.1 > Chronik eines angekündigten Todes: Vorsätzlicher Quench eines 3-T-Bruker-MR-Tomographen
Medizinische Messtechnik
Fachbereich 8.1

Chronik eines angekündigten Todes:
Vorsätzlicher Quench eines 3-T-Bruker-MR-Tomographen

Hintergrund

Nach 14 Jahren einwandfreier Funktion hatte der 3-Tesla-Ganzkörpertomograph der PTB vom Typ Bruker MedSpec das Ende seiner Lebensdauer erreicht. Gradientenleistung, System-Elektronik oder das Sequenz-Portfolio: sie alle entsprachen nicht mehr den Anforderungen moderner Forschung. So wurde beschlossen, ihn durch einen neuen, dem Stand der Technik entsprechenden 3-T-Scanner zu ersetzen. Aus Mangel an freien Laborflächen musste das alte System weichen, um Platz für den Nachfolger zu schaffen. Unter den Gesichtspunkten Kostenersparnis und Minimierung der System-Ausfallzeit stellte sich der kontrollierte Quench als schnellste und wirtschaftlichste Möglichkeit heraus, den Magneten außer Betrieb zu nehmen. Als Datum wurde der 9. Oktober 2009 festgelegt.

Vorbereitung

Sieben Wochen vor dem Termin wurde die wöchentliche Nachfüllung mit flüssigem Helium (He) unterbrochen, bis Anfang Oktober der He-Füllstand die vom Hersteller festgesetzte Untergrenze für den sicheren Betrieb erreicht hatte. Ferner wurde bei minus drei Wochen die tägliche Nachfüllung des Flüssig-Stickstoff-Vorrats zur Kühlung des äußeren Wärmeschilds gestoppt. Am 8. Oktober, dem Tag der letzten Messungen, hatten wir 500 Liter (50%) flüssiges Helium und keinen flüssigen Stickstoff mehr im Kryostaten, genau wie beabsichtigt. Um die letzten Tropfen von Stickstoff zu entfernen, wurde warmes Gas durch den Tank geleitet. Außerdem wurde das Kühlsystem des Gradientenspulensystems vollständig entleert, um etwaige Schäden durch gefrierendes Wasser zu verhindern.

Im Isozentrum des Magneten wurde eine Hall-Sonde installiert und an ein digitales Speicheroszilloskop angeschlossen. Ein Schlüsselband mit einem stählernen Federclip, der ein Blatt Papier hielt, wurde vor dem Magneten aufgehängt. Der Clip wurde in das Feld hineingezogen und diente somit als "optische Anzeige" der aktuellen Feldstärke.

Von außen wurde eine einfache Web-Camera mit LED-Beleuchtung so im Quenchrohr (Abblasrohr für das verkochende Helium) befestigt, dass sie Sicht auf die Berstscheibe hatte.

Der Quench

Am 9. Oktober 2009, 15.15 h, drückten wir den Knopf für den Not-Quench in der Scanner-Kabine. Etwa fünf Sekunden später war die Berstscheibe dem wachsenden Druck nicht mehr gewachsen und machte mit einem eindrucksvollen Knall ihrem Namen alle Ehre. Nach einer Minute war das Feld unten (< 80 mT), nach zwei weiteren Minuten war das Abblasen des Heliums beendet. Die Show war vorbei.

Der gesamte Prozess lief absolut reibungslos. Not-Knopf, Berstscheibe, Quenchrohr: alles funktionierte einwandfrei. Wir konnten keine Freisetzung von He in den Untersuchungsraum feststellen; wenn während des Quenchs jemand im Magneten gelegen hätte, wäre er vollkommen sicher gewesen. Kein schlechtes Zeugnis für ein System nach 14 Jahren bei 4,2 K.

Verluste

Eine Festplatte: Nachdem wir die Web-Cam in unser (sehr kurzes) Quenchrohr gesetzt hatten, brachten wir einen Laptop dazu, um sie anzuschließen. Dumm, dass der Magnet noch auf Feld war.

Eine Flasche Sekt: Wir hatten sie in das Endstück des Quenchrohrs gelegt, um sie für die Abschiedsparty zu kühlen. Keine gute Idee...

Nein, die Web-Cam haben wir in dieser Liste nicht vergessen. Sie funktioniert noch.

*: Mit "Quench" bezeichnet man das kettenreaktionsartige Zusammenbrechen des gesamten supraleitenden Zustandes in einem Magneten, wenn nur ein kleines stromtragendes Leiterstücks über die Sprungtemperatur erwärmt wurde 

Galerie

Bilder

 

Videos


Bearbeitete Version
52 MByte (mp4)

Quenchknopfdruck
186 MByte (avi)

Quenchcam 2
9 MByte (mp4)

Quenchcam 3a
8 MByte (mp4)

Quenchcam 3b
3 MByte (mp4)

Berstscheibe
7 MByte (mp4)



© Physikalisch-Technische Bundesanstalt, letzte Änderung: 2012-01-17, Webmaster Abteilung 8 Seite drucken DruckansichtPDF-Export PDF