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1、10申请公布号CN104174252A43申请公布日20141203CN104174252A21申请号201410438496022申请日20140829B01D53/00200601B01D5/00200601A61B5/05520060171申请人中国科学院武汉物理与数学研究所地址430071湖北省武汉市武昌区小洪山西30号72发明人周欣赵修超孙献平刘买利叶朝辉74专利代理机构武汉宇晨专利事务所42001代理人李鹏王敏锋54发明名称一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置57摘要本发明公开了一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置，螺旋玻璃管两端熔接有真空玻璃阀门、安装在超低温恒温槽里；PFA三通。
2、连接PFA管道、真空玻璃阀门、超低温恒温槽、铝合金固定架、螺旋玻璃管、管道、气动阀门、电磁阀门、压力计、气瓶；计算机指令电磁阀门导通高压气体来驱动气动阀门的开关、控制超极化气体的流动路线。本发明装置结构简单、操作方便、纯化收集一体化，循环二次冷凝碱金属蒸气获得的高度纯化超极化气体、能够满足生物体磁共振成像的要求。51INTCL权利要求书1页说明书7页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图1页10申请公布号CN104174252ACN104174252A1/1页21一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置，包括超低温恒温槽（6），其特征在于超低温恒温槽（。
3、6）内设置有螺旋玻璃管（7），螺旋玻璃管（7）一端与设置在超低温恒温槽（6）上的第一真空玻璃阀门（4）的一端连通，螺旋玻璃管（7）另一端与设置在超低温恒温槽（6）上的第二真空玻璃阀门（9）的一端连通，第一真空玻璃阀门（4）的另一端通过第一PFA管道（3）与第一PFA三通（2）的第二连接端连通，第一PFA三通（2）的第一连接端设置有第一气动阀门（1），第一PFA三通（2）的第三连接端设置有第三气动阀门（13），第二真空玻璃阀门（9）的另一端通过第二PFA管道（10）与第二PFA三通（11）的第一连接端连通，第二PFA三通（11）的第二连接端设置有第二气动阀门（12），第二PFA三通（11）的第三。
4、连接端设置有第四气动阀门（14）。2根据权利要求1所述的一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置，其特征在于，还包括气瓶（23），还包括由计算机（18）控制开关的第一电磁阀门（15）、第二电磁阀门（16）、第三电磁阀门（19）和第四电磁阀门（20），第一电磁阀门（15）控制气瓶（23）与第一气动阀门（1）的通断，第二电磁阀门（16）控制气瓶（23）与第三气动阀门（13）的通断，第三电磁阀门（19）控制气瓶（23）与第四气动阀门（14）的通断，第四电磁阀门（20）控制气瓶（23）与第二气动阀门（12）的通断。3根据权利要求1所述的一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置，其特征在于，所述的第一真空玻璃阀。
5、门（4）和第二真空玻璃阀门（9）与螺旋玻璃管（7）连接方式为熔接。4根据权利要求1所述的一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置，其特征在于，所述的第一真空玻璃阀门（4）一端伸入到超低温恒温槽（6）内并通过第一铝合金固定架（5）固定在超低温恒温槽（6）的内壁，第二真空玻璃阀门（9）一端伸入到超低温恒温槽（6）内并通过第二铝合金固定架（8）固定在超低温恒温槽（6）的内壁。权利要求书CN104174252A1/7页3一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置技术领域0001本发明专利涉及自旋交换光泵及超极化气体核磁成像领域，更具体涉及用于小动物及人体成像的超极化气体收集及呼吸介入系统，适用于消除超极化气体中。
6、碱金属蒸气的装置系统。背景技术0002自旋交换光泵技术能够产生高度非热平衡极化的惰性气体，其核自旋极化度比相同条件下热极化的值大45个量级，因此，被称之为超极化气体。其作为一种气体造影剂，可以使磁共振信号得到极大地提高，并且弥补了传统磁共振成像不能获得生物体肺部信息的遗憾。0003超极化气体磁共振成像技术基于自旋交换光泵的物理基础，它主要包括两个部分超极化气体（例如，超极化的惰性气体氙）的产生和收集存储，以及超高灵敏度的气体磁共振成像。超极化气体的产生是通过工作气体（通常为氙氮氦的混合气体）中的氙与光泵至高度极化（极化度100）的碱金属原子自旋交换碰撞过程获得；磁共振成像主要是通过将超极化气体。
7、通过气体介入系统导入吸入被测生物体内进行成像。0004在高效率的自旋交换光泵过程中，要求使用工作气体与碱金属蒸气充分的混合。而在生物体超极化气体磁共振成像中，需要使用不含碱金属蒸气的完全纯净的超极化气体。超极化系统里，通常采用玻璃管道室温、或者U形管冰水杜瓦的方式，极大地减少了超极化气体中的碱金属蒸气含量，但是，超极化气体中仍然有微量残余的碱金属蒸气，其技术详情及存在问题的原因为玻璃管道室温技术，通常在光泵泡的出口连接一段较长的玻璃管道，利用玻璃管道位于远低于光泵泡工作温度的室温环境，使得流动的工作气体中的碱金属蒸气冷却、吸附到玻璃管道内壁上。但是，因为在超极化系统中使用玻璃管道的长度限制，以。
8、及室温通常不足够低，超极化气体中含有的碱金属蒸气不可能完全冷凝到玻璃内壁上；U形管冰水杜瓦技术，是技术（1）的一个改进。将一个U形玻璃管放置于冰水杜瓦里，利用弯曲的U形玻璃管和冰水273K的温度环境，使得更多的碱金属蒸气脱离工作气体而冷凝在U形玻璃管内壁。但是，较高流速的工作气体仍然带走了少量的碱金属蒸气；之后，少量的碱金属蒸气会随工作气体一起流入收集存储装置中，尽管超极化气体的收集存储装置通常工作于超低温的液氮温度，但是，存储的固态超极化氙在升华过程中还是会有一些碱金属蒸气混合在超极化气体中。0005由于碱金属与水会剧烈反应放出热量，所以，即使非常地微量，其也可能会对被测生物体造成一定伤害。。
9、因此，从至关重要的保护生物体安全角度来讲，尽可能降低进入被测生物体的超极化气体中碱金属蒸气的含有量（一般低于05NG）需要更加有效的方法和技术。0006本发明提出一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置，其具体的技术为使用螺旋玻璃管，增加了玻璃内壁的表面积，让随超极化气体流动的碱金属蒸气更多说明书CN104174252A2/7页4地接触到玻璃容器内壁；利用超低温恒温槽（例如243K）的温度，使得更加有效地冷凝碱金属蒸气；使用循环二级冷凝碱金属蒸气的方法，二次纯化超极化气体。0007由此，达到消除流动超极化气体中残余微量碱金属蒸气目的。发明内容0008针对以上问题，本发明的目的在于提供一种消除超极化。
10、气体中碱金属蒸气的装置，其结构简单、操作方便。能够为生物体的气体磁共振成像提供作为造影剂的高纯度超极化气体。0009为实现上述目的，本发明采用如下技术措施其技术构思为当包含微量碱金属蒸气的混合气体（例如超极化氙气氮气氦气）流经本发明装置时，由于本发明装置工作点在设置的超低温度（243K），碱金属蒸气会冷凝在螺旋玻璃管内壁上，而其温度并不能冷凝混合气体中氙、氮和氦任一气体，从而达到碱金属蒸气与混合气体分离的目的。本发明装置中螺旋玻璃管与混合气体具有大的接触总面积，因此，能够使混合气体内含的碱金属蒸气有更多机会冷凝到处于超低温的螺旋玻璃管内壁上。然后，经过一级纯化的混合气体流出本发明装置，进入超极。
11、化氙收集系统，在液氮温度条件下，超极化氙气与混合气体中的氮气、氦气分离，并固化。当收集完成后，需对固态超极化氙进行升华，在此过程之后，升华的超极化气体再次通过本发明装置进行循环二级冷凝碱金属蒸气过程，进一步地纯化超极化气体，然后将不含碱金属蒸气、高度纯化的超极化气体输出本发明装置，进入收集气袋、并应用于生物体磁共振成像。0010一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置，包括超低温恒温槽，超低温恒温槽内设置有螺旋玻璃管，螺旋玻璃管一端与设置在超低温恒温槽上的第一真空玻璃阀门的一端连通，螺旋玻璃管另一端与设置在超低温恒温槽上的第二真空玻璃阀门的一端连通，第一真空玻璃阀门的另一端通过第一PFA管道与第一。
12、PFA三通的第二连接端连通，第一PFA三通的第一连接端设置有第一气动阀门，第一PFA三通的第三连接端设置有第三气动阀门，第二真空玻璃阀门的另一端通过第二PFA管道与第二PFA三通的第一连接端连通，第二PFA三通的第二连接端设置有第二气动阀门，第二PFA三通的第三连接端设置有第四气动阀门。0011一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置，还包括气瓶，还包括由计算机控制开关的第一电磁阀门、第二电磁阀门、第三电磁阀门和第四电磁阀门，第一电磁阀门控制气瓶与第一气动阀门的通断，第二电磁阀门控制气瓶与第三气动阀门的通断，第三电磁阀门控制气瓶与第四气动阀门的通断，第四电磁阀门控制气瓶与第二气动阀门的通断。001。
13、2如上所述的第一真空玻璃阀门和第二真空玻璃阀门与螺旋玻璃管连接方式为熔接。0013如上所述的第一真空玻璃阀门一端伸入到超低温恒温槽内并通过第一铝合金固定架固定在超低温恒温槽的内壁，第二真空玻璃阀门一端伸入到超低温恒温槽内并通过第二铝合金固定架固定在超低温恒温槽的内壁。0014本发明装置采用以下技术方案与措施（1）将螺旋玻璃管放置在超低温恒温槽中使其工作在超低温环境，能够有效地冷凝流说明书CN104174252A3/7页5经气体中的碱金属蒸气；（2）采用螺旋玻璃管，使得在较小的空间内增大了气体与玻璃容器内壁的接触面积，提高了冷凝气体中碱金属蒸气的效率；（3）通过计算机指令电磁阀门导通高压气体去开。
14、关气动阀门，控制超极化气体流动的通道，实现远程操作、并对超极化气体中碱金属蒸气进行二级冷凝，从而获得超极化气体的二级纯化。0015该装置的工作流程为先将两个真空玻璃阀门按照标准玻璃加工方式分别熔接到螺旋玻璃容器上；再将两个真空玻璃阀门的另外一端分别通过PFA管道与PFA三通连接；然后，每个PFA三通上的两个空置管道与气动阀门连接；每个气动阀门的控制接口通过管道与电磁阀门相连，并通过电磁阀门导通高压气体来控制气动阀门的开关。本发明装置工作时，将螺旋玻璃管通过铝合金固定架固定在超低温恒温槽（243K）中，再将超极化气体产生系统的光泵泡出口与气动阀门相连，然后，开启螺旋玻璃容器的两个真空玻璃阀门，通。
15、过控制电磁阀门导通高压气体来控制气动阀门的开关，进而构成超极化气体的纯化流经通道。当本发明装置处于收集纯化过程时，由本发明装置中的一组电磁阀门导通高压气体控制相应的一组气动阀门开启，混合气体（例如，超极化氙气氮气氦气）与碱金属蒸气一同流经处于超低温环境的螺旋玻璃管，从而实现碱金属蒸气的一级冷凝。然后，一级纯化的混合气体流出本发明装置，进入超极化气体收集系统，在那里，由于液氮温度的作用，氮气和氦气被分离，仅仅超极化气体被固态收集；当本发明用于升华纯化时，由另外一组电磁阀门导通高压气体驱动相应的气动阀门开启，超极化气体再次流经螺旋玻璃管，超极化气体中残余微量碱金属蒸气被二级冷凝，使得超极化气体进行。
16、了二次纯化。0016本发明具有以下优点及效果结构简单、操作方便、纯化收集一体化的特点。本发明提供的消除超极化气体中碱金属蒸气的装置，对于生物体磁共振成像具有重要意义，特别地，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和实用价值。其也可以满足例如多孔材料、表面等其它需要使用超极化气体的进行磁共振波谱测量和成像研究的要求。具体的体现为以下几点本发明装置结构简单，一体化设计，利用一个工作于超低温下的螺旋玻璃管，对超极化气体中的碱金属蒸气进行循环二级冷凝，从而，实现超极化气体的二次纯化功能；本发明装置通过计算机指令电磁阀门导通高压气体、驱动开关气动阀门，实现收集纯化、升华纯化操作的自动化和。
17、程序化；本发明装置与超极化气体产生系统、收集系统、升华系统联合工作时，能够提供不含碱金属蒸气的高纯度超极化气体，为超极化气体用于生物体磁共振成像提供了安全的保证。附图说明0017图1为一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置示意图。0018其中1第一气动阀门、2第一PFA三通、3第一PFA管道、4第一真空玻璃阀门、5第一铝合金固定架、6超低温恒温槽、7螺旋玻璃管、8第二铝合金固定架、9第二真空玻璃阀门、10第二PFA管道、11第二PFA三通、12第二气动阀门、13第三气动阀门、14第四气动阀门、15第一电磁阀门、16第二电磁阀门、17电缆线、18计算机、19第三电磁阀门、20第四电磁阀门、21管道。
18、、22压力计、23气瓶。说明书CN104174252A4/7页60019图2为本发明装置实施图例。0020G1来自超极化气体产生系统的混合气体（超极化气体氮气氦气）、G2一级纯化后的混合气体（超极化气体氮气氦气）、G3经过收集系统和升华系统之后的超极化气体、G4二级纯化后的超极化气体。具体实施方式0021实施例1下面结合图1和图2对本发明做进一步的详细描述首先，描述一种用于消除超极化气体中残余碱金属蒸气的装置各部件的材料、形状和结构本发明一种用于消除超极化气体中残余碱金属蒸气的装置，包括第一气动阀门1、第一PFA三通2、第一PFA管道3、第一真空玻璃阀门4、第一铝合金固定架5、超低温恒温槽6、。
19、螺旋玻璃管7、第二铝合金固定架8、第二真空玻璃阀门9、第二PFA管道10、第二PFA三通11、第二气动阀门12、第三气动阀门13、第四气动阀门14、第一电磁阀门15、第二电磁阀门16、电缆线17、计算机18、第三电磁阀门19、第四电磁阀门20、管道21、压力计22、气瓶23。0022第一气动阀门1依次连接第一PFA三通2、第一PFA管道3、第一真空玻璃阀门4、超低温恒温槽6、第一铝合金固定架5、螺旋玻璃管7、第二铝合金固定架8、第二真空玻璃阀门9、第二PFA管道10、第二PFA三通11、第二气动阀门12；其中第一PFA三通2的另外一端与第三气动阀门13连接，第二PFA三通11的另外一端与第四气。
20、动阀门14连接；将第一真空玻璃阀门4和第二真空玻璃阀门9与螺旋玻璃管7熔接到一起；第一铝合金固定架5和第二铝合金固定架8将第一真空玻璃阀门4与第二真空玻璃阀门9以及连接的螺旋玻璃管7固定在超低温恒温槽6内；第一气动阀门1、第二气动阀门12、第三气动阀门13、第四气动阀门14分别通过管道21连接第一电磁阀门15、第四电磁阀门20、第二电磁阀门16、第三电磁阀门19，并与压力计22、气瓶23连接；螺旋玻璃管7安装在超低温恒温槽6里，当含有微量碱金属蒸气的超极化气体流动通过螺旋玻璃管7时，碱金属蒸气会凝结在螺旋玻璃管7的玻璃内壁上，从而达到消除残余碱金属蒸气的目的。0023超极化气体流动的通道是通过。
21、计算机18指令第一、第四、第二、第三电磁阀门（15、20、16、19）导通高压气体分别驱动第一、第二、第三、第四气动阀门（1、12、13、14）的开关来实现，无铁磁性物质的气动阀门不会造成超极化气体的非平衡核自旋极化度的衰减，实现了一种无损极化度的自动化消除碱金属蒸气的操作。0024通过电缆线17将计算机18与第一、第二、第三、第四电磁阀门（15、16、19、20）相连接，工作时，由控制第一、第四、第二、第三电磁阀门（15、20、16、19）导通高压气体分别开关第一、第二、第三、第四气动阀门（1、12、13、14）来引导超极化气体流入位于超低温恒温槽6里的螺旋玻璃管7，超极化气体流经螺旋玻璃管。
22、7时，内含的残余碱金属蒸气凝结在螺旋玻璃管7的玻璃内壁上，从而达到消除的目的。0025其各部件的详细描述如下第一气动阀门1的型号为PMDP2K1/4UG，无磁性，材质为PEEK,作为超极化气体产生系统的混合气体G1流入本发明装置的入口端；说明书CN104174252A5/7页7第一PFA三通2，型号为SWAGELOKPFA4203，材质为聚四氟乙烯塑料，用于连接第一、第三气动阀门（1、13），以及第一PFA管道3，也作为气体流动双通的通道。0026第一PFA管道3，型号为SWAGELOKPFAT4047，材质为聚四氟乙烯塑料，其端口经刻槽处理，两端分别能够与第一PFA三通2、第一真空玻璃阀门4。
23、密封连接；第一真空玻璃阀门4的材质为PYREX玻璃，型号为KIMBLE/KONTESHIVAC826651，其作用为精密控制流入螺旋玻璃管7内的气流；第一铝合金固定架5的作用为固定螺旋玻璃管7使其处于超低温恒温槽6的环境内，并保证该区域气路管道的稳定，其为自制；超低温恒温槽6的作用是为螺旋玻璃管7提供超低温工作环境，通常超低温工作范围为200265K。本发明实施中，使用的超低温恒温槽型号为XC100B（工作温度范围为243373K），并使用其工作在243K的最低温度；螺旋玻璃管7用作激光预极化气体中消除残余微量碱金属蒸气的冷凝管道，材质为PYREX玻璃，使用的玻璃管径、直径、长度、圈数取决于所。
24、使用的超低温恒温槽6的容量。在本发明实施例中，螺旋玻璃管7使用直经10MM的PYREX玻璃管制作，螺旋玻璃管7的外直径为100MM，长度为200MM，螺旋圈数为8。；第二铝合金固定架8与第一铝合金固定架5的作用相同，两者成对使用；第二真空玻璃阀门9与第一真空玻璃阀门4的材质、型号相同，用于控制流出螺旋玻璃管7的气体流量；第二PFA管道10的作用、材质、型号与第一PFA管道3相同，分别与第二真空玻璃阀门9、第二PFA三通11密封连接；第二PFA三通11与第一PFA三通2型号相同，用于连接第二、第四气动阀门12、14，以及第二PFA管道10，第二、第三、第四气动阀门（12、13、14）与第一气动阀。
25、门1的型号、作用同，分别由第四、第二、第三电磁阀门（20、16、19）导通高压气体对应控制开启或者关闭，引导超极化气体的流经路线；第一、第二、第三、第四电磁阀门（15、16、19、20）同为精密电磁阀门，型号为AIRTEC4V21008，用于导通高压气体去控制气动阀门的开启和关闭。0027电缆线17，连接电磁阀门与计算机18，使得计算机18能够驱动电磁阀门工作、导通高压气体去驱动气动阀门开关；计算机18的作用为编程和硬件双控制、实现对四个电磁阀的操作，导通高压气体去开关相应的气动阀门；管道21作为高压气体流动通道，材质为不锈钢，也可以使用铜管或者特氟龙管替代；压力计22监测高压气体压力，使用常。
26、用的氮气压力计；气瓶23提供气动阀门开关所需的高压气体，使用完之后可拆卸，更换新的气瓶，这里使用氮气瓶，也可以使用高压空气；碱金属可以是钾、钠、铷、或者铯。0028本发明装置的连接先将第一真空玻璃阀门4、第二真空玻璃阀门9分别熔接到螺旋玻璃管7；再将螺旋玻璃管7通过第一、第二铝合金固定架（5、8）固定在超低温恒温槽6（工作温度为243K）中；将第一真空玻璃阀门4、第二真空玻璃阀门9的另外一端分别与第说明书CN104174252A6/7页8一PFA管道3、第二PFA管道10连接；第一PFA三通2的三个端口分别连接第一气动阀门1、第三气动阀门13和第一PFA管道3；第二PFA三通11的三个端口分别。
27、连接第二PFA管道10、第四气动阀门14、第二气动阀门12；第一、第二、第三、第四气动阀门（1、2、13、14）的控制接口经由管道21分别与第一、第四、第二、第三电磁阀门（15、20、16、19）相连，以及连接到压力计22、气瓶23。本发明装置工作时，先将螺旋玻璃管7的第一真空玻璃阀门4、第二真空玻璃阀门9开启，再通过计算机18的指令开关电磁阀门导通高压气体来控制对应的气动阀门开启或者关闭、进而实现超极化气体的流经路线。0029本发明一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置，其的工作流程描述如下当本发明装置处于收集纯化工作状态时，来自超极化气体产生系统的混合气体G1（超极化气体氮气氦气）连通到本发。
28、明装置入口端的第一气动阀门1。当第一电磁阀门15控制导通高压气体去开启第一气动阀门1时，使得G1能够进入本发明装置，同时，第二气动阀门12开启，第三、第四气动阀门13、14处于关闭状态。G1经由第一PFA三通2、第一PFA管道3、第一真空玻璃阀门4流入处于超低温恒温槽6内的螺旋玻璃管7内，G1内的碱金属蒸气被一级冷凝，G1被一级纯化；一级纯化后的混合气体G2经由第二真空玻璃阀门9、第二PFA管道10、第二PFA三通11、第二气动阀门12流出本发明装置进出，进入本发明装置外后续的超极化气体收集系统和升华系统。在本实施例中，螺旋玻璃管7使用直经10MM的PYREX玻璃管制作，螺旋玻璃管7的外直径为。
29、100MM，长度为200MM，螺旋圈数为8。当其处于升华气体纯化工作模式时，第一、第二气动阀门（1、12）处于关闭状态，第三、第四气动阀门（13、14）被开启，升华的超极化气体G3经由第三气动阀门13再次进入本发明装置，并且依次经过第一PFA三通2、第一PFA管道3、第一真空玻璃阀门4流入处于超低温恒温槽6内的螺旋玻璃管7内，G3内的碱金属蒸气被冷凝，G3被纯化得到高度纯化的超极化气体G4；高度纯化的超极化气体G4再经由第二真空玻璃阀门9、第二PFA管道10、第二PFA三通11、第四气动阀门14流出本发明装置，进入后续的收集气袋内，然后直接用于生物体磁共振成像研究。0030下面结合附图1和图2。
30、，以超极化系统使用光泵碱金属铷蒸气、工作气体为氙气（1）、氦气（90）、氮气（9）的混合气体（5ATM）为例，对本发明装置一种消除超极化气体中碱金属蒸气的装置、实施过程作进一步的详细描述首先，将本发明装置的第一气动阀门1与超极化气体产生系统连接，将第二气动阀门12与后续的超极化气体收集系统连接，并开启第一真空玻璃阀门4、第二真空玻璃阀门9。当超极化气体氙产生装置连续工作时，产生混合气体G1（超极化氙气氮气氦气），同时，在流动的气体G1里包含有碱金属铷蒸气。计算机18控制第一电磁阀门15、第四电磁阀门20导通高压气体分别驱动第一气动阀门1、第二气动阀门12开启。使得第一气动阀门1、第一PFA三通。
31、2、第一PFA管道3、第一真空玻璃阀门4、超低温（243K）工作环境下的螺旋玻璃管7、第二真空玻璃阀门9、第二PFA管道10、第二PFA三通11、第二气动阀门12构成一个气体流动通道。0031在收集纯化过程中，混合气体G1经过第一气动阀门1流入本发明装置，并且流经这个通道。由于螺旋玻璃管7处于243K的超低温度，而碱金属铷的凝固温度远高于此温度，则可以将混合气体G1中的碱金属铷蒸气进行冷凝，混合气体中的超极化氙气、氮气、氦气不可能被凝固，因此实现了混合气体G1的纯化。一级纯化后的气体被标记为混合气体G2说明书CN104174252A7/7页9（超极化氙气氮气氦气），最后经过由第四电磁阀门20控。
32、制的第二气动阀门12流出本发明装置，进入到后续的超极化气体收集系统。在收集系统里，混合气体G2中的氮气和氦气被分离，仅仅存留固态超极化氙。0032在升华纯化过程中，超极化气体升华系统通过管道直接与第三气动阀门13连接，超极化气体收集气袋通过管道与第四气动阀门14连接。由计算机18控制第一电磁阀门15、第四电磁阀门20关闭第一气动阀门1、第二气动阀门12，同时，计算机18控制第二电磁阀16、第三电磁阀门19导通高压气体分别去开启第三气动阀门13、第四气动阀门14。升华后的超极化氙气G3从第三气动阀门13流入本发明装置，然后再次流动经过第一PFA三通2、第一PFA管道3、第一真空玻璃阀门4、超低温。
33、度（243K）工作环境下的螺旋玻璃管7，在螺旋玻璃管7对超极化氙气G3中的残留微量碱金属铷蒸气进行冷凝，纯化G3后的超极化氙气标记为G4，其流动通过第二真空玻璃阀门9、第二PFA管道10、第二PFA三通11，最后经由第四气动阀门14流出本发明装置、进入到超极化氙气收集袋，循环二次纯化的超极化气体G4将直接用于生物体（小动物，人体肺部和脑部等）的磁共振成像。本申请的技术方案在243K温度进行二次纯化后的气体基本消除了碱金属蒸汽，可以直接作用于生物体。0033本发明装置为总的超极化系统中的一个部件，前后连接了多个不同的部件通道，可以实现在纯化过程和升华过程中连通或者断开，两个过程能够利用同一个超低温恒温槽。0034本发明装置与超极化气体产生系统、收集系统、升华系统联合使用，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）对于超极化气体的高度纯化（这里特别针对的是不含有碱金属）的要求，因此，具有非常重要的实用价值和潜在应用的前景。0035本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。说明书CN104174252A1/1页10图1图2说明书附图CN104174252A10。