Helium purification and liquefaction system to achieve magnetoencephalography
In September, Absolut System installed and commissioned a helium purification and liquefaction system for a magnetoencephalography system of the neuroimaging platform of the Center for Medical Exploration and Research by Positron Emission (CMERPE) in Lyon-Bron.
The MEG department of CMERPE proposes the neuroscience community a non-invasive technique for functional exploration of the human brain.
MEG in the medical examination room
The magnetoencephalography (MEG) is a state-of-the-art functional brain imaging technology. This technique allows measurement of the magnetic fields induced by the electrical activity of brain neurons.
The MEG imager of CMERPE is composed of a cryostat, a helmet covering the subject’s head and has 275275 SQUIDS (Superconducting QUantum Interference Device) magnetic flux sensors that measure with a high spatial resolution and a sub-millisecond time resolution. To achieve sufficient measurement sensitivity, these sensors are immersed in liquid helium at 4.2K (-269°C), a temperature at which their superconducting capacities can be expressed.
The department has equipment for sensory, auditory, visual, tactile, and electrical stimulation.
The helium evaporated by the MEG is collected in a low-pressure grid then compressed to 200 bars and stored in spheres of 600 liters capacity. It’s then expanded, purified, liquefied, and stored in a 150 liters dewar near the MEG room to wait for the liquid transfer for completion.
The scrubber and liquefier installed use Pulse-Tube cryocoolers, offering a very high reliability, maintenance-free system, with low vibration and noise levels.
The liquefaction capacity has been measured at 31 liters/day of liquid helium by Absolut System’s engineers, allowing CERMEP to be completely autonomous on helium management.
Then, the liquid helium is confined in the cryostat, whose walls are vacuumed to avoid any heat exchange with the outside. Since the magnetic field emitted by the brain is about 1 billion times weaker than the earth’s magnetic field, the imager is placed in an examination room (Faraday cage type shielded room) to avoid being subjected to potential external magnetic fields.
Système de purification et de liquéfaction de l’Hélium pour réaliser de la magnétoencéphalographie.
CRYOMECH LHeP liquefactor for Liquid Helium Plant
En septembre, Absolut System a installé et mis en service un système de purification et de liquéfaction de l’Hélium pour les besoins du système de magnétoencéphalographie de la plateforme de neuroimagerie du Centre d’Exploration et de Recherche Médicales par Émission de Positons (CERMEP) de Lyon-Bron.
Le département MEG du CERMEP propose à la communauté des Neurosciences une technique non-invasive d’exploration fonctionnelle du cerveau humain.
Par définition, la MagnétoEncéphaloGraphie (MEG) est une technologie d’imagerie cérébrale fonctionnelle qui consiste à enregistrer en direct et à proximité de la tête les champs magnétiques générés par les neurones du cerveau.
L’imageur MEG du CERMEP est composé d’un cryostat spécifique, d’un casque recouvrant la tête du sujet et de 275 capteurs de flux magnétiques SQUIDS (Superconducting QUantum Interference Device) permettant des mesures avec une très bonne résolution spatiale ainsi qu’une résolution temporelle inférieure à la milliseconde. Pour atteindre leur sensibilité de mesure suffisante, ces capteurs baignent dans l’hélium liquide à 4,2K (-269°C), température à laquelle leurs capacités supraconductrices peuvent s’exprimer.
Le département dispose d’équipements pour la stimulation sensorielle auditive, visuelle, tactile et électrique.
L’Hélium évaporé par le MEG est collecté dans un réseau basse pression puis comprimé à 200 bars et stocké dans des sphères de 600 litres de capacité. Il est ensuite détendu, épuré puis liquéfié et stocké dans un réservoir super-isolé sous vide (dewar), d’une capacité de 150 litres à proximité de la salle du MEG en attente d’un transfert de liquide pour complément.
L’épurateur et le liquéfacteur installés mettent en œuvre des cryorefroidisseurs type Pulse-tube offrant une très grande fiabilité, une maintenance réduite et des niveaux vibratoires et acoustiques faibles.
La capacité de liquéfaction a été mesurée à 31 litres/jour d’Hélium liquide par les ingénieurs d’Absolut System, ce qui rend le CERMEP complètement autonome sur la gestion de l’hélium.
Le champ magnétique cérébral émis étant environ 1 milliard de fois plus faible que le champ magnétique terrestre, l’imageur est placé dans une salle d’examen (salle blindée type cage de Faraday) pour éviter d’être soumis aux potentiels champs magnétiques extérieurs.
