外套波陷波器的製作方法

2023-07-26 03:12:51

專利名稱：外套波陷波器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種外套波陷波器(Mantelwellensperre)，用於一帶有一導體段的導體，在該導體中，在沒有外套波陷波器時會由高頻磁場感應生成外套波(Mantelwelle)，該外套波陷波器具有至少一個基本陷波器(Grund-sperrtopf)和一個電容器。
背景技術：
這種外套波陷波器已經公知。它尤其被應用於磁共振裝置中，以阻止圓形或線形偏振高頻磁場在同軸電纜外屏蔽中感應生成高頻外套波。在這種應用情況下，該同軸電纜的外屏蔽也被描述成導體或導體段。
在現有技術的外套波陷波器中，該基本陷波器一方面與外屏蔽電連接，另一方面與電容器電連接。該電容器再同樣與外屏蔽電連接。該基本陷波器在該外屏蔽的部分長度上包圍住該外屏蔽。
現有技術中的外套波陷波器具有較多缺點。尤其是它只有在安裝在同軸電纜上後才可以進行調整。此外，當多個外套波陷波器設置在一根電纜上時，會產生相互影響。由此，使調整變得複雜。
此外，尤其對於光學纖維導管，由金屬製成的導入線已公知。這是細的可引入人體內的導入線，藉助它可以將一個可在該金屬線上移動的輔助件(例如所提到的光學纖維導管)導入人體內一個確定的位置。該位置依據醫學原則來確定。在這種導入線中也會感應出外套波。對於導入線來說，用於阻止外套波的裝置至今尚未公知。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於提供一種外套波陷波器，藉助此外套波陷波器可以克服現有技術的缺點。尤其是這種外套波陷波器可用於導入線。
上述技術問題是這樣解決的-該外套波陷波器具有一個導電的內構件；
-該內構件包圍導體段的一部分區域，並可在該導體段上移動，且與該導體段電隔開，但以感應的方式與該導體段相耦合；-該基本陷波器在內構件長度的一部分上包圍住該內構件，並且一方面與內構件電連接，另一方面與電容器電連接；-該電容器與該內構件電連接。
基於本發明的結構，可以在與導體連接之前安裝和調整外套波陷波器。這樣一來，尤其可以將多個外套波陷波器單個地、彼此獨立地、相互無影響地進行調整。此外，由於內構件在導體段上的可移動性，該外套波陷波器也可以用於導入線。
在最簡單的情況下，該外套波陷波器具有一個單獨的陷波器，後面稱其為基本陷波器。但是它也可以具有兩個陷波器。在有兩個陷波器時，為了區別兩者下面採用了基本陷波器和輔助陷波器(Zusatzsperrtopf)的概念。在此，這兩個陷波器的結構可選擇相同或彼此不同。
如果將內構件設計成具有圓柱直徑和圓柱長度的空心圓柱體，且該圓柱長度明顯大於圓柱直徑，則可使該外套波陷波器很好地耦合在導體段上。尤其在這種情況下，在導體段和外套波陷波器之間僅生成一橫向電磁波，這有利於外套波陷波器耦合在導體段上。
如果電容器具有可變電容量，則對該外套波陷波器可特別方便地調整。
如果在內構件內部塗以電絕緣層，則在導入線本身不具有絕緣層時它仍可以用於導入線中。
如果將一個在該電容器上的高頻電壓經一前置放大器傳送給一分析電路，則藉助該分析電路可確定所述導體的位置尤其在磁共振裝置的情況下，可再現該導體的位置，只要它位於該導體段之外。這尤其對將導入線在人(即通常的一檢查對象)體內的定位具有意義。
如果在電容器和前置放大器之間設置一隔離電路，藉助該隔離電路可使前置放大器與電容器脫開，則可以簡單的方式避免該前置放大器在高功率磁共振激勵中受到損害。
如果內構件和基本陷波器，以及必要時輔助陷波器均設計成柔性的，則該外套波陷波器尤其可應用於多方面。


下面結合附圖和對具體實施方式
的描述對本發明的優點和細節作進一步說明圖1示出一個外套波陷波器；圖2為圖1所示的外套波陷波器的一個改進形式；圖3為另一種外套波陷波器。
具體實施例方式
按照圖1，同軸電纜1具有一芯線2和一電纜屏蔽外皮3。該芯線2傳送例如磁共振裝置中使用的本地線圈(圖中未示出)的接收信號。此外，該磁共振裝置產生一個高頻磁共振激勵磁場。該高頻磁共振激勵磁場的頻率典型地介於8至200MHz之間。例如，激勵和檢測質子自旋的頻率在基本磁場為1.5T時為63.6MHz。
該芯線2通過電纜屏蔽外皮3而與外部影響屏蔽隔離。與此相反，電纜屏蔽外皮3自身可能會由磁共振裝置的高頻磁共振激勵磁場感應出一外套波。因此，按照圖1，該電纜屏蔽外皮3在本發明意義下是一個導體。
為阻止感應生成外套波，按照圖1，設置了一個外套波陷波器4。該外套波陷波器4按照圖1具有一個導電的內構件5、一個基本陷波器6和一個電容器7。內構件5在一個導體段區域包圍該電纜屏蔽外皮3。該導體段在圖1中用垂直於並與同軸電纜1相截的虛線表示。僅在此導體段藉助外套波陷波器4來阻止或抑制外套波。
內構件5隻是以感應的方式耦合在電纜屏蔽外皮3上，且與其電分開。此外，由於內構件5僅僅感應地耦合在電纜屏蔽外皮3上，該內構件5設置成可在該電纜屏蔽外皮3上移動。
內構件5構造成空心圓柱形。其圓柱直徑為d。此外，該內構件5圓柱長度為l，在此長度上內構件5包圍住電纜屏蔽外皮3。
該圓柱長度l遠遠大於圓柱直徑d。通常圓柱長度l與圓柱直徑d之比為8至15。但在個別情況下可以超過或低於這個值。但是，不應當低於3∶1的尺寸比例，最好不低於5∶1。
由於內構件為縱向延伸的空心圓柱形結構，在內構件5和電纜屏蔽外皮3之間生成一橫向電磁波。由此，可使該外套波陷波器4很好地感應耦合在電纜屏蔽外皮3上。
按照圖1，該基本陷波器6在內構件5長度的一部分上包圍住該內構件5。其一方面與內構件5電連接，另一方面與電容器7電連接。該電容器7再與內構件5電連接。在合適地配置基本陷波器6和電容器7時這兩個部件形成一個陷波迴路。由於該陷波迴路經內構件5感應地耦合在電纜屏蔽外皮3上，從而可以抑制電纜屏蔽外皮3上的外套波。
為了可以調節到對外套波陷波器4特別有效的頻率，優選該電容器具有可變的電容量。
內構件5可以構造成不同的形式。例如它可以構造成(硬)金屬管。但作為一種替換，它還可以構造成柔性絞合線。同樣，該基本陷波器6也可以構成為剛性的或柔性的。此外，該內構件5在內部和/或外部覆有電絕緣層。
圖2示出圖1實施方式的一種變化形式。其中，為基本陷波器6附加設置一個輔助陷波器8，電容器7經過它們與內構件5電連接。該輔助陷波器8和基本陷波器6在此顯然是等效的。為此尤其可能使該輔助陷波器8和基本陷波器6結構相同。尤其還可以將輔助陷波器8設計成柔性結構。但陷波器6、8還可設計成不同的結構。
圖3示出的是對圖1中的外套波陷波器4的補充。但圖3所作的改變顯然也可以應用於圖2中的外套波陷波器4。
在圖3中，應在其上抑制外套波的導體11被設計成導入線11。導入線是一個被引入到一檢查對象13(例如一個人13)身體內的一個部件。在將導入線11引入後，將通過該導入線11移動一個(多半是醫學的)應用對象(Nutzobjekt)。該應用對象例如是一光學纖維導管。
按照圖3，一個通過電容器7釋放的高頻電壓經一前置放大器9傳送到一分析電路10。然後如圖3所示，藉助該分析電路10就可確定該導體11的位置，只要其位於該檢查對象的內部。
這在圖3中由虛線12表示，其與該檢查對象13的另一再現圖像一起顯示在一顯示屏14上。
由於導入線11被引入到體內，則在體內的該導入線11顯然不能被外套波陷波器4所包圍，這僅在體外是可能的。因此，該導入線11在體內僅在其置於一高頻磁場時起到(差的)天線的作用。
在激勵磁共振時，強磁場作用在該導入線11上。在這種情況下，前置放大器9與電容器7的耦合會導致損壞該前置放大器9。此外，前置放大器9在激勵的情況下影響外套波陷波器4的作用。因此在電容器7和前置放大器9之間設置了一隔離電路15，藉助此隔離電路可將前置放大器9與電容器7脫開。該隔離電路15可以選擇為純開關，或者如圖3所示設計成變調電路(Verstimmschaltung)。
對於接收磁共振信號來說，該導入線11也僅起到差天線的作用。即，它僅接收源自其緊鄰四周的磁共振信號。但該特性正好可以被用來獲取該導入線11在檢查對象13內部的位置。
由於磁共振檢查的一個相應判據是，可將接收信號與一確定的空間位置相對應。因此該分析電路10可以簡單的方式這樣來編程，使得當其對一確定位置總是要確定額定電平值時，將該導入線11看作位於該確定位置的導入線11來分析。於是，只要該導入線位於一個完全可激勵磁共振的介質(檢查對象13)中就可確定該導入線11在檢測空間中的位置。通過將導入線11的位置與檢查對象13的位置相關聯，還能確定該導入線11在檢查對象13內的位置。
如由上所述可以得出，基於內構件5在導體11上的可移動性，該外套波陷波器4在一個導入線11上的應用完全是可能的。此外還有其他優點。其中最重要的優點在於，該外套波陷波器4可以事先安裝和調整。還可以首先將導電內構件5與一個包圍該內構件5長度的一部分的基本陷波器6電連接。該基本陷波器6與一電容器7電連接。該電容器7必要時可經輔助陷波器8再與內構件5電連接。直到這些步驟(以任意順序)完成之後，才要求將應當在其中抑制外套波的導體3、11引入到內構件5中。但是在引入導體3、11之前已經能調整該外套波陷波器4。
權利要求
1.一種外套波陷波器，用於一帶有一導體段的導體(3，11)，在該導體中，在沒有該外套波陷波器時會被高頻磁場感應生成外套波，該外套波陷波器帶有一個導電的內構件(5)、至少一個基本陷波器(6)和一個電容器(7)，-其中，該內構件(5)包圍該導體段的一部分區域，並可在該導體段上移動，且與該導體段電隔開，但以感應的方式與該導體段相耦合；-其中，該基本陷波器(6)在內構件(5)長度的一部分上包圍住該內構件(5)，並且一方面與該內構件(5)電連接，另一方面與該電容器(7)電連接；-其中，該電容器(7)與該內構件(5)電連接。
2.按照權利要求1所述的外套波陷波器，其特徵在於所述電容器(7)經一輔助陷波器(8)與所述內構件(5)電連接。
3.按照權利要求2所述的外套波陷波器，其特徵在於所述基本陷波器(6)和輔助陷波器(8)結構相同。
4.按照權利要求1、2或3所述的外套波陷波器，其特徵在於所述內構件(5)設計成具有圓柱直徑(d)和圓柱長度(l)的空心圓柱體，且該圓柱長度(l)明顯大於圓柱直徑(d)。
5.按照上述權利要求中任一項所述的外套波陷波器，其特徵在於所述電容器(7)具有可變電容量。
6.按照上述權利要求中任一項所述的外套波陷波器，其特徵在於所述內構件(5)的內部覆有電絕緣層。
7.按照上述權利要求中任一項所述的外套波陷波器，其特徵在於一個在所述電容器(7)上的高頻電壓可經一前置放大器(9)傳送給一分析電路(10)，且藉助該分析電路(10)可確定所述導體(11)的位置。
8.按照權利要求7所述的外套波陷波器，其特徵在於在所述電容器(7)和前置放大器(9)之間設置一隔離電路(15)，藉助該隔離電路(15)可將該前置放大器(9)與該電容器(7)脫開。
9.按照上述權利要求中任一項所述的外套波陷波器，其特徵在於所述內構件(5)和所述基本陷波器(6)、以及必要時輔助陷波器(8)均設計成柔性的。
10.一種用於將一外套波陷波器(4)與一導體段相連接的方法，其中，可藉助該外套波陷波器(4)抑制外套波，-其中，一個導電內構件(5)與一個在該內構件(5)長度(l)的一部分上包圍住該內構件(5)的基本陷波器(6)電連接；-其中，該基本陷波器(6)與一電容器(7)相連接；-其中，該電容器(7)與該內構件(5)電連接；其特徵在於所述導體段只有在將所述內構件(5)、所述基本陷波器(6)和所述電容器(7)彼此電連接後才被引入到該內構件(5)中。
11.按照權利要求10所述的外套波陷波器，其特徵在於所述電容器(7)經一輔助陷波器(8)與所述內構件(5)電連接。
全文摘要
本發明公開了一種外套波陷波器，其導電的內構件(5)包圍住一導體(3，11)的導體段的部分區域。該內構件(5)可移動地設置在該導體段上，且與該導體段電隔開，但以感應的方式與其相耦合；其基本陷波器(6)在該內構件(5)長度的一部分上包圍住該內構件(5)，並且一方面與該內構件(5)電連接，另一方面與一電容器(7)電連接；該電容器(7)與該內構件(5)電連接。
文檔編號G01R33/36GK1445880SQ0311999
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月17日 優先權日2002年3月15日
發明者阿恩·雷伊科夫斯基 申請人:西門子公司