用於核磁共振譜儀的雙線圈探頭的製作方法

2023-06-10 04:59:16 1

專利名稱：用於核磁共振譜儀的雙線圈探頭的製作方法
技術領域：
本發明的技術領域在於核磁共振(匪R)裝置，特別是用於NMR譜儀的探頭。
背景技術：
目前，核磁共振裝置的探頭是由線圈和電容組成，由於線圈可存儲磁能，電容可存 儲電能，所以核磁共振裝置在進行射頻激勵後，線圈和電容之間會進行能量的交換，由此在 線圈中產生Ring Down信號。該信號會持續很長時間，並且比核磁共振信號的強度大很多， 所以在很長一段時間，接收機都無法有效地接收核磁共振信號。在已公開的專利200320124687.6中，介紹了一種使用耗能電阻釋放線圈中的 Ring Down信號的方法，此設計雖然結構簡單，便於實施，但是會降低射頻激勵效率，釋放速 度有限，並且電阻會引入噪聲，影響核磁共振接收機的噪聲性能。

發明內容
為了解決現有核磁共振探頭Ring Down信號持續時間較長的問題，本發明提供一 種組件。該組件在達到快速釋放Ring Down信號目的的同時，不僅能夠不降低射頻激勵效 率，而且還可以保證核磁共振接收機的噪聲性能。本發明解決上述問題的技術方案是一種用於核磁共振譜儀的雙線圈探頭。它由發射線圈，接收線圈，PIN 二極體，去 耦電容，射頻開關，發射和接收埠組成。發射線圈和接收線圈共同均勻纏繞在同一樣品管 上，兩線圈之間使用多個去耦電容抵消耦合電感，由此可以在核磁共振譜儀的發射機和接 收機之間形成一定的隔離度，從而起到保護接收機的目的。PIN 二極體的導通電壓為0.34 伏特，此值遠遠大於核磁共振信號的幅度，所以在接收階段可防止核磁共振信號流入發射 電路，從而起到提高探頭的靈敏度的作用。在射頻激勵和信號接收之間的階段，開關閉合， 使得接收線圈的兩端同時接地，從而將線圈接收到的Ring Down信號迅速地導入到地下，達 到縮短Ring Down信號作用時間的目的。本發明的優點在於使用雙線圈達到發射和接收電路之間的隔離，從而在射頻發射 階段有效地保護了接收機電路。此外通過在接收線圈上引入開關，可實現快速地釋放Ring Down信號，縮短Ring Down信號的作用時間。


下面藉助附圖對本發明予以詳細說明，附圖中圖1示出了本發明的系統結構圖。其中1是發射線圈，2是接收線圈，3是PIN 二 極管，4是去耦電容，5是開關電路，6是射頻發射埠，7是信號接收埠。圖2示出了本發明的實施例原理圖。其中1是發射線圈，2是接收線圈，3是PIN 二極體，4是去耦電容，5是開關電路，6是發射電路匹配電容，7是發射電路調諧電容，8是接
3收電路調諧電容，9是接收電路匹配電容，10是發射機，11是接收機，12是樣品管。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步描述。從圖1可以看到，發射線圈1與接收線圈2纏繞在一起，兩線圈之間使用多個去耦電容4以抵消耦合電感的影響。當處於射頻激勵階段時，因為射頻脈衝的幅值遠遠大於PIN 二極體3的導通電壓，所以在激勵階段，射頻脈衝可以暢通無阻地通過PIN 二極體進入發射 線圈，並對樣品管中的樣品進行激勵。此時開關5處於斷開階段。在射頻脈衝過後，發射線 圈中有Ring Down信號的作用，此時將開關導通，接收線圈等效於兩端同時接地，從而可以 將Ring Down快速地導入到地下。在信號接收階段，開關5再次斷開，核磁共振信號同時被 發射和接收線圈感應到，但是因為PIN 二極體的導通電壓大於核磁共振信號的幅值，所以 PIN管處於截止狀態，信號只能通過埠 7進入接收機。圖2是本發明的一個實施例。如圖所示，發射線圈1和接收線圈2同向均勻纏繞在 樣品管12上，兩線圈之間用多個去耦電容連接。在射頻激勵階段，因為PIN 二極體導通，所 以發射線圈和發射電路調諧電容7等效為一個並聯諧振電路。通過發射電路匹配電容6的 作用，使發射線路的阻抗呈現50歐姆，與發射機之間實現阻抗匹配。在射頻脈衝激勵之後， 接收電路中的開關5導通，因此接收線圈等效為兩端接地，所以此時線圈中的Ring Down信 號被快速導入到了地下，從而使Ring Down信號的作用時間縮短，接收機能夠更早地接收核 磁共振信號。當Ring Down信號釋放完畢後，開關5再次斷開，接收電路此時等效為串聯諧 振電路，通過接收電路調諧電容使電路諧振在需要的拉莫爾頻率，而匹配電容9使電路的 輸出阻抗呈現50歐姆，從而與接收機之間實現阻抗匹配。
權利要求
一種用於核磁共振譜儀的雙線圈探頭。其特徵在於射頻激勵和信號接收分別用發射線圈[1]和接收線圈[2]實現，兩線圈共同纏繞在同一樣品管上。在接收電路中使用PIN二極體[3]與發射線圈串聯。在接收電路中接收線圈與開關[5]並聯，並且一端接地。兩線圈之間使用多個去耦電容[4]連接。
2.根據權利要求書1所述的用於核磁共振譜儀的雙線圈探頭。其特徵在於射頻激勵 與信號接收分別使用兩個不同的線圈實現。兩線圈之間使用去耦電容抵消耦合電感的影 響。
3.根據權利要求書1所述的用於核磁共振譜儀的雙線圈探頭。其特徵在於發射電路 中串聯有一對反向並聯的PIN 二極體，用於在信號接收階段阻止核磁共振信號洩露到發射 機中。
4.根據權利要求書1所述的用於核磁共振譜儀的雙線圈探頭。其特徵在於接收線圈 與開關並聯，並且其中一端接地。通過開關的導通，使線圈的兩端同時接地，達到釋放Ring Down信號的目的。
全文摘要
一種用於核磁共振譜儀的雙線圈探頭。其特徵在於探頭由發射線圈1，接收線圈2，PIN二極體3，去耦電容4，射頻開關5，發射埠6和接收埠7組成。發射線圈和接收線圈共同均勻纏繞在同一樣品管上，兩線圈之間使用多個去耦電容抵消耦合電感。PIN二極體可防止核磁共振信號進入發射電路，提高探頭的靈敏度。開關可在必要時候使接收線圈兩端同時接地，達到釋放RingDown信號的目的。
文檔編號G01R33/28GK101872000SQ200910049770
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月22日 優先權日2009年4月22日
發明者任朝輝 申請人:任朝輝