CN101563031A - 用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的布置和产生盘状线圈的方法 - Google Patents

用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的布置和产生盘状线圈的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的布置和一种产生盘状线圈的方法，该布置包括：选择装置，所述选择装置用于生成其磁场强度具有空间图案的磁选择场，从而在所述作用区域中形成具有低磁场强度的第一子区和具有较高磁场强度的第二子区；驱动装置，所述驱动装置用于借助磁驱动场改变所述作用区域中的所述两个子区的空间位置，使得所述磁性粒子的磁化强度发生局部变化；接收装置，所述接收装置用于获取信号，所述信号取决于所述作用区域中的所述磁化强度，所述磁化强度受到所述第一子区和第二子区的空间位置的变化的影响，其中，所述选择装置和/或所述驱动装置和/或所述接收装置包括至少部分为盘状的线圈。

Description

用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的布置和产生盘状线圈的方法
本发明涉及一种用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的布置。此外，本发明涉及一种产生盘状线圈的方法。
德国专利申请DE 101 51 778 A1公开了这种布置。对于该公开描述的方法而言，首先生成具有磁场强度空间分布的磁场，从而在检查区中形成具有相对低磁场强度的第一子区和具有相对高磁场强度的第二子区。然后移动子区在检查区中的空间位置，使得检查区中粒子的磁化强度发生局部变化。记录取决于检查区中的已经受到子区空间位置移动影响的磁化强度的信号，并从这些信号中提取关于检查区中磁性粒子空间分布的信息，从而可以形成检查区的图像。这种布置和这种方法的优点在于其可用于以无损方式检查任意检查对象，例如人体，而不会带来任何损伤且在靠近检查对象表面处和远离表面处都有高的空间分辨率。
已知的这种类型的布置表现出如下缺点，即用于生成磁场或磁场分量的线圈和/或用于检测变化磁场的线圈不令人满意，尤其是这种线圈表现出相对低的信噪比。
因此，本发明的目的是提供一种开头所提种类的布置，其中提高了磁场生成装置的质量和/或磁场检测装置的质量。本发明的另一目的是提供一种产生盘状线圈，尤其是用于本发明的布置的盘状线圈的方法。
上述目的是通过一种用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的布置实现的，其中，该布置包括选择装置，所述选择装置用于生成其磁场强度具有空间图案的磁选择场，从而在所述作用区域中形成具有低磁场强度的第一子区和具有较高磁场强度的第二子区，其中，该布置还包括驱动装置，所述驱动装置用于改变所述作用区域中的所述两个子区的空间位置，使得所述磁性粒子的磁化强度发生局部变化，其中，该布置还包括接收装置，所述接收装置用于获取信号，所述信号取决于所述作用区域中的所述磁化强度，所述磁化强度受到所述第一子区和第二子区的空间位置变化的影响，且其中，所述选择装置和/或所述驱动装置和/或所述接收装置包括至少部分为盘状的线圈。
根据本发明，显然，至少可以部分地以一个单一线圈或螺线管的形式提供选择装置和/或驱动装置和/或接收装置。然而，根据本发明，优选提供分离的线圈以形成选择装置、驱动装置和接收装置。此外，根据本发明，选择装置和/或驱动装置和/或接收装置均可以由分离的单个部件，尤其是分离的单个线圈或螺线管构成，提供和/或设置这些部件，使得分离的部件一起形成选择装置和/或驱动装置和/或接收装置。尤其对于驱动装置和/或选择装置而言，优选使用多个部件，尤其是对个线圈对(例如亥姆霍兹构型或反亥姆霍兹构型)，以便提供生成和/或检测沿不同空间方向指引的磁场分量的可能性。
在选择装置和/或驱动装置和/或接收装置包括至少部分为盘状的线圈的条件下，能够提供在例如散热、机械稳定性和为电流承载线提供冷却的可能性方面的性能得到改进的线圈。
根据本发明，优选所述盘状线圈包括弯曲表面，和/或其中，所述盘状线圈具有垂直于所述盘状线圈的主平面的可变厚度。所述盘状线圈的弯曲表面例如可以形成部分的球面。尽管如此，盘状线圈是以几乎盘状提供的，仅稍微弯曲或弯折。替代地，或与盘状线圈的其他特征相组合，可以为盘状线圈提供可变厚度，例如，从盘状线圈的中心向盘状线圈周边的厚度增加，或者反之。
根据本发明，优选所述盘状线圈至少部分包括李兹线/绞合线，且优选所述李兹线包括多根单股线，每根单股线被高电阻材料围绕。由此可以在盘状线圈内部提供非常高电流的承载表面，这对于在存在穿透盘状线圈的静态和/或动态磁场的条件下要由盘状线圈承载相对高频率的AC电流的情况以及要由盘状线圈承载相对低频率的DC电流或AC电流的情况都是重要的。根据本发明，优选通过扭转李兹线，使得在沿着李兹线延伸方向的一个位置处一根单股线例如位于李兹线的中心，并且在沿着李兹线延伸方向的另一位置处这一单股线例如位于李兹线的周边。由此，有可能优选提供所有单股线的每一股，使得在例如李兹线形成的环中，由每根单股线实现相同阻抗。
根据本发明，进一步非常优选的是，所述盘状线圈的至少一个电流承载路径是呈螺线形盘绕的，和/或所述盘状线圈的至少一个电流承载路径是以双D图案盘绕的。由此，非常有利地可能提供用于很多应用的盘状线圈并尤其在本发明布置中生成形状可有很大变化的磁场。
在本发明的优选实施例中，至少一个电流承载路径，尤其是李兹线提供于至少两层中，且其中，在所述层之间提供绝缘箔。由此可以显著提高高电压性能并还可以降低寄生电容。
在本发明的另一优选实施例中，该盘状线圈包括两个间隔开的盘。这有利地实现了对发明布置的线圈非常有效的冷却。
根据本发明的另一优选实施例，该盘状线圈包括冷却通道，尤其是将不同李兹线之间的空间或李兹线内部的空间用于一个或多个冷却通道。由此，有利地能够容易地限定根据本发明的布置的不同部件的温度。
此外，根据本发明，优选借助去除所述盘状线圈的部分来提供所述冷却通道。由此能够非常有效地产生本发明中使用的盘状线圈。
在本发明的又一优选实施例中，提供油或水来冷却盘状线圈。由此，利用有效冷却流体可以实现非常有效的冷却。
此外，根据本发明，优选借助在一个或多个印刷电路板上设置的导电路径来实现李兹线。由此可以借助相对简单的生产技术以非常易再现的方式设计各单个电流路径。
在本发明的又一优选实施例中，设置各电流承载路径(例如李兹线的各单股线)，使得给定工作频带中和穿透电流承载路径的给定电磁场中的电阻(阻抗的实部)基本最小，即受热噪声，尤其是由于作用区域中存在磁性粒子导致的热噪声产生，即作用区域中不存在(检查)对象时的电流承载路径的电阻相当于或小于作用区域中存在对象时的电阻。具体而言，这是通过仔细定义各单个电流路径(例如各根线)、电流强度、线圈构型和选择装置和/或驱动装置的电流承载路径的其他特征来实现的。此外，在电流承载路径形式为李兹线的情况下，优选李兹线做成的各单股线的横截面面积总和与李兹线的横截面面积之比(填充因子)在特定范围中，和/或优选李兹线做成的各单股线具有大约1μm到大约50μm的直径，优选大约10μm到大约25μm的直径。由此可以大大地增加李兹线内部所用的电流承载表面，因此实现选择装置和/或驱动装置和/或接收装置总构型的电阻降低。典型地，选择装置和/或驱动装置的李兹线的填充因子在大约0.30到大约0.70范围内，优选在0.50左右的范围内，因此比接收装置的李兹线填充因子要高，后者在大约0.01到大约0.20的范围内，优选在大约0.03到大约0.10的范围内。此外，可以将选择装置和驱动装置的李兹线做成的各单股线的直径选择为高于接收装置的李兹线做成的各单股线的直径。
根据本发明，如果选择装置或驱动装置被彼此的磁场穿透，考虑这些装置的导电性质的变化是非常有利的。应当将选择装置或驱动装置的电阻选择为在给定环境或穿透模式中尽可能低。选择装置和驱动装置一起被称为“场发生器装置”。所述选择装置包括磁场生成装置，其提供静态(梯度)磁选择场和/或频率在大约1Hz到大约100Hz范围内的相对慢变化的长程磁选择场。所述磁选择场的静态部分和相对慢变化部分都可以借助永磁体或借助线圈或借助其组合来生成。所述驱动装置包括磁场生成装置，其提供频率在大约1kHz到大约200kHz范围内，优选在大约10kHz到大约100kHz范围内的磁驱动场。可以由分立的线圈实现所述场发生器装置(即选择装置和驱动装置)的至少一部分，其中必须以如下的方式选择每个线圈或每个场发生器装置的电流承载路径(或在李兹线情况下的各单股线)的直径，即，使得趋肤效应不会增大线圈的电阻。在本发明的另一优选实施例中，场发生器装置的各部件，尤其是线圈的匝数是有限的，而且使绕组与绕组的电容最小化。这可以借助绕组间的材料的低介电常数，通过整体绕组且通过绕组充分分离来实现，尤其是对于选择装置的线圈而言更是如此。这些措施的优点之一是在本发明的布置之中，场发生器装置的各单个线圈的自谐振使得它们不和驱动频率重叠(驱动装置的线圈除外)。这种重叠会导致不期望的场畸变和额外的耗散。
本发明还涉及盘状线圈在本发明的布置中的使用，此外还涉及一种产生盘状线圈的方法，所述方法包括如下步骤：在至少一个平面中以预定图案提供电流承载路径，从该平面的两侧在电流承载路径的图案上施加压力或施加真空，由此使预定的电流承载路径图案的结构硬化。
根据本发明，非常优选地，以李兹线图案的形式提供电流承载图案。例如借助施加压力，能够提高李兹线线圈的填充因子。在下文中为了简单起见，将李兹线图案的范例用于任何电流承载路径图案。因此，在下文中以同意义方式使用术语李兹线和电流承载路径。
在本发明的另一优选实施例中，电流承载路径是压缩的和/或在以预定图案提供电流承载路径之前该电流承载路径包括作为第一热塑性材料的大量热塑性树脂线。由此可能实现非常致密和稳定的电流承载路径(李兹线内部的各单股线)构型，这是非常有利的。此外，非常有利的是，通过改变电流承载路径所受的压缩压力，由此能够将电流承载路径的填充因子调节到期望水平。此外，通过改变附加树脂线的数量和/或尺寸可以将电流承载路径的填充因子调节到期望水平。对于李兹线的情况而言，优选与李兹线的各单股线一起和/或与一级李兹线一起和/或与二级李兹线一起盘绕这些树脂线(热塑性线)。
此外，根据本发明，优选在以所述预定图案提供所述电流承载路径之后或在施加压力或真空期间，向所述李兹线或所述电流承载路径图案施加第二热塑性材料。由此，非常有利地可能提供构型非常稳定的盘状线圈。具体而言，有可能，第一，以预定图案提供电流承载路径，第二，在准盘状图案的电流承载路径一侧或两侧上为电流承载路径提供热塑性材料或环氧树脂，第三，施加压力或真空。
结合附图，通过以下详细描述，本发明的这些和其他特点、特征和优点将变得明了，附图以举例的方式例示了本发明的原理。仅出于举例的目的给出该描述，并不限制发明范围。下文援引的参考图是指附图。
图1示出了用于执行根据本发明的方法的根据本发明的布置；
图2示出了根据本发明的布置产生的场线图案范例；
图3示出了作用区域中存在的磁性粒子的放大图；
图4a和4b示出了这种粒子的磁化特性；
图5到7示意性示出了李兹线构型的不同范例；
图8到11示意性示出了盘状线圈构型的不同范例；
图12示意性示出了产生盘状线圈的方法范例。
将针对特定实施例并参考特定附图描述本发明，但本发明不限于此，而是仅受权利要求的限制。描述的附图仅为示意性的，不是限制性的。在附图中，出于例示的目的，可以放大一些元件的尺寸，并非按照比例绘制。
在提及单数名词而使用不定冠词或定冠词的地方，例如“一”、“该”，除非特定指出某些别的东西，其包括多个该名词。
此外，说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于区分类似元件，未必用于描述相继或时间次序。要理解的是，在适当环境下这样使用的术语是可以互换的，且本文所述的本发明实施例可以按不同于本文所述或所示的其他次序工作。
此外，出于描述的目的使用说明书和权利要求中的术语顶部、底部、上、下等，未必用于描述相对位置。要理解的是，在适当环境下这样使用的术语是可以互换的，且本文所述的本发明实施例可以按不同于本文所述或所示的其他取向工作。
要注意的是，本说明书和权利要求中所用的“包括”一词不应被理解为受限于其后列出的布置；该词不排除其他元件或步骤。于是，“设备包括装置A和B”这一表述的范围不应限于该设备仅由部件A和B构成。这意味着，对于本发明而言，该设备仅有的相关部件为A和B。
在图1中示出了要借助根据本发明的布置10检查的任意对象。图1中的附图标记350表示对象，在这种情况下是设置于患者台上的人或动物患者，仅示出了患者台的顶部部分。在应用根据本发明的方法之前，在本发明布置10的作用区域300中设置磁性粒子100(图1中未示出)。尤其是对例如肿瘤进行治疗和/或诊断处置之前，例如借助注入患者350体内的包括磁性粒子100的液体(未示出)将磁性粒子100置入作用区域300中。
作为本发明的实施例范例，图2中示出了布置10，其包括形成选择装置210的多个线圈，选择装置210的范围界定了也被称为处置区域300的作用区域300。例如，选择装置210设置在患者350上方和下方或台面上方和下方。例如，选择装置210包括第一线圈对210′、210″，每个线圈包括两个构造相同的绕组210′和210″，绕组共轴地设置于患者350上方和下方且流过相等的电流，尤其是方向相反的电流。在下文中将第一线圈对210′、210″一起称为选择装置210。优选地，在这种情况下使用直流电流。选择装置210生成磁选择场211，磁选择场通常是图2中由场线表示的梯度磁场。该磁场沿着选择装置210的线圈对(例如竖直)轴线的方向具有基本恒定的梯度，且在该轴线上的一点达到零值。从该无场点(未在图2中逐一示出)开始，磁选择场211的强场随着距无场点距离的加大沿所有三个空间方向加大。在无场点周围由虚线表示的第一子区301或区域301中，强场非常小，乃至第一子区301中存在的粒子100的磁化强度未饱和，而(区域301之外的)第二子区302中存在的粒子100的磁化强度则处于饱和状态。作用区域300的无场点或第一子区301优选是空间相干区域；其也可以是点状区域或线或平面区域。在第二子区302中(即在作用区域300于第一子区301之外的剩余部分中)，磁场强度足够强，可以将磁性粒子100保持在饱和状态。通过改变作用区域300之内两个子区301、302的位置，作用区域300中的(总)磁化强度发生变化。通过测量作用区域300中的磁化强度或受磁化强度影响的物理参数，可以获得关于作用区域中磁性粒子的空间分布的信息。为了改变作用区域300中两个子区301、302的相对空间位置，在作用区域300中或至少在作用区域300的一部分中在选择场211上叠加另一磁场，即所谓的磁驱动场221。
图3示出了与本发明的布置10一起使用的种类的磁性粒子100的范例。其包括例如球面基底101，例如是玻璃的球面基底，其拥有软磁层102，软磁层具有例如5nm的厚度并由例如铁-镍合金(例如坡莫合金)构成。例如，可以借助涂层103覆盖该层，涂层103在化学和/或物理侵蚀性环境中，例如酸中保护粒子100。使这种粒子100的磁化强度饱和所需的磁选择场211的磁场强度取决于各种参数，例如粒子100的直径、用于磁层102的磁性材料101和其他参数。
对于例如10μm的直径而言，则需要大约800A/m(对应于大约1mT的通量密度)的磁场，而对于100μm直径而言，80A/m的磁场就足够了。在选择饱和磁化强度较低的材料涂层102时或在减小层102的厚度时，获得了更小值。
为了提供优选磁性粒子100的更多细节，本文通过将DE 10151778的对应部分以引用方式并入本文，尤其是将要求享有DE 10151778优先权的EP 1304542A2的段落16到20和段落57到61以引用方式并入本文。
第一子区301的尺寸一方面取决于磁选择场211的梯度强度，另一方面取决于饱和所需磁场的场强。对于磁性粒子100在80A/m的磁场强度下充分饱和以及磁选择场211的场强相当于160103A/m2的梯度(在给定空间方向上)，粒子100的磁化不饱和的第一子区301具有大约1mm的尺度(在给定空间方向上)。
当在作用区域300中的磁选择场210(或梯度磁场210)上叠加另一磁场-在下文中称为磁驱动场221，就会沿着该磁驱动场221的方向相对于第二子区302移动第一子区301；该移动的程度随着磁驱动场221强度加大而加大。当所叠加的磁驱动场221随时间变化时，第一子区301的位置相应地在时间和空间上变化。在与磁驱动场221变化频带不同的另一频带(移动到更高频率)中接收或检测来自位于第一子区301中的磁性粒子100的信号是有利的。这可能是因为由于磁化特性的非线性，导致作用区域300中的磁性粒子100的磁化强度发生变化，从而产生磁驱动场221频率的高次谐波的频率分量。
为了针对任何给定空间方向生成这些磁驱动场221，提供了另外三个线圈对，即第二线圈对220′、第三线圈对220″和第四线圈对220″′，在下文中将它们一起称为驱动装置220。例如，第二线圈对220′生成沿第一线圈对210′、210″或选择装置210的线圈轴线方向，即例如竖直地延伸的磁驱动场221的分量。为此，使第二线圈对220′的绕组中流过方向相同的相等电流。这一效果可以借助第二线圈对220′实现，在原则上也可以通过在第一线圈对210′、210″中的大小相等方向相反电流上叠加同方向的电流，使得一个线圈中电流减小而另一个线圈中电流增大，从而实现这一效果。不过，尤其是为了以更高信噪比实现信号解释，如下做法可能是有利的：通过选择装置210和驱动装置220的分离的线圈对生成时间恒定(或准恒定)选择场211(也称为梯度磁场)和时变竖直磁驱动场。
提供另外两个驱动线圈对220″、220″′，以便生成在空间中不同方向，例如在作用区域300(或患者350)的纵向方向上水平地以及在垂直于该纵向方向的方向上延伸的磁驱动场221的分量。如果将亥姆霍兹型的第三和第四线圈对220″、220″′(像用于选择装置210和驱动装置220的线圈对)用于这一目的，就必需要将这些线圈对分别设置在处置区域的左右或处置区域的前后。这会影响到作用区域300或处置区域300的可达性。因此，第三和/或第四磁线圈对220″、220″′也被设置在作用区域300的上方和下方，因此，它们的绕组构型必需与第二驱动线圈对220′的不同。不过，这种线圈是从具有开放式磁体的磁共振设备(开放式MRI)领域已知的，在这种设备中，射频(RF)线圈对位于处置区域的上方和下方，所述RF线圈对能够生成水平时变磁场。因此，本文不再赘述这种线圈的构造。
根据本发明的布置10还包括接收装置230，图1中仅示意性示出了该接收装置。接收装置230通常包括能够检测由作用区域300中的磁性粒子100的磁化图案感应的信号的线圈。不过，这种线圈是从磁共振设备领域已知的，在该设备中，在作用区域300周围定位例如射频(RF)线圈对，以便具有尽可能高的信噪比。因此，本文不再赘述这种线圈的构造。根据本发明，优选接收装置的电阻受热噪声支配，尤其是由作用区域中的热噪声产生。具体而言，这是借助仔细定义各单个电流路径、电流强度、线构型和接收装置其他特征来实现的。
在图1所示的选择装置210的替代实施例中，可以使用永磁体(未示出)来生成梯度磁选择场211。在这种(相对)永磁体(未示出)的两极之间的空间中，即在相对极具有相同极性的时候，形成类似于图2所示的磁场。在根据本发明的布置的另一替代实施例中，选择装置210包括如图2所示的至少一个永磁体和至少一个线圈210′、210″。
通常用于选择装置210、驱动装置220和接收装置230的不同部件的频率范围大致如下：选择装置210生成的磁场根本不随时间变化或者变化相对慢，优选在大约1Hz和大约100Hz之间变化。驱动装置220生成的磁场优选在大约25kHz和大约100kHz之间变化。接收装置230所敏感的磁场变化优选处于大约50kHz到大约10MHz的频率范围内。
图4a和4b示出了磁化特性，即，在粒子100(图4a和4b中未示出)的分散体中，这种粒子的磁化强度M随着该粒子100的位置处的场强H变化。看起来在场强+Hc以上和场强-Hc以下磁化强度M不再发生变化，这意味着达到饱和磁化强度。在值+Hc和-Hc之间磁化强度M是不饱和的。
图4a示出了在粒子100的位置处的正弦磁场H(t)的作用效应，其中所得正弦磁场H(t)的绝对值(即“由粒子100看到的”)低于(即在没有其他磁场活动的情况下)使粒子100磁饱和所需的磁场强度。这种情况下，一个或多个粒子100的磁化强度以磁场H(t)的频率节奏在其饱和值之间往复变化。由图4a右侧的附图标记M(t)表示所得的磁化强度随时间的变化。看起来磁化强度也周期性地变化且这种粒子的磁化强度周期性地反转。
曲线中央处的线的虚线部分表示磁化强度M(t)随着正弦磁场H(t)的场强大致的平均变化。随着与该中央线的偏离，当磁场H从-Hc增大到+Hc时，磁化强度稍微向右延伸，当磁场H从+Hc减小到-Hc时，稍微向左延伸。这种已知的效应被称为磁滞效应，磁滞效应成为生热机制的依据。在曲线路径之间形成且形状和尺寸取决于材料的磁滞表面区域是对磁化强度变化时热生成的度量。
图4b示出了正弦磁场H(t)的效应，该正弦磁场H(t)上叠加了静磁场H1。因为磁化强度处于饱和状态中，在实践上其不受正弦磁场H(t)的影响。在该区域中磁化强度M(t)保持在时间上恒定。因此，磁场H(t)不会导致磁化强度状态的变化。
在图5到7中，在示意性表示中示出了李兹线250。作为范例示出了李兹线250，其在盘状线圈260内部提供至少一个电流承载路径。可以将李兹线250用在选择装置210、驱动装置220和/或接收装置230的盘状线圈260中。图5到7的每幅表示这种李兹线250的一个实施例的横截面图。每个李兹线250包括大量单股线255。由此，可能增大电流承载表面，并降低处理要求的复杂性，尤其是降低弯折包括大量单股线的李兹线(为了形成螺线管或线圈)的可能性。各个实施例的表示未按比例绘制，仅仅出于表示简单性的目的而选择尺度。借助对每根单股线255的横截面面积求和并除以整个李兹线250的横截面面积，可以容易地求得李兹线250的填充因子。借助沿着垂直于李兹线250的纵向延伸的方向对图5到7所示的李兹线250的实施例施加压力，可以提高填充因子。优选在每根单股线255周边围绕高电阻材料256，其为每根单股线255充当包层256。显然，根据本发明，优选在每根单股线255处都有这种包层材料256；不过，如果满足在李兹线第一端250′和李兹线第二端250″之间李兹线250的每根单股线255都与相邻的各单股线250电隔离的条件，就不需要这种连续的包层256。李兹线250的各单股线255充当单个电流承载路径255且可以被视为并联且理想地具有相同阻抗的电阻器，如图5右侧所示的等效电路图所示。因此，根据本发明，优选通过扭转李兹线，使得沿着李兹线延伸方向在一个位置处一根单股线例如位于李兹线中心，而沿着李兹线延伸方向在另一位置，该根单股线例如位于李兹线周边。在图5所表示的李兹线250的实施例中，示出了李兹线250的另一优选特征，即，在单股线255周围集中提供塑料箔绝缘层257。也可以为李兹线250的所有其他实施例提供这种塑料(例如热塑性)绝缘层，但这里未示出。李兹线250的单股线255周围共同围绕的这种绝缘箔或绝缘材料257这一附加特征提供了如下优点，即有可能实现李兹线的较好高电压性能。
在图6中，示意性示出了李兹线250的另一实施例的横截面图，其中该李兹线250也包括多根单股线255(如根据图5的实施例中那样)，但各单股线255被分成多个所谓的一级李兹线251。将这些一级李兹线251(每一个均包括多根单股线255)组合到一起以形成李兹线250。在图6中，优选每根单股线255周围都有连续的包层256，但未通过附图标记表示出来。
在图7中，示意性示出了李兹线250的又一实施例的横截面图，其中该李兹线250也包括多根单股线255(如根据图5和图6的实施例中那样)和多个一级李兹线251，但一级李兹线251被分成多个所谓的二级李兹线252。将这些二级李兹线252(每一个均包括多个一级李兹线251)组合到一起以形成李兹线250。在图6中，优选每根单股线255周围都有连续的包层256，但为简单起见未示出。
根据本发明的一个重要目的是提供一种发明布置，使得选择装置210(如果磁选择场是借助电流产生的)、驱动装置220和接收装置230的相应电阻尽可能低。根据本发明，提出至少部分借助盘状线圈260提供选择装置210、驱动装置220和/或接收装置230中的至少一个，在图8到11中更详细地解释了盘状线圈260。
在图8到11中，示出了盘状线圈260的不同实施例。根据本发明的盘状线圈250的优选实施例之一使用李兹线250实现电流承载路径。图8到11示出了包括李兹线250的盘状线圈260的实施例。图8示意性地示出了包括李兹线250的盘状线圈260的俯视图，李兹线250同样包括第一端250′和第二端250″。图9示意性地示出了图8所示盘状线圈260的侧视图。作为李兹线250的可能图案的一个范例，图8和9示出了图案如下的李兹线250，即将其呈螺线状盘绕，使得第一和第二端250′、250″位于盘的外侧(即基本在盘的最大半径处)。在一个实施例中，可以通过将李兹线250设置成两层261、261′(仅图9中示出)实现这一目的。在两层261、261′的第一层中，例如从盘状线圈260外部朝向盘状线圈260的较小半径沿径向呈螺线形地盘绕李兹线250(通过李兹线250的实线绘示)，其中在两层261、261′的第二层中，沿相反方向，即从较小半径朝向较大半径呈螺线形盘绕李兹线250(李兹线250的虚线)。在所示的实施例中，在盘状线圈260的两层261、261′之间提供绝缘箔262。这提高了高压性能并能够降低寄生电容。不过，提供绝缘箔262不是必需的。
图10和11示意性示出了盘状线圈260的其他范例。在图10中，提供了两个间隔开的盘263、263′，它们之间具有冷却通道264。用水平箭头示意性指示出冷却流体(气体或液体，尤其是水和/或油)的流动。还可以提供间隔体(未示出)，以便使两个间隔开的盘263、263′相对于彼此并相对于本发明布置10的其他部件定位在所限定的位置。可以借助去除盘状线圈260的部分来提供冷却通道264。例如，可以将可溶或可蚀刻材料与盘状线圈260的材料组合在一起并通过溶解或蚀刻可溶或可蚀刻材料打开冷却通道，从而实现这一目的。在图11中，示意性示出了李兹线250的双D图案。这种图案提供了提高作用区域300可达性的可能，因为作用区域不需要被线圈完全围绕，且布置10的三维方案是可能的，驱动装置220在彼此垂直的三个空间方向上提供磁驱动场221。
在图12中，示出了产生盘状线圈260的方法范例的示意图。将李兹线250的图案266放置在模具的第一半267中，其中第一半267基本沿稍后定义出盘状线圈260的主平面的平面265延伸。李兹线250的图案266优选包括第一热塑性材料258，其优选由李兹线250构成(例如借助与金属电流承载单股线255编织在一起的热塑性树脂线)或者可以在施加压力以明确形成盘状线圈260的形状之前将所述第一热塑性材料添加到李兹线250的图案266。压力由图12中的两个竖直箭头表示，并施加在模具或工具的第一半267和第二半268之间。通过施加压力，明确地形成盘状线圈260且使得可固化材料固化。在替代实施例中，实现了在施加压力期间施加第二热塑性材料259(除第一热塑性材料258之外或取代第一热塑性材料258)。

Claims (16)

1、一种用于影响和/或检测作用区域(300)中的磁性粒子(100)的布置(10)，所述布置包括：
-选择装置(210)，用于生成其磁场强度具有空间图案的磁选择场(211)，从而在所述作用区域(300)中形成具有低磁场强度的第一子区(301)和具有较高磁场强度的第二子区(302)，
-驱动装置(220)，用于借助磁驱动场(221)改变所述作用区域(300)中的所述两个子区(301，302)的空间位置，使得所述磁性粒子(100)的磁化强度发生局部变化，
-接收装置(230)，用于获取信号，所述信号取决于所述作用区域(300)中的所述磁化强度，所述磁化强度受到所述第一子区(301)和所述第二子区(302)的空间位置的变化的影响，
其中，所述选择装置(210)和/或所述驱动装置(220)和/或所述接收装置(230)包括至少部分为盘状的线圈(260)。
2、根据权利要求1所述的布置(10)，其中，所述盘状线圈(260)包括至少部分的李兹线/绞合线(250)。
3、根据权利要求1所述的布置(10)，其中，所述盘状线圈(260)包括弯曲表面，和/或其中，所述盘状线圈(260)具有垂直于所述盘状线圈(260)的主平面的可变厚度。
4、根据权利要求1所述的布置(10)，其中，所述盘状线圈(260)的至少一个电流承载路径是呈螺线形盘绕的。
5、根据权利要求1所述的布置(10)，其中，所述盘状线圈(260)的至少一个电流承载路径是以双D图案盘绕的。
6、根据权利要求1所述的布置(10)，其中，至少一个电流承载路径被提供在至少两层(261，261′)中，且其中，在所述层(261，261′)之间提供绝缘箔(262)。
7、根据权利要求1所述的布置(10)，其中，所述盘状线圈(260)包括两个间隔开的盘(263，263′)。
8、根据权利要求1所述的布置(10)，其中，所述盘状线圈(260)包括冷却通道(264)。
9、根据权利要求8所述的布置(10)，其中，借助去除所述盘状线圈(260)的部分来提供所述冷却通道(264)。
10、根据权利要求1所述的布置(10)，其中，提供油或水来冷却所述盘状线圈(260)。
11、根据权利要求1所述的布置(10)，其中，借助在一个或多个印刷电路板上设置的导电路径来实现所述盘状线圈(260)。
12、一种产生盘状线圈(260)的方法，所述方法包括如下步骤：
-在至少一个平面(265)中以预定图案(266)提供至少一根李兹线(250)，
-从所述平面(265)的两侧在所述李兹线(250)的图案(266)上施加压力，由此使预定的李兹线(250)图案(266)的结构硬化。
13、一种产生盘状线圈(260)的方法，所述方法包括如下步骤：
-在至少一个平面(265)中以预定图案(266)提供电流承载路径(250)，
-从所述平面(265)的至少一侧在所述电流承载路径(250)的图案(266)上施加真空，由此使预定的电流承载路径(250)图案(266)的结构硬化。
14、根据权利要求12或13所述的方法，其中，在以所述预定图案(266)提供所述电流承载路径(250)之前，所述电流承载路径(250)包括第一热塑性材料(258)。
15、根据权利要求12或13所述的方法，其中，在以所述预定图案提供所述电流承载路径之后或在施加所述压力或所述真空期间，向所述电流承载路径(250)施加第二热塑性材料(259)。
16、盘状线圈(260)在根据权利要求1所述的布置(10)中的使用。
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