CN108614226A - 可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核磁共振技术领域，公开了一种可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，包括用于传递电流并产生感应磁场的射频线圈及设在射频线圈下方用于屏蔽的屏蔽金属层，所述射频线圈与屏蔽金属层之间相对设置有涡流抑制金属层，所述涡流抑制金属层设有多块并列布置的金属片，相邻的所述金属片之间具有间隙，且各所述金属片均通过导体与屏蔽金属层电连接；本发明可以增强目标区域内的射频磁场，在相同测量环境的情况下有效提高测量系统的信噪比。
Description
技术领域
本发明涉及核磁共振技术领域，尤其涉及一种可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构。
背景技术
核磁共振传感器中，射频线圈的信噪比直接影响整个测量系统的信号质量。在核磁共振传感器运行过程中，为了产生与静态磁场频率相同的射频磁场，射频线圈中通入的射频磁场频率一般为MHz级别；如果射频线圈产生的交变磁场进入永磁体中，会在永磁体中产生较强的涡流效应，使得永磁体发热，该涡流产生的二次磁场叠加到目标区域内抵消了原有的射频磁场，使射频磁场强度减小，且由于相位时延使整个区域内的射频磁场不再是原来的正弦分布，是两个具有不同相位的正弦信号的叠加，对核磁共振信号的信噪比有削弱作用；由于永磁体的温度系数大，温度稳定性差，从而影响目标区域内的磁场均匀度，而且由于永磁体局部过热将会破坏永磁体内部晶格的分布，严重影响永磁体的性能，导致核磁共振传感器不能正常工作。
为防止射频磁场进入永磁体，屏蔽射频磁场的传统方式是在射频线圈与永磁体之间增设金属屏蔽层；然而，通电射频线圈仍然会在金属屏蔽层产生涡流磁场，该涡流磁场同样会削弱射频磁场，从而降低了整个测量系统的信噪比。
因此，为解决上述问题，就需要一种可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，以增强目标区域内的射频磁场，在相同测量环境的情况下有效提高测量系统的信噪比。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，以增强目标区域内的射频磁场，在相同测量环境的情况下有效提高测量系统的信噪比。
本发明的可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，包括用于传递电流并产生感应磁场的射频线圈及设在射频线圈下方用于屏蔽的屏蔽金属层，所述射频线圈与屏蔽金属层之间相对设置有涡流抑制金属层，所述涡流抑制金属层设有多块并列布置的金属片，相邻的所述金属片之间具有间隙，且各所述金属片均通过导体与屏蔽金属层电连接。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述涡流抑制金属层中的金属片以均匀且阵列的方式布置。
作为对上述技术方案的进一步改进，各所述金属片的结构相同。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述金属片的形状为方形。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述金属片的形状为正方形。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述导体为导线结构。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述屏蔽金属层为整块金属板结构。
通过上述公开内容，本发明具有以下有益技术效果：
本发明的可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，通过增设涡流抑制金属层可以提高对涡流效应的抑制；具体而言，涡流抑制金属层与屏蔽金属层均可起到屏蔽的作用，但涡流抑制金属层由多块并列布置的金属片形成，相邻金属片之间还具有间隙，表面积较小的金属片将产生涡流的平面分割成许多细小平面，间隙的存在使得涡流无法形成连续的环流路径，从而增加了平面上涡流的流通路径分段数量，增加了涡流流通路径上的电阻，增强涡流损耗，使其迅速衰减；而且，各金属片均通过导体与屏蔽金属层电连接，使得在涡流抑制层的金属片上产生的涡流快速地流入屏蔽金属层，大大降低了涡流抑制金属层上涡流对射频磁场的影响；因此，本发明可以增强目标区域内的射频磁场，在相同测量环境的情况下有效提高测量系统的信噪比。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明与永磁体的配合结构图；
图3为本发明的涡流抑制金属层的俯视图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1至图3所示：本实施例的可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，包括用于传递电流并产生感应磁场的射频线圈1及设在射频线圈1下方用于屏蔽的屏蔽金属层2，所述射频线圈1与屏蔽金属层2之间相对设置有涡流抑制金属层3，所述涡流抑制金属层3设有多块并列布置的金属片4，相邻的所述金属片4之间具有间隙5，且各所述金属片4均通过导体6与屏蔽金属层2电连接；射频线圈1可采用现有的结构，根据需要选择即可，在此不再赘述；屏蔽金属层2为整块金属板结构，其材料可为铁氧体，可屏蔽射频线圈1在永磁体7侧的射频磁场，并对非屏蔽侧的射频磁场有增强效果；屏蔽金属层2的厚度可以调节射频线圈1与永磁体7之间的距离，同时调节永磁体7与目标区域之间的相对位置，从而调节目标区域内主磁场的分布；相对设置是指涡流抑制金属层3与射频线圈1及屏蔽金属层2之间并不直接接触，而是具有一定距离。
本核磁共振平面射频单元结构的关键就在于，通过增设涡流抑制金属层3可以提高对涡流效应的抑制；具体而言，涡流抑制金属层3与屏蔽金属层2均可起到屏蔽的作用，但涡流抑制金属层3由多块并列布置的金属片4形成，相邻金属片4之间还具有间隙，表面积较小的金属片4将产生涡流的平面分割成许多细小平面，间隙的存在使得涡流无法形成连续的环流路径，从而增加了平面上涡流的流通路径分段数量，增加了涡流流通路径上的电阻，增强涡流损耗，使其迅速衰减；而进一步的关键就在于，各金属片4均通过导体6与屏蔽金属层2电连接，使得在涡流抑制层的金属片4上产生的涡流快速地流入屏蔽金属层2，大大降低了涡流抑制金属层3上涡流对射频磁场的影响；由此增强了目标区域内的射频磁场，在相同测量环境的情况下有效提高了测量系统的信噪比。
本实施例中，所述涡流抑制金属层3中的金属片4以均匀且阵列的方式布置；均匀是指相邻金属片4之间的间隔相同；阵列则指金属片4以行列排布的方式分布在同一平面，例如可为图3所示的“6乘6”方式，当然也可以是其他合理方式；金属片4优选具有相同的结构，例如所述金属片4的形状可为方形，优选为正方形，可最大化地利用平面面积且屏蔽作用强；所述导体6则为导电的物体，优选为导线结构，可降低结构复杂度，容易实现。
此外，为了提高屏蔽金属层2的屏蔽效果，在屏蔽金属层2的上下表面均可镀设复合增强层，所述复合增强层包括由内至外(在上表面即为由下至上，在下表面即为由上至下)依次设置的第一增强层和第二增强层，第一增强层和第二增强层各分别选自银箔、铜箔、镍箔、铝箔中的任意一种，第一增强层和第二增强层厚度各分别为50～1500纳米，且第一增强层和第二增强层两者的总厚度为100～1500纳米，第一增强层和第二增强层加工工艺各分别选自真空溅镀、蒸镀、化学镀和电镀中的一种，且第一增强层和第二增强层的加工工艺不相同。
最后说明的是，本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，包括用于传递电流并产生感应磁场的射频线圈及设在射频线圈下方用于屏蔽的屏蔽金属层，其特征在于：所述射频线圈与屏蔽金属层之间相对设置有涡流抑制金属层，所述涡流抑制金属层设有多块并列布置的金属片，相邻的所述金属片之间具有间隙，且各所述金属片均通过导体与屏蔽金属层电连接。
2.根据权利要求1所述的可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，其特征在于：所述涡流抑制金属层中的金属片以均匀且阵列的方式布置。
3.根据权利要求2所述的可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，其特征在于：各所述金属片的结构相同。
4.根据权利要求3所述的可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，其特征在于：所述金属片的形状为方形。
5.根据权利要求4所述的可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，其特征在于所述金属片的形状为正方形。
6.根据权利要求1至5任一项所述的可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，其特征在于：所述导体为导线结构。
7.根据权利要求1至5任一项所述的可抑制涡流效应的核磁共振平面射频单元结构，其特征在于：所述屏蔽金属层为整块金属板结构。
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