CS215590B1 - Zapojení ke stabilizaci magnetického toku magnetu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zapojení ke stabilizaci magnetického toku magnetu Podstatou zapojení je, že mezi integrační obvod a uzel s kompenzačními cívkami je zapojen součtový obvod druhým vstupem spojený přes filtrační obvod a obvod pro nastavení úrovně s pulsním generátorem. Zapojení umožňuje nové metody měření KMR například tomografii s využitím-buzených gradientů magnetického pole mezi pólovými nástavci magnetu.

Description

Zapojení ke stabilizaci magnetického toku magnetu

Vynález se týká zapojení ke stabilizaci magnetického toku magnetu Podstatou zapojení je, že mezi integrační obvod a uzel s kompenzačními cívkami je zapojen součtový obvod druhým vstupem spojený přes filtrační obvod a obvod pro nastavení úrovně s pulsním generátorem.

Zapojení umožňuje nové metody měření KMR například tomografii s využitím-buzených gradientů magnetického pole mezi pólovými nástavci magnetu.

215 590

Vynález se týká zapojení ke stabilizaci magnetického toku magnetu spektrometru nukleár ně magnetické rezonance.

U spektrometrů nukleárně magnetické rezonance je stabilizace magnetického toku mezi pólovými nástavci měřícího magnetu provedena obvykle tak zvanou regulační smyčkou. Tato regulační smyčka sestává ze snímacích cívek uspořádaných mezi pólovými nástavci magnetu, které jsou spojeny přes integrační člen jednak s kompenzačními cívkami, umístěnými rovněž mezi pólovými nástavci magnetu, jednak s hlavním proudovým zdrojem magnetu, který napájí cívky magnetu. Změnami magnetického toku mezi pólovými nástavci magnetu se Indukuje ve snímacích oívkáoh regulační napětí R*., úměrné změnám magnetického toku 0 podle vztahu

Integrační člen vytváří na výstupu napětí U_y podle vztahu

U„ = K U„ . dt v r

Napětí U_y vyvolává v kompenzačních cívkách magnetu magnetický tok, který zpětně kompenzuje změny magnetického toku mezi pólovými nástavoi magnetu a současně kompenzuje větší a pomalé změny magnetického toku mezi pólovými nástavoi magnetu přes hlavní proudový zdroj magnetu. Tato stabilizace magnetického toku je dostačující pro základní metody měření. Zapojení se však nehodí pro nové metody měření nukleárně magnetické rezonance, například tomografii s využitím buzených gradientů magnetického pole mezi pólovými nástavoi magnetu.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje zapojení ke stabilizaci magnetického toku magnetu spektrometru nukleární magnetické rezonance, jehož základem je regulační smyčka tvořená snímacími cívkami spojenými přes integrační člen do uzlu s kompenzačními oívkemi e hlavním proudovým zdrojem magnetu. Podstatou zapojení je, že mezi integrační člen a uzel e kompenza čními cívkami je zapojen součtový obvod, jehož druhý vstup je spojen přes filtrační obvod a obvod pro nastavení úrovně s půlením generátorem, spojeným a Cívkami k buzení gradientu magnetického pole.

Hlavní přednoetí zapojení je možnost měření novými metodami nukleárně magnetická rezonance s využitím buzených gradientů magnetiokého pole mezi pólovými nástavci magnetu.

Yynálež blíže objasní přiložený výkres, kde na obr. 1 je uvedeno blokové zapojení regulační smyčka, na obr. 2 schematické znázornění magnetu s rozmístěním oívek mezi pólovými nástavoi.

Regulační smyčka na obr. 1 je tvořena cívkami 1 k buzení gradientu magnetiokého pole, spojenými e půlením generátorem, snímacími cívkami 2, spojenými přes integrační obvod součtový obvod 2 s kompenzačními cívkami 3, a hlavním proudovým zdrojem 6, spojeným s cívkami 2 magnetu. Puelní generátor 10 je výstupem spojen přes obvod 2 nestavení úrovně, filtrační obvod 8 a druhým vstupem součtového obvodu 7.

Schematický pohled na uspořádání magnetu je znázorněn na obr. 2. Magnet 12 je opatřen cívkami 4 magnetu a pólovými nástavoi 11, Uvnitř mezery mezi pólovými nástavci 11 jeou uspořádány oívky 1 k buzení gradientu magnetiokého pole. Souběžně s čelní plochou pólových nástavců 11 jeou pak umístěny jednak snímací oívky 2, jednak kompenzační oívky 2

ÍJ

Zapojení pracuje za provozu takto: Snímací cívky 2 jsou umístěny na pólových nástavcích 11 magnetu 12 podle obr 2 a snímají změny magnetického toku Napětí U_r, indukované ve snímacích cívkách 2, se po zesílení a integraci v integračním obvodu 5 přivádí na kompenzační cívky 3, které vytvářejí v prostoru mezi pólovými nástavci 11 přídavný magnetický tok, který se sčítá se stávajícím polem tak, aby se žádoucí změny magnetického pole zmenšily. Budou-li mezi pólovými nástavci 11 umístěny cívky 1 k buzení pulsních gradientů magnetického pole, pak stávající regulační systém bude vyrovnávat změny přídavného magnetického toku a vzhledem k pulsnímu napájení cívek 1 k buzení gradientu magnetického pole se dostane mimo rozsah možné regulace. Přivedeme-li signál z pulsního generátoru 10 přes obvod g pro nastavení úrovně a přes filtrační obvod 8 k součtovému obvodu 7- který sečte napětí U_y na výstupu integračního členu 5 uvnitř regulační smyčky s upraveným napětím z pulsního generátoru 10 tak, aby došlo ke kompenzaci vlivu pulsních gradientů magnetického pole na regulační systém. Regulační systém bude potom nadále stabilizovat všechny změny magnetického toku mezi pólovými nástavci 11, křomě změn vytvářených buzením gradientů magnetického toku.

Regulační systém umožňuje zlepšit stabilitu základního pole magnetu spektrometru NMR přibližně 100x. Použitý filtrační obvod 8 musí mít frakvenční charakteristiku shodnou s frekvenční charakteristikou přenosu napětí z pulsního generátoru, 10 na magnetické pole mezi pólovými nástavci 11, což souvisí s konstrukcí systému cívek 1 pro buzení gradientů magnetického pole a celého magnetického obvodu.

Výhodou zapojení je, že umožňuje stabilizaci magnetického toku i v magnetickém obvodu bez pólových nástavců, například při buzení magnetického toku solenoidem.

Claims (1)

1. Zapojení ke stabilizaci magnetického toku magnetu spektrometru nukleární magnetické rezonance, jehož základem je regulační smyčka, tvořená snímacími cívkami, spojenými přes integrační člen do uzlu s kompenzačními cívkami a hlavním próudovým zdrojem magnetu, vyznačené tím, že mezi integrační obvod (5) a uzel s kompenzačními cívkami (3) je zapojen součtový obvod (7) spojený svým druhým vstupem přes filtrační obvod (8) a obvod (9) pro nastavení úrovně s pulsním generátorem (10) který je spojen s cívkami (1) k buzení gradientu magnetického pole.