DE60225399T2 - Schaltkreis zur aktiven Entkoppelung von Sendespulen in Kernspinresonanztomographen, insbesondere vom Niedrigfeld-Typus - Google Patents

Schaltkreis zur aktiven Entkoppelung von Sendespulen in Kernspinresonanztomographen, insbesondere vom Niedrigfeld-Typus Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum aktiven Entkoppeln von Sendespulen von Empfangsspulen an Kernspinresonanz-Bildgebungsvorrichtungen, insbesondere des Typs mit schwacher Feldstärke, die wenigstens eine PIN-Diode aufweist, die in Serie mit dem Leiter wenigstens einer Sendespule verbunden ist und wenigstens einen Eingang für einen Ruhestrom aufweist, wobei Mittel zum Erzeugen und Zuführen eines solchen Ruhestroms vorgesehen sind, um den leitenden Zustand der PIN-Diode (D1) und damit den Betriebszustand der Erregungsimpulssendespule synchron zu dem Beginn der Erregungsimpulsübertragung zu bestimmen, sowie den nichtleitenden Zustand der PIN-Diode, d. h. das Entkoppeln der Sendespule von der Empfangsspule zum Ende der Übertragung des Erregungsimpulses.
  • Gegenwärtig sind Systeme dieses Typs bekannt, die ein aktives, d. h. auf dem Abfühlen eines Sendespulensteuerungssignals basierendes Entkoppeln zulassen. Das Steuerungssignal besteht aus einem passenden Ruhestrom, der der PIN-Diode zugeführt wird, um diese während der Übertragung in den leitenden Zustand umzuschalten, oder der unterdrückt wird, um die PIN-Diode in den nichtleitenden Zustand umzuschalten, und also den Zustand einer Abschaltung der Sendespule zu erzeugen, wobei die Sendespulen während des Empfangs von Echosignalen aufgrund gegenseitiger Induktionsstörungen, verursacht durch Induktion, von den Empfangsspulen entkoppelt sind.
  • Die Sendespulen werden entkoppelt, um zu verhindern, dass sie aufgrund der gegenseitigen Induktionsstörung zwischen den Sende- und den Empfangsspulen beim Empfang von Echosignalen durch die Empfangsspulen Rauschen erzeugen.
  • Das Abschalten der Sendespulen verhindert, dass während des Empfangs ein Strom in den Sendespulen induziert wird, der die Empfangsspulen beeinflussen könnte.
  • Gegenwärtig sind zwei Grundtypen von Entkopplungsschaltungen verfügbar, nämlich passive und aktive Entkopplungsschaltungen.
  • Bei passiven Entkopplungsschaltungen weisen die Leiter der Sendespulen wenigstens zwei Siliziumdioden für eine automatische Abschaltung auf, d. h. für das Entkoppeln der Sendespule(n) von den Empfangsspulen, wenn kein Spulenerregungs-RF-Signal vorliegt. Diese Form von Entkopplungsschaltung weist bestimmte Nachteile auf. Da erstens die Erregungsimpulse aus oszillierenden Strömen bestehen, wird die Diode in einen Leerlaufzustand geschaltet, in dem die Sendespule abgeschaltet und entkoppelt ist, wenn der Pegel dieser Impulse unter einen bestimmten Schwellenwert fällt. Der leitende Zustand wird wiederhergestellt, wenn der Signalpegel wieder über den Diodenleitschwellenwert ansteigt. Dieses Verhalten bringt Verzerrungen in die Sendespulenerregungsimpulse ein, die aufgrund der unnormalen Erregung der Sendespulen und der daraus folgenden Deformationen des RF-Signals, das diese Spulen erzeugen, die Bildqualität beeinträchtigen. Dies beeinflusst auch die Qualität der Schnittbildauswahl. Diese Situation verschlimmert sich im Allgemeinen weiter dadurch, dass Sendespulen aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt sind, die in Serie verbunden sind, wobei eine Diode oder ein Diodenpaar jeweils in Serie einem Abschnitt zugeordnet ist. Jede dieser Dioden schneidet den Erregungsimpuls auf Grundlage der Größe ihres eigenen Leitschwellenwertes ab.
  • Dies zeigt deutlich, dass die passive Entkopplungsschaltung theoretisch auf Schwellenwertbasis arbeitet, obwohl das Entkoppeln von Sendespulen eine Entkopplungsschaltung erfordert, die auf Zeitbasis arbeitet, d. h. die zu Beginn der Erregungsimpulsübertragung an der Zuführleitung in den leitenden Zustand umgeschaltet wird, in dem die Sendespulen nicht abgeschaltet sind, und am Ende der Erregungsimpulsübertragung in den Entkopplungszustand umgeschaltet wird, in dem die Sendespulen abgeschaltet sind, ohne dass es dabei zu einer Signaldeformation kommt. Passive Entkopplungsschaltungen stellen daher eine Annäherung an die Funktionen bereit, die von der Entkopplungsschaltung verlangt werden, und die auf der Stärkung der Siliziumdiodenfunktionen beruhen.
  • Aktive Entkopplungsschaltungen benutzen ebenfalls Dioden, insbesondere PIN-Dioden, d. h. Dioden, deren Leitfunktion durch einen passenden Ruhestrom steuerbar ist.
  • Obwohl diese PIN-Dioden sich theoretisch für die verlangten Funktionen eignen, indem sie durch Zuführen eines passenden Ruhestroms in den leitenden Zustand gebracht werden, weisen sie doch Nachteile auf. Da die Spulenerregungsimpulse aus oszillierenden Strömen bestehen, wird während der negativen Halbperiode dieser Impulse die Diodenvorspannung aufgrund des daran angelegten Ruhestroms reduziert, was dazu führen kann, dass der Vorspannungszustand unter den Pegel fällt, der erforderlich ist, um die PIN-Diode im leitenden Zustand zu halten. Dieser Nachteil hängt mit der Periode des Sendespulenerregungsimpulses zusammen. In Bezug auf Kernspinresonanz-Bildgebungsvorrichtungen, die Einrichtungen zum Entkoppeln der Sendespulen von den Empfangsspulen aufweisen, wird von der Existenz zweiter Kategorien ausgegangen: Vorrichtungen mit hoher Feldstärke und Vorrichtungen mit niedriger Feldstärke.
  • Bei Vorrichtungen mit hoher Feldstärke sind die negativen Halbperioden der Erregungsimpulse von kurzer Dauer, wodurch der Nachteil aktiver Entkopplungsschaltungen, die mit den PIN-Dioden arbeiten, beseitigt wird oder geringere Auswirkungen zeigt.
  • Bei Vorrichtungen mit niedriger Feldstärke dagegen müssen die negativen Halbperioden der Sendespulenerregungsimpulse länger sein, weshalb das Verhalten der PIN-Dioden zu einem wichtigen Problem wird. Damit die PIN-Diode über die lange negative Halbperiode der Sendespulenerregungsimpulse hinweg im leitenden Zustand gehalten werden kann, müssen sehr hohe Ruheströme angelegt werden, und zwar höhere, als sie für PIN-Dioden zulässig sind. Wenn die negative Halbperiode so lang ist, dass der angelegte Ruhestrom nicht ausreicht, um den leitenden Zustand aufrechtzuerhalten, geht die PIN-Diode allmählich in den Leerlaufzustand über. Mit abnehmender Vorspannung erhöht sich der innere Widerstand und weist bei großer Stärke des Sendespulenerregungsstroms während der negativen Perioden eine große Stärke auf, wobei der in der Diode erzeugte Joule-Wert zunimmt und Werte erreichen kann, die zu einer Zerstörung der Diode oder zu einem Schmelzen der Lötstellen auf der Bahn der gedruckten Schaltung führen, was tatsächlich gelegentlich vorkommt.
  • Die US 5,621,323 offenbart eine Entkopplungsschaltung für Empfangsspulen, die zwei Dioden aufweist, genauer ausgedrückt, eine schnelle Niedrigleistungs-PIN-Diode; und eine übliche langsame Hochleistungsdiode, die in der Schaltung der Empfangsspulen antiparallel verbunden sind.
  • Die so ausgebildete Entkopplungsschaltung ist eine passive Entkopplungsschaltung, was bedeutet, dass keine Ströme zum Steuern der Vorspannung der PIN-Diode vorgesehen sind, wobei die Schaltung dazu dienen soll, die Benutzung aktiver Entkopplungsschaltungen zu vermeiden. Das vorliegende Dokument empfiehlt ausdrücklich, keine aktiven Entkopplungsschaltungen für die Empfangsspulen zu benutzen. Ferner beruht die in diesem Dokument vorgestellte Anordnung, die keine Sendespulen, sondern nur Empfangsspulen betrifft, in denen die induzierten Ströme wesentlich niedriger sind als in den Sendespulen, in funktioneller Hinsicht auf einem Problem, das vollständig von demjenigen abweicht, das den Gegenstand der erwähnten Erfindung bildet, und sich nicht auf die Erhöhung des Vorstroms bezieht, die notwendig ist, um die PIN-Diode im leitenden Zustand zu halten.
  • EP 1 130 413 offenbart das Entkoppeln von Empfangsspulen für Kernspinresonanzvorrichtungen, die eindeutig dem Typ mit hoher Feldstärke angehören.
  • Im ersten Fall umfasst die Entkopplungsschaltung zwei PIN-Dioden, die antiparallel angeordnet sind, wobei jedoch die Entkopplungsschaltung der Empfangsspule gegenüber der Entkopplung einer Sendespule in umgekehrter Weise arbeitet.
  • Ferner berücksichtigt die Entkopplungsschaltung gemäß EP 1 130 413 nicht die Probleme, die durch die Stärke des Ruhestroms sowie durch die Leistung verursacht werden, die von der PIN-Diode abgeführt werden kann, was die Kosten der Schaltungen wesentlich erhöhen kann. Im Zusammenhang mit Empfangsspulen spielen diese Probleme keine wesentliche Rolle, im Zusammenhang mit den Sendespulen jedoch durchaus.
  • Es bringt keinen Nutzen, die Entkopplungsschaltung aus EP 1 130 413 von der Empfangsspule auf eine Sendespule einer MRI-(Magnetic Resonance Imaging – Magnet resonanzbildgebungs)-Vorrichtung mit hoher Feldstärke zu übertragen, da die bekannten aktiven Entkopplungsschaltungen, die durch einfache PIN-Dioden ausgebildet sind, welche nicht mit einer weiteren antiparallelen Diode verbunden sind, dazu in der Lage sind, das Leiten des RF-Stroms des Erregungsimpulses aufrechtzuerhalten, indem sie der PIN-Diode einen angemessenen DC-Ruhestrom zuführen.
  • Das Übertragen einer Entkopplungsschaltung gemäß EP 1 130 413 auf eine MRI-Vorrichtung mit niedriger Feldstärke liegt nicht auf der Hand, da die Lösung des Problems nur in einem Erhöhen des Ruhestroms und der Leistung auf die gewünschten Werte liegt, wobei die damit in Zusammenhang stehenden Kosten berücksichtigt werden. EP 1 130 413 schlägt vor, die offenbarte Entkopplungsschaltung (Seite 4, Zeile 40) bei Niedrigleistungsbedingungen zu benutzen, was das genaue Gegenteil der Situation bildet, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, nämlich Hochleistungsbedingungen mit niedriger Feldstärke, so dass das Übertragen der Entkopplungsschaltung gemäß EP 1 130 413 auf diese Bedingungen nicht auf der Hand liegt.
  • Die Erfindung beruht also auf dem Problem, eine Schaltung zum aktiven Entkoppeln der Sendespulen von den Empfangsspulen einer Kernspinresonanzvorrichtung mit niedriger Feldstärke bereitzustellen, indem die Sendespulen abgeschaltet werden, während der Ruhestrom begrenzt werden kann, und der leitende Zustand der Entkopplungsschaltung auch während langer negativer Halbperioden der Erregungsimpulse aufrechterhalten werden kann, und so die Nachteile der genannten Schaltungen des Stands der Technik zu umgehen.
  • Die Erfindung löst das genannte Problem, indem eine Entkopplungsschaltung bereitgestellt wird, wie sie oben beschrieben wurde, die wenigstens eine zusätzliche Siliziumdiode benutzt, welche antiparallel mit der PIN-Diode verbunden ist.
  • Die Entkopplungsschaltung kann mehrere PIN-Dioden aufweisen, die in Serie miteinander und/oder mit Abschnitten des Sendespulenleiters verbunden sind, und die jeweils einen Eingang für einen Ruhestrom aufweisen, der mit einem Generator des Ruhestroms verbunden ist, wobei für jede der PIN-Dioden eine Siliziumdiode vorgesehen ist, die antiparallel mit diesen verbunden ist.
  • Gemäß der vorstehenden Beschreibung weist die Entkopplungsschaltung dieser Erfindung wenigstens ein Paar Dioden auf, die antiparallel miteinander und in Serie mit dem Leiter der Sendespule verbunden sind, wobei eine der zwei Dioden eine PIN-Diode und die andere eine Siliziumdiode ist, oder sie weist zwei, drei oder mehr solche Paare von Dioden auf, die in Serie miteinander und/oder mit dem Leiter der Erregungsimpulssendespule verbunden sind.
  • Insbesondere sind im Zusammenhang mit einer Sendespule, die eine bestimmte Anzahl von Wicklungen aufweist, die durch Unterteilung in mehrere Abschnitte, welche in Serie miteinander und mit der Erregungsimpulszuführleitung verbunden sind, elektrisch voneinander getrennt sind, stromaufwärts von jedem Spulenabschnitt ein oder mehrere antiparallele Paare von PIN-Dioden und Siliziumdioden vorgesehen.
  • Die Siliziumdiode, die antiparallel mit der PIN-Diode verbunden ist, ermöglicht es, den Ruhestrom zu begrenzen, und die genannten Nachteile zu umgehen, da die Funktion der PIN-Diode bei einer Reduzierung der Vorspannung während der negativen Halbperiode der Erregungsimpulse im Wesentlichen von der Siliziumdiode übernommen wird. Unter diesen Bedingungen ist die Stärke des Erregungsimpulses relativ hoch, und liegt mit Sicherheit über dem Leitschwellenwert der Siliziumdiode, so dass im Wesentlichen verzerrungsfreie Erregungsimpulse erzielt werden können.
  • Weitere Verbesserungen bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Kennzeichen der Erfindung und die sich daraus ergebenden Vorteile werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einiger weniger, nicht beschränkender Ausführungsformen deutlicher, die in den beiliegenden Figuren dargestellt sind, wobei:
  • 1 schematisch eine erste vereinfachte Ausführungsform einer Kombination einer Entkopplungsschaltung der Erfindung und einer Sendespule zeigt.
  • 2 zeigt eine zweite Ausführungsform, wobei die Entkopplungsschaltung eine Sendespule aufweist, die in verschiedene elektrisch getrennte Spulenab schnitte unterteilt ist, die jeweils einem Paar Dioden, einer PIN-Diode und einer Siliziumdiode, zugeordnet sind, welche antiparallel miteinander verbunden sind.
  • 3 zeigt zwei Diagramme, die die Wirkung der traditionellen passiven Entkopplungsschaltung (gestrichelte Linie) mit der idealen geraden Linie (durchgezogene Linie) des in der Mitte der Sendespule gemessenen Magnetfelds als Funktion der Erregungsimpulsleistung, bestimmt als Amplitudenwert in Volt, vergleichen.
  • 4 zeigt die Abweichungskurve zwischen dem idealen Magnetfeld der Sendespule (durchgezogene Linie) und dem tatsächlichen Magnetfeld (gestrichelte Linie) als Funktion der Erregungsimpulsleistung, bestimmt als Amplitudenwert in Volt, das mit einer erfindungsgemäßen Entkopplungsschaltung erzielt wurde.
  • Bezug nehmend auf 1 ist eine Sendespule 1 einer Kernspinresonanz-Bildgebungsvorrichtung durch Abstimmkondensatoren C1, C2 mit einer Leitung 2 zum Zuführen eines Erregungsimpulses verbunden, der in bekannter Weise von der Kernspinresonanz-Bildgebungsvorrichtung erzeugt wird. Eine aktive Entkopplungsschaltung, allgemein mit 3 bezeichnet, ist in Serie mit der Erregungsimpulserzeugungsspule 1 verbunden, und besteht aus zwei Dioden, einer PIN-Diode D1 und einer Siliziumdiode D2, die antiparallel miteinander verbunden sind.
  • Eine Ruhestromzuführleitung 4 verbindet einen Generator des Ruhestroms (nicht im Detail gezeigt) mit einem Paar Dioden D1, D2, und insbesondere mit der PIN-Diode D1. Um jegliche gegenseitige Störung zwischen dem Erregungsimpuls und dem Ruhestromimpuls zu vermeiden, ist eine RF-Falle 5 vorgesehen (die nur schematisch mit 5 bezeichnet ist, da sie in aktiven Entkopplungsschaltungen des Stands der Technik breite Anwendung findet; siehe beispielsweise Beschreibung und Vorrichtung des Stands der Technik in US-Patentschrift 4,763,076 ).
  • Die Darstellung beinhaltet auch eine (nicht ausdrücklich gezeigte) Schaltung zum Synchronisieren des Generators der Sendespulenerregungsimpulse mit dem Gene rator des Ruhestroms, derart, dass die Entkopplungsschaltung 3 zu Beginn der Erregungsimpulsübertragung an die Sendespule 1 in den leitenden Zustand umschaltet, und zum Ende der Erregungsimpulsübertragung an die Sendespule in den nichtleitenden Zustand umschaltet.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform, die dem tatsächlichen Aufbau einer Sendespule für Kernspinresonanz-Bildgebungsvorrichtungen näher kommt. In dieser Ausführungsform besteht die Sendespule aus einem Leiter, der in einzelne Abschnitte unterteilt ist, die jeweils einer oder mehreren Wicklungen entsprechen, bezeichnet mit 1 und 1', und in Serie miteinander verbunden sind. Nach jedem Sendespulenabschnitt 1, 1' ist eine Kopplungsschaltung 3, 3' angeschlossen, und ist speziell für den stromabwärts gelegenen Abschnitt 1, 1' vorgesehen. Stromaufwärts von jedem Sendespulenabschnitt 1, 1' sind ein Abstimmkondensator C1, C2, C3, C4 und eine RF-Falle 5' vorgesehen, wobei letztere parallel mit dem Abstimmkondensator verbunden ist, wie in dem vereinfachten Beispiel aus 1 gezeigt.
  • In der Praxis ist das Beispiel aus 2 elektrisch zu dem aus 1 äquivalent, mit der Ausnahme, dass es an das Vorhandensein mehrerer Abschnitte der Sendespule 1 angepasst ist.
  • In Kombination mit dem Abstimmkondensator C3, C4 muss eine weitere Falle 5'' stromabwärts von den Abschnitte 1, 1' der Sendespule vorgesehen sein.
  • Obwohl 2 nur zwei Abschnitte zeigt, können Fachleute mit ihrer Hilfe leicht einen Schaltplan für Schaltungen herleiten, deren Sendespulen in drei oder mehr Abschnitte unterteilt sind, indem die zusätzlichen Abschnitte der Sendespule mit dem Paar 3 aus Dioden D1 und D2 antiparallel in Serie miteinander verbunden werden, wobei der Abstimmkondensator und die RF-Falle stromaufwärts davon vorgesehen sind.
  • 3 enthält zwei nebeneinander stehende Darstellungen, die den Feldstärkewert in der Mitte der Sendespule als eine Funktion der Erregungsimpulsamplitude in Volt zeigen.
  • In der linken Darstellung ist die Entkopplungsschaltung eine passive Entkopplungsschaltung, d. h. der leitenden und der nichtleitende Zustand der Entkopplungsschaltung werden durch das RF-Erregungssignal bestimmt, während die Entkopplungsschaltung in der rechten Darstellung gemäß der Erfindung angeordnet ist.
  • Beide Darstellungen zeigen die ideale Feldstärkekurve in der Mitte der Sendespule als eine Funktion der Erregungsimpulsamplitude in Volt.
  • Die zwei Darstellungen zeigen deutlich die abschneidende Wirkung der Entkopplungsschaltung bei niedrigen Signalamplituden, d. h. bei kleinen Erregungssignalen. Mit abnehmender Erregungsimpulsamplitude nimmt auch die Magnetfeldstärke, gemessen und angezeigt durch die punktierte Linie, gegenüber der idealen Stärke ab. Bei sehr niedrigen Erregungsimpulsamplitudenwerten ist das Feld in der Sendespule aufgrund der abschneidenden Wirkung der Kenndaten der Diode null. Mit zunehmender Erregungsimpulsamplitude nähert sich das Feld, das von der Sendespule erzeugt wird, dem idealen Feld an, wie durch die ideale gerade Linie angezeigt.
  • Bei einer aktiven Entkopplungsschaltung gemäß der Erfindung stimmt das tatsächlich gemessene Magnetfeld im Wesentlichen mit dem idealen Feld, angezeigt durch die gerade Linie, überein, und zwar auch bei sehr geringer Leistung, d. h. bei sehr geringen Amplitudenwerten der Erregungsimpulse. Bei hoher Leistung oder hohen Amplitudenwerten entspricht das Magnetfeld, das in der Sendespule gemessen wird, stets im Wesentlichen dem idealen Feld, angezeigt durch die gerade Linie, oder weicht von diesem innerhalb akzeptabler Toleranzgrenzen ab.
  • Wenn nur eine PIN-Diode als Entkopplungselement vorgesehen ist, sollte es bei hohen Erregungsimpulsleistungswerten und während ihrer negativen Halbperiode aufgrund des progressiven Verbrauchs der Vorspannung durch den negativen Strom der negativen Halbperiode eigentlich zu einer Reduzierung der Magnetfeldstärke kommen. Diese Differenz sollte mit längeren Erregungsimpulsperioden zunehmen, und die Kompensation dieses Effekts würde einen Anstieg des Ruhestroms auf Pegel erfordern, die zur Zerstörung der PIN-Diode führen würden, wenn diese nicht in den nichtleitenden Zustand umschalten soll, da sich die Vorspannung während der negativen Halbperiode der Erregungsimpulse reduziert.
  • 5 zeigt in einer einzelnen Darstellung die Verzerrung, d. h. die Magnetfelddifferenz der Erregungsspule, für eine passive Entkopplungsschaltung (gestrichelte Linie) und für eine Entkopplungsschaltung der Erfindung (durchgezogene Linie) als eine Funktion der Erregungsimpulsamplitude im Vergleich zu der idealen Impulsamplitude.
  • Die ideale gerade Linie würde dazu führen, dass eine horizontale Linie durch Null verläuft.
  • Die erfindungsgemäße Entkopplungsschaltung scheint im Vergleich zu der idealen Kurve des Feldes geringere Verzerrungen einzubringen, wobei die Verzerrungen sowohl bei hohen als auch bei sehr niedrigen Amplituden innerhalb akzeptabler Toleranzen ausschlagen, so dass sowohl die Nachteile passiver Schaltungen bei niedrigen Amplituden- oder Leistungswerten der Erregungsimpulse als auch die Nachteile traditioneller aktiver Schaltungen bei hohen Leistungs- oder Amplitudenwerten der Erregungsimpulse umgangen werden können.
  • Die gestrichelte Linie zeigt deutlich die abschneidende Wirkung, die passive Entkopplungsschaltungen bei niedrigen Leistungs- oder Amplitudenwerten des Erregungssignals verursachen.
  • Die traditionelle aktive Schaltung ist nicht gezeigt, wobei aber ihr Verhalten als eine Funktion der obenstehenden Erörterungen herleitbar ist, indem durch progressives Erhöhen des Widerstands der PIN-Diode mit abnehmender Vorspannung insbesondere während relativ langer Erregungsimpulsperioden die Verzerrung bei höheren Leistungswerten aufgrund eines Verlusts an Magnetfeldstärke zunehmen würde. Bei zunehmendem Erregungsstrom würde die Diode zerstört, wenn der voll leitende Zustand aufrechterhalten werden soll, was entweder zu einem voll leitenden Zustand und keiner Entkopplung am Ende des Erregungsimpulses oder zu einem Abschalten führen würde.
  • Natürlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungen beschränkt, sondern kann insbesondere hinsichtlich ihres Aufbaus stark variiert werden, ohne von den oben offenbarten und im Folgenden beanspruchten Grundgedanken abzuweichen.

Claims (4)

  1. Schaltung zum aktiven Entkoppeln von Sendespulen von Empfangsspulen in Kernspinresonanztomographen, insbesondere vom Niedrigfeld-Typus, die wenigstens eine PIN-Diode (D1) aufweist, die in Serie mit den Leitern wenigstens einer Sendespule (1) verbunden ist und wenigstens einen Eingang (4) für einen Eingangsruhestrom aufweist, wobei Mittel zum Erzeugen und Zuführen eines solchen Ruhestroms vorgesehen sind, um den leitenden Zustand der PIN-Diode (D1) und damit den Betriebszustand der Erregungsimpulssendespule synchron zu dem Beginn der Erregungsimpulsübertragung zu bestimmen, sowie den nichtleitenden Zustand der PIN-Diode, d. h. das Entkoppeln der Sendespule von der Empfangsspule zum Ende der Übertragung des Erregungsimpulses, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung wenigstens eine zusätzliche Diode (D2) aufweist, bei der es sich um eine Siliziumdiode handelt, die antiparallel mit der PIN-Diode (D1) verbunden ist.
  2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere PIN-Dioden (D1, 3, 3') aufweist, die in Serie miteinander verbunden sind, und jeweils Folgendes aufweisen: einen Eingang für einen Ruhestrom (4), der mit einem Generator des Ruhestroms verbunden ist, eine Siliziumdiode (D2), die für jede der PIN-Dioden (D1, 3, 3') vorgesehen ist, und mit diesen antiparallel verbunden ist.
  3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens ein Paar (3, 3') Dioden (D1, D2) aufweist, die antiparallel miteinander und in Serie mit den Leitern der Sendespule (1) verbunden sind, wobei eine der zwei Dioden eine PIN-Diode (D1) und die andere eine Siliziumdiode (D2) ist, oder sie zwei, drei oder mehr solche Paare (3, 3') von Dioden (D1, D2) aufweist, die in Serie miteinander und/oder mit den Leitern der Erregungsimpulssendespule (1) verbunden sind.
  4. Schaltung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Kombination mit einer Sendespule vorge sehen ist, die eine bestimmte Anzahl von Wicklungen aufweist, die durch Unterteilung in mehrere Abschnitte (1, 1'), welche in Serie miteinander und mit der Erregungsimpulszuführleitung verbunden sind, elektrisch voneinander getrennt sind, wobei stromaufwärts von jedem Spulenabschnitt (1, 1') ein oder mehrere antiparallele Paare (3, 3') von PIN-Dioden (D1) und Siliziumdioden (D2) vorgesehen sind.
DE60225399T 2001-10-31 2002-10-28 Schaltkreis zur aktiven Entkoppelung von Sendespulen in Kernspinresonanztomographen, insbesondere vom Niedrigfeld-Typus Expired - Lifetime DE60225399T2 (de)

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