JPH0341929A - Transmission/reception switching circuit for nuclear magnetic resonance device - Google Patents
Transmission/reception switching circuit for nuclear magnetic resonance deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、核磁気共鳴装置のマグネット部に配された
RFコイルにRFパルスを供給する送信回路とRFコイ
ルの検出信号の受信回路との間に配されてRF’コイル
を送信と受信とに切換える送受信切換回路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a transmitting circuit that supplies an RF pulse to an RF coil disposed in a magnet section of a nuclear magnetic resonance apparatus, and a receiving circuit that receives a detection signal from the RF coil. The present invention relates to a transmitting/receiving switching circuit that is disposed between the two and switches an RF' coil between transmitting and receiving.
第5図は核磁気共鳴イメー・ジング装置(以下MR工装
置と略称する)のマグネット部および信号検出系の構成
を示す構成図である。図にかいて、マグネット部1は静
磁場コイル2.勾配磁場コイル3.シよびRPコイル4
を備え、静磁場コイル2が被検者を収容する中空部に軸
方向に高度に均一な静磁場100t−発生した状態で、
RFコイル4にRPパルス電流工ft−供給して被検者
の核スピンを励起し、勾配磁場コイル3が発する勾配磁
場によシ位置情報が付加された信号2 R’lit、コ
イルを受信コイルとして検出するものである。FIG. 5 is a block diagram showing the structure of a magnet section and a signal detection system of a nuclear magnetic resonance imaging device (hereinafter abbreviated as MR device). In the figure, a magnet section 1 includes a static magnetic field coil 2. Gradient magnetic field coil 3. and RP coil 4
, with the static magnetic field coil 2 generating a highly uniform static magnetic field of 100 t in the axial direction in the hollow part accommodating the subject,
RP pulse current is supplied to the RF coil 4 to excite the nuclear spins of the subject, and a signal 2 R'lit, to which position information is added to the gradient magnetic field generated by the gradient magnetic field coil 3, is transferred to the receiving coil. It is detected as follows.
検出系10は、前記RFコイル4.RFコイル4を送信
と受信に使い分ける送受信切換回路11、送受信切換回
路を介してRF’コイル4にRFパルス電流工fを供給
する送信回路12、送受信切換回路11を介して受けた
微弱な受信信号を増幅し、位相検波増幅する受信回路1
3と、検波した信号をA/D変換器14を介して受は核
磁気共鳴信号の収集、補正1画像再構成などを行うコン
ピュータシステム15とで構成され、断層像がデイスプ
レィ16に表示されるとともに、コンピュータシステム
15が発スるパルスシーケンスに基づいて検出系全体の
制御が行われる。な−b、RFコイルとしてのボディコ
イ“ルおよびヘッドコイルと、これに対応して送受信切
換回路11を2組備えた装置も知られておシ、通常どち
らかのRPコイルを用いてイメージングが行われるが、
一方を送信コイル、他方を受信コイルとして2組のコイ
ルを同時に使用したイメージングも行われる。The detection system 10 includes the RF coil 4. A transmission/reception switching circuit 11 that uses the RF coil 4 for transmission and reception, a transmission circuit 12 that supplies RF pulse current f to the RF' coil 4 via the transmission/reception switching circuit, and a weak reception signal received via the transmission/reception switching circuit 11. Receiving circuit 1 that amplifies and phase detection amplifies
3, and a computer system 15 that receives the detected signals via an A/D converter 14, collects nuclear magnetic resonance signals, performs correction 1 image reconstruction, etc., and displays a tomographic image on a display 16. At the same time, the entire detection system is controlled based on the pulse sequence issued by the computer system 15. There is also a known device that is equipped with two sets of body coil and head coil as RF coils and corresponding transmitting/receiving switching circuits 11, and imaging is usually performed using one of the RP coils. However,
Imaging is also performed using two sets of coils simultaneously, one as a transmitting coil and the other as a receiving coil.
ところで、送信回路12からRFコイル4に供給するR
Fパルスの電力と、受信回路16の受信信号のそれとの
間には10の6乗倍にも及ぶ差があるために、送受信切
換回路11には、RFパルスの送信時にRFパルスをR
Fコイル側に供給すると同時に、受信回路13へのRE
”パルスの侵入を阻止して前置増幅器に過大なRFパル
スが侵入することによる損傷を防ぐ機能が求められる。By the way, R supplied from the transmitting circuit 12 to the RF coil 4
Since there is a difference of 10 to the 6th power between the power of the F pulse and that of the signal received by the receiving circuit 16, the transmit/receive switching circuit 11 is required to switch the RF pulse to the R pulse when transmitting the RF pulse.
At the same time as supplying to the F coil side, RE to the receiving circuit 13
``There is a need for a function to prevent pulses from entering the preamplifier and prevent damage caused by excessive RF pulses entering the preamplifier.
筐た、受信時にはRFコイルを受信回路側に切り換えて
微弱な検出信号を減衰させることなく受信回路に伝達す
る機能が求められる。このような機能金有する従来の回
路としては、duplexer @路とよばれる送受
信切換回路が知られている。この回路はRFパルスの波
長λのKに相当する長さの高周波ケーブル(λ/4ケー
ブルとよぶ)2条によって送信回路11と受信回路13
とを連結し、λ/4ケーブルそれぞれの受信回路側の端
(出口側)をダイオードの順方向抵抗を介して接地した
回路として構成される。したがって、送信時にはダイオ
ードが導通してλ/4ケーブルの出口側が短絡状態とな
り、逆に入口側が高抵抗となるので、λ/4ケーブルへ
のRFパルスの侵入が阻止され、λ/4ケーブルの入口
側で分岐したRFコイルにRFパルスが供給される。ま
た、受信時にはダイオードがオフし、2条のλ/4ケー
ブルの直列体がλ/2ケーブルとして機能して検出信号
を受信回路に伝送する。したがって、Rrコイル、λ/
4ケーブル、および受信回路入口側の特性インピーダン
スを例えば50Ωに整合して訣〈ことにより検出信号を
歪みなく受信回路に伝送することができる。Additionally, during reception, a function is required to switch the RF coil to the receiving circuit side and transmit the weak detection signal to the receiving circuit without attenuating it. As a conventional circuit having such a function, a transmitting/receiving switching circuit called a duplexer is known. This circuit is connected to a transmitter circuit 11 and a receiver circuit 13 by two high-frequency cables (referred to as λ/4 cables) with a length corresponding to K of the wavelength λ of the RF pulse.
The receiving circuit side end (outlet side) of each λ/4 cable is connected to the ground via a forward resistance of a diode. Therefore, during transmission, the diode becomes conductive and the exit side of the λ/4 cable becomes short-circuited, while the inlet side becomes highly resistive, preventing the RF pulse from entering the λ/4 cable. RF pulses are supplied to the RF coil branched on the side. Further, during reception, the diode is turned off, and the series body of two λ/4 cables functions as a λ/2 cable to transmit the detection signal to the receiving circuit. Therefore, Rr coil, λ/
By matching the characteristic impedances of the four cables and the receiving circuit inlet side to, for example, 50Ω, the detection signal can be transmitted to the receiving circuit without distortion.
従来の送受信切換回路の場合、RF’パルスの周波数を
例えば通常よりかなシ高い20 MHz とした場合
でもλ/4ケーブルの長さは4M近くなり、その収納ス
ペースが大きくなるという問題がある。In the case of the conventional transmitting/receiving switching circuit, even if the frequency of the RF' pulse is set to, for example, 20 MHz, which is much higher than normal, the length of the λ/4 cable is nearly 4M, and there is a problem that the storage space thereof becomes large.
また、MR工装置では撮像時間の短縮が重要な課題であ
シ、λ/4ケーブルから漏れたR F’ /<ルス電流
をダイオードで側路する従来の回路では撮像時間の短縮
に必要な高速スイッチングに追従できないという問題が
ある。In addition, shortening the imaging time is an important issue in MR equipment, and the conventional circuit that uses a diode to bypass the R F' / There is a problem in that it cannot follow switching.
この発明の目的は、高速スイッチング性能に優れ、かつ
小型化された送受信切換回路を得ることにある。An object of the present invention is to obtain a transmission/reception switching circuit that has excellent high-speed switching performance and is miniaturized.
上記課題を解決するために、この発明によれば、核磁気
共鳴装置のマグネット部に配されたRF’コイルにRF
’ハルスを供給する送信回路とRF’コイルの検出信号
の受信回路との間に配されてRPコイルを送信と受信と
に切つ換えるものに釦いて、前記送信回路と受信回路と
の間に互いに直列接続された直列pin ダイオードお
よび2組のインピーダンス反転回路と、このインピーダ
ンス反転回路の出口側それぞれに接続されて一端が接地
されたpln ダイオードと、前記直列pinダイオ
ードの出口側に一方端が接続された前記RF′コイルと
、各pinダイオード に切換信号としてのバイアス電
流を供給するバイアス電源回路と、このバイアス電源回
路に設けられたインピーダンス反転回路からなシミ源側
が低インピーダンス回路で終端された前記RFパルスの
侵入阻止回路とを備えるものとする。In order to solve the above problems, according to the present invention, an RF
A button is placed between the transmitting circuit that supplies the 'HALS' and the receiving circuit that receives the detection signal of the RF coil, and switches the RP coil between transmitting and receiving. series pin diodes and two sets of impedance inverting circuits connected in series with each other; a pln diode connected to each outlet side of the impedance inverting circuits and having one end grounded; and one end connected to the outlet side of the series pin diode. the RF' coil, a bias power supply circuit that supplies a bias current as a switching signal to each pin diode, and an impedance inverting circuit provided in this bias power supply circuit, the stain source side of which is terminated with a low impedance circuit. and an RF pulse intrusion prevention circuit.
インダクタンスLとコンデンサCのπ形回路で構成され
るインピーダンス反転回路をλ/4回路(K波長回路)
として用い、その出口側にpinダイオード金設けるよ
う構成したことにより、バイアス回路からpinダイオ
ードに供給するバイアスt[?コンピュータシステムか
らの所定のパルスシークンスにより正バイアスと零バイ
アスまたは負バイアスに切換制御することにより1送信
時には受信回路へのRFパルスの侵入をほぼ完全に阻止
し、受信時には受信信号を受信回路に歪みなく伝達する
切換制御が行えるとともに、切換回路を小型に形成する
・ことができる、オた、バイアス回路側が低インピーダ
ンス回路で終端されたインピーダンス反転回路からなる
RPパルスの侵入阻止回路を設けたことによう、侵入阻
止回路がλ/4回路として機能し、RFパルスおよび受
信信号がバイアス電源側に漏れるのを阻止できるととも
に、インピーダンス反転回路のインダクタンスLをチ冒
−クコイルやケーブルなどの分布定数回路を用いる場合
に比べて著しく小さくできるので、切換信号としてのバ
イアス電流の立ち上シの鈍化を少くすることができ、例
えば送信時に各pinダイオードに供給するバイアス電
流をRFパルス幅に相応した方形波パルスとすることが
可能になる。したがって、バイアス電流の立ち上シの鈍
すを考慮して′ゞイアス電圧金高くする必要がなく低い
バイアス電圧によってpinダイオードを高速スイッチ
ングすることができる。A λ/4 circuit (K wavelength circuit) is an impedance inversion circuit consisting of a π-shaped circuit of an inductance L and a capacitor C.
By using a configuration in which a pin diode is provided on the exit side of the pin diode, a bias t[? By controlling switching between positive bias and zero bias or negative bias using a predetermined pulse sequence from the computer system, RF pulses are almost completely prevented from entering the receiving circuit during 1 transmission, and the received signal is sent to the receiving circuit during reception. Not only can switching control be carried out without distortion, but also the switching circuit can be made compact.Additionally, the bias circuit side is equipped with an RP pulse intrusion prevention circuit consisting of an impedance inversion circuit terminated with a low impedance circuit. In this way, the intrusion prevention circuit functions as a λ/4 circuit, and can prevent RF pulses and received signals from leaking to the bias power supply side. Since it can be made significantly smaller than when using a switching signal, it is possible to reduce the slowing of the rise of the bias current as a switching signal. For example, when transmitting, the bias current supplied to each pin diode can be set to a square wave corresponding to the RF pulse width. It becomes possible to make it into a pulse. Therefore, it is not necessary to increase the bias voltage in order to slow down the rise of the bias current, and the pin diode can be switched at high speed with a low bias voltage.
以下この発明を実施例に基づいて説明する。 The present invention will be explained below based on examples.
第1図はこの発明の実施例になる送受信切換回路の構成
図、第2図は第1図の回路におけるインピーダンス反転
回路の原理的説HA図、第3図は第1図の回路にかける
pinダイオードの抵抗値対バイアス電流特性線図であ
る。図において、送信回路12の直流阻止コンデンサ1
2Aと受信回路の直流阻止コンデンサ13Aとの間には
、直列pinダイオード26と2組のインピーダンス反
転回路21A、21Bとの直列体が接続され、インダク
タンス22およびコンデン?23.24のπ形回路から
なるインピーダンス反転回路21A。Fig. 1 is a configuration diagram of a transmitting/receiving switching circuit according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an HA diagram of the principle of the impedance inverting circuit in the circuit of Fig. 1, and Fig. 3 is a pin diagram for the circuit of Fig. 1. FIG. 3 is a resistance value versus bias current characteristic diagram of a diode. In the figure, a DC blocking capacitor 1 of a transmitting circuit 12
A series body consisting of a series pin diode 26 and two sets of impedance inversion circuits 21A and 21B is connected between the DC blocking capacitor 13A of the receiving circuit and the inductance 22 and the capacitor 13A of the receiving circuit. An impedance inversion circuit 21A consisting of a π-type circuit of 23.24.
21Bの出口側は一端が接地されたpinダイオード2
5A、25Bによってそれぞれ終端される。The exit side of 21B is a pin diode 2 with one end grounded.
5A and 25B, respectively.
筐た、直列pinダイオード26の出口側にRF”コイ
ル4の一方端が接続される。さらに、直列pinダイオ
ード26はインピーダンス反転回路31と、抵抗33お
よびコンデンサ34とからなる低インピーダンス回路3
2とからなる侵入1狙止回路30を介して直流バイアス
電源35に接続さへ直列pinダイオード26を介して
pinダイオード25A、25Bに直流バイアス電流が
コンピュータシステム15からの指令信号158に基づ
いて供給される。One end of the RF" coil 4 is connected to the outlet side of the series pin diode 26 in the housing. Furthermore, the series pin diode 26 is connected to an impedance inverting circuit 31, and a low impedance circuit 3 consisting of a resistor 33 and a capacitor 34.
A direct current bias current is supplied to the pin diodes 25A and 25B via the series pin diode 26 connected to the DC bias power supply 35 through the intrusion 1 targeting circuit 30 consisting of be done.
インピーダンス反転回路2iA、21B、および31は
、第2図に示すようにインダクタンス22のインピーダ
ンスをza、コンデンサ23.24のインピーダンスt
zbとし、かつ回路の特性インピーダンス@ Zo 、
入口側および出口側の抵抗f:Ro 、Rt トシl?
ニー 場合、Zo = VL1丁ノλ/4回路として動
作する。すなわち、Zaw±jV′R6R4、Zb=+
j n7石−とした場合、例えば出口側の抵抗R1が
零であるとき、入口側の抵抗Re は無限大となう、波
長λなる高周波′IIt流の侵入を阻止する。Impedance inversion circuits 2iA, 21B, and 31, as shown in FIG.
zb and the characteristic impedance of the circuit @Zo,
Resistance f on the inlet side and outlet side: Ro, Rt?
In the case of Knee, the circuit operates as Zo=VL1/λ/4 circuit. That is, Zaw±jV'R6R4, Zb=+
For example, when the resistance R1 on the outlet side is zero, the resistance Re on the inlet side becomes infinite, which prevents the intrusion of the high frequency 'IIt flow having the wavelength λ.
また、pinダイオード 25A、25B、および26
はその順方向抵抗値対バイアス1流特性線図を第3図に
示すように、バイアスJIIt流が零筐たは負である場
合には数にΩ以上の高抵抗を示すのに対し、正のバイア
ス電流t−流すことによって順方向抵抗が指数関数的に
低下し、所定の正のバイアス電at流すことによって抵
抗値が1Ω以下に低下する特性金示す。Also, pin diodes 25A, 25B, and 26
As shown in Figure 3, which shows the forward resistance value vs. bias current characteristic diagram, when the bias JIIt current is zero or negative, it shows a high resistance of more than Ω, whereas in the case of positive The forward resistance decreases exponentially by flowing a bias current t-, and the resistance value decreases to 1Ω or less by flowing a predetermined positive bias current at.
したがって、第1図の回路において送信時には、バイア
ス電源35から低インピーダンス回路の抵抗33によっ
てxi値が制限された正のバイアス電流を侵入阻止回路
30t−介して直列pinダイオード26およびpin
ダイオード25A、25Bに供給する。このとき、各p
inダイオードはその抵抗値が大幅に低下し、インピー
ダンス反転回路21A、21Bの入力抵抗は実質的に無
限大に近くなる。そこで送信回路12からRFパルスを
送信すると、RFパルスは導通状態の直列pinダイオ
ード26t−介してRF’コイル4に供給されMR工装
置のマグネット部1にRFa場が発生すると同時に、受
信回路13側へのRPパルスの漏れをインピーダンス反
転回路21A、21Bによってほぼ完全に阻止すること
ができる。璽た、侵入阻止回路30側のインピーダンス
反転回路31は低インピーダンス回路32によってバイ
アス電源35側が終端されているので送信回路12側か
らみたインピーダンス反転回路31の入力抵抗は高抵抗
となってカシ、バイアス電源35側へのRFパルスの漏
れも阻止できる。さらに、インピーダンス反転回路の特
性インピーダンスZo t 50Ω、RPパルスの周波
数22[]MHzとした場合、各インピーダンス反転回
路のインダクタンス22の値は398 nf(と極めて
小さくてすむので、コンピュータシステム15の指令信
号158によってRF’パルスの持続時間よシ幾分長い
方形波パルス状に制御される正のバイアス電流の立ち上
シの鈍化を回避することができ、方形波パルス状のバイ
アス電流のパルス幌上RFパルスの持続時間に合わせて
短縮することができる。Therefore, during transmission in the circuit shown in FIG.
Supplied to diodes 25A and 25B. At this time, each p
The resistance value of the in diode decreases significantly, and the input resistance of the impedance inverting circuits 21A and 21B becomes substantially infinite. Therefore, when an RF pulse is transmitted from the transmitting circuit 12, the RF pulse is supplied to the RF' coil 4 through the series pin diode 26t which is in a conductive state, and at the same time an RFa field is generated in the magnet section 1 of the MR equipment, and at the same time, the receiving circuit 13 side The impedance inversion circuits 21A and 21B can almost completely prevent leakage of the RP pulse to the impedance inversion circuits 21A and 21B. As shown, the impedance inversion circuit 31 on the intrusion prevention circuit 30 side is terminated on the bias power supply 35 side by the low impedance circuit 32, so the input resistance of the impedance inversion circuit 31 as seen from the transmission circuit 12 side is high resistance, and the bias voltage is reduced. Leakage of RF pulses to the power source 35 side can also be prevented. Furthermore, when the characteristic impedance Zo t of the impedance inverting circuit is 50Ω, and the frequency of the RP pulse is 22 [ ] MHz, the value of the inductance 22 of each impedance inverting circuit is 398 nf (as it is extremely small, the command signal of the computer system 15 158, it is possible to avoid the slowing of the rise of the positive bias current controlled in the form of a square wave pulse which is somewhat longer than the duration of the RF' pulse, and the pulse hood RF of the bias current in the form of a square wave pulse can be avoided. It can be shortened according to the pulse duration.
つぎに、送信状態から受信状態への切シ換えは、各pi
nダイオードに供給するバイアス電流を零または負に切
り換えることによって行われる。すなわち、バイアス電
流の切シ換えによってインピーダンス反転回路21A、
21Bの出口側は開放状態となって二つのインピーダン
ス反転回路21A、21Bがλ/2回路として機能し、
かつ直列pinダイオード26が高抵抗(オフ状B)と
なるので、R1i′コイルによって検出された受信信号
ばλ/2回路としての二つのインピーダンス反転回路2
1A、21Bt低損失で通過して受信回路13に伝達さ
れるとともに、送信回路12からの電気的ノイズは直列
pinダイオード26によって受信回路側への伝搬が阻
止されるので、微弱な受信信号全ノイズの影響を排除し
た状態で検出することができる。Next, switching from the transmitting state to the receiving state is performed for each pi.
This is done by switching the bias current supplied to the n-diode to zero or negative. That is, by switching the bias current, the impedance inversion circuit 21A,
The exit side of 21B is in an open state, and the two impedance inversion circuits 21A and 21B function as a λ/2 circuit,
In addition, since the series pin diode 26 has a high resistance (off state B), the received signal detected by the R1i' coil is divided into two impedance inverting circuits 2 as a λ/2 circuit.
1A, 21Bt passes through with low loss and is transmitted to the receiving circuit 13, and the electrical noise from the transmitting circuit 12 is blocked from propagating to the receiving circuit side by the series pin diode 26, so the weak received signal total noise can be detected without the influence of
なか、バイアス電源側の侵入j阻止回路30をチ曹−ク
コイルを用いて形成したとすると、RF/<ルスの減衰
量として40dBt−得るに必要とするインダクタンス
の大きざは10μHa度となる。If the intrusion blocking circuit 30 on the bias power supply side is formed using a check coil, the inductance required to obtain 40 dBt as an RF/<Rus attenuation amount will be 10 μHa degrees.
これに対してインピーダンス反転回路31を用いた場合
のそれは前述のように398nHと約25分の1のイン
ダクタンスで済むことになシ、方形波パルス状のバイア
ス電流の立ち上がシに及ぼすインダクタンスの影響を著
しく低減することができる。したがって、方形波パルス
状のバイアス電ンすなわち高速イメージングが可能にな
るとともに、バイアス電流の立ち上Dt−速くするため
にバイアス電圧を高くする必要もないので、バイアス電
源そのものを小型化できる利点が得られる。On the other hand, when the impedance inverting circuit 31 is used, the inductance is only 398 nH, which is about 1/25th, as described above, and the inductance that affects the rise of the square wave pulsed bias current is small. The impact can be significantly reduced. Therefore, it is possible to perform square-wave pulsed bias current, that is, high-speed imaging, and there is no need to increase the bias voltage to increase the rise time Dt of the bias current, so there is an advantage that the bias power supply itself can be miniaturized. It will be done.
第4図はこの発明の異なる実施例を示す送受信切換回路
の構成図である。MRr装置のR1’コイルは)ラドコ
イルとボディコイルからなシ、例えばボディコイルを送
信コイルに、ヘッドコイルを受信コイルとして撮像管行
う場合があることば先の磁界の発生方向が等しく、両コ
イルの磁気的結合が原因で例えば受信信号が変歪し、画
像の再構成に必要な受信信号が得られないという問題が
発生する。第4図は上述の撮像方法を考慮した送受信切
換回路の構成図を示しておシ、ボディコイル4A側の送
受信切換回路20は直流阻止コンデンt201および直
列pinダイオード56を介してボディコイル4Aに接
続されるとともに、侵入阻止回路30と同様に構成され
たもう一つの侵入阻止回路40釦よび直列pinダイオ
ード36を介して方形波パルス状のバイアス電流がボデ
ィコイル4Aに供給される。−万ヘッドコイル4Bは送
受信切換回路20と同様に構成された送受信切換回路2
0B!備え、その出力信号208が受信回路13に入力
され、送受信切換回路20の出力側は開放される。FIG. 4 is a block diagram of a transmission/reception switching circuit showing a different embodiment of the invention. The R1' coil of the MRr device is composed of a Rad coil and a body coil.For example, the body coil is used as a transmitting coil and the head coil is used as a receiving coil for an image pickup tube. For example, the received signal is distorted due to the optical combination, and a problem arises in that the received signal necessary for image reconstruction cannot be obtained. FIG. 4 shows a configuration diagram of a transmitting/receiving switching circuit considering the above-mentioned imaging method. The transmitting/receiving switching circuit 20 on the body coil 4A side is connected to the body coil 4A via a DC blocking capacitor T201 and a series pin diode 56. At the same time, a square wave pulsed bias current is supplied to the body coil 4A via another intrusion prevention circuit 40 button configured similarly to the intrusion prevention circuit 30 and the series pin diode 36. - The ten thousand head coil 4B is a transmission/reception switching circuit 2 configured similarly to the transmission/reception switching circuit 20.
0B! The output signal 208 is input to the receiving circuit 13, and the output side of the transmitting/receiving switching circuit 20 is opened.
このように構成された回路の送信時には、バイアス電源
35かも方形波パルス状のバイアス電流が侵入阻止回路
30および40t−介して供給さへ直列plnダイオー
ド26.36が導通状態となってRFパルスがボディコ
イルに供給され、ボディコイル4AがR1’磁場を発生
する。送信から受信への切υ換えはバイアス電流を零ま
たは負に切シ換えて直列pinダイオード36によって
ボディコイル4Aを開路状態とし、ヘッドコイル4Bに
よって信号を検出し、受信回路13によって信号を受信
する。このように構成することによって受信時における
両コイル4A、4Bの磁気的結合はボディコイル4Aが
開放状態となることによって阻止され、ヘッドコイルの
受信信号の変歪を回避することができる。また、侵入阻
止回路40においても方形波状のバイアス電流の立ち上
がシの鈍化が阻止され、バイアス電流のパルス@’jf
HRFパルスのそれに相応して短縮できるので、高速イ
メージングとこれに基づく撮@時間の短縮が可能になる
。When a circuit configured in this manner is transmitting, a bias current in the form of a square wave pulse is supplied from the bias power supply 35 through the intrusion prevention circuits 30 and 40t, and the series PLN diodes 26 and 36 become conductive to generate an RF pulse. The body coil 4A generates an R1' magnetic field. To switch from transmission to reception, the bias current is switched to zero or negative, the body coil 4A is opened by the series pin diode 36, the signal is detected by the head coil 4B, and the signal is received by the reception circuit 13. . With this configuration, magnetic coupling between the coils 4A and 4B during reception is prevented by the body coil 4A being in an open state, and distortion of the received signal from the head coil can be avoided. Furthermore, the intrusion prevention circuit 40 also prevents the rise of the square-wave bias current from slowing down, and the bias current pulse @'jf
Since the HRF pulse can be shortened correspondingly, high-speed imaging and shortening of imaging time based on this becomes possible.
この発明は前述のように、MR工装置の送受信切換回路
をインピーダンス反転回路とpinダイオードとtmみ
合わせた2つのλ/4回路の直列体とし、かつpinダ
イオードのバイアス回路にもインピーダンス反転回路か
らなるRF’パルスの侵入阻止回路を設けるよう構成し
た。その結果、pinダイオードのバイアスm流を制御
することによってRFコイルを送信回路および受(N回
路側に切換制御できるとともに、インピーダンス反転回
路のインダクタンスを極めて小さくできることによ、9
pinlnダイオードち上シの急峻な電圧の低い方形
波バイアス電流によって高速スイッチングすることが可
能になυ、したがって高速イメージングに対応した高速
スイッチング機能を有する核磁気共鳴装置の送受信切換
回路を提供することができる。筐た、λ/4ケーブルや
チ曹−クコイルを用いた従来の回路に比べて送受信切換
回路を小型化できるとともに、ボディコイルとヘッドコ
イルを送受信コイルに使い分ける場合には送信コイル側
に設けたpinダイオードをインピーダンス反転回路か
らなる侵入阻止回路を介してオン・オフ制御することに
よシ、両コイルが磁気的に結合することによって生ずる
受信信号の変歪を高速イメージング性3Cヲ損うことな
く防止することができる。As described above, this invention uses a transmitting/receiving switching circuit of an MR equipment as a series body of two λ/4 circuits including an impedance inverting circuit, a pin diode, and tm, and also uses an impedance inverting circuit as a bias circuit for the pin diode. The configuration is such that an RF' pulse intrusion prevention circuit is provided. As a result, by controlling the bias m current of the pin diode, the RF coil can be switched to the transmitter circuit and receiver (N circuit side), and the inductance of the impedance inverting circuit can be made extremely small.
It is possible to perform high-speed switching due to the steep, low-voltage, square-wave bias current of the pinln diode. Therefore, it is possible to provide a transmitting/receiving switching circuit for a nuclear magnetic resonance apparatus having a high-speed switching function compatible with high-speed imaging. can. The transmitter/receiver switching circuit can be made smaller than conventional circuits using λ/4 cables or check coils, and when the body coil and head coil are used separately as the transmitter/receiver coil, a pin provided on the transmitter coil side can be used. By controlling the diode on and off via an intrusion prevention circuit consisting of an impedance inversion circuit, distortion of the received signal caused by magnetic coupling of both coils can be prevented without impairing high-speed imaging performance of 3C. can do.
第1図はこの発明の実施例になる送受信切換回Mt−示
す構成図、第2図は第1図にかけるインピーダンス反転
回路の原理的説明図、第3図は第1図におけるpinダ
イオードの抵抗−バイアス電流特性線図、第4図はこの
発明の異なる実施例を示す回路の構成図、第5図はMH
I装置のマグネット部および検出系の一例を示す構成図
である。Fig. 1 is a block diagram showing the transmitting/receiving switching circuit Mt according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram explaining the principle of the impedance inverting circuit shown in Fig. 1, and Fig. 3 shows the resistance of the pin diode in Fig. 1. - Bias current characteristic diagram; FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing a different embodiment of the present invention; FIG. 5 is a MH
It is a block diagram which shows an example of the magnet part and detection system of I apparatus.
Claims (1)
ルにRFパルスを供給する送信回路とRFコイルの検出
信号の受信回路との間に配されてRFコイルを送信と受
信とに切り換えるものにおいて、前記送信回路と受信回
路との間に互いに直列接続された直列pinダイオード
および2組のインピーダンス反転回路と、このインピー
ダンス反転回路の出口側それぞれに接続されて一端が接
地されたpinダイオードと、前記直列pinダイオー
ドの出口側に一方端が接続された前記RFコイルと、各
pinダイオードに切換信号としてのバイアス電流を供
給するバイアス電源回路と、このバイアス電源回路に設
けられたインピーダンス反転回路からなり電源側が低イ
ンピーダンス回路で終端された前記RFパルスの侵入阻
止回路とを備えたことを特徴とする核磁気共鳴装置の送
受信切換回路。1) In a device that is disposed between a transmitting circuit that supplies RF pulses to an RF coil disposed in a magnet part of a nuclear magnetic resonance apparatus and a receiving circuit that receives a detection signal of the RF coil, and switches the RF coil between transmitting and receiving. , a series pin diode and two sets of impedance inverting circuits connected in series between the transmitting circuit and the receiving circuit, a pin diode connected to each outlet side of the impedance inverting circuit and having one end grounded; The power supply consists of the RF coil, one end of which is connected to the outlet side of the series pin diode, a bias power supply circuit that supplies a bias current as a switching signal to each pin diode, and an impedance inversion circuit provided in this bias power supply circuit. 1. A transmission/reception switching circuit for a nuclear magnetic resonance apparatus, comprising: an RF pulse intrusion prevention circuit whose side is terminated with a low impedance circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1178666A JPH0341929A (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Transmission/reception switching circuit for nuclear magnetic resonance device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1178666A JPH0341929A (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Transmission/reception switching circuit for nuclear magnetic resonance device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0341929A true JPH0341929A (en) | 1991-02-22 |
Family
ID=16052445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1178666A Pending JPH0341929A (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Transmission/reception switching circuit for nuclear magnetic resonance device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0341929A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008128943A (en) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Hitachi Ltd | Nuclear magnetic resonance probe |
JP2009216578A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Hitachi Ltd | Low-temperature transmission/reception switching device and method of nmr low-temperature probe |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP1178666A patent/JPH0341929A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008128943A (en) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Hitachi Ltd | Nuclear magnetic resonance probe |
JP2009216578A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Hitachi Ltd | Low-temperature transmission/reception switching device and method of nmr low-temperature probe |
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