KR102511560B1 - 가변 튜닝을 갖는 의사-새장 코일과 그 응용들 - Google Patents

Abstract

단면 자기 공명 촬영 시스템을 위한 코일이 개시된다. 코일은 코일로부터 바깥쪽으로 멀어지는 방향으로 자기장을 생성하도록 구성된다. 코일은 상이한 직경들을 갖는 제1 링과 제2 링을 포함하며, 코일에 전류가 흘러 관심 영역에 자기장을 생성한다. 자기 촬영 장치를 이용하여 촬영하기 위한 방법도 개시된다. 이 방법은 전원을 제공하는 단계 및 상이한 직경들을 갖는 제1 링 및 제2 링을 포함하는 코일을 제공하는 단계를 포함한다. 이 방법은 코일을 통해 전류를 흘려 관심 영역에 자기장을 생성하도록 전원을 온시키는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한, 더 좁은 주파수 범위에서 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트들을 선택적으로 온시키는 단계를 포함한다.

Description

가변 튜닝을 갖는 의사-새장 코일과 그 응용들

자기 공명 촬영 시스템은 주로 밀폐된 폼 팩터(form factor)를 활용하는데 중점을 두었다. 이 폼 팩터는, 촬영 영역을 전자기장 생성 재료들 및 촬영 시스템 컴포넌트들로 둘러싸는 것을 포함한다. 전형적인 자기 공명 촬영 시스템은 원통형 보어 자석을 포함하고, 여기서, 환자는 촬영을 위해 자석의 튜브 내에 환자가 배치된다. 무선 주파수(RF; Radio Frequency) 전송(TX) 및 수신(RX) 코일들 등의, 컴포넌트들은, 촬영을 수행하기 위해 환자를 효과적으로 둘러쌀 수 있도록 환자의 여러 측면에 배치된다.

전형적으로, RF-TX 코일들은 크고 시야(즉, 촬영 영역)를 완전히 둘러싸고 있는 반면, RF-RX 코일들은 작고 시야에 바로 배치된다. 대부분의 현재의 자기 공명 촬영 시스템들에서, 환자를 가상으로 둘러싸기 위한 컴포넌트들의 배치는, 환자의 움직임을 심각하게 제한하며, 때때로 촬영 영역 내로 환자를 배치하거나 이로부터 제거하는 동안 추가적인 부담을 야기한다. 다른 현재의 자기 공명 촬영 시스템들에서, 환자 배치에 관한 소정의 물리적 제한을 완화하기 위해 환자가 2개의 큰 판 사이에 배치한다.

그럼에도 불구하고, 환자의 편안함 및 부담스러운 제한들과 관련하여 앞서 언급한 문제들을 더욱 완화하는 차세대 자기 공명 촬영 시스템들에서 현대적인 촬영 구성을 제공할 필요가 존재한다.

다양한 실시예에 따르면, 자기 촬영 장치가 제공된다. 장치는, 전류를 제공하기 위한 전원, 및 전원에 전기적으로 접속된 코일을 포함한다. 코일은 제1 링 및 제2 링을 포함하고, 여기서 제1 링 및 제2 링은 상이한 직경들을 갖는다. 제1 링과 제2 링은 하나 이상의 가로대(rung)를 통해 접속된다. 전원은, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대를 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된다.

다양한 실시예에 따르면, 전자기장은 약 1 μT 내지 약 10 mT이다. 다양한 실시예에 따르면, 전자기장은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱된다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대가 접속되어 단일 전류 루프를 형성한다. 다양한 실시예에 따르면, 코일은 비평면이고 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대는 서로에 대해 비평면이다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 및 제2 링 중 하나는 다른 링에 관해 기울어져 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 또는 제2 링 중 하나는 다른 링보다 관심 영역에 더 가깝다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링 및 제2 링은 상이한 재료들을 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링 및 제2 링은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링은 제2 링보다 큰 직경을 갖는다. 다양한 실시예에 따르면, 제2 링의 직경은 관심 영역의 크기와 제1 링의 직경 사이에 있다.

다양한 실시예에 따르면, 코일은 전자기장을 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 커패시터들, 인덕터들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 코일은 극저온으로 냉각된다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 유체 냉각을 위한 중공 튜브들을 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링 및 제2 링 중 적어도 하나는 복수의 권선 또는 리츠 와이어를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속된다.

다양한 실시예에 따르면, 제1 링은 하나 이상의 가로대의 제1 부분에 부착되고 제2 링은 하나 이상의 가로대의 제2 부분에 부착되며, 여기서 하나 이상의 가로대의 제1 및 제2 부분은 중첩하는 접촉 영역을 형성한다. 다양한 실시예에 따르면, 중첩하는 접촉 영역은 조정가능하다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 부분은 실린더 또는 튜브이고, 제2 부분은 동심원 튜브이거나, 그 반대이고, 제1 부분과 제2 부분은 서로를 지나서 슬라이딩하도록 구성된다.

다양한 실시예에 따르면, 자기 촬영 장치의 동작 방법이 제공된다. 이 방법은, 전원을 제공하는 단계 및 전원에 전기적으로 접속된 코일을 제공하는 단계를 포함한다. 코일은 제1 링 및 제2 링을 포함하고, 여기서 제1 링 및 제2 링은 상이한 직경들을 갖는다. 제1 링과 제2 링은 하나 이상의 가로대를 통해 접속된다. 이 방법은 또한, 코일을 통해 전류를 흘림으로써 관심 영역에 자기장을 생성하도록 전원을 온시키는 단계를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1μT 내지 약 10 mT이다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1 kHz 내지 약 2 GHz의 무선 주파수(RF)에서 펄싱된다. 다양한 실시예에 따르면, 코일은 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함한다.

다양한 실시예에 따르면, 이 방법은 코일과 함께 제공된 하나 이상의 컴포넌트를 이용하여 자기장을 튜닝하는 단계를 더 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장을 튜닝하는 단계는 하나 이상의 전자 컴포넌트의 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것 중 적어도 하나를 통해 수행된다. 다양한 실시예에 따르면, 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속된다.

다양한 실시예에 따르면, 이 방법은 더 좁은 주파수 범위에서 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트를 선택적으로 온시키는 단계를 더 포함한다.

다양한 실시예에 따르면, 자기 촬영 장치가 제공된다. 자기 촬영 장치는, 전류를 제공하기 위한 전원과, 전원에 전기적으로 접속된 코일을 포함한다. 코일은 제1 링 및 제2 링을 포함한다. 제1 링과 제2 링은 하나 이상의 커패시터를 통해 접속된다. 전원은, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 커패시터를 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된다.

다양한 실시예에 따르면, 전자기장은 약 1 μT 내지 약 10 mT이다. 다양한 실시예에 따르면, 전자기장은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱된다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링과 제2 링은 하나 이상의 가로대를 통해 접속된다. 다양한 실시예에 따르면, 코일은 비평면이고 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대는 서로에 대해 비평면이다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 및 제2 링 중 하나는 다른 링에 관해 기울어져 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 또는 제2 링 중 하나는 다른 링보다 관심 영역에 더 가깝다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링 및 제2 링은 상이한 재료들을 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링 및 제2 링은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 실시예에 따르면, 제2 링의 직경은 관심 영역의 크기와 제1 링의 직경 사이에 있다.

다양한 실시예에 따르면, 코일은 전자기장을 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 커패시터들, 인덕터들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 코일은 극저온으로 냉각된다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 유체 냉각을 위한 중공 튜브를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링 및 제2 링 중 적어도 하나는 복수의 권선 또는 리츠 와이어를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속된다.

다양한 실시예에 따르면, 제1 링은 하나 이상의 가로대의 제1 부분에 부착되고 제2 링은 하나 이상의 가로대의 제2 부분에 부착되며, 여기서 하나 이상의 가로대의 제1 및 제2 부분은 중첩하는 접촉 영역을 형성한다. 다양한 실시예에 따르면, 중첩하는 접촉 영역은 조정가능하다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 부분은 실린더 또는 튜브이고, 제2 부분은 동심원 튜브이거나, 그 반대이고, 제1 부분과 제2 부분은 서로를 지나서 슬라이딩하도록 구성된다.

다양한 실시예에 따르면, 자기 촬영 장치의 동작 방법이 제공된다. 이 방법은, 전원을 제공하는 단계 및 전원에 전기적으로 접속된 코일을 제공하는 단계를 포함한다. 코일은 제1 링 및 제2 링을 포함한다. 제1 링과 제2 링은 하나 이상의 커패시터를 통해 접속된다. 이 방법은 또한, 코일을 통해 전류를 흘림으로써 관심 영역에 자기장을 생성하도록 전원을 온시키는 단계를 포함한다.

다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1μT 내지 약 10 mT이다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1 kHz 내지 약 2 GHz의 무선 주파수(RF)에서 펄싱된다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링과 제2 링은 하나 이상의 가로대를 통해 접속된다. 다양한 실시예에 따르면, 코일은 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 이 방법은 코일과 함께 제공된 하나 이상의 컴포넌트를 이용하여 자기장을 튜닝하는 단계를 더 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장을 튜닝하는 단계는 하나 이상의 전자 컴포넌트의 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것 중 적어도 하나를 통해 수행된다. 다양한 실시예에 따르면, 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속된다.

다양한 실시예에 따르면, 이 방법은 더 좁은 주파수 범위에서 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트를 선택적으로 온시키는 단계를 더 포함한다.

다양한 실시예에 따르면, 자기 촬영 장치가 제공된다. 자기 촬영 장치는, 전류를 제공하기 위한 전원과, 전원에 전기적으로 접속된 코일을 포함한다. 코일은 시트 내에 배치된 하나 이상의 슬릿을 갖는 고체 금속 시트를 포함한다. 하나 이상의 슬릿 중 적어도 하나는 튜닝 요소를 포함한다. 전원은 코일을 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된다.

다양한 실시예에 따르면, 전자기장은 약 1 μT 내지 약 10 mT이다. 다양한 실시예에 따르면, 전자기장은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱된다. 다양한 실시예에 따르면, 코일은 비평면이고 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된다. 다양한 실시예에 따르면, 코일은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는 외측 엣지를 갖는다.

다양한 실시예에 따르면, 고체 금속 시트는, 제1 튜닝 요소가 내부에 배치된 제1 슬릿을 갖는 제1 시트이고, 코일은, 제2 튜닝 요소가 내부에 배치된 제2 슬릿을 갖는 제2 금속 시트를 더 포함한다. 제2 금속 시트는, 제1 슬릿 및 제2 슬릿이 회전적으로 오프셋되도록 제1 시트의 상단에 적층된다.

다양한 실시예에 따르면, 고체 금속 시트는, 각각의 슬릿이 튜닝 요소를 갖는 적어도 2개의 슬릿을 포함하고, 여기서, 적어도 2개의 슬릿은, 각각의 튜닝 요소가 서로로부터 동등하게 이격되어 위치하도록 고체 금속 시트 내에 위치한다.

다양한 실시예에 따르면, 장치는 전자기장을 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함하고, 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 커패시터들, 인덕터들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함한다.

다양한 실시예에 따르면, 고체 금속 시트는 유체 냉각을 위한 중공 튜브를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 코일은 극저온으로 냉각된다. 다양한 실시예에 따르면, 튜닝 요소는 커패시터를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기 촬영 장치의 동작 방법이 제공된다. 이 방법은, 전원을 제공하는 단계 및 전원에 전기적으로 접속된 코일을 제공하는 단계를 포함한다. 코일은 시트 내에 배치된 하나 이상의 슬릿을 갖는 고체 금속 시트를 포함한다. 하나 이상의 슬릿 중 적어도 하나는 튜닝 요소를 포함한다. 이 방법은 또한, 코일을 통해 전류를 흘림으로써 관심 영역에 자기장을 생성하도록 전원을 온시키는 단계를 포함한다.

다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1μT 내지 약 10 mT이다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1 kHz 내지 약 2 GHz의 무선 주파수(RF)에서 펄싱된다. 다양한 실시예에 따르면, 코일은 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함한다. 이 방법은 코일과 함께 제공된 하나 이상의 컴포넌트를 이용하여 자기장을 튜닝하는 단계를 더 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장을 튜닝하는 단계는 하나 이상의 전자 컴포넌트의 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것 중 적어도 하나를 통해 수행된다. 다양한 실시예에 따르면, 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 튜닝 요소는 커패시터를 포함한다.

다양한 실시예에 따르면, 이 방법은 더 좁은 주파수 범위에서 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트를 선택적으로 온시키는 단계를 더 포함한다.

이들 및 다른 양태들과 구현들이 이하에서 상세히 논의된다. 상기의 정보 및 이하의 상세한 설명은 다양한 양태 및 구현의 설명적인 예들을 포함하고 청구된 양태들 및 구현들의 성격 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 프레임워크를 제공한다. 도면들은 다양한 양태 및 구현에 대한 예시와 추가의 이해를 제공하고, 본 명세서에 통합되고 그 일부를 구성한다.

첨부된 도면은 축적비율대로 그려지게 의도된 것은 아니다. 다양한 도면에서 유사한 참조 번호들 및 명칭들은 유사한 요소들을 나타낸다. 명료성을 위해, 모든 도면에서 모든 컴포넌트가 라벨링되지는 않았다. 도면들에서:
도 1은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치의 한 구현의 개략도이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치의 예시적인 주파수 응답을 도시하는 그래픽 예시이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치의 회로도의 개략적 예시이다.
도 4a 및 도 4b는 다양한 실시예에 따른 용량성 중첩을 이용하여 튜닝을 조정하는데 이용되는 중첩 코일 가로대의 개략적 예시이다.
도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치의 한 구현의 개략도를 나타낸다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치의 한 구현의 개략도이다.
도 7a는 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치의 한 구현의 개략도이다.
도 7b는 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치의 한 구현의 개략도이다.
도 7c는 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치의 한 구현의 개략도이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치의 한 구현의 개략도이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치를 동작시키는 한 예시적인 방법에 대한 플로차트이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치를 동작시키는 한 예시적인 방법에 대한 또 다른 플로차트이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치를 동작시키는 한 예시적인 방법에 대한 또 다른 플로차트이다.

현대의 자기 공명 촬영 시스템들에 이용되는 전형적인 RF-TX 코일 구성은 새장 코일 설계(birdcage coil design)이다. 전형적인 새장 코일은 촬영 영역(즉, 환자가 놓여 있는 곳)의 대향 측들에 배치된 2개의 큰 링을 포함하며, 각각은 하나 이상의 가로대에 의해 전기적으로 접속된다. RF-TX 코일의 동작 주파수 및 구성에 따라, 가로대 또는 링은 용량성 튜닝 요소를 포함한다. 적절한 촬영을 보장하기 위해, RF-TX 코일 여기 전력이 촬영 영역(여기서는 "관심 영역"이라고도 함)에 걸쳐 균일하게 생성된다. 새장 RF-TX 코일은, 그 큰 직경의 링들 및 일관된 가로대/링 크기로 인해 균일한 전력 프로파일을 얻는다. 코일이 환자를 둘러쌀수록 촬영 신호가 개선되기 때문에, 새장 코일은 전형적으로, 촬영 영역 내/환자로부터 생성된 신호가 충분히 균일하게끔 환자를 둘러싸도록 구성된다.

환자의 편안함을 더욱 개선시키고 현재의 자기 공명 촬영 시스템들의 부담스러운 움직임 제한들을 감소시키기 위해 단면 자기 공명 촬영 시스템들이 개발되었다. 여기서 설명된 개시내용은 대체로 단면 자기 공명 촬영 시스템의 자기 촬영 장치 및 그 응용에 관한 것이다. 특히, 설명된 기술은, 가변 튜닝이 단면 자기 공명 촬영 시스템에서 동작하도록 구성된 의사-새장 코일을 갖는 자기 촬영 장치에 관한 것이다. 여기서 설명된 바와 같이, 개시된 단면 자기 공명 촬영 시스템은 환자를 촬영할 수 있고, 소규모 시스템에 비해, 제한된 시야를 가지며 환자의 사지말단을 촬영할 수 있다. 더욱이, 이 시스템은, 환자가 전자기장 생성 재료들 및 촬영 시스템 컴포넌트들에 의해 한 면이 덮이지만, 완전히 둘러싸이지 않도록 구성될 수 있다. 여기서 설명된 구성들은, 자기 공명 촬영 시스템에 환자를 배치 및/또는 이로부터 제거하는 동안 불필요한 부담을 감소시키면서 환자 움직임에서의 더 적은 제약을 제공한다. 즉, 환자의 한 측에만 의사-새장 코일을 배치하여 환자는 자기 공명 촬영 시스템에 갇힌 느낌을 받지 않을 것이다.

본 명세서에 개시된 기술은, 단면 코일의 신규한 구성뿐만 아니라, 단면 코일로부터 RF 전송 펄스들을 생성하는 방법들을 포함한다. 여기서 설명된 단면 코일은, 코일 자체로부터 멀리 균일한 장을 생성하는 하나 이상의 코일 구성을 포함한다. 개시된 구성들은, 코일이 단면 자기 공명 촬영 시스템에서의 촬영을 위해 더 이상 환자를 둘러쌀 수 없기 때문에 코일로부터 바깥쪽으로 멀리 투영되는 균일한 장을 생성하는 것을 의도한다. 즉, RF-TX 코일이 단면 자기 공명 촬영 시스템에서 동작하려면, 촬영에 요구되는 균일한 RF 필드가 코일 자체로부터 멀리 생성되어야 한다. 장을 단면 코일 바깥쪽으로 및 멀리 투영하기 위해, 개시된 코일 구성들은 하나 이상의 가로대를 통해 접속된 상이한 크기의 링들을 포함한다. 여기서 설명되는 다양한 구현에서, 단면 코일은 상이한 크기들의 링들로 구성될 뿐만 아니라, 링들과 링들의 재료들 사이의 거리가 다양하다. 다양한 구현에서, 코일은 또한, 차폐의 방향으로부터 멀리 전자기장의 투영을 추가로 개선하기 위해 코일의 한 측에 배치된 전자기 차폐를 가질 수 있다.

여기에 개시된 바와 같이, 링의 불균등한 크기 및 가로대들의 곡률은, 관심 영역(촬영 영역)을 배치하고 그 영역에서 RF 전력의 균일성을 갖도록 조정된다. 링들의 크기가 같아지면, 시야가 코일 중심 내로 안쪽으로 이동하므로 전통적인 새장 코일과 유사하다. 링들의 크기가 변경되면, 균일한 영역이 코일 자체로부터 바깥쪽으로 연장되어 환자에 의한 움직임이나 액세스가 금지된다.

더욱이, 여기서 설명된 단면 RF-TX 코일의 구성들은, 시야, 즉, 촬영 영역 내에서 양성자들을 효과적으로 여기하는데 필요한 적절한 범위들의 무선 주파수들을 생성할 수 있다. 단면 자기 공명 촬영 시스템 폼 팩터는 전형적으로 큰 신호 대역폭을 갖는 선형 자기 구배를 갖기 때문에, 여기서 설명된 RF-TX 코일 구성들은 양성자 여기를 위해 필요한 무선 주파수들의 광대한 범위들을 수용하는 것을 의도한다.

도 1은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치(100)의 한 예시적인 구현의 개략도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 장치(100)는 무선 주파수 전송(RF-TX) 코일(120)을 포함하고, 무선 주파수 전송 코일은 RF 전력을 코일(120)로부터 멀리 바깥쪽으로 투영한다. 코일(120)은 하나 이상의 가로대(126)에 의해 접속된 2개의 링(122, 124)을 갖는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 코일(120)은 또한 전원(150a) 및/또는 전원(150b)(여기서는 집합적으로 "전원(150)"이라고 지칭됨)에 접속된다. 다양한 구현에서, 전원들(150a, 150b)은 전력 입력 및/또는 신호 입력을 위해 구성될 수 있고, 일반적으로 코일 입력이라고 지칭될 수 있다. 다양한 구현에서, 전원(150a 및/또는 150b)은, 전기 접점들(152 및 154)을 하나 이상의 가로대(126)에 부착함으로써 전기 접점들(152a 및/또는 152b)(여기서는 집합적으로 "전기 접점 152"라고 지칭됨), 및 전기 접점들(154a 및/또는 154b)(여기서는 집합적으로 "전기 접점 154"라고 지칭됨)을 통해 접점을 제공하도록 구성된다. 코일(120)은 시야(140) 내에서 균일한 RF 장을 투영하도록 구성된다. 다양한 구현에서, 시야(140)는 환자가 위치하는 자기 공명 촬영에 대한 관심 영역(즉, 촬영 영역)이다. 환자가 코일(120)로부터 먼 시야(140)에 위치하기 때문에, 장치(100)는 단면 자기 공명 촬영 시스템에서 이용하기에 적합하다. 다양한 구현에서, 코일 입력들(150a, 150b)은, 예를 들어 직교 여기를 통해, 서로 90도 위상차가 있는 2개의 신호에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 다양한 구현에서, 하나의 코일 입력(150a)만이 존재할 수 있고, 따라서 다른 코일 입력(150b)은 예를 들어 도 3에 도시된 회로도(300)에 개략적으로 개요된 바와 같이 튜닝 방법들을 이용하여 동적으로 구성되어 선형 편광 모드에서 전력이 공급되도록 코일(120)을 조정할 수 있다.

다양한 구현에서, 코일(120)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 동일한 축을 따라 동축으로 위치하지만 서로 소정 거리만큼 떨어져 위치하는 링(122) 및 링(124)을 포함한다. 다양한 구현에서, 링(122) 및 링(124)은 약 0.1 m 내지 약 10 m 범위의 거리만큼 분리된다. 다양한 구현에서, 링(122) 및 링(124)은, 약 0.2 m 내지 약 5 m, 약 0.3 m 내지 약 2 m, 약 0.2 m 내지 약 1 m, 약 0.1 m 내지 약 0.8 m, 또는 약 0.1 m 내지 약 1 m 범위의 거리에 의해 분리되고, 이들 사이의 임의의 분리 거리를 포함한다. 다양한 구현에서, 코일(120)은, 비동축으로 위치하지만, 동일한 방향을 따르고 약 0.2 m 내지 약 5 m 범위의 거리에서 분리되어 위치하는 링(122) 및 링(124)을 포함한다. 다양한 구현에서, 링(122) 및 링(124)은 또한, 서로에 관해 기울어질 수 있다. 다양한 구현에서, 기울임 각도는, 1도 내지 90도, 1도 내지 5도, 5도 내지 10도, 10도 내지 25도, 25도 내지 45도, 및 45도 내지 90도일 수 있다.

다양한 구현에서, 링(122) 및 링(124)은 동일한 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(122) 및 링(124)은 도 1에 도시된 바와 같이 상이한 직경들을 갖고 링(122)은 링(124)보다 더 큰 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(122) 및 링(124)은 상이한 직경들을 갖고 링(122)은 링(124)보다 더 작은 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 코일(120)의 링(122) 및 링(124)은, 시야(140) 내에 균일한 RF 전력 프로파일을 포함하는 촬영 영역(140)을 생성하도록 구성되고, 시야는 RF-TX 코일 내에 중심에 있지 않고 대신에 코일 자체로부터 공간의 바깥쪽으로 투영된다.

다양한 구현에서, 링(122)은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(122)은, 약 0.001 m 내지 약 9 m, 약 0.01 m 내지 약 8 m, 약 0.03 m 내지 약 6 m, 약 0.05 m 내지 약 5 m, 약 0.1 m 내지 약 3 m, 약 0.2 m 내지 약 2 m, 약 0.3 m 내지 약 1.5 m, 약 0.5 m 내지 약 1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 3 m의 직경을 갖고, 이들 사이의 임의의 직경을 포함한다.

다양한 구현에서, 링(124)은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(124)은, 약 0.001 m 내지 약 9 m, 약 0.01 m 내지 약 8 m, 약 0.03 m 내지 약 6 m, 약 0.05 m 내지 약 5 m, 약 0.1 m 내지 약 3 m, 약 0.2 m 내지 약 2 m, 약 0.3 m 내지 약 1.5 m, 약 0.5 m 내지 약 1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 3 m의 직경을 갖고, 이들 사이의 임의의 직경을 포함한다.

다양한 구현에서, 링(122) 및 링(124)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 가로대(126)에 의해 접속된다. 다양한 구현에서, 하나 이상의 가로대(126)는 단일 전기 회로 루프(또는 단일 전류 루프)를 형성하도록 링(122 및 124)에 접속된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 하나 이상의 가로대(126)의 한 말단은 전원(150)의 전기 접점(152)에 접속되고, 하나 이상의 가로대(126)의 또 다른 말단은 전기 접점(154)에 접속되어 링(120)이 전기 회로를 완성하게 한다.

다양한 구현에서, 링(122)은 불연속 링이고 전기 접점(152) 및 전기 접점(154)은 링(122)의 2개의 대향 말단들에 전기적으로 접속되어 전원(150)에 의해 전력을 공급받는 전기 회로를 형성할 수 있다. 유사하게, 다양한 구현에서, 링들(124)은 불연속 링이고 전기 접점(152) 및 전기 접점(154)은 링(124)의 2개의 대향 말단들에 전기적으로 접속되어 전원(150)에 의해 전력을 공급받는 전기 회로를 형성할 수 있다.

다양한 구현에서, 링들(122 및 124)은 원형이 아니며, 대신에, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 사다리꼴, 또는 닫힌 루프를 갖는 임의의 형상 또는 형태인 단면을 가질 수 있다. 다양한 구현예에서, 링들(122 및 124)은 2개의 상이한 축 평면들에서 변하는 단면들을 가질 수 있고, 1차 축은 원이고 2차 축은 사인파 형상 또는 어떤 다른 기하학적 형상을 갖는다. 다양한 구현에서, 코일(120)은 2개보다 많은 링(122 및 124)을 포함할 수 있고, 각각은, 모든 링에 걸쳐 있고 이들을 접속하는 가로대들에 의해 접속된다. 다양한 구현에서, 코일(120)은 2개보다 많은 링(122 및 124)을 포함할 수 있고, 각각은 링들 사이에서 접속점들을 교대시키는 가로대들에 의해 접속된다. 다양한 구현에서, 링(122)은 액세스를 위한 물리적 애퍼처를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 링(122)은 물리적 애퍼처가 없는 고체 시트일 수 있다.

다양한 구현에서, 코일(120)은 약 1 μT 내지 약 10 mT의 전자기장(또한 여기에서 "자기장"이라고 지칭됨) 강도를 생성한다. 다양한 구현에서, 코일(120)은 약 10 μT 내지 약 5 mT, 약 50 μT 내지 약 1 mT, 또는 약 100 μT 내지 약 1 mT의 자기장 강도, 또는 이들 사이의 임의의 자기장 강도를 포함한 자기장 강도를 생성할 수 있다.

다양한 구현에서, 코일(120)은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱되는 전자기장을 생성한다. 다양한 구현에서, 코일(120)은, 약 1 kHz 내지 약 1 GHz, 약 10 kHz 내지 약 800 MHz, 약 50 kHz 내지 약 300 MHz, 약 100 kHz 내지 약 100 MHz, 약 10 kHz 내지 약 10 MHz, 약 10 kHz 내지 약 5 MHz, 약 1 kHz 내지 약 2 MHz, 약 50 kHz 내지 약 150 kHz, 약 80 kHz 내지 약 120 kHz, 약 800 kHz 내지 약 1.2 MHz, 약 100 kHz 내지 약 10 MHz, 또는 약 1 MHz 내지 약 5 MHz의 무선 주파수, 또는 이들 사이의 임의의 주파수들을 포함한 무선 주파수에서 펄싱되는 자기장을 생성한다.

다양한 구현에서, 코일(120)은 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된다. 다양한 구현에서, 링(122), 링(124), 및 하나 이상의 가로대(126)는 서로에 대해 비평면이다. 달리 말하면, 링(122), 링(124), 및 하나 이상의 가로대(126)는 환자가 위치하는 관심 영역을 둘러싸는 3차원 구조물을 형성한다. 다양한 구현에서, 링(122)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 링(124)보다 관심 영역에 더 가깝다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 약 0.1 m 내지 약 1 m의 크기를 갖는다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 링(122)의 직경보다 더 작다. 다양한 구현에서, 관심 영역은, 도 1에 도시된 바와 같이, 링(124)의 직경과 링(122)의 직경 양쪽 모두보다 더 작다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 링(122)의 직경보다 작고 링(124)의 직경보다 큰 크기를 갖는다.

다양한 구현에서, 링(122), 링(124), 또는 가로대들(126)은 동일한 재료를 포함한다. 다양한 구현에서, 링(122), 링(124), 또는 가로대들(126)은 상이한 재료들을 포함한다. 다양한 구현에서, 링(122), 링(124), 또는 가로대들(126)은 중공 튜브들 또는 고체 튜브들을 포함한다. 다양한 구현에서, 중공 튜브들 또는 고체 튜브들은 공기 또는 유체 냉각을 위해 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 링(122) 또는 링(124) 또는 가로대들(126) 각각은 하나 이상의 전기 전도성 권선을 포함한다. 다양한 구현에서, 권선은 리츠 와이어들 또는 임의의 전기 전도성 와이어들을 포함한다. 이들 추가 권선들은, 원하는 주파수에서 권선들의 저항을 낮춤으로써 성능을 개선시키는데 이용될 수 있다. 다양한 구현에서, 링(122), 링(124), 또는 가로대들(126)은, 구리, 알루미늄, 은, 은 페이스트를 포함하거나, 또는 금속, 합금들 또는 초전도 금속, 합금들 또는 비금속을 포함한 임의의 높은 전기 전도성 재료를 포함한다. 다양한 구현에서, 링(122), 링(124), 또는 가로대들(126)은 메타물질(metamaterial)을 포함할 수 있다.

다양한 구현에서, 링(122), 링(124), 또는 가로대들(126)은, 구조물의 온도를 명시된 설정으로 유지하도록 설계된 별도의 전기 비전도성 열 제어 채널들을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 열 제어 채널들은 전류를 운반하도록 전기 전도성 재료로 제작되고 통합될 수 있다.

다양한 구현에서, 코일(120)은 자기장을 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 포함한다. 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 또는 MEMS 스위치를 포함한 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 코일은 전기 회로를 따라 하나 이상의 전자 컴포넌트 중 임의의 것을 포함하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 하나 이상의 컴포넌트는, 전기를 능동적으로 전도하지 않고 코일을 튜닝할 수 있는 뮤 금속들, 유전체들, 자기, 또는 금속 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 구현에서, 전자기장을 튜닝하는 것은, 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것을 포함한다. 다양한 구현에서, 코일은 저항을 감소시키고 효율성을 개선하기 위해 극저온으로 냉각된다. 다양한 구현에서, 제1 링 및 제2 링은 복수의 권선 또는 리츠 와이어를 포함한다. 다양한 구현에서, 코일(120)은 시야에 걸쳐 자기장 구배를 갖는 자기 공명 촬영 시스템을 위해 구성된다. 장 구배(field gradient)는 추가적인 전자기 구배를 이용하지 않고도 시야의 슬라이스들의 촬영을 허용할 수 있다. 여기에 개시된 바와 같이, 코일은, 각각이 자신의 대역폭을 갖는 복수의 중심 주파수를 결합함으로써 큰 대역폭을 생성하도록 구성될 수 있다. 이들 복수의 중심 주파수를 그들 각각의 대역폭들과 중첩함으로써, 코일(120)은, 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 원하는 주파수 범위에 걸쳐 큰 대역폭을 효과적으로 생성할 수 있다. 다양한 구현에서, 코일(120)은, 약 10 kHz 내지 약 800 MHz, 약 50 kHz 내지 약 300 MHz, 약 100 kHz 내지 약 100 MHz, 약 10 kHz 내지 약 10 MHz, 약 10 kHz 내지 약 5 MHz, 약 1 kHz 내지 약 2 MHz, 약 50 kHz 내지 약 150 kHz, 약 80 kHz 내지 약 120 kHz, 약 800 kHz 내지 약 1.2 MHz, 약 100 kHz 내지 약 10 MHz, 또는 약 1 MHz 내지 약 5 MHz의 무선 주파수, 또는 이들 사이의 임의의 주파수들을 포함한 무선 주파수에서 펄싱되는 자기장을 생성한다.

도 2는 자기 촬영 장치(100)의 예시적인 주파수 응답들을 도시하는 그래픽 예시(200)이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 원하는 이론적 대역폭(220)이, 원하는 RF 주파수 범위(202)에 걸친 RF-TX 전력 손실(204)과 함께 그래픽 예시(200)에 도시되어 있다. 일부 경우에, 원하는 이론적 대역폭(220)은, 대역폭(250)이 너무 넓기 때문에 크기 제한들 또는 튜닝 요소 제한들로 인해 단일 코일에 의해 생성될 수 없다. 그러나, 다양한 실시예에 따르면, 코일(120)은, 예를 들어, 선택적으로 활성화된 튜닝 회로를 이용함으로써 별개의 대역폭들(250a, 250b, 250c, 및 250d)을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 선택된 튜닝 회로가 활성화되면, 새로운 코일 튜닝 프로파일이 선택되어 상이한 주파수 대역폭 프로파일을 생성되는 것을 허용한다. 이들 새로운 대역폭들이 중첩될 때, 결합된 대역폭(250)은 원하는 이론적 대역폭(250)과 유사하거나 상당히 유사한 더 큰 대역폭을 형성할 수 있다. 이러한 방식으로, 주파수 범위를 시간적으로 멀티플렉싱함으로써 단일 주파수 튜닝된 코일보다 더 큰 주파수 범위가 달성될 수 있다. 다양한 구현에서, 대역폭들(250a, 250b, 250c, 250d) 각각은, 하나 이상의 PIN 다이오드, MEMS, 솔리드 스테이트 릴레이, 전기기계식 릴레이들 또는 용량성 스위치들 및/또는 버랙터를 포함하는 구동 회로를 코일(120)을 제어하고 전력을 공급하도록 구성함으로써 선택적으로 온 또는 오프될 수 있다. 다양한 구현에서, 대역폭들(250a, 250b, 250c, 및 250d) 각각은, 구동 회로에서 하나 이상의 컴포넌트를 기계적으로 이동시키거나 그 재료 속성을 변경함으로써 튜닝될 수 있다. 즉, 자기 촬영 장치(100)는, 전기적 제어 회로를 통해, 단일의 하드웨어, 즉, 코일(120)을 제어하여 복수의 연속적인 좁은 주파수 범위를 스캔하고, 이들 연속 주파수 범위들에서 측정된 RF-TX 손실들을 중첩하여 결합된 대역폭(250)을 생성함으로써, 큰 대역폭(250)을 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 주파수들 사이의 전환 시간은, 약 1 ㎲ 내지 약 5초, 약 10 ㎲ 내지 약 1초, 50 ㎲ 내지 약 500 ms, 100 ㎲ 내지 약 100 ms, 또는 1 ms 내지 약 50 ms가 걸릴 수 있다. 다양한 구현에서, 전환 시간은 고체 상태 컴포넌트들이 신속하게 전환하고 기계적 컴포넌트들이 가장 느리게 변경되는데 채용되는 전환 방법의 유형에 의존한다.

다양한 구현에서, 코일(120)에서 가로대들(126)의 서브세트를 활성화함으로써 가능한 대역폭들이 선택될 수 있다. 다양한 구현에서, 시스템은, 모든 가로대(126), 예를 들어 8개의 가로대가 활성화될 때 주어진 주파수를 가질 수 있다. 그 다음, 주파수를 조정하기 위해, 전기기계적 수단, 솔리드 스테이트 릴레이들, 전환가능한 RF 초크들, MEMS 스위치들, 커패시터들, 또는 기계적 분리 중 하나를 이용함으로써, 다른 모든 가로대가 비활성화되거나 코일(120) 셋업으로부터 전기적으로 제거될 수 있다. 코일 시스템으로부터의 이들 가로대의 제거는, 아마도 원래의 튜닝된 주파수보다 클 수 있는 시스템에 대한 새로운 튜닝 주파수를 생성할 것이다.

다양한 구현에서, 코일(120)은 임의의 수의 별개의 대역폭을 생성할 수 있다. 도 2에 도시된 대역폭들(250a, 250b, 250c, 및 250d)은 예시의 목적을 위한 것이고, 따라서 비제한적인 예이며, 임의의 수의 별개의 대역폭이 생성되어 큰 대역폭(250)을 형성할 수 있다. 다양한 구현에서, 대역폭들(250a, 250b, 250c, 250d)은 유사하거나 상당히 유사한 대역폭들을 갖는다. 다양한 구현에서, 대역폭들(250a, 250b, 250c, 250d)은 상이한 대역폭들을 갖는다. 다양한 구현에서, 대역폭들(250a, 250b, 250c, 250d) 각각은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 대역폭을 갖는다. 다양한 구현에서, 대역폭들(250a, 250b, 250c, 및 250d) 각각은, 약 10 kHz 내지 약 800 MHz, 약 50 kHz 내지 약 300 MHz, 약 100 kHz 내지 약 100 MHz, 약 10 kHz 내지 약 10 MHz, 약 10 kHz 내지 약 5 MHz, 약 1 kHz 내지 약 2 MHz, 약 50 kHz 내지 약 150 kHz, 약 80 kHz 내지 약 120 kHz, 약 800 kHz 내지 약 1.2 MHz, 약 100 kHz 내지 약 10 MHz, 또는 약 1 MHz 내지 약 5 MHz의 대역폭을 가질 수 있고, 이들 사이의 임의의 대역폭들을 포함한다.

도 3은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치의 예시적인 회로도(300)의 개략적 예시이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 회로도(300)는, 전원(350)에 접속된 RF 코일(320) 및 직렬로 접속된 PIN 다이오드 및 커패시터(332)의 몇개 세트와 버랙터(336)를 포함하는 튜닝 회로(330)를 도시한다. 회로도(300)는 예시의 목적으로 여기에 포함되었으므로, 비제한적인 예이고, 코일(320)을 구동하기에 적합한 임의의 회로는 임의의 원하는 주파수 범위들을 스캔하는데 이용될 수 있다. 여기에 설명된 다양한 구현에서, 회로도(300)의 튜닝 요소들 각각은, RF-TX의 대역폭 및 중심 주파수가 전자적으로 조정되는 것을 허용하는 외부 신호에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 직렬(332)은 중심 주파수와 대역폭을 변경하기 위해 온 또는 오프될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 다양한 실시예에 따른 용량성 중첩을 이용하여 튜닝을 조정하는데 이용되는 중첩 코일 가로대의 개략적 예시이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 중첩하는 가로대 시스템(400)은, 동축이고 동심인 내측 가로대(410) 및 외측 가로대(420)를 포함한다. 다양한 구현에서, 가로대들(410 및 420)은 예를 들어 도 1에 도시된 링들(122 및 124)에 접속된다. 다양한 구현에서, 내측 가로대(410)는 고체 튜브 또는 중공 튜브일 수 있고, 외측 가로대(420)는 예를 들어 슬라이드인 및 슬라이드 아웃하는 내측 가로대(410)를 수용하는 중공 튜브이다. 다양한 구현에서, 시스템(400)은 가로대들(410 및 420) 사이의 중첩(430)의 양을 동적으로 조정함으로써 튜닝될 수 있다. 도 4a는 중첩의 양(450)을 예시하는 반면, 도 4b는 중첩의 양(460)을 예시한다. 2개의 링(예를 들어, 링 122 및 124)의 공간적 분리를 조정함으로써, 2개의 가로대(410 및 420) 사이의 중첩(430)의 양은 도시된 바와 같이 450으로부터 460으로 변경될 수 있다. 공간 중첩(450, 470)의 변화는 가로대 시스템(400)의 커패시턴스의 변화를 야기하여, 구조물의 공진 주파수의 변화를 허용할 것이다.

다양한 구현에서, 중첩된 가로대들(410, 420)은 공기 또는 기타 임의의 적절한 유전 재료들을 포함할 수 있는 분리 층(480)을 포함한다. 다양한 구현에서, 분리 층(480)은 재료의 냉각 층을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 재료의 냉각 층은, 세라믹, 흐르는 고 열용량 유체 또는 가스, 또는 흐르는 극저온 유체 또는 가스를 포함할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는, 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치(500)의 한 구현의 개략적인 측면도 및 평면도를 각각 나타낸다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 장치(500)는 RF 전력을 코일 자체로부터 멀리 바깥쪽으로 투영하는 무선 주파수 전송(RF-TX) 코일이다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 장치(500)는, 장치(500)를 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된 전원(590)에 접속된다. 다양한 실시예에 따르면, 전원(590)은 도 1과 관련하여 도시되고 설명된 전원(150)(예를 들어, 전원(150a) 및/또는 전원(150b))과 유사하다. 장치(500)는 도 1과 관련하여 도시되고 설명된 코일(120)과 상당히 유사하다. 하나 이상의 가로대(126)에 의해 접속된 제1 링(122) 및 제2 링(124)을 포함하는 코일(120)과 유사하게, 장치(500)는 하나 이상의 가로대(530)에 의해 접속된 제1 링(510) 및 제2 링(520)을 갖는 무선 주파수 전송 코일이다. 링들(510, 520)은 링들(122 및 124)과 동일하므로, 더 이상 상세히 설명되지 않을 것이다.

코일(120)과 유사하게, 장치(500)는 전원에 접속되어 시야 내에서 균일한 RF 장을 투영할 수 있다. 도 1의 장치와 유사하게, 장치(500)에 의해 생성된 시야는 자기 공명 촬영을 위한 대한 관심 영역(즉, 촬영 영역)을 포함할 수 있고, 따라서 단면 자기 공명 촬영 시스템에서 이용하기에 적합하다. 코일(120)과 유사하게, 장치(500)는 자기장을 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 포함하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 또는 MEMS 스위치를 포함한 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(500)는 전기 회로를 따라 하나 이상의 전자 컴포넌트 중 임의의 것을 포함하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 하나 이상의 컴포넌트는, 전기를 능동적으로 전도하지 않고 코일을 튜닝할 수 있는 뮤 금속들, 유전체들, 자기, 또는 금속 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 구현에서, 전자기장을 튜닝하는 것은, 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것을 포함한다. 다양한 구현에서, 장치(500)는 저항을 감소시키고 효율성을 개선하기 위해 극저온으로 냉각된다. 다양한 구현에서, 제1 링 및 제2 링은 복수의 권선 또는 리츠 와이어를 포함한다.

도 1에서, 코일(120)의 가로대들(126)은 그들의 가장 가까운 각각의 위치에서 링(122)과 링(124)을 접속하는 간단한 가로대들로서 도시되어 있다. 도 5a 및 도 5b에서, 가로대들(530)은 링들(510 및 520) 상의 가장 가까운 지점들이 아닌 위치들에서 링(510)과 링(520)을 접속하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 접속 지점들이 도 1에 도시된 것들보다 더 멀리 떨어져 있기 때문에, 가로대들(530)은 도 1의 가로대들(126)보다 비교적 더 길다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 가로대들(530)은, 링들(510 및 520)과 함께, 나선형 코일을 형성한다. 다양한 실시예에 따르면, 장치(500)의 형상은 동작 동안 자기장의 형상을 조정하는 무선 주파수 장을 효과적으로 생성한다. 다양한 실시예에 따르면, 장치(500)가 단지 5개의 가로대(530)와 함께 도시되어 있지만, 장치(500)는 원하는 무선 주파수 장 강도 및/또는 균일성을 생성하기 위해 임의의 수의 가로대를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 장치(500)가 소정의 치수를 갖는 링(510 및 520)과 함께 도시되어 있지만, 링들(510 및 520)의 치수는 도 1에 관해 도시되고 설명된 바와 같이 링들(122 및 124)의 치수와 동일할 수 있다.

다양한 구현예에서, 장치(500)는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 동일한 축을 따라 동축으로 위치하지만 서로로부터 소정 거리만큼 떨어져 위치하는 링(510) 및 링(520)을 포함한다. 다양한 구현에서, 링(510) 및 링(520)은 약 0.1 m 내지 약 10 m 범위의 거리만큼 분리된다. 다양한 구현에서, 링(510) 및 링(520)은, 약 0.2 m 내지 약 5 m, 약 0.3 m 내지 약 2 m, 약 0.2 m 내지 약 1 m, 약 0.1 m 내지 약 0.8 m, 또는 약 0.1 m 내지 약 1 m 범위의 거리에 의해 분리되고, 이들 사이의 임의의 분리 거리를 포함한다. 다양한 구현에서, 장치(500)는, 비동축으로 위치하지만, 동일한 방향을 따르고 약 0.2 m 내지 약 5 m 범위의 거리에서 분리되어 위치하는 링(510) 및 링(520)을 포함한다. 다양한 구현에서, 링(510) 및 링(520)은 또한, 서로에 관해 기울어질 수 있다. 다양한 구현에서, 기울임 각도는, 1도 내지 90도, 1도 내지 5도, 5도 내지 10도, 10도 내지 25도, 25도 내지 45도, 및 45도 내지 90도일 수 있다.

다양한 구현에서, 링(510) 및 링(520)은 동일한 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(510) 및 링(520)은 상이한 직경들을 갖고 링(520)은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 링(510)보다 더 큰 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 장치(500)의 링(510) 및 링(520)은, 장치(500) 내에서 중심에 있지 않고 대신에 코일 자체로부터 공간적으로 바깥쪽으로 투영되는 시야 내에서 균일한 RF 전력 프로파일을 포함하는 촬영 영역을 생성하도록 구성된다. 다양한 구현에서, 링(510)은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(510)은, 약 0.001 m 내지 약 9 m, 약 0.01 m 내지 약 8 m, 약 0.03 m 내지 약 6 m, 약 0.05 m 내지 약 5 m, 약 0.1 m 내지 약 3 m, 약 0.2 m 내지 약 2 m, 약 0.3 m 내지 약 1.5 m, 약 0.5 m 내지 약 1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 3 m의 직경을 갖고, 이들 사이의 임의의 직경을 포함한다.

다양한 구현에서, 링(520)은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(520)은, 약 0.001 m 내지 약 9 m, 약 0.01 m 내지 약 8 m, 약 0.03 m 내지 약 6 m, 약 0.05 m 내지 약 5 m, 약 0.1 m 내지 약 3 m, 약 0.2 m 내지 약 2 m, 약 0.3 m 내지 약 1.5 m, 약 0.5 m 내지 약 1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 3 m의 직경을 갖고, 이들 사이의 임의의 직경을 포함한다.

다양한 구현에서, 링(510) 및 링(520)은 원형이 아니며, 대신에, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 사다리꼴, 또는 닫힌 루프를 갖는 임의의 형상 또는 형태인 단면을 가질 수 있다. 다양한 구현예에서, 링(510) 및 링(520)은 2개의 상이한 축 평면들에서 변하는 단면들을 가질 수 있고, 1차 축은 원이고 2차 축은 사인파 형상 또는 어떤 다른 기하학적 형상을 갖는다. 다양한 구현에서, 장치(500)는, 2개보다 많은 링, 즉, 링(510) 및 그 링(520)을 포함할 수 있고, 각각은, 모든 링에 걸쳐 있고 이들을 접속하는 가로대들(530)에 의해 접속된다. 다양한 구현에서, 장치(500)는 링(510) 및 링(520)보다 많은 링을 포함할 수 있고, 각각은 링들 사이에서 접속 지점들을 교대시키는 가로대들에 의해 접속된다. 다양한 구현에서, 링(510)은 액세스를 위한 물리적 애퍼처를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 링(510)은 물리적 애퍼처가 없는 고체 시트일 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(500)는 약 1 μT 내지 약 10 mT의 전자기장(여기서는 "자기장"이라고도 지칭됨) 강도를 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(500)는, 약 10 μT 내지 약 5 mT, 약 50 μT 내지 약 1 mT, 또는 약 100 μT 내지 약 1 mT의 자기장 강도, 또는 이들 사이의 임의의 자기장 강도를 포함한 자기장 강도를 생성할 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(500)는 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱되는 전자기장을 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(500)는, 약 1 kHz 내지 약 1GHz, 약 10 kHz 내지 약 800 MHz, 약 50 kHz 내지 약 300 MHz, 약 100 kHz 내지 약 100 MHz, 약 10 kHz 내지 약 10 MHz, 약 10 kHz 내지 약 5 MHz, 약 1 kHz 내지 약 2 MHz, 약 50 kHz 내지 약 150 kHz, 약 80 kHz 내지 약 120 kHz, 약 800 kHz 내지 약 1.2 MHz, 약 100 kHz 내지 약 10 MHz, 또는 약 1 MHz 내지 약 5 MHz의 무선 주파수, 또는 이들 사이의 임의의 주파수들을 포함한 무선 주파수에서 펄싱되는 자기장을 생성하도록 구성될 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(500)는 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된다. 다양한 구현에서, 링(510), 링(520), 및 하나 이상의 가로대(530)는 서로에 대해 비평면이다. 달리 말하면, 링(510), 링(520), 및 하나 이상의 가로대(530)는 환자가 위치하는 관심 영역을 둘러싸는 3차원 구조물을 형성한다. 다양한 구현에서, 링(510)은 링(520)보다 관심 영역에 더 가깝다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 약 0.1 m 내지 약 1 m의 크기를 갖는다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 링(510)의 직경보다 더 작다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 링(520)의 직경과 링(510)의 직경 양쪽 모두보다 작다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 링(510)의 직경보다 작고 링(520)의 직경보다 큰 크기를 갖는다.

다양한 구현에서, 링(510), 링(520), 또는 하나 이상의 가로대(530)는 동일한 재료를 포함한다. 다양한 구현에서, 링(510), 링(520), 또는 하나 이상의 가로대(530)는 상이한 재료들을 포함한다. 다양한 구현에서, 링(510), 링(520), 또는 하나 이상의 가로대(530)는 중공 튜브들 또는 고체 튜브들을 포함한다. 다양한 구현에서, 중공 튜브들 또는 고체 튜브들은 공기 또는 유체 냉각을 위해 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 링(510), 링(520), 또는 하나 이상의 가로대(530) 각각은 하나 이상의 전기 전도성 권선을 포함한다. 다양한 구현에서, 권선은 리츠 와이어들 또는 임의의 전기 전도성 와이어들을 포함한다. 이들 추가 권선들은, 원하는 주파수에서 권선들의 저항을 낮춤으로써 성능을 개선시키는데 이용될 수 있다. 다양한 구현에서, 링(510), 링(520), 또는 하나 이상의 가로대(530)는, 구리, 알루미늄, 은, 은 페이스트를 포함하거나, 또는 금속, 합금들 또는 초전도 금속, 합금들 또는 비금속을 포함한 임의의 높은 전기 전도성 재료를 포함한다. 다양한 구현에서, 링(510), 링(520), 또는 하나 이상의 가로대(530)는 메타물질들을 포함할 수 있다.

다양한 구현에서, 링(510), 링(520), 또는 하나 이상의 가로대(530)는, 구조물의 온도를 명시된 설정으로 유지하도록 설계된 별도의 전기 비전도성 열 제어 채널들을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 열 제어 채널들은 전류를 운반하도록 전기 전도성 재료로 제작되고 통합될 수 있다.

도 6은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치(600)의 한 구현의 개략도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 장치(600)는 RF 전력을 코일 자체로부터 바깥쪽으로 투영하는 무선 주파수 전송(RF-TX) 코일이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 장치(600)는, 장치(600)를 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된 전원(690)에 접속된다.

도 6은 도 5b의 장치(500)와 유사한 장치(600)의 평면도를 도시한다. 장치(600)는 도 1과 관련하여 도시되고 설명된 코일(120)과 유사하다. 제1 링(122) 및 제2 링(124)을 포함하는 코일(120)과 유사하게, 장치(600)는 내측 링(610) 및 외측 링(620)을 포함한다. 링들(610, 620)은 링들(122 및 124)과 동일하므로, 더 이상 상세히 설명되지 않을 것이다. 하나 이상의 가로대(126)에 의해 접속된 제1 링(122) 및 제2 링(124)을 포함하는 코일(120), 또는 하나 이상의 가로대(530)에 의해 접속된 제1 링(510) 및 제2 링(520)을 포함하는 장치(500)와는 달리, 장치(600)는 접속 가로대들을 포함하지 않는다.

대신, 도 6에 도시된 바와 같이, 내측 링(610)은 하나 이상의 가로대(615)를 포함하고, 외측 링(620)은 하나 이상의 가로대(625)를 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 가로대(615)는 바깥쪽을 가리키는 반면 하나 이상의 가로대(625)는 안쪽을 가리키고 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전원(690)은, 몇몇 장소에서, 예를 들어 내측 링(610)과 외측 링(620) 사이에서, 장치(600)에 접속될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전원(690)은, 하나 이상의 가로대(625) 및 하나 이상의 가로대(615)를 통해 장치(600)에 접속될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전원(690)은, 내측 링(610) 및/또는 외측 링(620) 중 어느 하나에 삽입되는 커패시터를 가로질러 장치(600)에 접속될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(600)는, 예를 들어 장치(600)에 대한 직접 접속을 확립하지 않고 장치(600)에 유도 결합된 또 다른 코일을 이용하여 무선으로 전력을 공급받을 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 상호맞물린 가로대들(615 및 625)은 물리적으로 접촉하지 않고, 상호맞물린 가로대들(615 및 625)의 배치로 인한 용량성 효과(capacitive effect)를 통해 전기적으로만 접촉한다. 일부 실시예에 따르면, 깎지낀 가로대들(615 및 625)(여기서는 "밀리피드 코일" 구성이라고도 함)은 깎지낀 가로대들(615 및 625) 사이에 커패시턴스를 형성하도록 구성됨으로써, 커패시턴스는 깎지낀 가로대들(615 및 625) 파라미터들을 변경함으로써 변경되거나 조정될 수 있다. 예를 들어, 깎지낀 가로대들(615 및 625)을 서로 더 가깝게 이동시킴으로써, 깎지낀 가로대들(615 및 625)의 인접한 세트들 사이의 거리가 변경될 수 있다. 깎지낀 가로대들(615 및 625)의 거리 변경은 장치(600)의 커패시턴스의 변경으로 이어질 것이다. 그 결과, 다양한 실시예에 따르면, 깎지낀 가로대들(615 및 625)은 깎지낀 가로대들(615 및 625)과 연관된 커패시턴스를 변경함으로써 장치(600)의 공진 주파수를 튜닝하도록 구성될 수 있다.

또한, 장치(600)는 자기장의 공진 주파수를 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 포함하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 또는 MEMS 스위치를 포함한 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(600)는 전기 회로를 따라 하나 이상의 전자 컴포넌트 중 임의의 것을 포함하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 하나 이상의 컴포넌트는, 전기를 능동적으로 전도하지 않고 코일을 튜닝할 수 있는 뮤 금속들, 유전체들, 자기, 또는 금속 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 구현에서, 전자기장을 튜닝하는 것은, 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것을 포함한다. 다양한 구현에서, 장치(600)는 저항을 감소시키고 효율성을 개선하기 위해 극저온으로 냉각된다. 다양한 구현에서, 제1 링 및 제2 링은 복수의 권선 또는 리츠 와이어를 포함한다.

다양한 구현에서, 장치(600)는, 도 6에 도시된 바와 같이, (페이지로부터 나오는) 동일한 축을 따라 동축으로 위치한 링(610) 및 링(620)을 포함한다. 다양한 구현에서, 링(610) 및 링(620)은 약 0.1 m 내지 약 10 m 범위의 거리만큼 분리된다. 다양한 구현에서, 링(610) 및 링(620)은, 약 0.2 m 내지 약 5 m, 약 0.3 m 내지 약 2 m, 약 0.2 m 내지 약 1 m, 약 0.1 m 내지 약 0.8 m, 또는 약 0.1 m 내지 약 1 m 범위의 거리, 또는 이들 사이의 임의의 분리 거리를 포함한 거리에 의해 분리된다. 다양한 구현에서, 장치(600)는, 비동축으로 위치하지만, 동일한 방향을 따르고 약 0.2 m 내지 약 5 m 범위의 거리에서 분리되어 위치하는 링(610) 및 링(620)을 포함한다. 다양한 구현에서, 링(610) 및 링(620)은 또한, 서로에 관해 기울어질 수 있다. 다양한 구현에서, 기울임 각도는, 1도 내지 90도, 1도 내지 5도, 5도 내지 10도, 10도 내지 25도, 25도 내지 45도, 및 45도 내지 90도일 수 있다.

다양한 구현에서, 링(610) 및 링(620)은 동일한 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(610) 및 링(620)은 도 6에 도시된 바와 같이 상이한 직경들을 갖고 링(620)은 링(610)보다 더 큰 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 장치(600)의 링(610) 및 링(620)은, 장치(600) 내에서 중심에 있지 않고 대신에 코일 자체로부터 공간적으로 바깥쪽으로 투영되는 시야 내에서 균일한 RF 전력 프로파일을 포함하는 촬영 영역을 생성하도록 구성된다.

다양한 구현에서, 링(610)은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(610)은, 약 0.001 m 내지 약 9 m, 약 0.01 m 내지 약 8 m, 약 0.03 m 내지 약 6 m, 약 0.05 m 내지 약 5 m, 약 0.1 m 내지 약 3 m, 약 0.2 m 내지 약 2 m, 약 0.3 m 내지 약 1.5 m, 약 0.5 m 내지 약 1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 3 m의 직경을 갖고, 이들 사이의 임의의 직경을 포함한다.

다양한 구현에서, 링(620)은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(620)은, 약 0.001 m 내지 약 9 m, 약 0.01 m 내지 약 8 m, 약 0.03 m 내지 약 6 m, 약 0.05 m 내지 약 5 m, 약 0.1 m 내지 약 3 m, 약 0.2 m 내지 약 2 m, 약 0.3 m 내지 약 1.5 m, 약 0.5 m 내지 약 1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 3 m의 직경을 갖고, 이들 사이의 임의의 직경을 포함한다.

다양한 구현에서, 링(610) 및 링(620)은 원형이 아니며, 대신에, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 사다리꼴, 또는 닫힌 루프를 갖는 임의의 형상 또는 형태인 단면을 가질 수 있다. 다양한 구현예에서, 링(610) 및 링(620)은 2개의 상이한 축 평면들에서 변하는 단면들을 가질 수 있고, 1차 축은 원이고 2차 축은 사인파 형상 또는 어떤 다른 기하학적 형상을 갖는다. 다양한 구현에서, 링(610)은 액세스를 위한 물리적 애퍼처를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 링(610)은 물리적 애퍼처가 없는 고체 시트일 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(600)는 약 1 μT 내지 약 10 mT의 전자기장(여기서는 "자기장"이라고도 지칭됨) 강도를 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(600)는, 약 10 μT 내지 약 5 mT, 약 50 μT 내지 약 1 mT, 또는 약 100 μT 내지 약 1 mT의 자기장 강도, 또는 이들 사이의 임의의 자기장 강도를 포함한 자기장 강도를 생성할 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(600)는 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱되는 전자기장을 생성하도록 구성될 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(600)는, 약 1 kHz 내지 약 1GHz, 약 10 kHz 내지 약 800 MHz, 약 50 kHz 내지 약 300 MHz, 약 100 kHz 내지 약 100 MHz, 약 10 kHz 내지 약 10 MHz, 약 10 kHz 내지 약 5 MHz, 약 1 kHz 내지 약 2 MHz, 약 50 kHz 내지 약 150 kHz, 약 80 kHz 내지 약 120 kHz, 약 800 kHz 내지 약 1.2 MHz, 약 100 kHz 내지 약 10 MHz, 또는 약 1 MHz 내지 약 5 MHz의 무선 주파수, 또는 이들 사이의 임의의 주파수들을 포함한 무선 주파수에서 펄싱되는 자기장을 생성하도록 구성될 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(600)는 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된다. 다양한 구현에서, 링(610), 링(620), 및 하나 이상의 가로대(630)는 서로에 대해 비평면이다. 달리 말하면, 링(610), 링(620), 및 하나 이상의 가로대(630)는 환자가 위치하는 관심 영역을 둘러싸는 3차원 구조물을 형성한다. 다양한 구현에서, 링(610)은 링(620)보다 관심 영역에 더 가깝다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 약 0.1 m 내지 약 1 m의 크기를 갖는다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 링(610)의 직경보다 더 작다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 링(620)의 직경과 링(610)의 직경 양쪽 모두보다 작다. 다양한 구현에서, 관심 영역은 링(610)의 직경보다 작고 링(620)의 직경보다 큰 크기를 갖는다.

다양한 구현에서, 링(610), 링(620), 또는 하나 이상의 가로대(630)는 동일한 재료를 포함한다. 다양한 구현에서, 링(610), 링(620), 또는 하나 이상의 가로대(630)는 상이한 재료들을 포함한다. 다양한 구현에서, 링(610), 링(620), 또는 하나 이상의 가로대(630)는 중공 튜브들 또는 고체 튜브들을 포함한다. 다양한 구현에서, 중공 튜브들 또는 고체 튜브들은 공기 또는 유체 냉각을 위해 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 링(610), 링(620), 또는 하나 이상의 가로대(630) 각각은 하나 이상의 전기 전도성 권선을 포함한다. 다양한 구현에서, 권선은 리츠 와이어들 또는 임의의 전기 전도성 와이어들을 포함한다. 이들 추가 권선들은, 원하는 주파수에서 권선들의 저항을 낮춤으로써 성능을 개선시키는데 이용될 수 있다. 다양한 구현에서, 링(610), 링(620), 또는 하나 이상의 가로대(630)는, 구리, 알루미늄, 은, 은 페이스트를 포함하거나, 또는 금속, 합금들 또는 초전도 금속, 합금들 또는 비금속을 포함한 임의의 높은 전기 전도성 재료를 포함한다. 다양한 구현에서, 링(610), 링(620), 또는 하나 이상의 가로대(630)는 메타물질들을 포함할 수 있다.

다양한 구현에서, 링(610), 링(620), 또는 하나 이상의 가로대(630)는, 구조물의 온도를 명시된 설정으로 유지하도록 설계된 별도의 전기 비전도성 열 제어 채널들을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 열 제어 채널들은 전류를 운반하도록 전기 전도성 재료로 제작되고 통합될 수 있다.

도 7a는 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치(700a)의 한 구현의 개략도이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 장치(700a)는 전도성 금속(710)의 고체 시트를 포함하는 코일이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 장치(700a)는 장치(700a)를 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된 전원(790a)에 접속된다.

도 7a는, 도 5b의 장치(500) 및 도 6의 장치(600)와 유사한, 장치(700a)의 평면도를 나타낸다. 장치(700a)는 전도성 금속(710)의 고체 시트 내에 형성된 슬릿(720)을 포함한다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 장치(700a)는 또한, 슬릿(720) 내에 튜닝 요소(730)를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 전도성 금속의 고체 시트(710)는 관심 영역에 걸쳐 무선 주파수 전력의 균등한 분포를 생성하도록 구성된다. 다양한 실시예에 따르면, 튜닝 요소(730)는 장치(700a)의 공진 주파수를 튜닝하도록 구성된다.

다양한 실시예에 따르면, 전원(790a)은, 커패시터 등의 튜닝 요소(730)를 가로질러 장치(700a)에 접속될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(700a)는, 예를 들어 장치(700a)에 대한 직접 접속을 확립하지 않고 장치(700a)에 유도 결합된 또 다른 코일을 이용하여 무선으로 전력을 공급받을 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 튜닝 요소(730)는 자기장의 공진 주파수를 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 포함할 수 있다. 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 또는 MEMS 스위치를 포함한 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(700a)는 전기 회로를 따라 하나 이상의 전자 컴포넌트 중 임의의 것을 포함하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 하나 이상의 컴포넌트는, 전기를 능동적으로 전도하지 않고 코일을 튜닝할 수 있는 뮤 금속들, 유전체들, 자기, 또는 금속 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 구현에서, 전자기장을 튜닝하는 것은, 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것을 포함한다. 다양한 구현에서, 장치(700a)는 저항을 감소시키고 효율성을 개선하기 위해 극저온으로 냉각된다. 다양한 구현에서, 제1 링 및 제2 링은 복수의 권선 또는 리츠 와이어를 포함한다.

다양한 구현에서, 장치(700a)는 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 장치(700a)는, 약 0.001 m 내지 약 9 m, 약 0.01 m 내지 약 8 m, 약 0.03 m 내지 약 6 m, 약 0.05 m 내지 약 5 m, 약 0.1 m 내지 약 3 m, 약 0.2 m 내지 약 2 m, 약 0.3 m 내지 약 1.5 m, 약 0.5 m 내지 약 1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 3 m의 직경을 갖고, 이들 사이의 임의의 직경을 포함한다.

다양한 구현에서, 장치(700a)는, 원형이 아니고, 대신에, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 사다리꼴인 단면, 또는 닫힌 루프를 갖는 임의의 형상 또는 형태를 가질 수 있는 외측 엣지(740)를 갖는다. 다양한 구현에서, 외측 엣지(740)는 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 외측 엣지(740)는, 약 0.001 m 내지 약 9 m, 약 0.01 m 내지 약 8 m, 약 0.03 m 내지 약 6 m, 약 0.05 m 내지 약 5 m, 약 0.1 m 내지 약 3 m, 약 0.2 m 내지 약 2 m, 약 0.3 m 내지 약 1.5 m, 약 0.5 m 내지 약 1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 3 m의 직경을 갖고, 이들 사이의 임의의 직경을 포함한다.

다양한 구현에서, 장치(700a)는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 액세스를 위한 물리적 애퍼처(750)를 포함한다. 다양한 구현에서, 물리적 애퍼처(750)는 약 10 ㎛ 내지 약 1 m의 개구를 갖는다. 다양한 구현에서, 물리적 애퍼처(750)는, 약 0.001 m 내지 약 0.9 m, 약 0.01 m 내지 약 0.8 m, 약 0.03 m 내지 약 0.6 m, 약 0.05 m 내지 약 0.5 m, 약 0.05 m 내지 약 0.3 m, 약 0.05 m 내지 약 0.2 m, 약 0.1 m 내지 약 0.2 m, 약 0.05 m 내지 약 0.1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 0.1 m, 또는 이들 사이의 임의의 직경을 포함하는 개구를 갖는다.

다양한 구현에서, 장치(700a)는 물리적 애퍼처가 없는 고체 시트일 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(700a)는 약 1 μT 내지 약 10 mT의 전자기장(여기서는 "자기장"이라고도 지칭됨) 강도를 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(700a)는, 약 10 μT 내지 약 5 mT, 약 50 μT 내지 약 1 mT, 또는 약 100 μT 내지 약 1 mT의 자기장 강도, 또는 이들 사이의 임의의 자기장 강도를 포함한 자기장 강도를 생성할 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(700a)는 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱되는 전자기장을 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(700a)는, 약 1 kHz 내지 약 1GHz, 약 10 kHz 내지 약 800 MHz, 약 50 kHz 내지 약 300 MHz, 약 100 kHz 내지 약 100 MHz, 약 10 kHz 내지 약 10 MHz, 약 10 kHz 내지 약 5 MHz, 약 1 kHz 내지 약 2 MHz, 약 50 kHz 내지 약 150 kHz, 약 80 kHz 내지 약 120 kHz, 약 800 kHz 내지 약 1.2 MHz, 약 100 kHz 내지 약 10 MHz, 또는 약 1 MHz 내지 약 5 MHz의 무선 주파수, 또는 이들 사이의 임의의 주파수들을 포함한 무선 주파수에서 펄싱되는 자기장을 생성하도록 구성될 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(700a)는 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된다. 다양한 구현에서, 장치(700a)는 환자가 위치하는 관심 영역을 둘러싸는 비평면 3차원 구조물이다. 다양한 구현에서, 장치(700a)는, 2개의 개구, 즉, 외측 엣지(740) 및 물리적 애퍼처(750)를 접속하는 전도성 금속의 고체 시트(710)를 갖는 깔때기의 형상을 갖는다. 다양한 구현에서, 측면도에서, 전도성 금속의 고체 시트(710)는 깔때기의 형상을 닮은 직선이다. 다양한 구현에서, 측면도에서, 전도성 금속의 고체 시트(710)는 반구형 사발 형상을 닮은, 곡면(또는 2차원 측면도에서 곡선으로 도시됨)을 포함할 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(700a)의 전도성 금속의 고체 시트(710)는, 전도성 금속의 고체 시트(710) 내에 하나 이상의 중공 부분을 포함할 수 있다.

다양한 구현에서, 하나 이상의 중공 부분은 공기 또는 유체 냉각을 위해 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 전도성 금속(710)의 고체 시트는, 구리, 알루미늄, 은, 은 페이스트, 또는 금속, 합금들 또는 초전도 금속들, 합금들 또는 비금속을 포함하는 임의의 고 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 전도성 금속(710)의 고체 시트는 메타물질들을 포함할 수 있다.

다양한 구현에서, 전도성 금속(710)의 고체 시트는, 구조물의 온도를 명시된 설정으로 유지하도록 설계된 별개의 전기 비전도성 열 제어 채널들을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 열 제어 채널들은 전류를 운반하도록 전기 전도성 재료로 제작되고 통합될 수 있다.

도 7b는 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치(700b)의 한 구현의 개략도(평면도)이다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 장치(700b)는 서로의 상단에 적층된 코일들(700b-1, 700b-2, 700b-3, 및 700b-4)을 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 코일들(700b-1, 700b-2, 700b-3, 및 700b-4) 각각은 장치(700a)의 코일과 동일하므로 더 상세하게 설명되지 않을 것이다. 다양한 실시예에 따르면, 코일들(700b-1, 700b-2, 700b-3, 및 700b-4)은 동일하거나, 상당히 유사하거나, 상이한 슬릿 치수들 및/또는 튜닝 요소들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 코일들(700b-1, 700b-2, 700b-3, 및 700b-4) 각각의 슬릿 치수들 및/또는 튜닝 요소들은 장치(700b)의 공진 주파수가 튜닝되거나 선택되는 것을 허용한다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 장치(700b)는 슬릿 또는 튜닝 요소들에 관해 서로에 대해 90도 회전 오프셋된 적층된 코일들(700b-1, 700b-2, 700b-3, 700b-4)을 포함한다. 도 7b에 도시되지 않았지만, 장치(700b)는 도시된 코일들(700b-1, 700b-2, 700b-3, 및 700b-4) 외에 추가적인 코일들을 포함할 수 있다. 서로에 대해 90도 오프셋된 것으로 도시되어 있지만, 코일들(700b-1, 700b-2, 700b-3, 및 700b-4)은 원하는 공진 주파수를 튜닝하기 위해 상이한 각도량만큼 오프셋될 수 있다.

도 7c는 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치(700c)의 한 구현의 개략도(평면도)이다. 장치(700c)는 서로의 상단에 직접 적층되는 적층된 코일들(700b-1, 700b-2, 700b-3, 및 700b-4)의 한 예시이다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 장치(700c)는, 장치(700c)를 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된 전원(790c)에 접속된다.

다양한 실시예에 따르면, 전원(790c)은, 커패시터 등의 튜닝 요소(730)를 가로질러 장치(700c)에 접속될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(700c)는, 예를 들어 장치(700c)에 대한 직접 접속을 확립하지 않고, 장치(700c)에 유도 결합되는 또 다른 코일을 이용하여 무선으로 전력을 공급받을 수 있다.

도 8은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치(800)의 한 구현의 개략도(평면도)이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 장치(800)는 전도성 금속의 고체 시트(810)를 포함하는 코일을 포함하며, 여기서 복수의 슬릿(820)은 전도성 금속의 고체 시트(810) 내에 형성된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 장치(800)는 또한, 장치(800)를 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된 전원(890)에 접속된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 장치(800)는 또한, 복수의 슬릿(820) 내에 복수의 튜닝 요소(830)를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 하나 이상의 튜닝 요소(830)가 복수의 슬릿(820) 각각 내에 포함될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 장치(800)는 매 90도에서 형성되는 4개의 슬릿(820)을 포함한다. 도 8에 도시되지 않았지만, 장치(800)는 임의의 수의 슬릿(820)을 포함할 수 있고, 따라서 슬릿들(820)이 서로로부터 동등하게 이격되도록 인접한 슬릿들(820) 사이의 각도 거리를 그에 따라 변경할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 슬릿(820)의 수 및 그 내부에 배치된 대응하는 수의 튜닝 요소(830)는, 장치(800)의 원하는 공진 주파수를 튜닝하도록 구성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전원(890)은, 커패시터 등의 하나 이상의 튜닝 요소(830) 중 임의의 것을 가로질러 장치(800)에 접속될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(800)는, 예를 들어 장치(800)에 대한 직접 접속을 확립하지 않고 장치(800)에 유도 결합된 또 다른 코일을 이용하여 무선으로 전력을 공급받을 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 장치(800)는 관심 영역에 걸쳐 무선 주파수 전력의 동등한 분포를 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 복수의 튜닝 요소(830)는 또한, 장치(800)의 공진 주파수를 튜닝하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 복수의 튜닝 요소(830)는 자기장의 공진 주파수를 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 포함할 수 있다. 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 또는 MEMS 스위치를 포함한 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(800)는 전기 회로를 따라 하나 이상의 전자 컴포넌트 중 임의의 것을 포함하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 하나 이상의 컴포넌트는, 전기를 능동적으로 전도하지 않고 코일을 튜닝할 수 있는 뮤 금속들, 유전체들, 자기, 또는 금속 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 구현에서, 전자기장을 튜닝하는 것은, 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것을 포함한다. 다양한 구현에서, 장치(800)는 저항을 감소시키고 효율성을 개선하기 위해 극저온으로 냉각된다. 다양한 구현에서, 제1 링 및 제2 링은 복수의 권선 또는 리츠 와이어를 포함한다.

다양한 구현에서, 장치(800)는 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 장치(800)는, 약 0.001 m 내지 약 9 m, 약 0.01 m 내지 약 8 m, 약 0.03 m 내지 약 6 m, 약 0.05 m 내지 약 5 m, 약 0.1 m 내지 약 3 m, 약 0.2 m 내지 약 2 m, 약 0.3 m 내지 약 1.5 m, 약 0.5 m 내지 약 1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 3 m의 직경을 갖고, 이들 사이의 임의의 직경을 포함한다.

다양한 구현에서, 장치(800)는, 원형이 아니고, 대신에, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 사다리꼴인 단면, 또는 닫힌 루프를 갖는 임의의 형상 또는 형태를 가질 수 있는 외측 엣지(840)를 갖는다. 다양한 구현에서, 외측 엣지(840)는 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경을 갖는다. 다양한 구현에서, 외측 엣지(840)는, 약 0.001 m 내지 약 9 m, 약 0.01 m 내지 약 8 m, 약 0.03 m 내지 약 6 m, 약 0.05 m 내지 약 5 m, 약 0.1 m 내지 약 3 m, 약 0.2 m 내지 약 2 m, 약 0.3 m 내지 약 1.5 m, 약 0.5 m 내지 약 1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 3 m의 직경을 갖고, 이들 사이의 임의의 직경을 포함한다.

다양한 구현에서, 장치(800)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 액세스를 위한 물리적 애퍼처(850)를 포함한다. 다양한 구현에서, 물리적 애퍼처(850)는 약 10 ㎛ 내지 약 1 m의 개구를 갖는다. 다양한 구현에서, 물리적 애퍼처(850)는, 약 0.001 m 내지 약 0.9 m, 약 0.01 m 내지 약 0.8 m, 약 0.03 m 내지 약 0.6 m, 약 0.05 m 내지 약 0.5 m, 약 0.05 m 내지 약 0.3 m, 약 0.05 m 내지 약 0.2 m, 약 0.1 m 내지 약 0.2 m, 약 0.05 m 내지 약 0.1 m, 또는 약 0.01 m 내지 약 0.1 m, 또는 이들 사이의 임의의 직경을 포함하는 개구를 갖는다.

다양한 구현에서, 장치(800)는 물리적 애퍼처가 없는 고체 시트일 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(800)는 약 1 μT 내지 약 10 mT의 전자기장(여기서는 "자기장"이라고도 지칭됨) 강도를 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(800)는, 약 10 μT 내지 약 5 mT, 약 50 μT 내지 약 1 mT, 또는 약 100 μT 내지 약 1 mT의 자기장 강도, 또는 이들 사이의 임의의 자기장 강도를 포함한 자기장 강도를 생성할 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(800)는 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱되는 전자기장을 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 장치(800)는, 약 1 kHz 내지 약 1GHz, 약 10 kHz 내지 약 800 MHz, 약 50 kHz 내지 약 300 MHz, 약 100 kHz 내지 약 100 MHz, 약 10 kHz 내지 약 10 MHz, 약 10 kHz 내지 약 5 MHz, 약 1 kHz 내지 약 2 MHz, 약 50 kHz 내지 약 150 kHz, 약 80 kHz 내지 약 120 kHz, 약 800 kHz 내지 약 1.2 MHz, 약 100 kHz 내지 약 10 MHz, 또는 약 1 MHz 내지 약 5 MHz의 무선 주파수, 또는 이들 사이의 임의의 주파수들을 포함한 무선 주파수에서 펄싱되는 자기장을 생성하도록 구성될 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(800)는 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된다. 다양한 구현에서, 장치(800)는 환자가 위치하는 관심 영역을 둘러싸는 비평면 3차원 구조물이다. 다양한 구현에서, 장치(800)는, 2개의 개구, 즉, 외측 엣지(840) 및 물리적 애퍼처(850)를 접속하는 전도성 금속의 고체 시트(810)를 갖는 깔때기의 형상을 갖는다. 다양한 구현에서, 측면도에서, 전도성 금속의 고체 시트(810)는 깔때기의 형상을 닮은 직선이다. 다양한 구현에서, 측면도에서, 전도성 금속의 고체 시트(810)는 반구형 사발 형상을 닮은, 곡면(또는 2차원 측면도에서 곡선으로 도시됨)을 포함할 수 있다.

다양한 구현에서, 장치(800)의 전도성 금속의 고체 시트(810)는, 전도성 금속의 고체 시트(810) 내에 하나 이상의 중공 부분을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 하나 이상의 중공 부분은 공기 또는 유체 냉각을 위해 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 전도성 금속(810)의 고체 시트는, 구리, 알루미늄, 은, 은 페이스트, 또는 금속, 합금들 또는 초전도 금속들, 합금들 또는 비금속을 포함하는 임의의 고 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 전도성 금속(810)의 고체 시트는 메타물질들을 포함할 수 있다.

다양한 구현에서, 전도성 금속(810)의 고체 시트는, 구조물의 온도를 명시된 설정으로 유지하도록 설계된 별개의 전기 비전도성 열 제어 채널들을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 열 제어 채널들은 전류를 운반하도록 전기 전도성 재료로 제작되고 통합될 수 있다.

도 9는 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치(예를 들어, 장치(100, 500, 600))를 동작시키는 한 예시적인 방법(S100)에 대한 플로차트이다. 다양한 실시예에 따르면, 방법(S100)은 단계(S110)에서 전원을 제공하는 단계를 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 방법(S100)은 단계 S120에서 전원에 전기적으로 접속된 코일을 제공하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 코일은 제1 링 및 제2 링을 포함하고, 여기서 제1 링 및 제2 링은 상이한 직경들을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 제1 링 및 제2 링은, 예를 들어 장치(100, 500, 또는 600)의 하나 이상의 가로대를 통해 접속된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 방법(S100)은 단계 S130에서 코일을 통해 전류를 흘려 관심 영역에 자기장을 생성하기 위해 전원을 온시키는 단계를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1μT 내지 약 10 mT이다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1 kHz 내지 약 2 GHz의 무선 주파수(RF)에서 펄싱된다.

다양한 실시예에 따르면, 코일은 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 방법(S100)은 선택사항으로서 단계 S140에서 코일과 함께 제공된 하나 이상의 컴포넌트를 이용하여 자기장을 튜닝하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장을 튜닝하는 단계는 하나 이상의 전자 컴포넌트의 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것 중 적어도 하나를 통해 수행된다. 다양한 실시예에 따르면, 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속된다.

단계 S150에서, 방법(S100)은, 여기에 개시된 다양한 실시예에 따라, 더 좁은 주파수 범위에서 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트들을 선택적으로 온시키는 단계를 선택사항으로서 포함한다.

도 10은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치(예를 들어, 장치 100, 500, 또는 600)를 동작시키는 한 예시적인 방법(S200)에 대한 또 다른 플로차트이다. 다양한 실시예에 따르면, 방법(S200)은 단계 S210에서 전원을 제공하는 단계를 포함한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 방법(S200)은 단계 S220에서 전원에 전기적으로 접속된 코일을 제공하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 코일은 제1 링 및 제2 링을 포함하며, 여기서 제1 링은 예를 들어 장치(100, 500, 또는 600)에 관해 도시되고 설명된 바와 같이 제2 링보다 더 큰 직경을 갖는다. 단계 S230에서, 이 방법(S200)은 또한, 코일을 통해 전류를 흘림으로써 관심 영역에 자기장을 생성하도록 전원을 온시키는 단계를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1μT 내지 약 10 mT이다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1 kHz 내지 약 2 GHz의 무선 주파수(RF)에서 펄싱된다.

다양한 실시예에 따르면, 코일은 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 방법(S200)은 선택사항으로서 단계 S240에서 코일과 함께 제공된 하나 이상의 컴포넌트를 이용하여 자기장을 튜닝하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장을 튜닝하는 단계는 하나 이상의 전자 컴포넌트의 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것 중 적어도 하나를 통해 수행된다. 다양한 실시예에 따르면, 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속된다.

단계 S250에서, 방법(S200)은, 여기에 개시된 다양한 실시예에 따라, 더 좁은 주파수 범위에서 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트들을 선택적으로 온시키는 단계를 선택사항으로서 포함한다.

도 11은 다양한 실시예에 따른 자기 촬영 장치(예를 들어, 장치 700a, 700b, 700c, 또는 800)를 동작시키는 한 예시적인 방법(S300)에 대한 또 다른 플로차트이다. 다양한 실시예에 따르면, 방법(S300)은 단계 S310에서 전원을 제공하는 단계를 포함한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 방법(S300)은 단계 S320에서 전원에 전기적으로 접속된 코일을 제공하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 코일은 시트 내에 배치된 하나 이상의 슬릿을 갖는 고체 금속 시트를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 하나 이상의 슬릿 중 적어도 하나는 예를 들어 장치(700a, 700b, 700c, 또는 800)의 튜닝 요소를 포함한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 방법(S300)은 단계 S330에서 코일을 통해 전류를 흘려 관심 영역에 자기장을 생성하기 위해 전원을 온시키는 단계를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1μT 내지 약 10 mT이다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장은 약 1 kHz 내지 약 2 GHz의 무선 주파수(RF)에서 펄싱된다.

다양한 실시예에 따르면, 코일은 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 방법(S300)은 선택사항으로서 단계 S340에서 코일과 함께 제공된 하나 이상의 컴포넌트를 이용하여 자기장을 튜닝하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장을 튜닝하는 단계는 하나 이상의 전자 컴포넌트의 전류를 변경하거나 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것 중 적어도 하나를 통해 수행된다. 다양한 실시예에 따르면, 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 링, 제2 링, 및 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속된다.

단계 S350에서, 방법(S300)은, 여기에 개시된 다양한 실시예에 따라, 더 좁은 주파수 범위에서 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트들을 선택적으로 온시키는 단계를 선택사항으로서 포함한다.

실시예들의 열거

실시예 1. 자기 촬영 장치로서, 전류를 제공하기 위한 전원; 및 상기 전원에 전기적으로 접속되고, 제1 링 및 제2 링을 포함하는 코일을 포함하고, 상기 제1 링 및 상기 제2 링은 상이한 직경들을 갖고, 상기 제1 링 및 상기 제2 링은 하나 이상의 가로대를 통해 접속되고, 상기 전원은, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대를 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된, 장치.

실시예 2. 제1 실시예에 있어서, 상기 전자기장은 약 1 μT 내지 약 10 mT인, 장치.

실시예 3. 제1 실시예 또는 제2 실시예에 있어서, 상기 전자기장은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱되는, 장치.

실시예 4. 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대는 접속되어 단일 전류 루프를 형성하는, 장치.

실시예 5. 제1 실시예 내지 제4 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 비평면이고 상기 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된, 장치.

실시예 6. 제1 실시예 내지 제5 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대는 서로에 대해 비평면인, 장치.

실시예 7. 제1 실시예 내지 제6 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링 및 제2 링 중 하나는 다른 링에 관해 기울어져 있는, 장치.

실시예 8. 제1 실시예 내지 제7 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 또는 상기 제2 링 중 하나는 다른 링보다 상기 관심 영역에 더 가까운, 장치.

실시예 9. 제1 실시예 내지 제8 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링과 상기 제2 링은 상이한 재료들을 포함하는, 장치.

실시예 10. 제1 실시예 내지 제9 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링과 상기 제2 링은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경들을 갖는, 장치.

실시예 11. 제1 실시예 내지 제10 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링은 상기 제2 링보다 큰 직경을 갖는, 장치.

실시예 12. 제1 실시예 내지 제11 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 링의 직경은 상기 관심 영역의 크기와 상기 제1 링의 직경 사이인, 장치.

실시예 13. 제1 실시예 내지 제12 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 상기 전자기장을 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함하는, 장치.

실시예 14. 제13 실시예에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.

실시예 15. 제13 실시예 또는 제14 실시예에 있어서, 상기 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 커패시터들, 인덕터들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.

실시예 16. 제1 실시예 내지 제15 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 극저온으로 냉각되는, 장치.

실시예 17. 제1 실시예 내지 제16 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 유체 냉각을 위한 중공 튜브들을 포함하는, 장치.

실시예 18. 제1 실시예 내지 제17 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링 및 상기 제2 링 중 적어도 하나는 복수의 권선 또는 리츠 와이어를 포함하는, 장치.

실시예 19. 제1 실시예 내지 제18 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속되는, 장치.

실시예 20. 제1 실시예 내지 제19 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링은 상기 하나 이상의 가로대의 제1 부분에 부착되고 상기 제2 링은 상기 하나 이상의 가로대의 제2 부분에 부착되며, 상기 하나 이상의 가로대의 상기 제1 및 상기 제2 부분은 중첩하는 접촉 영역을 형성하는, 장치.

실시예 21. 제20 실시예에 있어서, 상기 중첩하는 접촉 영역은 조정가능한, 장치.

실시예 22. 제20 실시예 또는 제21 실시예에 있어서, 상기 제1 부분은 실린더 또는 튜브이고, 상기 제2 부분은 동심원 튜브이거나, 그 반대이고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 서로를 지나서 슬라이딩하도록 구성된, 장치.

실시예 23. 자기 촬영 장치를 동작시키는 방법으로서, 전원을 제공하는 단계; 상기 전원에 전기적으로 접속되고, 제1 링 및 제2 링을 포함하는 코일을 제공하는 단계, ―상기 제1 링 및 상기 제2 링은 상이한 직경들을 갖고, 상기 제1 링 및 상기 제2 링은 하나 이상의 가로대를 통해 접속됨―, 및 상기 코일을 통해 전류를 흘림으로써 관심 영역에 자기장을 생성하도록 상기 전원을 온시키는 단계를 포함하는 방법.

실시예 24. 제23 실시예에 있어서, 상기 자기장은 약 1 μT 내지 약 10 mT인, 방법.

실시예 25. 제23 실시예 또는 제24 실시예에 있어서, 상기 자기장은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수(RF)에서 펄싱되는, 방법.

실시예 26. 제23 실시예 내지 제25 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함하고, 상기 방법은, 상기 코일과 함께 제공된 하나 이상의 컴포넌트를 이용하여 상기 자기장을 튜닝하는 단계를 더 포함하는, 방법.

실시예 27. 제26 실시예에 있어서, 상기 자기장을 튜닝하는 단계는, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트의 전류를 변경하거나 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것 중 적어도 하나를 통해 수행되는, 방법.

실시예 28. 제26 실시예에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.

실시예 29. 제23 실시예 내지 제28 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속되는, 방법.

실시예 30. 제23 실시예 내지 제29 실시예 중 어느 하나에 있어서, 더 좁은 주파수 범위에서 상기 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트들을 선택적으로 온시키는 단계를 더 포함하는 방법.

실시예 31. 자기 촬영 장치로서, 전류를 제공하기 위한 전원; 및 상기 전원에 전기적으로 접속되고, 제1 링 및 제2 링을 포함하는 코일을 포함하고, 상기 제1 링과 제2 링은 하나 이상의 커패시터를 통해 접속되고, 상기 전원은, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 커패시터를 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된, 장치.

실시예 32. 제31 실시예에 있어서, 상기 전자기장은 약 1 μT 내지 약 10 mT인, 장치.

실시예 33. 제31 실시예 또는 제32 실시예에 있어서, 상기 전자기장은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱되는, 장치.

실시예 34. 제31 실시예 내지 제33 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링과 상기 제2 링은 하나 이상의 가로대를 통해 접속되는, 장치.

실시예 35. 제31 실시예 내지 제34 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 비평면이고 상기 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된, 장치.

실시예 36. 제31 실시예 내지 제35 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대는 서로에 대해 비평면인, 장치.

실시예 37. 제31 실시예 내지 제36 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링 및 제2 링 중 하나는 다른 링에 관해 기울어져 있는, 장치.

실시예 38. 제31 실시예 내지 제37 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 또는 상기 제2 링 중 하나는 다른 링보다 상기 관심 영역에 더 가까운, 장치.

실시예 39. 제31 실시예 내지 제38 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링과 상기 제2 링은 상이한 재료들을 포함하는, 장치.

실시예 40. 제31 실시예 내지 제39 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링과 상기 제2 링은 약 10 ㎛ 내지 약 10 m의 직경들을 갖는, 장치.

실시예 41. 제31 실시예 내지 제40 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 링의 직경은 상기 관심 영역의 크기와 상기 제1 링의 직경 사이인, 장치.

실시예 42. 제31 실시예 내지 제41 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 상기 전자기장을 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함하는, 장치.

실시예 43. 제1 실시예 내지 제42 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.

실시예 44. 제42 실시예 또는 제43 실시예에 있어서, 상기 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 커패시터들, 인덕터들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.

실시예 45. 제31 실시예 내지 제44 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 극저온으로 냉각되는, 장치.

실시예 46. 제34 실시예 내지 제45 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 유체 냉각을 위한 중공 튜브들을 포함하는, 장치. 실시예 47. 제31 실시예 내지 제46 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링 및 상기 제2 링 중 적어도 하나는 복수의 권선 또는 리츠 와이어를 포함하는, 장치.

실시예 48. 제34 실시예 내지 제47 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속되는, 장치.

실시예 49. 제34 실시예 내지 제48 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링은 상기 하나 이상의 가로대의 제1 부분에 부착되고 상기 제2 링은 상기 하나 이상의 가로대의 제2 부분에 부착되며, 상기 하나 이상의 가로대의 상기 제1 및 상기 제2 부분은 중첩하는 접촉 영역을 형성하는, 장치.

실시예 50. 제49 실시예에 있어서, 상기 중첩하는 접촉 영역은 조정가능한, 장치.

실시예 51. 제49 실시예 또는 제50 실시예에 있어서, 상기 제1 부분은 실린더 또는 튜브이고, 상기 제2 부분은 동심원 튜브이거나, 그 반대이고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 서로를 지나서 슬라이딩하도록 구성된, 장치.

실시예 52. 자기 촬영 장치를 동작시키는 방법으로서, 전원을 제공하는 단계; 상기 전원에 전기적으로 접속되고, 제1 링 및 제2 링을 포함하는 코일을 제공하는 단계, ―상기 제1 링과 상기 제2 링은 하나 이상의 커패시터를 통해 접속됨―; 및 상기 코일을 통해 전류를 흘림으로써 관심 영역에 자기장을 생성하도록 상기 전원을 온시키는 단계를 포함하는 방법.

실시예 53. 제52 실시예에 있어서, 상기 자기장은 약 1 μT 내지 약 10 mT인, 방법.

실시예 54. 제52 실시예 또는 제53 실시예에 있어서, 상기 자기장은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수(RF)에서 펄싱되는, 방법.

실시예 55. 제52 실시예 내지 제54 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링과 상기 제2 링은 하나 이상의 가로대를 통해 접속되는, 방법.

실시예 56. 제52 실시예 내지 제55 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함하고, 상기 방법은, 상기 코일과 함께 제공된 하나 이상의 컴포넌트를 이용하여 상기 자기장을 튜닝하는 단계를 더 포함하는, 방법.

실시예 57. 제56 실시예에 있어서, 상기 자기장을 튜닝하는 단계는, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트의 전류를 변경하거나 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것 중 적어도 하나를 통해 수행되는, 방법.

실시예 58. 제56 실시예에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.

실시예 59. 제55 실시예 내지 제58 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속되는, 방법.

실시예 60. 제52 실시예 내지 제59 실시예 중 어느 하나에 있어서, 더 좁은 주파수 범위에서 상기 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트들을 선택적으로 온시키는 단계를 더 포함하는 방법.

실시예 61. 자기 촬영 장치로서, 전류를 제공하기 위한 전원; 및 상기 전원에 전기적으로 접속되고, 상기 시트 내에 배치된 하나 이상의 슬릿을 갖는 고체 금속 시트를 포함하는 코일을 포함하고, 상기 하나 이상의 슬릿 중 적어도 하나는 튜닝 요소를 포함하고, 상기 전원은 상기 코일을 통해 전류를 흘려 관심 영역에 전자기장을 생성하도록 구성된, 방법.

실시예 62. 제61 실시예에 있어서, 상기 전자기장은 약 1 μT 내지 약 10 mT인, 장치.

실시예 63. 제61 실시예 또는 제62 실시예에 있어서, 상기 전자기장은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱되는, 장치.

실시예 64. 제61 실시예 내지 제63 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 비평면이고 상기 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된, 장치.

실시예 65. 제61 실시예 내지 제64 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은, 직경이 약 10 ㎛ 내지 약 10 m인 외측 엣지를 갖는, 장치.

실시예 66. 제61 실시예 내지 제65 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 고체 금속 시트는 제1 튜닝 요소가 내부에 배치된 제1 슬릿을 갖는 제1 시트이고, 상기 코일은, 제2 튜닝 요소가 내부에 배치된 제2 슬릿을 갖는 제2 금속 시트를 더 포함하고, 상기 제2 금속 시트는 상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿이 회전적으로 오프셋되도록 상기 제1 시트의 상단에 적층된, 장치.

실시예 67. 제61 실시예 내지 제66 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 고체 금속 시트는, 각각의 슬릿이 튜닝 요소를 갖는 적어도 2개의 슬릿을 포함하고, 상기 적어도 2개의 슬릿은, 각각의 튜닝 요소가 서로로부터 동등하게 이격되어 위치하도록 상기 고체 금속 시트 내에 위치하는, 장치.

실시예 68. 제61 실시예 내지 제67 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 전자기장을 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.

실시예 69. 제68 실시예에 있어서, 상기 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 커패시터들, 인덕터들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.

실시예 70. 제61 실시예 내지 제69 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 고체 금속 시트는 유체 냉각을 위한 중공 튜브들을 포함하는, 장치.

실시예 71. 제61 실시예 내지 제70 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 극저온으로 냉각되는, 장치.

실시예 72. 제61 실시예 내지 제71 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 튜닝 요소는 커패시터를 포함하는, 장치.

실시예 73. 자기 촬영 장치를 동작시키는 방법으로서, 전원을 제공하는 단계; 상기 전원에 전기적으로 접속되고, 상기 시트 내에 배치된 하나 이상의 슬릿을 갖는 고체 금속 시트를 포함하는 코일을 제공하는 단계, ―상기 하나 이상의 슬릿 중 적어도 하나는 튜닝 요소를 포함함―; 및 상기 코일을 통해 전류를 흘림으로써 관심 영역에 자기장을 생성하도록 상기 전원을 온시키는 단계를 포함하는 방법.

실시예 74. 제73 실시예에 있어서, 상기 자기장은 약 1 μT 내지 약 10 mT인, 방법.

실시예 75. 제73 실시예 또는 제74 실시예에 있어서, 상기 자기장은 약 1 kHz 내지 약 2GHz의 무선 주파수(RF)에서 펄싱되는, 방법.

실시예 76. 제73 실시예 내지 제75 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 코일은 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함하고, 상기 방법은, 상기 코일과 함께 제공된 하나 이상의 컴포넌트를 이용하여 상기 자기장을 튜닝하는 단계를 더 포함하는, 방법.

실시예 77. 제76 실시예에 있어서, 상기 자기장을 튜닝하는 단계는, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트의 전류를 변경하거나 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것 중 적어도 하나를 통해 수행되는, 방법.

실시예 78. 제76 실시예 또는 제77 실시예에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.

실시예 79. 제73 실시예 내지 제78 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 튜닝 요소는 커패시터를 포함하는, 방법.

실시예 80. 제73 실시예 내지 제79 실시예 중 어느 하나에 있어서, 더 좁은 주파수 범위에서 상기 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트들을 선택적으로 온시키는 단계를 더 포함하는 방법.

본 명세서는 많은 특정한 구현 상세사항을 포함하지만, 이들은 임의의 발명 또는 청구대상의 범위에 관한 제한으로 해석되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명들의 특정한 구현들 특유의 피처들에 대한 설명으로서 해석되어야 한다. 별개의 구현들의 정황에서 본 명세서에서 설명된 소정 피처들은 또한, 조합하여 단일의 구현에서 조합하여 구현될 수 있다. 역으로, 단일의 구현의 정황에서 설명된 다양한 피처들은 또한, 복수의 구현들에서 별개로 구현되거나 임의의 적절한 서브조합(subcombination)으로 구현될 수 있다. 게다가, 피처들이 상기에서 소정 조합으로 작용하는 것으로 설명되거나 심지어 이러한 것으로서 처음 청구되더라도, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 피처는 일부 경우에는 그 조합으로부터 삭제될 수 있고, 청구된 조합은 서브조합이나 서브조합의 변형에 관한 것일 수도 있다.

유사하게, 동작들이 도면에서 특정 순서로 도시되더라도, 이것은, 바람직한 결과를 달성하기 위해 이러한 동작들이 도시된 특정 순서로 또는 순차적 순서로 수행될 것을 요구하거나, 도시된 모든 동작들이 수행될 것을 요구하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 소정 상황에서는, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유익할 수도 있다.

게다가, 전술된 구현에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는, 모든 구현에서 이러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 전체적으로 하나의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 복수의 소프트웨어 제품 내에 패키징될 수 있는 것으로 이해하여야 한다.

"또는"의 언급은, "또는"을 사용하여 설명되는 임의의 용어들은, 설명되는 용어들 중 하나, 하나보다 많은, 및 모두 중에서 임의의 것을 나타낼 수 있도록 포함적 의미로서 해석될 수도 있다. 라벨들 "제1", "제2", "제3" 등은 반드시 순서를 나타내는 것을 의미하는 것은 아니고, 일반적으로, 비슷한 또는 유사한 항목들 또는 요소들을 구분하기 위해 사용된다.

본 개시내용에서 설명된 구현에 대한 다양한 수정이 본 기술분야의 통상의 기술자에게는 용이하게 명백할 것이며, 여기서 정의된 일반 원리는 본 개시내용의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 다른 구현들에 적용될 수도 있다. 따라서, 청구항들은 여기서 도시된 구현들로 제한되도록 의도한 것은 아니며, 본 개시내용과 여기서 개시된 원리 및 신규한 피처들과 일치하는 가장 넓은 범위에 따라야 한다.

Claims (80)

1. 단면 자기 촬영 장치로서,
   전류를 제공하기 위한 전원; 및
   상기 전원에 전기적으로 접속되고, 제1 링 및 제2 링을 포함하는 단면 코일
   을 포함하고,
   상기 제1 링 및 상기 제2 링은 상이한 직경들을 갖고, 상기 제1 링 및 상기 제2 링은 하나 이상의 가로대를 통해 접속되고, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대는 3차원 구조물을 형성하고,
   상기 전원은, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대를 통해 전류를 흘려 단면 코일로부터 바깥쪽으로 관심 영역에 전자기장을 생성하여 상기 관심 영역의 적어도 부분이 상기 단면 코일의 외부에 있도록 구성된, 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전자기장은 1 μT 내지 10 mT인, 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 전자기장은 1 kHz 내지 2GHz의 무선 주파수에서 펄싱되는, 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대는 접속되어 단일 전류 루프를 형성하는, 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 단면 코일은 비평면이고 상기 관심 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배향된, 장치.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 링 및 제2 링 중 하나는 다른 링에 관해 기울어져 있는, 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 또는 상기 제2 링 중 하나는 다른 링보다 상기 관심 영역에 더 가까운, 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 제1 링과 상기 제2 링은 상이한 재료들을 포함하는, 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 제1 링과 상기 제2 링은 10 ㎛ 내지 10 m의 직경들을 갖는, 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 제1 링은 상기 제2 링보다 큰 직경을 갖는, 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 제2 링의 직경은 상기 관심 영역의 크기와 상기 제1 링의 직경 사이인, 장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 단면 코일은 상기 전자기장을 튜닝하기 위한 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함하는, 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
15. 제13항에 있어서, 상기 튜닝에 이용되는 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 유전체들, 커패시터들, 인덕터들, 전도성 금속들, 메타물질들, 또는 자성 금속들 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 단면 코일은 극저온으로 냉각되는, 장치.
17. 제1항에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 유체 냉각을 위한 중공 튜브(hollow tube)들을 포함하는, 장치.
18. 제1항에 있어서, 상기 제1 링 및 상기 제2 링 중 적어도 하나는 복수의 권선 또는 리츠 와이어(litz wire)를 포함하는, 장치.
19. 제1항에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속되는, 장치.
20. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 가로대는 가로대를 포함하고, 상기 제1 링은 상기 가로대의 제1 부분에 부착되고 상기 제2 링은 상기 가로대의 제2 부분에 부착되며, 상기 가로대의 상기 제1 및 제2 부분은 중첩하는 접촉 영역을 형성하는, 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 중첩하는 접촉 영역은 조정가능한, 장치.
22. 제20항에 있어서, 상기 제1 부분은 실린더 또는 튜브이고, 상기 제2 부분은 동심원 튜브이거나, 그 반대이고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 서로를 지나서 슬라이딩하도록 구성된, 장치.
23. 단면 자기 촬영 장치를 동작시키는 방법으로서,
    전원을 제공하는 단계;
    상기 전원에 전기적으로 접속되고, 제1 링 및 제2 링을 포함하는 단면 코일을 제공하는 단계,
    ―상기 제1 링 및 상기 제2 링은 상이한 직경들을 갖고, 그리고 상기 제1 링 및 상기 제2 링은 하나 이상의 가로대를 통해 접속됨―, 및
    상기 단면 코일을 통해 전류를 흘림으로써 관심 영역의 적어도 부분이 상기 단면 코일의 외부에 있도록 상기 단면 코일로부터 상기 관심 영역으로 바깥쪽으로 멀리 자기장을 투영하도록 상기 전원을 온시키는 단계
    를 포함하는 방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 자기장은 1 μT 내지 10 mT인, 방법.
25. 제23항에 있어서, 상기 자기장은 1 kHz 내지 2GHz의 무선 주파수(RF)에서 펄싱되는, 방법.
26. 제23항에 있어서, 상기 단면 코일은 하나 이상의 전자 컴포넌트를 더 포함하고, 상기 방법은,
    상기 단면 코일과 함께 제공된 하나 이상의 컴포넌트를 이용하여 상기 자기장을 튜닝하는 단계를 더 포함하는, 방법.
27. 제26항에 있어서, 상기 자기장을 튜닝하는 단계는, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트의 전류를 변경하거나 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트의 물리적 위치들을 변경하는 것 중 적어도 하나를 통해 수행되는, 방법.
28. 제26항에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 컴포넌트는, 버랙터, PIN 다이오드, 커패시터, 인덕터, MEMS 스위치, 솔리드 스테이트 릴레이, 또는 기계식 릴레이 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
29. 제23항에 있어서, 상기 제1 링, 상기 제2 링, 및 상기 하나 이상의 가로대 중 적어도 하나는 커패시터에 접속되는, 방법.
30. 제28항에 있어서,
    더 좁은 주파수 범위에서 상기 자기장을 펄싱하도록 특정한 세트의 전자 컴포넌트들을 선택적으로 온시키는 단계를 더 포함하는 방법.
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