Claims (35)
1. Антенная система для аппаратов ядерно-магнитного резонанса или для аппаратов магнитно-резонансного изображения, которые включают в себя передатчик высокочастотного сигнала и приемник высокочастотного сигнала, эта антенная система содержит: по крайней мере, первый и второй электромагнитно связанные контура; первый контур содержит первую катушку индуктивности, создающую первый вектор потока электромагнитного поля; второй контур содержит вторую катушку индуктивности, создающую второй вектор потока электромагнитного поля; эти первая и вторая катушки индуктивности электромагнитно связаны так, что первый вектор потока электромагнитного поля содержит составляющую, взаимодействующую со вторым вектором потока; и систему переключения, связанную с этими первым и вторым контурами, эта система переключения имеет: первую переключаемую позицию для подсоединения первого контура к выходу высокочастотного передатчика и для предотвращения попадания повреждающего уровня сигнала со второго контура на вход приемника высокочастотного сигнала, и вторую переключаемую позицию, позволяющую попадание сигнала со второго контура на вход приемника высокочастотного сигнала, и для рассоединения первого контура от выхода высокочастотного передатчика; и где указанная антенная система производит поток электромагнитного поля, охватывающий исследуемый объект, этот поток электромагнитного поля используется для облучения исследуемого объекта, когда система переключения находится в первой переключаемой позиции; и поток электромагнитного поля, производимый сигналом, испускаемым атомами исследуемого объекта, возвращающимися в исходное энергетическое состояние, принимается этими электромагнитно связанными контурами и подается на высокочастотный приемник через второй контур, когда система переключения находится во второй переключаемой позиции.1. Antenna system for nuclear magnetic resonance devices or for magnetic resonance imaging devices, which include a high-frequency signal transmitter and a high-frequency signal receiver, this antenna system comprises: at least a first and a second electromagnetically coupled circuit; the first circuit comprises a first inductor creating a first electromagnetic field flux vector; the second circuit contains a second inductor creating a second electromagnetic field flux vector; these first and second inductors are electromagnetically coupled so that the first electromagnetic field flux vector contains a component that interacts with the second flux vector; and a switching system associated with these first and second circuits, this switching system has: a first switching position for connecting the first circuit to the output of the high-frequency transmitter and to prevent damage to the signal level from the second circuit at the input of the high-frequency signal receiver, and a second switching position, allowing the signal from the second circuit to the input of the receiver of the high-frequency signal, and to disconnect the first circuit from the output of the high-frequency transmitter; and where the aforementioned antenna system produces an electromagnetic field stream covering the object under study, this electromagnetic field stream is used to irradiate the object under study when the switching system is in the first switch position; and the electromagnetic field flux produced by the signal emitted by the atoms of the investigated object, returning to the initial energy state, is received by these electromagnetically coupled circuits and fed to the high-frequency receiver through the second circuit when the switching system is in the second switching position.
2. Антенная система по формуле 1, где первый контур содержит, по крайней мере, первую емкость, соединенную в параллель о первой катушкой индуктивности и образует совместно с этой первой катушкой первый контур, и где, по крайней мере, эта первая емкость используется для частотной настройки антенной системы, по крайней мере, во время передачи, и переключающая система включает в себя, по крайней мере, один первый переключаемый элемент, подсоединяющий первый контур к выходу высокочастотного передатчика в первой переключаемой позиции и отсоединяющий первый контур от выхода передатчика во второй переключаемой позиции. 2. The antenna system according to formula 1, where the first circuit contains at least a first capacitance connected in parallel about the first inductor and forms a first circuit together with this first coil, and where at least this first capacitance is used for frequency tuning the antenna system, at least during transmission, and the switching system includes at least one first switching element connecting the first circuit to the output of the high-frequency transmitter in the first switching position and disconnecting the first loop from the transmitter output in the second switchable position.
3. Антенная система по формуле 2, где первая емкость содержит переменный конденсатор. 3. The antenna system according to formula 2, where the first capacitance contains a variable capacitor.
4. Антенная система по формуле 2, где второй контур содержит: элемент переменной емкости, подсоединенный для частотной настройки антенны; вторую емкость; и вспомогательную индуктивность для приблизительного согласования с импедансом второй емкости; эти вторая емкость, элемент переменной емкости и вспомогательная индуктивность соединены между собой и со второй катушкой индуктивности; и переключающая система включает в себя второй переключающий элемент, подсоединенный для избирательного отключения, по крайней мере, элемента переменной емкости и входа высокочастотного приемника и их электрического удаления из контура в первой переключаемой позиции, и этот второй переключающий элемент является электрически открытым и не имееющим электрического эффекта во второй переключаемой позиции. 4. The antenna system according to the formula 2, where the second circuit contains: an element of variable capacitance connected for frequency tuning of the antenna; second capacity; and auxiliary inductance to approximate the impedance of the second capacitance; these second capacitance, variable capacitance element and auxiliary inductance are connected to each other and to the second inductor; and the switching system includes a second switching element connected to selectively disconnect at least the variable capacitance element and the input of the high frequency receiver and to electrically remove them from the circuit in the first switching position, and this second switching element is electrically open and not having an electrical effect in the second switchable position.
5. Антенная система по формуле 4, где элемент переменной емкости содержит, по крайней мере, один варактор. 5. The antenna system according to formula 4, where the variable capacitance element contains at least one varactor.
6. Антенная система по формуле 4, где первая емкость содержит переменный конденсатор. 6. The antenna system according to formula 4, where the first capacitance contains a variable capacitor.
7. Антенная система по формуле 1, где второй контур содержит: элемент переменной емкости, подсоединенный для частотной настройки антенны; вторую емкость; и вспомогательную индуктивность для приблизительного согласования с импедансом второй емкости; эти вторая емкость, элемент переменной емкости и вспомогательная индуктивность соединены между собой и со второй катушкой индуктивности; и переключающая система включает в себя второй переключающий элемент, подсоединенный для избирательного отключения, по крайней мере, элемента переменной емкости и входа высокочастотного приемника и их электрического удаления из второго контура в первой переключаемой позиции, и этот второй переключающий элемент является электрически открытым и не имеющим электрического эффекта во второй переключаемой позиции. 7. The antenna system according to formula 1, where the second circuit contains: an element of variable capacitance connected to the frequency tuning of the antenna; second capacity; and auxiliary inductance to approximate the impedance of the second capacitance; these second capacitance, variable capacitance element and auxiliary inductance are connected to each other and to the second inductor; and the switching system includes a second switching element connected to selectively disconnect at least the variable capacitance element and the input of the high frequency receiver and to electrically remove them from the second circuit in the first switching position, and this second switching element is electrically open and not having an electric effect in the second switchable position.
8. Антенная система по формуле 7, где элемент переменной емкости содержит, по крайней мере, один варактор. 8. The antenna system according to formula 7, where the variable capacitance element contains at least one varactor.
9. Антенная система по формуле 7, где первый контур содержит емкостной элемент, соединенный с первой катушкой индуктивности. 9. The antenna system according to the formula 7, where the first circuit contains a capacitive element connected to the first inductor.
10. Антенная система по формуле 7, где указанные вторая емкость, элемент переменной емкости и вспомогательная индуктивность соединены между собой в последовательное соединение. 10. The antenna system according to formula 7, where the specified second capacitance, an element of variable capacitance and auxiliary inductance are interconnected in series connection.
11. Антенная система по формуле 10, где это последовательное соединение последовательно соединено со второй катушкой индуктивности. 11. The antenna system according to the formula 10, where this serial connection is connected in series with the second inductor.
12. Антенная система по формуле 7, где вспомогательная индуктивность соединена последовательно с переключающим механизмом, и это соединение, в свою очередь, соединено в параллель со второй емкостью. 12. The antenna system according to formula 7, where the auxiliary inductance is connected in series with the switching mechanism, and this connection, in turn, is connected in parallel with the second capacitance.
13. Антенная система по формуле 1, где система переключения содержит: по крайней мере, первую пару параллельно соединенных диодов противоположной полярности, подсоединенных к выходу высокочастотного передатчика, и по крайней мере вторую пару параллельно соединенных диодов противоположной полярности, подсоединенных поперек входа высокочастотного приемника сигнала. 13. The antenna system according to formula 1, where the switching system contains: at least a first pair of parallel-connected diodes of opposite polarity connected to the output of the high-frequency transmitter, and at least a second pair of parallel-connected diodes of opposite polarity connected across the input of the high-frequency signal receiver.
14. Антенная система по формуле 1, дополнительно содержащая сопротивление, подсоединенное к выходу высокочастотного передатчика. 14. The antenna system according to the formula 1, further comprising a resistance connected to the output of the high-frequency transmitter.
15. Антенная система по формуле 1, где второй контур содержит: элемент переменной емкости, подсоединенный для частотной настройки антенны; вторую емкocть; и эти вторая емкость и элемент переменной емкости соединены между собой и со второй катушкой индуктивности; и эта переключающая система включает в себя второй переключающий элемент, подсоединенный для избирательного отключения, по крайней мере, элемента переменной емкости и входа высокочастотного приемника и их электрического удаления из второго контура в первой переключаемой позиции, и этот второй переключающий элемент является электрически открытым и не имеющим электрического эффекта во второй переключаемой позиции. 15. The antenna system according to formula 1, where the second circuit contains: an element of variable capacitance connected to the frequency tuning of the antenna; second tank; and these second capacitance and an element of variable capacitance are connected to each other and to the second inductor; and this switching system includes a second switching element connected to selectively disconnect at least the variable capacitance element and the input of the high frequency receiver and to electrically remove them from the second circuit in the first switching position, and this second switching element is electrically open and not having electrical effect in the second switchable position.
16. Антенная система по формуле 15, где элемент переменной емкости содержит варактор. 16. The antenna system according to the formula 15, where the variable capacitance element contains a varactor.
17. Антенная система по формуле 15, где первый контур содержит емкостной элемент, соединенный с первой катушкой индуктивности. 17. The antenna system according to the formula 15, where the first circuit contains a capacitive element connected to the first inductor.
18. Антенная система по формуле 1, где второй контур содержит: элемент переменной емкости, подсоединенный для частотной настройки антенны; этот элемент переменной емкости подсоединен ко второй катушке индуктивности; и переключающая система включает в себя второй переключающий элемент, подсоединенный для избирательного отключения, по крайней мере, элемента переменной емкости и входа высокочастотного приемника и их электрического удаления из второго контура в первой переключающей позиции, и этот второй переключающий элемент является электрически открытым и не имеющим электрического эффекта во второй переключающей позиции. 18. The antenna system according to formula 1, where the second circuit contains: an element of variable capacitance connected to the frequency tuning of the antenna; this variable capacitance element is connected to a second inductor; and the switching system includes a second switching element connected to selectively disconnect at least the variable capacitance element and the input of the high-frequency receiver and to electrically remove them from the second circuit in the first switching position, and this second switching element is electrically open and not having an electric effect in the second switching position.
19. Антенная система по формуле 18, где элемент переменной емкости содержит варактор. 19. The antenna system according to the formula 18, where the variable capacitance element contains a varactor.
20. Антенная система по формуле 18, где первый контур содержит емкостной элемент, соединенный с первой катушкой индуктивности. 20. The antenna system according to the formula 18, where the first circuit contains a capacitive element connected to the first inductor.
21. Способ работы антенной системы в аппаратах ядерно-магнитного резонанса или в аппаратах магнитно-резонансного изображения, которые включают в себя передатчик высокочастотного (ВЧ) сигнала и приемник такого ВЧ сигнала, этот способ содержит следующие операции: создание, по крайней мере, первого и второго электромагнитно связанных контуров; указанный первый контур содержит первую катушку индуктивности, создающую первый вектор потока электромагнитного поля; указанный второй контур содержит вторую катушку индуктивности, создающую второй вектор потока электромагнитного поля; обеспечение электромагнитной связи между контурами так, что первый вектор потока электромагнитного поля имел составляющую, взаимодействующую со вторым вектором потока электромагнитного поля; переключение первого и второго контуров с помощью системы переключения так, что: когда указанная система переключения находится в первой переключаемой позиции, первый контур подсоединен к выходу передатчика, а вход приемника защищен от попадания повреждающего уровня сигнала со второго контура, и когда система переключения находится во второй переключаемой позиции, высокочастотный сигнал из второго контура поступает на вход приемника, а первый контур рассоединен от выхода передатчика; и где: указанная антенная система создает поток электромагнитного поля, охватывающий исследуемый объект, этот поток электромагнитного поля используется для облучения исследуемого объекта, когда система переключения находится в первой переключаемой позиции, и поток электромагнитного поля, производимый сигналом, испускаемым атомами изучаемого объекта при переходе атомов с более высокого энергетического уровня в исходное состояние, улавливается электромагнитно связанными катушками индуктивности и подается на приемник через второй контур, когда система переключения находится во второй переключаемой позиции. 21. The method of operation of the antenna system in nuclear magnetic resonance devices or in magnetic resonance imaging devices, which include a transmitter of a high-frequency (RF) signal and a receiver of such an RF signal, this method includes the following operations: creating at least the first and second electromagnetically coupled circuits; the specified first circuit contains a first inductor creating a first electromagnetic field flux vector; the specified second circuit contains a second inductor creating a second electromagnetic field flux vector; providing electromagnetic coupling between the loops so that the first electromagnetic field flux vector has a component interacting with the second electromagnetic field flux vector; switching the first and second circuits using the switching system so that: when the specified switching system is in the first switching position, the first circuit is connected to the output of the transmitter, and the receiver input is protected from the damaging signal level from the second circuit, and when the switching system is in the second switchable position, the high-frequency signal from the second circuit is fed to the input of the receiver, and the first circuit is disconnected from the output of the transmitter; and where: the specified antenna system creates an electromagnetic field flux covering the object under study, this electromagnetic field flux is used to irradiate the object under investigation when the switching system is in the first switch position, and the electromagnetic field flux produced by the signal emitted by the atoms of the object under study during the transition of atoms from higher energy level in the initial state, captured by electromagnetically coupled inductors and fed to the receiver through the second to ntur when the switching system is switched into the second position.
22. Способ по формуле 21, где амплитудно-частотная характеристика и поток электромагнитного поля указанной антенной системы устанавливаются независимо и отдельно в первой и второй переключаемых позициях. 22. The method according to formula 21, where the amplitude-frequency characteristic and the electromagnetic field flux of the specified antenna system are set independently and separately in the first and second switchable positions.
23. Способ по формуле 21, где антенная система устанавливается под любым углом, перпендикулярным статическому магнитному полю аппарата. 23. The method according to formula 21, where the antenna system is installed at any angle perpendicular to the static magnetic field of the apparatus.
24. Способ по формуле 21, содержащий операцию сохранения настройки указанной антенной системы на Ларморову частоту объекта, когда система переключения находится в первой переключаемой позиции. 24. The method according to formula 21, comprising the step of saving the tuning of said antenna system to the Larmor frequency of the object when the switching system is in the first switching position.
25. Способ по формуле 21, содержащий расстройку второго контура по отношению к Ларморовой частоте объекта, когда система переключения находится в первой переключаемой позиции. 25. The method according to formula 21, containing the detuning of the second circuit with respect to the Larmor frequency of the object when the switching system is in the first switchable position.
26. Способ по формуле 21, где указанная антенная система настроена на Ларморову частоту объекта, когда система переключения находится во второй переключаемой позиции. 26. The method according to formula 21, where the specified antenna system is tuned to the Larmor frequency of the object when the switching system is in the second switch position.
27. Антенная система для аппаратов ядерно-магнитного резонанса или для аппаратов магнитно-резонансного изображения, которые включают передатчик высокочастотного сигнала и приемник высокочастотного сигнала, антенная система содержит: по крайней мере, один контур, содержащий катушку индуктивности, создающую вектор потока электромагнитного поля; и систему переключения, связанную с этим, по крайней мере, одним контуром, эта система переключения имеет: п первую переключаемую позицию для подсоединения этого, по крайней мере, одного контура к выходу передатчика высокочастотного сигнала и для предотвращения попадания повреждающего уровня сигнала от этого по крайней мере одного контура на вход приемника высокочастотного сигнала, и вторую переключаемую позицию, позволяющую попадание сигнала с этого, по крайней мере, одного контура на вход приемника высокочастотного сигнала, и для рассоединения этого, по крайней мере, одного контура от выхода передатчика высокочастотного сигнала; и где указанная антенная система производит поток электромагнитного поля, охватывающий исследуемый объект, этот поток электромагнитного поля используется для облучения исследуемого объекта, когда система переключения находится в первой переключаемой позиции; и поток электромагнитного поля, производимый сигналом, испускаемым атомами исследуемого объекта, возвращающимися в исходное энергетическое состояние, принимается этим, по крайней мере, одним контуром и подается на приемник высокочастотного сигнала, когда система переключателей находится во второй переключаемой позиции. 27. The antenna system for nuclear magnetic resonance apparatuses or for magnetic resonance imaging apparatuses, which include a high-frequency signal transmitter and a high-frequency signal receiver, the antenna system comprises: at least one circuit comprising an inductor creating an electromagnetic field flux vector; and a switching system associated with this at least one circuit, this switching system has: a first switchable position for connecting this at least one circuit to the output of the high-frequency signal transmitter and to prevent damage to the signal level from this at least at least one circuit to the input of the receiver of the high-frequency signal, and a second switchable position, allowing the signal from this at least one circuit to the input of the receiver of the high-frequency signal, and for combining this at least one circuit from the output of the transmitter of the high-frequency signal; and where the aforementioned antenna system produces an electromagnetic field stream covering the object under study, this electromagnetic field stream is used to irradiate the object under study when the switching system is in the first switch position; and the electromagnetic field flux produced by the signal emitted by the atoms of the investigated object, returning to the initial energy state, is received by this at least one circuit and fed to the receiver of the high-frequency signal when the switch system is in the second switch position.
28. Антенная система по формуле 27, где этот, по крайней мере, один контур содержит, по крайней мере, первую емкость, соединенную в параллель с указанной катушкой индуктивности, и где, по крайней мере, эта первая емкость используется для частотной настройки антенной системы, по крайней мере, во время передачи, и переключающая система включает в себя, по крайней мере, один первый переключающий элемент, соединяющий этот, по крайней мере, один контур к выходу высокочастотного передатчика в первой переключаемой позиции и рассоединяющий этот контур от выхода передатчика во второй переключаемой позиции. 28. The antenna system according to formula 27, where this at least one circuit contains at least a first capacitance connected in parallel with the specified inductor, and where at least this first capacitance is used for frequency tuning of the antenna system at least during transmission, and the switching system includes at least one first switching element connecting this at least one circuit to the output of the high-frequency transmitter in the first switching position and disconnecting this circuit from the transmitter output in the second switchable position.
29. Антенная система по формуле 28, где первая емкость содержит элемент переменной емкости. 29. The antenna system according to the formula 28, where the first capacitance contains an element of variable capacitance.
30. Антенная система по формуле 28, где этот, по крайней мере, один контур дополнительно содержит вторую емкость, эта вторая емкость содержит элемент переменной емкости, подсоединенный к катушке индуктивности для частотной настройки, по крайней мере, во время приема, когда эта система переключения находится во второй переключаемой позиции; и эта переключающая система включает в себя второй переключающий элемент, подсоединенный для избирательного отключения, по крайней мере, элемента переменной емкости и входа высокочастотного приемника, и их электрического удаления из этого, по крайней мере, одного контура, когда переключающая система находится в первой переключаемой позиции, и этот второй переключающий элемент является электрически открытым и не имеющим электрического эффекта, когда переключающая система во второй переключаемой позиции. 30. The antenna system according to formula 28, where this at least one circuit additionally contains a second capacitance, this second capacitance contains a variable capacitance element connected to an inductor for frequency tuning, at least during reception, when this switching system is in the second switchable position; and this switching system includes a second switching element connected to selectively disconnect at least the variable capacitance element and the input of the high frequency receiver, and to electrically remove them from this at least one circuit when the switching system is in the first switching position and this second switching element is electrically open and has no electrical effect when the switching system is in the second switching position.
31. Способ работы антенной системы в аппаратах ядерно-магнитного резонанса или в аппаратах магнитно-резонансного изображения, которые включают передатчик высокочастотного (ВЧ) сигнала и приемник высокочастотного (ВЧ) сигнала, способ содержит следующие операции: создание, по крайней мере, одного контура, включающего в себя катушку индуктивности для производства вектора потока электромагнитного пoля; и переключение этого, по крайней мере, одного контура с помощью системы переключения так, что: когда указанная система переключения находится в первой переключаемой позиции, этот, по крайней мере, один контур подсоединен к выходу высокочастотного передатчика, а вход высокочастотного приемника защищен от попадания повреждающего уровня сигнала с указанного контура, и когда система переключения находится во второй переключаемой позиции, высокочастотный сигнал из этого, по крайней мере, одного контура поступает на вход приемника, и указанный контур отсоединяется от выхода передатчика; и где указанная антенная система создает поток электромагнитного поля, охватывающий исследуемый объект, этот поток электромагнитного поля используется для облучения исследуемого объекта, когда система переключения находится в первой переключаемой позиции, и поток электромагнитного поля, генерируемый сигналом, испускаемым атомами излучаемого объекта, при переходе атомов с более высокого энергетического уровня в исходное состояние, улавливается этим, по крайней мере, одним контуром и подается на приемник, когда переключающая система находится во второй переключаемой позиции. 31. The method of operation of the antenna system in nuclear magnetic resonance devices or in magnetic resonance imaging devices, which include a high-frequency (RF) signal transmitter and a high-frequency (RF) signal receiver, the method comprises the following operations: creating at least one circuit, including an inductor for producing an electromagnetic field flux vector; and switching this at least one circuit using the switching system so that: when the specified switching system is in the first switching position, this at least one circuit is connected to the output of the high-frequency transmitter, and the input of the high-frequency receiver is protected from damage the signal level from the specified circuit, and when the switching system is in the second switchable position, the high-frequency signal from this at least one circuit is fed to the input of the receiver, and th circuit is disconnected from the transmitter output; and where the aforementioned antenna system creates an electromagnetic field flux encompassing the object under investigation, this electromagnetic field flux is used to irradiate the object under investigation when the switching system is in the first switch position, and the electromagnetic field flux generated by the signal emitted by the atoms of the emitted object during the transition of atoms from higher energy level in the initial state, is captured by this at least one circuit and fed to the receiver when the switching system ahoditsya second switched position.
32. Способ по формуле 31, содержащий операцию частотной настройки антенной системы с помощью емкости, подсоединенной к указанной катушке индуктивности. 32. The method according to formula 31, containing the operation of the frequency tuning of the antenna system using a capacitor connected to the specified inductor.
33. Способ по формуле 32, где указанная емкость содержит переменную емкость для частотной настройки антенной системы. 33. The method according to formula 32, wherein said capacitance comprises a variable capacitance for frequency tuning of the antenna system.
34. Способ по формуле 32, содержащий операцию сохранения настройки этой антенной системы на Ларморову частоту объекта, когда система переключения находится в первой переключаемой позиции. 34. The method according to formula 32, comprising the step of saving the tuning of this antenna system to the Larmor frequency of the object when the switching system is in the first switching position.
35. Способ по формуле 32, где указанная антенная система настроена на Ларморову частоту объекта, когда система переключения находится во второй переключаемой позиции. 35. The method according to formula 32, where the specified antenna system is tuned to the Larmor frequency of the object when the switching system is in the second switch position.