[发明专利]鸟笼式谐振器

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于磁共振的鸟笼式谐振器。

背景技术

应用于磁共振的鸟笼式谐振器是众所周知的。通常其结构如下：

-鸟笼式谐振器有第一端环和第二端环，它们在互相平行彼此相隔距离的端环平面内延伸，

-端环有端环中心，

-端环中心相互的连线确定鸟笼式谐振器的天线轴线，它与端环平面正交，

-此外，鸟笼式谐振器有一些天线杆，它们有规律地，通常均匀地绕天线轴线分布，

-每根天线杆从第一端环延伸到第二端环。

鸟笼式谐振器在磁共振设备中几乎无例外地用作发射天线用于激励磁共振。此外它们还用作磁共振设备的全身接收天线和在有些情况下还用作局部线圈(例如作为头部线圈)。采用它们的原因尤其在于，鸟笼式谐振器在结构和特性方面相比于可能的替代方案有一些明显的优点。

在鸟笼式谐振器中，在天线杆内和/或在端环内设有一些电容器，鸟笼式谐振器借助它们调谐。根据电容器的布局，鸟笼式谐振器设计为高通滤波器、低通滤波器或带通滤波器。

鸟笼式谐振器的缺点之一是所谓的端环模式，也就是说在端环内振荡的电流。端环模式是寄生性共振。在现有技术的鸟笼式谐振器中它们只能以有限的程度被影响。在现有技术中端环模式有缺点，因为在个别情况下它们可能干扰磁共振成像。在现有技术中未见利用端环模式。

在现有技术中试图将端环模式的频率置于离鸟笼式谐振器工作频率足够远的频率区内，亦即通常远离在天线杆内电流振荡所用的频率。然而由于另一些在个别情况下可看到的边界条件，这并不总是可能的。

由US4885539A已知一种上述类型的鸟笼式谐振器，它除了上述普通的构件外还有第一和第二耦合环。第一耦合环在一个与天线轴线正交的第一耦合环平面内绕天线轴线旋转，以及与第一端环相隔距离但与之耦合。第二耦合环在一个与天线轴线正交的第二耦合环平面内绕天线轴线旋转，以及与第二端环相隔距离但与之耦合。这些耦合环彼此调谐为，使端环在与没有耦合环时相比不同的频率共振。由US6396271B1可见类似的公开内容。

由US6316941B1已知一种鸟笼式谐振器，其中一种端环模式的频率与另一种模式的频率一致并利用来接收磁共振信号。

端环彼此可以隔开距离到互相不再耦合的程度。但是端环一般互相耦合，所以它们作为共同的本征模式有一种带有共模频率的共模模式和有一种带有与该共模频率不同的推挽频率的推挽模式。

发明内容

本发明的目的在于创造一种鸟笼式谐振器，其中合理地利用至少其中一种端环模式。

此目的通过这样一种应用于磁共振的鸟笼式谐振器来达到，其中

-该鸟笼式谐振器有一个第一端环和一个第二端环，它们在互相平行彼此相隔距离的端环平面内延伸，

-所述端环有端环中心，

-所述端环中心相互的连线确定鸟笼式谐振器的天线轴线，该天线轴线与端环平面正交，

-所述鸟笼式谐振器有一些天线杆，它们有规律地绕天线轴线分布，

-每根天线杆从第一端环延伸到第二端环，

-所述鸟笼式谐振器除了所述端环外还有一个第一耦合环和一个第二耦合环，

-第一耦合环在一个与天线轴线正交的第一耦合环平面内环绕天线轴线并与第一端环相隔距离但与之耦合，

-第二耦合环在一个与天线轴线正交的第二耦合环平面内环绕天线轴线并与第二端环相隔距离但与之耦合，以及

-所述第一和第二耦合环彼此调谐为，使所述端环在与没有耦合环时相比不同的频率共振，

按照本发明：

-所述端环互相耦合，从而使它们作为共同的本征模式有一种带有共模频率的共模模式和有一种带有与共模频率不同的推挽频率的推挽模式，

-所述耦合环彼此调谐为，使其中一种本征模式的频率与天线杆的非共振频率对应，以及

-所述鸟笼式谐振器有一个馈入装置，借助该馈入装置可以所述具有与天线杆的非共振频率对应频率的那种本征模式的频率向所述端环内馈入电能。

如上所述，在按本发明的鸟笼式谐振器中，耦合环彼此调谐为，使本征模式之一的频率与天线杆的非共振频率对应。在这种情况下鸟笼式谐振器可以有一个馈入装置，借助它可以以所述本征模式与天线杆的非共振频率对应的频率向端环内馈入电能。由此例如一个处于由鸟笼式谐振器确定的容积内部的物体被供给能量。例如这种可能的物体是表面线圈和病人监测装置。

耦合环基于其布局和设计基本上只与端环耦合，而不与天线杆和在天线杆内振荡的电流耦合。因此，耦合环的调谐尽管影响端环模式，但并不影响鸟笼式谐振器的其他共振频率。