[发明专利]用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的布置和方法

说明书

本发明涉及一种用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的布置。此 外，本发明涉及一种用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的方法。

德国专利申请DE 10151778A1公开了这种布置和方法。对于该公开 描述的方法而言，首先生成具有磁场强度空间分布的磁场，从而在检验区 中形成具有相对低磁场强度的第一子区和具有相对高磁场强度的第二子 区。然后移动子区在检验区中的空间位置，使得检验区中粒子的磁化强度 发生局部变化。记录取决于检验区中的已经受到子区空间位置移动影响的 磁化强度的信号，并从这些信号中提取关于检验区中磁性粒子空间分布的 信息，从而可以形成检验区的图像。这种布置和这种方法的优点在于其可 用于以无损方式检验任意检验对象，例如人体，而不会带来任何损伤且在 靠近检验对象表面处和远离表面处都有高的空间分辨率。

已知的这种类型的布置表现出如下缺点，即用于产生磁场或磁场分量 的永磁体不令人满意，尤其是在暴露于用于借助所谓的变化磁驱动场相对 于第二子区移动第一子区的变化电磁环境时，因为这种磁驱动场会在永磁 体的位置感应出涡电流，从而加热永磁体，导致选择场发生不希望的变化。 此外，变化的磁驱动场可能在永磁体中感应出不希望的高次谐波，尤其是 源于永磁体的软磁材料部分的高次谐波。

因此，本发明的目的是提供一种开头所提种类的设备和方法，其中改 进了磁场生成装置的质量和稳定性。

上述目的是通过一种用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的设 备实现的，其中，该设备包括：选择装置，所述选择装置用于生成其磁场 强度具有空间图案的磁选择场，从而在所述作用区域中形成具有低磁场强 度的第一子区和具有较高磁场强度的第二子区；驱动装置，所述驱动装置 用于借助磁驱动场改变所述作用区域中的两个所述子区的空间位置，使得 所述磁性粒子的磁化强度发生局部变化，其中，所述选择装置包括至少一 个永磁体，其中，所述永磁体被高导电性屏蔽装置至少部分屏蔽，其中， 所述高导电性屏蔽装置至少部分围绕所述永磁体或邻近所述永磁体并且具 有为所述磁驱动场的频率下的趋肤深度量级的厚度。

根据本发明，要理解选择装置包括至少一个永磁体，且选择装置和/或 驱动装置和/或接收装置可以包括一个单一线圈或螺线管或分离的线圈。此 外，根据本发明，选择装置和/或驱动装置均可以由分离的单个部分，尤其 是分离的单个线圈或螺线管构成，通过提供和/或设置它们，使得分离的部 分一起形成选择装置和/或驱动装置和/或接收装置。如果不提供至少部分与 永磁体相邻或围绕永磁体的屏蔽装置，涡电流，尤其是磁驱动场感应的涡 电流易于负面影响选择装置的性质和行为，尤其是借助加热永磁体和/或热 漂移来影响。至少部分围绕永磁体或邻近永磁体的高导电性屏蔽装置应当 至少具有为磁驱动场频率下的趋肤深度量级的厚度。

根据本发明，优选将屏蔽装置的构型设计成围绕永磁体的环或根据至 少一个电流传播方向对屏蔽装置的构型进行设计。这提供了通过如下方式 设定屏蔽装置形状的可能性，即以非常有效的方式在永磁体周围和屏蔽装 置内部感应涡电流。仅仅在简单的情况下，将对涡电流的电流传播方向或 主电流传播方向进行取向，使得应当将屏蔽装置取向成或其构型设计成围 绕永磁体的环。通常，根据本发明，首先确定电流传播方向，然后对屏蔽 装置的构型进行设计，尤其是对李兹线形式的屏蔽装置的构型进行设计， 从而使得沿电流传播方向对其主电流承载路径取向。如果在本发明设备的 特殊构型中，检测到不同的典型电流传播方向，则有可能将屏蔽装置定位 成(例如)围绕永磁体的两层甚至更多层，其中这些层中的每层对应于(例 如在本发明设备的一种工作模式下或在向驱动装置施加特殊信号序列时) 涡电流所遵循的一个电流传播方向。可以通过如下方式实现电流传播方向 的确定：首先提供围绕永磁体的导体板或箔，例如铜板；其次，实现本发 明设备的典型工作模式或向驱动装置施加典型信号序列，由此检测电流传 播方向。