[发明专利]可调谐超材料设备

权利要求书

1.一种用于在MR系统中集中RF信号的磁场的设备，所述设备包括：

布置在阵列中的多个导电元件，其中所述阵列被布置成当接收到具有大于每个导电元件的相应尺寸的RF波长的RF信号时，在谐振RF频率下在RF辐射的电场和磁场之间重新分配能量；

多个半导体器件，每个半导体器件被连接在所述导电元件的两个相应部分之间；以及

控制每个半导体器件的偏置电压进而控制所述阵列的谐振频率的控制器。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个半导体器件中的一个或多个中的每一个在一对相应的所述导电元件之间耦合，使得当所述相应的半导体器件导通时所述一对相应的导电元件被短路。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括一个或多个导电元件延伸件，每个导电元件延伸件与相应的导电元件布置成一直线，并且所述多个半导体器件中的一个或多个中的每一个被耦合在相应的导电元件和相应的导电元件延伸件之间以便当所述相应的半导体器件导通时延伸所述相应导电元件的有效长度。

4.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于，每个导电元件是细长的，并具有约为所述谐振频率的波长的一半的长度，并且所述导电元件基本彼此平行地布置。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述导电元件包括一个或多个弯曲的元件，所述一个或多个弯曲的元件包括开口环、回路和瑞士辊中的一个或多个，其中相应的半导体器件被耦合在所述一个或多个弯曲的元件中的每一个的端部之间。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述导电元件包括曲线介质，其中相应的半导体器件被耦合在所述曲线介质的一对或多对相邻导线之间。

7.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述控制器被布置成响应于接收所述RF信号而修改每个半导体器件的所述偏置电压。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：

被布置成接收所述RF信号的接收元件；以及

转换器，所述转换器被布置成将所述RF信号转换为时钟信号，以在所述设备接收到所述RF信号时改变每个半导体器件的偏置电压。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述转换器包括：

数字化所述RF信号的比较器；

降低所述RF信号的频率的分频器；以及

进一步将所述RF信号的频率降低到特定频率的多谐振荡器。

10.如权利要求1-6中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述多个半导体器件中的一个或多个是晶体管或变容管，并且所述控制器包括可变DC电压供应器，所述可变DC电压供应器被布置成控制每个晶体管或变容管的偏置电压以改变所述阵列的谐振频率。

11.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述多个半导体器件的每个半导体器件是MOSFET或二极管。

12.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述多个导电元件由介质材料支撑。

13.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于，每个导电元件由非磁性金属制成。

14.一种MR系统，包括：

被布置成接收待成像的对象的成像区域；

被布置成在所述成像区域中生成静态磁场的磁场生成器；

被布置成用RF信号照射所述对象的RF发射器；

被布置成从所述对象接收用于对所述对象进行成像的返回RF信号的RF接收器；以及

如前述任一权利要求所述的设备，所述设备被布置在所述成像区域和所述RF发射器或所述RF接收器或这两者之间。