[其他]一种核磁共振仪-具有调节元件，便于匹配或调整谐振器

说明书

本发明是讲述一种核磁共振仪;它包括一磁铁，用于产生稳定均匀的主磁场;一个谐振装置，用于产生无线电频率（RF）的磁场，这磁场基本上和主磁场垂直;至少有一个驱动机构，用于驱动调节元件，以便谐振器和无线电频率（RF）信号源匹配，即/或调节谐振器。

图1示出这种类型的核磁共振仪。它包括一个电磁铁，它由四个线圈组成并产生一个稳定均匀磁场，这磁场的指向和共同的水平线圈轴相同。在电磁铁内部有一个工作台。病人3置于工作台面上，并被（FR）线圈4包围。这个FR线圈产生一无线电频率的脉冲磁场，它的指向垂直于电磁铁产生的主磁场。RF磁场的频率正比于主磁场的磁力线密度，它的值在0.1T到0.2T之间，取决于电磁铁的结构;比例常数等于旋磁化。这使得RF线圈围绕的体积内的核磁轴产生共振。四个倾斜线圈5产生的磁场方向和主磁场相同，并在这个方向上线性变化，它确保励磁被限制在垂直层6上。

在这类仪器中重要的在于RF线圈产生的RF磁场的频率精确地相应于核磁轴共振频率，它取决于旋磁比和主磁场的磁力线密度;并且包括RF线圈4的谐振器总是和RF线圈的RF信号源匹配。

然而，随着病人的身体尺寸不同及要检查的部位不同谐振频率要变化，则谐振器品质因数降低。这是身体各器官的介电性质及导电性不同引起的效应。由于这一效应，在核磁共振频率上，RF信号源及RF接收器不再和谐振器匹配。其中RF信号源和谐振器相连接，RF接收器接收身体所检查的部位产生的核磁轴共振信号。

在病人放进仪器之后，真正的核磁共振检查开始之前，有必要重新将RF信号源调整到预定的核磁轴共振频率，使谐振器和RF信号源匹配。借助图2示出的线路可以做到这点。谐振器包括线圈5及与之并联的电容器9和可变电容器7。在尺寸适当的情况下电容器9可省去。谐振器通过可变电容器8和RF信号源10相连接。通过调节可变电容8来调整匹配状态，通过调节可变电容器7来调整调谐状态，这两种调整是相互关联的。

可变电容器的调节是困难的。这些电容置于RF线圈之外，电磁铁之内，它们不能借助于步进电机或类似的元件进行调节，因为铁磁另件会干扰磁场的均匀性。因此，步进电机必须置于电磁场之外并相距一定的距离，使得它们不影响主磁场的均匀性，并且它们的工作不受主磁场的影响。由此它们必须通过长的作用杆耦和到电磁铁内部的调节元件。不可能把调节元件安放在电磁铁外面;因为它们必须通过导线和电磁铁内部的谐振器相连接，此时导线的长度和波长相比不再显得小了（特别是在高磁力线密度和高核磁轴共振频率的情况中），它带来的干扰加大。

本发明的目的是构造一种开头段落所描述的核磁共振仪，使得调节元件的调整机构安放在电磁场内部，主磁场的均匀性并不因此受影响。

这个目的是通过如下办法达到的，调节元件的驱动机构由一个可动线圈组成，它暴露在主磁场中。线圈和脉冲电流源相连接，它供给两种极性的电流脉冲。借助这些电流脉冲，线圈在两个方向上偏转离开静止位置。通步进机构把线圈的这种偏转运动传递给调节元件。这个步进机构把往复运动转换成调节元件的步进的运动，步进运动的方向和偏转方向确切地相应。

当电流脉冲送到线圈时，线圈在主磁场中偏转离开静止位置，在电流脉冲结束后，线圈借助复位弹簧恢复到静止位置。如有几个电流脉冲加到线圈上，它将完成往复运动。借助于步进机构这个往复运动转换成成调节元件的步进运动（转动或直线运动），它的方向确切地和偏转方向相应，因此和电流脉冲极性相应。这类驱动机构不必使用任何铁磁性另件，因为给线圈供电流的导线在实际测量过程中不通电流，所以驱动机构不影响磁场均匀性。

现在参考附图，以一实例来说明发明的一种具体实施方案。

图1示出应用本发明的一种核磁共振断层照相仪。

图2示出谐振器和RF信号源的线路图。

图3示出发明的第一实施方案。

图4是图3中的AB向视平面图。

图5是另一种实施方案。

图6是图5方案的侧视图。

在图3中示出一长螺线管线圈11装在线圈骨架12上，骨架12的下端和框架13相连，使得它能绕水平轴14转动。线圈骨架12和滑块15相连，使得线圈骨架12的转动转换成滑块15的滑动，并由水平导轨16导向。在滑块15两端各装有一个弹簧，确保滑块即螺线管线圈11的静止位置是垂直位置，也就是不受任何外力的位置。线圈轴垂直于主磁场，主磁场的方向由图3中的水平箭头18示出。