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一种相位可控MRI图像增强超构表面器件的制作方法

2022-08-17 09:03:14 来源:中国专利 TAG:

一种相位可控mri图像增强超构表面器件
技术领域
1.本技术涉及核磁共振成像技术,特别是涉及一种磁场增强器件。


背景技术:

2.mri(magnetic resonance imaging,核磁共振成像技术)为非介入探测方式,是医药、生物、神经科学领域的一项重要的基础诊断技术。传统mri设备传输的信号强度主要取决于静磁场b0的强度,采用高磁场甚至超高磁场系统可以提高图像的信噪比、分辨率和缩短扫描时间。然而静磁场强度的增加会带来如下三个问题:(1)射频(rf)场非均匀性增大,调谐难度增加;(2)人体组织产热增加,带来安全隐患,患者还容易出现眩晕和呕吐等不良反应:(3)购置成本大幅度增加,对大多数小规模医院来说是一种负担。因此,如何采用尽量小的静磁场强度同时能够获得高的成像质量成为mri技术中一个至关重要的问题。
3.为了解决上述问题,现有技术提供了一种筒形超构表面器件。所述筒形超构表面器件包括筒形支撑结构,以及在圆弧形支撑结构侧壁间隔排列的多个磁场增强组件。多个磁场增强组件在筒形支撑结构侧壁均匀排布,因此整个筒形超构表面器件具有各向同性的特性。即由该筒形超构表面器件产生的感应场与超构表面的放置角度无关,只与入射场(源磁场)相位有关。但是,现有的筒形超构表面器件无法进行磁场相位调控。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对上述问题,提供一种磁场增强器件。
5.一种磁场增强器件,包括:
6.筒形支撑结构,具有两个间隔相对的第三端和第四端;多个磁场增强组件,间隔设置于所述筒形支撑结构,并沿着所述第三端向所述第四端延伸;以及
7.第一环形导电片,设置于所述筒形支撑结构,并靠近所述第三端,所述第一环形导电片具有一个第五开口,所述第五开口至少部分位于两个相邻的所述磁场增强组件之间,所述第一环形导电片与所述多个磁场增强组件位于所述第三端的部分电连接;以及
8.第二环形导电片,设置于所述筒形支撑结构,并靠近所述第四端,所述第二环形导电片具有一个第六开口,所述第六开口至少部分位于两个相邻的所述磁场增强组件之间,所述第二环形导电片与所述多个磁场增强组件位于所述第四端的部分电连接。
9.本技术实施例提供的磁场增强器件,当将所述磁场增强器件放在磁共振系统的激发场中时,所述磁场增强器件产生的感应场的方向总是垂直于圆柱轴线、所述第五开口和所述第六开口所构成的平面。检测部位可以放置在所述检测空间中。通过调整所述第五开口和所述第六开口的位置控制所述感应场的相位,达到对检测部位精确检测的目的。具有所述第五开口和所述第六开口的所述磁场增强器件仍然具有良好的谐振性能,能够增强信号场,提高图像质量。
附图说明
10.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1为本技术一个实施例提供的磁场增强器件三维图;
12.图2为本技术一个实施例提供的磁场增强器件爆炸图;
13.图3为本技术一个实施例提供的感应场与第五开口和缺口的垂直关系图;
14.图4为本技术一个实施例提供的谐振效果示意图;
15.图5为本技术一个实施例提供的磁场增强器件的内部磁场分布图;
16.图6为本技术一个实施例提供的磁场增强组件侧视图;
17.图7为本技术一个实施例提供的磁场增强器件在射频发射阶段和射频接收阶段频率对比图;
18.图8为本技术一个实施例提供的磁场增强器件效果对比图;
19.图9为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
20.图10为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
21.图11为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
22.图12为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
23.图13为本技术一个实施例提供的磁场增强组件透视图;
24.图14为本技术一个实施例提供的磁场增强组件俯视图;
25.图15为本技术一个实施例提供的磁场增强组件仰视图;
26.图16为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
27.图17为本技术一个实施例提供的磁场增强组件俯视图;
28.图18为本技术一个实施例提供的磁场增强组件仰视图;
29.图19为本技术一个实施例提供的第一电极层和所述第二电极层在所述第一电介质层的正投影示意图;
30.图20为本技术另一个实施例提供的第一电极层和所述第二电极层在所述第一电介质层的正投影形状示意图;
31.图21为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
32.图22为本技术一个实施例提供的磁场增强器件在射频发射阶段和射频接收阶段频率对比图;
33.图23为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
34.图24为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
35.图25为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
36.图26为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
37.图27为本技术一个实施例提供的磁场增强器件在射频发射阶段和射频接收阶段频率对比图;
38.图28为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
39.图29为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
40.图30为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
41.图31为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
42.图32为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
43.图33为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
44.图34为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
45.图35为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
46.图36为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
47.图37为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
48.图38为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
49.图39为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
50.图40为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
51.图41为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
52.图42为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
53.图43为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
54.图44为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图;
55.图45为本技术一个实施例提供的磁场增强组件结构图。
56.附图标记说明:
57.磁场增强器件20、筒形支撑结构50、第三端51、第四端53、检测空间509、磁场增强组件10、第一环形导电片510、第二环形导电片520、第五开口501、第六开口502、轴线504、中心对称面506、限位结构530、第一电介质层100、第一表面101、第二表面102、过孔103、第一电极层110、第二电极层120、第三电极层130、第一豁口411、第二豁口412、第三豁口413、第四豁口414、第一端103、第二端104、第四电极层140、第一结构电容150、第一开关控制电路430、第一二极管431、第二二极管432、第一增强型mos管433、第二增强型mos管434、第一外接电容440、第一端103、第二端104、磁场增强器件20、第三端51、第四端53、第二结构电容152、第三结构电容153、第二开关控制电路450、第三二极管451、第四二极管452、第三增强型mos管453、第四增强型mos管454、第二外接电容442、第三外接电容443、第一端103、第二端104、第三开关控制电路460、第五二极管461、第六二极管462、第五增强型mos管463、第六增强型mos管464、第四外接电容444、第五外接电容445、第一子电极层111、第一连接层190、第七控制电路630、第三电容223、第一电感241、第一开关电路631、第七二极管213、第八二极管214、第七增强型mos管235、第八增强型mos管236、第五电极层141、第三电感243、第四结构电容302、第五结构电容303、第六结构电容304、第四电容224、第二方向a、第一方向b、第二谐振电路410、第二电介质层831、第七电极层832、第八电极层833、第一耗尽型mos管231、第二耗尽型mos管232、第三表面805、第五端881、第六端882。
具体实施方式
58.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
59.本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,
不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接联接。在本技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
60.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
61.请参见图1和图2,本技术实施例提供一种磁场增强器件20。所述磁场增强器件20包括筒形支撑结构50、多个磁场增强组件10、第一环形导电片510和第二环形导电片520。所述筒形支撑结构50包围形成一个检测空间509。所述筒形支撑结构50具有两个间隔相对的第三端51和第四端53。所述多个磁场增强组件10间隔设置于所述筒形支撑结构50,并沿着所述第三端51向所述第四端53延伸。所述第一环形导电片510设置于所述筒形支撑结构50,并靠近所述第三端51。所述第一环形导电片510具有一个第五开口501。所述第五开口501至少部分位于两个相邻的所述磁场增强组件10之间。所述第一环形导电片510与所述多个磁场增强组件10位于所述第三端51的部分电连接。所述第二环形导电片520设置于所述筒形支撑结构50,并靠近所述第四端53。所述第二环形导电片520具有一个第六开口502。所述第六开口502至少部分位于两个相邻的所述磁场增强组件10之间。所述第二环形导电片520与所述多个磁场增强组件10位于所述第四端53的部分电连接。
62.所述筒形支撑结构50包围形成一个检测空间509。所述检测空间509中可以用于容纳检测部位。所述待检测部位可以为手臂、腿部、腰部等。所述多个磁场增强组件10可以等间隔设置于所述筒形支撑结构50。
63.在一个实施例中,所述筒形支撑结构50可以具有一个轴线504和围绕所述轴线504的侧壁。多个所述磁场增强组件10可以等间隔设置于所述筒形支撑结构50的侧壁。所述多个磁场增强组件10间隔的距离相等可以提高局部磁场的均匀性。所述筒形支撑结构50侧壁也可以为镂空结构。所述多个磁场增强组件10可以搭接于所述镂空结构。
64.所述多个磁场增强组件10可以贴附于所述筒形支撑结构50的侧壁,也可以间隔设置于所述筒形支撑结构50的侧壁,只要所述多个磁场增强组件10到所述筒形支撑结构50的轴线504的距离相等即可。所述多个磁场增强组件10到所述筒形支撑结构50的轴线504的距离相等可以提高局部磁场的均匀性。
65.所述多个磁场增强组件10可以用于在所述磁场增强器件20放入磁共振系统后,增强局部区域磁场强度,提高磁共振检测效果。所述多个磁场增强组件10可以呈条状结构,并由所述第三端51向所述第四端53延伸。
66.所述第一环形导电片510和第二环形导电片520分别设置于所述第三端51和所述第四端53。所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520可以均围绕所述筒形支撑结构50的轴线504首尾靠近构成环状结构。所述第一环形导电片510的首尾靠近处形成所述第
五开口501。所述第二环形导电片520的首尾靠近处形成所述第六开口502。
67.所述第五开口501使得所述第一环形导电片510的首尾端不连接。所述第六开口502使得所述第二环形导电片520的首尾端不相接。因此当将所述筒形支撑结构50放到磁共振系统的激发场时,所述第一环形导电片510构成的环状结构和所述第二环形导电片520构成的环状结构中不会形成电流回路。所述磁场增强器件20的感应磁场的相位可以通过所述第五开口501和所述第六开口502的位置调整。
68.所述磁场增强器件10为相位可控mri图像增强超构表面器件。所述相位可控mri图像增强超构表面器件的感应磁场的相位可以通过所述第五开口501和所述第六开口502的位置调整。
69.所述第六开口502至少部分位于两个相邻的所述磁场增强组件10之间。所述第五开口501至少部分位于两个相邻的所述磁场增强组件10之间。因此,所述第六开口502或所述第五开口501不会全部贴附于所述磁场增强组件10的表面。即所述第二环形导电片520形成所述第六开口502的首尾端不会全部贴附在所述磁场增强组件10的表面。所述第一环形导电片510形成所述第五开口501的首尾端部不会全部贴附在所述磁场增强组件10的表面。因此,所述第一环形导电片510形成所述第五开口501的首尾端不会通过所述磁场增强组件10电连接。所述第二环形导电片520形成所述第六开口502的首尾端不会通过所述磁场增强组件10电连接。所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520无法构成导电通路。
70.在一个实施例中,所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520可以为金、银、铜等金属材料制成。
71.请参见图3,当将所述磁场增强器件20放在磁共振系统的激发场中时,所述磁场增强器件20产生的感应场的方向总是垂直于圆柱轴线504、所述第五开口501和所述第六开口502所构成的平面。检测部位可以放置在所述检测空间509中。通过调整所述第五开口501和所述第六开口502的位置控制所述感应场的相位,达到对检测部位精确检测的目的。实验发现,具有所述第五开口501和所述第六开口502的所述磁场增强器件20仍然具有良好的谐振性能,能够增强信号场,提高图像质量。
72.请参见图4,所述磁场增强器件20中的所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520为开环结构与所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520为闭合结构相比,其谐振性能并没有明显区别,并没有影响磁场增强器件20的谐振性能。
73.请参见图5,所述磁场增强器件20的内部的磁场区域对检测有效的磁场区域仍然高度均匀,不会引起图像对比度的改变。
74.在一个实施例中,所述第五开口501和所述第六开口502位于相邻的两个所述磁场增强组件10之间。即形成所述第五开口501的所述第一环形导电片510的首尾端向两个相邻的所述磁场增强组件10之间的间隙伸出。形成所述第六开口502的所述第二环形导电片520的首尾端向两个相邻的所述磁场增强组件10之间的间隙伸出。因此所述磁场增强组件10在所述第三端51与所述第一环形导电片510接触的部分和所述第四端53与所述第二环形导电片520接触的部分会发生面积突变。面积突变造成电阻突变。电阻突变造成电场场强突变,感应出的磁场也发生突变。发生突变的磁场能够针对性地对检测部位进行监测,能够提高检测效果。在激发场中,所述磁场增强组件10在第一环形导电片510和所述第二环形导电片520的首尾端部感应出的电场强度增大,因此电场感应出的磁场密度增大。将磁场增大的区
域对准特定的检测部位,能够进一步提高检测效果。
75.在一个实施例中,所述筒形支撑结构50具有位于所述第三端51和所述第四端53之间的中心对称面506。所述第五开口501和所述第六开口502关于所述中心对称面506对称。所述中心对称面506可以将所述筒形支撑结构50沿着所述筒形支撑结构50的横截面平分。所述第五开口501和所述第六开口502分别关于所述中心对称面506对称。所述第五开口501的中心和所述第六开口502的中心的连线可以与所述筒形支撑结构50的轴线504平行。
76.由于所述磁场增强器件20产生的感应场的方向总是平行于所述中心对称面506。因此所述第五开口501和所述第六开口502分别关于所述中心对称面506对称能够提高所述磁场增强器件20产生的感应磁场的方向相对于所述中心对称面506的平行度。通过调整所述中心对称面506的位置即可精确调节所述磁场增强器件20感应磁场的方向。
77.在一个实施例中,所述第五开口501对应的弧长和所述第六开口502对应的弧长小于相邻的两个所述磁场增强组件10之间的弧长。可以理解,所述第五开口501位于所述第一环形导电片510所在的环形轨迹上。所述第六开口502位于所述第二环形导电片520所在的环形轨迹上。所述第一环形导电片510去掉位于环形轨迹的一部分构成所述第五开口501。所述第二环形导电片520去掉环位于形轨迹的一部分构成所述第六开口502。所述第五开口501对应的弧线和所述第六开口502对应的弧线位于相邻的两个所述磁场增强组件10中间。即形成所述第五开口501的所述第一环形导电片510的首尾端向两个相邻的所述磁场增强组件10之间的间隙伸出,且伸出的距离可以相等形成所述第六开口502的所述第二环形导电片520的首尾端向两个相邻的所述磁场增强组件10之间的间隙伸出,且伸出的距离可以相等。上述结构使得所述磁场增强组件10在第一环形导电片510和所述第二环形导电片520的首尾端部感应出的电场强度增大,因此电场感应出的磁场密度增大。将磁场密度增大的区域对准特定的检测部位,能够进一步提高检测效果。
78.在一个实施例中,所述第五开口501对应的弧长和所述第六开口502对应的弧长是相邻的两个所述磁场增强组件10之间的弧长的三分之一到二分之一。
79.在该范围内,所述磁场增强组件10的两端与所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520接触面积变化不至于过大,能够避免发热的功耗。
80.在一个实施例中,在所述第三端51,所述磁场增强组件10夹设于所述筒形支撑结构50和所述第一环形导电片510之间。在所述第四端53,所述磁场增强组件10夹设于所述筒形支撑结构50和所述第二环形导电片520之间。即所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520套设于所述筒形支撑结构50的侧壁。所述磁场增强组件10的一端直接贴合于所述筒形支撑结构50的侧壁,所述第一环形导电片510位于所述磁场增强组件10远离所述筒形支撑结构50的一侧。所述磁场增强组件10的另一端直接贴合于所述筒形支撑结构50的侧壁。所述第二环形导电片520位于所述磁场增强组件10远离所述筒形支撑结构50的一侧。
81.所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520将所述磁场增强组件10的两端分别压在所述筒形支撑结构50的两端,即起到固定的作用,也可以起到电连接的作用,结构简单,便于安装拆卸。请参见图6,在一个实施例中,所述磁场增强组件10包括第一电极层110、第二电极层120和第一电介质层100。所述第一电介质层100包括相对设置的第一表面101和第二表面102。所述第一电极层110设置于所述第一表面101。所述第一电极层110覆盖部分所述第一表面101。所述第二电极层120设置于所述第二表面102。所述第二电极层120
覆盖部分所述第二表面102。所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影部分重叠形成第一结构电容150。
82.所述第一电极层110覆盖部分所述第一表面101指的是所述第一表面101还有部分没有被所述第一电极层110覆盖。所述第二电极层120覆盖部分所述第二表面102指的是所述第二表面102还有部分没有被所述第二电极层120覆盖。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影有部分重叠。所述第一电极层110和所述第二电极层120相对设置的部分构成所述第一结构电容150。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影不重叠的部分可以作为传输导线,起到等效电感的作用。所述第一结构电容150和所述等效电感可以形成lc振荡电路。用在谐振频率较低的场合时,具有较小容值的所述第一结构电容150就能使得多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20的谐振频率降低到磁共振系统射频线圈的频率,从而能够有效提高磁场强度。
83.所述磁场增强组件10形成所述第一结构电容150的部分产生的磁场平行于所述第一电介质层100所在的平面。而平行于所述第一电介质层100的磁场基本无法起到检测的作用,属于无效磁场。所述磁场增强组件10中构成等效电感的部分产生的磁场垂直于所述第一电介质层100,能够产生对探测区域有作用的有效磁场。
84.在一个实施例中,所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影重叠部分所占的面积小于所述第一表面101的面积的一半或所述第二表面102的面积的一半。因此,所述第一电介质层100构成所述第一结构电容150的面积小于所述第一电介质层100的面积的一半。通过减小所述第一结构电容150面积,能够减小所述第一结构电容150的功耗。所述第一电介质层100构成所述第一结构电容150的面积小于所述第一电介质层100的面积的一半还能够减小所述磁场增强组件10与其他级联的超构表面的耦合程度,显著提高所述磁场增强组件10的性能。
85.所述第一电介质层100可以起到支撑所述第一电极层110和所述第二电极层120的作用。所述第一电介质层100可以为长方形的板状结构。所述第一电介质层100可以为绝缘材料。在一个实施例中,所述第一电介质层100的材料可以为玻璃纤维环氧树脂板。所述第一电极层110和所述第二电极层120也可以为长方形的板状结构。所述第一电极层110和所述第二电极层120的材料可以由导电非磁性材料构成。在一个实施例中,所述第一电极层110和所述第二电极层120的材料可以为金、银、铜等金属材料。
86.在一个实施例中,所述第一电极层110和所述第二电极层120的厚度可以相等。所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第一电介质层100层叠设置。所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第一电介质层100所在的平面可以大致平行。
87.请参见图6,本技术实施例提供一种磁场增强组件10。所述磁场增强组件10包括第一电介质层100、第一电极层110、第二电极层120、第四电极层140和第一开关控制电路430。所述第一电介质层100包括相对的第一表面101和第二表面102。所述第一电极层110设置于所述第一表面101。所述第二电极层120和第四电极层140设置于所述第二表面102。所述第一电极层110分别与所述第二电极层120和所述第四电极层140在所述第一电介质层100的正投影具有重叠部分。所述第一开关控制电路430的两端分别与所述第一电极层110和所述第二电极层120连接。所述第一开关控制电路430用于在射频发射阶段导通,在射频接收阶
段断开。
88.所述第一电介质层100可以为绝缘材料。所述第一电介质层100可以起到支撑所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第四电极层140的作用。所述第一电介质层100可以为长方形的板状结构。所述第一电介质层100可以为绝缘材料。在一个实施例中,所述第一电介质层100的材料可以为玻璃纤维环氧树脂板。所述第一电极层110和所述第二电极层120也可以为长方形的板状结构。所述第一电极层110和所述第二电极层120的材料可以由导电非磁性材料构成。在一个实施例中,所述第一电极层110和所述第二电极层120的材料可以为金、银、铜等金属材料。
89.在一个实施例中,所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第四电极层140的厚度可以相等。所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第四电极层140和所述第一电介质层100所在的平面可以大致平行。
90.所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影具有重叠部分。所述第四电极层140和所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影具有重叠部分。因此,在所述重叠部分,所述第一电极层110、所述第二电极层和所述第一电介质层100可以构成第二结构电容152。所述第一电极层110、所述第四电极层140和所述第一电介质层100可以构成第三结构电容153。两个结构电容串联能够有效降低负载效应,增强所述磁场增强器谐振频率的稳定性。在一个实施例中,所述第一电极层110可以完全覆盖所述第一电介质层100。
91.所述第一电极层110和所述第二电极层120、所述第四电极层140在所述第一电介质层100未重叠的部分可以构成等效电感。所述第二结构电容152、所述第三结构电容153和所述等效电感可以构成lc振荡电路。当将所述磁场增强组件10放置于磁共振系统中,在激发场的作用下,通过调节lc振荡电路的谐振频率,使得多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强组件20的谐振频率与磁共振系统中的射频线圈的频率相等。多个所述磁场增强组件10配合构成的磁场增强器件20可以起到增强射频发射场和射频接收场的作用。
92.可以理解,射频发射阶段和射频接收阶段在时间顺序上有几十到几千毫秒的差别。射频发射阶段和射频接收阶段的射频功率相差3个数量级。射频发射阶段结构电容上的电压在几伏到几百伏之间。而在射频接收阶段,所述结构电容两端的电压在毫伏级别。
93.所述第一开关控制电路430的两端连接在所述第一电极层110和所述第二电极120层之间。即所述第一开关控制电路430可以与所述第二结构电容152并联。因此,当所述第一开关控制电路430导通时,所述第一电极层110和所述第二电极层120电连接。所述第一开关控制电路430关断时,所述第一电极层110和所述第二电极层120之间断开。所述第一开关控制电路430的开启电压可以大于1伏。即当所述第一电极层110和所述第二电极层120两端的压差大于1伏时,所述第一开关控制电路430导通。当所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的压差小于1伏时,所述第一开关控制电路430断开。
94.请参见图7,在射频发射阶段,由于结构电容上的压差较大,所述第一开关控制电路430导通。所述第一电极层110和所述第二电极层120电连接。此时所述第一电极层110和所述第二电极层120无法构成所述第二结构电容152。即多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强组件20在关注的频段不具有谐振功能。因此所述磁场增强组件10无法对射频发射场起到增强的作用。
95.而在射频接收阶段,所述第一电极层110和所述第二电极层120上的压差较小,所述第一开关控制电路430关断,所述第一电极层110和所述第二电极层断开。此时所述第一电极层110和所述第二电极层120构成所述第二结构电容152。因此多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强组件20在射频接收阶段具有良好的谐振频率。所述磁场增强组件10可以对射频发射场起到增强的作用。
96.请参见图8,基于现有技术和本技术实施例提供的磁场增强组件10的mri图像增强效果图。
97.a为磁共振系统通常采用的体线圈,其图像信噪比很低,颗粒感严重;
98.b当所述磁场增强组件10不设置所述第一开关控制电路430时,形成的图像中出现了很多伪影,这是由于磁场增强组件10干扰射频发射场导致的;
99.c由本技术实施例提供的多个磁场增强组件10构成的磁场增强器件20,其图像信噪比高,图像清晰细腻,并且没有引入伪影。因此,多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20具有更好的序列普适性。
100.本技术实施例提供的所述磁场增强组件10,所述第一开关控制电路430用于在射频发射阶段导通,在射频接收阶段断开。因此,在射频发射阶段,所述第一电极层110和所述第二电极层120被短路,无法构成所述第二结构电容152。所述磁场增强组件10无法增强射频发射场,能够有效降低磁场增强对人体的不良影响,同时能够消除磁场增强组件10干扰射频发射场的图像的伪影。
101.在一个实施例中,可以在所述第一电极层110和所述第四电极层140之间也连接所述第一开关控制电路430。所述第一开关控制电路430在射频发射阶段导通,使得所述第一电极层110和所述第四电极层140被短路,因此能够进一步减小在射频发射阶段所述磁场增强组件10对磁场增强的影响。
102.所述第一开关控制电路430在射频接收阶段断开,此时所述第一电极层110和所述第四电极层140能够构成所述第三结构电容153。所述第三结构电容153和所述第二结构电容152配合能够进一步提高磁场增强的效果。
103.在一个实施例中,所述第一开关控制电路430的一端连接于所述第一电极层110与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影具有重合的部分。所述第一开关控制电路430的另一端连接于所述第二电极层120与所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影具有重合的部分。即所述第一开关控制电路430连接于所述第一电极层110的位置是构成所述第二结构电容152的部分。因此能够避免所述第一开关控制电路430连接于所述第一电极层110未构成所第二结构电容152和所述第三结构电容153的部分。所述第一电极层110未构成所第二结构电容152和所述第三结构电容153的部分具有等效电感的作用,进而避免对由所述第一电极层110构成等效电感的部分产生影响。
104.请参见图9,在一个实施例中,所述磁场增强组件还包括第一外接电容440。所述第一外接电容440的两端分别与所述第一电极层110和所述第二电极层120连接。所述第一外接电容440可以为与所述第一电极层110和所述第二电极层120并联的可调电容。所述第一外接电容440与所述第一电极层110、所述第二电极层和所述第一电介质层100构成的结构电容配合可以调节所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20的谐振性能。
105.所述第一外接电容440可以为固定电容,也可以为可调电容。当所述磁场增强组件
10的使用条件确定,例如射频线圈的频率确定后,可以选择合适的固定电容,使得所述固定电容与所述第一电极层110、所述第二电极层和所述第一电介质层100构成的结构电容配合,使所述磁场增强器件10构成的磁场增强器件20谐振频率与所述射频线圈的频率相等,进而起到增强磁场的作用。当所述磁场增强器件10的使用环境不确定,例如射频线圈的频率不确定时,所述磁场增强器件10中可以采用可调电容。通过调节可调电容可以调节所述磁场增强器件10构成的磁场增强器件20谐振频率,以使所述磁场增强器件10适用不同的环境。
106.请参见图10,在一个实施例中,所述第一开关控制电路430包括第一二极管431和第二二极管432。所述第一二极管431的阳极与所述第一电极层110连接。所述第一二极管431的阴极与所述第二电极层120连接。所述第二二极管432的阴极与所述第一电极层110连接,所述第二二极管432的阳极与所述第二电极层120连接。
107.可以理解,所述第一二极管431和所述第二二极管432的导通电压可以在0伏到1伏。在一个实施例中,所述第一二极管431和所述第二二极管432的导通电压可以为0.8v。所述第一二极管431和所述第二二极管432分别串联在所述第一电极层110和所述第二电极层之间,所述第一二极管431和所述第二二极管432反接。
108.由于射频的交流特性。所述第一电极层110和所述第二电极层120产生的感应电压也是交流电压。在射频发射阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的电压差已经超过所述第一二极管431和所述第二二极管432的导通电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高,所述第一二极管431和所述第二二极管432总有一个处于导通状态。因此将所述第一电极层110和所述第二电极层电连接。
109.而在射频接收阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层之间的电压差小于所述第一二极管431和所述第二二极管432的导通电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高,所述第一二极管431和所述第二二极管432均处于不导通的状态。
110.请参见图11,在一个实施例中,所述第一开关控制电路430还包括第一增强型mos管433和第二增强型mos管434。所述第一增强型mos管433的源极与所述第二电极层120连接。所述第一增强型mos管433的漏极与所述第一电极层110连接。所述第一增强型mos管433的栅极与所述第一电极层110连接。所述第二增强型mos管434的源极与所述第一电极层110连接。所述第二增强型mos管434的漏极与所述第二电极层连接。所述第二增强型mos管434的栅极与所述第二电极层120连接。即所述第一增强型mos管433和第二增强型mos管434反接。
111.所述第一增强型mos管433和所述第二增强型mos管434在栅极电压小于阈值电压时不导通,也就是只有当栅极电压的大小大于其阈值电压时才能出现导电沟道。
112.可以理解,在射频发射阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的电压差已经超过所述第一增强型mos管433和所述第二增强型mos管434导通的阈值电压,因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层哪个的电压高,所述第一增强型mos管433和所述第二增强型mos管434总有一个处于导通状态。因此将所述第一电极层110和所述第二电极层电连接。
113.而在射频接收阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层之间的电压差小
于所述第一增强型mos管433和所述第二增强型mos管434导通的阈值电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高,所述第一增强型mos管433和所述第二增强型mos管434均处于不导通的状态。
114.请参见图12,本技术实施例还提供一种磁场增强组件10。所述磁场增强组件10包括第一电极层110、第二电极层120、第一电介质层100和第一开关控制电路430。所述第一电介质层100包括相对设置的第一表面101和第二表面102。所述第一电极层110设置于所述第一表面101,所述第一电极层110覆盖部分所述第一表面101。所述第二电极层120设置于所述第二表面102。所述第二电极层120覆盖部分所述第二表面102。所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影部分重叠形成第一结构电容150。所述第一开关控制电路430连接于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。所述第一开关控制电路430用于在射频发射阶段导通,在射频接收阶段断开。所述第一开关控制电路430的实施方式可以与上述实施例相同或者相似,这里不再赘述。
115.所述第一电极层110覆盖部分所述第一表面101指的是所述第一表面101还有部分没有被所述第一电极层110覆盖。所述第二电极层120覆盖部分所述第二表面102指的是所述第二表面102还有部分没有被所述第二电极层120覆盖。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影有部分重叠。所述第一电极层110和所述第二电极层120相对设置的部分构成所述第一结构电容150。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影不重叠的部分可以作为传输导线,起到等效电感的作用。所述第一结构电容150和所述等效电感可以形成lc振荡电路。在用在谐振频率较低的场合时,所述第一结构电容150不需要很大的容值就能使得多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20谐振频率降低到磁共振系统的工作频率,从而能够有效提高磁场强度。
116.所述磁场增强组件10形成所述第一结构电容150的部分产生的磁场平行于所述第一电介质层100所在的平面。而平行于所述第一电介质层100的磁场基本无法起到检测的作用,属于无效磁场。所述磁场增强组件10中构成等效电感的部分产生的磁场垂直于所述第一电介质层100,能够产生对探测区域有作用的有效磁场。
117.在一个实施例中,所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影重叠部分所占的面积小于所述第一表面101的面积的一半或所述第二表面102的面积的一半。因此,所述第一电介质层100构成所述第一结构电容150的面积小于所述第一电介质层100的面积的一半。通过减小所述第一结构电容150面积,能够减小所述第一结构电容150的功耗。所述第一电介质层100构成所述第一结构电容150的面积小于所述第一电介质层100的面积的一半还能够减小所述磁场增强组件10与其他级联的超构表面的耦合程度,显著提高所述磁场增强组件10的性能。
118.所述第一电介质层100可以起到支撑所述第一电极层110和所述第二电极层120的作用。所述第一电介质层100可以为长方形的板状结构。所述第一电介质层100可以为绝缘材料。在一个实施例中,所述第一电介质层100的材料可以为玻璃纤维环氧树脂板。所述第一电极层110和所述第二电极层120也可以为长方形的板状结构。所述第一电极层110和所述第二电极层120的材料可以由导电非磁性材料构成。在一个实施例中,所述第一电极层
110和所述第二电极层120的材料可以为金、银、铜等金属材料。
119.在一个实施例中,所述第一电极层110和所述第二电极层120的厚度可以相等。所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第一电介质层100层叠设置。所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第一电介质层100所在的平面可以大致平行。
120.请参见图13-15,在一个实施例中,所述第一电介质层100包括相对的第一端103和第二端104。所述第一电极层110由所述第二端104向所述第一端103延伸。所述第二电极层120由所述第一端103向所述第二端104延伸。所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影部分重叠形成所述第一结构电容150。即所述第一电极层110和所述第二电极层120分别由所述第一电介质层100相对的两端向所述第一电介质层100的中部延伸。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影具有重合部分。所述重合部分远离所述第一电介质层100的两端。
121.在一个实施例中,所述第一电极层110和所述第二电极层120的长度小于所述第一电介质层100的长度的四分之三,大于所述第一电介质层100的四分之一。在该范围内,所述第一结构电容150的容值较小,可以降低功功耗。所述有效电感的长度较长,能够有效增强磁场,提高所述磁场增强组件10对图像信噪比的提升效果。
122.所述第一电极层110和所述第二电极层120的正投影的重合部分位于所述第一电介质层100中部。在所述重合部分,所述第一电极层110、所述第一电介质层100和所述第二电极层120构成所述第一结构电容150。所述第一电极层110、所述第二电极层120在所述第一电介质层100未重叠的部分可以构成传输导线,起到电感的作用。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100未叠的部分也可以作为等效电感。所述等效电感与所述第一结构电容150形成lc振荡电路。
123.所述第一电极层110和所述第二电极层120为宽度相同的条形,并具有相同的延伸方向。所述第一电极层110和所述第二电极层120的延伸方向可以在一条直线上,因此能够减小所述磁场增强组件10的宽度,减小所述磁场增强组件10的体积。
124.在一个实施例中,所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100正投影重合的部分位于所述第一电介质层100的中部。所述第一结构电容150位于所述第一电介质层100的中部。
125.所述第一电介质层100的中部可以为所述第一电介质层100中远离所述第一电介质层100边缘的部分。所述第一电介质层100的中部可以为所述第一电介质层100的中间,也可以为所述第一电介质层100中间偏左或者偏右的位置。所述第一结构电容150位于所述第一电介质层100的中部能够有效提高所述磁场增强组件10结构的对称性,进而提高磁场的均匀性。
126.在一个实施例中,所述磁场增强组件10的目标频率范围可以为60mhz到150mhz。在一个实施例中,所述磁场增强组件10的目标频率范围可以为63.8mhz(对应磁共振系统的主磁场bo为1.5t)或者128mhz(对应磁共振系统的主磁场bo为3t)。所述第一电介质层100可以为长方形。所述第一电介质层100的长度可以为250毫米。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影重合的部分的长度可以为20毫米。即所述磁场增强组件10能够产生有效磁场的长度为230毫米。所述磁场增强组件10能够产生有效磁场的
面积显著增加。
127.在一个实施例中,所述第一开关控制电路430的一端与所述第一电极层110位于所述第一电介质层100的中部连接。所述第一开关控制电路430的另一端与所述第二电极层120位于所述第一电介质层100的中部的位置连接。即所述第一开关控制电路430的两端与所述第一结构电容150的两个极板连接。该连接结构可以避免将所述第一开关控制电路430的两端连接到所述第一电极层110和所述第二电极层120构成等效电感的部分,因此可以避免第一开关控制电路430对等效电感部分产生影响。
128.请参见图16-18,在一个实施例中,所述磁场增强组件10还包括设置于所述第一表面101的第三电极层130。所述第三电极层130由所述第一端103向所述第二端104延伸。所述第三电极层130覆盖部分所述第一表面101,并与所述第一电极层110间隔设置。所述第二电极层120与所述第三电极层130电连接。
129.所述第三电极层130的厚度可以与所述第一电极层110的厚度相同。所述第三电极层130可以绕过所述第一电介质层100与所述第二电极层120连接。所述第三电极层130也可以通过穿过所述第一电介质层100的导线与所述第二电极层120连接。所述磁场增强组件10放入磁共振系统的激发场时,所述第一电极层110和所述第三电极层130不与所述第二电极层120重叠的部分可以具有电感的作用。
130.所述第三电极层130可以由所述第一电介质层100的第一端103向所述第二端104延伸,并逐渐靠近所述第二电极层120。所述第三电极层130与所述第一电极层110绝缘,因此避免所述第一电极层110和所述第二电极层120构成的所述第一结构电容150被短路。所述第一电极层110和所述第三电极层130设置于所述第一电介质层100的同侧。因此,当将所述磁场增强组件10安装于支架时,所述第一表面101朝向远离之间的一侧安装,可以避免所述第一电极层110和所述第三电极层130被支架损坏。
131.在一个实施例中,所述第三电极层130的长度小于所述第一电解质层100长度的二分之一。所述第三电极层130的长度大于所述第一电介质层100长度的三分之一。在该范围内,所述第三电极层130构成的等效电感具有较大的长度,能够有效提高所述磁场增强组件10产生有效磁场的面积。
132.在一个实施例中,所述第三电极层130为条形,所述第三电极层130的延伸方向和宽度与所述第一电极层110相同。即所述第三电极层130和所述第一电极层110的宽度可以相同,且所述第三电极层130和所述第一电极层110可以位于同一直线。所述第一电介质层100的宽度可以与在所述第三电极层130和所述第一电极层110的宽度相等,或者略大于所述三电极层130和所述第一电极层110的宽度。因此可以尽量减小所述第一电介质层100的宽度。
133.在一个实施例中,所述第一电介质层100开设有过孔103。所述过孔103中设置有电极材料。所述第三电极层130通过所述电极材料与所述第二电极层120电连接。所述电极材料可以与所述第三电极层130和所述第二电极层120的材料相同,因此可以降低电阻。在一个实施例中,位于所述过孔103中的电极材料和所述第一电极、所述第三电极层130一体成型。
134.在一个实施例中,所述第三电极层130靠近所述第一电极层110的一端与所述过孔103的正投影重合。所述第二电极层120远离所述第一电极层110的一端与所述过孔103的正
投影重合。即所述第三电极层130与位于所述过孔103中靠近所述第一表面101的电极材料接触。所述第二电极层120与所述过孔103中靠近所述第二表面102的电极材料接触。因此所述第三电极层130、所述第二电极层120通过所述过孔103中的电极材料电连接。
135.请参见图19,在一个实施例中,所述第一电极层110靠近所述第二电极层120的一端具有第一豁口411。所述第二电极层120靠近所述第一电极层110的一端具有第二豁口412。所述第一豁口411和所述第二豁口412在所述第一电介质层100的正投影重合。所述第一豁口411和所述第二豁口412的尺寸可以相同。所述第一豁口411和所述第二豁口412。
136.当将所述磁场增强组件10放置于磁共振系统中的激发场后,所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影的重合部分可以构成所述第一结构电容150。所述第一豁口411和所述第二豁口412能够优化局部磁场分布,能够提高检测部位特定位置的检测效果。
137.请参见图20,在一个实施例中,所述第一电极层110靠近所述第二电极层120的一端具有第三豁口413。所述第三豁口413与所述第一豁口411间隔设置。所述第二电极层120靠近所述第一电极层110的一端具有第四豁口414。所述第四豁口414与所述第二豁口412间隔设置。所述第三豁口413和所述第四豁口414在所述第一电介质层100的正投影重合。可以理解,所述第一豁口411与所述第三豁口413的形状和大小可以相同。所述第二豁口412和所述第四豁口414的大小和形状可以相同。所述第一豁口411与所述第三豁口413之间的距离可以相同。所述第二豁口412和所述第四豁口414之间的距离可以相同。所述第三豁口413和所述第四豁口414可以位于所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100上正投影的重叠部分。所述第三豁口413和所述第四豁口414进一步优化局部磁场分布,提高检测部位特定位置的检测效果。当所述磁场增强组件10为上述包括第一电极层110、第二电极层120和第四电极层140的实施例时,所述第一环形导电片510与所述第二电极层120电连接。所述第二环形导电片520与所述第四电极层140电连接。
138.当所述磁场增强组件10为仅包括所述第一电极层110和所述第二电极层120的实施例时,所述第一环形导电片510与所述第一电极层110电连接。所述第二环形导电片520与所述第二电极层120电连接。
139.请参见图21,在一个实施例中,所述磁场增强组件10还包括第二外接电容442、第三外接电容443和第二开关控制电路450。所述第三外接电容443的一端与所述第二电极层120连接。所述第三外接电容443的另一端分别与所述第二外接电容442的一端和所述第二开关控制电路450的一端连接。所述第二外接电容442的另一端和所述第二开关控制电路450的另一端分别与所述第一电极层110连接。所述第二开关控制电路450用于在射频发射阶段导通,在射频接收阶段断开。
140.所述第一电极层110和所述第二电极层120、所述第四电极层140在所述第一电介质层100未重叠的部分可以构成等效电感。所述第二结构电容152、所述第三结构电容153和所述等效电感可以构成lc振荡电路。使得多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20的谐振频率与磁共振系统中的射频线圈的频率相等。当将具有所述磁场增强组件10的磁场增强器件20放置于磁共振系统中时,在激发场的作用下,多个所述磁场增强组件10配合可以起到增强磁场的作用。
141.可以理解,射频发射阶段和射频接收阶段在时间顺序上有几十到几千毫秒的差
别。射频发射阶段和射频接收阶段的射频功率相差3个数量级。射频发射阶段结构电容上的电压在几伏到几百伏之间。而在射频接收阶段,所述结构电容两端的电压在毫伏级别。
142.所述第三外接电容443的另一端分别与所述第二外接电容442的一端和所述第二开关控制电路450的一端连接。所述第二开关控制电路450的另一端连接于所述第一电极层110。也就是所述第二开关控制电路450的另一端连接于所述第二外接电容442和第三外接电容443之间。因此,当所述第二开关控制电路450导通时,所述第二外接电容442被短路。只有所述第三外接电容443连接在所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。所述第二开关控制电路450关断时,第二外接电容442和第三外接电容443串联于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。
143.所述第二开关控制电路450的开启电压可以大于1伏。即当所述第一电极层110和所述第二电极层120两端的压差大于1伏时,所述第二开关控制电路450导通。当所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的压差小于1伏时,所述第二开关控制电路450断开。
144.在射频发射阶段,由于所述第二结构电容152上的压差较大,所述第二开关控制电路450导通。所述第二外接电容442被短路。只有所述第三外接电容443连接在所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。通过设置合适的所述第三外接电容443可以降低或避免多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强组件20在射频发射阶段的失谐程度。通过所述第三外接电容443可以精确调节多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20的谐振频率,使得受测区域保持原来的磁场强度,消除所述磁场增强组件10对射频发射阶段的干扰。受测区域保持原来的磁场强度,能够消除所述磁场增强组件10对射频发射阶段的干扰,可以有效提由多个所述磁场增强组件10构成的所述磁场增强组件20的临床实用性。使得所述磁场增强组件20适用磁共振系统的所有的序列。并能够有效降低磁场增强对人体的不良影响。
145.在射频接收阶段,所述第二结构电容152上的压差较小,所述第二开关控制电路450关断。在射频接收阶段,所述第二外接电容442和所述第三外接电容443串联于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。
146.请参见图22,通过设置所述第二外接电容442和所述第三外接电容443能够使多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20在射频接收阶段具有良好的谐振频率。因此多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20可以对射频发射场起到增强的作用。
147.所述第二外接电容442和所述第三外接电容443可以为固定电容,也可以为可调电容。当所述磁场增强组件10的使用环境确定时,例如射频线圈的频率确定时,可以选择合适的固定电容,使得所述磁场增强器件10构成的磁场增强器件20的谐振频率与所述射频线圈的频率相等,进而起到增强磁场的作用。当所述磁场增强器件10的使用环境不确定,例如射频线圈的频率不确定时,所述第二外接电容442和所述第三外接电容443可以采用可调电容。通过调节可调电容可以调节磁场增强组件10构成的磁场增强器件20谐振频率,以使所述磁场增强器件10适用不同的环境。
148.本技术实施例提供的所述磁场增强组件10在射频发射阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层120上的压差较大,所述第二开关控制电路450导通。只有所述第三外接电容443连接在所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。所述第三外接电容443可以减小多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20射频发射阶段的失谐程度。通过设
置所述第三外接电容443可以使在射频发射阶段,使用所述磁场增强组件10时和使用所述磁场增强组件10前,磁共振系统中的受测区域磁场强度相同。因此在射频发射阶段,磁共振系统中的受测区域的磁场强度保持前后一致,也就是能够使得受测区域保持原来的磁场强度,消除所述磁场增强组件10对射频发射阶段的干扰,可以有效提由多个所述磁场增强组件10构成的所述磁场增强组件20的临床实用性。使得所述磁场增强组件20适用磁共振系统的所有的序列。也能够有效降低磁场增强对人体的不良影响。
149.请参见图23,在一个实施例中,所述第二开关控制电路450包括第三二极管451和第四二极管452。所述第三二极管451的阳极与所述第一电极层110连接。所述第四二极管452的阴极与所述第一电极层110连接。所述第三外接电容443的一端与所述第二电极层120连接。所述第三外接电容443的另一端分别与所述第三二极管451的阴极、所述第四二极管452的阳极和所述第二外接电容442一端连接。所述第二外接电容442的另一端与所述第一电极层110连接。
150.可以理解,所述第三二极管451和所述第四二极管452的导通电压可以在0伏到1伏。在一个实施例中,所述第三二极管451和所述第四二极管452的导通电压可以为0.8v。所述第三二极管451和所述第四二极管452分别串联在所述第一电极层110和所述第二电极层之间,即所述第三二极管451和所述第四二极管452反接。
151.由于射频的交流特性。所述第一电极层110和所述第二电极层120产生的感应电压也是交流电压。在射频发射阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的电压差已经超过所述第三二极管451和所述第四二极管452的导通电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高,所述第三二极管451和所述第四二极管452总有一个处于导通状态。因此所述第二外接电容442被短路。
152.而在射频接收阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层之间的电压差小于所述第三二极管451和所述第四二极管452的导通电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高,所述第三二极管451和所述第四二极管452均处于不导通的状态,在射频接收的阶段,所述第二外接电容442和所述第三外接电容443串联于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。
153.请参见图24,在一个实施例中,所述第二开关控制电路450还包括第三增强型mos管453和第四增强型mos管454。所述第三增强型mos管453的漏极与所述第一电极层110连接。所述第三增强型mos管的栅极453与所述第一电极层110连接。所述第四增强型mos管454的源极与所述第一电极层110连接。所述第三外接电容443的一端与所述第二电极层120连接。所述第三外接电容443的另一端分别与所述第三增强型mos管453的源极、所述第四增强型mos管454的漏极、所述第四增强型mos管454的栅极和所述第二外接电容442的一端连接。所述第二外接电容442的另一端与所述第一电极层110连接。也就是说所述第三增强型mos管453和第四增强型mos管454反接。
154.所述第三增强型mos管453和所述第四增强型mos管454在栅极电压小于阈值电压时不导通,也就是只有当栅极电压的大小大于其阈值电压时才能出现导电沟道。
155.可以理解,在射频发射阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的电压差已经超过所述第三增强型mos管453和所述第四增强型mos管454导通的阈值电压,因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层哪个的电压高,所述第三增强型mos管453
和所述第四增强型mos管454总有一个处于导通状态。因此所述第二外接电容442被短路。
156.而在射频接收阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层之间的电压差小于所述第三增强型mos管453和所述第四增强型mos管454导通的阈值电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高,所述第三增强型mos管453和所述第四增强型mos管454均处于不导通的状态。即在射频接收阶段,所述第二外接电容442和所述第三外接电容443串联于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。
157.所述第二开关控制电路450在射频接收阶段断开,此时所述第一电极层110和所述第四电极层140能够构成所述第三结构电容153。所述第三结构电容153和所述第二结构电容152配合能够进一步提高磁场增强的效果。
158.在一个实施例中,所述第二开关控制电路450的一端连接于所述第一电极层110与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影具有重合部分的位置。所述第二开关控制电路450的另一端连接于所述第二电极层120与所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影具有重合部分的位置。也就是说所述第二开关控制电路450连接于所述第一电极层110的位置是构成所述第二结构电容152的部分。因此能够避免所述第二开关控制电路450连接于所述第一电极层110未构成所第二结构电容152和所述第三结构电容153的部分。由于所述第一电极层110未构成所第二结构电容152和所述第三结构电容153的部分具有等效电感的作用。因此所述第二开关控制电路450连接的上述位置能够避免对由所述第一电极层110构成等效电感的部分产生影响。
159.请参见图25,本技术实施例还提供一种磁场增强组件10。所述磁场增强组件10包括第一电极层110、第二电极层120、第一电介质层100、第二外接电容442、第三外接电容443和第二开关控制电路450。所述第一电介质层100包括相对设置的第一表面101和第二表面102。所述第一电极层110设置于所述第一表面101,所述第一电极层110覆盖部分所述第一表面101。所述第二电极层120设置于所述第二表面102。所述第二电极层120覆盖部分所述第二表面102。所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影部分重叠形成第一结构电容150。所述第三外接电容443的一端与所述第二电极层120连接。所述第三外接电容443的另一端分别与所述第二外接电容442的一端和所述第二开关控制电路450的一端连接。所述第二外接电容442的另一端和所述第二开关控制电路450的另一端分别与所述第一电极层110连接。所述第二开关控制电路450用于在射频发射阶段导通,在射频接收阶段断开。
160.可以理解,所述第二开关控制电路450的实施方式可以与上述实施例相同或者相似,这里不再赘述。
161.请参见图26,在一个实施例中,所述磁场增强组件10还包括第四外接电容444、第五外接电容445和第三开关控制电路460。所述第四外接电容444的两端分别与所述第一电极层110和所述第二电极层120连接。所述第五外接电容445的一端与所述第二电极层120连接,所述第五外接电容445的另一端与所述第三开关控制电路460的一端连接,所述第三开关控制电路460的另一端与所述第一电极层110连接,所述第三开关控制电路460用于在射频发射阶段导通,在射频接收阶段断开。
162.所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影具有重叠部分。所述第四电极层140和所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影具
有重叠部分。因此,在所述重叠部分,所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第一电介质层100可以构成第二结构电容152。所述第一电极层110、所述第四电极层140和所述第一电介质层100可以构成第三结构电容153。
163.所述第一电极层110和所述第二电极层120、所述第四电极层140在所述第一电介质层100未重叠的部分可以构成等效电感。所述第二结构电容152、所述第三结构电容153和所述等效电感可以构成lc振荡电路。当将多个所述磁场增强组件10构成的所述磁场增强器件20放置于磁共振系统中时,在激发场的作用下,通过设置合适的lc振荡电路,使得多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20与磁共振系统中的射频线圈的频率相等。多个所述磁场增强组件10配合可以起到增强射频发射场和射频接收场的作用。
164.所述第四外接电容444和所述第五外接电容445可以为固定电容,也可以为可调电容。当所述磁场增强组件10的使用环境确定时,例如射频线圈的频率确定后,可以选择合适的固定电容,使得多个所述磁场增强器件10构成的磁场增强器件20的谐振频率与所述射频线圈的频率相等,进而起到增强磁场的作用。当所述磁场增强器件10的使用环境不确定,例如射频线圈的频率不确定时,所述第四外接电容444和所述第五外接电容445可以采用可调电容。通过调节可调电容可以调节所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20谐振频率,以使所述磁场增强器件10适用不同的环境。
165.射频发射阶段和射频接收阶段在时间顺序上有几十到几千毫秒的差别。射频发射阶段和射频接收阶段的射频功率相差3个数量级。射频发射阶段结构电容上的电压在几伏到几百伏之间。而在射频接收阶段,所述第二结构电容152、所述第三结构电容153两端的电压在毫伏级别。
166.所述第三开关控制电路460与所述第五外接电容445串联于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。在一个实施例中是所述第三开关控制电路460一端与所述第五外接电容445的一端连接,所述第三开关控制电路460的另一端与所述第一电极层110连接。所述第五外接电容445的另一端与所述第二电极层120连接。在一个实施例中,所述第三开关控制电路460的一端与所述第五外接电容445的一端连接。所述第三开关控制电路460的另一端与所述第二电极层120连接。所述第五外接电容445的另一端与所述第一电极层110连接。
167.因此,当所述第三开关控制电路460导通时,所述第五外接电容445和所述第四外接电容444并联于所述第一电极层110和所述第二电极层120。相比于两个电容串联,当所述磁场增强组件10的总容值相等时,所述第五外接电容445和所述第四外接电容444并联的容值更大。因此所述第二结构电容152和所述第三结构电容153的容值可以较小,所述磁场增强组件10具有更低的损耗。
168.在射频发射阶段,所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20的谐振频率偏离磁共振系统工作频率较远。通过连接合适的所述第五外接电容445和所述第四外接电容444,能够保证在磁共振系统的射频发射阶段,使得受测区域保持原来的磁场强度,消除所述磁场增强组件10对射频发射阶段的干扰,可以有效提高由多个所述磁场增强组件10构成的所述磁场增强器件20的临床实用性。使得所述磁场增强组件20适用磁共振系统的所有的序列。
169.在射频发射阶段,所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的电压差较大,
所述第三开关控制电路460导通。所述第四外接电容444和所述第五外接电容445串联于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。
170.而在射频接收阶段,所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的电压差较小,所述第三开关控制电路460关断。所述第四外接电容444串联于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。当所述第四外接电容444为固定电容时,通过选择合适的所述第四外接电容444,能够使多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20构成的磁场增强器件20的谐振频率,与射频线圈的频率相等,从而大幅增强射频接收场,提高图像信噪比。当所述第四外接电容444为可调电容时,通过调节所述第四外接电容444使所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20的谐振频率与射频线圈的频率相等。
171.请参见图27,通过设置合适的所述第四外接电容444和所述第五外接电容445,能够使得多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20在射频接收阶段具有良好的谐振频率。最终使得所述磁场增强器件20在接收阶段的谐振频率达到磁共振系统的工作频率。
172.本技术实施例提供的所述磁场增强组件10,所述第三开关控制电路460用于在射频发射阶段导通,在射频接收阶段断开。在射频发射阶段,多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20的谐振频率偏离磁共振系统工作频率较远,因此通过设置合适的所述第五外接电容445和所述第四外接电容444,能够保证在磁共振系统的射频发射阶段,使得受测区域保持原来的磁场强度,消除所述磁场增强组件10对射频发射阶段的干扰,并可以有效提高由多个所述磁场增强组件10构成的所述磁场增强器件20的临床实用性。使得所述磁场增强组件20适用磁共振系统的所有的序列,并降低对人体的不良影响。
173.请参见图28,在一个实施例中,所述磁场增强组件10包括第五二极管461和第六二极管462。所述第五二极管461的阳极与所述第一电极层110连接。所述第六二极管462的阴极与所述第一电极层110连接。所述第五外接电容445的一端连接所述第二电极层120,所述第五外接电容445的另一端分别连接所述第五二极管461的阴极和所述第六二极管462的阳极。
174.可以理解,所述第五二极管461和所述第六二极管462的导通电压可以在0伏到1伏。在一个实施例中,所述第五二极管461和所述第六二极管462的导通电压可以为0.8v。所述第五二极管461和所述第六二极管462分别串联在所述第一电极层110和所述第二电极层120之间,即所述第五二极管461和所述第六二极管462反接。
175.由于射频的交流特性,所述第一电极层110和所述第二电极层120产生的感应电压也是交流电压。在射频发射阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的电压差已经超过所述第五二极管461和所述第六二极管462的导通电压。无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高,所述第五二极管461和所述第六二极管462总有一个处于导通状态。因此在射频发射阶段,所述第四外接电容444和所述第五外接电容445并联于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。
176.而在射频接收阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层之间的电压差小于所述第五二极管461和所述第六二极管462的导通电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高,所述第五二极管461和所述第六二极管462均处于不导通的状态。此时在射频接收阶段,只有所述第四外接电容444连接在所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。
177.请参见图29,在一个实施例中,所述第三开关控制电路460还包括第五增强型mos管463和第六增强型mos管464。所述第五增强型mos管463的漏极与所述第一电极层110连接。所述第五增强型mos管463的栅极与所述第一电极层110连接。所述第六增强型mos管464的源极与所述第一电极层110连接。所述第五外接电容445的一端与所述第五增强型mos管463的源极连接,所述第五外接电容445的另一端分别与所述第六增强型mos管464的漏极和所述第六增强型mos管464的栅极连接。
178.可以理解,所述第五增强型mos管463和所述第六增强型mos管464在栅极电压小于阈值电压时不导通,也就是只有当栅极电压的大小大于其阈值电压时才能出现导电沟道。
179.在射频发射阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的电压差已经超过所述第五增强型mos管463和所述第六增强型mos管464导通的阈值电压,因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高,所述第五增强型mos管463和所述第六增强型mos管464总有一个处于导通状态。因此在射频发射阶段,所述第四外接电容444和所述第五外接电容445并联于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。
180.而在射频接收阶段,由于所述第一电极层110和所述第二电极层之间的电压差小于所述第五增强型mos管463和所述第六增强型mos管464导通的阈值电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高,所述第五增强型mos管463和所述第六增强型mos管464均处于不导通的状态。因此在射频接收阶段,所述第四外接电容444连接于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。
181.在一个实施例中,所述第三开关控制电路460的一端连接于所述第一电极层110与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影具有重合部分的位置。所述第三开关控制电路460的另一端连接于所述第二电极层120与所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影具有重合部分的位置。即所述第三开关控制电路460能够连接于所述第一电极层110的位置是所述第一电极层110构成所述第二结构电容152的部分。即避免将所述第三开关控制电路460连接于所述第一电极层110未构成所第二结构电容152和所述第三结构电容153的部分,进而避免对由所述第一电极层110构成等效电感的部分产生影响。
182.请参见图30,本技术实施例还提供一种磁场增强组件10。所述磁场增强组件10包括第一电极层110、第二电极层120、第一电介质层100、所述第四外接电容444、所述第五外接电容445和所述第三开关控制电路460。所述第一电介质层100包括相对设置的第一表面101和第二表面102。所述第一电极层110设置于所述第一表面101,所述第一电极层110覆盖部分所述第一表面101。所述第二电极层120设置于所述第二表面102。所述第二电极层120覆盖部分所述第二表面102。所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影部分重叠形成第一结构电容150。所述第四外接电容444的两端分别与所述第一电极层110和所述第二电极层120连接。所述第五外接电容445和第三开关控制电路460串联于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。所述第三开关控制电路460用于在射频发射阶段导通,在射频接收阶段断开。所述第三开关控制电路460的实施方式可以与上述实施例相同或者相似,这里不再赘述。
183.请参见图31,本技术实施例提供一种磁场增强组件10,包括第一电介质层100、第一电极层110、第二电极层120、第三电极层130、第四电极层140和所述第七控制电路630。
184.所述第一电介质层100具有相对的第一端103和第二端104。所述第一电介质层100
包括相对的第一表面101和第二表面102。所述第一电极层110和所述第三电极层130靠近所述第一端103设置。所述第二电极层120和所述第四电极层140靠近所述第二端104设置。所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第三电极层130在所述第一电介质层100的正投影部分重叠。所述第一电极层110、所述第一电介质层100和所述第三电极层130构成第四结构电容302。所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影与所述第四电极层140在所述第一电介质层100的正投影部分重叠。所述第二电极层120、所述第一电介质层100和所述第四电极层140构成第五结构电容303。
185.所述第七控制电路630包括第三电容223、第一电感241和第一开关电路631。所述第三电容223的一端与所述第一电极层110连接。所述第三电容223的另一端与所述第二电极层120连接。所述第一电感241的一端与所述第二电极层120连接。所述第一开关电路631连接于所述第一电感241的另一端与所述第一电极层110之间。所述第一开关电路631用于在射频接收阶段时断开。所述第一开关电路631还用于在射频发射阶段时导通,以使所述第七控制电路630处于高阻状态。
186.本技术实施例提供的所述磁场增强组件10中所述第一开关电路631用于在射频接收阶段时断开。所述第四结构电容302和所述第五结构电容303通过所述第三电容223连接。所述第一开关电路631和所述第一电感241不参与电路导通。所述第一开关电路631还用于在射频发射阶段时导通,所述第三电容223与所述第一电感241并联,使得所述第七控制电路630处于高阻状态。所述第四结构电容302和所述第五结构电容303之间断路。在射频信号发射阶段,所述第四结构电容302和所述第五结构电容303之间几乎没有电流流通,所述磁场增强组件10产生的磁场减弱,进而减小所述磁场增强组件10对射频信号发射阶段磁场的影响,从而减小检测图像的伪影,提高检测图像的清晰度。
187.所述第一开关电路631可以是通过控制电路控制。在一个实施例中,所述第一开关电路631包括开关元件和控制端。所述开关元件的一端与所述第一电感241远离所述第二电极层120的一端连接。所述开关元件的另一端与所述第一电极层110连接。控制端与外部的控制装置连接。所述控制端用于接收闭合和断开命令。在射频发射阶段,所述控制装置向所述控制端输出闭合命令。当所述控制端接收到闭合命令时,所述第一电感241与所述第一电极层110导通。所述第一电感241与所述第三电容223并联连接,处于高阻状态;所述第一电极层110与所述第二电极层120之间几乎没有电流流通。
188.在射频接收阶段,所述控制装置向所述控制端输出闭合命令。当所述控制端接收到断开命令时,所述第一电感241与所述第一电极层110断开。所述第一电极层110、所述第三电容223与所述第二电极层120串联连接,构成谐振电路的一部分。多个所述磁场增强组件构成的磁场增强器件20恢复谐振,大幅度增强射频接收场。
189.在一个实施例中,所述第一开关电路631包括第七二极管213和第八二极管214。所述第七二极管213的正极与所述第一电极层110连接。所述第七二极管213的负极与所述第一电感241的另一端连接。所述第八二极管214的正极与所述第一电感241的另一端连接,所述第八二极管214的负极与所述第一电极层110连接。
190.所述磁场增强组件10应用于mri系统,以在射频接收阶段增强人体反馈信号的磁场强度。在mri系统的射频发射阶段,发射阶段的磁场能量是接收阶段的磁场能量的1000倍以上。发射阶段的所述磁场增强组件10的感应电压在几十伏到几百伏之间。接收阶段的所
述磁场增强组件10的感应电压小于1v。
191.所述第七二极管213和所述第八二极管214反向并联连接。在射频发射阶段,射频线圈发射射频发射信号,磁场的场强较大。所述磁场增强组件10产生的感应电压较大。加载在所述第七二极管213和所述第八二极管214两端的电压正反交替。加载的电压超过所述第七二极管213和所述第八二极管214的开启电压,所述第七二极管213和所述第八二极管214导通。所述第三电容223与所述第一电感241并联,使得所述第七控制电路630处于高阻状态。射频信号发射阶段,所述第四结构电容302和所述第五结构电容303之间几乎没有电流流通,所述磁场增强组件10产生的磁场减弱,进而减小所述磁场增强组件10对射频信号发射阶段磁场的影响,从而减小检测图像的伪影,提高检测图像的清晰度。
192.在射频接收阶段,检测部位发射反馈信号,磁场的场强较小。所述磁场增强组件10产生的感应电压较小。加载的电压不能达到所述第七二极管213和所述第八二极管214的开启电压,所述第七二极管213和所述第八二极管214不导通。所述第四结构电容302和所述第五结构电容303通过所述第三电容223连接,多个所述磁场增强组件10组成的磁场增强器件20处于谐振状态,起到增强磁场的作用。
193.在一个实施例中,所述第七二极管213和所述第八二极管214的开启电压均在0至1v之间。在一个实施例中,所述第七二极管213和所述第八二极管214的开启电压相同,以使在所述磁场增强器件20在射频接收阶段连续增加磁场强度,提高反馈信号的稳定性。在一个实施例中,所述第七二极管213和所述第八二极管214的开启电压为0.8v。
194.在一个实施例中,所述第七二极管213和所述第八二极管214的型号相同,所述第七二极管213和所述第八二极管214导通后的压降相同,以使在所述磁场增强器件20在射频接收阶段磁场强度的增大幅度相同,进一步提高反馈信号的稳定性。
195.请一并参见图32,在一个实施例中,所述第一开关电路631包括第七增强型mos管235和第八增强型mos管236。所述第七增强型mos管235的漏极和栅极分别与所述第一电感241远离所述第二电极层120的一端连接。所述第七增强型mos管235的源极与所述第一电极层110连接。所述第八增强型mos管236的漏极和栅极分别所述第一电极层110连接。所述第八增强型mos管236的源极与所述第一电感241远离所述第二电极层120的一端连接。
196.所述第七增强型mos管235和所述第八增强型mos管236反向并联连接。在射频发射阶段,射频线圈发射射频发射信号,磁场的场强较大。所述磁场增强组件10产生的感应电压较大。加载在所述第七增强型mos管235和所述第八增强型mos管236两端的电压正反交替。加载的电压超过所述第七增强型mos管235和所述第八增强型mos管236的沟道导通电压时,所述第七增强型mos管235的源漏极导通和所述第八增强型mos管236的源漏极交替导通。所述第三电容223与所述第一电感241并联,使得所述第七控制电路630处于高阻状态。射频信号发射阶段,所述第四结构电容302和所述第五结构电容303之间几乎没有电流流通,所述磁场增强组件10产生的磁场减弱,进而减小所述磁场增强组件10对射频信号发射阶段磁场的影响,从而减小检测图像的伪影,提高检测图像的清晰度。
197.在射频接收阶段,检测部位发射反馈信号,磁场的场强较小。所述磁场增强组件10产生的感应电压较小。加载的电压不能达到所述第七增强型mos管235和所述第八增强型mos管236的沟道导通电压,所述第七增强型mos管235的源漏极导通和所述第八增强型mos管236的源漏极不导通。所述第四结构电容302和所述第五结构电容303通过所述第三电容
223连接,多个所述磁场增强组件10组成的磁场增强器件20处于谐振状态,起到增强磁场的作用。
198.在一个实施例中,所述第七增强型mos管235和所述第八增强型mos管236的沟道导通电压均在0至1v之间,且所述第七增强型mos管235和所述第八增强型mos管236的沟道导通电压相同,以使所述磁场增强器件20在射频接收阶段可以稳定增强磁场,反馈信号可以稳定输出。在一个实施例中,所述第七增强型mos管235和所述第八增强型mos管236的沟道导通电压为0.8v。
199.请一并参见图33,在一个实施例中,所述第一电极层110还包括第一子电极层111和第一连接层190。所述第一子电极层111和所述第一连接层190连接。所述第一连接层190靠近所述第二电极层120设置。所述第一子电极层111在所述第一电介质层100的正投影与所述第三电极层130在所述第一电介质层100的正投影部分重叠。所述第三电容223的一端与所述第一连接层190靠近所述第一子电极层111的一端连接。所述第三电容223的另一端与所述第二电极层120连接。所述第一开关电路631连接于所述第一连接层190远离所述第一子电极层111的一端与所述第二电极层120之间。所述第一连接层190构成所述第一电感241。
200.所述第一开关电路631与所述第一连接层190串联后的电路再与所述第三电容223并联。所述第七控制电路630串联连接于所述第一电极层110与所述第二电极层120之间。所述第一子电极层111和所述第一连接层190可以采用喷涂的方式形成。所述第一子电极层111和所述第一连接层190同层铺设,节省工艺。所述第一子电极层111用于构成结构电容的一部分。所述第一连接层190用于构成结构电感,无需外接电感,节约成本。
201.请一并参见图34,在一个实施例中,所述第一连接层190的宽度小于所述第一子电极层111。所述磁场增强组件10覆盖于检测部位,通过谐振的方式增强所述检测部位的反馈信号的磁场。由于所述磁场增强组件10中所述第一连接层190的宽度小于所述第一子电极层111的宽度,所述检测部位被所述第一电极层110覆盖的区域减小,所述第一电极层110的屏蔽效果减弱,反馈信号的传输能力增强。所述射频线圈更容易接收反馈信号,进而使得接收的信号质量提高,信号被处理后形成的图像质量提高。此外,多个所述磁场增强组件10配合使用时,不同所述磁场增强组件10中的所述第一连接层190之间相对重叠的区域减少,不同所述磁场增强组件10中的所述第一连接层190与空气形成的杂散电容减小,耦合效应减小,信号质量提高。
202.请一并参见图35,在一个实施例中,所述的磁场增强组件10还包括第五电极层141。所述第五电极层141设置于所述第二表面102,且间隔设置于所述第三电极层130和第四电极层140之间。所述第五电极层141在所述第一电介质层100的正投影与所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影部分重叠。所述第五电极层141、所述第一电介质层100和所述第一电极层110构成所述第六结构电容304。所述第五电极层141在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影部分重叠。所述第五电极层141、所述第一电介质层100和所述第二电极层120构成所述第三电容223。
203.所述第五结构电容303、所述第三电容223、所述第六结构电容304和所述第四结构电容302串联。所述第一电极层110和所述第二电极层120的其他非电容结构部分用于导电。所述第一开关电路631和所述第一电感241串联形成的第一电路。所述第五电极层141与所
述第二电极层120相对的部分与所述第六结构电容304串联形成的第二电路。所述第一电路和所述第二电路并联,形成所述第七控制电路630。所述第七控制电路630采用铺设的电极构成电容,无需采用外接电容,节约成本。
204.请一并参见图36,在一个实施例中,所述第七控制电路630还包括第三电感243。所述第一电感241、所述第一开关电路631和所述第三电感243顺次串联。所述第三电感243的一端与所述第一电极层110连接。所述第三电感243的另一端与所述第一开关电路631连接。所述第一电感241和所述第三电感243分别连接于所述第一开关电路631的两端,增加所述磁场增强组件10结构的对称性,进而增加所述磁场增强组件10的磁场的对称性,减弱磁场增强不一致导致的失真。
205.请一并参见图37,在一个实施例中,所述第七控制电路630还包括第四电容224。所述第四电容224连接于所述第三电容223与所述第所述第一电极层110之间。所述第四电容224与所述第三电容223串联。所述第四电容224用于减小所述第三电容223的分压,提高所述磁场增强组件10抵抗强磁场的能力,降低所述第三电容223被击穿的概率。
206.在一个实施例中,所述第四结构电容302、所述第五结构电容303、所述第三电容223和所述第四电容224的电容值均相等。在射频接收阶段,所述第四结构电容302、所述第五结构电容303、所述第三电容223和所述第四电容224上的分压相同,提高磁场的均匀性,减弱磁场增强不一致导致的失真,提高图像质量。
207.请参见图38和图39,本技术实施例提供一种磁场增强组件10,包括第一电介质层100、第一电极层110、第二电极层120和第三电极层130。所述第一电介质层100具有相对的第一端103和第二端104。第一电介质层100还包括相对的第一表面101和第二表面102。
208.所述第一电极层110设置于所述第一表面101。所述第一电极层110沿所述第一端103向所述第二端104延伸。所述第一电极层110包括第一子电极层111、第二子电极层112和第一连接层190。所述第一子电极层111和所述第二子电极层112的宽度相同。所述第一子电极层111和所述第二子电极层112相对间隔设置。所述第一连接层190的一端与所述第一子电极层111连接。所述第一连接层190的另一端与所述第二子电极层112连接。所述第一连接层190的宽度小于所述第一子电极层111或所述第二子电极层112的宽度。
209.所述第二电极层120和第三电极层130相对间隔设置于所述第二表面102。所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影与所述第一子电极层111在所述第一电介质层100的正投影部分重叠。所述第二电极层120、所述第一电介质层100和所述第一子电极层111构成第四结构电容302。所述第三电极层130在所述第一电介质层100的正投影与所述第二子电极层112在所述第一电介质层100的正投影部分重叠。所述第三电极层130、所述第一电介质层100和所述第二子电极层112构成第五结构电容303。
210.所述第四结构电容302和所述第五结构电容303通过所述第一连接层190连接,形成谐振电路。所述磁场增强组件10覆盖于检测部位时,通过谐振的方式增强所述检测部位的反馈信号的磁场。本技术实施例提供的所述磁场增强组件10中,所述第一连接层190的宽度小于所述第一子电极层111的宽度。所述检测部位被所述第一电极层110覆盖的区域减小,所述第一电极层110的屏蔽效果减弱,反馈信号的传输能力增强。所述射频线圈更容易接收反馈信号,进而使得接收的信号质量提高,信号被处理后形成的图像质量提高。
211.此外,多个所述磁场增强组件10配合使用时,不同所述磁场增强组件10中的所述
第一连接层190之间相对重叠的区域减少,不同所述磁场增强组件10中的所述第一连接层190与空气形成的杂散电容减小,耦合效应减小,信号质量提高。
212.所述第一电介质层100可以起到支撑所述第一电极层110、所述第二电极层120和第三电极层130的作用。所述第一电介质层100可以为绝缘材料。所述第一电介质层100可以为长方形的板状结构。所述第一电介质层100可以为绝缘材料。在一个实施例中,所述第一电介质层100的材料可以为玻璃纤维环氧树脂板。所述第一电极层110、所述第二电极层120和第三电极层130的材料可以由导电非磁性材料构成。在一个实施例中,所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第三电极层130的材料可以为金、银、铜等金属材料。由上述材料形成的所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第三电极层130具有良好的导电性能,且便于加工制作。
213.在一个实施例中,所述第一子电极层111、所述第二子电极层112和所述第一连接层190同层铺设,缩减工艺,提高工作效率。
214.在一个实施例中,所述第一子电极层111和所述第二子电极层112的长度和宽度均相同。所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影与所述第一子电极层111在所述第一电介质层100的正投影重叠。所述第三电极层130在所述第一电介质层100的正投影与所述第二子电极层112在所述第一电介质层100的正投影重叠。所述第四结构电容302和第五结构电容303的电容大小相等,电容值相同。所述磁场增强组件10的具有较高的对称性。所述磁场增强组件10对反馈信号磁场的具有较好的增强效果。增强后的反馈信号磁场具有较高的均匀性,进而使得反馈信号具有较高的质量。
215.在一个实施例中,所述第一电介质层100的长度范围为100毫米到500毫米。在一个实施例中,所述第一电介质层100的长度为250毫米。所述第一电介质层100的宽度为10毫米到30毫米。在一个实施例中,所述第一电介质层100的宽度为15毫米。在一个实施例中,所述第一电介质层100的厚度为0.2毫米到2毫米。在一个实施例中,所述第一电介质层100的厚度为0.51毫米。
216.由所述第一端103指向所述第二端104为第一方向b。所述第一方向a与所述第二方向b垂直。所述第二子电极层112的宽度方向为第二方向a。
217.在一个实施例中,所述第一连接层190的电损耗占比小于所述磁场增强组件10的整体电损耗的1/2。所述第一连接层190的电损耗较小,所述磁场增强组件10的发热量较小。所述磁场增强组件10的能量主要用来产生磁场,接收阶段磁场的增强效果较好。
218.在一个实施例中,所述第一连接层190的宽度是所述第一子电极层111的宽度的1/5至1/2。在所述第一连接层190的宽度是所述第一子电极层111的宽度的1/5至1/2,能够保证所述磁场增强组件10中所述第一连接层190的电损耗占比小于整体电损耗的1/2。所述第一连接层190的电损耗较小,所述磁场增强组件10发热量较小。所述磁场增强组件10的能量主要用来产生磁场,接收阶段磁场的增强效果较好。
219.在一个实施例中,所述第一子电极层111和所述第二子电极层112的宽度为1毫米到30毫米。所述第一连接层190为1毫米到15毫米。在一个实施例中,所述第一子电极层111和所述第二子电极层112的宽度为15毫米,所述第一连接层190的宽度为4毫米。
220.请一并参见图40,在一个实施例中,所述第一连接层190的延伸方向与所述第一方向b的夹角为锐角或钝角。所述第一方向b由所述第一端103指向所述第二端104。当磁场增
强器件20包括筒形支撑结构50、第一环形导电片510、第二环形导电片520和多个所述磁场增强组件10时,所述筒形支撑结构50为圆筒结构时,多个所述磁场增强组件10间隔平行设置于所述筒形支撑结构50。多个所述磁场增强组件10并联连接。在所述磁场增强器件20中,相对的两个所述磁场增强组件10中的所述第一连接层190交错设置,平行重叠的部分减小。相对的两个所述磁场增强组件10中的所述第一连接层190与空气形成的杂散电容减小,耦合效应减小,信号质量提高。
221.请一并参见图41,在一个实施例中,所述第一连接层190的侧壁与所述第一子电极层111或所述第二子电极112的侧壁的相交处设置弧形倒角。电流在所述第一子电极层111、所述第一连接层190和所述第二子电极层112中流通。所述第一连接层190的宽度小于所述第一子电极层112的宽度。电流在所述第一子电极层111与所述第一连接层190的连接处汇集,电流密度增大。所述第一连接层190的侧壁与所述第一子电极层111的侧壁的相交处设置弧形倒角,使得所述第一连接层190与所述第一子电极层111通过喇叭形结构连接,减缓电流密度的突变,减小所述第一连接层190的侧壁与所述第一子电极层111的侧壁的相交处的电流密度。所述第一连接层190与所述第一子电极层111连接处的电流密度减小,发热量减小,所述磁场增强组件10的使用寿命提高。
222.电流在所述第二子电极层112与所述第一连接层190的连接处汇集,电流密度增大。所述第一连接层190的侧壁与所述第二子电极层112的侧壁的相交处设置弧形倒角,使得所述第一连接层190与所述第二子电极层112连接处形成喇叭形结构。所述第一连接层190与所述第二子电极层112连接处形成喇叭形结构可以减缓电流密度的突变,进而减小所述第一连接层190的侧壁与所述第二子电极层112的侧壁的相交处的电流密度。所述第二子电极层112与所述第一连接层190的连接处的电流密度减小,可以使发热量减小,进而可以延长所述磁场增强组件10的使用寿命。
223.请一并参见图42,在一个实施例中,所述第一电极层110还包括第二连接层191。所述第二连接层191的宽度小于所述第一子电极层111的宽度。所述第二连接层191设置于所述第一表面101。所述第二连接层191与所述第一连接层190平行间隔设置,且所述第一连接层190与所述第二连接层191并联连接于所述第一子电极层111和所述第二子电极层112之间。所述第一连接层190与所述第二连接层191并联连接,能够减小所述第一连接层190和所述第二连接层191上流通的电流密度,减小发热量。所述磁场增强组件10采用多个连接层,可以提高连接层在宽度方向上磁场分布的均匀性,进而使得在连接层的宽度方向上所述磁场增强组件10对所述反馈信号磁场的增强效果一致性提高,信号质量提高。
224.在一个实施例中,所述第一连接层190的延伸方向与所述第二连接层191的延伸方向的夹角为锐角或钝角。当多个所述磁场增强组件10圆形阵列分布于所述筒形支撑结构50时,相对的两个所述磁场增强组件10中的所述第一连接层190和所述第二连接层191均交错设置,平行重叠的部分减小。相对的两个所述磁场增强组件10中的所述第一连接层190与空气形成的杂散电容减小,所述第二连接层191与空气形成的杂散电容减小,耦合效应减小,信号质量提高。
225.在一个实施例中,所述第一连接层190的延伸方向与所述第二连接层191不对称设置。可以理解的,所述第一连接层190的延伸方向与所述第二方向b的夹角不等于所述第一连接层190的延伸方向与所述第二方向b的夹角。当多个所述磁场增强组件10平行排列成筒
状结构时,所述磁场增强组件10中的所述第一连接层190与其他的所述磁场增强组件10中的所述第二连接层191交错设置,平行重叠的部分减小。所述磁场增强组件10中的所述第一连接层190、其他的所述磁场增强组件10中的所述第二连接层191和空气形成的杂散电容减小,耦合效应进一步减小,信号质量进一步提高。
226.请一并参见图43,在一个实施例中,所述第一电极层110还包括第二连接层191。所述第二连接层191设置于所述第一表面101。所述第二连接层191的宽度小于所述第一子电极层111的宽度。所述第一子电极层111、所述第一连接层190、所述第二连接层191和所述第二子电极层112沿所述第一电介质层100延伸的方向顺次排布。所述第一连接层190与所述第二连接层191间隔设置。所述第一连接层190与所述第一子电极层111连接。所述第二连接层191与所述第二子电极层112连接。所述磁场增强组件10还包括第二谐振电路410。所述第二谐振电路410的一端与所述第一连接层190连接。所述第二谐振电路410的另一端与所述第二连接层191连接。所述第二谐振电路410能够调节所述磁场增强组件10的电容值或电阻值。
227.在一个实施例中,所述第一连接层190和所述第二连接层191的长度和宽度均相同,提高所述磁场增强组件10结构的对称性,进而提高所述磁场增强组件10对所述反馈信号磁场的增强效果一致性,提高采集到的反馈信号(检测信号)的质量。
228.在一个实施例中,所述第二谐振电路410可以包括电容,所述电容的一端与所述第一连接层190连接,所述电容的另一端与所述第二连接层191连接。所述第二谐振电路410通过添加电容可以减小所述第四结构电容302和所述第五结构电容303的分压,可以防止电磁感应产生的电流过大导致电容击穿。
229.请参见图44与图45,所述第一磁场增强组件812包括第二电介质层831、第七电极层832、第八电极层833、第一耗尽型mos管231与第二耗尽型mos管232。所述第二电介质层831具有第三表面805。所述第二电介质层831具有相对设置的第五端881与第六端882。所述第七电极层832设置于所述第三表面805。所述第七电极层832靠近所述第六端882设置。所述第八电极层833设置于所述第三表面805。所述第八电极层833与所述第七电极层832间隔设置。所述第八电极层833靠近所述第五端881设置。所述第一耗尽型mos管231的源极与所述第八电极层833连接。所述第一耗尽型mos管231的栅极和漏极连接。所述第二耗尽型mos管232的栅极和漏极连接。所述第二耗尽型mos管232的栅极和漏极与所述第一耗尽型mos管231的栅极和漏极连接。所述第二耗尽型mos管232的源极与所述第七电极层832连接。
230.所述第一耗尽型mos管231与所述第二耗尽型mos管232具有低压导通,高压截止的特性。并且,所述第一耗尽型mos管231与所述第二耗尽型mos管232,在室温下的夹断电压在1v左右,断开时间和恢复时间都在纳秒量级。
231.磁共振系统中射频发射阶段和射频接收阶段在时间顺序上有几十毫秒到几千毫秒的差别,可以快速实现所述第一耗尽型mos管231与所述第二耗尽型mos管232的导通和断开。射频发射阶段和射频接收阶段的射频功率相差3个数量级。射频发射阶段线圈中的感应电压在几v到几百v之间,具体数值与所选的序列和翻转角有关。
232.所述第一耗尽型mos管231与所述第二耗尽型mos管232反向串联连接,能够控制所述第七电极层832与所述第八电极层833在射频发射阶段断开,且在射频接收阶段连接。在射频发射阶段,通过所述第一耗尽型mos管231与所述第二耗尽型mos管232反向串联连接,
可以适应于mri设备中的交流环境。无论如何变化,都能确保所述第一耗尽型mos管231和所述第二耗尽型mos管232中有一个发生截止,使得所述第八电极层833和所述第七电极层832断开,不连接。
233.在射频发射阶段,感应电压较大,所述第一耗尽型mos管231与所述第二耗尽型mos管232处于断开状态,多个所述第一磁场增强组件812形成的所述第一筒形磁场增强器810处于断开状态,呈现失谐状态。所述第一磁场增强组件812中不存在电流,不产生会干扰射频的感应磁场,消除了所述第一筒形磁场增强器810对射频发射阶段磁场的影响。
234.在射频接收阶段,所述第一耗尽型mos管231与所述第二耗尽型mos管232导通,进而确保所述第七电极层832与所述第八电极层833连接。多个所述第一磁场增强组件812形成的所述第一筒形磁场增强器810处于连接状态,能够呈现谐振状态,大幅度增强信号场,增强图像信噪比。因此,通过所述第一耗尽型mos管231和所述第二耗尽型mos管232控制所述第七电极层832和所述第八电极层833在射频发射阶段断开,在射频接收阶段连接,使得所述第一磁场增强组件812只能增强射频接收场,不会对射频发射场进行增强,提高了图像信噪比。
235.所述第一磁场增强组件812通过所述第一耗尽型mos管231与所述第二耗尽型mos管232,引入非线性控制结构,使得多个所述第一磁场增强组件812形成的所述第一筒形磁场增强器810也具有非线性响应特性,能够适用于包括快速自旋回波序列在内的所有临床序列。
236.在一个实施例中,所述第二电介质层831还包括第四表面806。所述第四表面806与所述第三表面805相对设置。所述第一磁场增强组件812还包括第九电极层834与所述第十电极层835。所述第九电极层834设置于所述第四表面806。所述第九电极层834覆盖部分所述第四表面806。所述第九电极层834靠近所述第六端882设置。所述所述第十电极层835设置于所述第四表面806。所述所述第十电极层835覆盖部分所述第四表面806。所述所述第十电极层835靠近所述第五端881设置。
237.所述第九电极层834在所述第二电介质层831的正投影与所述第七电极层832在所述第二电介质层831的正投影部分重和,形成第七结构电容808。在重和部分,所述第七电极层832、所述第二电介质层831以及所述第九电极层834形成所述第七结构电容808。所述第十电极层835在所述第二电介质层831的正投影与所述第八电极层833在所述第二电介质层831的正投影部分重和,形成第六结构电容807。在重和部分,所述第八电极层833、所述第二电介质层831以及所述所述第十电极层835形成所述第六结构电容807。
238.所述第六结构电容807与所述第一耗尽型mos管231之间的所述第八电极层833可以形成第一传输线。所述第二耗尽型mos管232与所述第七结构电容808之间的所述第七电极层832可以形成第二传输线。所述第六结构电容807、所述第一耗尽型mos管231、所述第二耗尽型mos管232以及所述第七结构电容808通过第一传输线和第二传输线实现串联连接。因此,通过所述第六结构电容807、所述第一耗尽型mos管231、所述第二耗尽型mos管232以及所述第七结构电容808串联连接,可以对多个所述第一磁场增强组件812形成的所述第一筒形磁场增强器810的谐振频率进行调节,缩短了所述第一筒形磁场增强器810在放入核磁共振成像系统之后的调节时间。
239.所述第一磁场增强组件812在磁场环境中会产生感应电压。所述第七电极层832和
所述第八电极层833形成的传输线部分会形成寄生电容。寄生电容与所述第七结构电容808以及所述第六结构电容807之间是并联关系。在射频接收阶段,所述第六结构电容807和所述第七结构电容808形成电容串联的结构,将感应电压分为多个,减小了所述第六结构电容807和所述第七结构电容808的分压。
240.进一步,所述第六结构电容807和所述第七结构电容808形成电容串联的结构,可以降低寄生电容上的电压。寄生电容上的电压减小,降低了寄生电容的危害,从而减小了负载效应。所述第一磁场增强组件812的负载效应减小,使得多个所述第一磁场增强组件812形成的所述第一筒形磁场增强器810的谐振频率不容易受到受测物体的影响,提高了所述第一筒形磁场增强器810的增强性能,增强了谐振频率的稳定性。
241.本技术实施例还提供一种磁共振系统。所述磁共振系统包括所述磁场增强器件20。
242.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
243.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为本专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
再多了解一些

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