[發明專利]一種單邊核磁共振傳感器及其射頻線圈的屏蔽結構

在審

• 申請號: 201611187165.X
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106597334A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 籍勇亮;侯興哲;賀玉成;王謙;伏進;吳高林;張國鑫;朱云峰;向彬;宮林;彭華東;鄧立新
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;重慶大學;國家電網公司
• 主分類號: G01R33/422
• 分類號: G01R33/422
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 李海建

技術領域

本發明涉及核磁共振檢測技術領域，尤其涉及一種單邊核磁共振傳感器及其射頻線圈的屏蔽結構。

背景技術

在核磁共振傳感器運行過程中，為了使射頻線圈產生較強的射頻磁場B1，需要在射頻線圈中通入諧振頻率為MHz級別的射頻激勵。如果射頻線圈產生的交變磁場進入永磁體中，會在永磁體中產生較強的渦流效應，使得永磁體發熱，該渦流產生的二次磁場疊加到目標區域內抵消了原有的射頻磁場，使射頻磁場強度減小，且由于相位時延使整個區域內的射頻磁場不再是原來的正弦分布，是兩個具有不同相位的正弦信號的疊加，對核磁共振信號的信噪比有削弱作用。由于永磁體的溫度系數大，溫度穩定性差，從而影響目標區域內的磁場均勻度，而且由于永磁體局部過熱將會破壞永磁體內部晶格的分布，嚴重影響永磁體的性能，導致核磁共振傳感器不能正常工作。屏蔽射頻磁場的傳統方式是通過將永磁體安裝在鋁殼中，這樣既能屏蔽永磁體處的射頻磁場又能起到固定永磁體的作用。然而，鋁殼屏蔽時也會產生渦流并發熱，對永磁體造成影響，并使得目標區域的射頻磁場強度降低。

因此，如何提供一種能夠有效屏蔽射頻磁場的屏蔽結構，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種用于單邊核磁共振射頻線圈的屏蔽結構，該屏蔽結構能夠有效屏蔽單邊核磁共振傳感器射頻線圈的射頻磁場。本發明的另一個目的在于提供一種包括上述屏蔽結構的單邊核磁共振傳感器。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種射頻線圈的屏蔽結構，用于單邊核磁共振傳感器，包括用于容納永磁體的鋁殼以及用于支撐射頻線圈的鐵氧體屏蔽板，所述鐵氧體屏蔽板放置于所述鋁殼一側外表面并且位于所述鋁殼和所述射頻線圈之間，所述鐵氧體屏蔽板包括鐵氧體片以及由多個鐵氧體塊拼接形成的屏蔽層，相鄰的所述鐵氧體塊之間存在縫隙，所述鐵氧體片與所述鋁殼相對布置且所述屏蔽層與所述射頻線圈相對布置。

優選地，在上述屏蔽結構中，多個所述鐵氧體塊的結構相同。

優選地，在上述屏蔽結構中，所述鐵氧體塊的形狀為正六邊形或正方形或三角形。

一種單邊核磁共振傳感器，包括永磁體和射頻線圈，還包括如上任一項所述的屏蔽結構。

優選地，在上述單邊核磁共振傳感器中，所述射頻線圈為矩形螺旋線圈或圓環形螺旋線圈或多邊形螺旋線圈。

本發明提供的射頻線圈的屏蔽結構，用于單邊核磁共振傳感器，包括用于容納永磁體的鋁殼以及用于支撐射頻線圈的鐵氧體屏蔽板，鐵氧體屏蔽板放置于鋁殼一側外表面并且位于鋁殼和射頻線圈之間，鐵氧體屏蔽板包括鐵氧體片以及由多個鐵氧體塊拼接形成的屏蔽層，相鄰的鐵氧體塊之間存在縫隙，鐵氧體片與鋁殼相對布置且屏蔽層與射頻線圈相對布置。

一方面，鐵氧體屏蔽板對于微波(射頻激勵)而言，其表現出一定的介電特性，也就是說具有電容特性，其較大的磁導率使其表現出較大的電感特性。上方周期性分布的鐵氧體塊是將產生渦流的平面分割成很多小的平面，縫隙則使渦流不能形成連續的環流路徑，增加了平面上渦流的流通路徑分段數量，也就是增加了渦流流通路徑上的電阻，增強渦流損耗，使其迅速衰減。另一方面，相鄰的多邊形鐵氧體塊之間、鐵氧體塊與下方的鐵氧體片之間形成電容，整體從電路而言等效為一個低通濾波器結構，使頻率較高的射頻磁場不能夠透過屏蔽板而傳播到磁體一側。因此，該鐵氧體屏蔽板具有較小的相對電導率，可以避免射頻線圈產生的射頻磁場在鐵氧體屏蔽板中感應較大的渦流，同時，射頻磁場的能量由于屏蔽板的低通特性而不會傳播到屏蔽板的另一側，即該屏蔽結構可屏蔽射頻線圈在鋁殼側的射頻磁場，實現單側屏蔽，因此不會在鋁殼中感應較大渦流，另外，該鐵氧體屏蔽板還可以增強目標區域內的磁場，便于工程現場檢測。

本發明還提供了一種包括上述屏蔽結構的單邊核磁共振傳感器。該單邊核磁共振傳感器產生的有益效果的推導過程與上述射頻線圈的屏蔽結構帶來的有益效果的推導過程大體類似，故本文不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明具體實施例中的屏蔽結構示意圖；

圖2為本發明中的非屏蔽側的射頻磁場強度效果對比圖；

圖3為本發明具體實施例中的射頻線圈結構示意圖。