专利名称：磁场发生器及带有该磁场发生器的磁共振设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于磁共振设备的可产生随时间变化磁场的磁场发生器，其具有至少一个梯度线圈，其中，所述梯度线圈的导体大体在一空心圆柱体的区域内伸展，并且设计为在该空心圆柱体的沿其轴向的一中部区域内没有导体。本发明还涉及一种具有这种磁场发生器的磁共振设备。
背景技术：
此外，磁共振技术是一种公知的用于获得检查对象躯体内部图像的技术。在此，在磁共振设备中由一基本磁场磁体产生的静态基本磁场与由一梯度线圈系统产生的快速切换的梯度磁场重叠。此外，磁共振设备还包括一高频系统，该高频系统向检查对象体内发射高频信号以触发磁共振信号并且接收被触发的磁共振信号，在此基础上制成磁共振图像。
为了产生梯度磁场，需调节在梯度线圈系统的梯度线圈中相应的电流。在此，需要的电流幅度总计达到几个100A。电流上升和电流下降速率总计为几个100KA/S。由于梯度线圈系统通常被导电结构包围，因此切换的梯度磁场会在该结构中感应出涡流。比如适合作为这种导电结构的是真空容器和/或一超导基波磁体的冷护板。伴随涡流产生的磁场是不希望得到的，因为它会在没有反向控制措施的情况下削弱梯度磁场，并且使它的随时间变化的曲线失真，这将损害磁共振图像的品质。
由于涡流磁场造成的梯度磁场失真可以通过一控制梯度磁场的参数的相应预失真达到一定程度的补偿。此外，通过使用一被有效屏蔽的梯度线圈系统，可在给定的比如通过超导基本磁场磁体的一80-K-冷护板的内圆柱护套伸展的包络面上减少因电流流过梯度线圈而感应的涡流。归属于所述梯度线圈的梯度屏蔽线圈在此通常具有比该梯度线圈少的匝数，并且与该梯度线圈如此接通，即，使得与流过所述梯度线圈同样大小的电流以相反的方向流经该梯度屏蔽线圈。因此，该梯度屏蔽线圈对成像空间中梯度磁场的作用减弱。
此外，从DE3445724A1可知，为了消除一HF-线圈和一梯度磁场线圈之间的磁耦合，例如在梯度磁场线圈的两侧设置屏蔽层。
DE4414371A1公开了一种磁共振设备，其中，在一高频天线和磁共振设备的一梯度线圈系统之间设置一高频屏蔽元件，这样设计该高频屏蔽元件，即，允许由梯度线圈系统产生的低频区段内的电磁场通过，但不允许由高频天线产生的高频区段内的磁场通过。在此，该高频屏蔽元件包括一第一电导层结构和一与之对应的位置相对的第二电导层结构，这两个电导层结构通过一绝缘材料彼此隔开，其中所述导电层结构包括并排设置的、由电绝缘间隙彼此隔开的印制导线，第一导电层结构中的电绝缘间隙相对于第二层中的电绝缘间隙错位地设置并且在至少一个导电层结构中通过传导高频电流的、特别设置的桥(包括例如电容器)将邻近的印制导线彼此连接。
磁共振设备的高频天线例如设计一所谓的鸟笼式天线。在此，用来在其包围的空间内产生一均匀高频磁场的鸟笼式天线通常如此布置，即在一圆柱形护套上彼此平行并等间隔地设置导体，这些导体通过端环彼此相连。在此进行高通滤波区域和低通滤波区域的调谐，在每个导体或者在导体之间的端环中插设电容，这样在共振时便可产生一均匀的高频磁场。一种这类鸟笼式天线的实施方式例如已记载在US4680548中。然而所述高频天线也可以设计为一所谓的阵列式天线。在此，阵列式天线的特征为多个、大体同类、反相交叠的线匝，一种这类阵列式天线的实施方式例如记载在US4825162中。
DE10156770A1公开了一种具有梯度线圈系统的磁共振设备，其中一电导结构如此设置和构成，即至少在磁共振设备的成像空间内部，由梯度磁场经过感应效应产生的磁场相似于梯度磁场结构。在此，在一种实施方式中至少所述导电结构的一部分桶套式地构成为一基本磁场磁体的组成部分。由此，另外的优点是所述梯度线圈系统设计为可不设置梯度屏蔽线圈，由于可通过预定的失真几乎完全抑制因结构产生的磁场的相似性而导致的切换梯度磁场出现本身所不期望的结果，因此，不会因为梯度屏蔽线圈而削弱梯度磁场。
DE4230145A1公开了一种MR-设备，其具有允许横向访问测试空间的基本磁场磁体。该MR-设备具有一带有轴向间隔区段的梯度线圈系统。为了在测试空间内形成一大体均匀的HF-磁场，而使用了一沿轴向可导入到一支座轴孔中或者横向可导入到所述基本磁场磁体的空隙中的HF-线圈系统。应考虑在MR设备或者它的元件比如基本磁场磁体、梯度线圈系统和HF线圈系统上设置尽可能大的测试空间的入口，以便轻松实行如微型外科手术等治疗措施。
US4864241公开了一种可补偿涡流的MR-设备。其借助于分成两部分的通常构成一空心圆柱形单元的梯度线圈实现。为了产生HF-磁场，将具有较小半径的同样空心圆柱形结构的HF-天线插入到所述梯度线圈单元中。这种一种结构具有以下缺陷它需要大的空间位置并且MR-设备的检查区域由HF-天线的直径确定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于磁共振设备的可产生随时间变化磁场的磁场发生器和带有这种发生器的磁共振设备，其中，用来包围一用于接收检查对象的预定空间的设备体积可以保持尽可能小的尺寸。
上述关于磁场发生器的技术问题通过一种用于磁共振设备的可产生随时间变化磁场的磁场发生器得以解决，该磁场发生器具有至少一个梯度线圈，其中，所述梯度线圈的导体基本上在一空心圆柱体的区域内延伸，并且这些梯度线圈设计为在该空心圆柱体沿其轴向的一中部区域内没有导体，按照本发明，一高频天线元件设置在所述中部区域，一第一高频屏蔽元件包围设置在所述中部区域一侧的导体，一第二高频屏蔽元件包围设置在该中部区域的另一侧的导体，一第三高频屏蔽元件沿径向在外面围绕所述高频天线元件延伸地布置，由此与所述高频屏蔽元件限定出一磁通回流空间，该磁通回流空间位于所述磁场发生器的内部并设计成供一可由所述高频天线元件产生的高频磁场的磁通回流。
通过本发明所述发生器的构造，在一包括所述梯度线圈的梯度线圈系统的内部开辟了一个供由包括高频天线元件的高频天线产生的高频磁场磁力线返回用的区域作为磁通回路空间，比较而言在传统技术方案中不能提供这样一个区域。因此，由梯度线圈系统和高频天线构成的结构组合与可对比的传统技术方案相比，在第一种情况下、即当保持同样的内直径时具有更小的外直径，或者在第二种情形下、即当保持同样的外直径时具有更大的内直径。在第一种情况下，磁共振设备的基本磁场磁体尺寸可设计得更小，因此大大节约了费用。在第二种情况下，在不改变基本磁场磁体尺寸时可获得一更大的检查对象摄像室，并且还提高了病人的舒适度。此外，本发明的这些优点还体现在将所述HF-天线元件设置在所述中部区域内，即设置所述第一和第二屏蔽元件之间，因此，可最佳地(双倍)利用由梯度线圈占据的位置空间。
采用一集成到磁场发生器中的(优选为封闭式)磁通回流空间的另一个优点在于，HF-磁场至少在该区域不受外部激活物影响。因此，可控制和再现地生成HF-磁场。在此，所述第三HF-屏蔽元件优选地不仅设置在天线元件的区域内以及进而处于最强的HF-磁场区域内，而且也沿轴向向两侧在所述沿径向位于被HF-屏蔽元件包围的梯度线圈之外的区域内延伸。
在磁场发生器的一特别优选的实施方式中，所述高频天线元件与所述第一和第二高频屏蔽元件彼此高频地连接，使得所述第一和第二高频屏蔽元件与高频天线元件一起构成一高频天线。这具有以下优点，即，所述HF-天线的主要导体部段已由基于梯度线圈屏蔽元件而存在的导体(HF-屏蔽元件)构成。基于所用组件在结构上的高度集成化，特别是所述HF-屏蔽元件的双重作用，使得磁场发生器的构造更紧凑。其中，高频连接线可以电镀的或者非电镀的，因为在这两种情况下所述产生HF-磁场的电流基本上相同地分布在所述HF-屏蔽元件上。所述天线元件通常具有为产生HF-磁场而提供HF-信号的装置和/或用于读取一接收到的MR-信号的装置。
在另一个优选实施方式中，所述第一、第二高频屏蔽元件分别经过一同样起到高频屏蔽作用的连接线与所述第三高频屏蔽元件如此连接，即，使得所述磁通回流空间除了所述中部区域外均被高频屏蔽。这具有以下优点，即，可以沿轴向将导电体设置在所述磁通回流空间的侧面，这些导电体在不采取其他的影响HF磁场的措施的情况下也不与该HF-磁场交互作用。这样可以例如将所述梯度线圈和一与该梯度线圈对应配设的屏蔽线圈串联连接，而不必将节流元件等安装到所述通电导体中。在特定实施方式中，通过例如将所述第一和/或第二HF-屏蔽元件至少设置在第三HF-屏蔽元件附近的一区域内或者通过第一和/或第二HF-屏蔽元件以电镀的方式例如通过另一HF-屏蔽元件与第三HF-屏蔽元件相连接来形成所述HF-屏蔽元件之间的高频连接。
上述关于磁共振设备的技术问题通过一种具有按照本发明的磁场发生器的磁共振设备得以解决。
按照本发明的磁共振设备的一有利设计，其包括一导电结构，-该导电结构至少部分地包围所述梯度线圈，并且-该导电结构受所述梯度线圈中的电流变化的触发可产生一涡流磁场，其中，至少一部分涡流磁场在磁共振设备的成像空间内对于由该梯度线圈产生的梯度磁场的至少非线性部分起到补偿作用。
有利的是，所述梯度线圈和所述导电结构相互匹配地设计构造，使得所述涡流磁场在成像空间内部与所述梯度磁场近似。
有利的是，所述磁共振设备包括一基本磁场磁体并且至少该基本磁场磁体的一部分设计为所述导电结构的至少一部分。
有利的是，所述基本磁场磁体是一超导基本磁场磁体，其真空容器设计为所述导电结构。
有利的是，所述导电结构设计成大约为桶套形。
参照附图1-7从以下描述的实施例将得知本发明的其它的优点、特征和细节。附图中图1是按照现有技术的带有一隧道式病人摄像室的磁共振设备的纵向剖视图，图2是带有一隧道式病人摄像室和一具有集成高频天线的被有效屏蔽的梯度线圈系统的磁共振设备的纵向剖视图，图3是一对应于图2的磁共振设备，其具有除了中部区域之外全部被高频屏蔽的磁通回流空间，图4是带有一隧道式病人摄像室的磁共振设备的纵向剖视图，所述设备带有桶套形曲线凹面的基本磁场磁体和由两个两半部分构成的、非有效屏蔽的梯度线圈系统，一高频天线设置在该两部分之间，图5是一对应于图4的磁共振设备，其中，包围所述梯度线圈的HF-屏蔽元件和一沿径向位于这些梯度线圈外部的HF-屏蔽元件在空间上彼此靠近地并排安置在沿轴向的位于边缘的区域内，使得形成一除了中部区域以外均被高频屏蔽的磁通回流空间。
图6表示图2至5所示的高频天线设计为鸟笼式天线的形式，图7表示图2至5所示的高频天线设计为阵列式天线的形式。
具体实施例方式
图1表示按照现有技术的带有一隧道式病人摄像室的磁共振设备上半部的原理性纵向剖视图，其中，为了简明，仅仅展示了截面。在此，磁共振设备包括大体上为空心圆柱形的基本磁场磁体110，为了在病人摄像室中产生尽可能均匀的静态基本磁场，所述基本磁场磁体110包括一些超导初级线圈114和与这些初级线圈114对应配设的同样为超导的屏蔽线圈115。
在基本磁场磁体110的空腔中设置一用于产生可快速转换的梯度磁场的同样大体上为空心圆柱形的梯度线圈系统120。在这种情况下，该梯度线圈系统120由内向外包括以下彼此同心设置的元件，这些元件在梯度线圈系统120的大体上为空心圆柱形的部分区域内设置为一第一横向梯度线圈121(包括4个用于产生具有一沿垂直于所述空心圆柱主轴150方向的梯度的第一横向梯度磁场的马鞍形的分线圈)、一第二横向梯度线圈122(同样包括4个用于产生具有一沿垂直于第一横向梯度线圈121和空心圆柱主轴150方向的梯度的第二横向梯度磁场的马鞍形分线圈)、一未示出的用来冷却梯度线圈121、122、123的冷却装置、一纵向梯度线圈123(包括两个用于产生具有沿空心圆柱主轴150方向的梯度的纵向梯度磁场的螺线式分线圈)、另一个与一同样未示出的屏蔽装置相连的冷却装置、一个与所述纵向梯度线圈123对应配设的纵向梯度屏蔽线圈12、一个与所述第一横向梯度线圈121对应配设的第一横向梯度屏蔽线圈125以及一个与所述第二横向梯度线圈122对应配设的第二横向梯度屏蔽线圈126。
由于梯度线圈系统120的导体结构相对于多个高频波长而言具有较大和较强的损失，所以在所述梯度线圈系统120和一高频天线140之间设置一大体上为空心圆柱形的高频屏蔽元件130，这样设计该高频屏蔽元件130，即其允许由梯度线圈系统120产生的一低频范围的梯度磁场穿过，但不允许由高频天线140产生的所述高频范围的信号通过。
所述例如设计成鸟笼式天线的高频天线140安置在高频屏蔽件130的空腔中。借助高频天线140可以在病人摄像室中产生一高频磁场，其中高频磁场典型磁力线149在病人摄像室范围内以符号⊙标记。在这种情况下，符号⊙表示在这个位置上被看作是从图纸平面出来的磁力线149。实际的高频天线140与高频屏蔽元件130间距例如约3cm。这个3cm在给定病人摄像室尺寸的情况下，对于不考虑这3cm的基本磁场磁体110而言，将造成基本磁场磁体110的尺寸增大约10％，这显然会增加成本。这个间隔可以实现使由高频天线140产生的高频磁场的磁通返回，也就是说使磁力线149闭合，其中在高频天线140和高频屏蔽件130之间的区域内，用符号表示磁力线149。在此，符号表示在这个位置上被看作是进入图纸平面中的磁力线149。这个可供磁通返回的空间的厚度不能选择的过小，因为要不然所述磁力线149的相反走向的磁力线分量彼此特别靠近，大量磁场能量会储存在所述磁通回路中，充填系数(Füllfaktor)和高频天线140的效率迅猛下降。
此外，在图1中示例性地示出了基本磁场的磁力线119，其在基本磁场磁体110的区域中闭合，而且还示例性地示出了所述第二横向梯度磁场的磁力线129，其在梯度线圈系统120的区域中闭合。这一情况适用于所有应用在病人摄像室的磁场，即，这些磁场的磁力线必须在病人摄像室外部闭合。
图2表示出作为一本发明的实施例的磁共振设备上半部分的原理性纵向剖视图，该磁共振设备带有一大体上为隧道式的病人摄像室，其中，为了简明，也仅仅只示出了截面。
为了在磁共振设备的病人摄像室内产生大体均匀的静态基本磁场，所述磁共振设备包括一基本磁场磁体210，该基本磁场磁体包括一些超导初级线圈214和与这些初级线圈214对应配设的且同样为超导的屏蔽线圈215。
另外，所述磁共振设备还包括用于产生可快速转换梯度磁场的一大体上为空心圆柱形的梯度线圈系统220，该梯度线圈系统220具有一第一横向梯度线圈221和一第二横向梯度线圈222，一纵向梯度线圈223和与梯度线圈221、222和223对应配设的梯度屏蔽线圈225、226和227。在这种情况下，将梯度线圈221、222和223的导体布置成，使得梯度线圈系统220的中部区域不被梯度线圈221、222和223的导体占据，并将磁共振设备的高频天线元件240设置在该区域中。所述梯度线圈221、222和223的设置在所述中部区域两侧的导体在两侧的每一侧上分别由一薄的金属高频屏蔽件231、232包裹。所述HF-天线元件240可以独自构成一HF-天线或者可以与两个HF屏蔽元件231、232一起构成为一HF-天线的一部分。为此，所述HF-天线元件240与HF-屏蔽元件231、232在高频下彼此连接。
所述主要包括两个设计为螺线管形分线圈的纵向梯度初级线圈223本来在所述中部区域中具有最小电流密度(Stromdichte)，这样，它的结构在中部区域就完全不受导体的影响。所述包括4个大体上为马鞍形结构的分线圈的横向梯度线圈221和222一般在所述中间区域内沿周向传送电流(Strom)。然而特别是由于在所述横向梯度线圈具有为获得尽可能线性的梯度磁场而需要相对小的纵向尺寸的情况下，必须在所述中间区域将电流分流，使得在那里得到最小的或者有微弱输出的反向电流密度，可以在设计中将该值明确地设为0，这样将得到不受导体影响的中部区域。在梯度线圈系统220的纵向尺寸约小于它的直径的1.5倍时，所述中部区域例如可以具有一12cm的纵向尺寸。
所述梯度线圈221、222、223的在所述中部区域的两侧布置的导体如上所述在每一侧分别由所述薄的金属高频屏蔽元件231、232中的一个包裹。在此，这两个高频屏蔽元件231、232能够承载高频电流并留出没有导线的中部区域。为了使由随时间变化的梯度磁场感应的涡流在高频屏蔽元件231、232中保持较小，两个高频屏蔽元件231、232以公知的方式带有一些电容式桥接缝隙。
布置在所述中部区域内的短的高频天线元件240位于一不小于梯度线圈系统220内径的圆柱体半径上。由包括所述HF-天线元件240的高频天线相对于传统技术方案而言，没有占据病人摄像室内部的空间。由所述高频天线产生的高频磁场的磁力线249在一处于所述梯度线圈系统220内部的、位于梯度线圈221、222、223之外的磁通回流空间228内闭合。在该磁通回流空间228内还有所述梯度磁场的磁力线229回流。也就是说，至少利用了部分梯度线圈系统220供所述高频磁场的磁通回流。在此，高频屏蔽元件231、232可以构成高频天线240的电流电路的一部分。高频磁场磁通回路的外边界首先形成在与梯度屏蔽线圈225、226、227对应配设的高频屏蔽元件233处。该HF-屏蔽元件233在天线元件240的外部沿径向延伸。在该区域HF-磁场增强。为了清楚地划定磁通回流空间228，优选使HF-屏蔽元件233沿轴向向两侧延伸，由此使它沿径向在布置了梯度线圈221、222、223的区域外部延伸。用于描绘磁力线249的符号⊙和已在对图1的描述中进行了解释。在图1中对磁力线119、129的描述相应地适用于图2中基本磁场的磁力线219和第二横向梯度场的磁力线229。
图3表示带有图2所示MR(磁共振)-设备元件的磁共振设备，其中一磁通回流空间228′也附加地沿轴向受到高频屏蔽。这通过将所述HF-屏蔽元件233的两端与屏蔽元件231、232连接起来的HF-屏蔽侧壁234来实现。因此，除了中部区域之外，所述磁通回流空间228′四周都受到高频屏蔽，即HF-屏蔽元件包围的是除了中部区域之外的磁通回流空间。这例如具有以下优点初级梯度线圈221、222、223能够顺序接通相应的屏蔽线圈225、226、227，而不会形成HF磁场与相连的导电体224的交互作用。所述磁通回流空间228′沿轴向的延展尺寸可以根据HF天线的效率来优化，其中，要考虑到，磁通回流空间228′中过高的磁性场能量可能对所述效率产生不利影响。
图4表示作为本发明另一实施例的带有一大体上为隧道式病人摄像室的磁共振设备上半部分的原理性纵向剖视图，其中，为了简明起见，也仅仅表示出了截面。在此，磁共振设备包括一带有超导初级线圈314和屏蔽线圈315的大体上为空心圆柱形的基本磁场磁体310，其中为了改进开头提及的DE10156770A1的设计方案而在所述空腔区域内桶套式地设置所述基本磁场磁体310的一导电真空容器312。
在所述空腔中布置一个由两半彼此分离的空心圆柱形部分构成的梯度线圈系统320。在此，该梯度线圈系统320由内到外包括一纵向梯度线圈323，一第一横向梯度线圈321和一第二横向梯度线圈322。其中这些梯度线圈321、322、323的分线圈中的每一半全部都被高频屏蔽元件331、332包围。类似于图2或图3，所述梯度线圈系统320的两部分之间固定一高频天线元件340。在此，可利用包含高频天线元件340的高频天线所产生的高频磁场的磁力线349来封闭所述梯度线圈系统320和真空容器312之间一足够大的磁通回流空间328。真空容器312在与所述磁通回流空间328对应设置的侧面上或者设计为HF-屏蔽元件333或者将一此类HF-屏蔽元件333固定在该真空容器312上。优选地，为了尽可能围着基本磁场进行屏蔽，而使HF-屏蔽元件333沿所述桶套形曲线延伸。用于表示所述磁力线349的符号⊙和在对图1的描述中已经解释。对图1中磁力线119和129的描述相应地适用于图4中基本磁场的磁力线319和第二横向梯度磁场的磁力线329。
图5表示带有图4所示MR-设备元件的磁共振设备，其中，所述梯度系统320和桶套形基本磁场磁体系统310彼此靠近地布置成，使得所述高频屏蔽元件333和第一以及第二高频屏蔽元件331、332高频地相互连接。因此，得到了除中部区域以外均被高频屏蔽的磁通回流空间328′。
图6以立体图表示作为本发明另一实施例的一设置在高频屏蔽元件231、232之间或者331、332之间的设计为鸟笼式天线的高频天线240或340，以及图7同样以立体图表示作为本发明的另一实施例的一设置在高频屏蔽元件231和232之间或者331和332之间的设计为阵列式天线的高频天线240或340。
权利要求
1.一种用于磁共振设备的可产生随时间变化磁场(219，249，319，349)的磁场发生器(220，320)，其具有至少一个梯度线圈(221，...，321，...)，其中，所述梯度线圈(221，...，321，...)的导体基本上在一空心圆柱体的区域内延伸，并且这些梯度线圈(221，...，321，...)设计为在该空心圆柱体的沿其轴向的一中部区域内没有导体，其特征在于，一高频天线元件(240、340)设置在所述中部区域，一第一高频屏蔽元件(231，331)包围设置在所述中部区域一侧的导体，一第二高频屏蔽元件(232，332)包围设置在该中部区域的另一侧的导体，一第三高频屏蔽元件(233，333)沿径向在外面围绕所述高频天线元件(240，340)延伸地布置，由此与所述高频屏蔽元件(231，...，331，...)限定出一磁通回流空间(228，328)，该磁通回流空间设置在所述磁场发生器(220，320)的内部并设计成供一可通过所述高频天线元件(240，340)产生的高频磁场(249，349)的磁通回流。
2.如权利要求1所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，所述中部区域包括一大体上为空心圆柱体形的区域。
3.如权利要求1或2所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，所述高频天线元件(240，340)在所述空心圆柱体内部延伸。
4.如权利要求1至3中任一项所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，所述高频天线元件(240，340)与所述第一和第二高频屏蔽元件(231，232，331，332)高频地连接起来，使得所述第一和第二高频屏蔽元件(231，232，331，332)与所述高频天线元件(240，340)一起构成一高频天线。
5.如权利要求1至4中任一项所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，所述高频天线元件(240，340)或者所述高频天线设计为一鸟笼式天线。
6.如权利要求1至5中任一项所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，所述高频天线元件(240，340)或者所述高频天线设计为一阵列式天线。
7.如权利要求1至6中任一项所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，所述第一和第二高频屏蔽元件(231，232，331，332)分别经过一同样起高频屏蔽作用的连接线与所述第三高频屏蔽元件(233，333)连接，使得所述磁通回流空间(228，328)除所述中部区域外都被高频屏蔽。
8.如权利要求1至7中任一项所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，所述环绕磁通回流空间(228，328)的高频屏蔽元件(231，...，331，...)和所述高频天线元件(240，340)构成一高频谐振器，其中所述第三高频屏蔽元件(233，333)用作回流导体。
9.如权利要求1至8中任一项所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，至少一个高频屏蔽元件(231，...，331，...)构造成，基本上允许由所述梯度线圈(221，...，321，...)产生的一梯度磁场(219，319)通过，而基本上不允许由所述高频天线产生的一高频磁场(249，349)通过。
10.如权利要求1至9中任一项所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，与所述梯度线圈(221，...，321，...)对应配设一梯度屏蔽线圈(225，226，227)。
11.如权利要求10所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，所述梯度屏蔽线圈(225，...)相对于所述梯度线圈(221，...)沿径向设置在外并与之相隔一定径向距离，所述第三高频屏蔽元件(233)设置在所述梯度屏蔽线圈(225，...)与梯度线圈(221，...)之间。
12.如权利要求1至11中任一项所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，至少所述梯度线圈(221，...，321，...)，所述第一和第二高频屏蔽元件(231，...，321，...)以及所述高频天线元件(240，340)构成一结构单元。
13.如权利要求1至12中任一项所述的磁场发生器(220，320)，其特征在于，一至少包括所述梯度线圈(221，...，321，...)的梯度线圈系统(220，320)分成至少两半部分，在这两半部分之间设置所述高频天线元件(240，340)。
14.一种具有如权利要求1至13中任一项所述的磁场发生器(220，320)的磁共振设备。
15.如权利要求14所述的磁共振设备，其中，该磁共振设备包括一导电结构，-该导电结构至少部分地包围所述梯度线圈(321，...)，并且-该导电结构受所述梯度线圈(321，...)中电流变化的触发产生一涡流磁场，其中，至少一部分涡流磁场在所述磁共振设备的一成像空间内对于由该梯度线圈(321，...)产生的梯度磁场的至少非线性部分起到补偿作用。
16.如权利要求15所述的磁共振设备，其中，所述梯度线圈(321，...)和所述导电结构相互匹配地构造设计，使得所述涡流磁场在所述成像空间内近似于所述梯度磁场。
17.如权利要求15或16所述的磁共振设备，其中，所述磁共振设备包括一基本磁场磁体并且至少该基本磁场磁体的一部分设计为所述导电结构的至少一部分。
18.如权利要求17所述的磁共振设备，其中，所述基本磁场磁体是一超导基本磁场磁体，其真空容器设计为所述导电结构。
19.如权利要求15至18中任一项所述的磁共振设备，其中，所述导电结构设计成大约为桶套形。
全文摘要
本发明涉及一种用于磁共振设备的可产生随时间变化磁场(219，249，319，349)的磁场发生器(220，320)，其具有至少一个梯度线圈(221，...，321，...)，其中，所述梯度线圈的导体基本上在一空心圆柱体的区域内延伸，并且这些梯度线圈设计为在该空心圆柱体的沿其轴向的一中部区域内没有导体，按照本发明，一高频天线元件(240、340)设置在所述中部区域，一第一高频屏蔽元件(231，331)包围设置在所述中部区域一侧的导体，一第二高频屏蔽元件(232，332)包围设置在该中部区域的另一侧的导体，一第三高频屏蔽元件(233，333)沿径向在外面围绕所述高频天线元件(240，340)延伸地布置，由此与所述高频屏蔽元件(231，...，331，...)限定出一磁通回流空间(228，328)，该磁通回流空间设置在所述磁场发生器(220，320)的内部并设计成供一可通过所述高频天线元件(240，340)产生的高频磁场(249，349)的磁通回流。
文档编号G01R33/34GK1550788SQ20041005950
公开日2004年12月1日 申请日期2004年3月25日 优先权日2003年3月25日
发明者奥利弗·海德, 马库斯·维斯特, 维斯特, 奥利弗 海德 申请人:西门子公司