專利名稱：外套波陷波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外套波陷波器(Mantelwellensperre)，用于一帶有一導(dǎo)體段的導(dǎo)體，在該導(dǎo)體中，在沒有外套波陷波器時會由高頻磁場感應(yīng)生成外套波(Mantelwelle)，該外套波陷波器具有至少一個基本陷波器(Grund-sperrtopf)和一個電容器。
背景技術(shù)：
這種外套波陷波器已經(jīng)公知。它尤其被應(yīng)用于磁共振裝置中，以阻止圓形或線形偏振高頻磁場在同軸電纜外屏蔽中感應(yīng)生成高頻外套波。在這種應(yīng)用情況下，該同軸電纜的外屏蔽也被描述成導(dǎo)體或?qū)w段。
在現(xiàn)有技術(shù)的外套波陷波器中，該基本陷波器一方面與外屏蔽電連接，另一方面與電容器電連接。該電容器再同樣與外屏蔽電連接。該基本陷波器在該外屏蔽的部分長度上包圍住該外屏蔽。
現(xiàn)有技術(shù)中的外套波陷波器具有較多缺點(diǎn)。尤其是它只有在安裝在同軸電纜上后才可以進(jìn)行調(diào)整。此外，當(dāng)多個外套波陷波器設(shè)置在一根電纜上時，會產(chǎn)生相互影響。由此，使調(diào)整變得復(fù)雜。
此外，尤其對于光學(xué)纖維導(dǎo)管，由金屬制成的導(dǎo)入線已公知。這是細(xì)的可引入人體內(nèi)的導(dǎo)入線，借助它可以將一個可在該金屬線上移動的輔助件(例如所提到的光學(xué)纖維導(dǎo)管)導(dǎo)入人體內(nèi)一個確定的位置。該位置依據(jù)醫(yī)學(xué)原則來確定。在這種導(dǎo)入線中也會感應(yīng)出外套波。對于導(dǎo)入線來說，用于阻止外套波的裝置至今尚未公知。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種外套波陷波器，借助此外套波陷波器可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。尤其是這種外套波陷波器可用于導(dǎo)入線。
上述技術(shù)問題是這樣解決的-該外套波陷波器具有一個導(dǎo)電的內(nèi)構(gòu)件；
-該內(nèi)構(gòu)件包圍導(dǎo)體段的一部分區(qū)域，并可在該導(dǎo)體段上移動，且與該導(dǎo)體段電隔開，但以感應(yīng)的方式與該導(dǎo)體段相耦合；-該基本陷波器在內(nèi)構(gòu)件長度的一部分上包圍住該內(nèi)構(gòu)件，并且一方面與內(nèi)構(gòu)件電連接，另一方面與電容器電連接；-該電容器與該內(nèi)構(gòu)件電連接。
基于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可以在與導(dǎo)體連接之前安裝和調(diào)整外套波陷波器。這樣一來，尤其可以將多個外套波陷波器單個地、彼此獨(dú)立地、相互無影響地進(jìn)行調(diào)整。此外，由于內(nèi)構(gòu)件在導(dǎo)體段上的可移動性，該外套波陷波器也可以用于導(dǎo)入線。
在最簡單的情況下，該外套波陷波器具有一個單獨(dú)的陷波器，后面稱其為基本陷波器。但是它也可以具有兩個陷波器。在有兩個陷波器時，為了區(qū)別兩者下面采用了基本陷波器和輔助陷波器(Zusatzsperrtopf)的概念。在此，這兩個陷波器的結(jié)構(gòu)可選擇相同或彼此不同。
如果將內(nèi)構(gòu)件設(shè)計成具有圓柱直徑和圓柱長度的空心圓柱體，且該圓柱長度明顯大于圓柱直徑，則可使該外套波陷波器很好地耦合在導(dǎo)體段上。尤其在這種情況下，在導(dǎo)體段和外套波陷波器之間僅生成一橫向電磁波，這有利于外套波陷波器耦合在導(dǎo)體段上。
如果電容器具有可變電容量，則對該外套波陷波器可特別方便地調(diào)整。
如果在內(nèi)構(gòu)件內(nèi)部涂以電絕緣層，則在導(dǎo)入線本身不具有絕緣層時它仍可以用于導(dǎo)入線中。
如果將一個在該電容器上的高頻電壓經(jīng)一前置放大器傳送給一分析電路，則借助該分析電路可確定所述導(dǎo)體的位置尤其在磁共振裝置的情況下，可再現(xiàn)該導(dǎo)體的位置，只要它位于該導(dǎo)體段之外。這尤其對將導(dǎo)入線在人(即通常的一檢查對象)體內(nèi)的定位具有意義。
如果在電容器和前置放大器之間設(shè)置一隔離電路，借助該隔離電路可使前置放大器與電容器脫開，則可以簡單的方式避免該前置放大器在高功率磁共振激勵中受到損害。
如果內(nèi)構(gòu)件和基本陷波器，以及必要時輔助陷波器均設(shè)計成柔性的，則該外套波陷波器尤其可應(yīng)用于多方面。


下面結(jié)合附圖和對具體實(shí)施方式
的描述對本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)作進(jìn)一步說明圖1示出一個外套波陷波器；圖2為圖1所示的外套波陷波器的一個改進(jìn)形式；圖3為另一種外套波陷波器。
具體實(shí)施例方式
按照圖1，同軸電纜1具有一芯線2和一電纜屏蔽外皮3。該芯線2傳送例如磁共振裝置中使用的本地線圈(圖中未示出)的接收信號。此外，該磁共振裝置產(chǎn)生一個高頻磁共振激勵磁場。該高頻磁共振激勵磁場的頻率典型地介于8至200MHz之間。例如，激勵和檢測質(zhì)子自旋的頻率在基本磁場為1.5T時為63.6MHz。
該芯線2通過電纜屏蔽外皮3而與外部影響屏蔽隔離。與此相反，電纜屏蔽外皮3自身可能會由磁共振裝置的高頻磁共振激勵磁場感應(yīng)出一外套波。因此，按照圖1，該電纜屏蔽外皮3在本發(fā)明意義下是一個導(dǎo)體。
為阻止感應(yīng)生成外套波，按照圖1，設(shè)置了一個外套波陷波器4。該外套波陷波器4按照圖1具有一個導(dǎo)電的內(nèi)構(gòu)件5、一個基本陷波器6和一個電容器7。內(nèi)構(gòu)件5在一個導(dǎo)體段區(qū)域包圍該電纜屏蔽外皮3。該導(dǎo)體段在圖1中用垂直于并與同軸電纜1相截的虛線表示。僅在此導(dǎo)體段借助外套波陷波器4來阻止或抑制外套波。
內(nèi)構(gòu)件5只是以感應(yīng)的方式耦合在電纜屏蔽外皮3上，且與其電分開。此外，由于內(nèi)構(gòu)件5僅僅感應(yīng)地耦合在電纜屏蔽外皮3上，該內(nèi)構(gòu)件5設(shè)置成可在該電纜屏蔽外皮3上移動。
內(nèi)構(gòu)件5構(gòu)造成空心圓柱形。其圓柱直徑為d。此外，該內(nèi)構(gòu)件5圓柱長度為l，在此長度上內(nèi)構(gòu)件5包圍住電纜屏蔽外皮3。
該圓柱長度l遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于圓柱直徑d。通常圓柱長度l與圓柱直徑d之比為8至15。但在個別情況下可以超過或低于這個值。但是，不應(yīng)當(dāng)?shù)陀?∶1的尺寸比例，最好不低于5∶1。
由于內(nèi)構(gòu)件為縱向延伸的空心圓柱形結(jié)構(gòu)，在內(nèi)構(gòu)件5和電纜屏蔽外皮3之間生成一橫向電磁波。由此，可使該外套波陷波器4很好地感應(yīng)耦合在電纜屏蔽外皮3上。
按照圖1，該基本陷波器6在內(nèi)構(gòu)件5長度的一部分上包圍住該內(nèi)構(gòu)件5。其一方面與內(nèi)構(gòu)件5電連接，另一方面與電容器7電連接。該電容器7再與內(nèi)構(gòu)件5電連接。在合適地配置基本陷波器6和電容器7時這兩個部件形成一個陷波回路。由于該陷波回路經(jīng)內(nèi)構(gòu)件5感應(yīng)地耦合在電纜屏蔽外皮3上，從而可以抑制電纜屏蔽外皮3上的外套波。
為了可以調(diào)節(jié)到對外套波陷波器4特別有效的頻率，優(yōu)選該電容器具有可變的電容量。
內(nèi)構(gòu)件5可以構(gòu)造成不同的形式。例如它可以構(gòu)造成(硬)金屬管。但作為一種替換，它還可以構(gòu)造成柔性絞合線。同樣，該基本陷波器6也可以構(gòu)成為剛性的或柔性的。此外，該內(nèi)構(gòu)件5在內(nèi)部和/或外部覆有電絕緣層。
圖2示出圖1實(shí)施方式的一種變化形式。其中，為基本陷波器6附加設(shè)置一個輔助陷波器8，電容器7經(jīng)過它們與內(nèi)構(gòu)件5電連接。該輔助陷波器8和基本陷波器6在此顯然是等效的。為此尤其可能使該輔助陷波器8和基本陷波器6結(jié)構(gòu)相同。尤其還可以將輔助陷波器8設(shè)計成柔性結(jié)構(gòu)。但陷波器6、8還可設(shè)計成不同的結(jié)構(gòu)。
圖3示出的是對圖1中的外套波陷波器4的補(bǔ)充。但圖3所作的改變顯然也可以應(yīng)用于圖2中的外套波陷波器4。
在圖3中，應(yīng)在其上抑制外套波的導(dǎo)體11被設(shè)計成導(dǎo)入線11。導(dǎo)入線是一個被引入到一檢查對象13(例如一個人13)身體內(nèi)的一個部件。在將導(dǎo)入線11引入后，將通過該導(dǎo)入線11移動一個(多半是醫(yī)學(xué)的)應(yīng)用對象(Nutzobjekt)。該應(yīng)用對象例如是一光學(xué)纖維導(dǎo)管。
按照圖3，一個通過電容器7釋放的高頻電壓經(jīng)一前置放大器9傳送到一分析電路10。然后如圖3所示，借助該分析電路10就可確定該導(dǎo)體11的位置，只要其位于該檢查對象的內(nèi)部。
這在圖3中由虛線12表示，其與該檢查對象13的另一再現(xiàn)圖像一起顯示在一顯示屏14上。
由于導(dǎo)入線11被引入到體內(nèi)，則在體內(nèi)的該導(dǎo)入線11顯然不能被外套波陷波器4所包圍，這僅在體外是可能的。因此，該導(dǎo)入線11在體內(nèi)僅在其置于一高頻磁場時起到(差的)天線的作用。
在激勵磁共振時，強(qiáng)磁場作用在該導(dǎo)入線11上。在這種情況下，前置放大器9與電容器7的耦合會導(dǎo)致?lián)p壞該前置放大器9。此外，前置放大器9在激勵的情況下影響外套波陷波器4的作用。因此在電容器7和前置放大器9之間設(shè)置了一隔離電路15，借助此隔離電路可將前置放大器9與電容器7脫開。該隔離電路15可以選擇為純開關(guān)，或者如圖3所示設(shè)計成變調(diào)電路(Verstimmschaltung)。
對于接收磁共振信號來說，該導(dǎo)入線11也僅起到差天線的作用。即，它僅接收源自其緊鄰四周的磁共振信號。但該特性正好可以被用來獲取該導(dǎo)入線11在檢查對象13內(nèi)部的位置。
由于磁共振檢查的一個相應(yīng)判據(jù)是，可將接收信號與一確定的空間位置相對應(yīng)。因此該分析電路10可以簡單的方式這樣來編程，使得當(dāng)其對一確定位置總是要確定額定電平值時，將該導(dǎo)入線11看作位于該確定位置的導(dǎo)入線11來分析。于是，只要該導(dǎo)入線位于一個完全可激勵磁共振的介質(zhì)(檢查對象13)中就可確定該導(dǎo)入線11在檢測空間中的位置。通過將導(dǎo)入線11的位置與檢查對象13的位置相關(guān)聯(lián)，還能確定該導(dǎo)入線11在檢查對象13內(nèi)的位置。
如由上所述可以得出，基于內(nèi)構(gòu)件5在導(dǎo)體11上的可移動性，該外套波陷波器4在一個導(dǎo)入線11上的應(yīng)用完全是可能的。此外還有其他優(yōu)點(diǎn)。其中最重要的優(yōu)點(diǎn)在于，該外套波陷波器4可以事先安裝和調(diào)整。還可以首先將導(dǎo)電內(nèi)構(gòu)件5與一個包圍該內(nèi)構(gòu)件5長度的一部分的基本陷波器6電連接。該基本陷波器6與一電容器7電連接。該電容器7必要時可經(jīng)輔助陷波器8再與內(nèi)構(gòu)件5電連接。直到這些步驟(以任意順序)完成之后，才要求將應(yīng)當(dāng)在其中抑制外套波的導(dǎo)體3、11引入到內(nèi)構(gòu)件5中。但是在引入導(dǎo)體3、11之前已經(jīng)能調(diào)整該外套波陷波器4。
權(quán)利要求
1.一種外套波陷波器，用于一帶有一導(dǎo)體段的導(dǎo)體(3，11)，在該導(dǎo)體中，在沒有該外套波陷波器時會被高頻磁場感應(yīng)生成外套波，該外套波陷波器帶有一個導(dǎo)電的內(nèi)構(gòu)件(5)、至少一個基本陷波器(6)和一個電容器(7)，-其中，該內(nèi)構(gòu)件(5)包圍該導(dǎo)體段的一部分區(qū)域，并可在該導(dǎo)體段上移動，且與該導(dǎo)體段電隔開，但以感應(yīng)的方式與該導(dǎo)體段相耦合；-其中，該基本陷波器(6)在內(nèi)構(gòu)件(5)長度的一部分上包圍住該內(nèi)構(gòu)件(5)，并且一方面與該內(nèi)構(gòu)件(5)電連接，另一方面與該電容器(7)電連接；-其中，該電容器(7)與該內(nèi)構(gòu)件(5)電連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的外套波陷波器，其特征在于所述電容器(7)經(jīng)一輔助陷波器(8)與所述內(nèi)構(gòu)件(5)電連接。
3.按照權(quán)利要求2所述的外套波陷波器，其特征在于所述基本陷波器(6)和輔助陷波器(8)結(jié)構(gòu)相同。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的外套波陷波器，其特征在于所述內(nèi)構(gòu)件(5)設(shè)計成具有圓柱直徑(d)和圓柱長度(l)的空心圓柱體，且該圓柱長度(l)明顯大于圓柱直徑(d)。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外套波陷波器，其特征在于所述電容器(7)具有可變電容量。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外套波陷波器，其特征在于所述內(nèi)構(gòu)件(5)的內(nèi)部覆有電絕緣層。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外套波陷波器，其特征在于一個在所述電容器(7)上的高頻電壓可經(jīng)一前置放大器(9)傳送給一分析電路(10)，且借助該分析電路(10)可確定所述導(dǎo)體(11)的位置。
8.按照權(quán)利要求7所述的外套波陷波器，其特征在于在所述電容器(7)和前置放大器(9)之間設(shè)置一隔離電路(15)，借助該隔離電路(15)可將該前置放大器(9)與該電容器(7)脫開。
9.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外套波陷波器，其特征在于所述內(nèi)構(gòu)件(5)和所述基本陷波器(6)、以及必要時輔助陷波器(8)均設(shè)計成柔性的。
10.一種用于將一外套波陷波器(4)與一導(dǎo)體段相連接的方法，其中，可借助該外套波陷波器(4)抑制外套波，-其中，一個導(dǎo)電內(nèi)構(gòu)件(5)與一個在該內(nèi)構(gòu)件(5)長度(l)的一部分上包圍住該內(nèi)構(gòu)件(5)的基本陷波器(6)電連接；-其中，該基本陷波器(6)與一電容器(7)相連接；-其中，該電容器(7)與該內(nèi)構(gòu)件(5)電連接；其特征在于所述導(dǎo)體段只有在將所述內(nèi)構(gòu)件(5)、所述基本陷波器(6)和所述電容器(7)彼此電連接后才被引入到該內(nèi)構(gòu)件(5)中。
11.按照權(quán)利要求10所述的外套波陷波器，其特征在于所述電容器(7)經(jīng)一輔助陷波器(8)與所述內(nèi)構(gòu)件(5)電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外套波陷波器，其導(dǎo)電的內(nèi)構(gòu)件(5)包圍住一導(dǎo)體(3，11)的導(dǎo)體段的部分區(qū)域。該內(nèi)構(gòu)件(5)可移動地設(shè)置在該導(dǎo)體段上，且與該導(dǎo)體段電隔開，但以感應(yīng)的方式與其相耦合；其基本陷波器(6)在該內(nèi)構(gòu)件(5)長度的一部分上包圍住該內(nèi)構(gòu)件(5)，并且一方面與該內(nèi)構(gòu)件(5)電連接，另一方面與一電容器(7)電連接；該電容器(7)與該內(nèi)構(gòu)件(5)電連接。
文檔編號G01R33/36GK1445880SQ0311999
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者阿恩·雷伊科夫斯基 申請人:西門子公司