[发明专利]一种用于核磁共振的平面射频线圈

说明书

技术领域

本发明涉及一种平面射频线圈，特别涉及一种用于核磁共振的平面射频线圈。

背景技术

核磁共振，是物质原子核磁矩在外磁场的作用下发生能级分裂，并在外加射频磁场的作用下产生能级跃迁的物理现象。自1946年美国科学家Bloch、Purcell等人发现核磁共振吸收现象以来，核磁共振技术在波谱学、医学成像等领域得到了空前的发展，大大地推动了人类社会的进步。

然而，常见的高场核磁共振设备，比如核磁共振谱仪、医用磁共振成像仪等，具有体积庞大、笨重、移动性差等劣势，使其在实际样品的现场检测(对病人病情的实时监控)方面的应用受到了限制；此外，高场核磁共振设备的样品必须置于具有一定大小的封闭式磁体腔内才能够被测量，这使得高场核磁共振不能对具有任意形状的大样品进行无损检测。低场核磁共振传感器以其开放、便携、可对具有任意形状的样品进行测量的特性，弥补了高场核磁共振设备的不足，日益成为核磁共振技术研究的前沿课题。

在核磁共振中，射频磁场由射频线圈产生。射频线圈，兼有激发和接收核磁共振信号的作用，即在射频脉冲作用下触发样品中特定频率的核发生磁共振，并在触发脉冲关闭后接收感应到的核磁共振信号。目前常见的低场核磁共振平面射频线圈有平面螺旋线圈和“8”字形平面线圈。平面螺旋线圈是基于单电流载流线的设计思想，产生的射频磁场垂直于线圈表面；“8”字形平面线圈是基于两个流过反向电流的载流环的设计思想，产生的射频磁场平行于线圈表面。

根据核磁共振原理，射频线圈产生的射频磁场在目标区域要与磁体结构产生的静磁场正交；射频磁场要尽量均匀，以激发更多的样品发生共振；射频磁场的磁场强度要尽量大，使接受到的核磁共振信号尽量大。

对于产生的静磁场垂直于磁体表面的磁体结构，射频线圈常用“8”字形平面线圈，以使其产生的射频磁场在目标区域与磁体结构产生的静磁场正交。然而，通常的正“8”字形平面射频线圈在目标区域产生的射频磁场的磁场均匀性较差、磁场强度较小、线圈的品质因数不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于核磁共振的平面射频线圈，在线圈上方目标区域的射频磁场均匀度、磁场强度、线圈的品质因数都得到很好的提高。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种用于核磁共振的平面射频线圈，包括相互平行的正面线圈和反面线圈；所述正面线圈与反面线圈在垂直方向上具有一定距离；所述正面线圈包括第二几何子线圈II和第三几何子线圈III，所述反面线圈包括第一几何子线圈I和第四几何子线圈IV；第一几何子线圈I、第二几何子线圈II、第三几何子线圈III和第四几何子线圈IV依次串联；所述第一几何子线圈I与第二几何子线圈II的绕向相同，所述第一几何子线圈I的绕线与第二几何子线圈II的绕线相互交错排列；所述第三几何子线圈III与第四几何子线圈IV的绕向相同，所述第三几何子线圈III的绕线与第四几何子线圈IV的绕线相互交错排列；所述第二几何子线圈II与第三几何子线圈III的绕向相反；所述第一几何子线圈I与第四几何子线圈IV处于同一平面上，所述第二几何子线圈II与第三几何子线圈III处于同一平面上。

进一步，在射频线圈上方目标区域产生的射频磁场平行于射频线圈表面。

进一步，所述第一几何子线圈I的匝数多余第二几何子线圈II的匝数；所述第三几何子线圈III的匝数多余第四几何子线圈IV的匝数。

进一步，所述正面线圈的外侧敷设有屏蔽环Ⅴ。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本发明提供的用于核磁共振的平面射频线圈，其在线圈上方目标区域的射频磁场相比通常正“8”字形线圈，射频磁场均匀度、磁场强度、线圈的品质因数都得到很好的提高。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为平面射频线圈30°方向俯视图；

图2为平面射频线圈俯视图；

图3为本发明实施例提供的正面线圈结构示意图；

图4为本发明实施例提供的反面线圈结构示意图；

图5为本发明实施例提供的平面射频线圈上方区域磁场矢量方向图；

图6为本发明实施例提供的平面射频线圈上方区域磁场幅值分布图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。