背景技術(shù):
1、以下描述涉及磁共振系統(tǒng)中的操作電路系統(tǒng)。
2、磁共振系統(tǒng)用于研究各種類(lèi)型的樣本和現(xiàn)象。在一些磁共振應(yīng)用中,樣本中的自旋被靜態(tài)的外部磁場(chǎng)極化,并且共振器通過(guò)以接近自旋的共振頻率的頻率產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)操縱自旋。磁共振的應(yīng)用包括例如電子順磁共振(epr)、核磁共振(nmr)、磁共振成像(mri)等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1.一種用于磁共振系統(tǒng)的放大器電路,所述放大器電路包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器電路,其中,所述放大器電路被配置為在室溫下操作,并且所述共振器電路被配置為在低溫溫度下操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器電路,其中,所述放大器電路被配置為在室溫下操作,并且所述共振器電路的至少一部分被配置為在室溫下操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器電路,包括耦合在所述hpa輸出端口與所述功率組合器裝置的第一輸入端口之間的帶通濾波器裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的放大器電路,其中,
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的放大器電路,其中:
7.一種操作磁共振系統(tǒng)中的放大器電路的方法,所述放大器電路包括第一開(kāi)關(guān)裝置、高功率放大器裝置即hpa裝置、第二開(kāi)關(guān)裝置和功率組合器裝置,所述方法包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,所述放大器電路在室溫下操作,并且所述共振器電路在低溫溫度下操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,所述放大器電路在室溫下操作,并且所述共振器電路的至少一部分在室溫下操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,將所述放大的磁共振信號(hào)通過(guò)所述第二開(kāi)關(guān)裝置傳遞到所述功率組合器裝置包括將所述放大的磁共振信號(hào)通過(guò)帶通濾波器裝置傳遞到所述功率組合器裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,所述第一開(kāi)關(guān)裝置在小于1μs的切換時(shí)間中從所述第一狀態(tài)切換到所述第二狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,包括:
13.一種被配置為在磁共振系統(tǒng)的低溫環(huán)境中操作的共振器電路,所述共振器電路包括:
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的共振器電路,包括耦合在所述共振器裝置的輸出端口與所述lna輸入端口之間的開(kāi)關(guān)裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的共振器電路,其中,所述開(kāi)關(guān)裝置包括輸入端口、第一輸出端口及第二輸出端口,以及所述共振器電路包括耦合在所述開(kāi)關(guān)裝置的第一輸出端口與所述lna輸入端口之間的限制器裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的共振器電路,其中,所述限制器裝置包括輸入端口和輸出端口,以及所述共振器電路包括耦合在所述開(kāi)關(guān)裝置的第一輸出端口與所述限制器裝置的輸入端口之間的帶通濾波器裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的共振器電路,其中,
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的共振器電路,包括開(kāi)關(guān)裝置,其中,所述開(kāi)關(guān)裝置包括輸入端口和輸出端口,所述開(kāi)關(guān)裝置的輸出端口耦合到所述共振器裝置的輸入端口,以及所述開(kāi)關(guān)裝置的輸入端口被配置為接收所述磁共振控制信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的共振器電路,其中:
20.一種操作磁共振系統(tǒng)中的共振器電路的方法,所述共振器電路包括共振器裝置和低噪聲放大器裝置即lna裝置,所述共振器裝置包括輸入端口、輸出端口和耦合在所述輸入端口和所述輸出端口之間的共振器,所述方法包括:
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中,所述共振器電路包括開(kāi)關(guān)裝置,以及所述方法包括:
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,包括:
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,包括:
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,包括:
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中,所述共振器電路包括開(kāi)關(guān)裝置,所述開(kāi)關(guān)裝置的切換時(shí)間等于或小于30納秒即30ns,以及所述方法包括:
26.一種被配置為在磁共振系統(tǒng)的低溫環(huán)境中操作的共振器電路,所述共振器電路包括:
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的共振器電路,包括耦合在所述開(kāi)關(guān)裝置的第一輸出端口與所述lna輸入端口之間的限制器裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的共振器電路,其中,所述限制器裝置包括輸入端口和輸出端口,以及所述共振器電路包括耦合在所述開(kāi)關(guān)裝置的第一輸出端口與所述限制器裝置的輸入端口之間的帶通濾波器裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的共振器電路,其中,
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的共振器電路,其中,所述共振器裝置包括輸入端口和輸出端口并且被配置為在發(fā)送模式下操作,以及所述開(kāi)關(guān)裝置的第一輸入端口與所述共振器裝置的輸出端口耦合。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的共振器電路,其中,所述開(kāi)關(guān)裝置是第一開(kāi)關(guān)裝置,所述共振器電路包括第二開(kāi)關(guān)裝置,其中,所述第二開(kāi)關(guān)裝置包括輸入端口和輸出端口,所述第二開(kāi)關(guān)裝置的輸出端口耦合到所述共振器裝置的輸入端口,以及所述第二開(kāi)關(guān)裝置的輸入端口被配置為接收所述磁共振控制信號(hào)。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的共振器電路,其中,
33.根據(jù)權(quán)利要求26所述的共振器電路,其中,所述共振器裝置包括輸入/輸出端口并且被配置為在反射模式下操作,以及所述開(kāi)關(guān)裝置的輸入端口與所述共振器裝置的輸入/輸出端口耦合。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的共振器電路,其中,所述開(kāi)關(guān)裝置是第一開(kāi)關(guān)裝置,所述共振器電路包括環(huán)行器裝置和第二開(kāi)關(guān)裝置,其中,所述環(huán)行器裝置包括輸入端口、耦合到所述共振器裝置的輸入/輸出端口的輸入/輸出端口、以及耦合到所述第一開(kāi)關(guān)裝置的第一輸入端口的輸出端口,以及所述第二開(kāi)關(guān)裝置包括被配置為接收所述磁共振控制信號(hào)的輸入端口和耦合到所述環(huán)行器裝置的輸入端口的輸出端口。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的共振器電路,其中,所述環(huán)行器裝置是定向耦合器裝置。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的共振器電路,其中,所述環(huán)行器裝置是四分之一波變換器。
37.一種操作磁共振系統(tǒng)中的共振器電路的方法,所述共振器電路包括共振器裝置、開(kāi)關(guān)裝置和低噪聲放大器裝置即lna裝置,所述方法包括:
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中,所述共振器電路包括限制器裝置,以及將所述第一磁共振檢測(cè)信號(hào)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)裝置傳遞到所述lna裝置包括:
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法,其中,所述共振器電路包括帶通濾波器裝置,以及將所述第一磁共振檢測(cè)信號(hào)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)裝置傳遞到所述lna裝置包括:
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中,所述共振器裝置包括輸入端口和輸出端口并且被配置為在發(fā)送模式下操作,以及將所述第一磁共振檢測(cè)信號(hào)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)裝置傳遞到所述lna裝置包括:
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法,其中,沿著繞過(guò)所述lna裝置的路徑將所述第二磁共振檢測(cè)信號(hào)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)裝置傳遞到所述接收器電路包括:
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法,其中,所述開(kāi)關(guān)裝置是第一開(kāi)關(guān)裝置,所述共振器電路包括第二開(kāi)關(guān)裝置,所述第二開(kāi)關(guān)裝置的切換時(shí)間等于或小于30納秒即30ns,以及所述方法包括:
43.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,包括:
44.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中,所述共振器裝置包括輸入/輸出端口并且被配置為在反射模式下操作,以及將所述第一磁共振檢測(cè)信號(hào)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)裝置傳遞到所述lna裝置包括:
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法,其中,沿著繞過(guò)所述lna裝置的路徑將所述第二磁共振檢測(cè)信號(hào)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)裝置傳遞到所述接收器電路包括:
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法,其中,所述開(kāi)關(guān)裝置是第一開(kāi)關(guān)裝置,所述共振器電路包括環(huán)行器裝置和第二開(kāi)關(guān)裝置,其中,所述環(huán)行器裝置包括輸入端口、輸入/輸出端口、以及輸出端口,以及所述第二開(kāi)關(guān)裝置包括輸入端口和輸出端口,以及所述方法包括:
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法,其中,所述環(huán)行器裝置是定向耦合器裝置。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法,其中,所述環(huán)行器裝置是四分之一波變換器。
49.一種被配置為在磁共振系統(tǒng)的低溫環(huán)境中操作的共振器電路,所述共振器電路包括:
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的共振器電路,包括低噪聲放大器裝置即lna裝置,所述lna裝置包括lna輸入端口及l(fā)na輸出端口,其中,所述lna輸入端口耦合到所述開(kāi)關(guān)裝置的輸出端口,以及所述lna輸出端口被配置為耦合到所述接收器電路。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的共振器電路,包括耦合在所述開(kāi)關(guān)裝置的輸出端口與所述lna輸入端口之間的限制器裝置。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的共振器電路,其中,所述限制器裝置包括輸入端口和輸出端口,以及所述共振器電路包括耦合在所述開(kāi)關(guān)裝置的輸出端口與所述限制器裝置的輸入端口之間的帶通濾波器裝置。
53.根據(jù)權(quán)利要求49所述的共振器電路,其中,
54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的共振器電路,其中,所述共振器裝置包括輸入端口和輸出端口并且被配置為在發(fā)送模式下操作,以及所述開(kāi)關(guān)裝置的第一輸入端口與所述共振器裝置的輸出端口耦合。
55.根據(jù)權(quán)利要求49所述的共振器電路,其中,所述開(kāi)關(guān)裝置是第一開(kāi)關(guān)裝置,所述共振器電路包括第二開(kāi)關(guān)裝置,其中,所述第二開(kāi)關(guān)裝置包括輸入端口和輸出端口,所述第二開(kāi)關(guān)裝置的輸出端口耦合到所述共振器裝置的輸入端口,以及所述第二開(kāi)關(guān)裝置的輸入端口被配置為接收所述磁共振控制信號(hào)。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的共振器電路,其中,
57.根據(jù)權(quán)利要求49所述的共振器電路,其中,所述共振器裝置包括輸入/輸出端口并且被配置為在反射模式下操作,以及所述開(kāi)關(guān)裝置的第一輸入端口與所述共振器裝置的輸入/輸出端口耦合。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的共振器電路,其中,所述開(kāi)關(guān)裝置是第一開(kāi)關(guān)裝置,所述共振器電路包括環(huán)行器裝置和第二開(kāi)關(guān)裝置,其中,所述環(huán)行器裝置包括輸入端口、耦合到所述共振器裝置的輸入/輸出端口的輸入/輸出端口、以及耦合到所述第一開(kāi)關(guān)裝置的第一輸入端口的輸出端口,并且所述第二開(kāi)關(guān)裝置包括被配置為接收所述磁共振控制信號(hào)的輸入端口和耦合到所述環(huán)行器裝置的輸入端口的輸出端口。
59.根據(jù)權(quán)利要求56所述的共振器電路,其中,所述環(huán)行器裝置是定向耦合器裝置。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的共振器電路,其中,所述環(huán)行器裝置是四分之一波變換器。
61.根據(jù)權(quán)利要求49所述的共振器電路,其中,所述電磁場(chǎng)傳感器裝置包括用于感測(cè)磁場(chǎng)的線圈裝置。
62.根據(jù)權(quán)利要求49所述的共振器電路,其中,所述電磁場(chǎng)傳感器裝置包括用于感測(cè)電場(chǎng)的電阻器裝置。
63.一種操作磁共振系統(tǒng)中的共振器電路的方法,所述共振器電路包括共振器裝置、電磁場(chǎng)傳感器和開(kāi)關(guān)裝置,所述方法包括:
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法,其中,所述共振器電路包括低噪聲放大器裝置即lna裝置,以及所述方法包括:
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法,其中,所述共振器電路包括限制器裝置,
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法,其中,所述共振器電路包括帶通濾波器裝置,以及所述方法包括:
67.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法,其中,所述共振器裝置包括輸入端口和輸出端口并且被配置為在發(fā)送模式下操作,以及將所述第一磁共振檢測(cè)信號(hào)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)裝置傳遞到所述磁共振系統(tǒng)的接收器電路包括:
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法,其中,所述開(kāi)關(guān)裝置是第一開(kāi)關(guān)裝置,所述共振器電路包括第二開(kāi)關(guān)裝置,所述第二開(kāi)關(guān)裝置的切換時(shí)間等于或小于30納秒即30ns,以及所述方法包括:
69.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法,其中,所述共振器裝置包括輸入/輸出端口并且被配置為在反射模式下操作,以及將所述第一磁共振檢測(cè)信號(hào)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)裝置傳遞到所述磁共振系統(tǒng)的接收器電路包括:
70.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法,包括:
71.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法,其中,所述開(kāi)關(guān)裝置是第一開(kāi)關(guān)裝置,所述共振器電路包括環(huán)行器裝置和第二開(kāi)關(guān)裝置,其中,所述環(huán)行器裝置包括輸入端口、輸入/輸出端口、以及輸出端口,以及所述第二開(kāi)關(guān)裝置包括輸入端口和輸出端口,以及所述方法包括:
72.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法,其中,所述環(huán)行器裝置是定向耦合器裝置。
73.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法,其中,所述環(huán)行器裝置是四分之一波變換器。
74.一種磁共振系統(tǒng),包括:
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的磁共振系統(tǒng),其中,用于切換的部件包括控制單元,所述控制單元控制所述磁共振系統(tǒng)中的一個(gè)或多于一個(gè)開(kāi)關(guān)的相應(yīng)狀態(tài)。
76.一種磁共振方法,包括:
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的磁共振方法,其中,所述磁共振系統(tǒng)包括多個(gè)開(kāi)關(guān),以及在所述脈沖操作模式和所述連續(xù)波操作模式之間改變所述磁共振系統(tǒng)包括:執(zhí)行用于操縱所述多個(gè)開(kāi)關(guān)的相應(yīng)狀態(tài)的控制邏輯。
78.一種磁共振系統(tǒng),包括:
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的磁共振系統(tǒng),其中,用于切換的部件包括控制單元,所述控制單元控制所述磁共振系統(tǒng)中的一個(gè)或多于一個(gè)開(kāi)關(guān)的相應(yīng)狀態(tài)。
80.一種磁共振方法,包括:
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的磁共振方法,其中,所述磁共振系統(tǒng)包括多個(gè)開(kāi)關(guān),以及在所述測(cè)量操作模式和所述脈沖觀測(cè)操作模式之間改變所述磁共振系統(tǒng)包括:執(zhí)行用于操縱所述多個(gè)開(kāi)關(guān)的相應(yīng)狀態(tài)的控制邏輯。