[发明专利]磁耦合线圈系统中用于放大器的具有微分控制的调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于受电流调节的向磁共振断层造影仪的场线圈供电的放大器的具有微分单元的调节装置，该微分单元通过微分处理从放大器的电流额定值信号中形成微分信号。在此，可以是梯度放大器或者是匀场放大器，这两者下面一般地被称为梯度放大器。本发明还涉及具有这样的调节装置的一种梯度放大器和一种匀场放大器。

背景技术

公知的磁共振断层造影设备通常具有三个梯度线圈，以便在x方向、y方向和z方向上产生线性磁场梯度。由梯度放大器产生的调节后的电流流过每个线圈。梯度放大器对于每个梯度线圈包括电流调节器。调节器的性能必须与所连接的梯度线圈相匹配。在专利申请文件DE 197 06 756 A1中描述了这样的梯度放大器。梯度放大器在此（除了相对小的欧姆电阻损耗之外）以纯电感负载工作。放大器的电流调节器在脉冲边缘（Pulsflanke）期间已经将调节偏差调节到零，但其中出现不期望的脉冲形变。

因此，为了避免脉冲形变在专利文件DE 198 56 800 C1中建议，为调节器输出端加上使调节器去负荷的、与梯度线圈电流的脉冲边缘的坡度成比例的电压。在此，将直接由电流额定值控制的附加的微分单元的输出端经由校准电阻施加到最终加法级（End-Summierstufe）的输入端。图1示出了按照DE 198 56 800 C1的梯度放大器的调节装置的框图。在此，将电流额定值I_SOLL输入到延迟单元21。延迟单元21的输出端与比较单元22的输入端相连。在比较单元22的另一个输入端上施加电流实际值I_IST。在比较单元22中确定调节差信号R1，该调节差信号R1被传输到调节单元23。电流额定值I_SOLL也被传输到微分单元24，该微分单元24提供微分控制信号D。调节单元23的输出信号和微分控制信号D被传输到第二加法单元25的输入端。在第二加法单元的输出端上提供由调节单元23的输出信号和微分控制信号D组成的调节信号R2。

在现代磁共振断层造影设备中，例如在西门子公司的Connectom中，每个梯度线圈由多个子线圈组成，分别由梯度放大器向这些子线圈供电。在此，出现子线圈的磁耦合，它们在梯度放大器上不保持无反作用并且影响梯度脉冲形状。特别地，在Z子线圈和X子线圈以及Y子线圈之间出现强耦合。在设计梯度放大器时必须考虑该耦合。此外，Z子线圈、X子线圈以及Y子线圈也彼此耦合，这虽然相当小，但会负面影响到正在发脉冲的梯度放大器的电流走向上或者脉冲的线圈中。虽然每个子线圈到其余的子线圈（除了Z到X和Z到Y）的单个影响很小，但所有子线圈到各个发脉冲的子线圈的反作用的和不能忽略。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供用于由子线圈组成的梯度线圈的一种调节装置和一种梯度放大器，其中避免由于子线圈的磁耦合引起的到梯度放大器的反作用。

按照本发明，上述技术问题是通过按照本发明的调节装置和梯度放大器来解决的。

本发明要求保护一种用于梯度放大器的具有微分单元的调节装置，该微分单元通过微分处理从梯度放大器的电流额定值信号中形成微分信号。至少一个电的低通滤波器单元与微分单元串联连接。

本发明还要求保护一种用于梯度放大器的具有微分单元的调节装置，该微分单元通过微分处理从梯度放大器的电流额定值信号中形成微分信号。至少一个电的高通滤波器单元与微分单元并联连接。

本发明的优点在于，基于在由多个子线圈组成的梯度线圈中感应出的磁场可以强烈减小到梯度放大器的反作用。

在一种扩展中，调节装置可以包括至少一个低通滤波器单元和至少一个高通滤波器单元。

在另一种实施方式中，调节装置可以包括多个电的低通滤波器单元，其彼此并联和/或串联连接。

优选地，调节装置包括第一加法单元，其输入端与微分单元的输出端和低通滤波器单元的输出端相连。

此外，调节装置还包括多个电的高通滤波器单元，其彼此并联和/或串联连接。

在一种扩展中，调节装置包括第一加法单元，其输入端与微分单元的输出端和高通滤波器单元的输出端相连。

在另一种实施方式中，调节装置包括乘法单元，该乘法单元与加法单元的输出端相连并且提供微分信号。

此外，调节装置包括乘法单元，该乘法单元被设置在微分单元之前。

本发明还要求保护一种用于磁共振断层造影设备的具有按照本发明的调节装置的梯度放大器。

附图说明

本发明的其它特征和优点借助于示意性的附图由下面对多个实施例的解释给出。

附图中：

图1示出了具有微分单元的调节装置的框图，