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專利名稱：用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核磁共振分析裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置。
背景技術(shù)：
鑒于核磁共振技術(shù)在化學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)研究、以及臨床醫(yī)學(xué)、藥物開發(fā)中的廣泛應(yīng)用，各種高分辨核磁共振分析技術(shù)成為生化研究中的重要工具。想要獲得高質(zhì)量的核磁共振譜圖，核磁共振轉(zhuǎn)子適配器的變溫性能、旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性等參數(shù)顯得非常重要。尤其是想要獲得高分辨的核磁共振譜圖，需要使用變溫范圍較大的轉(zhuǎn)子適配器(-200至200°C)和使樣品旋轉(zhuǎn)(大于20 rpm)，此時需要保證樣品試管在旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。目前常見的轉(zhuǎn)子適配器，其材料的磁化率和質(zhì)量分布等相關(guān)參數(shù)均不滿足在較大溫度范圍內(nèi)使用的需求，并且在高轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)子適配器的穩(wěn)定性較差，使得進行高分辨核磁共振實驗的過程變的非常復(fù)雜。另一方面，想要獲得高質(zhì)量的核磁共振譜圖，核磁共振射頻線圈的承載功率、射頻磁場的均勻性等參數(shù)顯得非常重要。尤其是想要獲得高分辨的核磁共振譜圖，經(jīng)常需要使用承載功率較高的射頻線圈(大于20kHz)，此時對于射頻線圈的幾何形狀和空間結(jié)構(gòu)就提出了更高的要求。目前常見的射頻線圈，如螺線管型射頻線圈，以及海姆霍茲型射頻線圈，其能夠施加的射頻場的最大強度為l(Tl5kHz，不滿足施加更高功率的射頻場的需求，使得進行高分辨核磁共振實驗變得難以進行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置，此核磁共振分析裝置具有較高的品質(zhì)因數(shù)，實現(xiàn)了高功率激發(fā)和良好的射頻磁場分布，大大提高了測量的精度和靈敏度；且增強樣品旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性，從而提高了旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)的核磁共振數(shù)據(jù)的準確性，同時該設(shè)計也減小了上樣時的卡殼率。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置，包括:
頻率計，用于產(chǎn)生射頻脈沖信號；
射頻振蕩器，根據(jù)來自所述頻率計的射頻脈沖信號而產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖電流，并接收來自射頻線圈的樣品反饋信號；
射頻線圈，根據(jù)來自所述射頻振蕩器的脈沖電流產(chǎn)品交變電磁場，并感應(yīng)生成表征樣品核自旋能級的樣品反饋信號，所述射頻線圈包括偶數(shù)個矩形子線圈，此矩形子線圈的一側(cè)長邊延伸后形成一位于軸心的第一傳輸線，與此長邊相鄰的短邊折彎后延伸形成第二傳輸線，若干個矩形子線圈并聯(lián)且等間隔排列形成所述射頻線圈；
調(diào)制接收器，連接到所述射頻振蕩器，用于提取來自射頻振蕩器的樣品反饋信號；
用于承載待檢測樣品的樣品管位于所述射頻線圈軸心線上并位于其正下方，此樣品管安裝于一轉(zhuǎn)子固定件上； 第一磁體和第二磁體分別位于所述樣品管兩側(cè)，用于給此樣品管內(nèi)的樣品提供靜磁場。上述技術(shù)方案中的進一步改進方案如下:
1.上述方案中，所述若干個第二傳輸線另一端折彎后經(jīng)一閉環(huán)線圈連接。2.上述方案中，所述第一磁體和第二磁體的磁場強度為f 1.2特斯拉。3.上述方案中，所述矩形子線圈數(shù)目為6個，相鄰矩形子線圈間隔為60度 4.上述方案中，所述體柱、上緊固體、下緊固體和柱冠體材質(zhì)為聚四氟乙烯。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果:
1.本發(fā)明核磁共振裝置，其適用于脈沖信號的發(fā)射和接收，可用于高分辨核磁共振實驗的研究；該裝置結(jié)構(gòu)緊密，具有較高的品質(zhì)因數(shù)，可承載的射頻功率為30kHz，射頻磁場的均勻度為4.6%。實現(xiàn)了高功率激發(fā)和良好的射頻磁場分布，大大提高了測量的精度和靈敏度。2.本發(fā)明核磁共振裝置中采用了六組導(dǎo)線，與傳統(tǒng)一組導(dǎo)線構(gòu)成的螺線管型線圈和由兩組導(dǎo)線構(gòu)成的亥姆霍茲線圈相比，結(jié)構(gòu)更加精細，能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的射頻場。3.本發(fā)明的線圈裝置實現(xiàn)了高功率，在一個線圈內(nèi)具有六個子線圈，總的射頻功率分散到六個子線圈。在每個子線圈最大功率不變的情況下，提高了總功率，因此提高了成像的分辨率。4.本發(fā)明的線圈裝置提高了射頻磁場的均勻度，采用了六個子線圈，利用其各自的射頻磁場在空間重疊處的相互補償，提高了單個線圈磁場的空間均勻度，改善了單個線圈的磁場分布。5.本發(fā)明的線圈裝置安裝方便，可以直接用來替換原有的線圈，而不需改動其他的硬件，與傳統(tǒng)的線圈相比，該線圈在形狀有了很大的變化，基于形狀的改變，結(jié)合上述的說明，該線圈具有以下的特點:(1)提高了線圈的射頻功率；(2)提高了線圈的磁場均勻度；
(3)安裝和使用方便。


附圖1為本發(fā)明核磁共振分析儀原理示意 附圖2為本發(fā)明射頻線圈中矩形子線圈結(jié)構(gòu)示意 附圖3為本發(fā)明射頻線圈局部示意 附圖4為本發(fā)明射頻線圈結(jié)構(gòu)示意圖。以上附圖中:1、頻率計；2、射頻振蕩器；3、射頻線圈；4、調(diào)制接收器；5、樣品管；
6、轉(zhuǎn)子固定件；7、矩形子線圈；8、長邊；9、第一傳輸線；10、短邊；11、第二傳輸線；12、第一磁體；13、第二磁體；14、閉環(huán)線圈。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述:
實施例:一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置，如附圖廣4所示，包括:
頻率計1，用于產(chǎn)生射頻脈沖信號；
射頻振蕩器2，根據(jù)來自所述頻率計的射頻脈沖信號而產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖電流，并接收來自射頻線圈的樣品反饋信號；
射頻線圈3，根據(jù)來自所述射頻振蕩器2的脈沖電流產(chǎn)品交變電磁場，并感應(yīng)生成表征樣品核自旋能級的樣品反饋信號，所述射頻線圈3包括偶數(shù)個矩形子線圈7，此矩形子線圈7的一側(cè)長邊8延伸后形成一位于軸心的第一傳輸線9，與此長邊8相鄰的短邊10折彎后延伸形成第二傳輸線11，若干個矩形子線圈7并聯(lián)且等間隔排列形成所述射頻線圈3 ；調(diào)制接收器4，連接到所述射頻振蕩器2，用于提取來自射頻振蕩器2的樣品反饋信號；用于承載待檢測樣品的樣品管5位于所述射頻線圈3軸心線上并位于其正下方，此樣品管安裝于一轉(zhuǎn)子固定件6上；
第一磁體12和第二磁體13分別位于所述樣品管5兩側(cè)，用于給此樣品管5內(nèi)的樣品提供靜磁場。上述若干個第二傳輸線11另一端折彎后經(jīng)一閉環(huán)線圈14連接；上述矩形子線圈數(shù)目為6個，相鄰矩形子線圈間隔為60度。上述第一磁體12和第二磁體13的磁場強度為f 1.2特斯拉；上述轉(zhuǎn)子固定件6材質(zhì)為聚四氟乙烯。采用上述用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置時，其適用于脈沖信號的發(fā)射和接收，可用于高分辨核磁共振實驗的研究；該裝置結(jié)構(gòu)緊密，具有較高的品質(zhì)因數(shù)，可承載的射頻功率為30kHz，射頻磁場的均勻度為4.6%。實現(xiàn)了高功率激發(fā)和良好的射頻磁場分布，大大提高了測量的精度和靈敏度；其次，核磁共振裝置中采用了六組導(dǎo)線，與傳統(tǒng)一組導(dǎo)線構(gòu)成的螺線管型線圈和由兩組導(dǎo)線構(gòu)成的亥姆霍茲線圈相比，結(jié)構(gòu)更加精細，能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的射頻場；再次，線圈裝置實現(xiàn)了高功率。在一個線圈內(nèi)具有六個子線圈，總的射頻功率分散到六個子線圈。在每個子線圈最大功率不變的情況下，提高了總功率，因此提高了成像的分辨率；再次，核磁共振裝置提高了射頻磁場的均勻度，采用了六個子線圈，利用其各自的射頻磁場在空間重疊處的相互補償，提高了單個線圈磁場的空間均勻度，改善了單個線圈的磁場分布。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置，其特征在于:包括: 頻率計(I )，用于產(chǎn)生射頻脈沖信號； 射頻振蕩器(2)，根據(jù)來自所述頻率計的射頻脈沖信號而產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖電流，并接收來自射頻線圈的樣品反饋信號； 射頻線圈(3 )，根據(jù)來自所述射頻振蕩器(2 )的脈沖電流產(chǎn)生交變電磁場，并感應(yīng)生成表征樣品核自旋能級的樣品反饋信號，所述射頻線圈(3)包括偶數(shù)個矩形子線圈(7)，此矩形子線圈(7)的一側(cè)長邊(8)延伸后形成一位于軸心的第一傳輸線(9)，與此長邊(8)相鄰的短邊(10)折彎后延伸形成第二傳輸線(11)，若干個矩形子線圈(7)并聯(lián)且等間隔排列形成所述射頻線圈(3)； 調(diào)制接收器(4)，連接到所述射頻振蕩器(2)，用于提取來自射頻振蕩器(2)的樣品反饋信號； 用于承載待檢測樣品的樣品管(5)位于所述射頻線圈(3)軸心線上并位于其正下方，此樣品管安裝于一轉(zhuǎn)子固定件(6)上； 第一磁體(12)和第二磁體(13)分別位于所述樣品管(5)兩側(cè)，用于給此樣品管(5)內(nèi)的樣品提供靜磁場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振分析裝置，其特征在于:所述若干個第二傳輸線(11)另一端折彎后經(jīng)一閉環(huán)線圈(14)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振分析裝置，其特征在于:所述第一磁體(12)和第二磁體(13)的磁場強度為f 1.2特斯拉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振分析裝置，其特征在于:所述矩形子線圈(7)數(shù)目為6個，相鄰矩形子線圈(7)間隔為60度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振分析裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子固定件(6)材質(zhì)為聚四氟乙烯。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置，包括頻率計；射頻振蕩器；射頻線圈，根據(jù)來自所述射頻振蕩器的脈沖電流產(chǎn)品交變電磁場，并感應(yīng)生成表征樣品核自旋能級的樣品反饋信號，所述射頻線圈包括偶數(shù)個矩形子線圈，此矩形子線圈的一側(cè)長邊延伸后形成一位于軸心的第一傳輸線，與此長邊相鄰的短邊折彎后延伸形成第二傳輸線，若干個矩形子線圈并聯(lián)且等間隔排列形成所述射頻線圈；調(diào)制接收器，連接到所述射頻振蕩器；樣品管位于所述射頻線圈軸心線上并位于其正下方，此樣品管安裝于一轉(zhuǎn)子固定件上；第一磁體和第二磁體分別位于所述樣品管兩側(cè)。本發(fā)明具有較高的品質(zhì)因數(shù)，實現(xiàn)了高功率激發(fā)和良好的射頻磁場分布，大大提高了測量的精度和靈敏度；且增強樣品旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性，也減小了上樣時的卡殼率。
文檔編號G01N24/08GK103207199SQ20131006881
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者楊曉冬, 劉小龍, 張云 申請人:楊曉冬, 劉小龍, 張云, 魏達秀