РЕЗОНАНСНАЯ ЛОВУШКА С ОСЕВЫМ КАНАЛОМ Российский патент 2018 года по МПК G01R33/34 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится к резонансной ловушке, особенно для использования в системе магнитно-резонансного контроля. Резонансная ловушка имеет осевой канал, через который может быть введен электрический вывод или кабель. Резонансная ловушка подавляет нежелательный синфазный ток в электрическом выводе или кабеле, который индуцируется электромагнитной связью вдоль упомянутого электрического вывода или кабеля благодаря, например, радиочастотному полю, генерируемому системой магнитно-резонансного контроля.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Такая резонансная ловушка известна из международной патентной заявки WO 03/025608. Известная резонансная ловушка имеет цилиндрическую компоновку с внутренним проводником и внешним проводником. Оба соединяются друг с другом на короткозамкнутом конце резонансной ловушки. Внутренний проводник покрывает часть электрического вывода, а внешний проводник покрывает внутренний проводник. Известная резонансная ловушка имеет канал, через который может быть введен кабель или электрический вывод просто путем его скольжения через этот канал. В частности, нет никакой необходимости в гальваническом соединении между резонансной ловушкой и кабелем или электрическим выводом.

Американская патентная заявка US 2007/0026733 показывает барьер стоячей волны, интегрированный в разъем катушки. Между внутренней металлизацией корпуса разъема катушки и общим экраном кабеля, введенного в разъем катушки, предусматриваются конденсаторы уменьшенной длины. Конденсатор уменьшенной длины предусматривается на соединении между внутренней металлизацией и общей внешней экранировкой кабеля.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей данного изобретения является обеспечение резонансной ловушки, которая являлась бы легкой в производстве.

Эта задача решается с помощью резонансной ловушки в соответствии с данным изобретением, которая включает в себя:

- полый цилиндрический корпус с его внутренней частью, образующей осевой канал, и внутренний проводник, предусмотренный на внутренней стенке полого цилиндрического корпуса, и внешний проводник, предусмотренный на внешней стенке полого цилиндрического корпуса;

- носитель, прикрепленный к внутренней стенке осевого канала, и

- настроечный конденсатор, установленный на упомянутом носителе.

Вместе с электрическими индуктивностью и емкостью внутреннего и внешнего проводника, которые являются электропроводящими, настроечный конденсатор достигает того, что резонансная ловушка имеет резонансную частоту, равную ларморовской частоте или близкую к ней, связанной с постоянным магнитным полем системы магнитно-резонансного контроля. Система магнитно-резонансного контроля может быть магнитно-резонансной системой диагностической визуализации или спектроскопии для получения магнитно-резонансных данных изображения или магнитно-резонансных спектроскопических данных от исследуемого пациента. Настроечный конденсатор в комбинации с электромагнитной конфигурацией внутреннего и внешнего проводников образует резонансную структуру, имеющую резонансную полосу вокруг ларморовской частоты. Настроечные конденсаторы увеличивают эффективную электрическую длину резонансной ловушки. Следовательно, для достижения эффективной электрической длины, равной около ¼ длины волны на ларморовской частоте, необходима относительно короткая физическая длина. Таким образом, резонансной ловушке необходимо лишь небольшое пространство. Носитель легко механически соединяется с внутренней стенкой. Настроечный конденсатор легко соединяется с носителем. Примечательно, что между внутренней стенкой и носителем и между носителем и настроечным конденсатором применяют независимые механические и/или электрические соединения. Таким образом, настроечный конденсатор может быть соединен с носителем без риска, что носитель отсоединится от внутренней стенки. Это облегчает достижение электрического соединения между настроечным конденсатором и внешней стенкой, в то время как настроечный конденсатор удерживается в положении на носителе, который механически соединен с внутренней стенкой. В частности, припаивание настроечного конденсатора к электрическому соединению может быть выполнено без риска повреждения уже припаянного электрического соединения с внешней стенкой. По-видимому, резонансная ловушка по данному изобретению имеет улучшенный эксплуатационный срок службы и улучшенную надежность, особенно потому, что резонансная ловушка менее восприимчива к повреждению из-за изменений температуры.

Резонансная ловушка действует, чтобы уменьшить синфазный ток через электрический вывод или через оболочку кабеля, который вводится через осевой канал резонансной ловушки.

Эти и другие аспекты данного изобретения будут дополнительно конкретизированы со ссылкой на варианты осуществления, определяемые в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с одним аспектом данного изобретения носитель формируется эластичным (упругим) кольцом, которое зажимается в осевом канале в (одном из) его открытом конце(ах). Зажатое кольцо обеспечивает устойчивую опору, на которую могут быть легко установлены настроечные конденсаторы. Дополнительно, кольцо просто зажимается в осевом канале, что не предполагает усложненных этапов изготовления. В связанном аспекте данного изобретения на эластичном кольце предусматривается один или более простирающихся в осевом направлении выступов. Настроечный конденсатор устанавливается на одном из этих выступов. Могут быть предусмотрены несколько настроечных конденсаторов, каждый из которых устанавливается на одном из этих выступов.

Эластичное кольцо, формирующее носитель, остается в зафиксированном положении, когда настроечный конденсатор припаивается к выступу, простирающемуся из эластичного кольца. Также, когда эластичное кольцо припаивается к проводнику на внутренней стенке, эластичное кольцо остается в зажатом положении. Дополнительно, между настроечным конденсатором и внешним проводником выполняется электрическое соединение. Это электрическое соединение формируется электропроводящей полоской, которую припаивают к настроечному конденсатору (к одному из контактов) и к внешнему проводнику. Носитель в форме эластичного кольца остается в зафиксированном положении во время этих паек. Это дополнительно обеспечивает большую свободу выбора температур плавления соответствующих припоев без риска, что могут стать нарушенными уже паяные соединения. Все компоненты остаются в устойчивом положении, потому что эластичное кольцо находится в зажатом положении.

В соответствии с другим аспектом данного изобретения носитель формируется осевой пластиной. В этом варианте осуществления данного изобретения через внутреннюю стенку осевого канала обеспечивается радиальный проход или отверстие. Радиальный проход простирается через внешний проводник, стенку полого цилиндрического корпуса и внутренний проводник. Осевая пластина прикрепляется к цилиндрическому полому корпусу в осевом канале около радиального прохода. Примечательно, что осевая пластина устанавливается на внутренней стенке осевого канала так, чтобы осевая пластина простиралась над радиальным проходом в том месте, где радиальный проход встречается с осевым каналом. Например, осевая пластина прикрепляется к внутреннему проводнику цилиндрического корпуса. Настроечный конденсатор затем устанавливается на осевую пластину и размещается внутри радиального прохода. Осевая пластина просто прикрепляется внутри осевого канала около радиального прохода. Кроме того, настроечный конденсатор просто устанавливается на осевой пластине так, что этот настроечный конденсатор размещается в радиальном проходе.

В соответствии с дополнительным аспектом данного изобретения настроечный конденсатор электрически соединяется с внешней стенкой полого цилиндрического корпуса. Это электрическое соединение достигается электропроводящей (металлической) полоской, которая простирается между настроечным конденсатором и внешней стенкой. Более конкретно, металлическая полоска находится в контакте с одним электрическим выводом настроечного конденсатора и с внешним проводником на внешней стенке полого цилиндрического корпуса. Например, когда используется конденсатор, устанавливаемый по технологии монтажа на поверхность (SMT), электрический вывод(ы) формируется выводом(ами) конденсатора SMT. В соответствии с этим аспектом данного изобретения длина металлической полоски, особенно длина металлической полоски, которая находится в контакте с внешним проводником, является минимальной длиной, требуемой для заданной адгезии электропроводящей полоски к внешнему проводнику. Эта минимальная длина может быть определена экспериментально так называемым ускоренным испытанием срока службы (HALT), который выполняется в климатической камере. Таким образом, фиксация электропроводящей полоски оптимизируется в плане длины, которая является достаточно большой, чтобы достичь хорошего механического крепления, и которая является достаточно короткой, чтобы выдерживать значительные тепловые циклы. Эта минимальная длина гарантирует достаточную механическую адгезию между электропроводящей полоской и внешним проводником. Идея этого аспекта данного изобретения в том, что когда электропроводящая полоска длиннее, чем эта минимальная длина для достаточной адгезии, тогда соединение между электропроводящей полоской и внешним проводником становится восприимчивым к повреждению из-за теплового расширения электропроводящей полоски. Тепловое расширение нескольких электропроводящих полосок конденсаторов происходит в одном и том же направлении и одновременно, при этом тепловое расширение создает как можно менее возможное механическое напряжение на паяных соединениях. Аналогичным образом, посредством такой электропроводящей полоски настроечный конденсатор может быть соединен с внутренним проводником.

Носитель может быть припаян к внутреннему проводнику, который располагается на внутренней стенке полого цилиндрического корпуса. Затем настроечный конденсатор, в частности, одним из своих электрических выводов припаивается к носителю.

Осевая пластина, формирующая носитель, припаивается к внутреннему проводнику на внутренней стенке с использованием припоя, имеющего высокую температуру плавления. Подходящими припоями являются, например, Sn₆₂Pb₃₆Ag₂ или Sn₁₀Pb₈₈Ag₂. Отдельно от полого цилиндрического корпуса электропроводящая полоска припаивается к одному электрическому выводу настроечного конденсатора также с использованием припоя, имеющего высокую температуру плавления. После этого настроечный конденсатор с электропроводящей полоской устанавливается на осевую пластину. Таким образом, конденсатор размещается в радиальной выемке, припаянным к осевой пластине. Электропроводящая полоска далее простирается из радиальной выемки по внешнему проводнику и может быть просто припаяна к внешнему проводнику. Примечательно, что для припаивания конденсатора на осевую пластину и для припаивания электропроводящей полоски к внешнему проводнику применяют припои с более низкой температурой плавления. Таким образом, последующие пайки не могут нарушить ранее спаянные контакты, потому что эти ранее спаянные контакты имеют более высокую температуру плавления, чем контакты, паяемые впоследствии. Осевое расширение осевой пластины и электропроводящей полоски, как результат изменений температуры, происходят в том же самом направлении, не вызывая механического напряжения на паяных соединениях. Таким образом, используется только одно паяное соединение на внутреннем проводнике и только одно паяное соединение на внешнем проводнике. Расположение паяных соединений позволяет конденсатору свободно перемещаться в результате изменений температуры.

В соответствии с еще одним аспектом данного изобретения во внешнем проводнике предусматриваются тангенциально простирающиеся изолирующие разрезы. Эти разрезы влияют на электрическую индуктивность и резонансную частоту резонансной ловушки. Эти разрезы могут быть сделаны просто путем процарапывания разрезов через внешний проводник. Например, эти разрезы могут обеспечиваться при одновременном измерении электрической индуктивности или резонансной частоты резонансной ловушки. Это измерение выполняется во время изготовления резонансной ловушки. Это позволяет достичь точной настройки резонанса резонансной ловушки и весьма надежной конструкции без необходимости в усложненных этапах изготовления. Таким образом, производственный выход резонансных ловушек хорошего качества увеличивается. Примечательно, что на электрически замкнутом конце полого цилиндрического корпуса внутренний проводник и внешний проводник электрически соединяются перемычкой. Таким образом, электропроводящее соединение располагается между внутренним проводником и внешним проводником на электрически замкнутом, т.е. электрически короткозамкнутом конце полого цилиндрического корпуса.

Внутренний проводник и внешний проводник электрически разделены на открытом конце полого цилиндрического корпуса. Идея этого аспекта данного изобретения в том, что электрическая индуктивность и резонансная частота резонансной ловушки являются лишь слабо чувствительными к длине изолирующих разрезов около открытого конца. Электрическая индуктивность резонансной ловушки гораздо более чувствительна к длине изолирующих разрезов, поскольку изолирующие разрезы располагаются около электрически замкнутого конца. Следовательно, применение изолирующих разрезов около открытого конца обеспечивает легкий путь достижения длины изолирующих разрезов для точной настройки резонансной частоты резонансной ловушки во время изготовления. Изолирующие разрезы около открытого конца, из-за их относительно слабого влияния на электрическую индуктивность и резонансную частоту, по-видимому, дополнительно уменьшают чувствительность к повреждению внешнего проводника во время эксплуатационного срока службы резонансной ловушки.

В соответствии с дополнительным аспектом данного изобретения внутренний и внешний проводники образованы сплошным электропроводящим слоем, т.е. металлическим (гальваническим) покрытием, простирающимся по электрически короткозамкнутому, т.е. по электрически замкнутому концу полого цилиндрического корпуса. Сплошной электропроводящий слой формируется вокруг закругленных краев полого цилиндрического корпуса ловушки, которая сделана из диэлектрического материала, между перемычкой и внутренним и внешним проводниками. Например, закругленные края сплошного электропроводящего слоя формируются путем расположения электропроводящего слоя на закругленных краях цилиндрического полого корпуса. Эти закругленные края обеспечивают хорошую адгезию электропроводящего слоя к полому цилиндрическому корпусу. Например, полый цилиндрический корпус делают из диэлектрического материала, например керамического материала, а электропроводящий слой представляет собой, например, серебряный, медный или алюминиевый слой. Кроме того, адгезия электропроводящего слоя (металлического покрытия) к полому цилиндрическому корпусу является механически более прочной, когда края являются закругленными; очень хорошие результаты достигаются, когда края имеют радиус кривизны по меньшей мере около 1 мм. Максимальный радиус кривизны определяется толщиной стенки полого цилиндрического корпуса и на практике максимальный радиус составляет около половины толщины стенки. В практическом примере толщина стенок составляет около 6 мм, а радиус кривизны закругленного конца составляет от 1 мм до 3 мм.

В соответствии с другим аспектом данного изобретения, в котором настроечный конденсатор устанавливается в радиальном проходе на осевой пластине, между внешним проводником и внутренним проводником на электрически разомкнутом конце полого цилиндрического корпуса предусматривается электрически изолирующая зона. Это достигается тем, что на электрически разомкнутом конце внутренний проводник длиннее, чем внешний проводник. Эта электрически изолирующая зона формируется за счет того, что внешний проводник на внешней стенке не простирается вплоть до электрически разомкнутого конца. Эта электрически изолирующая зона простирается тангенциально по внешней стенке полого цилиндрического корпуса и продольно между внешним проводником и электрически разомкнутым концом. Предпочтительно, чтобы внутренний проводник простирался вплоть до физического конца внутренней части. Эта электрически изолирующая зона уменьшает чувствительность резонансной частоты резонансной ловушки к нагрузке кабеля или электрического вывода, введенного через осевой канал.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты данного изобретения будут конкретизированы со ссылкой на варианты осуществления, описываемые здесь далее, а также со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг. 1 показывает покомпонентный вид одного варианта осуществления резонансной ловушки по данному изобретению,

Фиг. 2 показывает вариант осуществления резонансной ловушки по Фиг. 1 с настроечными конденсаторами, находящимися в установленном положении;

Фиг. 3 показывает другой вариант осуществления резонансной ловушки по данному изобретению, которая имеет радиальный проход;

Фиг. 4 показывает увеличенный вид резонансной ловушки по Фиг. 3, показывающий настроечный конденсатор, установленный в радиальном проходе,

Фиг. 5 показывает схематическое поперечное сечение резонансной ловушки по данному изобретению по Фиг. 1 и 2,

Фиг. 6 показывает схематическое поперечное сечение резонансной ловушки по данному изобретению по Фиг. 3.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 показывает покомпонентный вид одного варианта осуществления резонансной ловушки по изобретению. Резонансная ловушка 1 включает в себя полый цилиндрический корпус 13. Внутренняя часть полого цилиндрического корпуса образует осевой канал 11. Через осевой канал может быть продвинут кабель для размещения (не показан). На внешней стенке полого цилиндрического корпуса располагается внешний проводник 12, а на внутренней стенке (т.е. на стенке осевого канала 11) располагается внутренний проводник. Носитель 14, на котором устанавливается настроечный конденсатор(ы), имеет форму эластичного кольца, которое зажимается в осевом канале на входе в канал. Эластичное кольцо 14 имеет выступы 21, на которых могут быть установлены настроечные конденсаторы. Каждый из настроечных конденсаторов электрически соединяется одним из своих электрических выводов с внешним проводником при помощи электропроводящей полоски 33. На электрически замкнутом конце 17 резонансной ловушки внутренний проводник и внешний проводник электрически соединяются (не видно на чертеже). На электрически разомкнутом конце 18 резонансной ловушки внутренний проводник отделяется, то есть электрически изолируется от внешнего проводника.

Как можно увидеть на Фиг. 1, эластичное кольцо в форме С-образной пружины и два, три, четыре или более лепестков, которые образуют выступы, используются для установки конденсаторов. Преимущество этой С-образной пружины состоит в том, что она удерживает себя на месте после ее вталкивания во внутреннюю часть керамической трубки. Это является важным для процесса пайки. Сначала кольцо должно быть припаяно к серебряному покрытию на внутренней части, затем к лепесткам должен быть припаян конденсатор. Для этого последнего действия пайки лепестки должны быть нагреты выше температуры плавления припоя, одновременно С-образное кольцо должно оставаться зафиксированным на своем месте на внутренней части в то время как паяное соединение на внутренней части может локально плавиться. Таким образом, пружинящая функция С-образного кольца удерживает кольцо на месте во время действий пайки. Обычно пайка выполняется двумя различными припоями с двумя различными температурами плавления. Третье паяное соединение, соединяющее электропроводящую полоску 33 с конденсатором, использует припой с высокой температурой плавления. Последним паяным соединением является соединение электропроводящей полоски 33 со слоем металлического покрытия снаружи трубки. Это снова припой с более низкой температурой плавления. Использование припоев с различными температурами плавления не является трудным для реализации. Паяные соединения в значительной степени определяют срок службы и надежность этих ловушек. Трещина в паяном соединении немедленно вызывает сбои в работе ловушки. Поскольку носитель, например С-образное кольцо, удерживается на месте, трещины в припое исключаются.

Фиг. 2 показывает вариант осуществления резонансной ловушки по Фиг. 1 с настроечными конденсаторами, находящимися в установленном положении. Здесь показан вариант осуществления с четырьмя настроечными конденсаторами. На Фиг. 2 показаны также несколько разрезов для влияния на электрическую индуктивность резонансной ловушки, которые предусмотрены около электрически разомкнутого конца. Опять же, эти разрезы предусматриваются около электрически разомкнутого конца 18 резонансной ловушки. В этой области легко точно настроить размер, особенно длину разрезов, чтобы точно настроить резонансную частоту резонансной ловушки.

Разрезы помещаются в области, близкой к открытому концу. Преимущество заключается в том, что эта область является менее чувствительной к разрезанию, чем область, находящаяся близко к электрически короткозамкнутому концу резонансной ловушки, что приводит к меньшей чувствительности к повреждениям на краях разрезов. Другое преимущество заключается в том, что во время нормального функционирования вблизи открытого конца течет меньший ток, чем около электрически короткозамкнутого конца, что уменьшает нежелательную электромагнитную связь через H-полей. Хотя область около открытого конца является менее чувствительной, рисунок разрезов имеет достаточно большой диапазон настройки. Это означает, что разница между отсутствием разрезания и максимально допустимыми разрезаниями (70% от полной окружности и максимум два слоя) приводит к достаточной разности частот, чтобы компенсировать все частотные сдвиги вследствие погрешностей производства.

Фиг. 3 показывает другой вариант осуществления резонансной ловушки по изобретению, которая имеет радиальный проход 31. В этом варианте осуществления настроечный конденсатор 15 помещается в радиальном проходе 31. Настроечный конденсатор 15 электрически соединяется с внешним проводником электропроводящей полоской 33. Коэффициенты теплового расширения серебра, припоя и керамики являются различными. Чем больше длина расстояния пайки SD на Фиг. 2 и 3, тем больше разница в расширении. Из интенсивных испытаний HALT (ускоренные испытания срока службы) представляется, что приблизительно 5 мм достаточно длинная для хорошей адгезии (600 гс/мм²) и достаточно короткая для избегания разрушающих сил на паяном соединении в результате разности теплового расширения. Более длинная полоска во время испытаний срока службы показывала трещины и нарушение соединения с серебряным покрытием.

Фиг. 4 показывает увеличенный вид резонансной ловушки по Фиг. 3, показывающий настроечный конденсатор, установленный в радиальном проходе. На увеличенном виде по Фиг. 4 также показана осевая пластина 32, на которой в радиальном проходе 31 устанавливается настроечный конденсатор 15. На Фиг. 3 и Фиг. 4 также показана изолирующая зона 41 между внешним проводником 13 и открытым концом резонансной ловушки. Изолирующая зона формируется за счет того, что внешний проводник не простирается вплоть до конца полого цилиндрического корпуса, который сделан из диэлектрического материала. Немагнитное металлическое покрытие выполняется с помощью процесса погружения в расплав. Ловушка целиком погружается в ванну расплавленного серебра, оставляя один конец на короткое расстояние непогруженным. Таким способом один конец, электрически короткозамкнутый конец, покрывается металлическим покрытием, при этом другой конец, который был не полностью погружен в ванну с расплавом, остается электрически разомкнутым. Изготовление такого рода покрытых серебром трубок часто приводит к острым краям. Серебряное покрытие не может прикрепиться к острому краю. Особенно чувствительным является электрически короткозамкнутый конец. Если металлическое покрытие отделяется на электрически короткозамкнутом конце, результатом станет недопустимое изменение частоты. Часто предлагаются два края по 45 градусов каждый, но это удваивает проблемы. Край в 45 градусов все еще острый. Короткозамкнутый конец может быть плакирован только в том случае, если этот конец имеет закругленные края, причем хорошие результаты обеспечивает радиус кривизны около 1 мм.

Края на открытом конце также должны быть закруглены, но по другой причине. Острые края являются непрочными. Керамика является хрупкой. Если небольшие осколки керамического материала выталкиваются из открытого конца, также произойдет изменение частоты, потому что открытый конец действует как конденсатор, который является частью этой резонансной системы, и емкость этого конденсатора изменяется вследствие удаления диэлектрического материала.

Как можно увидеть на Фиг. 4, серебряное покрытие на внутренней части находится ближе к открытому концу, чем серебряное покрытие на внешней стороне. Таким образом резонансная частота ловушки нечувствительна к толщине кабеля. Керамические ловушки всегда устанавливаются вокруг кабеля для применения в системе магнитно-резонансной томографии (МРТ). Принимая во внимание уменьшение числа различных типов керамических ловушек, должна быть обеспечена возможность использования в одном типе резонансной ловушки кабелей различной толщины. Если длины металлических покрытий на внутренней стороне и внешней стороне были бы равны, резонансная частота ловушки зависела бы от толщины кабеля, чего удается избежать в резонансной ловушке по данному изобретению.

Фиг. 5 показывает схематическое поперечное сечение резонансной ловушки 1 по изобретению по Фиг. 1 и 2. Поперечное сечение является сечением вдоль плоскости, параллельной продольной оси 18. Корпус резонансной ловушки является цилиндрически симметричным относительно продольной оси 18, а его внутренняя часть образует осевой канал 11. Корпус 13 сделан из керамического диэлектрического материала. Внешний проводник 12 располагается на цилиндрическом корпусе 13 в виде металлического покрытия. Внутренний проводник 22 располагается на внутренней стенке корпуса, т.е. на стенке осевого канала. На электрически замкнутом конце 17 ловушки 1 внутренний проводник 22 и внешний проводник 12 находятся в электрическом контакте друг с другом. Фактически внешний и внутренний проводники на электрически замкнутом конце формируют сплошной проводник на торцевой поверхности стенки цилиндрического корпуса, образуя электрическую перемычку 23.

Внутренний и внешний проводники простираются поверх электрически замкнутого конца и следуют профилю закругленных краев полого цилиндрического корпуса, так что внутренний и внешний проводники сами образуют закругленные края на электрически замкнутом конце резонансной ловушки. Представляется, что эти закругленные края улучшают адгезию внутреннего и внешнего проводников к цилиндрическому корпусу. Это приводит резонансную ловушку в состояние меньшей восприимчивости к повреждению внешнего и внутреннего проводников. На противоположном конце ловушки эластичное кольцо 14 зажимается в открытом конце осевого канала 11. Один или несколько выступов (или лепестков) 21 простираются от эластичного кольца 14 и несут на себе настроечный конденсатор(ы) 15. К каждому выступу припаивается один из настроечных конденсаторов. Каждый настроечный конденсатор 15 находится в электрическом контакте с внешним проводником 12 посредством электропроводящей полоски 33, которая простирается от настроечного конденсатора 15 до внешнего проводника 12 и припаяна к поверхности внешнего проводника. Электропроводящая полоска припаивается к внешнему проводнику по длине спайки sd. Длина sd является такой, чтобы она была достаточно длинной, чтобы достичь соответствующей адгезии электропроводящей полоски. Чтобы избежать теплового механического напряжения между электропроводящей полоской и внешним проводником, длина sd спайки не должна быть длиннее, чем необходимо для соответствующей адгезии.

Тангенциально простирающиеся изолирующие разрезы 16 предусматриваются во внешнем проводнике в области около электрически разомкнутого конца резонансной ловушки. Эти разрезы 16 простираются по цилиндрическому корпусу и локально разрывают внешний проводник. Резонансная частота резонансной ловушки точно настраивается посредством длины разрезов на цилиндрическом корпусе во время изготовления резонансной ловушки.

При производстве резонансной ловушки по Фиг. 5 сначала в открытом конце осевого канала зажимается эластичное кольцо 14 с его выступами 21. Затем настроечные конденсаторы 15 припаиваются к выступам 21. И, наконец, выполняют электрический контакт настроечных конденсаторов 15 с внешним проводником 12 путем припаивания электропроводящей полоски к настроечному конденсатору и внешнему проводнику. Во время этих процессов пайки эластичное кольцо зажато в открытом конце осевого канала, так что во время пайки различные компоненты остаются в положении, надежно поддерживаемом эластичным кольцом.

Фиг. 6 показывает схематическое поперечное сечение резонансной ловушки по изобретению по Фиг. 3. Поперечное сечение выполнено вдоль плоскости, параллельной продольной оси 18. Корпус резонансной ловушки является цилиндрически симметричным относительно продольной оси 18, а его внутренняя часть образует осевой канал 11. Корпус 13 делают из керамического диэлектрического материала. Внешний проводник 12 располагается на корпусе 13 в виде металлического покрытия. Внутренний проводник 22 располагается на внутренней стенке корпуса, т.е. на стенке осевого канала. На электрически замкнутом конце 17 ловушки 1 внутренний проводник 22 и внешний проводник 12 находятся в электрическом контакте. Настроечный конденсатор 15 помещается в радиальную выемку 33 через стенку цилиндрического корпуса 13 и внутренний 22 и внешний 12 проводники. Настроечный конденсатор 15 устанавливается на осевой пластине 32. Осевая пластина припаивается к внутреннему проводнику 22 и обеспечивает надежную опору для настроечного конденсатора. Электрический контакт между настроечным конденсатором 15 и внешним проводником 12 устанавливается электропроводящей полоской 33, которая припаивается к настроечному конденсатору 15 и внешнему проводнику 12. Электропроводящая полоска припаивается к внешнему проводнику на длину sd спайки. Длина sd является такой, чтобы она была достаточно длинной, чтобы достичь соответствующей адгезии электропроводящей полоски. Чтобы избежать теплового механического напряжения между электропроводящей полоской и внешним проводником, длина sd спайки не должна быть длиннее, чем необходимо для соответствующей адгезии.

Тангенциальные изолирующие разрезы 16 предусматриваются, как обсуждено со ссылкой на Фиг. 5.

Дополнительно, электрически изолирующая зона предусматривается на электрически разомкнутом конце 18 резонансной ловушки. Изолирующая зона формируется при размещении внешнего проводника 12 не вплоть до торцевой поверхности цилиндрического корпуса 13, но оставляя наружную поверхность керамического диэлектрического материала цилиндрического корпуса поверх изолирующей зоны, не покрытой внешним проводником. Изолирующая зона простирается азимутально вокруг всего цилиндрического корпуса 13. В продольном направлении изолирующая зона простирается на длину , где h является суммой толщины стенки цилиндрического корпуса и внешнего проводника, а α является углом, образованным линией, простирающейся между радиально внутренним концом цилиндрического корпуса и радиально внешним концом внешнего проводника. Хорошие результаты достигаются, когда α = 45° или немного больше.

Резонансная ловушка включает в себя полый цилиндрический корпус с его внутренней частью, образующей осевой канал. На внутренней стенке полого цилиндрического корпуса предусмотрен внутренний проводник, а на внешней стенке полого цилиндрического корпуса предусмотрен внешний проводник. К внутренней стенке осевого канала прикреплен носитель в форме эластичного кольца или осевой пластины, а на носителе установлен настроечный конденсатор. Технический результат, достигаемый при реализации заявленного решения, заключается в создание резонансной ловушки, которая являлась бы легкой в производстве. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Резонансная ловушка, включающая в себя:

- полый цилиндрический корпус с его внутренней частью, образующей осевой канал, внутренний проводник, предусмотренный на внутренней стенке полого цилиндрического корпуса, и внешний проводник, предусмотренный на внешней стенке полого цилиндрического корпуса;

- носитель, прикрепленный к внутренней стенке осевого канала; и

- настроечный конденсатор, установленный на носителе.

2. Резонансная ловушка по п. 1, в которой носитель является эластичным кольцом, которое зажато в осевом канале на открытом конце осевого канала.

3. Резонансная ловушка по п. 1, в которой предусмотрен радиальный проход через внешний проводник осевого канала, стенку резонансной ловушки и внутренний проводник, а носитель является осевой пластиной, прикрепленной около радиального прохода.

4. Резонансная ловушка по п. 1, в которой настроечный конденсатор электрически соединен с внешним проводником электропроводящей полоской, а длина электропроводящей полоски является минимально требуемой для заданной адгезии электропроводящей полоски к внешнему проводнику.

5. Резонансная ловушка по п. 1, в которой полый цилиндрический корпус имеет электрический разомкнутый конец, на котором внутренний проводник и внешний проводник электрически разделены, и электрически замкнутый конец, на котором внутренний и внешний проводники электрически соединены, а во внешнем проводнике в области около электрически разомкнутого конца предусмотрены тангенциально простирающиеся изолирующие разрезы.

6. Резонансная ловушка по п. 1, в которой внутренний и внешний проводники образованы сплошным электропроводящим слоем, простирающимся по электрически замкнутому концу и следующим профилю закругленных краев полого цилиндрического корпуса между перемычкой и внутренним и внешним проводником соответственно.

7. Резонансная ловушка по п. 5, в которой на внешней стенке полого цилиндрического корпуса предусмотрена электрически изолирующая зона, простирающаяся между внешним проводником и электрически разомкнутым концом.

8. Резонансная ловушка по п. 2, в которой эластичное кольцо снабжено одним или более простирающимися в осевом направлении выступами.

9. Система магнитно-резонансного исследования, включающая в себя вспомогательное устройство, электрически соединенное с системой магнитно-резонансной томографии посредством кабеля или электрического вывода, которое содержит резонансную ловушку по любому из предшествующих пунктов.