Устройство формирования сигнала спинового эха Советский патент 1987 года по МПК G01N24/08 

благодаря черезпериодному инвертированию начальных фа служебного и опорного сигналов, задержке на период выходного сигнала приемника 7 и

1

Изобретение относится к области ядерного магнитного резонанса (ЯМР), а более конкретно - к эффекту спинового эха (СЭ), и может быть использовано в радиотехнике для устройств оптимальной обработки радиосигналов, а также в томографии при получении изображения.

Цель изобретения - повьшегше мощности устройства путем устранения паразитных эхо, обусловленных комбинационными взаимодействиями возбуждающих сигналов и спадом свободной индукции, и повьшение амплитуды полезного трехимпульсного эха без увеличения объема используемого рабочего вещества.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит синхронизатор 1, генератор 2 90-градусного короткого по длительности служебного импульса (СИ), генератор 3 90-градусного опорного сигнала (ОС), генератор 4 информационного сигнала (ИС), генератор 5 высокочастотных синусоидань- ных колебаний (ВЧ), блок 6 возбуждения СЭ, приемник 7, фазовращатець 8 на 180, электронный коммутатор 9,, . блок 10 задержки, когерентный сумматор 1 1.

Устройство работает следующим образом.

Возбуждающие радиосигналы: 90-градусный, короткий по длительности (СИ) Н в момент времени tj, сложный информационный H,j в момент и 90- градусный (ОС) Нэ в виде зеркальной копии ИС в момент t. по командам синхронизатора 1 из соответствующи;х генераторов на несущей частоте, совпадающей с центральной частотой ЯМР., вырабатываемой генератором 5 ВЧ-коле- баний с периодом Т, подаются на блок 6 возбуждения СЭ. Синусоидалькогерентному суммированию откликов блока 6 возбуждения СЭ четных и нечетных периодов в когерентном сумматоре 11. 1 Ra .

ное ВЧ-колебание с выхода генератора 5 (ВЧ} подается на сигнальные входы генератора 2 (СИ) и генератора 3 (ОС) с переменной (О или 7

180) фазой. Через периодное подключение сигнальных входов генератора 2 и генератора 3 к выходу генератора 5 и к ВЕ 1Ходу фазовращателя 8 на I80° осуществляет электронный коммутатор 9 радиосигналов. Выходной сигнал блока 6 возбуждения СЭ усиливается в приемнике 7 и задерживается в блоке 10 задержки на время, равное периоду Т,. Сигнальньш вход приемника 7 на время приема эхо-сигна- лов открывается стробирующим импульсом синхронизатора 1. В четных периодах коммутатор 9 переключает входы генератора 2 (СИ) и генератора 3

(ОС) к выходу фазовращателя 8 на

180°, в результате чего на входы генераторов 2 и 3 подается противоположное по фазе относительно первого периода напряжение. Сравнение фазовых соотношений, связывающих начальные фазы первого служебного, второго информационного и третьего опорного возбуждающих сигналов с начальными фазами соответствующих составляющих

отклика блока 6 возбуждения СЭ в нечетных и четных периодах показывает, что начальные фазы несущих колебаний паразитных эхо в нечетных и четных периодах обработки противоположны, а

ачальные фазы полезных эхо равны.

Когерентное сложение откликов блока 6 возбуждения СЭ четных и нечетных периодов в когерентном сумматоре 11 позволяет полностью устранить паразитные эхо и увеличить в два раза амплитуду полезного трехимпульсного эхо. Это происходит потому, что однофазные полезные трехимпульсные эхо на выходе когерентного cyMMatopa

складываются, а паразитные вычитаются. Когерентное суммирование, в

частности, может быть осуществлено по комплекснрй огибающей (фазовым

,детектированием) путем разделения входных сигналов когерентного сум матора 11 на квадратурные составляющие и последующего сложения.

Форм у л а изобретения

Устройство формирования сигнала спинового эха, содержащее генератор высокочастотного синусоидального колебания (ВЧ), генератор 90-градусного короткого по дпительноети служебного импульса (СИ), генератор информационного сигнала (ИС), генератор 90-градусного опорного сигнала (ОС), блок возбуждения спинового эха (СЭ), приемник, синхронизатор, первьй, второй, третий и четвертый выходы котог рого подключены соответственно к управляющим входам генератора СИ, генератора ИС, генератора ОС и приемника, сигнальный вход которого соединен с выходом блока возбуждения СЭ, первый, второй и третий входы которого соединены соответстРедактор А.Ревин

Составитель А.Кондратьев

Техред В.КадарКорректор М.Демчик

Заказ 378/47Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

35964

венно с выходами генератора ОС, генератора СИ и генератора ИС, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора ВЧ, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повышения мощности устройства путем устранения паразитных эхо, обусловленных комбинационными взаимодействиями возбуждающих сигналов и fO (Спадом свободной индукции, и повыше- |ния амплитуды полезного трехимпульс-,

ного эха, устройство снабжено фазовращателем на 180 , электронным коммутатором, блоком задержки, когерентным сумматором, первый вход которого подключен к выходу генератора ВЧ, второй - непосредственно, а третий через блок задержки подключен к выходу приемника, выход коммутатора радиосигналов подключен к сигнальным входам генераторов ОС и СИ, первый сигнальный вход непосред25

ственно.

а в.торой - через фазовраща о

тель на 180 подключены к вькоду генератора ВЧ, а управляющий вход к пятому выходу синхронизато - ра.

Изобретение относится к эффекту спинового эха (СЭ) при ядерном магнитном резонансе и может быть использовано в радиотехнических устройствах оптимальной обработки сигналов и в томогра4ии при получении изображения. Повышение надежности достигается путем когерентной компенсации паразитных откликов, обусловленных комбинационными двухимпульсными взаимодействиями возбуждающих служебного, информационного, опорного сигналов и спадом свободной индукции, и увеличения амплитуды полезного трехимпульсного СЭ. Это достигается с (О (Л