Active Shimming System for Open Magnetic Resonance Imaging Scanner

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2003

Department

Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto

Major/Subject

Sovellettu elektroniikka

Mcode

S-66

Degree programme

Language

en

Pages

78

Series

Abstract

Työssä kuvataan avoimen magneettikuvauslaitteen kentän homogenisointi ja taustalla oleva teoria. Lisäksi tutustutaan magneettikentän aktiiviseen homogenisointijärjestelmään ja kehitetään aktiivisten kompensointikelojen virransyöttöpiiri. Magneettikentän homogeenisuuteen vaikuttavat suprajohtavan dipolimagneetin rakenteelliset tekijät sekä käyttöympäristö. Magneettikenttä voidaan mallintaa palloharmonisten funktioiden avulla. Kenttäkameralla havaitut epähomogenisuudet kompensoidaan passiivisesti ja aktiivisesti. Aktiivisessa homogenisoinnissa käytetään C kaaren muotoisen magneetin navoissa olevia kompensointikeloja, jotka kukin tuottavat tiettyä palloharmonista termiä vastaavan kentän. Sopivia virta arvoja syötettäessä kelojen tuottamat magneettikentät kompensoivat pääkentän epähomogenisuudet. Magneettikentän homogenisointi eli "shimmaus" on monivaiheinen tapahtuma. Aluksi kenttä raakahomogenisoidaan siirtelemällä magneetin napoja. Seuraavaksi aktiivikeloihin säädetään sopivat virrat. Tämän jälkeen joitakin termejä kompensoidaan passiivisesti asettamalla navalle sopiva yhdistelmä pieniä kestomagneetteja. Kentän homogenisointi päätetään hienosäätämällä aktiivikelojen tuottama kenttä. Aktiivinen kentän homogenisointijärjestelmä koostuu ohjausyksiköstä, shim controller, ja kahdesta virransyöttöyksiköstä, shim driver, sekä kahdeksasta kelasta. Shim controller laskee ohjausjännitearvot, jotka välitetään analogisina kahdelle virransyöttökortille. Nelikanavainen shim driver syöttää ohjausjännitearvoja vastaavat virta arvot keloihin. Shim driverin tärkeimpiä ominaisuuksia ovat virranajokyky huolimatta pyörrevirroista aiheutuvista transienteista sekä stabiilisuus. Shim driverin piirilevysuunnittelussa kiinnitettiin erityistä huomiota pääteasteiden tuottaman lämpötehon hävittämiseen. Magneettikentän homogenisointi eli shimmaus on kuvattu vaiheittain ja kehitetty toimiva kompensointikelojen virransyöttöpiiri.

Description

Supervisor

Sepponen, Raimo

Thesis advisor

Brusila, Ari

Keywords

MRI, MRI, shimming, magneettikentän homogenisointi, main field homogenisation, shimmaus, active shimming, virransyöttöpiiri, shim coil

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120449387

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK