ТРЕХМЕРНЫЕ АСИММЕТРИЧНЫЕ ПОПЕРЕЧНЫЕ ГРАДИЕНТНЫЕ КАТУШКИ

1. Поперечная магнитная градиентная катушка, содержащая:
набор витков (62) первичной катушки, образующий рабочий конец (66) катушки и дистальный конец (68) катушки, при этом набор витков первичной катушки выполнен с возможностью формирования градиента магнитного поля в выбранной области, асимметрично расположенной относительно ближе к рабочему концу катушки и относительно дальше от дистального конца катушки;
набор витков (64) экранирующей катушки, расположенный снаружи набора витков первичной катушки и выполненный с возможностью, по существу, экранирования набора витков первичной катушки; и
по меньшей мере, две токовых перемычки (70), расположенных на дистальном конце, при этом каждая токовая перемычка электрически соединяет неполный виток набора витков первичной катушки с неполным витком набора витков экранирующей катушки.
2. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.1, в которой не имеется токовых перемычек, расположенных на рабочем конце (66) набора витков (62) первичной катушки.
3. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.1, в которой, по меньшей мере, две перемычки (70) содержат, по меньшей мере, четыре токовых перемычки.
4. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.1, в которой набор витков (62) первичной катушки и набор витков (64) экранирующей катушки образуют соответствующие коаксиальные математические первичную и экранирующую цилиндрические поверхности.
P
S
S
P
5. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.4, в которой соответствующие коаксиальные математические первичная и экранирующая цилиндрические поверхности имеют, по существу, круговые поперечные сечения с соответствующими радиусами (R, R) первичной и экранирующей катушек, при этом, радиус (R) экранирующей катушки больше, чем радиус (R) первичной катушки.
6. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.4, в которой, по меньшей мере, две токовых перемычки (70) содержат, по меньшей мере, две пары токовых перемычек, при этом токовые перемычки в каждой паре токовых перемычек соединяют соответствующие неполные витки набора витков (62) первичной катушки и набора витков (64) экранирующей катушки так, что ток протекает непосредственно от одного из соответствующих витков к другому витку по перемычке.
7. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.4, дополнительно содержащая, в общем, цилиндрический диэлектрический каркас (60), имеющий внутреннюю поверхность около математической первичной цилиндрической поверхности и внешнюю цилиндрическую поверхность около математической экранирующей цилиндрической поверхности, при этом диэлектрический каркас служит опорой для набора витков (62) первичной катушки и набора витков (64) экранирующей катушки.
8. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.7, в которой, в общем, цилиндрический диэлектрический каркас (60) имеет расходящуюся раструбом соединительную поверхность (72), находящуюся на дистальном конце (68) и соединяющую внутреннюю и внешнюю цилиндрические поверхности, и токовые перемычки (70) находятся на расходящейся раструбом соединительной поверхности.
9. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.4, в которой набор витков (62) первичной катушки образует две, так называемые, «папиллярные» структуры, расположенные на противоположных сторонах математической первичной цилиндрической поверхности, набор витков (64) экранирующей катушки образует две папиллярные структуры, экранирующие соответствующие две папиллярные структуры первичной катушки.
10. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.4, в которой набор витков (64) экранирующей катушки вместе с токовыми перемычками (70) выполняет функцию ослабления остаточного эффекта вихревых токов (RECE) от набора витков (62) первичной катушки до уровня меньше или приблизительно равного 1%.
11. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.1, в которой, по меньшей мере, две токовых перемычки (70) содержат, по меньшей мере, две пары токовых перемычек, при этом каждая пара токовых перемычек соединяет неполный виток первичной катушки из набора витков (62) первичной катушки с неполным витком экранирующей катушки из набора витков (64) экранирующей катушки, причем каждая пара токовых перемычек соединяет отличающуюся пару неполных витков первичной и экранирующей катушек.
12. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.1, в которой набор витков (62) первичной катушки образует две папиллярные структуры, расположенные на противоположных сторонах выбранной области, и набор витков (64) экранирующей катушки образует две папиллярные структуры, экранирующие соответствующие две папиллярные структуры первичной катушки.
13. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.1, в которой набор витков (62) первичной катушки содержит, по меньшей мере, один виток, который не соединен электрически ни с одним витком набора витков (64) экранирующей катушки посредством токовой перемычки.
14. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.13, в которой набор витков (64) экранирующей катушки содержит, по меньшей мере, один виток, который не соединен электрически ни с одним витком набора витков (62) первичной катушки посредством токовой перемычки.
15. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.1, в которой набор витков (64) экранирующей катушки вместе с токовыми перемычками (70) выполняет функцию ослабления остаточного эффекта вихревых токов набора витков первичной катушки до уровня меньше или приблизительно равного 1%.
16. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.1, в которой набор витков (62) первичной катушки и набор витков (64) экранирующей катушки выполнены с возможностью возбуждения последовательно одним током возбуждения, и, по меньшей мере, две токовых перемычки (70), по существу, снижают индуктивность поперечной магнитной градиентной катушки по отношению к упомянутому току возбуждения.
17. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.1, в которой набор витков (62) первичной катушки содержит, по меньшей мере, несколько полных первичных витков и, по меньшей мере, один неполный первичный виток, и набор витков (64) экранирующей катушки содержит, по меньшей мере, один неполный экранирующий виток, соответствующий, по меньшей мере, одному неполному первичному витку, и, по меньшей мере, две токовых перемычки (70) содержат пару токовых перемычек, соединяющих концы каждой соответствующей пары неполного первичного и неполного экранирующего витков.
18. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.17, в которой набор витков (64) экранирующей катушки дополнительно содержит, по меньшей мере, один полный экранирующий виток.
19. Поперечная магнитная градиентная катушка по п.17, в которой набор витков (62) первичной катушки содержит, по меньшей мере, два неполных первичных витка, набор витков (64) экранирующей катушки содержит, по меньшей мере, два неполных экранирующих витка, и, по меньшей мере, две токовых перемычки (70), расположенных на дистальном конце (68), содержат, по меньшей мере, четыре токовых перемычки (70), расположенных на дистальном конце (68).
20. Магнитно-резонансный сканер, содержащий:
стационарный магнит (20), формирующий статическое магнитное поле в выбранной области;
поперечную магнитную градиентную катушку (30) по п.1, расположенную асимметрично относительно выбранной области и выполненную с возможностью формирования градиента магнитного поля в выбранной области; и
систему (32, 36) высокочастотного возбуждения, выполненную с возможностью возбуждения магнитного резонанса в выбранной области.
21. Способ формирования поперечного градиента магнитного поля, при этом способ содержит следующие этапы:
формируют пространственное распределение плотности первичного тока, окружающее объем цилиндрической катушки, задающий ось, при этом пространственное распределение плотности первичного тока создает градиент магнитного поля в выбранной области, асимметрично расположенной в объеме цилиндрической катушки относительно ближе к рабочему концу (66) объема цилиндрической катушки и относительно дальше от дистального конца (68) объема цилиндрической катушки;
формируют пространственное распределение плотности тока экрана снаружи сформированного пространственного распределения плотности первичного тока, которое, по существу, экранирует пространственное распределение плотности первичного тока; и
соединяют пространственное распределение плотности первичного тока и тока экрана в нескольких пространственно разнесенных точках (70) или по пространственно протяженной области на дистальном конце (68) объема цилиндрической катушки, при этом соединение делает осевую компоненту плотности тока в сформированном пространственном распределении плотности первичного тока не равной нулю на дистальном конце (68) объема цилиндрической катушки.
22. Способ по п.21, в котором этапы формирования содержат пропускание тока возбуждения через витки (62) первичной катушки и витки (64) экранирующей катушки, расположенные вокруг объема цилиндрической катушки, и этап соединения содержит соединение выбранных витков первичной катушки и выбранных витков экранирующей катушки пространственно разнесенными проводниками (70) перемычек, расположенными на дистальном конце (68) объема цилиндрической катушки таким образом, что ток протекает из одного из первичных витков по одной из перемычек в один из экранирующих витков и по второй из перемычек из одного из экранирующих витков в другой первичный виток.