FR2581490A1 - Procede et appareil de formation d'impulsions pour appareil de resonance magnetique nucleaire - Google Patents
Procede et appareil de formation d'impulsions pour appareil de resonance magnetique nucleaire Download PDFInfo
- Publication number
- FR2581490A1 FR2581490A1 FR8606401A FR8606401A FR2581490A1 FR 2581490 A1 FR2581490 A1 FR 2581490A1 FR 8606401 A FR8606401 A FR 8606401A FR 8606401 A FR8606401 A FR 8606401A FR 2581490 A1 FR2581490 A1 FR 2581490A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- pulse
- pulses
- oscillations
- winding
- bursts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3614—RF power amplifiers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/14—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electron or nuclear magnetic resonance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
L'INVENTION CONCERNE LES APPAREILS DE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE. ELLE SE RAPPORTE A UN APPAREIL DANS LEQUEL UNE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE EST EXCITEE A L'AIDE D'UN ENROULEMENT 12 QUI, AVEC UN CONDENSATEUR 11, FORMENT UN CIRCUIT RESONNANT. LES SIGNAUX PEUVENT ETRE OBSERVES AVEC L'ENROULEMENT 12 LORSQUE LES IMPULSIONS SONT ATTENUEES PAR CONNEXION DE RESISTANCES AUX BORNES D'UN ENROULEMENT 26 COUPLE INDUCTIVEMENT A L'ENROULEMENT PRIMAIRE 12. CETTE CONNEXION EST REALISEE PAR DES TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP MONTES DOS A DOS AFIN QUE LES SIGNAUX TRANSITOIRES SOIENT REDUITS LORSQUE LES TRANSISTORS CESSENT DE CONDUIRE. APPLICATION AUX APPAREILS DE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE.
Description
La présente invention concerne un générateur d'une forme d'onde qui,
lorsqu'elle est appliquée à un circuit résonnant, provoque des oscillations dans le circuit avec une enveloppe triangulaire comprenant une croissance et une décroissance linéaires. L'invention convient particulièrement bien mais non exclusivement à
un appareil de résonance magnétique nucléaire.
La demande de brevet britannique n 2 141 236 dé-
crit un procédé avantageux d'étude des sondages par résonance magnétique nucléaire, mettant en oeuvre un
solénoïde placé entre deux aimants permanents,.le solé-
noide recevant des impulsions afin qu'il crée un champ
magnétique à haute fréquence dans la région de l'enrou-
lement. Une. application de l'invention est la création d'oscillations dans un circuit résonnant dont le solénoïde fait partie. Dans cette application, le signal de pilotage a une amplitude de l'ordre de 250 V mais il faut que, 500 ps environ après chaque application du signal de pilotage, le solénoïde soit utilisé pour la réception d'un signal provenant des protons de l'eau se trouvant dans le matériau entourant un sondage, avec une amplitude qui peut être inférieure à 1 pV. A cet effet, la tension d'excitation ou de pilotage doit être atténuée d'un facteur supérieur à 10- 9 dans un intervalle d'environ 500 ps. L'atténuation est obtenue essentiellement à l'aide d'un atténuateur commuté qui est décrit dans la demande de brevet français déposée ce même jour par la Demanderesse sous le titre "Appareil de résonance magnétique nucléaire
muni d'un atténuateur commuté et circuit résonnant". Cepen-
dant, l'atténuation assurée par cet atténuateur est
encore réduite selon l'invention.
Un appareil analogue à celui qui est décrit dans la demande précitée de brevet peut aussi être utilisé dans d'autres types de cavités ou d'orifices, par exemple une version miniaturisée peut être utilisée pour l'étude par résonance magnétique nucléaire du corps humain ou des animaux. L'invention concerne un appareil de résonance magnétique nucléaire comprenant un premier et un second dispositif destinés à créer des champs magnétiques opposés dans un espace contenant un premier enroulement analogue à un solénoïde dont l'axe est aligné sur les champs et contenant un noyau d'un matériau magnétique, une impédance réactive montée aux bornes du premier enroulement afin qu'un circuit résonnant de facteur de qualité élevée Q soit formé, un dispositif générateur de forme d'onde
destiné à créer des impulsions formées de salves d'oscil-
lations et à appliquer les impulsions au premier enrou-
lement, chaque impulsion ayant une enveloppe rectangulaire et deux parties contiguës, avec un changement de phase de 180 au raccord des deux parties, un dispositif destiné à régler l'amplitude de l'une des parties de chaque impulsion, un dispositif destiné à régler la durée de la même partie de chaque impulsion ou de l'autre partie,
et un dispositif destiné à former des signaux représenta-
tifs des signaux induits dans le premier enroulement, entre les salves.^ L'invention concerne aussi un générateur de forme d'onde destiné à un circuit résonnant ayant un facteur de qualité Q élevé et destiné à créer, dans le circuit résonnant, des oscillations ayant une enveloppe dont l'amplitude augmente linéairement jusqu'à une valeur maximale puis diminue immédiatement d'une manière linéaire
jusqu'à zéro, comprenant un dispositif générateur d'impul-
sions formé de salves d'oscillations, chaque impulsion ayant une enveloppe rectangulaire et deux parties contiguës présentant un changement de phase de 180' à la connexion des deux parties, un dispositif de réglage de l'amplitude de l'une des parties de chaque impulsion, et un dispositif de réglage de la durée de cette même partie de chaque
impulsion ou de l'autre partie.
Les salves sont de préférence des salves d'oscil-
lations sinusoïdales.
La première partie de chaque impulsion, lors-
2 5 1 Eg9o qu'elle est appliquée à un circuit résonnant de facteur élevé de qualité, crée des oscillations ayant une enveloppe
qui cro t d'une manière pratiquement linéaire dans l'enrou-
lement et, lorsque la seconde partie suit avec une inver-
sion de phase, les oscillations décroissent, l'enveloppe
diminuant d'une manière sensiblement linéaire.
L'utilisation d'impulsions ayant une telle enveloppe dans le solénoide d'un appareillage d'étude des sondages par résonance magnétique nucléaire, forme un signal de pilotage qui est relativement proche de
zéro à la fin d'une impulsion et facilite ainsi l.'atténua-
tion du signal de pilotage avant la réception des signaux
de résonance magnétique nucléaire.
Une caractéristique importante de l'invention est que la décroissance linéaire de la forme d'onde de l'enveloppe peut être réglée de manière qu'elle se poursuive pratiquement linéairement jusqu'à zéro. Ceci
est obtenu par observation de la forme d'onde et utilisa-
tion du dispositif de réglage de l'amplitude et de la
durée pour que la décroissance linéaire atteigne zéro.
L'opération peut être facilement réalisée lorsque c'est l'amplitude et la durée de la seconde partie de chaque impulsion qui sont réglables. L'utilisation d'un mode de réalisation de l'invention rend possible la réduction de l'amplitude à la fin de chaque impulsion dans le circuit résonnant à moins de 1 % de l'amplitude de crête et, dans l'exemple donné, la tension est réduite à moins
de 1 volt.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in-
vention ressortiront mieux de la description qui _ va
suivre, faite en référence aux dessins annexés sur les-
quels: t la figure 1 est un diagramme synoptique d'un appareil de résonance magnétique nucléaire RMN selon l'invention; la figure 2 représente des impulsions crééeS par le générateur de forme d'onde de la figure 1; la figure 3 représente des impulsions obtenues dans un circuit résonnant à facteur élevé de qualité Q. à la suite des impulsions de la figure 2; la figure 4 représente plus en détail l'une des impulsions de la figure 2; la figure 5 est un schéma du générateur de forme d'onde de la figure 1; la figure 6 est un schéma d'un circuit selon l'invention, pouvant être utilisé comme atténuateur commuté de la figure 1; et la figure 7 représente la forme d'onde d'une impulsion de commutation utilisée dans le circuit de
la figure 6.
On décrit d'abord un appareil de résonance magné-
tique nucléaire mettant en oeuvre l'invention. Sur la figure 1, un condensateur 11, un enroulement 12 sous forme d'un solénoïde, deux aimants permanents 13 et 14 et un noyau 15 (destiné à l'enroulement 12) formés d'un matériau ferrimagnétique de perméabilité élevée, sont disposés afin qu'ils travaillent de la manière décrite dans la demande précitée de brevet britannique n 2 141 236. Cependant, comme indiqué précédemment, l'appareil, éventuellement avec d'autres dimerinions, peut être utilisé dans d'autres applications de RMN. Les aimants, l'enroulement 12 et son noyau et la plus grande partie ou la totalité du circuit électronique représenté sur la figure I sont placés dans un boîtier cylindrique non représenté qui, lors de l'utilisation, est par exemple descendu dans un sondage ou introduit dans une cavité
d'un corps.
Un générateur 16 de synchronisation crée une séquence d'impulsions le long d'une ligne commune 17 afin qu'un générateur 18 de forme d'onde forme une série d'impulsions ayant la forme représentée sur la figure 2 et constituant des signaux d'entrée d'un amplificateur équilibré 19 de pilotage qui alimente un enroulement 21 formé autour de l'enroulement 12. L'enroulement 21 induit des impulsions dans l'enroulement 12, provoquant l'excitation de la résonance magnétique nucléaire dans un fluide (par exemple de l'eau ou du pétrole) dans une formation géologique entourant un sondage ou dans un tissu d'un corps entourant une cavité. Le générateur
de forme d'onde est décrit plus en détail dans la suite.
La forme d'onde induite dans le circuit résonnant formé par l'enroulement 12 et le condensateur 11 est telle que représentée sur la figure 3 et, à la fin de chaque salve d'oscillations formant une impulsion, la tension résiduelle est attenuée par un atténuateur commuté 22 couplé à un enroulement 26 formé autour de l'enroulement 12. L'atténuateur 22 est décrit plus en détail dans
la suite. Dans les intervalles séparant les salves d'os-
cillation, lorsque la tension d'excitation a diminué et a été suffisamment atténuée, des signaux de RMN sont
prélevés par l'enroulement 12 et transmis par un condensa-
teur 23 à un amplificateur 24 à faible bruit. Des diodes
de limitation, non représentées, sont connectées à l'en-
trée de. l'amplificateur afin qu'elles réduisent la ten-
- 30 sion de pilotage pendant les salves d'oscillations de la figure 3. Un ou plusieurs commutatears de mise en court-circuit sous forme de transistors à effet de champ
(non représentés) peuvent aussi être incorporés à l'ampli-
ficateur et commandés par le générateur 1( de synchronisa-
tion afin qu'ils soient fermés lorsque la tension de
pilotage est présente.
Les impulsions (formées par des salves d'oscil-
lations) représentées sur la figure 3 ont la forme géné-
rale de la séquence de Carr-Purcell qui est connue pour
son utilisation en résonance magnétique nucléaire (RMN).
Cependant, les impulsions représentées diffèrent de la séquence normale de Carr-Purcell en. ce qu'elles pré-
sentent un déphasage de 180 au centre de chaque impul-
sion. De manière classique, la séquence commence par une impulsion de demi-amplitude appelée n/2 et elle est suivie par des impulsions de pleine amplitude ayant des phases-qui alternent, en commençant par une impulsion de phase opposée à celle de l'impulsion i/2. Etant donné le changement de phase au début de chaque impulsions, les impulsions suivantes sont appelées impulsions -w et wl en alternance. Les impulsions w et -a sont séparées,
dans cet exempLe, par des intervalles d'environ 4 ms (en-
tre deux débuts) alors que l'intervalle initial entre l'impulsion w/2 et la première impulsion -w est d'environ 2 ms (entre les deux débuts). Chaque impulsion w/2, -w
et i1 a une durée d'environ 500 ps.
Lorsque la première moitié de l'une des impul-
sions de la figure 2 est appliquée à un circuit résonnant à facteur éle%é de qualité Q tel qu'un circuit utilisé dans un dispositif d'étude de sondage par résonance magnétique nucléaire du type indiqué précédemment dans
lequel le. circuit résonnant comporte un solénoïde placé.
entre deux aimants permanents, le résultat est une crois-
sance linéaire de l'amplitude des oscillations dans le solénoide, pourvu que la fréquence de la forme d'onde sinusoidale soit égale à la fréquence de résonance du circuit résonnant ou-.proche de celle-ci. La croissance
linéaire d'amplitude est suivie d'une décroissance liné-
aire commençant lorsque le changement de phase de 1800 apparailt. Ces impulsions dans un circuit résonnant sont
représentées sur la figure 3.
A la partie maximale de l'enveloppe de la figure 3 dans une impulsion 71 ou -f, l'amplitude de la forme d'onde de tension est de l'ordre de 250 V et il faut que l'enveloppe diminue linéairement jusqu'à 0 V. Ceci est réalisé
par formation de chaque impulsion  ou -7 avec la configu-
ration indiquée sur la figure 4 dans laquelle la première partie a -une durée constante et une amplitude constante, mais la seconde partie a une durée et- une amplitude ré- glables. Lors de la préparation de l'appareil, la forme d'onde aux bornes du circuit résonnant est observée, par exemple avec un oscilloscope, et la seconde moitié de
chaque impulsion est réglée afin qu'elle donne la décrois-
sance linéaire nécessaire jusqu'à zéro. Ainsi, une partie peut être avancée (comme représenté) ou retardée par rapport à la position dans laquelle le signal se termine au point de passage à zéro si bien que la seconde moitié de chaque impulsion peut être réalisée, grâce au réglage d'amplitude, d'une manière telle qu'elle annule chaque première moitié aussi exactement que possible, si bien que la forme d'onde sinusoïdale de chaque impulsion se
termine à une valeur aussi proche de zéro que possible.
La première moitié de chaque impulsior, de la figure 6 est constituée de cinq à dix oscillations sinusoïdales,
de même que la seconde moitié.
Sur la figure 2, la forme d'onde de la figure 4 apparaît à une borne 110 de sortie de la figure 5 et est formée par commutation d'une forme d'onde sinusoïdale appliquée à une borne d'entrée 111 sans inversion -et
aussi par l'intermédiaire d'un amplificateur 119 d'inver-
sion. Lors de l'étude par résonance magnétique nucléaire,
la forme d'onde appliquée à la borne 111 est à la fré-
quence de Larmor qui dépend du champ magnétique créé et du matériau soumis au champ. Dans un exemple, la fréquence de Larmor est prise comme étant égale à 41,5 kHz. La borne 111 d'entrée, lorsque la première moitié des salvesir et la seconde moitié des salves -a doivent être créées, est connectée par les contacts 112 et 113 de commutateurs analoqiques doubles 114 et 115 et par résistances 120 et respectivement à l'entrée d'un an. plificateur 118 d'addition. Une résistance variable 126 est connectée entre la résistance 130 et l'amplificateur 118. La seconde moitié de chaque salve w et la première moitié de chaque salve -wf sont obtenues par connexion de la sortie d'un
amplificateur d'inversion 119, connecté à la borne d'en-
trée 111 par des contacts 121 et 122 et des résistances
123 et 124, à l'amplificateur d'addition 118. Une résis-
tance variable 125 est connectée entre la résistance
123 et l'amplificateur d'addition 118.
Des connexions analogues sont formées afin que les salves w/2 soient créées, avec un commutateur analogique double 127 ayant des contacts 128 et 129, de
résistances 131 et 132 et d'une résistance variable 133.
Cependant, un amplificateur 134 à gain variable ainsi que des résistances fixe et variable 135 et 136 et une
résistance i37 de sortie sont montés à l'entrée de l'am-
plificateur d'addition 118.
Lors du fonctionnement, une impulsion 139 de déclenchement est d'abord appliquée à une borne 140 créant la première moitié de l'impulsion w/2 par fermeture des contacts.28 et transmission du signal à 41,5 kHz à
l'amplificateur 118 et ainsi à la borne de sortie 110.
La seconde moitié est obtenue par lancement d'une impul-
sion de déclenchement 141 simultanément à la fin de l'impulsion 139 afin qu'une impulsion analogue mais
inversée du s-gnal à 41,5 kHz soit transmise à l'ampli-
ficateur 118 par l'intermédiaire des contacts 129. Ainsi, le changement nécessaire de phase est obtenu au milieu
des impulsions r/2. La résistance variable 136 est uti-
lisée pour le réglage de l'amplitude des impulsions 11/2 et la résistance variable 133 est utilisée pour le réglage
de l'amplitude de la seconde moitié de ces impulsions.
Chaque impulsion 139 et 141 a une durée de 250 ps environ.
Après un intervalle de 1,5 ms environ, une impulsion 142 de déclenchement est appliquée à une borne 144, et elle est immédiatement suivie d'une impulsion 143 de déclenchement appliquée à une borne 145. Des
cycles inversé et non inversé du signal à 41,5 kHz at-
teignent la borne de sortie 110 par l'intermédiaire des contacts 122 et 113 respectivement et donnent les
impulsions -F. La résistance variable 126 permet un ré-
glage de l'amplitude des cycles non inversés comme indiqué sur la figure 3. Chaque impulsion 142 et 143 a aussi une durée d'environ 250 ps, comme les impulsions ultérieures
146 et 147.
Après un intervalle de 3,5 ms environ, des impul-
sions 146 et 147 de déclenchement apparaissent et com-
mutent les- contacts 112 et 121 successivement avec créa-
tion des impulsions 1T, l'amplitude de la partie.inversée
étant réglable à l'aide de la résistance variable 125.
Des paires d'impulsions 142, 143 et 146, 147 sont maintenant créées en alternance à des intervalles de 4 ms environ jusqu'à la fin de la séquence des impulsions d'excitation. La séquence T/2, -Ir, est alors répétée
apres un intervalle prédétermine.
Les impulsions de déclenchement 139, 142 et 146 sont formées dans le générateur 16 de synchronisation par division aî partir d'un oscillateur maître de type piézoélectrique (non représenté) et les impulsions de cet oscillateur déclenchent ausi des circuits monostables respectifs non représentés qui transmettent des impulsions , 143 et 147. Les circuits monostables sont réglables
afin qu'ils assurent le réglage 25 de la durée des se-
condes moitiés des impulsions w, -e et w/2. Les impulsions de déclenchement atteignent le générateur 18 de forme
d'onde par la ligne commune 17.
La borne 110, à la sortie du circuit de la
figure 5, est connectée par l'amplificateur 19 à l'enrou-
lement 21 qui a un faible facteur C. L'enroulement 12 a un enroulement secondaire de facteur élevé de qualité Q et forme, avec le condensateur 11, le circuit résonnant (dans cet exemple qui résonne à 41,5 kHz) dans lequel la
forme d'onde de la figure 3 apparaît.
L'atténuateur commuté 22 représenté sur la figure 6 est maintenant décrit. Lorsque les oscillations de la figure 3, dans le circuit résonnant (le condensateur 11 et l'enroulement 12) diminuent, elles sont en outre rapidement atténuées par l'atténuateur commuté 22 connecté
à l'enroulement 26. L'atténuateur 22 comprend deux tran-
sistors à effet de champ MOS 214 et 215 de type appauvri (canal n ou p), ayant chacun une électrode de source connectée à une prise centrale 216 de l'enroulement 26 par l'intermédiaire d'une résistance 229 ayant par exemple une valeur de 10 kS. Des résistances 217 et 218
sont montées entre les extrémités opposées de l'enrou-
lement 26 et Les bornes de drain des transistors 214 et
215 respectivenent. Les résistances 217 et 218 ont en-
semble une résistance qui, lorsqu'elle est ajoutée aux résistances des transistors à effet de champ (qui sont
souvent d'environ 1 ohm chacune) et par rapport à l'enrou-
lement 12, est égale à la réactance de l'inductance for-
mée par les enroulements 12, 21 et 26 et le noyau 15, en référence à l'enroulement 12. De manière connue, la connexion d'une résistance de cette valeur aux bornes
de l'inductance d'un circuit résonnant provoque une atté-
nuation des oscillations dans le circuit ô la plus grande vitesse possible. Dans de nombreuses applications, les transistors à effet de champ MOS 214 et 215 peuvent être du type IRF 830 de International Rectifier ou analogue, qui, à l'état conducteur, ont une résistance d'environ 1 ohm, et les résistances 217 et 218 peuvent alors être
des résistances de 1,5 ohm, dans l'hypothèse o la réac-
tance de l'inductance indiquée précédemment comme étant
l'enroulement 26 est de 5 ohms.
En l'absence d'un signal de pilctage, les tran-
sistors 214 et 215 sont polarisés à l'état non conducteur par une tension de polarisation dérivée d'une résistance 220 et de résistances variables 221 et 222 connectées à une tension positive d'alimentation. Un condensateur
219 découpe les résistances 220 et 221. La tension trans-
mise par ces résistances est appliquée par un amplifica-
teur opérationnel 223, un transistor bipolaire 224 ayant 1 1 une résistance 225 d'émetteur et deux résistances égales 226 et 227, par exemple de 100 ohms, en série avec les électrodes de grille des transistors à effet de champ respectifs. Un réglage fin et un réglage grossier de la tension de polarisation sont obtenis par réglage
des résistances 221 et 222 respectivement, et une résis-
tance variable 228, par exemple de 10 kS, montée entre la grille du transistor 215 et la masse afin que les électrodes de grille soient équilibrées à la masse dans la région des caractéristiques de, transistors à effet de champ dans lesquels la transition entre la
résistance faible et la résistance élevée a lieu.
Lorsque les oscillations doivent être atténuées dans le circui- résonnant, une impulsion positive provenant du générateur 16 de synchronisation eEt appliquée au transistor 22, les deux transistors pa.ssant à l'état conducteur. Les transistors conduisent alors ensemble
et transmettent un courant alternatif décroissant rapi-
dement, en fonction de la tension aux bornes de l'enrou-
lement 26. Lorsque les transistors sont commutés à l'état non conducteur à la fin de l'impulsion, les tensions transitoires qui apparaissent aux bornes des transistors 214 et 215 sont en opposition au niveau de l'enroulement primaire 26 et s'annulent donc. Un réglage soigneux
de la polarisation des électrodes de grille et un équili-
brage par rapport à la masse sont néces3aires pour que les signaux parasites produits soient négligeables dans le circuit résonnant dans une largeur donnée de bande
qui peut être par exemple comme décrit précédemment.
L'impildion de commutation nécessaire aux transis-
tors à effet de champ est de plusieurs volts et doit être réduite à bien moins d'un microvoit afin que les
fuites dans le circuit résonnant soient évitées. Si l'impul-
sion utilisée était rectangulaire. des composantes à des tensions considérables appara[traic:nt par exemple dans la largeur de bande indiquée précédemment et ces composantes na pourraient pas être totalement supprimées
par équilibrage. Pour cette raison, l'impulsion de commuta-
tion a la forme indiquée sur la figure 7, comprenant un flanc antérieur 40 très abrupt et une flanc postérieur approximativement exponentiel 41 ayant de préférence une vitesse constante de variation qui ne fait pas apparaître des composantes importantes dans une largeur de bande nécessaire. Dans les exemples représentés, une impulsion rectangulaire allant vers les valeurs négatives et ayant une durée d'environ 500 ps est appliquée à l'entrée.de non-inversion d'un amplificateur opérationnel 230, avec une sortie connectée à un circuit conformateur d'impulsions comprenant une résistance de 500 ohms 231, une résistance de 10 kn 232, un condensateur de 6800 pF 233 et une diode 234. Le temps de mcntée de l'impulsion résultante est déterminé par la resistance 231 et la diode 234 et la décroissance exponentielle est déterminée par la résistance 232 et le condensateur;33. Les valeurs de ces composants sont choisies empiriquemeit mais ne sont
pas primmordiales. Le signal de sortie du circuit conforma-
teur est transmis par un amplificateur cpérationnel 236 formant un amplificateur tampon et une résistancevariable 237 qui permet un réglage de l'amplitude des impulsions
lorsque cela est nécessaire.
Le couplage capacitif entre les enroulements 21 et 26 et l'enroulement 12 de l'inductance provoque l'apparition d'une composante additive à la suite de la commutation des signaux transitoires, et elle doit donc être éliminée dans la mesure du possible. Dans
cet exemple, las enroulements 21 et 26 sont entourés cha-
cun d'un mince câble coaxial, le conducteu:r externe étant à la masse en un point. En outre, ces erroulements sont formés sur toate la longueur de l'enroi.lement 12 afin
que les fuites du champ magnétique soient réduites.
Le générateur selon l'invention pe!rmet la création
de salves d'oscillations dans de nombreux zircuits réson-
nants ayant des applications très diverseú em plus du cir-
cuit de l'appareil décrit de RIAN.
Claims (8)
1. Circuit générateur de forme d'onde. destiné à un circuit résonnant de facteur élevé de qualité, afin que, dans le circuit résonnant, des; oscillations ayant une enveloppe dont l'amplitude cro t linéairement jusqu'à une valeur maximale puis décroît linéairement vers zéro immédiatement après, soient formées, Caractérisé en
ce qu'il comprend un dispositif (18) générateur d'impul-
sions formé de salves d'oscillations, chaque impulsion
ayant une enveloppe rectangulaire et deux parties conti-
guës avec un changement de phase de 180 à la. jonction des deux parties, un dispositif (237) de réglage de l'ampliltude de l'une des parties de chaque impulsion, et un dispqsitif (228) de réglage de la durée de la
même partie de chaque impulsion ou de l'autre partie.
2. Circuit d'appareil de résonance magnétique nucléaire, caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second dispositif (13, 14) destinés à créer des champs magnétiques opposés dans un espace contenant un premier enroulement (12) sous forme d'un solénoïde dont l'axe est aligné sur les champs et contenant un noyau d'un matériau magnétique, une impédance réactive (11) connectée aux bornes du premier enroulement afin qu'un circuit résonnant de facteur élevé de qualité soit formé, un dispositif générateur de forme d'onde (18) destiné à créer des impulsions formées de salves d'oscillations et à appliquer les impulsions au premier enroulement, chaque impuls on ayant une enveloppe rectangulaire et deux parties contiguës avec un che.ngement de phase de 180 à la jonction des deux parties, un dispositif (237) de réglage de l'amplitude de l'une des parties de chaque impulsion, un dispositif (228) de réglage de la durée de la même partie de chaque impulsion ou de l'autre partie, et un dispositif (12) destiné à dériver des signaux représentatifs des signaux induits dans le premier
enroulement entre les salves.
3. Circuit selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que le dispositif générateur d'impulsions
crée des salves d'oscillations sinusoïdales.
4. Circuit selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif (18) des-
tiné à créer des impulsions crée des salves dans lesquelles la phase initiale de chaque salve successive d'oscillations dans une séquence de salves est changée de 180 par
rapport à la phase initiale de la salve précédente.
5. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif générateur d'impulsions crée une première impulsion dans chaque séquence qui a Ia moitié
de l'amplitude maximale des impulsions suivantes.
6. Circuit selon l'une des revendications 4 et 5,
caractérisé en ce que le dispositif générateur d'impulsions comprend: une alimentation (111) destinée à transmettre un signal oscillant,
un dispositif d'inversion (119) couplé au dispo-
sitif d'alimentation, un premier et un second groupe de dispositifs de commutation couplés au dispositif d'alimentation et au dispositif d'inversion, un dispositif de combinaison des signaux de sortie des groupes de dispositifs de commutation, et un dispositif (110) destiné à transmettre les impulsions de commutation aux dispositifs de commutation de manière que les séquences d'impulsions ayant les phases relatives nécessaires apparaissent à la sortie
du dispositif de combinaison.
7. Procédé de création d'oscillations dans un circuit résonnant ayant une enveloppe dont l'amplitude croit linéairement jusqu'à une valeur maximale puis
diminue immédiatement linéairement jusqu'à zéro, caracté-
risé en ce qu'il comprend la création d'impulsions formées par des salves d'oscillations, chaque impulsion ayant une enveloppe rectangulaire et deux parties contiguës avec un changement de phase de 180 à la jonction des. deux parties, et le réglage de l'amplitude de l'une des parties de chaque impulsion et de la durée de la même partie ou de l'autre partie de chaque impulsion de manière que la décroissance linéaire nécessaire jusqu'à zéro soit obtenue.
8. Circuit générateur de forme d'onde destiné
à créer des salves d'oscillations dans un circuit réson-
nant, avec une enveloppe dont l'amplitude augmente jusqu'à une valeur de crête puis diminue jusqu'à zéro, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif générateur de salves d'impulsions présentant un changement de phase en un
point compris à l'intérieur de chaque salve.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB858511354A GB8511354D0 (en) | 1985-05-03 | 1985-05-03 | Resonant circuit with switched attenuator |
GB858511382A GB8511382D0 (en) | 1985-05-03 | 1985-05-03 | Waveform generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2581490A1 true FR2581490A1 (fr) | 1986-11-07 |
FR2581490B1 FR2581490B1 (fr) | 1994-03-11 |
Family
ID=26289216
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8606401A Expired - Fee Related FR2581490B1 (fr) | 1985-05-03 | 1986-05-02 | Procede et appareil de formation d'impulsions pour appareil de resonance magnetique nucleaire |
FR8606400A Granted FR2587564A1 (fr) | 1985-05-03 | 1986-05-02 | Appareil de resonance magnetique nucleaire muni d'un attenuateur commute et circuit resonnant |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8606400A Granted FR2587564A1 (fr) | 1985-05-03 | 1986-05-02 | Appareil de resonance magnetique nucleaire muni d'un attenuateur commute et circuit resonnant |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4706030A (fr) |
DE (2) | DE3614154A1 (fr) |
FR (2) | FR2581490B1 (fr) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5055788A (en) * | 1986-08-27 | 1991-10-08 | Schlumberger Technology Corporation | Borehole measurement of NMR characteristics of earth formations |
US4961054A (en) * | 1989-07-06 | 1990-10-02 | General Electric Company | Gradient current speed-up circuit for high-speed NMR imaging system |
US5017871A (en) * | 1989-09-14 | 1991-05-21 | General Electric Company | Gradient current speed-up circuit for high-speed NMR imaging system |
NL8902991A (nl) * | 1989-12-05 | 1991-07-01 | Philips Nv | Mri inrichting met optimale instelling van de detektieketen en vergroot dynamisch bereik. |
JPH0772907B2 (ja) * | 1989-12-21 | 1995-08-02 | 三菱電機株式会社 | マイクロコンピュータ及びこれを用いた非接触icカード |
US5461265A (en) * | 1992-05-25 | 1995-10-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-frequency variable impedance circuit having improved linearity of operating characteristics |
US6393449B1 (en) | 1999-05-11 | 2002-05-21 | The Ohio State University Research Foundation | Arbitrary function generator |
US6603309B2 (en) * | 2001-05-21 | 2003-08-05 | Baker Hughes Incorporated | Active signal conditioning circuitry for well logging and monitoring while drilling nuclear magnetic resonance spectrometers |
US11171684B1 (en) * | 2020-06-05 | 2021-11-09 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Control of tranmsitting and receving antenna properties to reduce electromagnetic coupling |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3768003A (en) * | 1971-09-27 | 1973-10-23 | Varian Associates | Pulsed resonance spectrometer system employing improved radio frequency pulse turn-off method and apparatus |
FR2251958A1 (fr) * | 1973-11-15 | 1975-06-13 | Megapulse Inc | |
US4065714A (en) * | 1976-06-21 | 1977-12-27 | Varian Associates, Inc. | Pulsed RF excited spectrometer having improved pulse width control |
GB2141236A (en) * | 1983-06-09 | 1984-12-12 | Nat Res Dev | Nuclear magnetic logging |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2527474A (en) * | 1943-10-14 | 1950-10-24 | Luis W Alvarez | Radio beacon and discriminating circuit therefor |
US3617867A (en) * | 1953-07-17 | 1971-11-02 | Texaco Inc | Method and apparatus for well logging utilizing resonance |
US3597681A (en) * | 1957-01-30 | 1971-08-03 | Chevron Res | Nuclear magnetic well logging |
US3239763A (en) * | 1963-06-05 | 1966-03-08 | Ibm | Signal converter |
US3360732A (en) * | 1965-02-26 | 1967-12-26 | Ibm | Gated circuit for producing oscillatory waveform across capacitor having twice the preselected gating frequency |
US3670185A (en) * | 1970-04-15 | 1972-06-13 | Schlumberger Technology Corp | Industrial technique |
JPS5034381B1 (fr) * | 1971-06-30 | 1975-11-07 | ||
GB2056082B (en) * | 1979-08-10 | 1983-07-06 | Emi Ltd | Nuclear magnetic logging |
US4350955A (en) * | 1980-10-10 | 1982-09-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Magnetic resonance apparatus |
US4565968A (en) * | 1983-02-16 | 1986-01-21 | Albert Macovski | Blood vessel projection imaging system using nuclear magnetic resonance |
GB8315866D0 (en) * | 1983-06-09 | 1983-07-13 | Nat Res Dev | Nuclear magnetic logging |
GB2174814B (en) * | 1985-05-03 | 1988-10-12 | Nat Res Dev | Nuclear magnetic resonance apparatus with switched attenuator |
GB2174813B (en) * | 1985-05-03 | 1989-04-26 | Nat Res Dev | Waveform generator for nuclear magnetic resonance apparatus |
US4654591A (en) * | 1985-07-29 | 1987-03-31 | Wisconsin Alumni Research Foundation | NMR flow imaging using bi-phasic excitation field gradients |
-
1986
- 1986-04-26 DE DE19863614154 patent/DE3614154A1/de not_active Withdrawn
- 1986-04-26 DE DE3614155A patent/DE3614155C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-04-30 US US06/857,309 patent/US4706030A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-04-30 US US06/857,310 patent/US4701711A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-05-02 FR FR8606401A patent/FR2581490B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1986-05-02 FR FR8606400A patent/FR2587564A1/fr active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3768003A (en) * | 1971-09-27 | 1973-10-23 | Varian Associates | Pulsed resonance spectrometer system employing improved radio frequency pulse turn-off method and apparatus |
FR2251958A1 (fr) * | 1973-11-15 | 1975-06-13 | Megapulse Inc | |
US4065714A (en) * | 1976-06-21 | 1977-12-27 | Varian Associates, Inc. | Pulsed RF excited spectrometer having improved pulse width control |
GB2141236A (en) * | 1983-06-09 | 1984-12-12 | Nat Res Dev | Nuclear magnetic logging |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3614154A1 (de) | 1986-11-06 |
FR2587564A1 (fr) | 1987-03-20 |
US4706030A (en) | 1987-11-10 |
FR2587564B1 (fr) | 1995-03-10 |
DE3614155A1 (de) | 1986-11-06 |
FR2581490B1 (fr) | 1994-03-11 |
DE3614155C2 (de) | 1994-09-01 |
US4701711A (en) | 1987-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2908823B2 (ja) | サンプラ | |
FR2581490A1 (fr) | Procede et appareil de formation d'impulsions pour appareil de resonance magnetique nucleaire | |
EP0348283A1 (fr) | Multiplicateur de fréquence à rang de multiplication programmable | |
FR2563065A1 (fr) | Amplificateur de puissance distribue | |
GB2219149A (en) | Light source driving device | |
FR2567647A1 (fr) | Dispositif de creation et/ou de reception d'un champ magnetique alternatif pour appareil exploitant la resonance magnetique nucleaire | |
WO2016207508A1 (fr) | Appareil pour mesurer un champ magnetique | |
FR2537345A1 (fr) | Circuit accordable a haute frequence, filtre utilisant ce circuit et procede pour sa fabrication | |
FR2583241A1 (fr) | Montage a cavite resonnante pour recuperer un signal d'horloge dans un systeme de transmission de donnees binaires a debit eleve et son utilisation | |
FR2700615A1 (fr) | Procédé et circuit pour la détermination de l'origine dans le temps d'impulsions d'écho. | |
EP0005403A1 (fr) | Oscillateur monomode en hyperfréquences, accordable par variation d'un champ magnétique | |
FR2606557A1 (fr) | Dephaseur elementaire en ligne microruban et dephaseur a commande numerique en faisant application | |
FR2477702A1 (fr) | Indicateur inductif de deplacement | |
FR2614414A1 (fr) | Debitmetre electromagnetique a champ magnetique alterne | |
FR2498030A1 (fr) | Circuit prevu dans un dispositif de reproduction d'images et servant a engendrer un courant de deviation de ligne en dents de scie | |
EP0549444A1 (fr) | Dispositif électronique de multiplexage de plusieurs charges excitées en courant alternatif | |
CA2044633A1 (fr) | Canon a electrons pour fournir des electrons groupes en impulsions courtes | |
GB2174813A (en) | Waveform generator for nuclear magnetic resonance apparatus | |
FR2590031A1 (fr) | Appareil d'examen de milieux par echographie ultrasonore a deux frequences de fonctionnement | |
EP0097075A1 (fr) | Mélangeur d'ondes électromagnétiques hyperfréquences | |
GB2174814A (en) | Nuclear magnetic resonance apparatus with switched attenuator | |
FR2930648A1 (fr) | PILOTE POUR UN SIGNAL D'EMISSION ET PROCEDE DE PILOTAGE d'UN SIGNAL D'EMISSION. | |
FR2488398A1 (fr) | Debitmetre electromagnetique | |
EP0285483B1 (fr) | Amplificateur à large bande et faible bruit en ondes métriques | |
CH271762A (fr) | Procédé de génération d'impulsions électriques. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TP | Transmission of property | ||
ST | Notification of lapse | ||
ST | Notification of lapse |