Металлодетектор с пространственным разрешением - RU2017116976A

1. Металлодетектор (100, 300), который содержит:

- набор катушек (102, 310), содержащий по меньшей мере первую катушку (102) для генерации первого магнитного поля (108) вдоль первого направления (119) внутри зоны (109) измерений, причем первая катушка является первой разделенной катушкой, причем первая катушка содержит первый участок (104) катушки и второй участок (106) катушки;

- источник (110) питания катушек для раздельной подачи изменяющегося во времени электропитания на набор катушек, причем источник питания катушек выполнен с возможностью раздельной подачи изменяющегося во времени электропитания по меньшей мере на первый участок катушки и на второй участок катушки;

- по меньшей мере один электрический датчик (116, 118) для измерения электрических данных (136) от зоны измерений или по меньшей мере от первого участка катушки и от второго участка катушки;

- память (130), содержащую исполняемые машиной команды (140, 142, 340) и шаблон (134) поиска металлического объекта, при этом шаблон поиска металлического объекта содержит команды источника питания для управления источником питания катушек для подачи независимо изменяющегося во времени электропитания на набор катушек, причем команды источника питания дополнительно побуждают источник питания подавать независимо изменяющееся во времени электропитание на первый участок катушки и на второй участок катушки, чтобы образовать зону (109) ослабленного поля вокруг свободной от поля точки внутри зоны измерений, при этом зона ослабленного поля имеет изменяющуюся во времени составляющую магнитного поля с величиной ниже заданной напряженности магнитного поля, при этом шаблон поиска металлического объекта побуждает источник питания изменять ток, подаваемый на набор катушек, для перемещения зоны ослабленного поля в заданном шаблоне (322) внутри зоны измерений; и

- процессор для управления металлодетектором, причем исполнение команд побуждает процессор:

- управлять (200) источником питания, используя шаблон поиска металлического объекта, для перемещения зоны ослабленного поля в заданном шаблоне;

- измерять (202) электрические данные, описывающие отклик на перемещение зоны ослабленного поля во время перемещения зоны ослабленного поля в заданном шаблоне, по меньшей мере одним электрическим датчиком;

- определять (204) местоположение по меньшей мере одного металлического объекта внутри зоны измерений посредством обнаружения изменения в электрических данных, когда зона ослабленного поля перемещается в заданном шаблоне, при этом исполнение команд дополнительно побуждает процессор выполнять любое одно из следующих действий:

- изменение заданного шаблона в процессе работы после обнаружения по меньшей мере одного металлического объекта во время перемещения зоны ослабленного поля в заданном шаблоне; и

- повторение управления источником питания катушек с использованием измененного шаблона поиска металлического объекта для перемещения зоны ослабленного поля в дополнительном заданном шаблоне вблизи местоположения одного или более металлических объектов и последующая коррекция местоположения одного или более металлических объектов с вновь полученными электрическими данными.

2. Металлодетектор по п. 1, в котором электрические данные описывают

- изменение электромагнитной нагрузки первого и второго участков катушки вследствие перемещения зоны ослабленного поля,

или измеренные электрические данные описывают

- отклик на вихревые токи, обусловленные перемещением зоны ослабленного поля.

3. Металлодетектор по п. 1 или 2, в котором исполнение команд дополнительно побуждает процессор обнаруживать изменение в электрических данных, когда зона слабого поля перемещается в заданном шаблоне, производя одно из следующих действий:

- обнаружение изменения напряжения, измеряемого по меньшей мере одним электрическим датчиком;

- обнаружение изменения тока, измеряемого по меньшей мере одним электрическим датчиком;

- обнаружение изменения импеданса, измеряемого по меньшей мере одним электрическим датчиком;

- обнаружение изменения в измерениях портовой матрицы набора катушек;

- обнаружение изменения перекрестного импеданса, измеряемого между набором катушек; и

- их сочетание.

4. Металлодетектор по пп. 1, 2 или 3, в котором выполняется любое одно из следующего:

- изменяющееся во времени электропитание является CW электропитанием и шаблон поиска металлического объекта является непрерывным путем через зону измерений, и

- изменяющееся во времени электропитание является импульсным электропитанием и путь поиска металлического объекта содержит набор дискретных местоположений внутри зоны измерений.

5. Металлодетектор по любому одному из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один электрический датчик является датчиком (116) тока и/или датчиком (118) напряжения, и/или датчиком фазы для обнаружения фазы изменяющегося во времени электропитания, подаваемого на набор катушек.

6. Металлодетектор по любому одному из предшествующих пунктов, в котором набор катушек дополнительно содержит вторую катушку для генерации второго магнитного поля во втором направлении.

7. Металлодетектор по п. 5, в котором набор катушек дополнительно содержит третью катушку для генерации третьего магнитного поля в третьем направлении.

8. Металлодетектор по любому одному из предшествующих пунктов, в котором электрические данные дополнительно описывают электропитание, подаваемое на вторую катушку и/или на третью катушку.

9. Металлодетектор по любому из пп. 6 или 7, причем вторая катушка является второй разделенной катушкой, причем третья катушка является третьей разделенной катушкой, причем вторая катушка имеет третий участок катушки и четвертый участок катушки, причем третья катушка имеет пятый участок катушки и шестой участок катушки, причем источник питания катушек дополнительно выполнен с возможностью раздельной подачи изменяющегося во времени электропитания на первый участок катушки, второй участок катушки, третий участок катушки, четвертый участок катушки, пятый участок катушки и шестой участок катушки, причем шаблон поиска металлического объекта дополнительно побуждает источник питания катушек изменять ток, подаваемый на первый участок катушки, второй участок катушки, третий участок катушки, четвертый участок катушки, пятый участок катушки и шестой участок катушки для перемещения зоны ослабленного поля в заданном шаблоне внутри зоны визуализации.

10. Система (300) магнитно-резонансной визуализации для получения данных магнитного резонанса из зоны визуализации, причем система магнитно-резонансной визуализации содержит металлодетектор по п. 8, в котором набор катушек является набором градиентных катушек (310), в котором память дополнительно содержит последовательность (330) импульсов для управления системой магнитно-резонансной визуализации с целью получения данных магнитно-резонансной визуализации из зоны визуализации, в котором набор катушек расположен с возможностью генерации первого магнитного поля, второго магнитного поля и третьего магнитного поля по меньшей мере в зоне визуализации, в котором последовательность импульсов содержит команды для управления источником питания катушек для подачи электропитания на первую катушку, вторую катушку и третью катушку, чтобы обеспечить пространственно кодирующее магнитное поле для пространственного кодирования магнитных спинов внутри зоны визуализации во время получения данных магнитного резонанса.

11. Система магнитно-резонансной визуализации по п. 10, в которой исполнение команд дополнительно побуждает процессор:

- управлять системой магнитно-резонансной визуализации для получения данных магнитного резонанса, используя последовательность импульсов, и

- реконструировать магнитно-резонансное изображение (334), используя данные магнитного резонанса.

12. Система магнитно-резонансной визуализации по п. 10, в которой последовательность импульсов побуждает процессор получать данные магнитного резонанса, используя поляризованное RF поле передачи, причем исполнение команд дополнительно побуждает процессор изменять последовательность импульсов, используя местоположение по меньшей мере одного металлического объекта, таким образом, чтобы поляризованное RF поле передачи создавало зону слабого AC электрического поля в местоположении по меньшей мере одного металлического объекта.

13. Система магнитно-резонансной визуализации по пп. 10, 11 или 12, в которой исполнение команд дополнительно побуждает процессор выполнять одно из следующих действий при обнаружении по меньшей мере одного металлического объекта:

- изменение последовательности импульсов для увеличения длительности радиочастотного импульса с целью уменьшения пиковых радиочастотных полей, наводимых в зоне визуализации,

- изменение последовательности импульсов для обеспечения задержки получения данных магнитного резонанса по меньшей мере на один период задержки, чтобы позволить охладиться по меньшей мере одному металлическому объекту, и

- их сочетание.

14. Система магнитно-резонансной визуализации по любому из пп. 10-13, причем система магнитно-резонансной визуализации содержит многоканальную радиочастотную систему для генерации B1-поля во время получения данных магнитного резонанса, при этом исполнение команд дополнительно побуждает процессор изменять последовательность импульсов для регулировки B1-поля, чтобы ослабить B1-поле в местоположении одного или более металлических объектов.

15. Компьютерный программный продукт, содержащий исполняемые машиной команды для процессора, управляющего металлодетектором (100, 300), причем металлодетектор содержит:

- набор катушек (102, 310), содержащий по меньшей мере первую катушку для генерации первого магнитного поля вдоль первого направления внутри зоны (120) измерений, причем первая катушка является первой разделенной катушкой, при этом первая катушка содержит первый участок катушки и второй участок катушки;

- источник (110) питания катушек для раздельной подачи изменяющегося во времени электропитания на набор катушек, причем источник питания катушек выполнен с возможностью раздельной подачи изменяющегося во времени электропитания на набор катушек;

- по меньшей мере один электрический датчик (116, 118) для измерения электрических данных (136) из зоны измерений или, по меньшей мере, от первого участка катушки и второго участка катушки; и

- память (130), содержащую шаблон (134) поиска металлического объекта, причем шаблон поиска металлического объекта содержит команды источника питания для управления источником питания катушек для подачи независимо изменяющегося во времени электропитания на набор катушек, при этом команды источника питания дополнительно побуждают источник питания подавать независимо изменяющееся во времени электропитание на первый участок катушки и второй участок катушки, чтобы создать зону (109) ослабленного поля в пределах зоны измерений, причем зона ослабленного поля имеет изменяющуюся во времени составляющую магнитного поля с величиной ниже заданной напряженности магнитного поля, при этом шаблон поиска металлического объекта дополнительно побуждает источник питания катушек изменять ток, подаваемый на набор катушек, чтобы перемещать зону ослабленного поля в заданном шаблоне (322) в пределах зоны измерений; причем исполнение команд побуждает процессор:

- управлять (200) источником питания катушек, используя шаблон поиска металлического объекта, для перемещения зоны ослабленного поля в заданном шаблоне,

- измерять (202) электрические данные во время перемещения зоны ослабленного поля в заданном шаблоне с помощью по меньшей мере одного электрического датчика, и

- определять (204) местоположение по меньшей мере одного металлического объекта внутри зоны измерений посредством обнаружения изменения в электрических данных, когда зона ослабленного поля перемещается в заданном шаблоне, и

- изменять заданный шаблон в процессе работы после обнаружения по меньшей мере одного металлического объекта во время перемещения зоны ослабленного поля в заданном шаблоне, и

- повторять управление источником питания катушек, используя измененный шаблон поиска металлического объекта, для перемещения зоны ослабленного поля в другом заданном шаблоне вблизи местоположения одного или более металлических объектов и затем корректировать местоположение одного или более металлических объектов с вновь полученными электрическими данными.