用于NMR重量检查系统的RF探针装置制造方法及图纸

一种用于核磁共振重量检查系统的射频（ＲＦ）探针，能在ＲＦ探针的中心处产生均匀的磁场，对来自外部源的电干扰的灵敏度最小，形成磁场的形状使来自诸如不进行测试的药物瓶之类的包装物的交叉耦合最小，以及呈现最小气流阻碍。ＲＦ探针包括具有矩形横截面的多个导电回路的线圈，分别装载在两个相对的矩形横截面的外壳中。外壳是隔开的，并且平行，产生“开路探针”配置，使载有要检查其内容物的瓶的传送带基本上无阻碍地通过。导电回路和装载它们的外壳的放置成，使线圈纵轴的方向与传送带呈水平或垂直的空间关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用核磁共振(NMR)技术在容器于生产线上移动时对该容器进行重量检查。尤其涉及用于NMR重量检查系统的RF探针装置。
技术介绍
在许多科学领域的尝试中，NMR技术在测量、检测和成像中的使用已变得值得期待。NMR的非入侵性、非破坏性特性方便了在包括但不局限于，化妆品、香水、化工、生物标本和食品的许多应用的工业仪器、分析和控制任务的应用。作为一个例子，重量检查被制药工业用于在装填期间监测和调整密封玻璃小瓶中药物的量。药物重量可以小至几分之一克，并要求以百分之几或更好的精度、以每秒数次称重的速率在几十克重的小瓶中称量。如以下全面阐述，通过引用结合于本文的国际专利申请第WO 99/67606号描述了使用NMR技术对为生产线上的样品进行重量检查的系统。该系统包括磁铁，用于在询问区域上产生静磁场，以在位于询问区域内的样品中产生净磁化强度；RF线圈，用于根据NMR原理在询问区域上施加交变磁场以使样品激励。如NMR领域众所周知的，磁共振的成功应用要求RF线圈在测试样品质子的位置产生均匀的磁场，并且RF线圈对于来自外部源的电干扰(即，噪声)具有最小灵敏度。在NMR系统中已经利用包括螺旋状的、鞍状和Helmholz的许多基本RF线圈配置来满足这些限定。然而，在连续生产线应用中，另外的限定使这些形状不可使用。例如，在多个紧密贴近的包装物连续移动的连续生产线应用中，应使由RF线圈在与测试样品相邻的包装物位置所产生的场最小，以免影响测试样品的场和测量(即，减少交叉耦合)。在诸如成排的药瓶同时在生产线上移动的药品包装等的应用中尤其关注这点。药品包装也是对RF探针的另一个重要限定的例子。清洁的环境限制要求在小瓶附近不受阻的气流，在这种应用中使用的任何RF探针必须设计成对气流的阻碍最小。期望提供用于NMR重量检查系统的一种RF探针装置，它可以在测试部位(最好是RF探针的中心)产生均匀的磁场，具有对来自外部源的电干扰的最小灵敏度，确定磁场的形状，使与不测试的包装物的交叉耦合最小，以及呈现对气流的最小阻碍。专利技术概述提供一种用于在磁共振测量的询问区域中施加一交变磁场来确定在具有行进方向的生产线上的样品的质量的装置，该装置包括多个第一线圈元件，其基本上处于与生产线具有空间关系的第一平面；以及多个第二线圈元件，其基本上处于第二平面中，所述多个第二线圈元件与所述多个第一线圈元件电连接、并与所述多个第一线圈元件存在空间关系，所述多个第二线圈元件与所述多个第一线圈元件隔开，使生产线上的样品通过所述多个第一线圈元件和所述多个第二线圈元件的分隔区。还提供一种用于磁共振测量的射频探针，用于确定在具有行进方向的生产线上的样品的质量，该探针包括多个第一线圈元件，其基本上处于与生产线具有空间关系的第一平面；多个第二线圈元件，其基本上处于第二平面，所述多个第二线圈元件电连接于，并且处于与行进的生产线平面方向呈基本平行和垂直的空间关系二者之一，所述多个第二线圈元件与所述多个第一线圈元件隔开，使生产线上的样品和空气流基本上无阻碍地通过所述多个第一线圈元件和所述多个第二线圈元件的分隔区。附图简述附图说明图1是具有示例性NMR重量检查台的一部分生产线的立体图，该NMR重量检查台用于检查通过称重台的各容器具有所要求量的产品。图2是根据本专利技术的示例性RF探针装置中的导电路径的示意图。图3是图1所示的示例性RF探针装置的示例谐振电路的电路图。该图所示的谐振电路中，各电容器按串联配置来电连接。图4是图1所示的示例RF探针装置的示例谐振电路的电路图。该图所示的谐振电路中，各电容器按并联配置来电连接。图5是根据本专利技术的示例性RF探针装置的立体图。图6是根据本专利技术的示例性RF探针装置的正视图，以虚线示出通过RF探针的玻璃瓶和传送带。图7是图5所示的示例性RF探针的左视图，示出通过RF探针的玻璃瓶。图8是图5所示的示例性RF探针的后视图。图9是图5所示的示例性RF探针的底视图。专利技术详述通过图2和图5到图8中的标号10概括性地表示根据本专利技术的示例性RF探针装置。如在图1中能看到的，RF探针10用于无接触的NMR重量检查系统20中，检查在容器于生产线上连续地移动时容器中内容物的质量(或重量)。要求这种重量检查的一个示例性应用是药物的包装。用于药物包装的示例性NMR重量检查系统图1示出用药物样品来装填玻璃瓶22的生产线的一部分。“在线”提供的示例性重量检查台24用于无接触地称量经过的各装填的玻璃瓶，并且提供将药物量不够产品规格的小瓶从生产线上移除的废品台26。通过有传送带28的传送器把瓶22从装填(和任选进行密封)台(未示出)传送到重量检查台24，如箭头30所示，通过旋转传送轮32的转动传送带在z方向上移动。重量检查台24采用NMR技术来确定各个小瓶22中的药物样品的质量。如本领域技术人员应理解的，玻璃瓶作为容器是有用的，因为它们不提供可能干扰测量过程的任何信号。在本实施方式中，重量检查台24包括永久磁铁34、RF探针10(在图1中图示)以及具有处理器38的计算机控制系统36。磁铁34在称为询问区域40的一个区域中在跨越传送带28的x方向上产生均匀的直流(DC)或静磁场。询问区域40在传送带28的长度上延伸，在整个传送带通过永久磁铁34均匀地施加静磁场。瓶22中的样品包含每个都有核子旋转导致的磁矩的核子，例如，1H核子(质子)。因为样品质子具有磁矩，所以当处于一定磁场的影响时样品能够获得净磁化强度。当样品在询问区域40中时，所施加的静磁场在样品中产生净磁化强度。在询问区域40之前或在其起始处的瓶位置检测器42(如具有光束46的光学位置传感器44)准确地和精确地检测瓶22到达传送带28上在重量检查台24之前的已知物理位置的时间。在大多数NMR系统中，静磁场强度是能使样品的拉莫尔(Larmor)频率在电磁频谱的射频范围内。在样品上施加样品的拉莫尔频率的并垂直于静磁场取向的交变电流(AC)磁场，会使样品的净磁化强度绕AC磁场轴旋转，且远离静磁场。在本实施方式中，通过在RF探针10施加相应的AC电流而产生这种磁场。改变传送到RF探针10的能量的量可以改变净磁化强度的旋转角度。在本示例性实施方式中，导致90°旋转的激励场被用来激励样品。在将90°脉冲施加于样品后，样品处于高能量、非平衡状态，它从该状态会驰豫返回其初始平衡状态。在样品驰豫时，发射拉莫尔频率的电磁能量，其磁分量在RF探针10中感生电流形式的回应信号。RF探针10监测样品的净磁化强度返回其初始状态时样品发射的能量，并产生具有与发射的能量成比例的特性的输出信号。在本例子中，感生电流的特性即幅度随样品中的磁矩数变化，因此随样品中的分子数变化。然后将所接收到的信号传送到计算机控制系统36，该系统对从未知样品接收到的信号的幅度与从具有已知质量(或重量)的校正样品接收到的信号的幅度进行比较，以确定所测试的样品的质量(或重量)。重量检查台24能够产生和接收在激励样品中的不同NMR响应元件时所需要的不同拉莫尔频率的信号。如果计算机控制系统36可以存储不同的各样品的校正数据，则重量检查台就能利用来自不同NMR响应元件的NMR信号的特性来确定各个样品的质量。为说明目的而非限制，将描述图1所示的NMR重量检查台24的一般操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在用于确定具有行进方向的生产线上的样品的质量的磁共振测量的询问区域中施加交变磁场的装置，该装置包括：多个第一线圈元件，其基本上处于与生产线具有空间关系的第一平面；多个第二线圈元件，其基本上处于第二平面，所述多个第二线圈元 件与所述多个第一线圈元件电连接，并且与所述多个第一线圈元件存在空间关系，所述多个第二线圈元件与所述多个第一线圈元件隔开，使生产线上的样品通过所述多个第一线圈元件和所述多个第二线圈元件的分隔区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P阿普泰克，R赛尔韦，PCJM汉德瑞克斯，JAWM考弗，V邦斯，
申请(专利权)人：波克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]