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학술저널
저자정보
황성민 (Korea Research Institute of Standards and Science) 김기웅 (Korea Research Institute of Standards and Science) 강찬석 (Korea Research Institute of Standards and Science) 이성주 (Korea Research Institute of Standards and Science) 이용호 (Korea Research Institute of Standards and Science)
저널정보
한국초전도학회 Progress in superconductivity Progress in superconductivity 제13권 제2호
발행연도
2011.1
수록면
105 - 110 (6page)

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SQUID sensor-based ultra low-field magnetic resonance apparatus with ${\mu}T$-level measurement field requires a strong prepolarization magnetic field ($B_p$) to magnetize its sample and obtain magnetic resonance signal with a high signal-to-noise ratio. This $B_p$ needs to be ramped down very quickly so that it does not interfere with signal acquisition which must take place before the sample magnetization relaxes off. A MOSFET switch-based $B_p$ coil driver has current ramp-down time ($t_{rd}$) that increases with $B_p$ current, which makes it unsuitable for driving high-field $B_p$ coil made of superconducting material. An energy cycling-type current driver has been developed for such a coil. This driver contains a storage capacitor inside a switch in IGBT-diode bridge configuration, which can manipulate how the capacitor is connected between the $B_p$ coil and its current source. The implemented circuit with 1.2 kV-tolerant devices was capable of driving 32 A current into a thick copper-wire solenoid $B_p$ coil with a 182 mm inner diameter, 0.23 H inductance, and 5.4 mT/A magnetic field-to-current ratio. The measured trd was 7.6 ms with a 160 ${\mu}F$ storage capacitor. trd was dependent only on the inductance of the coil and the capacitance of the driver capacitor. This driver is scalable to significantly higher current of superconducting $B_p$ coils without the $t_{rd}$ becoming unacceptably long with higher $B_p$ current.
#Magnetic resonance #MRI #NMR #Pre-polarization #Current driver #IGBT #Capacitor bank

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John Clarke / 2007 / SQUID-Detected Magnetic Resonance Imaging inMicrotesla Fields / Annu.Rev.Biomed.Eng 9:389~413 google schola Seung Kyun Lee / 2005 / SQUID-Detected MRI at 132μT with T1-Weighted Contrast Established at 10μT–300 mT / Magn.Reson.in Med 53:9~14 google schola Robert McDermot / 2004 / Microtesla MRI with a superconductingquantum interference device / Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 101(21):7857~7861 google schola Vadim S.Zotev / 2007 / SQUID-based instrumentationfor ultra-low-field MRI / Supercond. Sci. Tech 20(11):S367 google schola Nathaniel I.Matter / 2006 / Rapid Polarizing Field Cycling in MagneticResonance Imaging / IEEE Trans.Med.Imag 25(1):84~93 google schola

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