磁共振设备梯度放大器间歇性掉电故障分析

飞利浦全数字磁共振Ingenia 3.0T能够实现数字线圈、数字接口与全程数字传输,突破传统磁共振模拟信号源的瓶颈,在保证获得原始图像信号无损真实还原的基础上,加载先进的数字网络控制系统,从而控制射频、梯度、重建各核心部件实时同步、精准协作,还原影像本真,实现图像的精准定量。本文对其出现的梯度放大器间歇性掉电故障进行分析,以供同行交流。1故障现象飞利浦磁共振Ingenia 3.0T正常扫描过程中扫描暂停.

核磁共振成像系统中的梯度放大器

梯度放大器是核磁共振成像(MRI)系统的核心设备之一,它根据前级控制系统传来的指令,向梯度线圈提供特定波形的电流脉冲。本文介绍一种基于双H桥并联结构的梯度放大器的电路拓扑,并提出一种数字前馈控制算法。该算法采用基于负载模型的前馈公式,同时结合传统的PI校正及参数辨识方法。实验结果表明,该算法具有较好的控制效果。

梯度放大器高性能控制系统的开发

梯度放大器是核磁共振成像系统的重要组成部分,它负责放大前级控制系统发出的参考信号,驱动后级的梯度线圈,其典型输出波形为梯形波。介绍了一种双H桥串联的主电路拓扑结构及其控制算法,并为梯度放大器设计了一套高性能的控制系统。实验结果表明,所设计的主电路和控制系统适用于梯度放大器的实验研究。

基于数字控制的磁共振成像用梯度放大器

研制了基于双H桥并联拓扑结构的高性能梯度放大器。提出使用动态死区方法来减小金属氧化物半导体场效应管(metallic oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)的反向恢复电流,设计并优化了输出滤波器,使其具备良好的共模及差模滤波效果,在达到较好阻尼性能的同时,具有较小的损耗。进一步在梯度放大器模型共模与差模解耦的基础上,设计了结合状态反馈、前馈以及非线性比例积分的高性能电流跟踪控制器,并在稳态使用比例积分控制以减小算法对采样系统的精度要求。针对控制算法的要求设计了基于双DSP处理器的数字控制系统,完成了一台200A/150V梯度放大器的研制工作。实验结果表明,跟踪200μs上升时间、幅值200A梯形波参考电流时,超调仅为1%;输出直流时,低频电流波动为mA量级。

磁共振梯度放大器的分析与检修

本文介绍了GE 0.35T磁共振梯度放大器的构成、原理和一例故障维修实例。

MRI梯度系统功率放大器原理

介绍MRI梯度系统功率放大器的工作原理及主要的电路组成,特别是功率放大模块及脉宽调制器的工作过程,对维修工作有一定的启示作用。

梯度放大器中MOSFET器件功率损耗分析

为分析梯度放大器样机中MOSFET器件的功率损耗,建立了适用于样机使用的MOSFET的器件行为模型,并通过简化实际电路的方法建立了仿真分析电路。在此基础上完成了不同工作状况下MOSFET器件及负载的功率损耗仿真分析;同时在梯度放大器样机上完成了相应工作状况的实验测量。仿真分析数据和实验结果表明了,二者对应波形吻合,且不同工作状况下功率损耗的计算结果误差在±10%以内,仿真分析可有效的应用于器件功率损耗分析。

基于倍频移相的梯度放大器控制技术

提出了一种基于倍频移相的梯度放大器控制技术,该系统利用PLL形成相位差通过IGBT全桥拓扑结构以及输出功率电感并联电流输出.通过输出端闭合反馈系统和各个桥臂的均流控制反馈,实现大功率、低纹波、低噪声的电流输出.将该控制方法用于自主研制开发的梯度放大器上进行实验验证,测试得到的电流精度、纹波、噪声均达到指标要求,结果证明该设计方案具有可行性.

共轭梯度法优化设计低噪声FET放大器

本文利用放大器的噪声系数及增益表达式,构成目标函数,再利用共轭梯度和三次插值法进行计算机优化。用编制的优化程序AMAD设计、制作了一个S波段低噪声放大器,达到了较为满意的指标,较好地满足了系统组件的要求。

模拟退火算法光纤放大器相干合成

提出了利用模拟退火算法实现相干合成的思路。对利用模拟退火算法实现多路光纤放大器相干合成进行了数值模拟,验证了方法的有效性,并分析了算法收敛速度与合成光束数目的关系。进行了两路W量级光纤放大器相干合成的实验,结果表明,模拟退火算法能够有效控制各路光纤激光的相位,系统闭环将目标圆孔内的能量提高了1.8倍,并使得目标圆孔内能量大于理想值80%的概率从19.4%提升到了51.3%,取得了较为明显的相干合成效果。

医用3.0 T磁共振成像仪梯度系统故障三例

梯度系统是磁共振成像仪的重要组成部分,主要用于产生X轴,Y轴及Z轴三个方向的梯度信号,从而对磁共振信号进行空间编码,确定信号的空间位置。梯度系统功率高、散热量大,需要对梯度线圈及梯度放大器进行冷却。梯度系统及其冷却系统故障将导致图像质量下降甚至设备停机。本文总结了三例梯度系统故障,包括梯度线圈水冷系统故障、梯度放大器线路故障及梯度放大器散热风扇故障,包括三例故障的表现、探究了故障原因并给出故障排除方法,供同行参考,以期共同提升维修水平,提高设备使用率。

功率放大器的数字预失真——固定预失真或自适应预失真?

实践已经证明,射频线性化技术和数字预失真技术都可以有效地抵消大功率放大器工作在饱和点附近时由非线性特性产生的失真。由于数字预失真器成本低、实现简单,这使之成为昂贵的、高功耗射频线性化器的一种非常有希望的备选方案。数字预失真器根据输入信号的大小调整信号幅度和进行移相,其调整系数取决于放大器的非线性特性,这些系数既可以直接通过网络分析仪测量放大器的特性而获取,也可以藉由自适应调整初始估计值获得,从而使得误差减少到最小。误差通常是指发射信号和取样信号之间的差异。自适应可使用标准的梯度下降算法,如最小均方（LMS）来完成。本文比较了两种方法的测试结果,这些测试是针对航天级行波管放大器（TWTA）进行的。结果表明自适应方法具有更好的频域特性（肩部减小）,然而在改善信噪比和误码率方面,这两种方法的性能几乎是一样的。

MAX9613／15：运算放大器

Maxim运算放大器MAX9613，MAX9615。这两款运算放大器具有独特的自校准功能，能够在任意时间或温度点下校正或消除失调。系统在每次上电时激活自校准电路，降低温度梯度产生的系统漂移误差。MAX9613，MAX9615适合要求高精度的便携式工业和医疗系统中的传感器接口.

飞利浦Achiva 3.0T磁共振梯度故障分析与维修

目的:通过对飞利浦磁共振Achiva 3.0T的2例梯度系统的故障进行分析、检修和总结,熟悉飞利浦磁共振梯度系统的组成及常用维修方法。方法:了解飞利浦Achiva 3.0T磁共振系统的结构、组成,通过维修手册提供的维系方法,逐步进行完成故障的处理。结果:通过对故障的总结,积累了设备维护方面新的经验,节约了维修时间,降低了维修成本,保障了患者的就诊需求,通过分析故障产生的原因对院内设备进行预防性维护,降低了设备的故障率。

基于功能结构分析的磁共振梯度系统常见故障维修

梯度系统是磁共振设备的重要组成部分,其性能优劣直接关系到磁共振检查效率和图像精准性。通过从信号控制电路、梯度信号功放器和梯度线圈3个方面进行梯度系统的功能结构分析,以及影响磁共振成像(MRI)质量的主要性能指标及常见故障。磁共振设备的梯度系统出现故障时,主要分析人员操作、环境因素,设备器件存在的问题,并结合设备自检报警和程序分析进行故障的逐一排查。在日常维护保养方面,操作技师和医学工程师应加强操作规范管理,提高设备重要部件的维护管理意识,注重电源供给和金属物屏蔽排除的监督检查,建立有效的技术保障体系,以提高磁共振设备梯度系统的性能稳定性,改善磁共振图像质量。

随机并行梯度下降算法模拟两路光纤放大器相干合成与实验研究

对利用随机并行梯度下降(SPGD)算法对多路光纤放大器相干合成进行了数值模拟,并进行了两路瓦级光纤放大器相干合成的实验。实验结果表明,SPGD算法能够有效控制各路光纤激光的相位,系统闭环将目标圆孔内的能景提高了1.57倍;并使得目标圆孔内能量大于理想值8O%的概率从27.7%提升到了70.3%。取得了较为明显的相干合成效果。对算法用于多路高功率光纤放大器相干合成的可行性进行了探讨。

基于随机并行梯度下降算法光纤放大器相干合成的动态模拟与控制带宽分析

对随机并行梯度下降(SPGD)算法校正时变相位噪声的动态过程进行数值模拟,计算不同强度和频率的相位噪声对控制带宽的影响程度,分析控制带宽与光束数目以及算法执行速度之间的关系。计算结果表明,随着相位噪声强度和频率的增加,算法的控制带宽随之减小,带宽大小与参与合成的光束数目N的-4/3次方成正比,与算法执行速度成线性关系。计算结果可为SPGD算法应用至多路高功率光纤放大器相干合成提供参考。

随机并行梯度下降自适应光学对主振荡功率放大器激光系统的光束净化实验

主振荡功率放大器(MOPA)固体激光系统中的功率放大器会将热致波前畸变引入到被放大的激光束中,造成输出光束质量变差,可以通过自适应光学(AO)系统实时补偿光束的波前畸变以改善光束质量。采用随机并行梯度下降(SPGD)算法控制一个37单元变形镜,通过光电探测器测量远场光斑的桶中功率作为评价光束质量的判据,建立了一个迭代速率为100 Hz的最优化自适应光学系统,对由Nd:YAG主振荡器与Nd:YAG功率放大器组成的MOPA激光系统在不同抽运电流情况下的输出光束进行了净化实验。结果显示,净化后光束质量都得到了提高,甚至β因子大于9的光束在净化后其β因子也减小了58%,表明基于随机并行梯度下降算法的自适应光学方法确实可以用于光束净化。

磁共振成像系统中梯度放大器的控制算法

针对磁共振成像对梯度放大器的性能要求,提出一种状态反馈和比例积分相结合的控制算法。介绍了放大器的主电路结构,对输出滤波器进行了优化设计。基于滤波器和负载模型,采用状态量反馈法,设计了二次型最优调节器以使系统具有良好的动态性能。为减小模数转换的有限有效位数对控制算法稳态性能的影响,进一步使用了差值放大结合比例积分的调节器。仿真和实验结果证明,系统具有良好的动态和稳态性能。