DE19519517A1

DE19519517A1 - Multi-channel system using multiple rf SQUIDs for medial diagnosis

Info

Publication number: DE19519517A1
Application number: DE1995119517
Authority: DE
Inventors: Yi Dr Zhang; Helmut Dr Soltner; Norbert Wolters
Original assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1995-06-01
Filing date: 1995-06-01
Publication date: 1996-12-05

Abstract

The multi-channel system has at least one HTSC rf SQUID. The rf Squids have high frequencies in the range e.g. of 10 MHz to 20 GHz. The rf SQUIDs (1-n) are inductively coupled to their respective tank resonant circuits (LC). Each resonant circuit works with one and the same frequency. So that n can assume a value e.g. of 2 or 3 but also 20 or more, respectively according to specified limiting condition of an intended use.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrkanalsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a multi-channel system according to the Preamble of claim 1.

Mehrkanalsysteme auf der Basis von LTS-SQUIDs werden zur medizinischen Diagnostik von Herzerkrankungen (Magnetokardiographie) in einer Vielzahl von medizini schen Zentren eingesetzt. Seit der Entdeckung der Hochtemperatursupraleitern (HTSL) ist es möglich gewor den, SQUIDs mit diesen neuen Keramiken herzustellen.Multi-channel systems based on LTS-SQUIDs for the medical diagnosis of heart diseases (Magnetocardiography) in a variety of medicines centers. Since the discovery of the High temperature superconductors (HTSL) have been made possible to produce SQUIDs with these new ceramics.

Für den Betrieb von solchen Mehrkanalsystemen finden als SQUIDs überwiegend dc-SQUIDs Verwendung. Im Gegen satz dazu werden neulich auch rf-SQUIDs verwendet, die bei hohen Frequenzen im Bereich von beispielsweise 10 MHz bis zu 20 GHz einsetzbar sind.Find for the operation of such multi-channel systems predominantly dc-SQUIDs used as SQUIDs. In the opposite Recently, rf-SQUIDs have also been used for this purpose at high frequencies in the range of, for example, 10 MHz up to 20 GHz can be used.

Ein Problem bei der Erstellung von Vielkanalsystemen auf der Basis von rf-SQUIDs ist durch eine gegenseitige Detektion der Hochfrequenzstrahlung der einzelnen Kanä len untereinander gegeben. A problem when creating multichannel systems based on rf-SQUIDs is by a mutual Detection of the high-frequency radiation of the individual channels len given to each other.

Es wurde bereits im Stand der Technik erkannt, daß eine Möglichkeit, diese Schwierigkeit zu umgehen darin be steht, unterschiedliche Tankschwingkreisfrequenzen für unterschiedliche Kanäle zu verwenden. Dieses Prinzip wird aber wegen der zu großen insgesamt benötigten Fre quenzbreite, insbesondere für viele Kanäle, unpraktika bel. Hinzu kommt, daß bei dieser Methode für jeden Ka nal eine eigene Elektronik zur Verfügung stehen muß.It has already been recognized in the prior art that a Possibility to avoid this difficulty in it stands for different tank resonant circuit frequencies to use different channels. This principle is because of the too large total Fre needed frequency range, especially for many channels, impractical bel. In addition, with this method for each Ka nal own electronics must be available.

Diese Tankschwingkreise beeinflussen sich untereinander (man denke an Voltage Controlled Oscillators (VCO), die für jeden Kanal eingebaut sein müssen und viel Leistung aufnehmen), nehmen viel Platz in Anspruch und sind auch recht kostspielig. Ein solches System mit verschiedenen Frequenzen ist z. B. aus DE 40 28 301 bekannt.These tank oscillating circuits influence each other (think of Voltage Controlled Oscillators (VCO), the must be installed for each channel and a lot of power record), take up a lot of space and are also quite expensive. Such a system with different Frequencies is z. B. known from DE 40 28 301.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung ein Mehrkanalsy stem mit rf-SQUIDs bereitzustellen, das eine verbesser te Unterdrückung bis hin zur Vermeidung der gegenseiti gen Detektion einzelner Kanäle aufweist.It is therefore an object of the invention to provide a multi-channel system to provide stem with rf-SQUIDs, which is an improvement suppression to avoid mutuality gene detection of individual channels.

Die Erfindung wird gelöst durch ein Mehrkanalsystem nach Anspruch 1.The invention is solved by a multi-channel system according to claim 1.

Aufgrund des Einsatzes einer Schaltungsanordnung zur sequenziellen An- oder Abkopplung der einzelnen Tank schwingkreise, wird die Wirkung erzielt, daß mit eine gegenseitige Detektion vermieden wird und mehrere abge fragte Signale von einer einzigen Elektronik weiterver arbeitet werden können.Due to the use of a circuit arrangement for sequential coupling or uncoupling of the individual tank resonant circuits, the effect is achieved with a mutual detection is avoided and several abge asked signals from a single electronics relay can be worked.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Mehrkanalsystems liegt dann vor, wenn wenigstens ein der n-rf-SQUIDs oder bis zu alle n-rf-SQUIDs auf der Basis von HTSL- Materialien zum Einsatz kommen. Die mit dieser Materi alklasse verbundenen Vorteile kommen dem Mehrkanalsy stem voll zu Gute.An advantageous embodiment of the multi-channel system is present if at least one of the n-rf-SQUIDs or up to all n-rf SQUIDs based on HTSL Materials are used. The one with this matter The multichannel system has advantages associated with it stem to the fullest.

In der Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Mehrkanalsystem dargestellt. Hier werden n Stück rf-SQUIDs 1 bis n in duktiv an ihre jeweiligen Tankschwingkreise LC gekop pelt, die alle bei ein und derselben Frequenz arbeiten. Dabei kann n einen Wert von beispielsweise 2 oder 3 aber auch von 20 oder mehr annehmen, je nach gegebener Randbedingung einer beabsichtigten Anwendung.In FIG. 1, multi-channel system of the invention is illustrated. Here n pieces of rf-SQUIDs 1 to n are inductively coupled to their respective tank resonant circuits LC, which all operate at the same frequency. Here, n can assume a value of, for example, 2 or 3, but also 20 or more, depending on the given boundary condition of an intended application.

Die Tankschwingkreise LC bis L_nC_n und damit die SQUIDs 1 bis n werden, mit jeweils einem Anpassungswiderstand A, A_n vorgeschaltet, sequentiell von einer gemeinsamen Elektronik betrieben. Ermöglicht wird dies durch einen HF-Schalter K1, der periodisch alle Tankschwingkreise LC bis L_nC_n nacheinander an die Elektronik an- und wie der abkoppelt. Ein VCO (Voltage Controlled Oscillator) und ein VCA (Voltage Controlled Attanuator) werden durch synchron arbeitende TTL-Schalter betrieben, eben so wie die Integration für das Ausgangssignal durch ei nen synchron arbeitenden Schalter K4 erfolgt.The tank resonant circuits LC to L _n C _n and thus the SQUIDs 1 to n are operated sequentially by common electronics, each with an adaptation resistor A, A _n . This is made possible by an HF switch K1, which periodically connects and decouples all tank resonant circuits LC to L _n C _n to the electronics one after the other. A VCO (Voltage Controlled Oscillator) and a VCA (Voltage Controlled Attanuator) are operated by synchronously operating TTL switches, just as the integration for the output signal is carried out by a synchronously operating switch K4.

Claims

1. Multi-channel system with several rf-SQUIDs, each with a tank resonant circuit, and electronics for further processing of the recorded signal of an individual SQUID, characterized by a circuit arrangement for sequential coupling or decoupling of the individual tank resonant circuits to the electronics.

2. Multi-channel system according to claim 1, characterized by at least one HTSL RF SQUID.