Highly efficient 300 W modified class-E RF amplifiers for 64 MHz transmit array system
64 MHz verici dizisi sistemi için yüksek verimli 300 W değiştirilmiş class-E RF yükselteci
- Tez No: 486745
- Danışmanlar: PROF. DR. ERGİN ATALAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde kullanılan MRG sistemleri doğrusal ve yüksek güçteki RF yükselteçleri ile çalışır. Bu yükselteçler görüntüleme odasının dışında olmakla birlikte düşük verimli, yüksek maliyetli ve soğutma sistemlidir. B1 türdeş alanı oluşturmada, kesit seçiminde ve SAR azaltımında avantajlı olduğu gösterilmiş olan paralel verici sisteminde bobin üzeri yükselteçler kullanmayı hedefledik. Bu çalışmada MRG için performansı geliştirmekle birlikte maliyeti ve karmaşası az olan bobin üzeri class-E tipi RF anahtarlama yükselteci önerilmiştir. Yükselteç sayısal olarak kontrol edilebilir ve sinyal üretimi için besleme kiplemesi kullanmaktadır. Verici bobin, yükseltecin yük ağı olarak davrandığı için uydurma devresi gerekliliğini ortadan kaldırılmıştır. Yükseltecin çıkış gücü 300 W ve maksimum verimliliği %92'dir. Verimlilik 1 MHz bantta %75'in altına düşmemektedir. Yüksek sıcaklıklardaki yükselteç performansı ayrıca değerlendirilmiştir ve yüksek verimliliğinden dolayı düşük görev döngüsü durumunda soğutma sistemine ihtiyaç yoktur. Araştırmada nihai hedef 32 kanallı bobin üzeri yükselteç dizisi tasarlamaktır. Bu hedefe atılacak adımlardan birisi olarak 2 kanallı prototip tasarlanmıştır. Sonuçlarımız class-E tipi yükselteçlerin kuplaj durumlarında kabul edilebilir olduğunu göstermiştir. Çift kanallı prototip Scimedix 1.5T sisteminde test edilmiştir ve görüntülerde verici bobinlerin yanında çalışan yükselteçlerden dolayı bozulma gözlenmemiştir. Özetle, class-E tipi yükselteçlerin RF-uyarım uygulamalarında küçük boyutu, basit olması ve yüksek verimliliği ile bobin üzeri yapılarda tercih edilebilir bir aday olduğu kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The conventional MRI system uses high power linear RF amplifiers which are placed away from scanner room, have low efficiency, high cost and need a cooling system. We aim to use parallel transmit system with on-coil amplifiers that has shown to be advantageous in improving B1 field homogeneity, slice selectivity and SAR reduction. In this work the on-coil class-E RF switching amplifier is suggested for MRI to decrease the cost and complexity of the current system while improving performance. The amplifier is digitally controlled and for pulse generation purpose supply modulation is used. The transmit coil acts as the load network of the amplifier so the need for matching circuit is eliminated. The amplifier has an output power of 300 W with maximum efficiency of 92%. The efficiency does not drop below 75% in 1 MHz bandwidth. The performance of amplifier at high temperature is also evaluated and it is established that at low duty cycles due to high efficiency no cooling system is required but for high duty cycle applications a cooling system might be needed for the uninterrupted operation. The ultimate goal of this research is to design a 32-channel transmit array using on-coil amplifiers, as a step forward towards this goal a prototype for two channels is designed. Our results depict that the behavior of the class-E amplifiers under coupled operations is acceptable. The dual-channel prototype was tested on Scimedix 1.5 T and no artifacts were observed in the images due to the presence of amplifiers near transmit coils inside the bore. To sum up, the class-E amplifier is proved to be a favorable candidate for on-coil applications in RF excitation due to its small size, reduced complexity and high efficiency.
Benzer Tezler
- Development of novel biopolyamide compounds as a green and sustainable alternative to petroleum derived polymers and their applications in medical field
Petrolden elde edilen polimerlere yeşil ve sürdürülebilir bir alternatif olarak özgün biyopoliamit bileşiklerinin geliştirilmesi ve tıbbi alanda uygulamaları
ŞEBNEM GÜLEL
Doktora
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Kenevir tohum proteinlerinin ultrases, yüksek basınç ve manotermosonikasyon uygulamaları ile modifikasyonu
Modification of hemp seed proteins using ultrasound, high pressure and manotermosonication treatments
GÜLŞAH KARABULUT
Doktora
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKTAY YEMİŞ
- Mikroskobik kanallar üzerinde gerçekleşen ıslanma dinamikleri
Wetting dynamics on microscopic channels
ÖZLEM ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM ÖZGÜR SERVANTİE
- Characterization of Turkish bee products such as propolis, pollen and royal jelly in terms of bioactive components, health effects and encapsulation
Türkiye'ye ait arı sütü, propolis ve polen gibi arı ürünlerinin biyoaktif bileşenler, sağlık etkileri ve enkapsülasyonu açısından karakterizasyonu
ÜMİT ALTUNTAŞ
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Modifiye havuç atıklarıyla bazı ağır metallerin sulu çözeltilerden uzaklaştırılması
Removal of some heavy metals from aqueous solutions by modified carrot peel
ZEYNEP KORKUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FERAH ÇALIŞIR