In deze appendix staat de handleiding voor het shimmen voor diegenen, die daadwerkelijk gaan shimmen en reeds bekend zijn met enkele basisbeginselen om met de 6,3 Tesla-meetopstelling te meten. Wil men gaan shimmen, dan moet men het volgende doen.
A.1 Met de hand shimmen
Zet voor U gaat shimmen, als er geen bekende shimstand is, alle stromen door de shim-en gradi¨entspoelen op nul, d.w.z. alle potentiometers in het midden van hun bereik. Als dat namelijk niet het geval is, kunnen de potentiometerstanden erg uit het midden staan en kan het lang duren, voordat men een redelijk homogene toestand bereikt.
Laad het pulsprogramma, waarmee U wilt gaan shimmen en meten, in het programma PGSTR ( EMN; PG; RD,filenaam ). Een standaard FID-programma is bv. PFID::U8 en een standaardechoprogramma PECH2::S2. Let hierbij op de volgende punten :
• de pulstijd moet een stuk korter zijn dan de 900-pulstijd, omdat anders het mon-ster in verzadiging raakt, aangezien de herhalingstijd vaak korter is dan T1 ( zie paragraaf 2.2 het gedeelte over verzadiging ),
• de beginwachttijd dient bij het meten zo groot te zijn, dat de AT genoeg tijd heeft om de frequentie-instellingen te ontvangen van de HP-computer en ze over te sturen naar de fasecontinue synthesizer ( Sciteq ). Als de tijd 1 seconde is, gaat het in ieder geval goed, maar duurt ´e´en slag van de herhalingslus wel meteen een stuk langer. Waarschijnlijk kan de tijd bij het shimmen kort zijn ( ±100 ms ), omdat de voorbereiding voor het meten hierbij verder van te voren gebeurt. Bij een echte meting zal men de tijd wel lang moeten maken,
• de interrupttijd dient groot genoeg te zijn om een interrupt te kunnen verwerken.
De minimumtijd hiervoor ligt in de buurt van de 150 ms bij hoge bezetting van de HP-computer, maar kan korter zijn afhankelijk van het aantal programma’s, dat op de HP draait en
• als men met pulsprogramma’s met een herhalingslus voor het meten shimt, waarin niet teller 1 gebruikt wordt om het aantal metingen bij te houden, dient men de tijd na het meten lang genoeg te maken om de bewerkingen in het shimprogramma te kunnen verrichten voordat er opnieuw gemeten wordt.
Lees vervolgens het te gebruiken golflabel in en genereer de benodigde code voor het golfvormgeheugen ( GV; RD,filenaam; GC,AL ). Een label voor beide standaardpro-gramma’s is GFID::U8. Ook hierbij moet men enkele punten in acht nemen :
• de pulsvorm-uitleestijd dient overeen te komen met de uitleestijd in het pulspro-gramma,
• de beperkingen voor de hellingen van de gradi¨enten en
• let op, dat men een goede zend- en ontvangstfrequentie in het golflabel heeft staan.
Indien het de eerste maal is, dat er gemeten gaat worden, staat er geen frequentie in de PTS. Deze kunt U laden door in het golflabel de code hiervoor te genereren ( IN,F,2;
goede frequentie ( = ( resonantiefrequentie – 2MHz )/2 ) invullen; GC,F; EX; GO; OF;
GV ) en vervolgens weer de ontvangstfrequentie voor de Sciteq in te vullen in het label ( IN,F,1; goede frequentie invullen; GC,F ). Dit alles is ook nodig, als na het aanzetten van de shim- en/of gradi¨entspoelen het signaal is weggevallen, doordat de aansturing van de PTS zijn informatie kwijt is.
Vervolgens dient getest te worden, of de pulsen van de Programmable Puls Generator ( PPG ) goed zijn ( GO in PG ). Ook kan men dan zien, of er signaal verschijnt.
Via de tijd(-en) van de puls(-en) kunt U, indien nodig, het signaal verzwakken of versterken tot maximaal het 900-signaal. Ook heeft men de mogelijkheid tot verzwakken met enkele verzwakkers. Dit is nodig, omdat de maximale piek tot piek signaalsterkte, die de ADC aan kan, 10 Volt is.
Gaat hierbij alles goed ( dit was de standaardmethode om een meting voor te berei-den ), dan kunt U terug naar de monitor ( EX ). U kunt hier eventueel een gewone meting doen met het commando GO, om te kijken, of ook het meten goed gaat. Men zal dan wel eerst de meetfile in moeten vullen met het programma INIT ( IN; BG ), of een passende meetfile in moeten lezen ( FI,filenaam ). Ook hierbij moet men met enkele punten rekening houden :
• als meettype dient men type 8 te kiezen : data-acquisitie met instellen van bemon-stertijd en teller 1 voor het aantal responsie’s,
• het aantal inloopmetingen wordt genegeerd en
• het aantal bemonsterpunten mag niet groter zijn dan 1024.
In EMN kunt U dan het shimprogramma starten met het commando SH. Ook hiervoor moet men een passende meetfile voor hebben staan in EMN.
In het programma SHIM worden eerst instelvragen gesteld :
• Wilt U de vorige antwoorden als defaultantwoorden bij de instelvragen?
y(es) : men krijgt als defaultantwoorden bij de volgende vragen de antwoorden, die men de laatste keer gegeven heeft.
n(o) : men krijgt de standaardantwoorden voor de defaultantwoorden bij de vol-gende vragen.
De standaardantwoorden zijn bij de volgende vragen steeds als eerste genoemd.
• Nieuwe instelling nodig?
y(es) : de volgende vragen worden gesteld.
n(o) : de volgende vragen worden niet gesteld. Als antwoorden krijgt men de gekozen defaultantwoorden. Hiermee kan men direct gaan shimmen.
– Meet U een FID- of een echo-signaal?
f(id) : de data worden gezien als een FID-signaal.
e(cho) : de data worden verondersteld van een echo-signaal afkomstig te zijn.
Dit is van belang bij het Fourier-transformeren en de berekening van T∗2. – Parameters, grafiek of beide weergeven?
b(eide) : tijdens het shimmen krijgt U zowel een plot van het frequentiespec-trum, als de berekende parameters op het beeldscherm.
p(arameters) : men krijgt alleen de parameters op het beeldscherm.
g(rafiek) : men krijgt alleen de plot van het frequentiespectrum op het beeld.
n(iet) : geen van beide wordt op het beeldscherm gezet. Deze mogelijkheid kan men gebruiken bij het automatisch shimmen, zodat dit zonder enige overbodige berekeningen en actie’s gebeurt.
De volgende serie vragen wordt alleen gesteld, indien er een plot van het fre-quentiespectrum getoond moet worden.
⋄ Amplitudeschaal vasthouden?
y(es) : de amplitudeschaal wordt tijdens het shimmen alleen de eerste keer berekend en vervolgens vastgehouden. Om de y-schaling aan te passen aan de laatste meting is er een toets op de SASC aanwezig.
Bovendien volgt bij dit antwoord de volgende vraag : - Wilt U zelf een schaal aangeven voor de amplitude?
n(o) : men houdt slechts de amplitudeschaal vast.
y(es) : na de instelvragen kan men een amplitudeschaal ingeven.
n(o) : de amplitudeschaal wordt steeds opnieuw berekend en bekeken, of hij veranderd dient te worden.
⋄ Frequentieschaal aangeven?
y(es) : de horizontale as krijgt een frequentieschaling.
n(o) : de horizontale as krijgt een indexschaling.
⋄ Wilt U de horizontale as steeds aangepast zien aan de gevonden halfwaar-debreedte?
y(es) : de horizontale schaling wordt zo aangepast aan de gevonden breedte van de piek, dat een in te stellen factor maal deze piekbreedte geplot wordt.
n(o) : men krijgt een horizontale as, waarvan men de breedte nog kan in-stellen met de toetsen. Bovendien kan men in dit geval hiervoor waar-den ingeven door daarvoor te kiezen bij de volgende vraag :
- Wilt U zelf een horizontale schaal aangeven ( in frequentie’s of in index-eenheden)?
n(o) : men kan geen schaling instellen voor de horizontale as.
y(es) : men kan na de instelvragen waarden ingeven voor de hor-izontale schaling in frequentie’s of in index-eenheden afhankelijk van het feit, of men voor een frequentieschaal gekozen heeft of niet.
– Wilt U een modulus- of een re¨eel spectrum zien?
m(odulus) : het modulus-spectrum wordt op het beeldscherm getoond gedu-rende het shimmen.
r(e¨eel) : het re¨ele of het imaginaire spectrum krijgt men op het beeld. Met een toets kan men tussen re¨eel en imaginair wisselen. De fase van het signaal is onbepaald en dient men zelf in te stellen.
Bovendien worden de parameters, die uit het spectrum geschat worden, uit het gekozen soort van spectrum geschat.
Vervolgens wordt de herhalingslus gestart en kunt U met de toetsen op de Semi Analoge Spectrometer Controller ( SASC ) ( zie figuur A.1 ) nog enkele dingen veranderen aan de instelling en ook stoppen met de herhalingslus :
0
Toets 0 Neem de standaardplotparameters. De plotparameters, die hierbij bedoeld wor-den, zijn de waarwor-den, waartussen geplot moet worwor-den, of de factor, die de breedte
van het geplotte deel van het spectrum bepaalt. De keuze hiertussen wordt gemaakt d.m.v. de instelvragen. Als men voor een vaste horizontale as heeft gekozen, worden alle punten geplot met bijbehorende waarden. In het andere geval wordt de factor op 8 gezet, zodat 8 maal de halfwaardebreedte geplot wordt. Bovendien wordt er opnieuw een verticale schaling berekend bij de eerstvolgende meting.
Toets 1 Laat tweemaal zoveel van de horizontale as zien, indien mogelijk. Indien steeds een aantal maal de halfwaardebreedte geplot dient te worden, wordt de factor, waarmee dat gebeurt, verdubbeld. In het andere geval gaat men van het midden van het spectrum uit tweemaal zover naar buiten om de waarden van het spectrum te plotten. De te plotten punten moeten hierbij natuurlijk binnen het maximale puntenbereik van het spectrum liggen.
Toets 2 Laat de helft van de horizontale as zien. Op een vergelijkbare wijze, als bij toets 1, wordt nu de helft van het vorige aantal punten van het spectrum geplot.
Er worden nooit minder dan twee punten geplot. Hierom moet het vorige aantal punten deelbaar door 4 zijn.
Toets 3 Laat de eerste en de laatste waarde van de horizontale as zien in index-eenheden.
Dit is soms handig om erachter te komen, hoeveel punten er nog geplot worden.
Toets 8 Pas de verticale as aan aan de laatste meting. De y-schaling wordt ´e´en maal opnieuw berekend en, indien veranderd, doorgevoerd d.m.v. het tekenen van een nieuwe y-as en het schalen van de plot.
Toets 9 Laat dat deel van het spectrum zien, dat ligt bij de frequentiewaarden een vierde frequentieschaal lager dan het laatste spectrum, indien men met de nieuwe schaal binnen het mogelijke puntenbereik blijft. In totaal worden er evenveel punten geplot, als de keer ervoor. Bij het continu aanpassen aan de gevonden breedte van de piek werkt deze toets niet.
Toets 10 Laat dat deel van het spectrum zien, dat ligt bij de frequentiewaarden een vierde frequentieschaal hoger dan het laatste spectrum, indien mogelijk. In hetzelfde geval als bij toets 9 werkt deze toets niet.
Toets 11 Verwisselt steeds van kanaal, als beide kanalen bekend zijn. Omdat bij het modulus-spectrum uit tijdsoverwegingen geen argument-spectrum meer bepaald wordt, heeft men hierbij deze mogelijkheid niet. Als er van kanaal gewisseld is, wordt boven-dien opnieuw verticaal geschaald.
Toets 27 Stop met de herhalingslus. Be¨eindigt het shimmen en hierna volgt de vraag, of men geheel wil stoppen ( zie verder ).
Tijdens de lus kunt U draaien aan de potentiometers voor de shim- en gradi¨entspoelstromen, waarmee U het veld aan de hand van de door het programma gegenereerde gegevens kunt homogeniseren. Men moet er hierbij wel rekening mee houden, dat het spectrum, dat op
het beeldscherm staat, al iets eerder is gemeten. Er zit derhalve een vertraging tussen het draaien aan de shiminstellingen en het verschijnen van het bij de nieuwe shimstand behorende spectrum op het beeldscherm.
Ook dient eraan gedacht te worden, dat er locale maxima voor de homogeniteit op kunnen treden. Bovendien zijn sommige spoelen gekoppeld ( zie paragraaf 1.3 ).
Voor de volgorde van instellen van stromen door de verschillende spoelen tijdens het shimmen is door de fabricant een omslachtige volgorde aangegeven. Een sequentie van instelling, welke uit ervaring bij het shimmen wel bruikbaar is, is :
1. z1, x1, y1 blijven herhalen tot er vrijwel geen winst meer gemaakt wordt in T∗2 ( zogenaamde 1e orde spoelen ),
2. vervolgens z2, z1y1 en x1y1 ( 2e orde spoelen ), 3. vervolgens opnieuw de 1e orde spoelen en 4. tenslotte z3 en z4 ( hogere orde spoelen ).
Deze vier punten moet men blijven herhalen tot men T∗2 hoog genoeg en derhalve het magneetveld homogeen genoeg vindt, of totdat men geen vorderingen meer maakt in T∗2. In het laatste geval zal men zich tot veel drastischer maatregelen moeten wenden om de homogeniteit nog verder te verbeteren, of zich moeten neerleggen bij de gevonden inhomogeniteiten.
Als de herhalingslus is afgelopen na toets 27, dan krijgt men nog een laatste vraag :
• Wilt U geheel stoppen?
y(es) : het programma wordt gestopt en men keert terug in de monitor. De laatste instelling wordt hierbij bewaard voor een eventuele volgende aanroep.
n(o) : het programma gaat terug naar de instelvragen, alwaar de gebruiker een nieuwe instelling op kan geven, waarna men opnieuw gaat shimmen.
Als het shimprogramma gestopt is, komt men terug in de monitor. Van hieruit kan men in het programma INIT er voor zorgen, dat er een lagere bemonsterfrequentie genomen wordt, als het aantal punten op de piek in het spectrum te klein wordt. Bovendien kan men de piekfrequentie weer bij de STRIP-frequentie krijgen door in GLFVB de zend- en ont-vangstfrequentie te veranderen. Hulpmiddel hierbij is de op het beeldscherm weergegeven verschilfrequentie tussen beide.