DE102007021844A1 - Magnetic resonance tomography system, has cable extended with corresponding couplings or connected to end-user, and electrically shielded direct current lines combined with potential free optical fibers in cable - Google Patents

Magnetic resonance tomography system, has cable extended with corresponding couplings or connected to end-user, and electrically shielded direct current lines combined with potential free optical fibers in cable Download PDF

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Abstract

The system has a cable (10) extended with corresponding couplings or connected to an end-user. The couplings are designed in the form of a plugging screw or detachable connections, which are directed by corresponding locks. An electric filter e.g. low-pass filter, high-pass filter or band-pass filter, is provided for avoiding or reducing induced signals in the cable. Electrically shielded direct current lines are combined with potential free optical fibers in the cable. An independent claim is also included for a method for high frequency screened areas and/or penetration of high frequency screened areas.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Hybridleitung für die Anwendung in hochfrequent abgeschirmten Räumen z. B. bei der MRT Bildgebung. Die Hybridleitung besteht dabei aus potentialfreien Lichtwellenleitern und spannungs- oder stromführenden-, aber elektrisch abgeschirmten und gefilterten Gleichspannungsversorgungsleitungen, bei der alle Leitungen und Filterelemente in einem gemeinsamen Kabel untergebracht sind und über entsprechende Kuppel- Steck- oder Schraubverschlüsse verfügt, welche eine einfache Kupplung der Leitung mit anderen Leitungen oder Elementen erlaubt.at the invention is a hybrid line for the application in high-frequency shielded rooms z. B. in MRI imaging. The hybrid cable consists of potential-free optical fibers and voltage or current carrying, but electrically shielded and filtered DC power supply lines, in which all lines and filter elements are housed in a common cable and via corresponding dome plug or screw caps which has a simple coupling of the line with other lines or elements allowed.

Stand der TechnikState of the art

Die Magnetresonanztomographie (MRT) nutzt einen starken Magneten (1) mit horizontalem oder vertikalem Magnetfeld in Kombination mit dynamischen Magnetfeldern in den drei Bildgebungsebenen und einer hochfrequenten Stimulationspulsen zur diagnostischen Bildgebung von Patienten und Objekten.Magnetic resonance imaging (MRI) uses a strong magnet ( 1 ) with horizontal or vertical magnetic field in combination with dynamic magnetic fields in the three imaging planes and a high-frequency stimulation pulses for diagnostic imaging of patients and objects.

Die Arbeitsfrequenz des MRT Systems liegt dabei abhängig von der Magnetfeldstärke (0.064T bis 7T für Ganzkörpersysteme) und dem Nukleus (in der Regel Wasserstoff) zwischen 2 MHz und 500 MHz.The Working frequency of the MRI system depends on the magnetic field strength (0.064T to 7T for whole-body systems) and the nucleus (typically hydrogen) between 2 MHz and 500 MHz.

In diesem Frequenzbereich liegt zum Beispiel der UKW Radioempfang. Um diese externen Störquellen auf die vom MRT generierten Signalinformation des menschlichen oder tierischen Körpers bzw. des Objekts möglichst klein zu halten wird das gesamte MRT System in der Regel von einem abgeschirmten und elektrisch isolierten Raum umgeben (5).In this frequency range is for example the FM radio reception. In order to keep these external sources of interference to the signal information of the human or animal body or of the object generated by the MRT as small as possible, the entire MR system is usually surrounded by a screened and electrically isolated space ( 5 ).

Durch die Verwendung von Kupfer oder anderen Leitern als Abschirmmaterial erhält man in der Regel elektrische Dämpfungswerte von –100 dB oder mehr.By the use of copper or other conductors as shielding material As a rule, one obtains electrical attenuation values from -100 dB or more.

Signalleitungen oder sonstigen Leitungen (z. B. Luft oder Wasser bzw. medizinische Gase) müssen vor Eintritt in den abgeschirmten Raum elektrisch gefiltert werden.signal lines or other lines (eg air or water or medical Gases) must be electrically filtered before entering the shielded room become.

Dies erreicht man u. a. durch die Verwendung von Low-Pass-Filtern (2 und (6)) bzw. High-Pass-Filter bzw. Band-Pass-Filtern oder durch so genannte Waveguides (7), Hohlleitern deren Längen-Durchmesserverhältnis eine Auslöschung der elektrischen Signale zur Folge hat.This is achieved, inter alia, by the use of low-pass filters ( 2 and ( 6 )) or high-pass filters or band-pass filters or so-called waveguides ( 7 ), Waveguides whose length-diameter ratio has an extinction of the electrical signals result.

Im Falle einer Durchführung elektrischer Energie- oder Datenleitungen benutzt man abhängig von der Arbeitsfrequenz des MRT Systems und der Frequenz des einzubringenden Signals einen Low-Pass-Filter (LPF), der nur Signale mit Frequenzen bis zu einer bestimmten Maximalfrequenz passieren lässt (fc → 2). Bei einem High-Pass-Filter (HPF) würden nur Signale ab einer bestimmten Frequenz passieren können und bei einem Band-Pass-Filter (BPF) nur Signale zwischen einer Frequenz f1 und einer Frequenz f2.If electrical energy or data lines are used, a low-pass filter (LPF) is used depending on the operating frequency of the MRI system and the frequency of the signal to be injected, which only allows signals with frequencies up to a certain maximum frequency to pass (f c → 2 ). In a high-pass filter (HPF), only signals above a certain frequency would pass and in a band-pass filter (BPF) only signals between a frequency f 1 and a frequency f 2 .

Ist das im Raum gewünschte Signal also niederfrequent, würde man immer einen LPF wählen. Sind die Frequenzen allerdings sehr hoch und gleichzeitig viel höher als die Arbeitsfrequenz des MRT Systems würde man einen HPF wählen.is the desired signal in the room so low frequency, would you always choose a LPF. Are the frequencies, however very high and at the same time much higher than the working frequency of the MRI system one would choose an HPF.

Die Nutzung des entsprechenden Filters ist also der Anwendung angepasst und soll auch für diese Patentanmeldung entsprechend synonym verwendet werden. Wenn wir die Bezeichnung LPF verwenden, kann genauso gut anstelle des LPF ein HPF oder ein BPF verwendet werden.The Use of the appropriate filter is therefore adapted to the application and should also be synonymous for this patent application be used. If we use the label LPF, we can do the same good instead of the LPF an HPF or a BPF be used.

Im Falle einer Durchführung durch einen Hohlleiter muss das Signalführende Kabel abgeschirmt sein oder vorzugsweise aus einem potentialfreien Leiter wie z. B. einer Glasfaser bestehen.in the If a passage through a waveguide, the Signaling cables be shielded or preferably from a potential-free conductor such. B. consist of a glass fiber.

Ist dies nicht der Fall kann das Kabel – von außerhalb der Kabine (5) kommend – als Antenne wirken und entsprechende Informationen in die Kabine bringen. Umgekehrt können sich die hochfrequenten Signale des MRT Systems den eigentlichen Signalen überlagern und damit zu Falschinformationen führen. Zudem besteht die Gefahr von induzierten Strömen durch die dynamischen Magnetfelder und der hochfrequenten Strahlung und damit die Gefahr der Erwärmung. Bei Berührung durch einen Patienten kann es damit unter Umständen zu Verbrennungen kommen.If this is not the case, the cable - from outside the cabin ( 5 ) - act as an antenna and bring appropriate information into the cabin. Conversely, the high-frequency signals of the MRI system can be superimposed on the actual signals and thus lead to incorrect information. There is also the danger of induced currents due to the dynamic magnetic fields and the high-frequency radiation and thus the risk of heating. If touched by a patient, it may cause burns.

Glasfaserkabel werden zur stromlosen Signalübertragung eingesetzt, z. B. bei Leistungselektronik- und Hochspannungs-Anlagen, aber auch in der Medizintechnik und zur Übertragung von Patientendaten und zur galvanisch getrennten Netzwerkanbindung von medizinischen Geräten (z. B. digitales Röntgengerät). Eine weitere Anwendung ist die Messtechnik, bei der die auszuwertende Strahlung zwischen einem Messkopf und der Auswertelektronik mit einem LWL übertragen wird. Man kann dadurch unter Extrembedingungen messen, die die Elektronik nicht aushalten würde, wenn sie ohne die räumliche Trennung durch den LWL mit dem Messobjekt in Berührung käme oder in Umgebungen, bei denen extrem große Störfelder vorhanden sind, deren Signale sich bei Kupferleitungen mit den Signalen der normalen Datenübertragung überlagern können und damit zu falschen Ergebnissen führen können. Glasfasern können auch als Sensoren verwendet werden.Fiber Optic cable are used for currentless signal transmission, z. As in power electronics and high-voltage systems, but also in medical technology and for the transmission of patient data and for galvanically isolated network connection of medical Devices (eg digital X-ray device). Another application is the metrology, in which the evaluated Radiation between a measuring head and the evaluation electronics with is transmitted to an optical fiber. You can thereby under extreme conditions that the electronics would not be able to withstand, though without the physical separation through the optical fiber with the object to be measured come in contact or in environments where extreme large interference fields are present whose signals are overlap with the signals of normal data transmission on copper lines can lead to wrong results can. Glass fibers can also be used as sensors become.

In der diagnostischen und therapeutischen Bildgebung mit MRT Systemen werden zunehmend mehr und anspruchsvollere elektrische Zubehörsysteme (3) in der abgeschirmten Kabine (5) und im direkten Umfeld des Magnetsystems (1) verwendet bzw. direkt am Patienten (2), der sich im Magnet (1) befindet. Die entsprechenden Probleme, die damit verbunden sind wurden bereits erläutert.In diagnostic and therapeutic imaging with MRI systems, increasingly more and more sophisticated electrical accessory systems ( 3 ) in the shielded cabin ( 5 ) and in the immediate vicinity of the magnet system ( 1 ) or directly on the patient ( 2 ), which is located in the magnet ( 1 ) is located. The corresponding problems associated with this have already been explained.

In der japanischen Anmeldung 04102444 A wurde bereits ein System verwendet, welches außerhalb des magnetischen Feldes eines MRT Systems über einen photoelektrischen Wandler ein optisches Signal zur Daten- bzw. Signalübertragung verwendet. Dabei handelte es sich allerdings um keine Spannungs- bzw. Energieleitungen.In the Japanese application 04102444 A A system has already been used which uses an optical signal for data or signal transmission outside of the magnetic field of an MRI system via a photoelectric converter. These were, however, no voltage or power lines.

Aus der PCT WO 2007/039842 A2 ist ein System bekannt, welches die in einem MRT erzeugten Signalinformationen mit Hilfe eines Konverters in optische Signale umwandelt, die dann ohne weitere Leitungsverluste und durch den MRT hervorgerufene Störungen aus dem abgeschirmten Raum herausgeführt werden können. Eine Spannungsversorgung findet nicht statt.From the PCT WO 2007/039842 A2 For example, a system is known which converts the signal information generated in an MRT into optical signals with the aid of a converter, which can then be led out of the shielded room without further line losses and interference caused by the MRI. A power supply does not take place.

Von der US 5.323.776 ist bekannt, dass entsprechende elektrische Filter sowohl störende und/oder nicht-erwünschte Signale daran hindern vom abgeschirmten Raum nach draußen zu gelangen bzw. in umgekehrter Richtung Signale von Außen in den abgeschirmten Raum gelangen und in der US 2005/0203378 A1 werden die optischen Signale zur Spannungsversorgung verwendet, indem die Signale im abgeschirmten Raum entsprechend wieder in elektrische Energie umgewandelt werden.Of the US 5,323,776 It is known that corresponding electrical filters prevent both disturbing and / or unwanted signals from entering the shielded room outside or in the opposite direction signals from the outside in the shielded room and get in the US 2005/0203378 A1 the optical signals are used for power supply by the signals in the shielded room are converted accordingly back into electrical energy.

Aufgabenstellungtask

Ideal wäre die Verbindung von Gleichspannungsleitungen (Energieleitungen) (12) (13) zur Versorgung der im Raum (5) benutzten Systeme (3), bei der die entsprechenden induzierten Spannungen und Signale leicht durch entsprechende integrierte elektrische Filter beseitigt werden können und zwar in Kombination mit einem oder mehreren Lichtwellenleitern (11) zur Übertragung der getakteten Signaldaten. Diese Leitungen sollten alle in einem einzigen Kabel untergebracht sein, mit Kupplungsverbindungen, die eine einfache Verbindung erlauben und u. U. eine opto-elektrische bzw. elektrisch-optische Wandlung beinhalten.Ideal would be the connection of DC power lines (power lines) ( 12 ) ( 13 ) for the supply in the room ( 5 ) used systems ( 3 ), in which the corresponding induced voltages and signals can be easily eliminated by corresponding integrated electrical filters, in combination with one or more optical waveguides ( 11 ) for transmitting the clocked signal data. These cables should all be housed in a single cable, with coupling connections that allow easy connection and u. U. include an opto-electrical or electrical-optical conversion.

Erfindunginvention

Wir schlagen ein Kabel (10) vor, welches über einen Spezialverschluss (Schraubverbindung, Steckverbindung, (8a), (8b), (8)) an die entsprechenden Durchführungen oder Endsysteme (3) (9) angeschlossen werden kann und sowohl Versorgungsspannungsleitungen (Kupfer oder anderer Leiter, (12). (13)) mit Datenleitung in Form von Lichtwellenleitern (11) kombiniert. Die Versorgungsspannung (12) (13) wird über ein geschirmtes Koaxialkabel geleitet um das herum eine jeweilige Anzahl von Lichtwellenleitern (11) liegt. Dieser Kabelbaum ist ummantelt, so dass für den Anwender lediglich ein diskretes Kabel entsteht. Durch die Benutzung einer reinen Gleichspannung zur Versorgung können induzierte Spannungen sehr einfach durch elektrische Filter (LPF, HPF, BPF, (6)) eliminiert werden.We hit a cable ( 10 ), which via a special closure (screw, plug connection, ( 8a ) 8b ) 8th )) to the corresponding feedthroughs or end systems ( 3 ) ( 9 ) and both supply voltage lines (copper or other conductors, ( 12 ). ( 13 )) with data line in the form of optical waveguides ( 11 ) combined. The supply voltage ( 12 ) ( 13 ) is passed over a shielded coaxial cable around which a respective number of optical fibers ( 11 ) lies. This wiring harness is sheathed so that the user only gets a discrete cable. By using a pure DC voltage to supply induced voltages can be very easily by electrical filters (LPF, HPF, BPF, ( 6 )).

Die Lichtwellenleiter sind in einem hohen Magnetfeld unanfällig gegenüber Störungen. Mit Hilfe der Lichtwellenleiter (11) kann am Zielbaustein (3) ein getakteter Impuls erzeugt werden. Durch die Kombination mehrerer Lichtwellenleiter (11) in einem Kabel (10) ist eine Verpolung ausgeschlossen. Das Koaxialkabel mit den Versorgungsleitungen (12) (13) ist von einer Anzahl von Lichtwellenleitern (11) umgeben. An jedem Ende befindet sich ein Stecker (8a) (8b) (8), mit dem eine Verbindung mit, z. B. einem Filter oder den Baugruppen eingegangen werden kann. Der Filter selber kann allerdings auch in das Kabel (10) integriert sein. Der Stecker besitzt eine Arretierung, wodurch eine Verpolung ausgeschlossen wird. Sollte ein externer Filter (6) verwendet werden, so ist der Filter so dimensioniert, dass die HF-Kabine abgeschirmt wird. Der Filter besitzt eine handliche Größe, mit der er z. B. durch einen Waveguide (7) gelegt werden kann. Die Lichtwellenleiter werden um den Tiefpassfilter geführt.The optical fibers are susceptible to interference in a high magnetic field. With the help of optical fibers ( 11 ) can be used at the target module ( 3 ) a clocked pulse can be generated. By combining several optical fibers ( 11 ) in a cable ( 10 ) a reverse polarity is excluded. The coaxial cable with the supply lines ( 12 ) ( 13 ) is of a number of optical waveguides ( 11 ) surround. At each end there is a plug ( 8a ) ( 8b ) ( 8th ), with which a connection with, for. B. a filter or the modules can be received. The filter itself can, however, also in the cable ( 10 ) be integrated. The plug has a lock, whereby a reverse polarity is excluded. Should an external filter ( 6 ), the filter is dimensioned to shield the RF cabin. The filter has a handy size, with which he z. B. by a waveguide ( 7 ) can be placed. The optical fibers are routed around the low-pass filter.

Der Stecker (8a) (8b) (8) kann für jeden Lichtwellenleiter ein Sende- /Empfangsmodul beinhalten, der die optischen Signale in elektrische Impulse überträgt oder andersrum. Dies kann notwendig sein beim direkten Anschluss an die Endgeräte (3) (9). Bei der Durchführung durch die Kabine (5) bzw. bei der Kopplung von Lichtwellenleiter auf Lichtwellenleiter ist dies nicht unbedingt notwendig. In diesem Fall ist die Kupplungsverbindung (8a) auf (8b) sowohl für die LWL optisch durchlässig als auch elektrisch leitend für die Versorgungsleitung. Zusätzlich ist es möglich an der Endgerätkupplung das Empfangsmodul mit dem benachbarten Sendemodul zu koppeln, so dass die erhaltene Information sofort wieder zurückgeschickt wird. Dadurch kann, zur Sicherheitskontrolle der Datenleitung im Steuerelement ein Vergleich der gesendeten und empfangenen Daten durchgeführt werden.The plug ( 8a ) ( 8b ) ( 8th ) may include for each optical fiber a transceiver module which transmits the optical signals into electrical impulses or vice versa. This may be necessary for direct connection to the terminals ( 3 ) ( 9 ). When passing through the cabin ( 5 ) or in the coupling of optical fibers to optical fibers, this is not absolutely necessary. In this case, the coupling connection ( 8a ) on ( 8b ) optically transparent both for the optical fiber and electrically conductive for the supply line. In addition, it is possible to couple the receiving module to the adjacent transmitting module at the terminal coupling, so that the information obtained is sent back immediately. As a result, a comparison of the transmitted and received data can be carried out to control the security of the data line in the control.

1 zeigt die Installation eines Endgeräts (3) innerhalb oder im Umfeld eines MRT Magnetsystems (1) und eines Patienten oder Objekts (2), die sich in einem hochfrequent abgeschirmten Raum (5) befinden und welches über elektrisch gefilterte (6) Daten- und Versorgungsleitungen indirekt (8) oder direkt (7) mit einem außerhalb der abgeschirmten Kabine (5) platzierten Steuer- oder sonstigem Endgerät (9) verbunden ist. 1 shows the installation of a terminal ( 3 ) within or around an MRT magnet system ( 1 ) and a patient or object ( 2 ) located in a high-frequency screened room ( 5 ) and which are electrically filtered ( 6 ) Data and supply lines indirectly ( 8th ) or directly ( 7 ) with one outside the shielded cabin ( 5 ) placed control or other terminal ( 9 ) connected is.

2 zeigt das Prinzip eines Low-Pass-Filters (LPF) und die Formel zur Berechnung der LPF Frequenz. 2 shows the principle of a low-pass filter (LPF) and the formula for calculating the LPF frequency.

3 zeigt das Prinzip der Gesamtleitung (10), bestehend aus abgeschirmten (14) Versorgungsleitungen und Lichtwellenleitern. 3 shows the principle of the overall management ( 10 ), consisting of shielded ( 14 ) Supply lines and fiber optic cables.

4 zeigt den Querschnitt im Schnitt A-A' der 3 mit LWL (11) in paarweiser Anordnung (1a und 1b, 2a und 2b, 3a und 3b, 4a und 4b, ...) um die Versorgungsleitungen (12) (13) in einem abgeschirmten Gesamtkabel (10). 4 shows the cross section in section AA 'the 3 with fiber optic cable ( 11 ) in a paired arrangement ( 1a and 1b . 2a and 2 B . 3a and 3b . 4a and 4b , ...) around the supply lines ( 12 ) ( 13 ) in a shielded overall cable ( 10 ).

5 zeigt den Kupplungsverschluss (oder Schraubverschluss oder Steckverschluss), der sicherstellt, dass eine entsprechende optische Kopplung der LWL (11) erfolgt und eine elektrisch leitende Verbindung der Versorgungsleitungen (12) (13). Integriert dargestellt ist der elektrische Filter (6) der Versorgungsleitungen. 5 shows the coupling closure (or screw cap or plug-in closure), which ensures that a corresponding optical coupling of the optical fiber ( 11 ) and an electrically conductive connection of the supply lines ( 12 ) ( 13 ). Integrated is shown the electric filter ( 6 ) of the supply lines.

In 6 ist noch einmal das Gesamtprinzip dargestellt. Die Lichtwellenleiter werden über den Kupplungsanschluss direkt an einen entsprechenden Wandler angeschlossen, der die optische Information in elektrische Information umwandelt. Dieser Wandler könnte sich auch in dem Kupplungsanschluss (8) befinden. Die Versorgungsspannung eines im abgeschirmten Raum befindlichen Systems (3) wird über eine AC/DC Wandlung im System (9) erzeugt und dann an die Versorgungsleitungen (12) und (13) weitergegeben.In 6 Once again the overall principle is shown. The optical fibers are connected via the coupling connection directly to a corresponding transducer, which converts the optical information into electrical information. This converter could also be located in the coupling connection ( 8th ) are located. The supply voltage of a system in shielded room ( 3 ) is converted via an AC / DC conversion in the system ( 9 ) and then to the supply lines ( 12 ) and ( 13 ).

7 zeigt die Erfindung in der Gesamtheit. Von einem Endgerät (9) werden sowohl Versorgungsspannungen (12) (13) an abgeschirmte Kupferleitungen, als auch Dateninformationen in Form von optischen Signalen an LWL weitergegeben, gebündelt über einen Kupplungsausgang und den entsprechenden Kupplungseingang an ein gebündeltes und abgeschirmtes Kabel aus LWL und Versorgungsleitungen (10) übertragen. Ein im Kabel (10) integrierter elektrischer Filter (6) filtert die hochfrequenten Signale bevor diese durch die abgeschirmte Kabine (5) in den MRT Raum eintreten. Dabei kann die Durchführung durch die Wand des abgeschirmten Raums entweder über eine Kombination von Kupplungen erfolgen, bei denen jeweils die optischen Kanäle aufeinander abgestimmt sind (durch genaue Übereinstimmung und entsprechende Arretierung der Kupplungsstücke) und die elektrischen Versorgungsleitungen eine leitende Verbindung haben. Alternativ kann in dem Wanddurchführungsstück auch ein entsprechender elektrischer Filter eingebaut sein. Im unteren Bild ist eine Variante gezeigt bei der das Kabel (10) mit den integrierten elektrischen Filtern (6) durch einen Hohlleiter (7) direkt vom Endgerät (9) zum Endgerät (3) geführt wird. 7 shows the invention in its entirety. From a terminal ( 9 ), both supply voltages ( 12 ) ( 13 ) on shielded copper lines, as well as data information in the form of optical signals passed to fiber, bundled via a coupling output and the corresponding coupling input to a bundled and shielded cable made of fiber optic cables and supply lines ( 10 ) transfer. One in the cable ( 10 ) integrated electrical filter ( 6 ) filters the high-frequency signals before they pass through the screened cabin ( 5 ) enter the MRI room. In this case, the implementation of the wall of the shielded space can be done either via a combination of couplings in which each of the optical channels are matched to each other (by exact match and corresponding locking of the coupling pieces) and the electrical supply lines have a conductive connection. Alternatively it can be installed in the wall passage piece and a corresponding electrical filter. The lower picture shows a variant where the cable ( 10 ) with the integrated electric filters ( 6 ) through a waveguide ( 7 ) directly from the terminal ( 9 ) to the terminal ( 3 ) to be led.

11
MRT MagnetsystemMRI magnet system
22
Patient oder Objekt im MRTpatient or object on MRI
33
Endgerät im oder im Umfeld des MRT Magnetsystemsterminal in or around the MRT magnet system
44
Spannungs- und Datenverbindungvoltage and data connection
55
Abgeschirmte Hochfrequenzkabine um den MRT Magnet (5)Shielded radio frequency cabin around the MRT magnet ( 5 )
66
Elektrischer Filter (Low-Pass-Filter LPF, Hoch-Pass-Filter HPF, Band-Pass-Filter BPF)electrical Filter (low pass filter LPF, high pass filter HPF, band pass filter BPF)
77
Hohlleiter- oder WaveguidedurchführungWaveguide or waveguide execution
88th
Steck- oder Schraubverbindung mit oder ohne integrierten Filter (6)–(8a) männlicher Teil der Steck- oder Schraubverbindung, (8b) weiblicher Teil der Steck- oder SchraubverbindungPlug or screw connection with or without integrated filter ( 6 ) - ( 8a ) male part of the plug or screw connection, ( 8b ) female part of the plug or screw connection
99
Endgerät bzw. Steuergerät außerhalb der abgeschirmten Kabine (5)Terminal or control unit outside the shielded cabin ( 5 )
1010
Abgeschirmtes (14) Gesamtkabel bestehend aus Versorgungsleitungen (12) (13) und Lichtwellenleitern (11)Shielded ( 14 ) Total cable consisting of supply lines ( 12 ) ( 13 ) and optical waveguides ( 11 )
1111
Lichtwellenleiteroptical fiber
1212
Versorgungsleitungsupply line
1313
Versorgungsleitungsupply line
1414
Abschirmung des Gesamtkabels (10)Shielding of the complete cable ( 10 )

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - JP 04102444 A [0015] - JP 04102444 A [0015]
  • - WO 2007/039842 A2 [0016] - WO 2007/039842 A2 [0016]
  • - US 5323776 [0017] - US 5323776 [0017]
  • - US 2005/0203378 A1 [0017] US 2005/0203378 A1 [0017]

Claims (15)

System und Verfahren für die Anwendung in hochfrequent abgeschirmten Räumen (5) bzw. für die Durchdringung von hochfrequent abgeschirmten (8) (7) Räumen bei der elektrisch abgeschirmte Gleichspannungsleitungen mit potentialfreien Lichtwellenleitern in einem Kabel kombiniert werden (10)System and method for use in high-frequency shielded rooms ( 5 ) or for the penetration of high-frequency shielded ( 8th ) ( 7 ) Spaces in which electrically shielded DC power lines are combined with potential-free optical waveguides in one cable ( 10 ) System nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (10) mit entsprechenden Kupplungen (8a) (8b) (8) einfach verlängert werden kann oder an Endverbraucher angeschlossen werden kann.System according to claim 1, characterized in that the cable ( 10 ) with corresponding couplings ( 8a ) ( 8b ) ( 8th ) can be easily extended or connected to end users. System nach Anspruch 1. bis 2. dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen als Steck- Schraub oder sonstige lösbare Verbindungen ausgeführt sind.System according to claims 1 to 2, characterized that the couplings as plug-in screw or other detachable Connections are executed. System nach Anspruch 1. bis 3. dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungs- bzw. Steckverbindungen bzw. Schraubverbindungen über entsprechende Arretierungen verfügen, die eine genaue Übereinstimmung von Lichtwellenleitern und Versorgungsleitungen ermöglichen.System according to claims 1 to 3, characterized that the coupling or plug connections or screw connections via appropriate detents have an exact match of fiber optic cables and supply lines. System nach Anspruch 1. bis 4. dadurch gekennzeichnet, dass entsprechende elektrische Filter zur Vermeidung oder Reduktion von induzierten Signalen (2 bzw. (6)) in das Kabel (10), speziell in Reihe oder Parallel zu den Gleichspannungsleitungen integriert sind.System according to claim 1 to 4, characterized in that corresponding electrical filters for avoiding or reducing induced signals ( 2 respectively. ( 6 )) in the cable ( 10 ), especially in series or parallel to the DC voltage lines are integrated. System nach Anspruch 1. bis 5. dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den im Anspruch 5. erwähnten elektrischen Filtern für die unterschiedlichen Ausführungsformen und abhängig vom Einsatz und den Umgebungsbedingungen und erwünschten Effekten um Low-Pass-Filter (LPF), Hoch-Pass-Filter (HPF) oder Band-Pass-Filter (BPF) handeln kann.System according to claims 1 to 5, characterized that it is in the mentioned in claim 5. electrical Filtering for the different embodiments and depending on the use and the environmental conditions and desirable effects around Low Pass Filter (LPF), High Pass Filter (HPF) or Band Pass Filter (BPF). System nach Anspruch 1. bis 6. dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Filterfunktion, wie in Anspruch 4. beschrieben, im Kabel (10) durch diskrete Bauteile oder über zusätzliche Abschirmmaßnahmen auf oder in dem Kabel erzielt wird.System according to claim 1 to 6, characterized in that the electrical filtering function as described in claim 4, in the cable ( 10 ) is achieved by discrete components or by additional shielding measures on or in the cable. System nach Anspruch 1. bis 7. dadurch gekennzeichnet, dass durch die Kombination mehrerer Lichtwellenleiter (11) in einem Kabel (10) eine Verpolung ausgeschlossen ist.System according to claim 1 to 7, characterized in that by the combination of multiple optical fibers ( 11 ) in a cable ( 10 ) a reverse polarity is excluded. System nach Anspruch 1. bis 8. bei der der Kabelbaum aus Lichtwellenleitern und Versorgungsleitungen ummantelt ist, so dass für den Anwender lediglich ein diskretes Kabel entsteht.The system of claim 1 to 8 wherein the harness from optical fibers and supply lines is shrouded, so that only a discrete cable is created for the user. System nach Anspruch 1. bis 9. bei der der Stecker bzw. die Kupplung (8a) (8b) (8) für jeden Lichtwellenleiter ein Sende- /Empfangsmodul beinhalten kann, der die optischen Signale in elektrische Impulse überträgt oder andersrum.System according to claim 1 to 9 wherein the plug or the coupling ( 8a ) ( 8b ) ( 8th ) may include for each optical fiber a transmitting / receiving module that transmits the optical signals into electrical impulses or vice versa. System nach Anspruch 1. bis 10. bei der ein Durchführungsstück (8) – in 7 oben – durch einen abgeschirmten Raum von beiden Seiten des Raums mit einer Kupplung oder Stecker an das Kabel (10) angeschlossen werden kann und im Zwischenraum zwischen (8) Außen und (8) Innen eine optischen Durchgang für die Lichtwellenleiter (11) ermöglicht und eine elektrische Verbindung für die Versorgungsleitungen (12) (13).System according to Claims 1 to 10, in which a feed-through piece ( 8th ) - in 7 above - through a shielded room from both sides of the room with a coupling or plug to the cable ( 10 ) and in the space between ( 8th ) Outside and ( 8th ) Inside an optical passage for the optical fibers ( 11 ) and an electrical connection for the supply lines ( 12 ) ( 13 ). System nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass für die elektrische Filterung der Versorgungsleitungen (12) (13) auf einen integrierten Filter im Kabel (10) verzichtet wird und dieser Filter dafür in den Zwischenraum zwischen (8) Außen und (8) Innen montiert wird.System according to claim 11, characterized in that for the electrical filtering of the supply lines ( 12 ) ( 13 ) on an integrated filter in the cable ( 10 ) is omitted and this filter in the space between ( 8th ) Outside and ( 8th ) Is mounted inside. System nach Anspruch 1. bis 10. dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung durch die abgeschirmte Kabine (5) über einen Hohlleiter erfolgt und dadurch keine weiteren Kupplungen oder Steckverbindungen notwendig sind. In diesem Fall kann das Kabel (10) mit dem integrierten Filter (6) über die Kupplungsverbindungen (8a) (8b) direkt von einem Endgerät im abgeschirmten Raum (3) an ein End- oder Steuergerät außerhalb des abgeschirmten Raums (9) angeschlossen werden.System according to claim 1 to 10, characterized in that the passage through the screened cabin ( 5 ) via a waveguide and thereby no further couplings or connectors are necessary. In this case, the cable ( 10 ) with the integrated filter ( 6 ) via the coupling connections ( 8a ) ( 8b ) directly from a terminal in the shielded room ( 3 ) to an end or control unit outside the shielded room ( 9 ) are connected. System nach Anspruch 1. bis 13., dadurch gekennzeichnet dass die Kupplungsverbindungen (8) (8a) (8b) eine opto-elektrische bzw. elektrisch-optische Wandlung beinhalten können.System according to claims 1 to 13, characterized in that the coupling connections ( 8th ) ( 8a ) ( 8b ) may include an opto-electrical or electrical-optical conversion. System nach Anspruch 1. bis 14., dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtwellenleiter (11) paarweise angeordnet werden, um einen Vergleich der gesendeten und empfangenen Daten durchgeführt werden (4).System according to claim 1 to 14, characterized in that the optical waveguides ( 11 ) can be arranged in pairs in order to compare the transmitted and received data ( 4 ).
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