DE1813205C - Hochfrequenzspule zur Induktion von Kern oder Elektronenresonanz - Google Patents

Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenzspule zur Zwischen den beiden Polsohuhen Pl und Pl, z. B.

Induktion von Kern- oder Elektronenresonanz. «ines Permanentmagneten, ist eine Einrichtung für

In der hochauflüsenden Kernresonanz-Spektro- die Messung des Resonanzalgnals, waches von den skople werden Magnetfelder mit einer Homogenität Elektronenspins und/oder Kernspins in einer Probevon ΙΟ-⁸ in einem Volumen von einigen Zehntel β flüssigkeit Λ hervorgerufen vyird, angeordnet. Die zur Kubikzentimetern benötigt. Van ausschlaggebender Ginstellung eines homogenen Magnetfeldes «wischen Bedeutung ist, daß das von dem Magneten und den den Polschuhen Pl und Pl notwendigen Felderforderlichen Gradientenspulen erzeugte homogene gradientenspulen sind nicht eingezeichnet. Sichtbar Magnetfeld nicht durch die im Probenkopf angeord- ist ein Probenröhrchen Rl, z.B. aus Quarzglas, in noten Teile verzerrt wird. Daher ist z. B. eine sorg- jp welchem sich die ProbeflUsslgkeit F befindet. Dieses fältige Auswahl des im Probenkopf verwendeten Ma- Probenröhrchen R1 kann mittels einer nicht naher terials im Hinblick auf seine magnetische Suszeptibi- dargestellten Vorrichtung um die Drehachse C rotiert HtUt notwendig. Bei Anwendung der in der hochauf- werden. Im Magnetfeld zwischen den beiden Pollösenden Kernresonanz-Spektroskopie üblichen Pro- schuhen Pl und P2 befindet sich eine Hochfrequenzbenrotation werden Feldgradienten in der Ebene »a spule HF. Sie besteht aus drei Teilen. Der mittlere, senkrecht zur Drehachse herausgemittelt, während aus drei Windungen aufgebaute Teil ist mit Anein Feldgradient in Richtung der Drehachse erhalten Schlüssen Al und A1 für die hochfrequente Strombleibt. Um den Anteil, den das in nächster Nähe der führung versehen. Er erstreckt sich über einen klei-Probe angeordnete Probenkopfmaterial zu diesem nen Bereich (etwa einige Zehntel Kubikzentimeter) ·. Feldgradienten beiträgt, so klein wie möglich zu hai- ao der Probeflüssigkeit F, der sich im polarisierenden ten, ist es notwendig, die Verwendung von verschie- Magnetfeld befindet. Die beidseitig angeordneten denartigen Materialien in Richtung der Drehachse zu Teile bestehen aus je zwei toten, d. h. nicht von vermeiden. Strom durchflossenen Windungen. Die obere tote

Bei einer Einspulenanordnung stellt die für die Er- Windung ist in der Figur mit S bezeichnet. Insgesamt

zeugung des hochfrequenten Magnetfeldes und für as ist die Hochfrequenzspule HF also durch vier tote

den Nachweis des Kernmagnetismus gleichermaßen Windungen bis außerhalb des polarisierenden Ma-

notwendige Hochfrequenzspule eine besonders schwer- gnetfeldes verlängert. Aus Gründen der mechanischen

wiegende Materialinhomogenität in Richtung der Stabilität kann die Hochfrequenzspule HF auf ein

Drehachse dar. Die Hochfrequenzspule muß zur Er- weiteres Röhrchen Rl aus Quarzglas aufgewickelt

zielung eines guten Füllfaktors die Probe möglichst 30 sein.

eng umschließen. Um eine hohe Spulengüte zu ge- Die zusätzlichen Windungen der Hochfrequenzwährleisten, besteht sie aus nur einigen Windungen spule HF, die aus demselben eisenfreien Kupferdraht eines nicht zu dünnen Kupferdrahtes. Auch bei Ver- wie die drei sich im polarisierenden Magnetfeld bewendung von extrem reinem und insbesondere eisen- findlichen Windungen bestehen, bewirken, daß Susfreiem Kupferdraht bleiben gerade in nächster Nähe 35 zeptibilitätsunterschiede, die beim Übergang von den der Probe Suszeptibilitätsdifferenzen zwischen der Windungen zu dem sie umgebenden Material, hier Hochfrequenzspule und der sie umgebenden Luft z.B. zum Quarzglas des Röhrchens Rl, bestehen, oder zwischen der Hochfrequenzspule und dem dia- nicht mehr im Bereich des meßwirksamen Probenmagnetischen Material, auf das die Hochfrequenz- volumens der Probeflüssigkeit F liegen, spule aus Gründen mechanischer Stabilität aufge- 40 Beim Durchfluß von hochfrequentem Strom durch wickelt ist, bestehen. Diese Suszeptibilitätsinhomo- die Hochfrequenzspule HF können in den toten Wingenitäten sind unvermeidlich, da sie eine Sloffeigen- düngen, die nicht vom Strom durchflössen werden, schaft darstellen. Wirbelströme induziert werden. Diese Wirbelströme Df Frf1nv1un,k; liegt die Aufgabe zugrunde,eine aus würden ein zusätzliches und störendes Magnetfeld erden Suszeptibilitätsinhomogenitäten resultierende Ver- 45 zeugen. Zur Vermeidung dieser Störungen sind die schlechterung der Magnetfeldhomogenität zu ver- toten Windungen längs der Drehachsenrichtung C meiden. durchschnitten, wodurch eine elektrische Trennung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- bewirkt wird, löst, daß die Hochfrequenzspule zwecks Herabsetzung der durch sie selbst verursachten Inhomogeni- so

täten des polarisierenden Magnetfeldes durch tote Patentansprüche: Windungen bis außerhalb dieses polarisierenden Magnetfeldes verlängert ist. Unter der Bezeichnung 1. Hochfrequenzspule zur Induktion von Kern- »polarisierendes Magnetfeld« ist dabei nicht das ge- oder Elektronenresonanz, dadurch gekennsamte zwischen den Polschuhen erzeugte, sondern 55 zeichnet, daß die Hochfrequenzspule {HF) lediglich das bei der Induktion von Kern- oder Elek- zwecks Herabsetzung der durch sie selbst verurtronenresonanz wirksame Magnetfeld zu verstehen. sachten Inhomogenitäten des polarisierenden Main einer Weiterbildung der Erfindung sind die toten netfeldes durch tote Windungen (S) bis außerhalb Windungen der Hochfrequenzspule zwecks Vermei- dieses polarisierenden Magnetfeldes verlängert ist. dung von störenden Wirbelströmen elektrisch vonein- 60 2. Hochfrequenzspule nach Anspruch 1, daander getrennt. durch gekennzeichnet, daß die toten Windungen Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbei- (S) zwecks Vermeidung von störenden Wirbelspiels mittels der Figur im folgenden näher erläutert. strömen elektrisch voneinander getrennt sind.