JP4155988B2 - 鳥かご型コイルおよびnmr装置 - Google Patents
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Description
鳥かご型コイルは、適切な正弦波形の電流分布を形成するために位相シフトを採用する離散的な構造という点で、サドル型コイル、らせん型コイルその他の構造と異なる。鳥かご型コイルについては、位相シフトがコイルの周囲にゼロから2π(あるいはnを整数として2πn)まで離散的に分布することが要求される。各要素の位相シフトは周波数に大きく依存し、そのために鳥かご型コイルは所望の位相シフトの制約を実現するために離散的な周波数でチューニングされる。
本発明の他の態様及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面を参照することにより、明らかになるであろう。
穴11を有する磁石10が主磁場を形成する。時間及び方向に関して正確に磁場を制御するために、勾配磁場コイル(図示せず)が備えられている。各勾配コイルはそれぞれ勾配電源16、18及び20によって駆動される。基本磁場内に残留する望ましくない空間的な非均一性を補正するために、更にシミングコイル(図示せず)と電源(図示せず)が必要となる場合もある。分析の対象物又は流体(以下「サンプル」と呼ぶ)は穴11内の磁場中に置かれる。サンプルにRFパワーを照射し、RF磁場が穴11の内部の磁場と望ましい直交関係に整列されるようにする。これは穴11の内部の送信コイル12を通じて行われる。穴11内のサンプルに近接した受信コイル内に共鳴信号が誘導される。送信コイルと受信コイルとは同一構造であっても、また別々の構造であっても良い。
ここでkは一般の場合における整数であり、Nはレッグの本数である。LはL1とL2との両方、隣接するレッグの間のカップリング及び一般的なコイル寸法に依存する。本発明では、k=1のモードを検討するだけでよい。低い共鳴周波数にチューニングすると、レッグ44の共有部分上のインダクタンスL2を通って低周波数電流が流れる。
ここでL’はL2、コイル寸法及びレッグL2の間のカップリングの関数であるが、L1には依存しない。高い共鳴周波数にチューニングすると、レッグ44の共有部分上のインダクタンスL2を通って高周波電流が流れる。
インダクタンスL1及びL2の選ばれた値について、サンプル領域内にほぼ一様な磁場を持つ低域通過鳥かご50のk=1モードは静電容量C1の値だけによって定まる。またインダクタンスL1及びL2の選ばれた値について、サンプル領域内にほぼ一様な磁場を持つ高域通過鳥かごのk1モードは静電容量C2の値だけによって定まる。従って、本発明の2周波数チューニング鳥かご型コイル40は低い及び高い共鳴周波数に対して独立にチューニングすることができる。すなわち、C1の値を調節しても低い周波数に影響を与えるだけで、高い周波数には影響しない。同様に、C2の値を調節しても高い周波数に影響を与えるだけで、低い周波数には影響しない。2周波数チューニング鳥かご型コイル40の独立チューニングは、普通は従属的なチューニングを特徴とする従来の2周波数チューニング鳥かご型コイルに対して大きな利点を提供する。従来の2周波数チューニング鳥かご型コイルの1組のコンデンサを調節して低い周波数にチューニングすると、調節された静電容量は高い周波数にも影響を与えてしまう。同様に従来の2周波数チューニング鳥かご型コイルの1組のコンデンサを調節して高い周波数にチューニングすると、調節された静電容量は低い周波数にも影響を与えてしまう。
本発明の特定の実施例及び応用を示し説明してきたが、本発明はここに示した正確な構造及び構成に限定するものではなく、添付の請求項に定める趣旨及び範囲から逸脱することなく種々の変形や変更が可能であることが、これまでに述べたことから明らかであろう。
26 変調器
27 マルチプレクサ
28 受信器
29 パルスプログラマー
30 位相検出器
31 増幅器
32 フーリエ変換器
34 記憶装置
36 ディスプレー
38 コントローラー
Claims (6)
- コイルの円筒形のサンプル空間内にほぼ一様なRF磁場を形成して少なくとも1つの基本共鳴周波数を示すタイプであり、複数のレッグ導体と近接する前記レッグ導体に接続された少なくとも2つのリング導体とが前記円筒形のサンプル領域を定義するものを含むタイプであり、前記レッグ導体とリング導体とがインダクタンスを有する鳥かご型コイルであって、
インダクタンスを有する前記リング導体が、前記円筒形のサンプル空間の軸を取り囲むように配置された蛇行ラインインダクタを含むことを特徴とする鳥かご型コイル。 - 前記蛇行ラインインダクタがジグザグパターンを有する、請求項1記載の鳥かご型コイル。
- インダクタンスを有する前記レッグ導体が、蛇行ラインインダクタである、請求項1記載の鳥かご型コイル。
- 前記鳥かご型コイルが少なくとも2つの基本共鳴周波数を示す多周波数チューニング鳥かご型コイルである、請求項1記載の鳥かご型コイル。
- 前記鳥かご型コイルが1つの基本共鳴周波数を示す単一周波数チューニング鳥かご型コイルである、請求項1記載の鳥かご型コイル。
- 望ましい空間依存性を持つ磁場を発生し前記磁場内に配置された磁石と、前記コイルの円筒形のサンプル空間内にほぼ一様なRF磁場を形成して少なくとも1つの基本共鳴周波数を示すタイプの鳥かご型コイルとを有してなるNMR装置であって、
前記鳥かご型コイルは複数のレッグ導体と近接する前記レッグ導体に接続された少なくとも2つのリング導体で構成されて前記円筒形のサンプル領域を定義し、
前記レッグ導体とリング導体とはインダクタンスを有し、
インダクタンスを有する前記リング導体の少なくとも1つは、前記円筒形のサンプル空間の軸を取り囲むように配置された蛇行ラインであることを特徴とするNMR装置。
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