JP6719422B2 - Hfコイルアセンブリを有するmas−nmr磁気共鳴装置、測定用プローブ、およびnmr測定を実行するための方法 - Google Patents
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Description
以下では、本説明および請求項において使用される重要な用語について定義が与えられる。
一般に、NMR測定用プローブは、実験座標系のz軸を定義する均質な静磁場B0が「ボア」に沿って配向される、超伝導NMR磁気システムに用いられる。
− 試料がHFコイルアセンブリのシリンダの側面内に配置されるステップと、
− HF出力がHFコイルアセンブリの両方のコイル対に同時に加えられるステップとを含む。
2 シリンダ軸
10 HFコイルアセンブリ
11、12、13、14、15、16、17、18 長手方向導体素子
21、22、23、24、25、26、27、28 湾曲導体素子
30 ブリッジ素子
40 対角導体素子
A 第1のコイル対
B 第2のコイル対
A’、A”、B’、B” くら型コイル
Claims (24)
- 磁気共鳴装置の検査ボリューム内に少なくとも2つの独立した交流磁場を発生させるHFコイルアセンブリ(10)を有するMAS−NMR磁気共鳴装置であって、
前記HFコイルアセンブリ(10)は、シリンダ軸(2)を有する円形シリンダの共通幾何学的側面(1)に沿って配置され、長手方向導体素子および湾曲導体素子を有するくら型コイルの第1のコイル対(A)と、前記側面(1)に沿って配置され、長手方向導体素子および湾曲導体素子を有するくら型コイルの第2のコイル対(B)とを備え、前記2つのコイル対(A,B)は、2つの異なる周波数で交流磁場を発生させるように設計されており、
湾曲導体素子および長手方向導体素子の第1のグループが、高周波で相互接続されて、前記シリンダ軸に関して互いに反対側にあるくら型コイル(A’、A”)を有する前記第1のコイル対(A)を形成し、
湾曲導体素子および長手方向導体素子の第2のグループが、高周波で相互接続されて、前記シリンダ軸に関して互いに反対側にあるくら型コイル(B’、B”)の前記第2のコイル対(B)を形成し、
前記シリンダ軸に関して前記第1のコイル対(A)および前記第2のコイル対(B)の軸方向位置および範囲が等しく、
前記第1のコイル対と前記第2のコイル対は、アジマス方向において重なり合い、
他方のコイル対(B、A)の導体素子をそれぞれに横切るブリッジ素子が、前記第1のコイル対(A)および/または前記第2のコイル対(B)の前記くら型コイル(A、A”、B’、B”)内に配置され、
前記磁気共鳴装置の前記検査ボリューム内に磁場方向に静磁場を発生させる装置と、前記HFコイルアセンブリを有する測定用プローブを前記静磁場に対して所定の角度で位置決めする機構とを備え、
前記シリンダ軸は、前記磁場の前記方向に対して、50°と60°の間の角度で配置され、
前記第1のコイル対(A)が有する複数の前記湾曲導体素子が前記シリンダ軸を挟んで対向すると共に、前記第2のコイル対(B)が有する複数の前記湾曲導体素子が前記シリンダ軸を挟んで対向し、
前記第1のコイル対(A)のコイル軸および前記第2のコイル対(B)のコイル軸の各々は、前記シリンダ軸と垂直であり、
前記第1のコイル対(A)の前記コイル軸と前記第2のコイル対(B)の前記コイル軸が、それぞれ、40°と50°の間の角度で、前記磁場方向および前記シリンダ軸により広がる平面と交差するMAS−NMR磁気共鳴装置。 - 前記ブリッジ素子の少なくとも1つが、導電性素子として設計される請求項1に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記ブリッジ素子の少なくとも1つが、コンデンサとして、特にセラミック多層コンデンサチップとして設計される請求項1または2に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 少なくとも1つのコイル対(A、B)が、前記側面上の螺旋に沿って延びる対角導体素子を備える請求項1〜3のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記一方のコイル対のブリッジ素子が、好ましくは対角方向に配置され、それぞれ、他方のコイル対の対角導体素子を横切る請求項4に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 少なくとも1つのコイル対の前記くら型コイル(A’、A”、B’、B”)のアジマス開放角度が、100°と140°の間、特に120°である請求項1〜5のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記コイル対(A、B)は、前記シリンダ軸を中心として互いに90°回転するように配置される請求項1〜6のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記第1のコイル対(A)の前記導体素子と前記第2のコイル対(B)の前記導体素子は、同一形状であり、同一形状で配置される請求項1〜7のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記円形シリンダの前記幾何学的側面と同一断面である外面を備えるコイル支持体上にある請求項1〜8のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記コイル支持体は、サファイア、ガラス、水晶、フルオロポリマ、特にポリテトラフルオロエチレン、セラミック、特に酸化アルミニウム、酸化マグネシウムまたは窒化ホウ素のうちの少なくとも1つの材料を含む請求項9に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記くら型コイルは、寸法的に安定した自己支持型コイルである請求項1〜10のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記HFコイルアセンブリは、前記シリンダ軸と同軸の軸方向を有するソレノイドコイルを更に備える請求項1〜11のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記2つのくら型コイル(A’、A”;B’、B”)は、少なくとも1つのコイル対(A;B)において直列に接続される請求項1〜12のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記2つのくら型コイル(A’、A”;B’、B”)は、少なくとも1つのコイル対(A;B)において並列に接続される請求項1〜13のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 磁気共鳴装置の検査ボリューム内に少なくとも2つの独立した交流磁場を発生させるHFコイルアセンブリ(10)を有し、MAS−NMR磁気共鳴装置において用いられる測定用プローブであって、
前記HFコイルアセンブリ(10)は、シリンダ軸(2)を有する円形シリンダの共通幾何学的側面(1)に沿って配置され、長手方向導体素子および湾曲導体素子を有するくら型コイルの第1のコイル対(A)と、前記側面(1)に沿って配置され、長手方向導体素子および湾曲導体素子を有するくら型コイルの第2のコイル対(B)とを備え、前記2つのコイル対(A,B)は、2つの異なる周波数で交流磁場を発生させるように設計されており、
湾曲導体素子および長手方向導体素子の第1のグループが、高周波で相互接続されて、前記シリンダ軸に関して互いに反対側にあるくら型コイル(A’、A”)を有する前記第1のコイル対(A)を形成し、
湾曲導体素子および長手方向導体素子の第2のグループが、高周波で相互接続されて、前記シリンダ軸に関して互いに反対側にあるくら型コイル(B’、B”)の前記第2のコイル対(B)を形成し、
前記シリンダ軸に関して前記第1のコイル対(A)および前記第2のコイル対(B)の軸方向位置および範囲が等しく、
前記第1のコイル対と前記第2のコイル対は、アジマス方向において重なり合い、
他方のコイル対(B、A)の導体素子をそれぞれに横切るブリッジ素子が、前記第1のコイル対(A)および/または前記第2のコイル対(B)の前記くら型コイル(A、A”、B’、B”)内に配置され、
前記測定用プローブは、前記磁気共鳴装置の前記検査ボリューム内に磁場方向に生じる静磁場に対して所定の角度で位置決めされており、
前記シリンダ軸は、前記磁場の前記方向に対して、50°と60°の間の角度で配置され、
前記第1のコイル対(A)が有する複数の前記湾曲導体素子が前記シリンダ軸を挟んで対向すると共に、前記第2のコイル対(B)が有する複数の前記湾曲導体素子が前記シリンダ軸を挟んで対向し、
前記第1のコイル対(A)のコイル軸および前記第2のコイル対(B)のコイル軸の各々は、前記シリンダ軸と垂直であり、
前記第1のコイル対(A)の前記コイル軸と前記第2のコイル対(B)の前記コイル軸が、それぞれ、40°と50°の間の角度で、前記磁場方向および前記シリンダ軸により広がる平面と交差する測定用プローブ。 - 少なくとも2つのHF入力を有し、第1のHF入力が、第1のチューニングネットワークを介して高周波で前記第1のコイル対(A)に結合され、第2のHF入力が、第2のチューニングネットワークを介して高周波で前記第2のコイル対(B)に結合される請求項15に記載の測定用プローブ。
- 前記チューニングネットワークの少なくとも1つが、少なくとも1つの連続容量性素子を介して関連するコイル対に接続される請求項16に記載の測定用プローブ。
- 前記チューニングネットワークの少なくとも1つが、ガルバニック絶縁的に、特に変流的に、関連するコイル対に結合される請求項16または17に記載の測定用プローブ。
- 前記HFコイルアセンブリは、前記シリンダ軸と同軸の軸方向を有するソレノイドコイルを更に備える請求項15〜18のいずれか1項に記載の測定用プローブ。
- 前記シリンダ軸と同軸の回転軸を有する少なくとも1つのピボット軸受を備え、前記少なくとも1つのピボット軸受は、前記HFコイルアセンブリ内の試料の回転支持をもたらすように設計される請求項15〜19のいずれか1項に記載の測定用プローブ。
- 前記シリンダ軸は、前記磁場の前記方向に対して、54.7°と54.8°の間の角度で配置される請求項1〜14のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記第1のコイル対(A)の前記コイル軸と前記第2のコイル対(B)の前記コイル軸が、それぞれ、45°の角度で、前記磁場方向および前記シリンダ軸により広がる平面と交差する請求項21に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 前記第1のコイル対(A)および前記第2のコイル対(B)はそれぞれ、第1のHF送信ユニットおよび第2のHF送信ユニットに動作的に結合され、独立して制御されうる請求項1〜14,21,および22のいずれか1項に記載のMAS−NMR磁気共鳴装置。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載のHFコイルアセンブリを有するMAS−NMR磁気共鳴装置を使用して試料に関するNMR測定を実行するための方法であって、
− 前記試料は、前記シリンダの前記側面内に配置され、
− HF出力が両方のコイル対(A、B)に同時に加えられる方法。
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