JPH0194834A - Nmr用高周波プローブ及びnmr信号測定方法 - Google Patents
Nmr用高周波プローブ及びnmr信号測定方法Info
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- JPH0194834A JPH0194834A JP62250649A JP25064987A JPH0194834A JP H0194834 A JPH0194834 A JP H0194834A JP 62250649 A JP62250649 A JP 62250649A JP 25064987 A JP25064987 A JP 25064987A JP H0194834 A JPH0194834 A JP H0194834A
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Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野]
この発明は、NMR(核磁気共鳴)に用いられる高周波
プローブ及びNMR信号測定方法に関し、特にインピー
ダンスの整合が容易で且つ高周波磁場に波形歪が生じな
いNMR用高周波プローブNMR信号測定方法に関する
ものである。
プローブ及びNMR信号測定方法に関し、特にインピー
ダンスの整合が容易で且つ高周波磁場に波形歪が生じな
いNMR用高周波プローブNMR信号測定方法に関する
ものである。
[従来の技術]
第11図は、例えば特開昭61−124854号公報に
記載された従来のNMR用高周波プローブす構成図であ
る。
記載された従来のNMR用高周波プローブす構成図であ
る。
図において、(21)は高周波磁場を送信するための送
信コイルである。 (21a)及び(21b)は送信コ
イル(21)を含む送信プローブの一端に設けられた入
力端子であり、図示しない送信器が接続されている。
信コイルである。 (21a)及び(21b)は送信コ
イル(21)を含む送信プローブの一端に設けられた入
力端子であり、図示しない送信器が接続されている。
(22)は高周波・磁場によって測定対象から誘導され
るNMR信号を受信するための受信コイルである。(2
2a)及び(22b)は受信コイル(22)を含む受信
プローブの一端に設けられた出力端子であり、図示しな
い受信用プリアンプが接続されている。
るNMR信号を受信するための受信コイルである。(2
2a)及び(22b)は受信コイル(22)を含む受信
プローブの一端に設けられた出力端子であり、図示しな
い受信用プリアンプが接続されている。
(25a)〜(25d)は受信コイル(22)の複数箇
所に挿入された共振用コンデンサであり、少なくとも1
つが可変コンデンサとなってインピーダンス整合用に用
いられている。
所に挿入された共振用コンデンサであり、少なくとも1
つが可変コンデンサとなってインピーダンス整合用に用
いられている。
(27a)及び(27b)は送信コイル(21)の複数
箇所に挿入された共振用コンデンサであり、少なくとも
1つが可変コンデンサとなってインピーダンス整合用に
用いられている。
箇所に挿入された共振用コンデンサであり、少なくとも
1つが可変コンデンサとなってインピーダンス整合用に
用いられている。
(28)は共振用コンデンサ(27a)及び(27b)
間に挿入されたスイッチ手段であり、逆並列接続された
ビンダイオード(28a)及び(28b)から構成され
ている。
間に挿入されたスイッチ手段であり、逆並列接続された
ビンダイオード(28a)及び(28b)から構成され
ている。
(40)は共振用コンデンサ(25c)の両端A2間に
並列接続されたインピーダンス手段であり、逆並列接続
されたビンダイオード(40a)及び(40b)と、こ
れらビンダイオード(40a)及び(40b)に接続さ
れたインダクタンス素子(40c )とからなり、共振
用コンデンサ(25c)と共に共振回路を構成している
。
並列接続されたインピーダンス手段であり、逆並列接続
されたビンダイオード(40a)及び(40b)と、こ
れらビンダイオード(40a)及び(40b)に接続さ
れたインダクタンス素子(40c )とからなり、共振
用コンデンサ(25c)と共に共振回路を構成している
。
次に、第11図のNMR用高周波プローブ作即ちこのプ
ローブを用いた従来のNMR信号測定方法について説明
する。
ローブを用いた従来のNMR信号測定方法について説明
する。
まず、送信プローブの入力端子(21a)及び(21b
)に送信器からの高周波パルスを印加し、ビンダイオー
ド(28m)及び(28b)を導通させる。この結果、
送信コイル(21)に共振電流が流れて高周波磁場が送
信される。
)に送信器からの高周波パルスを印加し、ビンダイオー
ド(28m)及び(28b)を導通させる。この結果、
送信コイル(21)に共振電流が流れて高周波磁場が送
信される。
このとき、高周波磁場の一部は受信コイル゛(22)に
鎖交して受信コイル(22)に共振電流を流そうとする
が、このような共振電流は、高周波磁場の空間的均一性
を乱すので、NMR画像形成時に輝度むらを生じさせて
しまう。
鎖交して受信コイル(22)に共振電流を流そうとする
が、このような共振電流は、高周波磁場の空間的均一性
を乱すので、NMR画像形成時に輝度むらを生じさせて
しまう。
しかし、ビンダイオード(40a)及び(40b)が導
通されて、共振用コンデンサ(25c)及びインダクタ
ンス素子(40c )により共振回路が形成されるので
、両端子AB間は高インピーダンスとなる。これにより
、受信コイル(22)に流れようとする共振電流は抑制
される。
通されて、共振用コンデンサ(25c)及びインダクタ
ンス素子(40c )により共振回路が形成されるので
、両端子AB間は高インピーダンスとなる。これにより
、受信コイル(22)に流れようとする共振電流は抑制
される。
こうして、高周波磁場が印加されると、測定対象(図示
せず)からNMR信号が誘導されて弱い高周波磁場が発
生し、このNMR信号は受信コイル(22)により受信
される。このとき、ビンダイオード(40a)及び(4
0b)は非導通であるため、受信コイル(22)にはN
MR信号(受信信号)による弱い共振電流が流れる。又
、スイッチ手段(28)内のビンダイオード(28a)
及び(28b)は非導通であるため、送信コイル(21
)は受信コイル(22)に対して磁気的に非干渉状態と
なり、受信コイル(22)のQ値は低下しない。
せず)からNMR信号が誘導されて弱い高周波磁場が発
生し、このNMR信号は受信コイル(22)により受信
される。このとき、ビンダイオード(40a)及び(4
0b)は非導通であるため、受信コイル(22)にはN
MR信号(受信信号)による弱い共振電流が流れる。又
、スイッチ手段(28)内のビンダイオード(28a)
及び(28b)は非導通であるため、送信コイル(21
)は受信コイル(22)に対して磁気的に非干渉状態と
なり、受信コイル(22)のQ値は低下しない。
尚、NMR信号の測定に先立って、例えば送信プローブ
のインピーダンスを50Ωに整合する必要があるが、入
力端子(21a)及び(21b)に印加される高周波パ
ルスの電力が小さいとスイッチ手段(28)が導通しな
いため、大電力の高周波パルスを印加してインピーダン
ス整合を行なっている。
のインピーダンスを50Ωに整合する必要があるが、入
力端子(21a)及び(21b)に印加される高周波パ
ルスの電力が小さいとスイッチ手段(28)が導通しな
いため、大電力の高周波パルスを印加してインピーダン
ス整合を行なっている。
[発明が解決しようとする問題点1
従来のNMr(用高周波プローブ及びNMR信号測定方
法は以上のように、スイッチ手段(28)を導通させる
ために送信コイル(21)のインピーダンス整合時に大
電力高周波パルスが必要となり、簡便でないという問題
点があり・た。又、スイッチ手段(28)が非直線性素
子であるため、発生する高周波磁場に波形歪が生じると
いう問題点があった。
法は以上のように、スイッチ手段(28)を導通させる
ために送信コイル(21)のインピーダンス整合時に大
電力高周波パルスが必要となり、簡便でないという問題
点があり・た。又、スイッチ手段(28)が非直線性素
子であるため、発生する高周波磁場に波形歪が生じると
いう問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、送信コイルのインピーダンス整合が容易で且
つ高周波磁場の波形歪が生じないNMR用高周波プロー
ブNMR信号測定方法を得ることを目的とする。
たもので、送信コイルのインピーダンス整合が容易で且
つ高周波磁場の波形歪が生じないNMR用高周波プロー
ブNMR信号測定方法を得ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
この発明に係るNMR用高周波プローブ高周波磁場を送
信又は受信するための共振回路に磁気結合された結合コ
イルと、この結合コイルに接続された可変抵抗手段と、
この可変抵抗手段のインピーダンスを制御するための制
御端子とを備えたものである。
信又は受信するための共振回路に磁気結合された結合コ
イルと、この結合コイルに接続された可変抵抗手段と、
この可変抵抗手段のインピーダンスを制御するための制
御端子とを備えたものである。
又、この発明に係るNMR信号測定方法は、高周波磁場
の送信期間は、送信コイルに磁気結合された結合コイル
の第1可変抵抗手段を高インピーダンスにすると共に受
信コイルに磁気結合された結合コイルの第2可変抵抗手
段を低インピーダンスにし、NMR信号の受信期間は、
−第1可変抵抗手段を低インピーダンスにすると共に第
2可変抵抗手段を高インピーダンスにする。
の送信期間は、送信コイルに磁気結合された結合コイル
の第1可変抵抗手段を高インピーダンスにすると共に受
信コイルに磁気結合された結合コイルの第2可変抵抗手
段を低インピーダンスにし、NMR信号の受信期間は、
−第1可変抵抗手段を低インピーダンスにすると共に第
2可変抵抗手段を高インピーダンスにする。
[作用]
この発明のNMR用高周波プローブいては、可変抵抗手
段のインピーダンスを変化させることにより選択的に共
振周波数又はQ値を変える。
段のインピーダンスを変化させることにより選択的に共
振周波数又はQ値を変える。
又、この発明のNMR信号測定方法においては、゛送受
信時に送信プローブ及び受信プローブの共振状態を変化
させて、各プローブ同士の磁気的干渉を防ぐ。
信時に送信プローブ及び受信プローブの共振状態を変化
させて、各プローブ同士の磁気的干渉を防ぐ。
[実施例]
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明のNMR用高周波プローブす構成図であり
、(21)は前述と同様のものである。又、(27)は
(27a)及び(27b)に対応する共振用コンデンサ
であり、送信コイル(21)と共に送信プローブの共振
回路(30)を構成している。
図はこの発明のNMR用高周波プローブす構成図であり
、(21)は前述と同様のものである。又、(27)は
(27a)及び(27b)に対応する共振用コンデンサ
であり、送信コイル(21)と共に送信プローブの共振
回路(30)を構成している。
尚、ここでは、送信プローブの場合を示したが、高周波
プローブは受信プローブであってもよい。
プローブは受信プローブであってもよい。
又、図示しないが、共振回路(30)には容量結合又は
磁気結合されたインピーダンス整合用の可変容量ダイオ
ード等が設けられており、この可変容量ダイオードを介
して、入力端子(受信プローブの場合は出力端子)が設
けられている。
磁気結合されたインピーダンス整合用の可変容量ダイオ
ード等が設けられており、この可変容量ダイオードを介
して、入力端子(受信プローブの場合は出力端子)が設
けられている。
(1)は共振回路(30)の送信コイル(21)に磁気
結合された結合コイルである。(2a)及び(2b)は
逆直列接続された一対のピンダイオードであり、結合コ
イル(1)に接続されている。Rはピンダイオード(2
a)及び〈2b)の各端子に接続されたバイアス印加用
の抵抗器であり、各抵抗値は10にΩ〜500にΩに設
定されている。
結合された結合コイルである。(2a)及び(2b)は
逆直列接続された一対のピンダイオードであり、結合コ
イル(1)に接続されている。Rはピンダイオード(2
a)及び〈2b)の各端子に接続されたバイアス印加用
の抵抗器であり、各抵抗値は10にΩ〜500にΩに設
定されている。
(4)は結合コイル(1)とピンダイオード(2a)及
び(2b)との間に挿入された直流阻止用コンデンサで
あり、静電容量は0.01μF〜0.1μF程度に設定
されている。又、この直流阻止用コンデンサ(4)は、
ピンダイオード(2a)、(2b)及び抵抗器Rと共に
可変抵抗手段(10)を構成し、結合コイル(1)の直
列抵抗として作用するようになっている。
び(2b)との間に挿入された直流阻止用コンデンサで
あり、静電容量は0.01μF〜0.1μF程度に設定
されている。又、この直流阻止用コンデンサ(4)は、
ピンダイオード(2a)、(2b)及び抵抗器Rと共に
可変抵抗手段(10)を構成し、結合コイル(1)の直
列抵抗として作用するようになっている。
尚、ここでは、可変抵抗手段(10)を結合コイル(1
)に直接接続したが、使用周波数に対してλ/2(2分
の1波長)の整数倍の電気長を有する伝送線路例えば同
軸ケーブルを両者の間に介在させてもよい。なぜなら、
λ/2電気長の伝送線路を挿入してもインピーダンスは
変化しないからである。
)に直接接続したが、使用周波数に対してλ/2(2分
の1波長)の整数倍の電気長を有する伝送線路例えば同
軸ケーブルを両者の間に介在させてもよい。なぜなら、
λ/2電気長の伝送線路を挿入してもインピーダンスは
変化しないからである。
(5a)及び(5b)は可変抵抗手段(10)に設けら
れた制御端子であり、抵抗器Rを介してピンダイオード
(2a)及び(2b)にバイアス電圧を印加するように
なっている。
れた制御端子であり、抵抗器Rを介してピンダイオード
(2a)及び(2b)にバイアス電圧を印加するように
なっている。
次に、第2図の共振電流特性図を参照しながら、第1図
に示したこの発明のNMR用高周波プローブ作について
説明する。
に示したこの発明のNMR用高周波プローブ作について
説明する。
制御端子(5a)及び(5b)にバイアス電圧を印加し
て、ピンダイオード(2a)及び(2b)を逆バイアス
又は零バイアス状態にすると、ピンダイオード(2a)
及び(2b)の抵抗値は数100にΩ以上の高インピー
ダンスとなる。従って、結合コイル(1)が送信コイル
(21)のインダクタンス値に影響を与えることはない
、従って、第2図に実線で示すように、共振周波数f0
において共振電流■。が流れる。
て、ピンダイオード(2a)及び(2b)を逆バイアス
又は零バイアス状態にすると、ピンダイオード(2a)
及び(2b)の抵抗値は数100にΩ以上の高インピー
ダンスとなる。従って、結合コイル(1)が送信コイル
(21)のインダクタンス値に影響を与えることはない
、従って、第2図に実線で示すように、共振周波数f0
において共振電流■。が流れる。
一方、ピンダイオード(2a)及び(2b)を順バイア
ス状態にすると、結合コイル(1)が低インピーダンス
で短絡されるため、結合コイル(1)との相互誘導によ
り、送信コイル(21)のインダクタンス値が低下する
。
ス状態にすると、結合コイル(1)が低インピーダンス
で短絡されるため、結合コイル(1)との相互誘導によ
り、送信コイル(21)のインダクタンス値が低下する
。
この順バイアス状態で、100(イ)A程度の大きな順
バイアス電流をピンダイオード(2a)及び(2b)に
流すと、ピンダイオード(2a)及び(3b)の抵抗値
がほぼ零となって共振回路(30)のインダクタンスが
著しく低下する。このため、共振電流特性が破線のよう
になり、共振周波数f1は逆バイアス状態の共振周波数
r0から著しく増加する。このときの共振周波数f1の
増加率Mは、結合コイル(1)と送信コイル(21)と
の結合係数をKとすると、M=[1/ (1−K 2)
]l/2 で表わされる。
バイアス電流をピンダイオード(2a)及び(2b)に
流すと、ピンダイオード(2a)及び(3b)の抵抗値
がほぼ零となって共振回路(30)のインダクタンスが
著しく低下する。このため、共振電流特性が破線のよう
になり、共振周波数f1は逆バイアス状態の共振周波数
r0から著しく増加する。このときの共振周波数f1の
増加率Mは、結合コイル(1)と送信コイル(21)と
の結合係数をKとすると、M=[1/ (1−K 2)
]l/2 で表わされる。
又、0.4mA程1度の小さな順バイアス電流を流すと
、ピンダイオード(2a)及び(2b)の抵抗値が10
Ω程度に大きくなるため、結合コイル(1)に流れる電
流により無視できないジュール損が生じる。このため、
共振電流特性が一点鎖線のようになり、共振周波数f2
が増加すると共に共振電流が減少して共振回路(30)
のQ値は著しく低下する。
、ピンダイオード(2a)及び(2b)の抵抗値が10
Ω程度に大きくなるため、結合コイル(1)に流れる電
流により無視できないジュール損が生じる。このため、
共振電流特性が一点鎖線のようになり、共振周波数f2
が増加すると共に共振電流が減少して共振回路(30)
のQ値は著しく低下する。
このようにピンダイオード(2a)及び(2b)を可変
抵抗手段として用いることにより、共振回路(30)の
共振状態を変化させることができ、他の共振回路(図示
せず)との磁気結合を低減させることができる。
抵抗手段として用いることにより、共振回路(30)の
共振状態を変化させることができ、他の共振回路(図示
せず)との磁気結合を低減させることができる。
第3図は、逆直列接続された一対のピンダイオード(2
a)及び(2b)に代えて、4つのピンダイオード(2
a)〜(2d)をブリッジ構成した実施例を示す構成図
であり、動作は第1図と同様である。
a)及び(2b)に代えて、4つのピンダイオード(2
a)〜(2d)をブリッジ構成した実施例を示す構成図
であり、動作は第1図と同様である。
第4図は送信コイル(21)がスロッテッドチューブ形
の場合の実施例を示す構成図であり、送信°コイル(2
1)との磁気結合が大きくなる位置に結合コイル(1)
を配置している。
の場合の実施例を示す構成図であり、送信°コイル(2
1)との磁気結合が大きくなる位置に結合コイル(1)
を配置している。
実験によれば、第4図の送信コイル(21)の共振周波
数f0を10MHzとした場合、ピンダイオード(2a
)及び(2b)に約100mAの大きい順バイアス電流
を流すことにより共振周波数「1が60011z増加し
た。
数f0を10MHzとした場合、ピンダイオード(2a
)及び(2b)に約100mAの大きい順バイアス電流
を流すことにより共振周波数「1が60011z増加し
た。
又、約1mAの小さい順バイアス電流を流すことにより
、非振周波数f2が400Hz増加すると共に、共振周
波数to<= 10MHz>におけるQ値が著しく低下
し、共振電流■は無視できる程度に減少した。
、非振周波数f2が400Hz増加すると共に、共振周
波数to<= 10MHz>におけるQ値が著しく低下
し、共振電流■は無視できる程度に減少した。
このように、ピンダイオード(2a)及び(2b)をI
IIIバイアス状態とすることにより、いずれも他の受
信プローブに対して磁気的に非結合となることが分かる
。実際には、小さい順バイアス電流を流してQ値を低減
させる方が、制御端子(5a)及び(5b)の印加電圧
が低いので制御しやすいことが分かった。尚、ピンダイ
オード(2a)及び(2b)としては、ユニトロード社
の0840108を用いた。
IIIバイアス状態とすることにより、いずれも他の受
信プローブに対して磁気的に非結合となることが分かる
。実際には、小さい順バイアス電流を流してQ値を低減
させる方が、制御端子(5a)及び(5b)の印加電圧
が低いので制御しやすいことが分かった。尚、ピンダイ
オード(2a)及び(2b)としては、ユニトロード社
の0840108を用いた。
第5図は、送信コイル(21)が回転磁場を送信できる
直交励磁形の場合の実施例を示す構成図であり、矢印C
及びDのように送信コイル(21)から発生する高周波
磁場の2方向に対して磁気結合するように、それぞれ結
合コイル(1)が配置されている。
直交励磁形の場合の実施例を示す構成図であり、矢印C
及びDのように送信コイル(21)から発生する高周波
磁場の2方向に対して磁気結合するように、それぞれ結
合コイル(1)が配置されている。
第6図は、送信コイル(21)に代えてループギャップ
レゾネータ形の受信コイル(22〉を配置し、受信プロ
ーブとした場合の実施例を示す構成図であり、(11)
は受信コイル(22)に磁気結合されたインピーダンス
整合用のコイル、(12)はコイル(11)に接続され
たインピーダンス整合用の可変容量ダイオード、(22
^)は前述の(22a)及び(22b)に対応する出力
端子、(25)は前述の(25a)〜(25d)に対応
する共振用コンデンサである。又、受信コイル(22)
及び共振用コンデンサ(25)は共振回路(30A)を
構成している。
レゾネータ形の受信コイル(22〉を配置し、受信プロ
ーブとした場合の実施例を示す構成図であり、(11)
は受信コイル(22)に磁気結合されたインピーダンス
整合用のコイル、(12)はコイル(11)に接続され
たインピーダンス整合用の可変容量ダイオード、(22
^)は前述の(22a)及び(22b)に対応する出力
端子、(25)は前述の(25a)〜(25d)に対応
する共振用コンデンサである。又、受信コイル(22)
及び共振用コンデンサ(25)は共振回路(30A)を
構成している。
実験によれば、第6図の受信コイル(22)の共振周波
数f0を25.5MHzとした場合、ピンダイオード(
2a)及び(2b)に対して順バイアス電流を0.2m
Aだけ流すことにより、受信プローブのQ値が著しく低
減して共振電流工は無視できる程度になった。
数f0を25.5MHzとした場合、ピンダイオード(
2a)及び(2b)に対して順バイアス電流を0.2m
Aだけ流すことにより、受信プローブのQ値が著しく低
減して共振電流工は無視できる程度になった。
第7図は第6図内のコイル(11)が結合コイルを兼用
した場合の実施例を示す構成図であり、(4a)−(4
c)は直流阻止用コンデンサ、(14)は可変容量ダイ
オード(12)のバイアス印加用の抵抗器である。
した場合の実施例を示す構成図であり、(4a)−(4
c)は直流阻止用コンデンサ、(14)は可変容量ダイ
オード(12)のバイアス印加用の抵抗器である。
又、第8図は、送信コイル(21)及び受信コイル(2
2)を組み合わせた場合の実施例を示す構成図であり、
(1a)は送信コイル(21)に磁気結合された第1結
合コイル、(1b)は受信コイル(22)に磁気結合°
された第2結合コイル、(10M)は第1結合コイル(
1a)に接続された第1可変抵抗手段、(10b)は第
2結合コイル(1b)に接続された第2可変抵抗手段、
(5c)及び(5d)は第2可変抵抗手段(10b)に
設けられた制御端子である。
2)を組み合わせた場合の実施例を示す構成図であり、
(1a)は送信コイル(21)に磁気結合された第1結
合コイル、(1b)は受信コイル(22)に磁気結合°
された第2結合コイル、(10M)は第1結合コイル(
1a)に接続された第1可変抵抗手段、(10b)は第
2結合コイル(1b)に接続された第2可変抵抗手段、
(5c)及び(5d)は第2可変抵抗手段(10b)に
設けられた制御端子である。
次に、第9図のフローチャート図及び第10図のタイミ
ングチャート図を参照しながら、第8図のNMR用高周
波プローブいたこの発明のNMR信号測定方法の一実施
例について説明する。
ングチャート図を参照しながら、第8図のNMR用高周
波プローブいたこの発明のNMR信号測定方法の一実施
例について説明する。
第1スーツプS1
送信コイル(21)が高周波磁場を送信する期間は、制
御端子(5a)及び(5b)間の印加電圧v1を逆バイ
アス(又は零バイアス)にし、制御端子(5C)及び(
5d)間の印加電圧v2を順バイアスにする。これによ
り、第1可変抵抗手段(10a)が高インピーダンスと
なって第1結合コイル(1a)は開放され、一方、第2
可変抵抗手段(10b)が低インピーダンス(例えば1
0Ω)となろて第2結合コイル(1b)は短絡される。
御端子(5a)及び(5b)間の印加電圧v1を逆バイ
アス(又は零バイアス)にし、制御端子(5C)及び(
5d)間の印加電圧v2を順バイアスにする。これによ
り、第1可変抵抗手段(10a)が高インピーダンスと
なって第1結合コイル(1a)は開放され、一方、第2
可変抵抗手段(10b)が低インピーダンス(例えば1
0Ω)となろて第2結合コイル(1b)は短絡される。
この結果、送信コイル(21)を含む共振回路(30)
の共振状態は不変であり、一方、受信コイル(22)を
含む共振回路(30A>の共振周波数f、は増加すると
共にQ値は著しく低下する(第2図参照)。
の共振状態は不変であり、一方、受信コイル(22)を
含む共振回路(30A>の共振周波数f、は増加すると
共にQ値は著しく低下する(第2図参照)。
このとき、送信コイル(21)と受信コイル(22)の
磁気結合がほとんど無視でき、受信コイル(22)に共
振電流が流れないので、高周波磁場の空間的均一度が良
くなり、送信コイル(21)の動作は理想的になる。又
、第6図と同様の可変容量ダイオード(12)を用いる
ことにより、送信コイル(21)のインピーダンス整合
も小電力で実施することができる。
磁気結合がほとんど無視でき、受信コイル(22)に共
振電流が流れないので、高周波磁場の空間的均一度が良
くなり、送信コイル(21)の動作は理想的になる。又
、第6図と同様の可変容量ダイオード(12)を用いる
ことにより、送信コイル(21)のインピーダンス整合
も小電力で実施することができる。
更に、高周波磁場の送信波形に歪が生じないので、波形
補正が不要となる。
補正が不要となる。
尚、順バイアス電流を増やして第2可変抵抗手段(10
b)のインピーダンスを0.1a程度にした場合は、Q
値の低下はなく共振周波数rl(第2図参照)が増加す
るのみであるが、同様に磁気結合は低減する。
b)のインピーダンスを0.1a程度にした場合は、Q
値の低下はなく共振周波数rl(第2図参照)が増加す
るのみであるが、同様に磁気結合は低減する。
剃λ2jシじびス
受信コイル(22)によりNMR信号を受信する期間は
、印加電圧■1を順バイアス、印加電圧v2を逆バイア
スにする。これにより、第1可変抵抗手段(10a)が
低インピーダンスとなって第1結合コイル(1a)は短
絡され、一方、第2可変抵抗手段(tab)が高インピ
ーダンスとなって第2結合コイル(1b)は開放される
。従って、共振回路(30)の共振周波数は「1に増加
(又は、f2に増加すると共にQ値が低下)し、共振回
路(30A)は共振周波数「。のままである。
、印加電圧■1を順バイアス、印加電圧v2を逆バイア
スにする。これにより、第1可変抵抗手段(10a)が
低インピーダンスとなって第1結合コイル(1a)は短
絡され、一方、第2可変抵抗手段(tab)が高インピ
ーダンスとなって第2結合コイル(1b)は開放される
。従って、共振回路(30)の共振周波数は「1に増加
(又は、f2に増加すると共にQ値が低下)し、共振回
路(30A)は共振周波数「。のままである。
この結果、送信コイル(21)と受信コイル(22)と
の磁気結合が低減するので、受信コイル(22)のQ値
が低下せず、受信コイル〈22)は理想的に動作する。
の磁気結合が低減するので、受信コイル(22)のQ値
が低下せず、受信コイル〈22)は理想的に動作する。
又、インピーダンス整合も上記第1ステツプと同様に容
易に遂行できる。
易に遂行できる。
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、高周波磁場を送信又は
受信するための共振回路に磁気結合された結合コイルと
、この結合コイルに接続された可変抵抗手段と、この可
変抵抗手段のインピーダンスを制御するための制御端子
とを備え、選択的に共振周波数又はQ値を変えるように
したので、インピーダンス整合が容易で且つ波形歪が生
じないNMR用高周波プローブられる効果がある。
受信するための共振回路に磁気結合された結合コイルと
、この結合コイルに接続された可変抵抗手段と、この可
変抵抗手段のインピーダンスを制御するための制御端子
とを備え、選択的に共振周波数又はQ値を変えるように
したので、インピーダンス整合が容易で且つ波形歪が生
じないNMR用高周波プローブられる効果がある。
又、この発明によれば、高周波磁場の送信期間は、送信
コイル側の第1可変抵抗手段を高インピーダンスにする
と共に受信コイル側の第2可変抵抗手段を低インピーダ
ンスにし、NMR信号の受信期間は、第1可変抵抗手段
を低インピーダンスにすると共に第2可変抵抗手段を高
インピーダンスにして共振状態を変化させ、送受信時に
おけるプローブ同士の磁気的干渉を防ぐようにしたので
、送信コイルのインピーダンス整合が容易で高性能且つ
SN比のよいNMR信号測定方法が得られる効果がある
。
コイル側の第1可変抵抗手段を高インピーダンスにする
と共に受信コイル側の第2可変抵抗手段を低インピーダ
ンスにし、NMR信号の受信期間は、第1可変抵抗手段
を低インピーダンスにすると共に第2可変抵抗手段を高
インピーダンスにして共振状態を変化させ、送受信時に
おけるプローブ同士の磁気的干渉を防ぐようにしたので
、送信コイルのインピーダンス整合が容易で高性能且つ
SN比のよいNMR信号測定方法が得られる効果がある
。
第1図はこの発明のNMR用高周波プローブ実施例を示
す構成図、第2図は第1図の動作を説明するための共振
電流特性図、第3図〜第8図はこの発明のNMR用高周
波プローブれぞれ異なる実施例を示す構成図、第9図及
び第10図はこの発明のNMR信号測定方法の一実施例
を示すフローチャート図及びタイミングチャート図、第
11図は従来のNMR用高周波プローブす構成図である
。 図である。 (1)・・・結合コイル (1a)・・・第1結合
コイル(1b)・・・第2結合コイル (2a)〜(2d)・・・ビンダイオード(5a)〜(
5d)・・・制御端子 (10)・・・可変抵抗手段(
10a)・・・第1可変抵抗手段 (10b)・・・第2可変抵抗手段 (21)・・・送信コイル (22)・・・受信コ
イル(30)、(30^)・・・共振回路 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
す構成図、第2図は第1図の動作を説明するための共振
電流特性図、第3図〜第8図はこの発明のNMR用高周
波プローブれぞれ異なる実施例を示す構成図、第9図及
び第10図はこの発明のNMR信号測定方法の一実施例
を示すフローチャート図及びタイミングチャート図、第
11図は従来のNMR用高周波プローブす構成図である
。 図である。 (1)・・・結合コイル (1a)・・・第1結合
コイル(1b)・・・第2結合コイル (2a)〜(2d)・・・ビンダイオード(5a)〜(
5d)・・・制御端子 (10)・・・可変抵抗手段(
10a)・・・第1可変抵抗手段 (10b)・・・第2可変抵抗手段 (21)・・・送信コイル (22)・・・受信コ
イル(30)、(30^)・・・共振回路 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (5)
- (1)高周波磁場を送信又は受信するための共振回路と
、この共振回路に磁気結合された結合コイルと、この結
合コイルに接続された可変抵抗手段と、この可変抵抗手
段のインピーダンスを制御するための制御端子とを備え
たNMR用高周波プローブ。 - (2)可変抵抗手段は、逆直列接続された一対のピンダ
イオードを含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のNMR用高周波プローブ。 - (3)可変抵抗手段は、ブリッジ構成された複数のピン
ダイオードを含むことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のNMR用高周波プローブ。 - (4)結合コイルと可変抵抗手段との間に、λ/2の整
数倍の電気長を有する伝送線路を介在させたことを特徴
とする特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記
載のNMR用高周波プローブ。 - (5)送信プローブにより高周波磁場を送信し、受信プ
ローブにより測定対象からのNMR信号を受信するNM
R信号測定方法において、前記送信プローブの送信コイ
ルに磁気結合された第1結合コイルと、前記受信プロー
ブの受信コイルに磁気結合された第2結合コイルと、前
記第1結合コイルに接続された第1可変抵抗手段と、前
記第2結合コイルに接続された第2可変抵抗手段とを設
け、前記高周波磁場を送信する期間は、前記第1可変抵
抗手段を高インピーダンスにすると共に前記第2可変抵
抗手段を低インピーダンスにし、前記NMR信号を受信
する期間は、前記第1可変抵抗手段を低インピーダンス
にすると共に前記第2可変抵抗手段を高インピーダンス
にすることを特徴とするNMR信号測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62250649A JPH0194834A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Nmr用高周波プローブ及びnmr信号測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62250649A JPH0194834A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Nmr用高周波プローブ及びnmr信号測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0194834A true JPH0194834A (ja) | 1989-04-13 |
Family
ID=17210996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62250649A Pending JPH0194834A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Nmr用高周波プローブ及びnmr信号測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0194834A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1262787A2 (en) * | 2001-04-18 | 2002-12-04 | Sunnybrook and Women's College Health Sciences Centre | Concurrent MRI of multiple objects |
WO2002082115A3 (en) * | 2001-04-05 | 2002-12-05 | Varian Inc | Detunable rf coil assembly and method of detuning rf coil for mri |
JP2015020075A (ja) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトSiemens Aktiengesellschaft | 磁気共鳴トモグラフィシステムおよび該磁気共鳴トモグラフィシステムを用いたmriイメージング方法 |
CN114615930A (zh) * | 2019-10-28 | 2022-06-10 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于测量身体中的刺激的感测单元 |
-
1987
- 1987-10-06 JP JP62250649A patent/JPH0194834A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002082115A3 (en) * | 2001-04-05 | 2002-12-05 | Varian Inc | Detunable rf coil assembly and method of detuning rf coil for mri |
US6552544B2 (en) | 2001-04-05 | 2003-04-22 | Varian, Inc. | Detunable coil assembly and method of detuning RF coil for MRI |
EP1262787A2 (en) * | 2001-04-18 | 2002-12-04 | Sunnybrook and Women's College Health Sciences Centre | Concurrent MRI of multiple objects |
EP1262787A3 (en) * | 2001-04-18 | 2004-11-10 | Sunnybrook and Women's College Health Sciences Centre | Concurrent MRI of multiple objects |
JP2015020075A (ja) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトSiemens Aktiengesellschaft | 磁気共鳴トモグラフィシステムおよび該磁気共鳴トモグラフィシステムを用いたmriイメージング方法 |
US10274560B2 (en) | 2013-07-22 | 2019-04-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Use of a plurality of TX coils |
CN114615930A (zh) * | 2019-10-28 | 2022-06-10 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于测量身体中的刺激的感测单元 |
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