JPH01501251A - 核磁気共鳴用観察コイルの疑似共鳴制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 核磁気共鳴用観察コイルの擬似共鳴制御装置発明の技術分野 本発明は、核磁気共鳴装置及び方法の一般的な分野に関し、更に詳しくは、かか る装置の観察コイルの高周波特性の改善に関する。

従来の技術 広帯域核磁気共鳴装置は、試料中のスピン遷移によって放出された高周波信号を 、受信サブシステムのプリアンプに供給するために配設された受信コイル（観察 コイル）を有している。このコイルは、第１ａ図及び第１ｂ図に示される従来技 術の平衡及び不平衡回路の例に類似したコンデンサ・ネットワークによって調整 された共鳴特性を有する同！１ｔｌＬｃ回路である。このタイプの理想的な同調 回部は、所望の共鳴周波数において１つの鋭い吸収ピークを有する設計された広 帯域の応答範囲にわたって平坦な応答を生み出す、実際の同調回路は、コイルの アースに対して分配された容量のために、更に複雑な応答を示す、１つの結果は 、より高い周波数において別の共鳴ピークが観察されることである。第２図は、 １００ＭＨｚのＣＩＳの分析に対して同調された実際の回Ｈの周波数応答を示す 、コイルに試料を含む試料管を挿入することによって、負荷がかけられた場合、 より高い寄生周波数の共鳴は更に複雑である。試料及び試料管の誘電特性によっ て、試料の誘電特性によるより高い（又は寄り低い）周波数においてより高い周 波数の共鳴が引起こされる。

核磁気共鳴装置では、（例えば）プロトン−ＣＩ）の結合の摂動をおこさせるた め、第２の高周波ＲＦの放射が一般的に使用される。この目的のための高周波電 源は、所望の減結合を達成するなめに独立したコイルを介して第２の高周波電源 から供給される。減結合コイルは、一般的なシステムでは、受信コイルの外部す なわち減結合コイルと試料の間の受信コイルと共に配設されている。

減結合放射の効果は、受信コイルによって得られるシールドによって、試料の位 置で減少する。受信コイルが、高周波の減結合放射に対して、共鳴を示す場合に は、この減少はかなり大きな程度になる。

従来技術において、受信コイルによるこの減少を最少にするための１つの方法は 、減結合コイルを受信コイルに近接して配設された薄いシート上の導電体で精成 することである。受信コイルの有効インダクタンスは、受信コイルを円筒状の導 体で取り囲むことの効果と同様の方法で低減される。このコイルのインダクタン スは、共鳴周波数（ｌＡＪ＝１／ＬＣ）が増加するに従って減少する。

減結合周波数帯域を越えてこの共鳴が十分に移動することによって、減結合放射 の損失の一部が軽減される。この効果は、望ましくない受信コイルのＱを相当程 度に引下げることを代償にして得られるものである。

発明の概要 本発明では、離散コンデンサが受信コイルの中心からアースに加えられる。この コンデンサの値は、高周波共鳴の位置を減結合放射の１以上の周波数に限定する ように選択される。

図面の簡単な説明 第１図は、従来技術による代表的な理想化されたコイル回路を示す。

第２図は、第１０のコイル回路に対する一般的な周波数応答を示す。

第３図は、本発明の動作状況を示す。

第４図は１本発明の（ａ）平衡回路及び（ｂ）不平衡回路を示す。

発明の詳細な説明 第３図に、典型的な核磁気共鳴データ捕捉装置の部分が図示されてている。捕捉 及びｆｆＩＪｌｌ用プロセッサ１０は、高周波発信Ｉｌｌ　２．変調器１４．Ａ ／Ｄ変換器１８を有する受於器１６及び別のプロセッサ２０と接続されている。

変調された高周波電力は、測定子２２を介して磁界中の対象物（図示せず）に高 周波を発射し、測定子２２によって捕捉された対象物に対する応答は受信機１６ に伝えられる。この応答は一般的に、しばしば時間領域波形と称せられる遷移振 動信号の形をとる。この遷移波形が規則的な間隔でサンプルされサンプルはＡ／ Ｄ変換器１８によってディジタル化される。ディジタル化された時間領域波形は 、そこでプロセッサ２０によって更に処理される。このような処理の性質には、 時間領域波形を多くのこのような同様の波形で平均化することを含み、平均時間 領域波形を周波数領域に変形することによってスペクトル分布間数が作られ、こ れは出力装置２４に入力される。この出力装置は、分析結果及びデータを表示す るために適当な台数設けることができる。

試料を極性化する磁界２１は、図示しないソレノイド中で超伝導状態を保持する ため、クライオスタット２３内で第１図に示す適当な手段によって作られる。ク ライオスタットは、測定子及び試料を常温で収容する孔２３ａによって精成され ている。

第４図を参照して、ここには、本発明の測定子が示されているがこの測定子は、 同調平衡ＬＣ回路を形成するコンデンサ６２の付いた受信コイル６０を有してい る。

コイル６０の一部は、直接アースに接続されているか（第４ｂ図）、又はコンデ ンサ６４を介してアースに接続されている（第４ａ図）、同調組合せコイルＬＣ の他端は、コンデンサ６６を介して図示しないプレアンプに接続されている９本 発明は、更にコンデンサ６８をコイル６０のほぼ中央でタップして共通電位、即 ちアースに接続することによって達成される。コンデンサ６８の値は、測定にお いて使用されている減結合放射のような全ての放射周波数以下の周波数領域に寄 生共鳴を移行させるため、慎重に選択される。実用上、この選択は、所定の場所 に配設された試料管及び決められた減結合周波数によって行われる。この試料管 には、更に実際の条件に近ずけるため、一般的な溶剤を充填してもよく、もし希 望されれば、特定の試料を入れてもよい。

一般的に、コンデンサ６８の値は、調和コンデンサ６２よりも小さいか、これの オーダであり、一方コンデンサ６８はアースに対する分配コンデンサよりも大き い。

第４ａ図の平衡回路において、コンデンサ６８の大きさに対する制約はより小さ いものである０本発明は、またこの点からアースへの直流結合による平衡回路に よっても達成される。第４ｂ図において、コンデンサ６８に対する制約は、コン デンサ６２のコンデンサ６８に対する比率に関連している。コンデンサ６８がコ ンデンサ６２よりも小さい場合、回路は通常の方法で動作する。コンデンサ６８ がコンデンサ６２よりも大きい場合、この回路は、信号からノイズ道考慮した場 合、最適以下の方法で機能する。

上に説明した構成には多くの変形が可能であり、明らかに広範囲にわたって異な る多くの本発明の実施例を、本発明の範囲から逸脱することなく構成することが 可能であるから、上に説明し添付図に図示した事柄は全て説明を意図するもので あると解釈されるべきで、限定的な意味を有するものではない。

ｔｏｏ　２００　３００　４００　５００　６００ＦＩＧ、４ａ　Ｆ　ＩＧ　、 ４ｂ ＦＩＧ、３ 国際調査報告

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．共通電位に対する誘導信号を検出するための平衡した平行共鳴ＬＣ回路を有 する核磁気共鳴用測定子に於いて、 上記の平行同調回路を形成するコイル及び第１コンデンサであって、上記のコイ ル及び第１コンデンサの各接点はそれぞれ第２及び第３コンデンサに接続され、 上記の第３コンデンサは上記の共通電位に接続され、上記の第２コンデンサは信 号を取り出すように構成されているコイル及び第１コンデンサ、及び 上記のコイルの畧中央から上記の共通電位に接続され、これによって寄生共鳴が 上限周波数以下の周波数に限定される第４コンデンサによって構成されることを 特徴とする核磁気共鳴用測定子。
2. ２．共通電位に対する誘導信号を検出するための平行共鳴ＬＣ回路を有する測定 子に於いて、 各々上記の平行同調回路を形成する２つの端子を有するコイル及び第１コンデン サであって、１つの接点はそれぞれ第２コンデンサに接続された上記のコイル及 び第１コンデンサの１つの端子によって構成され、上記のコイルの他の端子は上 記の共通電位に接続され、上記の第１コンデンサも上記の共通電位に接続され、 上記の第２コンデンサは信号を取り出すように構成されているコイル及び第１コ ンデンサ、及び 上記のコイルの畧中央から上記の共通電位に接続され、これによって寄生共鳴が 上限周波数以下の局波数に限定される第３コンデンサによって構成されることを 特徴とする測定子。
3. ３．共通電位に対する誘導信号を検出するための平行共鳴ＬＣ回路を有する測定 子に於いて、 各々上記の平行同調回路を形成する２つの端子を有するコイル及び第１コンデン サであって、それぞれ第２コンデンサに接続された上記のコイル及び第１コンデ ンサの１つの端子は１つの接点を有し、上記のコイルの他の端子は上記の共通電 位に接続され、上記の第１コンデンサも上記の共通電位に接続され、上記の第２ コンデンサは信号を取り出すように構成されているコイル及び第１コンデンサ、 及び 上記のコイルの畧中央から上記の共通電位に接続され、これによって寄生共鳴が 上限周波数以下の周波数に限定される直流導電リンクによって構成されることを 特徴とする測定子。