JPH0318450B2 - - Google Patents
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- JPH0318450B2 JPH0318450B2 JP60018444A JP1844485A JPH0318450B2 JP H0318450 B2 JPH0318450 B2 JP H0318450B2 JP 60018444 A JP60018444 A JP 60018444A JP 1844485 A JP1844485 A JP 1844485A JP H0318450 B2 JPH0318450 B2 JP H0318450B2
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- Japan
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- coil
- conductive
- arcuate
- linear
- conductive piece
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
- G01R33/34046—Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
- G01R33/34069—Saddle coils
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は核磁気共鳴（NMR）装置のプローブ
に用いられる試料コイルに関し、特に高い周波数
まで感度良くNMR信号を検出できるコイルの構
造に関するものである。
に用いられる試料コイルに関し、特に高い周波数
まで感度良くNMR信号を検出できるコイルの構
造に関するものである。
［従来技術］
NMR装置では、試料を収容したプローブを一
様な静磁場内に配置し、プローブ内に試料に近接
して配置された試料コイルから励起用高周波磁界
を照射すると共に、試料の共鳴子からの共鳴信号
をこの試料コイルによつて受信し、受信回路を介
してコンピユータへ送り、フーリエ変換により
NMRスペクトルを得ている。その際、コイルと
試料の共鳴子との結合の良否がNMR装置の感度
を大きく左右するため、コイルの形状や構造には
大きな注意が払われている。超伝導磁石を用いる
NMR装置の場合、例えば第４図に示すような円
筒状の鞍形コイルが通常用いられて来た。第４図
の鞍形コイルは、試料を収容した試料管が配置さ
れる半径Ｒの円筒状領域の周囲に、２つの渦巻状
巻線コイル部分１，２が円筒軸Ｚの回りに対称に
配置されている。この渦巻状巻線コイル部分は、
円筒軸Ｚに平行な直線状部分１Ａ，２Ａと、円筒
軸Ｚに直角な平面内にある円弧状部分１Ｂ，２Ｂ
とから成つている。第５図は上記直線状部分Ａを
円筒軸Ｚに直交する面で切断した断面図を示し、
半径Ｒの円周上に直線状部分１Ａ，２ＡがＹ平面
を挟んで対称に配置され、このコイルによつてＸ
方向に高周波磁界が発生する。
様な静磁場内に配置し、プローブ内に試料に近接
して配置された試料コイルから励起用高周波磁界
を照射すると共に、試料の共鳴子からの共鳴信号
をこの試料コイルによつて受信し、受信回路を介
してコンピユータへ送り、フーリエ変換により
NMRスペクトルを得ている。その際、コイルと
試料の共鳴子との結合の良否がNMR装置の感度
を大きく左右するため、コイルの形状や構造には
大きな注意が払われている。超伝導磁石を用いる
NMR装置の場合、例えば第４図に示すような円
筒状の鞍形コイルが通常用いられて来た。第４図
の鞍形コイルは、試料を収容した試料管が配置さ
れる半径Ｒの円筒状領域の周囲に、２つの渦巻状
巻線コイル部分１，２が円筒軸Ｚの回りに対称に
配置されている。この渦巻状巻線コイル部分は、
円筒軸Ｚに平行な直線状部分１Ａ，２Ａと、円筒
軸Ｚに直角な平面内にある円弧状部分１Ｂ，２Ｂ
とから成つている。第５図は上記直線状部分Ａを
円筒軸Ｚに直交する面で切断した断面図を示し、
半径Ｒの円周上に直線状部分１Ａ，２ＡがＹ平面
を挟んで対称に配置され、このコイルによつてＸ
方向に高周波磁界が発生する。
［発明が解決しようとする問題点］
上述の如き従来のコイルに共通した考え方は、
等しい形状をした２つの渦巻状巻線コイル部分
１，２を円筒状領域を挟んで両側から対向配置す
るということであり、従つてコイルのターン数は
２，４，８，……と偶数ターンになる。
等しい形状をした２つの渦巻状巻線コイル部分
１，２を円筒状領域を挟んで両側から対向配置す
るということであり、従つてコイルのターン数は
２，４，８，……と偶数ターンになる。
ところで、近時超伝導磁石によつて強度の大き
な静磁場が得られるようになり、それに伴つて観
測周波数も400MHz程度から500MHz、600MHzへ
と高められようとしている。このように観測周波
数を高めるには、試料コイルとしてはインダクタ
ンスが小さくて同調周波数が高められ、しかもＱ
の高いものが要求される。
な静磁場が得られるようになり、それに伴つて観
測周波数も400MHz程度から500MHz、600MHzへ
と高められようとしている。このように観測周波
数を高めるには、試料コイルとしてはインダクタ
ンスが小さくて同調周波数が高められ、しかもＱ
の高いものが要求される。
そのような場合従来は、最もターン数が少なく
インダクタンスを最小にできる第５図の２ターン
のコイルが使われている。しかしながら、このよ
うなコイルを使用してもインダクタンスを十分小
さくすることはできず、従来は好ましくないこと
を承知の上でこのコイルを使用せざるを得なかつ
た。
インダクタンスを最小にできる第５図の２ターン
のコイルが使われている。しかしながら、このよ
うなコイルを使用してもインダクタンスを十分小
さくすることはできず、従来は好ましくないこと
を承知の上でこのコイルを使用せざるを得なかつ
た。
本発明は、この点に鑑みてなされたものであ
り、上述した従来の考え方からは決して配置され
ることのないＹ平面上に巻線を配置することによ
り１ターンのコイルを提供し、インダクタンスの
小さなコイルを提供すると共に、感度的にも極め
て優秀なコイルを提供することを目的としてい
る。
り、上述した従来の考え方からは決して配置され
ることのないＹ平面上に巻線を配置することによ
り１ターンのコイルを提供し、インダクタンスの
小さなコイルを提供すると共に、感度的にも極め
て優秀なコイルを提供することを目的としてい
る。
［問題点を解決するための手段］
この目的を達成するため、本発明にかかる
NMRプローブ用コイルは、円筒状の試料領域の
周囲に巻回され、該円筒の軸に直交する方向の高
周波磁界を発生させるコイルであつて、上記円筒
軸に平行な方向に伸び前記円筒軸を挟んで略対称
に配置される１対の直線状の導電性部片と、該１
対の直線状導電性部片に先端同士を接続しコイル
を形成するための第１の円弧状導電性部片と、前
記試料領域の中心に関して前記第１の円弧状導電
性部片と略対称性を持つ様に配置される第２の円
弧状導電性部片であつて、複数の円弧導電性部片
からなり且つ該複数の円弧状導電性部片が前記１
対の直線状導電性部片を接続しないように前記直
線状導電性部片の他端に接続される第２の円弧状
導電性部片と、電流を一方の直線状導電性部片か
ら第１の円弧状導電性部片を介して他方の直線状
導電性部片へと流すために前記一対の直線状導電
性部片又は第２の円弧状導電性部片に接続される
一対のリードとを備えたことを特徴としている。
NMRプローブ用コイルは、円筒状の試料領域の
周囲に巻回され、該円筒の軸に直交する方向の高
周波磁界を発生させるコイルであつて、上記円筒
軸に平行な方向に伸び前記円筒軸を挟んで略対称
に配置される１対の直線状の導電性部片と、該１
対の直線状導電性部片に先端同士を接続しコイル
を形成するための第１の円弧状導電性部片と、前
記試料領域の中心に関して前記第１の円弧状導電
性部片と略対称性を持つ様に配置される第２の円
弧状導電性部片であつて、複数の円弧導電性部片
からなり且つ該複数の円弧状導電性部片が前記１
対の直線状導電性部片を接続しないように前記直
線状導電性部片の他端に接続される第２の円弧状
導電性部片と、電流を一方の直線状導電性部片か
ら第１の円弧状導電性部片を介して他方の直線状
導電性部片へと流すために前記一対の直線状導電
性部片又は第２の円弧状導電性部片に接続される
一対のリードとを備えたことを特徴としている。
を特徴としている。
［実施例］
以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳述す
る。
る。
第１図は本発明を実施したコイルの一例を示
し、ａは導体板から押し抜かれた時の形状、ｂは
それを円筒状に形成した時の状態を夫々示す。第
１図ａ，ｂにおいて、コイルは円筒軸Ｚに平行な
直線状導体Ｌ１，Ｌ２と、この直線状導体Ｌ１，
Ｌ２を直列に接続してコイルを形成するための円
弧状導体Ｌ３，Ｌ４と、補償用の第２の円弧状導
体Ｌ５〜Ｌ８と、コイルを外部の回路と接続する
ためのリードＬ９，Ｌ１０とから構成される。
し、ａは導体板から押し抜かれた時の形状、ｂは
それを円筒状に形成した時の状態を夫々示す。第
１図ａ，ｂにおいて、コイルは円筒軸Ｚに平行な
直線状導体Ｌ１，Ｌ２と、この直線状導体Ｌ１，
Ｌ２を直列に接続してコイルを形成するための円
弧状導体Ｌ３，Ｌ４と、補償用の第２の円弧状導
体Ｌ５〜Ｌ８と、コイルを外部の回路と接続する
ためのリードＬ９，Ｌ１０とから構成される。
上記円弧状導体Ｌ４は導体板から押し抜かれた
状態では２つに分割されており、第１図ｂのよう
に円筒状に成形する際に若干重なり合うように
し、その重なり部分を例えば半田付けにより接続
し一本化している。
状態では２つに分割されており、第１図ｂのよう
に円筒状に成形する際に若干重なり合うように
し、その重なり部分を例えば半田付けにより接続
し一本化している。
又、第２の円弧状導体Ｌ５〜Ｌ８は、互いに接
続されていないことから分るようにコイルとして
の役割は持つておらず、試料が配置される円筒領
域の中心原点Ｏを挟んで第１の円弧状導体と対称
な位置に略同一形状の導体を配置することによ
り、静磁場の均一度の乱れを補償する目的で設け
られている。従つて、その幅は第１及び第２の円
弧状導体ともＷで等しくされている。
続されていないことから分るようにコイルとして
の役割は持つておらず、試料が配置される円筒領
域の中心原点Ｏを挟んで第１の円弧状導体と対称
な位置に略同一形状の導体を配置することによ
り、静磁場の均一度の乱れを補償する目的で設け
られている。従つて、その幅は第１及び第２の円
弧状導体ともＷで等しくされている。
第２図は、第１図のコイルを円筒領域の中心Ｏ
において円筒軸Ｚに直交するXY平面で切断した
断面図を示す。この図から分るように、直線状導
体Ｌ１，Ｌ２は高周波磁界の軸（Ｘ軸）に直角な
軸（Ｙ軸）上に配置され、１ターンのコイルが実
現されている。従つて本発明によれば、従来の２
ターンのコイルよりもインダクタンスの小さな１
ターンのコイルが実現される。
において円筒軸Ｚに直交するXY平面で切断した
断面図を示す。この図から分るように、直線状導
体Ｌ１，Ｌ２は高周波磁界の軸（Ｘ軸）に直角な
軸（Ｙ軸）上に配置され、１ターンのコイルが実
現されている。従つて本発明によれば、従来の２
ターンのコイルよりもインダクタンスの小さな１
ターンのコイルが実現される。
しかも、この位置（Ｙ平面上）に配置される直
線状導体が、試料に配置される円筒領域の中心原
点ＯにおいてＸ軸方向に発生させる高周波磁界強
度は、直線状導体が他のどんな位置に置かれた場
合よりも強いため、コイルとしてのＱが高い。従
つて本発明によれば、Ｑが高く効率の良いコイル
によつて試料に強い高周波磁界を照射することが
でき、しかもその強い高周波磁界照射によつて派
生した強い共鳴信号を効率良く検出することが可
能となり、その相乗効果によりNMR装置の感度
は著しく高められる。
線状導体が、試料に配置される円筒領域の中心原
点ＯにおいてＸ軸方向に発生させる高周波磁界強
度は、直線状導体が他のどんな位置に置かれた場
合よりも強いため、コイルとしてのＱが高い。従
つて本発明によれば、Ｑが高く効率の良いコイル
によつて試料に強い高周波磁界を照射することが
でき、しかもその強い高周波磁界照射によつて派
生した強い共鳴信号を効率良く検出することが可
能となり、その相乗効果によりNMR装置の感度
は著しく高められる。
尚、上記実施例では直線状導体Ｌ１，Ｌ２を２
つの円弧状導体Ｌ３，Ｌ４で並列に接続したが、
接続は一方だけで良いので、２つに分割されてい
る円弧状導体Ｌ４を電気的に接続する必要は必ず
しもなく、若干の間隔をおいて離したままにして
おいても良い。ただし、円弧状導体Ｌ４を完全に
なくしてしまうことは、導体の存在が非対称にな
るために好ましくない。
つの円弧状導体Ｌ３，Ｌ４で並列に接続したが、
接続は一方だけで良いので、２つに分割されてい
る円弧状導体Ｌ４を電気的に接続する必要は必ず
しもなく、若干の間隔をおいて離したままにして
おいても良い。ただし、円弧状導体Ｌ４を完全に
なくしてしまうことは、導体の存在が非対称にな
るために好ましくない。
第３図はこの点を考慮すると共にリードの取出
し位置を近付けた例を示す。同図ａは導体板から
押し抜いた状態であり、同図ｂは円筒状に成形し
た状態を示す。
し位置を近付けた例を示す。同図ａは導体板から
押し抜いた状態であり、同図ｂは円筒状に成形し
た状態を示す。
尚、本発明のコイルは、上述した導体板からの
押し抜きの他、ボビンに導体ワイヤを張付けた
り、ボビンの表面に蒸着技術で形成したり、柔軟
性を持つあるいは持たない基板上にプリント回路
として形成したりして製作することができる。導
体の強度が十分にある場合、ボビン等の他の支持
体で支持する必要はなく、導体だけで自立させる
ことが可能である。
押し抜きの他、ボビンに導体ワイヤを張付けた
り、ボビンの表面に蒸着技術で形成したり、柔軟
性を持つあるいは持たない基板上にプリント回路
として形成したりして製作することができる。導
体の強度が十分にある場合、ボビン等の他の支持
体で支持する必要はなく、導体だけで自立させる
ことが可能である。
尚、上記実施例では直線状導体をＺ軸に対して
正確に対称に配置したが、直線状導体は略対称に
配置されれば良く、若干のずれは許容される。
正確に対称に配置したが、直線状導体は略対称に
配置されれば良く、若干のずれは許容される。
［発明の効果］
以上詳述した如く、本発明によれば１ターンで
インダクタンスの小さなNMRプローブ用コイル
が実現されるため、観測周波数の高まりに十分対
応することができる。しかも、本発明のコイルは
高いＱを持つため、NMR装置の感度を向上させ
ることが可能となる。
インダクタンスの小さなNMRプローブ用コイル
が実現されるため、観測周波数の高まりに十分対
応することができる。しかも、本発明のコイルは
高いＱを持つため、NMR装置の感度を向上させ
ることが可能となる。
第１図及び第３図は夫々本発明を実施したコイ
ルの一例を示す図、第２図は第１図のコイルにつ
いてＺ軸の回りの直線状導体の配置を説明するた
めの図、第４図及び第５図は従来の鞍型コイルを
説明するための図である。 Ｌ１，Ｌ２：直線状導体、Ｌ３〜Ｌ１０：円弧
状導体。
ルの一例を示す図、第２図は第１図のコイルにつ
いてＺ軸の回りの直線状導体の配置を説明するた
めの図、第４図及び第５図は従来の鞍型コイルを
説明するための図である。 Ｌ１，Ｌ２：直線状導体、Ｌ３〜Ｌ１０：円弧
状導体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 円筒状の試料領域の周囲に巻回され、該円筒
の軸に直交する方向の高周波磁界を発生させるコ
イルであつて、上記円筒軸に平行な方向に伸び前
記円筒軸を挟んで略対称に配置される１対の直線
状の導電性部片と、該１対の直線状導電性部片の
先端同士を接続しコイルを形成するための第１の
円弧状導電性部片と、前記試料領域の中心に関し
て前記第１の円弧状導電性部片と略対称性を持つ
様に配置される第２の円弧状導電性部片であつ
て、複数の円弧状導電性部片からなり且つ該複数
の円弧状導電性部片が前記１対の直線状導電性部
片同士を接続しないように前記直線状導電性部片
の他端に接続される第２の円弧状導電性部片と、
電流を一方の直線状導電性部片から第１の円弧状
導電性部片を介して他方の直線状導電性部片へと
流すために前記一対の直線状導電性部片又は第２
の円弧状導電性部片に接続される一対のリードと
を備えたことを特徴とするNMRプローブ用コイ
ル。 ２ 前記導電性部片は断面が円形の導線である特
許請求の範囲第１項記載のNMRプローブ用コイ
ル。 ３ 前記導電性部片は板状導体で形成される特許
請求の範囲第１項記載のNMRプローブ用コイ
ル。 ４ 前記コイルは中空の円筒ボビンに支持される
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プローブ用コイル。 ５ 前記コイルは前記ボビンに蒸着によつて形成
される特許請求の範囲第４項記載のNMRプロー
ブ用コイル。 ６ 前記コイルは絶縁性基板によつて支持される
プリンと回路からなる特許請求の範囲第１項記載
のNMRプローブ用コイル。 ７ 前記絶縁性基板は柔軟性を持ち折曲げ可能で
ある特許請求の範囲第６項記載のNMRプローブ
用コイル。 ８ 前記コイルは自己を保持する強度を持つ特許
請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の
NMRプローブ用コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018444A JPS61176841A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | Ｎｍｒプロ−ブ用コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018444A JPS61176841A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | Ｎｍｒプロ−ブ用コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61176841A JPS61176841A (ja) | 1986-08-08 |
| JPH0318450B2 true JPH0318450B2 (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=11971799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60018444A Granted JPS61176841A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | Ｎｍｒプロ−ブ用コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61176841A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03283604A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-13 | Shimadzu Corp | 微分型コイル |
| JP5156190B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2013-03-06 | 株式会社 Ｊｅｏｌ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ | Ｎｍｒ用複合型円筒形コイル |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4694255A (en) * | 1983-11-04 | 1987-09-15 | General Electric Company | Radio frequency field coil for NMR |
| US5274332A (en) * | 1983-11-14 | 1993-12-28 | General Electric Company | Inductively coupled multi-section radio frequency field coil for NMR |
| US4692705A (en) * | 1983-12-23 | 1987-09-08 | General Electric Company | Radio frequency field coil for NMR |
| US4641097A (en) * | 1984-05-10 | 1987-02-03 | General Electrtic Company | Elliptical cross-section slotted-tube radio-frequency resonator for nuclear magnetic resonance imaging |
-
1985
- 1985-02-01 JP JP60018444A patent/JPS61176841A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61176841A (ja) | 1986-08-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |