JPS61231445A - Ｎｍｒプロ−ブ用コイル装置 - Google Patents
Ｎｍｒプロ−ブ用コイル装置Info
- Publication number
- JPS61231445A JPS61231445A JP60072201A JP7220185A JPS61231445A JP S61231445 A JPS61231445 A JP S61231445A JP 60072201 A JP60072201 A JP 60072201A JP 7220185 A JP7220185 A JP 7220185A JP S61231445 A JPS61231445 A JP S61231445A
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- JP
- Japan
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- coil
- arc
- pair
- capacitor
- shaped
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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
- G01R33/343—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR of slotted-tube or loop-gap type
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (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］
本発明は核磁気共鳴装置（ＮＭＲ装置）のプローブに用
いられるコイル装置に関し、特に同調周波数を高めるこ
とのできるコイルの構造に関するものである。
いられるコイル装置に関し、特に同調周波数を高めるこ
との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、ブＯ−ブ内の試料に近接して配置された
コイルから励起用高周波磁界を照射すると共に、試料か
らの共鳴信号をこのコイルによって受信し、受信回路を
介してコンピュータへ送り、フーリエ変換処理によりＮ
ＭＲ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
７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７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ＩＡ、２Ａと、円筒軸Ｚに直角な平面内
にある円弧状部分１８．２Ｂとから成っている。
場内に配置し、ブＯ−ブ内の試料に近接して配置された
コイルから励起用高周波磁界を照射すると共に、試料か
らの共鳴信号をこのコイルによって受信し、受信回路を
介してコンピュータへ送り、フーリエ変換処理によりＮ
ＭＲ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
７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７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ＩＡ、２Ａと、円筒軸Ｚに直角な平面内
にある円弧状部分１８．２Ｂとから成っている。
第８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
、２１Ｙ平面を挟んで対称に配置され、このコイルによ
ってＸ方向に高周波磁界が発生する。
断した断面図を示し、半径Ｒの円周上に直線状部分１Ａ
、２１Ｙ平面を挟んで対称に配置され、このコイルによ
ってＸ方向に高周波磁界が発生する。
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
ってコイルのターン数は２゜４．６，８． ・・・と
偶数ターンになる。
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
ってコイルのターン数は２゜４．６，８． ・・・と
偶数ターンになる。
ところで、近時超伝導磁石によって強度の大きな静磁場
が得られるようになり、それに伴って観測周波数も４０
０ＭＨ２程度から５００ＭＨ２。
が得られるようになり、それに伴って観測周波数も４０
０ＭＨ２程度から５００ＭＨ２。
６００ＭＨ７へと高められて来ている。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を高められ、しかもＱが高＜Ｓ
Ｎ比及び感度を高められるものが要求される。
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を高められ、しかもＱが高＜Ｓ
Ｎ比及び感度を高められるものが要求される。
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７図の２ターンのコイルがそのような場合に使
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に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
せざるを得なかった。
できる第７図の２ターンのコイルがそのような場合に使
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に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
せざるを得なかった。
そこで本発明者は、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第８図のＹ軸上に巻線を配置する
第９図に示すような１ターンの新規なコイルを特願昭６
０−１８４４４号として提案した。第９図（ａ）は導体
板から押し抜かれた時の形状を示し、第９図（ｂ）はそ
れを円筒状に形成した時の状態を示す。第９図（ａ）、
（ｂ）において、コイルは円筒軸Ｚに平行な直線状導体
し１．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Ｌ３，１４と
、第２の円弧状導体Ｌ５〜Ｌ８と、コイルを外部の回路
と接続するためのり−ド１９゜１１０とから構成される
。上記第２の円弧状導体し５〜Ｌ８は、互いに接続され
ていないことがらも分るように、コイルとしての役割は
持っておらず、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−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。
配置されることのない第８図のＹ軸上に巻線を配置する
第９図に示すような１ターンの新規なコイルを特願昭６
０−１８４４４号として提案した。第９図（ａ）は導体
板から押し抜かれた時の形状を示し、第９図（ｂ）はそ
れを円筒状に形成した時の状態を示す。第９図（ａ）、
（ｂ）において、コイルは円筒軸Ｚに平行な直線状導体
し１．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Ｌ３，１４と
、第２の円弧状導体Ｌ５〜Ｌ８と、コイルを外部の回路
と接続するためのり−ド１９゜１１０とから構成される
。上記第２の円弧状導体し５〜Ｌ８は、互いに接続され
ていないことがらも分るように、コイルとしての役割は
持っておらず、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−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。
このような提案コイルによれば、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。しかもこの提案コイルでは、コイルとしての
役割を果す直線状導体Ｌ１゜Ｌ２が高周波磁界の軸（Ｘ
軸）に直角なＹＺ平面に配置されるが、この位置に配置
される直線状導体が、試料の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。
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。しかもこの提案コイルでは、コイルとしての
役割を果す直線状導体Ｌ１゜Ｌ２が高周波磁界の軸（Ｘ
軸）に直角なＹＺ平面に配置されるが、この位置に配置
される直線状導体が、試料の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。
本発明は、この提案コイルを更に改良し、更に同調周波
数を高めることのできるコイルを提供することを目的と
している。
数を高めることのできるコイルを提供することを目的と
している。
［目的を達成するための手段］
この目的を達成するため、本発明にかかるＮＭＲプロー
ブ用コイル装冒は、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
又は検出するコイル装置であって、上記円筒軸に平行な
方向に伸び該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
端部同士を接続しコイルを形成するための円弧状３１％
ｉ性部片とを備え、該円弧状導電性部片の途中にコンデ
ンサを介挿したことを特徴としている。
ブ用コイル装冒は、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
又は検出するコイル装置であって、上記円筒軸に平行な
方向に伸び該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
端部同士を接続しコイルを形成するための円弧状３１％
ｉ性部片とを備え、該円弧状導電性部片の途中にコンデ
ンサを介挿したことを特徴としている。
［実施例］
以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳述する。
第１図は本発明を実施したＮＭＲプローブ用コイル装置
の一例を示す斜視図である。第１図のコイル装置が第９
図（ｂ）の提案コイルと異なるのは、円弧状導体Ｌ３と
Ｌ４の間に夫々コンデンサが介挿されている点である。
の一例を示す斜視図である。第１図のコイル装置が第９
図（ｂ）の提案コイルと異なるのは、円弧状導体Ｌ３と
Ｌ４の間に夫々コンデンサが介挿されている点である。
本実施例では、コイルを第１の円弧状導体Ｌ３〜Ｌ４の
位置で円筒軸Ｚに直交する面で切断した断面図を示す第
２図から分るように、円弧状導体Ｌ３とＬ４を夫々２つ
に分けると共に重なり部分を設け、その部分に誘電体フ
ィルムＦを挟み込んで絶縁することにより、その重なり
部分に容量を持たせコンデンサとしている。
位置で円筒軸Ｚに直交する面で切断した断面図を示す第
２図から分るように、円弧状導体Ｌ３とＬ４を夫々２つ
に分けると共に重なり部分を設け、その部分に誘電体フ
ィルムＦを挟み込んで絶縁することにより、その重なり
部分に容量を持たせコンデンサとしている。
従って、第１図のコイルを等価回路で表わすと第３図の
如くなり、直線状導体Ｌｌ 、Ｌ２が主に寄与するイン
ダクタンスがコンデンサＣＩ 、 Ｃ２の合成容量によ
ってキャンセルされるかたちとなって実質的に減少する
ので、第９図（ｂ）の提案コイルよりも共振周波数（同
調周波数）を上昇させることが可能である。
如くなり、直線状導体Ｌｌ 、Ｌ２が主に寄与するイン
ダクタンスがコンデンサＣＩ 、 Ｃ２の合成容量によ
ってキャンセルされるかたちとなって実質的に減少する
ので、第９図（ｂ）の提案コイルよりも共振周波数（同
調周波数）を上昇させることが可能である。
本発明の他の実施例として、第２の円弧状導体Ｌ５．Ｌ
６．Ｌ７．Ｌ８の方も第２図と全く同じ構造とすること
によりコンデンサＣ３、Ｃ４を介挿することが考えられ
る。その場合のコイルを等価回路で表わすと、第４図に
示すように第３図のコイルにコンデンサＣ３，０４が並
列接続されるかたちとなり、並列共振回路が構成される
。
６．Ｌ７．Ｌ８の方も第２図と全く同じ構造とすること
によりコンデンサＣ３、Ｃ４を介挿することが考えられ
る。その場合のコイルを等価回路で表わすと、第４図に
示すように第３図のコイルにコンデンサＣ３，０４が並
列接続されるかたちとなり、並列共振回路が構成される
。
この共振回路はコイル構造体単独で共振回路が構成され
るため、リード線を伸ばして同調用コンデンサとコイル
とを接続しており、リード線によるインダクタンス及び
浮遊容量により共振回路のＱの低下が防げなかった従来
に比べ、Ｑが極めて高い。
るため、リード線を伸ばして同調用コンデンサとコイル
とを接続しており、リード線によるインダクタンス及び
浮遊容量により共振回路のＱの低下が防げなかった従来
に比べ、Ｑが極めて高い。
第５図は本発明の更に他の実施例を示し、本実施例では
第４図の構成に加えて市販の小型チップコンデンサＣ５
、Ｃ６を円弧状導体Ｌ５．Ｌ６に夫々取付け、このコン
デンサＣ５、Ｃ６同士を第３の円弧状導体Ｌ１１で接続
し、この円弧状導体Ｌ１１からリードＬ１２を引出して
いる。それに伴い、第１図のコイルにおけるリードＬ′
１０は除かれている。
第４図の構成に加えて市販の小型チップコンデンサＣ５
、Ｃ６を円弧状導体Ｌ５．Ｌ６に夫々取付け、このコン
デンサＣ５、Ｃ６同士を第３の円弧状導体Ｌ１１で接続
し、この円弧状導体Ｌ１１からリードＬ１２を引出して
いる。それに伴い、第１図のコイルにおけるリードＬ′
１０は除かれている。
本実施例のコイルを等価回路で表わすと第６図の如くな
り、コイルのインダクタンスがコンデンサＣ５によって
キャンセルされるかたちとなって実質的に減少するので
、第１図あるいは第４図のコイルよりも更に共振周波数
（同調周波数）を上昇させることが可能である。
り、コイルのインダクタンスがコンデンサＣ５によって
キャンセルされるかたちとなって実質的に減少するので
、第１図あるいは第４図のコイルよりも更に共振周波数
（同調周波数）を上昇させることが可能である。
尚、上記各実施例において誘電体フィルムを円弧状導体
で挟んで構成したコンデンサを、第５図の実施例で一部
使用した小型チップコンデンサで置き換えるようにして
も良いことは言うまでもない。
で挟んで構成したコンデンサを、第５図の実施例で一部
使用した小型チップコンデンサで置き換えるようにして
も良いことは言うまでもない。
又、本発明のコイルは、上述した導体板からの押し扱き
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。
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。
又、上記実施例では直線状導体を２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。
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、本発明によればインダクタンスが小
さくて高い周波数まで使用できるＮＭＲプローブ用コイ
ル装酉が実現される。
さくて高い周波数まで使用できるＮＭＲプローブ用コイ
ル装酉が実現される。
第１図は本発明を実施したＮＭＲブＯ−ブ用コイル装置
の一例を示す斜視図、第２図はコイルを第２の円弧状導
体Ｌ３．Ｌ４の位置で円筒＠２に直交する面で切断した
断面図、第３図は第１図のコイルの等価回路を示す図、
第４図は本発明の他の実施例の等価回路を示す図、第５
図は本発明の更に他の実施例を示す斜視図、第６図は第
５図のコイルの等価回路を示す図、第７図及び第８図は
従来の鞍型コイルを説明するための図、第９図は本発明
者が提案した新規なコイルを説明するための図である。 Ｌｌ 、 Ｌ２ ：直線状導体 Ｌ３〜Ｌ８ ：円弧状導体 Ｆ：誘電体フィルム ０１〜Ｃ６：コンデンサ
の一例を示す斜視図、第２図はコイルを第２の円弧状導
体Ｌ３．Ｌ４の位置で円筒＠２に直交する面で切断した
断面図、第３図は第１図のコイルの等価回路を示す図、
第４図は本発明の他の実施例の等価回路を示す図、第５
図は本発明の更に他の実施例を示す斜視図、第６図は第
５図のコイルの等価回路を示す図、第７図及び第８図は
従来の鞍型コイルを説明するための図、第９図は本発明
者が提案した新規なコイルを説明するための図である。 Ｌｌ 、 Ｌ２ ：直線状導体 Ｌ３〜Ｌ８ ：円弧状導体 Ｆ：誘電体フィルム ０１〜Ｃ６：コンデンサ
Claims (4)
- （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又は検出する
コイル装置であって、上記円筒軸に平行な方向に伸び該
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部同士を接
続しコイルを形成するための円弧状導電性部片とを備え
、該円弧状導電性部片の途中にコンデンサを介挿したこ
とを特徴とするＮＭＲプローブ用コイル装置。 - （２）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項記載のコイル装置。 - （３）前記円弧状導電性部片は試料領域を挟んで対称に
１対設けられ、該１対の円弧状導電性部片の夫々にコン
デンサが介挿される特許請求の範囲第１項乃至第２項の
いずれかに記載のＮＭＲプローブ用コイル装置。 - （４）前記１対の直線状導電性部片の他端部同士を接続
するための第２の円弧状導電性部片が付加され、該第２
の円弧状導電性部片の途中にコンデンサが介挿される特
許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載のＮＭ
Ｒプローブ用コイル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60072201A JPS61231445A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | Ｎｍｒプロ−ブ用コイル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60072201A JPS61231445A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | Ｎｍｒプロ−ブ用コイル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231445A true JPS61231445A (ja) | 1986-10-15 |
| JPH0460556B2 JPH0460556B2 (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=13482380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60072201A Granted JPS61231445A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | Ｎｍｒプロ−ブ用コイル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61231445A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646017U (ja) * | 1987-06-30 | 1989-01-13 | ||
| JP2007170936A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Jeol Ltd | Ｎｍｒ用複合型円筒形コイル |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6195234A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-14 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | Ｎｍｒ用無線周波コイル |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP60072201A patent/JPS61231445A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6195234A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-14 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | Ｎｍｒ用無線周波コイル |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646017U (ja) * | 1987-06-30 | 1989-01-13 | ||
| JP2007170936A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Jeol Ltd | Ｎｍｒ用複合型円筒形コイル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0460556B2 (ja) | 1992-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |