KR20200081103A - Apparatus for magnetic resonance sensor generating high magnetic field - Google Patents

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김인규
김진태
이명래
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한국전자통신연구원
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Abstract

Provided is a magnetic resonance sensor device generating a high magnetic field. The magnetic resonance sensor device comprises: a magnetic field generation unit including an electromagnet generating a magnetic field for aligning nuclear spins of constituent atoms of a specimen in a region in which the specimen is raised; and a high-frequency surface coil generating resonance transition by applying a perturbating magnetic field to the nuclear spins aligned by the magnetic field and simultaneously receiving the signal and converting the signal into an induced current.

Description

고자기장을 발생시키는 자기 공명 센서 장치{Apparatus for magnetic resonance sensor generating high magnetic field}Apparatus for magnetic resonance sensor generating high magnetic field

본 발명은 자기 공명 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 고자기장을 발생시키는 자기 공명 센서 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a magnetic resonance sensor, and more specifically, to a magnetic resonance sensor device for generating a high magnetic field.

물질 구성 원자의 핵 스핀을 자기장과 고주파 신호를 이용하여 검출하는 핵 자기 공명(nuclear magnetic resonance, NMR) 방법은 검출할 수 있는 핵 스핀 종류가 다양하기 때문에, 화학약품의 성분 분석, 분자 결합 구조 분석, 의료 진단, 비파괴 검사 등의 매우 넓은 범위에서 활용되고 있다. 일반적으로 사용되는 NMR 장치는 고분해능을 얻기 위해 초전도 자석을 이용해서 수 테슬라(1 테슬라(T)=10,000 gauss)의 고자장을 발생시켜 수백 MHz~GHz에 이르는 주파수에서 공명 신호를 측정한다. 이와는 반대로 중량을 줄여 휴대성을 높이는 방향의 기술 발전도 이루어지고 있다. 한 예로, 화성과 같은 지구 밖 행성에서 물의 존재를 찾기 위한 목적으로 NASA, JPL 연구소에서 NMR 장치를 소형화하는 연구를 시작한 이래로 (T. George et al., IEEE Aerospace Conf. Proc. 1, 1273 (2001)) 칩-NMR(chip-NMR) 프로브를 이용한 손바닥 크기의 NMR 장치에 이르기까지 (H. Lee et al., Nat. Med. 14(8), 869 (2008)) 소형 NMR 장치가 연구되어 왔다. Nuclear magnetic resonance (NMR) methods, which detect the nuclear spin of a substance-constituting atom using a magnetic field and a high-frequency signal, vary in the types of nuclear spins that can be detected. , Medical diagnosis, non-destructive testing, and so on. Generally used NMR devices generate a high magnetic field of several Tesla (1 Tesla (T) = 10,000 gauss) using superconducting magnets to obtain high resolution, and measure resonance signals at frequencies ranging from hundreds of MHz to GHz. On the contrary, technological advances in the direction of increasing portability by reducing weight have also been made. For example, since NASA and JPL Labs began researching miniaturization of NMR devices for the purpose of finding the presence of water on planets such as Mars (T. George et al., IEEE Aerospace Conf. Proc. 1, 1273 (2001) )) Small NMR devices have been studied, ranging from palm-sized NMR devices using chip-NMR (H. Lee et al., Nat. Med. 14(8), 869 (2008)) .

의료 분야에서 NMR 장치는 MRI (magnetic resonance imaging) 장치의 형태로 인체 진단 부위의 영상을 해석하여 질병 유무를 진단하는 데 매우 효과적으로 활용되고 있지만, 고가의 장비 탓에 진단 비용이 비싸서 제한적으로 사용되는 한계를 지닌다. In the medical field, the NMR device is very effectively used to diagnose the presence or absence of a disease by interpreting an image of a human diagnostic site in the form of a magnetic resonance imaging (MRI) device, but due to expensive equipment, the diagnostic cost is expensive and limitedly used. Have

한편, 내시경 진단의 경우 위, 대장 등 삽입 가능한 부위의 병변을 비교적 간편하게 판별할 수 있고 필요에 따라 조직을 채취하여 정밀검사로 이어지도록 하는 것이 가능하지만, 조직을 떼어낼 때 생길 수 있는 출혈 위험성이 있으며, 특히, 위 정맥류, 간 정맥류 등에 대한 조직검사시 사망 위험이 있고 조직검사가 불가하며, 다수의 조직 검체가 필요하고, 작은 조기 위암에 대한 감별력이 낮고, 검사에 시간이 오래 걸리는 등의 제한이 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 방안의 하나로서 핵자기 공명 센서 헤드를 장착한 내시경 구조가 제안되었으나, 핵자기 공명의 공명 주파수와 해상도가 자기장의 세기에 직접적으로 연관되기 때문에, 이러한 자기장을 효과적으로 발생시키면서 제어할 수 있는 방안의 필요성이 대두되었다. On the other hand, in the case of endoscopic diagnosis, it is relatively easy to discriminate the lesions of the implantable site such as the stomach and large intestine, and it is possible to collect the tissue as necessary to lead to a detailed examination, but there is a risk of bleeding that may occur when the tissue is removed In particular, there is a risk of death during biopsy of gastric varicose veins, liver varicose veins, etc., biopsy is not possible, a large number of tissue samples are required, and the ability to discriminate against small early gastric cancer is low, and tests take longer. There is this. As one of the methods to solve this problem, an endoscopic structure equipped with a nuclear magnetic resonance sensor head has been proposed, but since the resonance frequency and resolution of nuclear magnetic resonance are directly related to the strength of the magnetic field, it is effectively generated and controlled. There was a need for a way to do it.

상술한 내시경의 장점과 MRI 장점을 가지면서 내시경 삽입을 통해 위, 대장 등의 인체 기관에 대한 조직검체의 채취가 필요 없으며 진단을 실시한 바로 그 장소에서 실시간으로 병변 유무를 판정할 수 있게 함으로써, 다가오는 시대의 헬스케어 서비스인 현장진단 (point-of-Care; POC) 서비스에 활용될 수 있도록 하는 NMR 센서에 있어서, 희토류 계열의 고자장 영구자석을 사용할 경우 최대 자기장 ~5,000 가우스 정도로 제한된 조건의 핵자기 공명 신호만 다룰 수 있는 단점이 있고, 더 나아가 NMR 기기를 소형 센서로 제작할 경우 영구자석의 크기가 작아짐에 따른 최대 자속의 감소로 자기장 세기가 더 작아지는 한계를 갖는다.While having the above-mentioned advantages of the endoscope and MRI, it is not necessary to collect tissue samples for human organs such as the stomach and large intestine through the insertion of the endoscope, and it is possible to determine the presence or absence of lesions in real time at the place where the diagnosis was performed. In the NMR sensor that can be used for point-of-care (POC) service, which is a health care service of the era, when using a rare earth type high-magnet permanent magnet, a nuclear magnet with a maximum magnetic field of ~5,000 gauss is limited. There is a disadvantage that only the resonance signal can be handled, and furthermore, when the NMR device is manufactured with a small sensor, the magnetic field strength is reduced due to a decrease in the maximum magnetic flux as the size of the permanent magnet decreases.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기존의 문제점을 해결하기 위해 고자기장을 발생시키는 전자석을 장착한 자기 공명 센서 장치를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic resonance sensor device equipped with an electromagnet generating a high magnetic field in order to solve the existing problems.

본 발명의 특징에 따른 자기 공명 센서 장치는, 시편이 높인 영역에, 상기 시편의 구성 원자의 핵 스핀(nuclear spin)을 정렬시키는 자기장을 발생시키는 전자석을 포함하는 자기장 생성부; 및 상기 자기장에 의해 정렬된 핵 스핀에 섭동 자기장을 가하여 공명 천이를 일으키고, 동시에 그 신호를 수신하여 유도 전류로 변환하는 고주파 표면 코일을 포함한다. A magnetic resonance sensor device according to a feature of the present invention includes: a magnetic field generating unit including an electromagnet that generates a magnetic field that aligns a nuclear spin of constituent atoms of the specimen in a region where the specimen is raised; And a high frequency surface coil that applies a perturbation magnetic field to the nuclear spins aligned by the magnetic field to cause a resonance transition, and simultaneously receives the signal and converts it into an induced current.

본 발명의 실시 예에 따르면, 암 진단에 사용되는 등 생체의 임의의 단층상을 얻을 수 있는 참단 의학 기계인 자기 공명 영상법(magnetic resonance imaging; MRI)의 기본 원리인 핵자기 공명(nuclear magnetic resonance, NMR) 원리를 초소형 NMR 센서 (sensor)로 구현함에 있어서, 자기장 발생 장치를 소형 전자석으로 구성하여 자기장 세기 변화 및 펄스 고자장을 형성할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, nuclear magnetic resonance (nuclear magnetic resonance), which is a basic principle of magnetic resonance imaging (MRI), a true medical instrument capable of obtaining an arbitrary tomography of a living body, such as used in cancer diagnosis, is obtained. , NMR) In implementing the principle of a small NMR sensor, a magnetic field generating device may be configured with a small electromagnet to form a magnetic field strength change and a pulsed high magnetic field.

또한, 자기장의 세기를 가변시킬 수 있으며 영구 자석으로 얻을 수 있는 것보다 강하면서 소형인 전자석을 이용함으로써, 소형 NMR 센서인 자기 공명 센서 장치를 용이하게 구현할 수 있다. In addition, the magnetic field of the magnetic resonance sensor device, which is a small NMR sensor, can be easily implemented by using an electromagnet that can vary the strength of the magnetic field and is stronger and smaller than that obtained with a permanent magnet.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치의 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자기 공명 센서 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른, 도 2에 도시된 PCB 기판의 한 예를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치의 동작을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치의 구조를 나타낸 도이다. 1 is a view showing the structure of a magnetic resonance sensor device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the magnetic resonance sensor device illustrated in FIG. 1.
3 is a view showing an example of the PCB substrate shown in FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the operation of the magnetic resonance sensor device according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the structure of a magnetic resonance sensor device according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise specified.

본 명세서에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.In the present specification, expressions expressed in singular may be interpreted as singular or plural unless explicit expressions such as “one” or “single” are used.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치에 대하여 설명한다. Hereinafter, a magnetic resonance sensor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치의 구조를 나타낸 도이며, 도 2는 도 1에 도시된 자기 공명 센서 장치의 측면도이다. 1 is a view showing the structure of a magnetic resonance sensor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the magnetic resonance sensor device shown in FIG. 1.

본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 핵 스핀(nuclear spin)을 정렬시키는 정자기장 발생용 전자석(10, 11), 자기 공명 신호를 생성하고 측정하는 고주파 표면 코일(20), 자기장의 세기를 측정하는 자기장 측정용 홀 센서(30)을 포함한다. The magnetic resonance sensor device 100 according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, generates and measures the electromagnets 10, 11 for generating a static magnetic field that aligns the nuclear spins, and magnetic resonance signals It includes a high-frequency surface coil 20, a magnetic field measurement hall sensor 30 for measuring the strength of the magnetic field.

전자석(10, 11)은 시료 즉, 시편이 높인 영역에 시편 구성 원자의 핵 스핀에 자기장(B0)을 가하여 지만(Zeeman) 상호 작용으로 핵 스핀을 정렬시키는 자기장를 생성한다. 전자석(10, 11)은 자기장 생성부로 명명될 수 있다. 전자석(10, 11)에 전자석 전원회로 연결홀 (12, 13)이 형성되어 있으며, 전자석(10, 11)에 감겨져 있으며 전류를 공급하는 코일이 전자석 전원회로 연결홀(12, 13)을 통해 하단 회로(도시하지 않음)와 연결된다. The electromagnets 10 and 11 apply a magnetic field (B 0 ) to the nuclear spin of the sample constituent atoms in the sample, that is, the area where the specimen is raised, but generate a magnetic field that aligns the nuclear spins by Zeeman interaction. The electromagnets 10 and 11 may be referred to as magnetic field generators. Electromagnet power circuit connection holes 12 and 13 are formed in the electromagnets 10 and 11, and coils that are wound around the electromagnets 10 and 11 and supply electric current are provided through the electromagnet power circuit connection holes 12 and 13 It is connected to a circuit (not shown).

전자석(10, 11)의 자기코어 물질은 수백에서 수만에 이르는 다양한 금속 재료들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 니켈-철 합금인 퍼멀로이(permalloy) 소재가 사용될 수 있으며, 퍼멀로이 소재는 십만에 이르는 높은 투자율과 높은 포화 자기장 특성을 가지기 때문에 적은 전류로 높은 자기장을 얻을 수 있다. 더 나아가 펄스 자기장을 이용하여 적은 전류로 더 높은 자기장을 인가하여 정자기장을 인가했을 때에 비해 더 높은 해상도의 자기 공명 신호를 얻을 수 있다. The magnetic core material of the electromagnets 10 and 11 can use various metal materials ranging from hundreds to tens of thousands. For example, a nickel-iron alloy permalloy material may be used, and the permalloy material has a high magnetic permeability of up to 100,000 and a high saturation magnetic field property, so that a high magnetic field can be obtained with a small current. Furthermore, a higher magnetic field can be obtained by applying a higher magnetic field with a small current using a pulsed magnetic field, thereby obtaining a higher resolution magnetic resonance signal than when a static magnetic field is applied.

전자석(10)과 전자석(11)은 서로 대향하는 형태로 배치되어 있으며, 고주파 표면 코일(20)이 전자석(10)과 전자석(11)의 사이에 위치되어 있다. The electromagnet 10 and the electromagnet 11 are arranged to face each other, and a high frequency surface coil 20 is positioned between the electromagnet 10 and the electromagnet 11.

고주파 표면 코일(20)은 자기장에 의해 정렬된 핵 스핀에 섭동 자기장(B1)을 가하여 공명 천이를 일으키고, 동시에 그 신호를 수신하여 유도 전류로 변환한다. 고주파 표면 코일(20)은 기판(21)상에 형성되어 있으며, 홀(22)과 연결용 리드선(23)을 통해 배선을 위한 PCB(printed circuit) 기판과 연결된다.The high frequency surface coil 20 applies a perturbation magnetic field B 1 to a nuclear spin aligned by a magnetic field to cause a resonance transition, and simultaneously receives the signal and converts it into an induced current. The high frequency surface coil 20 is formed on the substrate 21 and is connected to a printed circuit board (PCB) for wiring through a hole 22 and a lead wire 23 for connection.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 자기 공명 센서 장치(100)는 배선을 위한 PCB 기판(200)과 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 전자석(10, 11)은 전자석 전원회로 연결홀(12, 13)을 통해 PCB 기판(200)과 연결되며, 고주파 표면 코일(20)은 홀(22)을 통한 리드선(23)에 의해 PCB 기판(200)에 연결된다. 그리고 홀 센서(30)도 PCB 기판(200)에 연결된다.Specifically, referring to FIG. 2, the magnetic resonance sensor device 100 is electrically connected to the PCB substrate 200 for wiring. Specifically, the electromagnets 10 and 11 are connected to the PCB substrate 200 through the electromagnet power circuit connection holes 12 and 13, and the high frequency surface coil 20 is driven by the lead wires 23 through the holes 22. It is connected to the PCB substrate 200. In addition, the hall sensor 30 is also connected to the PCB substrate 200.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치(100)는, 홀 센서(30)에 의해 측정되는 신호에 따라 전자석(10, 11)에 인가되는 전류를 제어하여 일정한 자기장이 생성되도록 하고, 고주파 표면 코일(20)에 의해 검출되는 신호에 따라 고주파 표면 코일(20)에 인가되는 전류를 제어하여 방출되는 섭동 자기장을 제어하는 제어부(40)를 더 포함할 수 있다. 또한 제어부(40)는 고주파 표면 코일(20)에 의해 검출되는 신호 즉, 유도 전류를 증폭하는 등의 전기적 신호 제어 처리를 수행할 수 있다. 이러한 제어부(40)는 PCB 기판(200) 상에 형성될 수 있다. Meanwhile, the magnetic resonance sensor device 100 according to an embodiment of the present invention controls a current applied to the electromagnets 10 and 11 according to a signal measured by the hall sensor 30 to generate a constant magnetic field, The controller 40 may further include a control unit 40 that controls a current applied to the high frequency surface coil 20 to control the perturbation magnetic field emitted according to the signal detected by the high frequency surface coil 20. In addition, the control unit 40 may perform electrical signal control processing such as amplifying a signal detected by the high frequency surface coil 20, that is, an induced current. The control unit 40 may be formed on the PCB substrate 200.

본 발명의 실시 예에서, 전자석(10, 11), 고주파 표면 코일(20), 및 홀 센서(30)를 포함하여, 핵 자기 공명(nuclear magnetic resonance, NMR) 센서 헤드라고도 명명할 수 있다. In an embodiment of the present invention, it may also be referred to as a nuclear magnetic resonance (NMR) sensor head, including an electromagnet 10, 11, a high frequency surface coil 20, and a Hall sensor 30.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른, 도 2에 도시된 PCB 기판의 한 예를 나타낸 도이다. 3 is a diagram illustrating an example of the PCB substrate shown in FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 매칭 회로(300)를 포함할 수 있도록 디자인된 PCB 기판(200)의 예가 도 3에 도시되어 있다. 매칭 회로(300)는 도 3의 (a)에서와 같이, MA 커넥터와 같은 고주파용 커넥터를 통해 튜닝 콘덴서(CT)와 매칭 콘덴서(Cm)를 연결하여, 표면코일(L)과 구동 회로의 임피던스(Z0)를 매칭할 수 있는 구조를 가진다. 전자석에 전류를 공급하고 홀센서의 감지 전압을 모니터링할 수 있도록, 도 3의 (b)와 같이, DC 소켓을 부착할 수 있다. Specifically, an example of the PCB substrate 200 designed to include the matching circuit 300 is illustrated in FIG. 3. The matching circuit 300 connects the tuning capacitor C T and the matching capacitor C m through a high-frequency connector such as a MA connector, as shown in FIG. It has a structure that can match the impedance (Z 0 ) of. A DC socket may be attached, as shown in FIG. 3(b), to supply current to the electromagnet and monitor the sensed voltage of the Hall sensor.

이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치의 크기는 직경 2cm를 넘지 않을 수 있다. 즉, 자기 공명 센서 장치의 직경이 2cm를 초과하지 않을 수 있다. The size of the magnetic resonance sensor device according to an embodiment of the present invention made of such a structure may not exceed 2 cm in diameter. That is, the diameter of the magnetic resonance sensor device may not exceed 2 cm.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치의 동작을 나타낸 도이다. 4 is a view showing the operation of the magnetic resonance sensor device according to an embodiment of the present invention.

전자석(10, 11)에 전류가 공급됨에 따라, 자기장(60)이 생성된다. 자기장 (60)이 인가되는 영역에 들어온 시료 안의 핵 스핀이 자기장(60) 방향으로 정렬하게 된다. 고주파 표면 코일(20)이 자기장에 의해 정렬된 핵 스핀에 섭동 자기장(50)을 가하여 공명 천이를 발생시킨다. 즉, 핵자기 공명의 기본 원리에 따라 고주파 표면 코일(20)에서 인가된 섭동 자기장(50)과의 상호작용에 따라 핵 스핀의 정렬 방향이 자기 공명을 일으키면서 변화된다. 이러한 변화에 따라 다시 고주파 표면 코일(20)에 유도 전류가 발생되어 신호로 검출된다. 이때, 홀 센서(30)가 자기장(61)을 실시간으로 모니터링하여 모니터링한 신호를 출력한다. 제어부(40)는 홀 센서(30)에 의해 측정되는 신호에 따라 전자석(10, 11)에 인가되는 전류를 제어하여 일정한 자기장이 생성되도록 한다. 또한, 고주파 표면 코일(20)에 의해 검출되는 신호에 따라 고주파 표면 코일(20)에 인가되는 전류를 제어하여 방출되는 섭동 자기장을 제어한다. As current is supplied to the electromagnets 10 and 11, a magnetic field 60 is generated. The nuclear spin in the sample entering the region to which the magnetic field 60 is applied is aligned in the direction of the magnetic field 60. The high frequency surface coil 20 applies a perturbation magnetic field 50 to the nuclear spins aligned by the magnetic field to generate resonance transitions. That is, according to the basic principle of nuclear magnetic resonance, the alignment direction of the nuclear spin changes according to the interaction with the perturbation magnetic field 50 applied from the high frequency surface coil 20 while generating magnetic resonance. In response to this change, an induction current is generated in the high frequency surface coil 20 again and is detected as a signal. At this time, the hall sensor 30 monitors the magnetic field 61 in real time and outputs a monitored signal. The control unit 40 controls the current applied to the electromagnets 10 and 11 according to the signal measured by the hall sensor 30 so that a constant magnetic field is generated. In addition, the current applied to the high frequency surface coil 20 is controlled according to the signal detected by the high frequency surface coil 20 to control the perturbation magnetic field emitted.

위에 기술된 바와 같은 구조로 이루어지면서 동작하는 본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치(100)에서, 발생하는 고자기장으로 인해 주변의 전자소자 등이 손상되는 것을 방지하기 위하여 차폐막이 추가로 포함될 수 있다. In the magnetic resonance sensor device 100 according to the embodiment of the present invention, which operates while having the structure as described above, a shielding film is additionally included to prevent damage to nearby electronic devices due to the generated high magnetic field. Can.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치의 구조를 나타낸 도이다. 5 is a view showing the structure of a magnetic resonance sensor device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치(100')는 위의 기술된 실시 예와 동일한 구조로 이루어지며, 단지 시료가 놓이는 부분을 제외한 영역에 형성된 자기 차폐막(70)을 더 포함한다. 자기 차폐막(70)은 뮤-메탈(mu-metal) 등으로 이루어질 수 있다. The magnetic resonance sensor device 100' according to another embodiment of the present invention has the same structure as the above-described embodiment, and further includes a magnetic shielding film 70 formed in an area except for a portion on which the sample is placed. The magnetic shielding film 70 may be made of mu-metal or the like.

자기 차폐막(70)은 자기 공명 센서 장치(100')에서 발생하는 고자기장을 차폐시켜, 주변의 전자 소자 등이 손상되는 것을 방지한다. The magnetic shielding film 70 shields a high magnetic field generated by the magnetic resonance sensor device 100 ′, thereby preventing damage to surrounding electronic devices and the like.

위의 실시 예와 동일한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. Detailed description of the same parts as in the above embodiment will be omitted.

이러한 본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치는 가변적인 자기장을 발생시키는 전자석과 고주파 표면 코일을 포함하면서 이들이 일체형으로 구성되어 있어, 접촉 방식으로 자기공명 신호를 감지할 수 있다. The magnetic resonance sensor device according to an embodiment of the present invention includes an electromagnet generating a variable magnetic field and a high-frequency surface coil, and these are integrally configured to detect a magnetic resonance signal in a contact manner.

본 발명의 실시 예에 따른 자기 공명 센서 장치는 의료진단, 환경 모니터링, 화합물 분석 등 다양한 분야에 광범위하고 유용하게 활용이 가능하다. The magnetic resonance sensor device according to an embodiment of the present invention can be widely and usefully used in various fields such as medical diagnosis, environmental monitoring, and compound analysis.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (1)

시편이 높인 영역에, 상기 시편의 구성 원자의 핵 스핀(nuclear spin)을 정렬시키는 전자석을 포함하는 자기장 생성부; 및
상기 자기장에 의해 정렬된 핵 스핀에 섭동 자기장을 가하여 공명 천이를 일으키고, 동시에 그 신호를 수신하여 유도 전류로 변환하는 고주파 표면 코일
을 포함하는 자기 공명 센서 장치.A magnetic field generating unit including an electromagnet to align a nuclear spin of a constituent atom of the specimen in a region where the specimen is raised; And
A high-frequency surface coil that generates a resonance transition by applying a perturbation magnetic field to a nuclear spin aligned by the magnetic field, and simultaneously receives the signal and converts it into an induced current.
Magnetic resonance sensor device comprising a.
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