CN107003369B - 用于在低频率下测量来自样品的弱电磁信号的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在低频率下，特别地在1 kHz‑10 MHz的频率范围内，测量来自样品的弱电磁信号的装置及测量方法。本发明解决的问题为通过提供一种装置，所述装置能够以良好信噪比来检测来自样品的弱电磁信号，特别是在1 kHz‑40 MHz的频率范围内。为了解决上述问题，测量装置包括电磁振荡电路，该电磁振荡电路包括低质量的拾波线圈、可调谐电容和滤波线圈。电容和滤波线圈具有至少100、优选至少200、特别优选至少500的高质量。可替选地或者附加地，振荡电路的质量达至少100、优选至少200、特别优选至少500。且其中所述滤波线圈的质量和所述电容器的质量高于，具体地至少两倍于，所述拾波线圈的质量。测量信号然后以良好的信噪比在滤波线圈的两端可用。

Description

用于在低频率下测量来自样品的弱电磁信号的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于在低频率下，特别地在1kHz-10MHz的频率范围内，测量来自样品的弱电磁信号的装置及测量方法。
背景技术
来自样品罐的弱电磁信号可以例如源于原子核的旋进(核磁共振，NMR)、电子(电子自旋共振，ESR)或源于振荡磁性纳米粒子。在这些情况下(核自旋、电子和磁性纳米粒子)，电磁信号首先用拾波线圈(具有相对较差的质量QI<30)来测量。
在NMR或ESR的情况下，将样品放置于均匀磁场B0中进行测量。样品被产生垂直于主磁场的高频交变电磁场的励磁线圈包围。从文献US 2008/0231277A1、US 7,405,567B2以及US 8,115,488B2中已知用于测量样品的在其中生成的电磁信号的测量装置。
从文献WO 95/14240已知用于NMR测量的测量装置，该测量装置包括具有拾波线圈、电容和滤波线圈的电磁振荡电路。
发明内容
本发明的目的是创建一种装置，用所述装置能够以良好信噪比来检测来自样品的弱电磁信号，特别是在1kHz-40MHz的频率范围内。
测量装置包括电磁振荡电路(谐振电路)，该电磁振荡电路包括拾波线圈、优选地包括可调谐电容和滤波线圈。电容和滤波线圈具有至少100、优选至少200、特别优选至少500的高质量。可替选地或者附加地，振荡电路的质量达到至少100、优选至少200、特别优选至少500。然后测量信号以良好的信噪比在滤波线圈的两端可用。
在一个实施方式中，滤波线圈具有接地中央抽头，从而实现进一步改善的信噪比。
滤波线圈的质量和电容的质量，特别是电容器，通常大于(超过)拾波线圈的质量，具体地优选超过很多倍，至少两倍、特别优选至少三倍。拾波线圈的质量一般较低且优选低于30、优选低于20、特别优选低于10。由于拾波线圈可以为圆柱形电感器(线圈)、表面线圈或鞍形线圈。拾波线圈可以仅具有很少的绕组，例如多达10个绕组。拾波线圈和/或滤波线圈的线或编织线可以例如包括铜、银或金。
优选地，装置特别地具体包括拾波线圈和/或滤波线圈编织线，其细线电绝缘，特别地具体通过绝缘漆层，以便达到进一步改善的信噪比。现有的编织线优选是耐高频的，以便获得良好的信噪比。
下面的实施方式单独以及以任意组合进一步提高信噪比。
中央抽头优选位于滤波线圈的正中间(中央)。通过中央抽头，振荡电路的振荡趋势得以抑制，特别是如果中央抽头设置于正中央则得以非常好的抑制。这积极地影响信噪比。
在一个实施方式中，中央抽头通过另外的线或另外的编织线来实现。另外的线或另外的编织线的一端分别被连接到地面(把电线接地)，即接地。此外，滤波线圈的另一线的一端被连接到地面。探测到的电压，因此探测到的期望信号则分别存在于所述线或编织线的其余端。线圈的代表独立的发明的这种实施方式带来了高质量。
关于制造，例如两根电导线(尤其是第一线和第二线或第一和第二编织线)被卷曲在一起，分别被绞织在一起。随后，将绞织在一起的两根电导线绕成线圈。然后第一电导线(线或编织线)的一端以及第二电导线(线或编织线)的另一端接地。另外两端则形成线圈的电端子。
如果上述的两个电导体一样长，则中央抽头位于正中间(中央)。
滤波线圈特别地通过电和/或磁屏蔽被屏蔽。磁屏蔽的屏蔽壁优选包括高导磁合金或铁，优选包括高渗透性铁。
磁屏蔽优选由基本磁封闭腔室或者封闭罐(盒)形成。
磁屏蔽有利地防止电磁干扰，因此有助于信噪比的改善。
屏蔽壁优选包括双壁，或在一个罐中放置有通过间隔物与第一罐保持距离的第二罐。滤波线圈则位于第二罐内。因此屏蔽特别优选地包括双壁腔室或双壁罐。
通过在NMR或EPR情况下所使用的磁屏蔽，滤波线圈可以在NMR或EPR波谱情况下被磁性地屏蔽磁场B0。这种屏蔽带来进一步改善的信噪比。
磁屏蔽的双壁的壁或磁屏蔽的一个或两个罐的壁优选为1mm至3mm厚，例如1.5mm厚。电屏蔽的壁是优选多达3mm厚和/或至少0.5mm厚。电屏蔽的壁优选为狭缝型。电屏蔽的壁优选包括铜。如此设计的电屏蔽有助于达到良好的信噪比。
屏蔽优选接地。在二个罐的情况下，外罐通常接地。但可替选地或附加地，内罐也可以接地。
优选地，拾波线圈与用于NMR或EPR波谱的励磁线圈分离。那么，也存在用于传导NMR或EPR波谱的励磁线圈的第二线圈。因此使得能够独立于励磁线圈而优化测量装置，这使得能够得到改善的信噪比。拾波线圈优选位于励磁线圈的内部。励磁线圈与拾波线圈之间的距离有利地达至少5mm、优选至少10mm，从而保持两个线圈之间的不利耦合足够低。励磁线圈的主轴线(＝方向射频场)优选基本上正交(垂直)、优选正交(垂直)于拾波线圈的感测轴线，从而保持两个线圈之间的不利耦合足够低。
在一个有利的实施方式中，一方面拾波线圈以及另一方面电容和滤波线圈通过特别低损耗的电传输线连接在一起。这是通过以下来实现的：通过包括两个电导线的传输线，例如通过包括铜的传输线；通过大横截面积(例如至少1mm2)的传输线；通过在传输线的分别绞织的两根导线的周围的盘绕件；和/或通过适当的电绝缘，特别是通过特氟龙的绝缘。每个单根导线可以放置在特氟龙壳体中以用于绝缘和/或传输线的两根电导线被放置在一起。导线可以由线或编织线形成。
传输线优选由绞织在一起的两根编织线形成，其优选包括上述特氟龙壳体从而提供用于EPR或NMR波谱的特别低损耗的传输线，这代表了独立的发明。
如果传输线由两根编织线形成，所述至少1mm2的横截面积是指两根编织线的单根线的横截面积之和，特别地包括可选地提供的绝缘体。传输线的编织线也优选地彼此电绝缘，特别是用涂覆的表面涂层和/或补充的耐高频物，以便于提供进一步改善的信噪比的低损耗传输线。
拾波线圈优选由编织线形成，即由包括细的单根线的电导线形成。编织线的单根线有利地彼此电绝缘。因此，单根线的表面有利地具有电绝缘漆。编织线优选是耐高频的。
具有绞线绕组的环形或圆柱形滤波线圈已证明是合适的。为了实现具有高质量QE>1000的外谐振器，滤波线圈应遵循能量损失尽可能低的磁交变场并相应地具有低的AC损耗。为此，滤波线圈必须具有可忽略的杂散磁场且绕组的交流电阻应尽可能低。此外，在滤波线圈的磁芯内的例如介电损耗或损耗应被最小化。
这产生了用作具有相对窄带的带通滤波器的测量装置。具有适当的调谐，期望的信号被允许通过。在相邻频率区域中的噪声信号被滤掉，使得已经因此实现了良好的信噪比。但最重要的是，成功地进行了适当的电压放大，这决定性地达到良好的信噪比。
有利地，一方面拾波线圈与另一方面电容以及滤波线圈之间的距离达至少5cm、优选至少50cm、特别优选至少60cm。这减少了在EPR或NMR波普的情况下存在的B0场时与通常被屏蔽的滤波线圈之间的相互干扰的磁影响。实现了屏蔽不会不利地影响B0场。还避免了屏蔽不利地被B0场渗透。
电容有利地是可调谐的，从而允许调整合适的谐振。优选地，所述电容由多个离散的电容器形成，所述多个离散的电容器被适当地并联连接以及允许以能够根据需要来改变电容(容量)的方式连接。因此，可以使用具有高质量的市售电容器从而提供具有高质量的可调谐电容。
有利地，测量信号(即，在滤波线圈中存在的电压)被放大，例如首先通过低噪声前置放大器(优选通过差分放大器，特别优选地通过测量放大器)，随后通过末级放大器(优选通过锁定放大器)。
所获得的在上述频率范围内的信噪比能够与高场NMR或EPR(400MHz–1GHz)的信噪比媲美。然而，有利的是，上述装置在上述频率范围内必须花费的相关开支，分别与高场NMR和EPR相比却是相当低。此外，信噪比只是弱依赖于频率，以至于特别低的频率也是可以的，这使只需付出较少的技术努力。特别地，小的样品体积也是可以的，并不会极大劣化信噪比。
在实际使用过程中能够非常灵活且鲁棒地测量。整个必要的硬件允许小型化并允许用微线圈在1kHz-40MHz的频率范围内进行移动的EPR或NMR波谱而不需要使用超导磁体。特别地，能够在低于10MHz且最重要的是低于1MHz的频率下进行EPR或NMR波谱，从而使得上述装置的支出保持在较低水平。应用领域是化学分析、传感器技术以及医学科学。
附图说明
示出了：
图1：实施方式的设置。
图2：用于滤波线圈的绞织在一起的电导线。
图3：作为拾波线圈的各输入线圈的绕组匝数nI的函数的0.5cm3苯的信噪比。
图4：在使用具有铁氧体磁芯的滤波线圈下作为拾波线圈的绕组匝数nI的函数的苯的信噪比。
图5：作为苯样品的体积Vs的函数的1H-NMR信号的信噪比。
具体实施方式
在下文中，在图1中示出优选实施方式。
环绕在样品1周围的任何结构形式的拾波线圈2通过低损耗传输线3和高质量(Qc～10000)可调谐电容(电容器)4与外部高质量滤波线圈6连接。传输线包括两根电导线，两根电导线各自由多线铜线构成，多线铜线具有大的横截面积(>1mm2)并由于特氟龙(聚四氟乙烯)绝缘而具有最小容量介电损耗；或两根电导线各自由粗的低电阻绞线(1000×0.05mm)构成，所述粗的低电阻绞线在低于1MHz的频率下具有可忽略的集肤效应和邻近效应。两根导线如所示绕着彼此缠绕，因此分别被卷曲或绞织到一起。在特氟龙绝缘的情况下，每根导线由特氟龙包覆。此外，绞织到一起的传输线3的两根导线位于特氟龙壳体内。
通过拾波线圈(所谓的自由感应衰减，FID)记录的振荡NMR信号，经由具有低损耗的传输线3被传导到具有或不具有芯5的滤波线圈6。由于滤波线圈的高质量QE，NMR信号通过跟随RI和RE变化的降低因子Qred＝QE/(1+RI/RE)>>100而与噪声相比较，其中RI＝拾波线圈的交流电阻，且RE＝滤波线圈的交流电阻。在滤波线圈处的交流电压通过两根导电连接线被传导到差分放大器9的反相和非反相入口中并在这里被进一步放大。为了抑制与差分放大器9结合的非常敏感的谐振器的振荡趋势，在滤波线圈6处提供了接地中央抽头8。此外，中央抽头8提供对差分放大器9的技术上不可避免的偏置电流的分流。
滤波线圈6通过屏蔽7被分别地磁屏蔽。
具有质量QE>>100的滤波线圈的可能的实施方式例如是特别缠绕的低损耗铁氧体磁芯、具有绞线缠绕的环形或圆柱形线圈。
特别是在使用铁氧体期间，屏蔽7包括单倍或多倍高导磁合金(Mu-metal)屏蔽，其屏蔽任何DC和/或AC磁场。另一方面，重磁性高导磁合金屏蔽不应影响B0场的均匀性。这通过在样品1和高导磁合金屏蔽7之间的足够大的距离来实现。因此，传输线3至少为约10-50cm长。
对于不具有磁芯5的环形或圆柱形的滤波线圈6，电屏蔽7例如由铜片制成，从而屏蔽在关注频率范围内的电磁干扰。在这种情况下，在有利的实施方式中，屏蔽7包括彼此电绝缘的铜段且有利地被构成从而避免能够降低QE的涡流电流。具体地通过适当设置的狭缝来避免涡流电流。
在不具有磁芯6的圆柱形滤波线圈6中，临界涡流电流将例如是绕滤波线圈6的圆柱轴的环电流，其大大降低了滤波线圈6的内部磁场。如果包括滤波线圈6的圆柱形Cu屏蔽由沿着圆柱体的壳体彼此不进行电接触的两个半部构成，则这些环电流不能流动。进一步的，用于抑制在屏蔽的圆柱体的表面上的进一步的环电流的屏蔽7的狭缝有利地为了改善的质量Q而被设置。
为了优化信噪比，差分放大器9被有利地配置成使得在所考虑的频率范围内，电流和电压噪声(in,en)低于输入电路的约翰逊噪声(背景)。经放大的NMR信号可以通过快速A/D转换器被直接数字采样或通过锁定放大器11被进一步模拟地处理并通过计算机被分析。该分析系统可配备有用于改善信噪比的带通滤波器。
根据应用和环境条件，拾波线圈2可以是尺寸为0.01-10cm的圆柱形电感器(线圈)、鞍形线圈或表面线圈。因此，拾波线圈2的质量和形状对于信噪比只起到很小的作用。这是本发明的优点之一，这允许完全自由地选择拾波线圈2的形状和设计。这对于困难条件下的NMR检查的可行性是重要的。根据拾波线圈是否为圆柱形电感器(线圈)、鞍形线圈或表面线圈中的一个的判断结果，具有核自旋的样品1被放置在各拾波线圈2的内部或表面上。
核自旋的激励通过较大的鞍形线圈12与脉冲高频发生器13以及高频放大器14相结合而发生。一方面，鞍形线圈12为了最低耦合的目的而距离拾波线圈2足够远(～1cm)，另一方面，鞍形线圈的主轴线(＝方向射频场)相对于拾波线圈2的感测轴线正交设置。
用来自鞍形线圈12的交变磁场对样品1的激励实际上从整个接收电路中被完全地解耦。因此，接收电路不再需要被调谐成特定阻抗，并且能够独立于传输线圈被优化为可能的最佳信噪比。样品1被放置在能够在B0＝10-4T-1T的范围内产生典型场强的、未示出的电磁铁或霍尔巴赫(Hallbach)磁铁的均匀的磁场区域B0中。该场范围对应于质子的f＝4kHz-42MHz的拉莫尔频率范围。元件1到9通过两个嵌套入彼此中的铜和/或铝屏蔽10而被双重电屏蔽。
在图1中所示的实施方式中，发送电路被从接收电路中解耦。接收电路在信号拾取和高质量的外部谐振器的区域(具有样品1的拾波线圈2)中被物理地隔离(隔开)。发送电路从接收电路中的解耦允许分离地优化接收电路而不用考虑发送电路和接收电路之间的阻抗的适配。特别地，尤其是在具有非常高的质量的并联谐振电路的情况下，接收电路能够有利地具有例如几个莫姆阻抗。由于第二个条件，拾波线圈能够独立于所有其它元件而被自由地设计并且不需要具有较高质量。外部谐振器能够针对最高质量以及针对NMR信号的最大放大而进行优化。
在图2中，示出了当其可被用于传输线3或用于滤波线圈6时的、被绞织在一起的两根电导线15和16。在滤波线圈6的情况下，被绞织在一起的导线15和16被绕在线圈中。一根电导线15的一端，例如示例性地在图2中示出的左端，与另一导线16的另一端，因此是示出的右端，被电连接到一起从而形成接地的中央抽头8。电导线15和16的其余端则一方面与优选为可调谐电容4连接以及另一方面与传输线3的电导线连接。
具有铁氧体磁芯5的滤波线圈6具有很大的优势在于：它相对较小、价格低，以及质量达到QE～500是可以实现的。铁氧体磁芯可以是市售的、具有不同尺寸和结构形状的，例如环形线圈或在闭合形状(圆罐；同轴谐振腔)中，从而使磁杂散损失保持在尽可能低的水平。
在一个实施方式中，两根相等长度的交织的铜线与少量绕组缠绕在铁氧体磁芯周围，其中绕组的数量nE取决于检测频率，一般地，检测频率在8至500kHz下nE＝8，检测频率在20kHz下nE＝104。多线铜或编织线交织的绕组对极大地最小化集肤效应、邻近效应以及与其连接的交流电阻。中央抽头8在两个交织的绕组半部之间的正中间被引出。这避免了在接地期间高质量的整个电路的可能的振荡趋势。所有具有铁氧体磁芯的滤波线圈对外部磁场和电磁场反应极其敏感，因此优选用由高导磁合金制成的磁双重屏蔽(屏蔽系数～1000)来被屏蔽。因为两个高导磁合金屏蔽也是导电的，所以它们除了屏蔽磁场也屏蔽电磁交变场。具有铁氧体磁芯的不同的滤波线圈在五个不同的频率下按照以下质量来制造：在500kHz下QE＝218、在166kHz下QE＝380、在83kHz下QE＝369、在41kHz下QE＝280以及在20kHz下QE＝255。所有滤波线圈以及所有相关元件，例如传输线和调谐电容器，其AC电阻、电感、电容和质量分别通过阻抗谱仪作为频率的函数来进行测量和优化。利用所有五个铁氧体的质子(1H)实验采用预极化苯(粗苯)样品(VS～0.3cm3,NS＝2 x 1022质子,Pn～1.5 x 10-6)来进行。拾波线圈2用参数Di＝Hc＝1cm,WI＝63,dCu＝0.12mm以及它们的总绕组匝数nI来表征。对于在500kHz下具有铁氧体的滤波线圈，作为绕组匝数nI的函数所测量的信噪比(SNR)示于图3中。测量点(黑圆圈)与理论预期(连续线)具有良好的一致性。在500kHz下的铁氧体磁芯的参数是：LE＝116μH,RI＝1.77Ohm以及QE＝218。图3清楚地示出信噪比的随着nI增加的初始线性增加，然后在nI max～90-100处的最大的信噪比＝170，最后以双曲线下降，这与显性集肤效应和非常弱的邻近效应(集肤效应的～3％)相一致。
图4示出了在使用具有铁氧体磁芯的滤波线圈时以及在预极化到Pn＝1.5 x 10-6之后，作为拾波线圈的绕组匝数nI的函数的苯的信噪比。圆圈代表测量值以及连续线对应于预期过程。频率f(和质量QE)达到500kHz(QE＝218,e)、166kHz(QE＝280,a)、83kHz(QE＝369,b)、41kHz(QE＝380,c)和20kHz(QE＝250,d)。滤波线圈的参数与图3相同。图4基于在五个不同的频率500kHz、166kHz、83kHz、41kHz和20kHz下测量的实验结果，验证了在滤波线圈的恒定质量下，信噪比仅非常弱地依赖于频率。当降低频率f时，测得的最大信噪比向更高的nI值移动。从五条曲线的极大值来看，对应于f＝500、166、83和41kHz，绕组匝数nI max可读取到nI max＝90、140、350、750。图4的最重要的结果是，最大信噪比非常弱地随着频率而降低。这意味着可以在具有较高的信噪比的数kHz(在地球磁场中的NMR)至数MHz的整个频率范围内，可以用铁氧体磁芯来进行测量。
图5示出了苯样品作为体积Vs的函数的1H-NMR信号的信噪比。在500kHz下、预极化到Pn＝1.5 x 10-6之后，用QE＝218的具有铁氧体磁芯的滤波线圈来测量。十字叉对应于用相同的输入线圈(Di＝HC＝1cm)但用不同的样品体积(0.7-500μL)所进行的测量。菱形对应于输入线圈和样品以相同的因子(1mm<Di＝HC<1cm)一起被缩小所进行的测量。直线对应于预期的趋势。
图5示出了，基于苯的两个1H-NMR实验，信噪比随着样品的体积如何缩放。在第一个实验中，用具有铁氧体磁芯的滤波线圈(QE＝218)以及固定的预定义的拾波线圈(参数：Di＝HC＝1cm,nI＝160,dCU＝0.12cm)但用不同的样品体积VS(0.7至500μL)在500kHz下测量了信噪比。在第二个试验中，与样品的缩小的体积相对应，拾波线圈的内径Di和高度HC也分别减小，从Di＝HC＝1cm减小到Di＝HC＝0.1cm。这里绕组匝数nI＝80保持不变。在图5中可以看出，在第一种情况下所测量的信噪比以信噪比～NS～VS缩放，以及在第二种情况下所测量的信噪比以信噪比～NS 1/2～VS 1/2(NS＝自旋数)缩放。在第二种情况下的较弱的体积依赖性可归因为总是变得更小的拾波线圈的增加的灵敏度～1/Di。该结果显示，用该方法在低频下的微线圈检测的NMR波谱以及用μL尺寸的样品时是可行的。鉴于移动NMR光谱仪的小型化，这是重要的结果。在低于10MHz的频率下且对于非常小的样品，产生B-场的磁铁可以非常小、便携、能量和成本高效地来进行制造。能量效率意味着例如锂离子电池足以提供具有电流的小的电磁铁。成本效率在小型化的永久磁铁，对于其构造需要相当少量的磁性材料(稀土)，中尤其突显。
在这一点上，也提及所测量的缩放的信噪比～VS 1/2仅适用于保持不变的绕组匝数nI。

Claims (14)

1.一种用于用电磁振荡电路检测电磁交变场或磁交变场的测量装置，所述电磁振荡电路包括：拾波线圈(2)、电容(4)和滤波线圈(6)，拾波线圈(2)被配置用于检测交变场并且不具有高质量，其中拾波线圈(2)、电容(4)和滤波线圈(6)是同一电磁振荡电路的元件，具有将所述拾波线圈分别与滤波线圈(6)和所述电容(4)连接的低损耗传输线(3)，使得所述装置被配置成将所述拾波线圈(2)记录的信号通过所述传输线(3)被发送给所述滤波线圈(6)，其中所述装置被配置成使得被发送给所述滤波线圈的所述信号被发送给差分放大器(9)，其特征在于，所述电容(4)和所述滤波线圈(6)具有大于100的高质量，和/或所述电磁振荡电路具有大于100的高质量，且其中所述滤波线圈(6)的质量和所述电容(4)的质量高于，具体地至少两倍高于所述拾波线圈(2)的所述质量，其中所述电磁振荡电路的所述滤波线圈(6)包括绞织到一起的两根电导线，所述两根电导线绕在线圈中，两根电导线的一端被电连接到一起形成接地的中央抽头(8)，所述两根电导线的另一端分别与所述电容(4)和所述传输线(3)的电导线连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤波线圈(6)包括磁芯(5)，所述磁芯(5)包括铁素体。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤波线圈(6)通过屏蔽(7)被磁屏蔽和/或电屏蔽。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述屏蔽(7)是双壁型。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述屏蔽(7)和所述拾波线圈(2)之间的距离达至少1cm。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于拾波线圈(2)和所述电容以及所述滤波线圈(6)之间的传输线(3)，所述传输线(3)包括绕彼此缠绕的两根电导线，和/或其线具有至少1mm2的总横截面积，和/或其线包括铜，和/或用特氟龙包覆。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用于进行EPR或NMR波谱的励磁线圈(12)，所述励磁线圈(12)与拾波线圈(2)隔开。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电容(4)由并联连接的多个离散电容器形成。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，差分放大器(9)允许放大存在于滤波线圈(6)处的电压。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述差分放大器具有高阻抗，大于106欧姆。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于外屏蔽(10)，包括拾波线圈(2)、电容(4)和滤波线圈(6)的电磁振荡电路位于所述外屏蔽(10)中，此外还具有励磁线圈(12)、传输线(3)和/或差分放大器(9)。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电容(4)为可调谐电容。
13.一种用根据前述权利要求中任一项所述的装置来检测来自样品(1)的弱电磁信号的方法，其特征在于，所述样品(1)被设置在拾波线圈(2)内或被设置在拾波线圈(2)的表面上，所述样品(1)位于静磁场(B0)中，且所述样品(1)被与所述拾波线圈(2)隔开的励磁线圈(12)激励。
14.根据权利要求13所述的方法，其中对具有1kHz到40MHz的频率的信号进行测量。
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