DE1673016A1

DE1673016A1 - Vorrichtung zur Konstanthaltung des Polarisierenden Magnetfeldes bei einem Kernresonanzgeraet

Info

Publication number: DE1673016A1
Application number: DE1967P0043266
Authority: DE
Inventors: E Dr Golay Marcel J
Original assignee: Perkin Elmer Corp
Current assignee: Applied Biosystems Inc
Priority date: 1967-01-30
Filing date: 1967-10-27
Publication date: 1971-09-02
Also published as: GB1197852A; DE1673016B2; US3510832A

Description

Patentanmeldung

The Perkin-Elmer Corporation Norwalk, Connecticut USA

Vorrichtung zur Konstanthaltung des polarisierenden Hagnetfeldes bei einem Kernresonanzgerät

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Konstanthaltung des polarisierenden Magnetfeldes bei einem Kernresonanzgerät mit einem Magneten zur Erzeugung eines starken polarisierenden Magnetfeldes zwischen zwei gegenüberliegenden PoIflachen, Homogenisierungsspulen zum Homogenisieren von Ungleichförmigkeiten des polarisierenden Feldes in einem relativ kleinen Volumen im Luftspalt zwischen den Polflächen und einer Lock-on-Einrichtung bestehend aus einem Referenzprobenhalter zwischen den Polflächen, durch den Schwankungen der Stärke des polarisierenden Feldes kompensierbar sind.

Die Anwendung von Kernresonanzgeräten zur Durchführung von qualitativen Analysen von Substanzen ist bekannt. Eine zu analysierende Probe wird in einem relativ starken polarisierenden Magnetfeld H^ angeordnet, welches von einem Magneten des Gerätes erzeugt wird. Ein magnetisches Wechselfeld Hg, welches senkrecht- zu den Feld H^ liegt, wirkt auf die Atom-

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kerne der Probe und verursacht dadurch eine Präzession der Kerne. Wenn die Frequenz f des Feldes H₂ gleich der Larmorfrequenz ist, tritt eine feststellbare Kernresonanz auf. Die Feldstärke H^ und die Frequenz f sind durch eine Konstante miteinander verbunden, welche eine charakteristische Eigenschaft der Substanz 1st und welche als gyromagnetisches Verhältnis bekannt ist. Die Probe kann dadurch identifiziert werden.

Die Herstellung von komerziellen GerMten, die nach diesen Prinzipien arbeitet, hat Verfeinerungen bei Kernresonanzgeräten erforderlich gemacht, um den gewünschten Grad von Genauigkeit bei der Probenidentifizierung sicherzustellen. Generell sollte das polarisierend« Feld über relativ lange Zeiten stabil sein und »ine Gleichförmigkeit in der Feldstärke besitzen, die wenigstens gleich einem Teil in 1o° ist. Bei dem Versuch, diesen Forderungen zu genügen, sind Kernresonanzgeräte geschaffen worden, die sowohl eine Lock-on-Einrichtung besitzen, durch welche Schwankungen des polarisierenden Feldes mit der Zeit kompensiert werden können, als auch Homogenisierungsspulen zur Erhöhung der Gleichförmigkeit des polarisierenden Feldes in der Nähe der asu untersuchenden Probe. Die Lock-on-Einrichtung weist eine Referenzprobe auf, die in der Nähe der zu untersuchenden Probe in dem Feld H^ angeordnet ist und Mittel zur Erregung der Referenzprobe mit ihrer

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Larmorfrequenz, um eine Kernresonanz derselben hervorzurufen. Jede Schwankung der polarisierenden Feldstärke ist mit einer Abweichung von der Kernresonanz der Referenzprobe verbunden. Bs ist eine Schaltung vorgesehen, die auf diese Abweichung anspricht und eine kompensierende Veränderung der Feldstärke H₁ oder der Erregerfrequenz bewirkt, um die Resonanz wieder herzustellen. Die vorerwähnten Homogenisierungsspulen bestehen aus einer Hehrzahl von relativ flachen Spulen, die in der Nähe der FoIflachen des Magneten angeordnet sind und das polarisierende Feld in dem relativ kleinen Raumvolumen homogenisieren, welches von der zu untersuchenden Probe eingenommen wird. Biese Spulen sind vorzugsweise funktionell orthogonal zueinander, das heißt, daß das von einer der Spulen in der Nähe der zu untersuchenden Probe erzeugte Feld nicht wesentlich das Feld in der Nähe der zu untersuchenden Probe &aC*jrt, welches gleichzeitig von einer anderen der Spulen hergestellt wird. Eine solche Anordnung ist in der DAS 1 1o7 82* beschrieben..

Die Homogenisierung des polarisierenden Feldes in der Nähe der zu untersuchenden Probe wird wie oben erwähnt bis zu einer Größenordnung von einem Teil in 1o vorgenommen. Während diese Gleichförmigkeit in einen relativ kleinen Volumen erreicht wird, das in der Mitte des Luftspaltes liegt, so hat es sich doch gezeigt, daß die Feldinhomogenität in einigem Abstand vom Ort der zu untersuchenden Probe, wo nan

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eine Referenzprobe anordnen will, bis auf ein Teil in lo**" ansteigen kann. Zur Erhöhung der Lock-on-Empfindlichkeit und dementsprechend der Analysengenauigkeit ist es wünschenswert, die Inhomogenität des Feldes in der Nähe der besagten Referenzprobe bis auf wenigstens einen Teil in 1o⁶ zu verringern. Es ist weiter wünschenswert, diese erhöhte Gleichförmigkeit in der Nähe der Referenzprobe zu erhalten, während gleichzeitig das homogenisierte Feld in der Nähe der zu untersuchenden Probe im wesentlichen ungeändert gehalten wird.

Es ist demgemäß eine Aufgabe der Erfindung, ein Kemresonansgerät zu schaffen, welches eine verbesserte Lock-on-Anordnung aufweist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kemresananzgerät zu schaffen, das Feldhomogenisierungs- und Konstanthaltungsnittel aufweist und welches verbesserte Feldgleichförmigkeit in der Nähe einer Referenzprobe aufweist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Feldhomogenisierungsmittel für eine Referenzprobe zu schaffen, welche das Feld der Referenzprobe homogenisieren, während sie gleichzeitig das homogenisierte Feld in der Nähe der zu untersuchenden Probe im wesentlichen ungeändert lassen.

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Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß an der Referenzprobe eine Mehrzahl von Homogenisierungsspulen vorgesehen sind, durch welche das polarisierende Feld in der Nähe der Referenzprobe homogenisierbar ist.

Das Kernresonanzgerät nach der Erfindung besitzt also eine Vorrichtung zur Konstanthaltung des polarisierenden Magnetfeldes (Lock-on-Anordnung), erste Homogenisierungsmittel für das polarisierende Feld, welche so ausgelegt sind, daß sie die Gleichförmigkeit des polarisierenden Feldes H₁ in der Nähe einer zu untersuchenden Probe erhöhen und Homogenisierungsmittel zur Erhöhung der Gleichförmigkeit des polarisierenden Feldes in der Nähe der Referenzprobe. Die Homogenisierungsmittel für die Referenzprobe bestehen vorzugsweise aus einer Mehrzahl von elektrischen Leitern, die auf einer Oberfläche im Bereich der Referenzprobe derart angeordnet sind, daß sie die Homo» genität des Feldes im Bereich der Referenzprobe erhöhen, während sie das homogenisierte Feld in der Nähe der zu untersuchenden Probe im wesentlichen ungeändert lassen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und im folgenden beschrieben:

Figur 1 zeigt teilweise in Blockform ein Kernreeonanzgerät mit Honogenisierungsmitteln für das polarisierende Magnetfeld . und einer nach der Erfindung eusgebil-

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deten Vorrichtung zur Konstanthaltung dieses polarisierenden Magnetfeldes.

Figur 2 ist eine vereinfachte Draufsicht der Anordnung von Figur 1 und zeigt eine spezielle räumliche Anordnung der zu untersuchenden Probe und der Referenzprobe im Feld des Magneten von Figur

Figur 3 »eigt einen Referenzprobenhalter zur Verwendung bei dem Gerät von Figur 1 mit Homogenisiorungsmitteln für das Feld an der Referenzprobe.

Figur 4

und 6 sind schematiaehe Darstellungen einer

Oberfläche des Referertsprobenhalters von Figur 3 und «eigen die verschiedenen Feldhomogenisierungswicklungen.

Figur 7 ist eine andere Anordnung von Homogenisierungswicklungen, die auf der Oberfläche des Referenzprobenhalters von Figur 3 angeordnet sind.

In Figur 1 ist ein Kernresonanzgerät dargestellt, wel= ehes einen teilweise gezeichneten Permanentmagneten mit Polflächen 12 und 14 aufweist, zwischen denen ein relativ starkes polarisierendes Feld H₁ erzeugt wird. Auf den Magneten ist eine Korrekturfeldwicklung angeordnet. Wie nachstehend im einzelnen beschrie·-

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ben werden wird, kann diese Korrekturwicklung relativ schwache kompensierende Veränderungen der Stärke des polarisierenden Feldes erzeugen. Das polarisierende Feld muß einen relativ hohen Grad von Gleichförmigkeit besitzen. Beispielsweise sind Abweichungen der Feldstärke in einer Größenordnung größer als ein Teil in to⁸ unerwünscht. Um die gewünschte Gleichförmigkeit zu erhalten, sind Feldhomogenisierungsmittel vorgesehen. Diese Mittel bestehen aus flachen Homogenisierungsspulen 16 und 17, die an den Polflächen 12 und 14- angeordnet sind. Die Homogenisierungsspulen bestehen aus Scheiben, die eine Mehrzahl von gegeneinander isolierten Wicklungen von elektrischen Leitern aufweisen, die darauf angeordnet sind und im wesentlichen zueinander orthogonale Feldkomponenten erzeugen, um das Feld in einem gewünschten Punkt zwischen den Polflächen zu korrigieren. Sine spezielle Anordnung von solchen Homogenisierungsspulen ist in der Deutschen Auslegeschrift 1 1o7 624 beschrieben. Die verschiedenen Leitungen, die von den Honogenisierungsspulen ausgehen und die generell mit 18 bezeichnet sind, sind über Potentiometer 22, 23, 24· und 25 mit einer Spannungsquelle 2o verbunden derart, daß die Stärke und Richtung der in den Homogenisierungswicklungen fließenden Ströme regelbar sind.

Das Kernresonanzgerät weist weiterhin einen Probenhalter 26 für die zu untersuchende Probe auf, der zwischen den Polflächen 12 und 14- angeordnet ist und eine Probe einer unbekannten Substanz enthält, welche

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durch das Gerät identifiziert werden soll. Es sind verschiedene Probenhalter für solche Geräte bekannt. Der Einfachheit der Darstellung halber ist der Probenhalter 26 als Reagenzglas dargestellt. Ein zweiter Probenhalter, der generell mit 28 bezeichnet ist, ist auch zwischen den Polflächen 12 und 14 angeordnet. Dieser letztere Probenhalter, welcher nachstehend im einzelnen beschrieben werden wird, bildet einen Teil einer Lock-on-Anordnung. Der Probenhalter 26 für die zu untersuchende Probe weist eine Geberspule 29 auf, welche einen Zweig einer Brückenschaltung 5o bildet. An die Schaltung 3o ist ein Hochfrequenzoszillator 31 mit veränderbarer Frequenz angeschaltet, welcher in einem Zeitintervall t* über einen Frequenzbereich hinwegstreicht. Die der Schaltung 3o durch diesen Generator zugeführte Spannung bewirkt einen Stromfluß in der Spule 29, und dadurch wird ein zu dem Feld H^ senkrechtes Magnetfeld H₂ erzeugt. Bei der Larmorfrequenz F einer Probenkomponente zeigt die Probe in bekannter Weise Kernresonanz und absorbiert Energie von der Spule 29. Dadurch wird die Brückenschaltung verstimmt. Diese Verstimmung wird von einer Detektor-und Verstärkerstufe 32 festgestellt und verstärkt. Registrierende Anzeigemittel 3^» beispielsweise ein Schreibstreifen-Schreiber sind vorgesehen und mit den Frequenzschwankungen des Oszillators y\ während des Zeitintervalls t^ durch elektrische Signale von einer Synchronisierungsquelle 56 synchronisiert. Das registrierende Anzeige-

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gerät liefert damit ein Spektrograf, aus welchen die Bestandteile der Probe identifiziert werden können.

Wie vorstehend erwähnt, ist das polarisierende Feld Schwankungen unterworfen und es ist eine Loek-on-Anordnung vorgesehen» un diese Schwankungen zu kompensieren. Der Lock~on-Bezugsprobenhalter 28 von Figur 1 ist in Figur 3 im einzelnen dargestellt. Er weist einen rohrförmigen Probenbehälter 38 auf, welcher an einem Ende geschlossen ist und eine Referenzprobe aufnimmt. Um den Behälter 28 ist eine Geberspule 4o angeordnet. Biese Anordnung ist in einem Körper 42 angeordnet und ragt durch diesen hindurch. Der Körper 42 trägt Homogenisierungsspulen in der Nähe der Bezugsprobe. Der Körper 42 ist hohl und sphärisch und wird von zwei elektrisch isolierenden halbkugeligen Teilen 44 und 46 gebildet, welche an einer Fläche 47 miteinander verkittet sind. Die Halbkugeln weisen jede ausgeschnittene Segmente auf, welche die Aufnahme des rohrförmigen Behälters 28 in der Kugel gestatten. Auf dem Körper 42 werden Feldhomogenisierungsspulen gebildet, die nachstehend im einzelnen beschrieben werden. Der Körper 42 ist in dem polarisierenden Feld in einer solchen Weise orientiert, daß ein Feld, welches von einem in der Spule 4o fließenden Strom erzeugt wird, senkrecht zu dem polarisierenden Feld verläuft.

-■ Io

- 1o -

Die Geberspule 4o ist als Teil einer Brückenschaltung 48 geschaltet. Von einen Oszillator 5o (Figur i) wird eine Hochfrequenzspannung mit der Larmorfrequenz der Referenzprobe abgenommen und der Brückenschaltung 48 zugeführt. Die Referenzprobe zeigt demgemäß Kernresonanz und absorbiert Energie von der Spule 4o. Wenn Schwankungen in der Stärke des polarisierenden Feldes auftreten, wird weniger Energie absorbiert und die Brückenachaltung wird verstimmt. Diese Verstimmung wird von einer Stufe 52 festgestellt und verstärkt. Von der Stufe 52 wird ein Ausgangssignal proportional zu der Verstimmung einer Steuerstufe 54 für die Feldschaltung zugeführt. Die Ausgangsklemmen 56 und 58 dieser Stufe sind mit Klemmen 6o und 62 der Korrekturfeldwicklung 15 verbunden. Die Stufe 54 erzeugt einen Gleichstrom in der Wicklung 15t und die Stärke dieses Stromes wird von einem vorgegebenen Sollwert nach Maßgabe der Abweichung von der Resonanz verändert, derart, daß die Kernresonanz der Referenzprobe wieder hergestellt wird«

In den Figuren 4, 5 und 6 ist ein Satz von drei Korrekturspulen zur Homogenisierung des polarisierenden Feldes innerhalb des Körpers 42 dargestellt. Der Deutlichkeit der zeichnerischen Darstellung halber ist Jede Wicklung des Satzes in diesen Figuren unabhängig dargestellt. Der gesamte Satz von Homogenisierungsspulen enthält alle diese Wicklungen, die auf dem Körper 42 angeordnet sind und zur x, y, und z-Achse in der in Figur 4, 5 und 6 dargestellten Weise

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ι t\

orientiert sind. Jede Wicklung weist einen elektrischen Leiter auf, der auf die Kugel aufgekittet ist und elektrisch von den anderen Wicklungen des Satzes isoliert ist. Die elektrischen Leiter sind in einer solchen Gestalt angeordnet, daß sie eine gewünschte homogenisierende Korrekturfeldkomponente innerhalb der Kugel erzeugen.

Wie in der DAS 1 1o? 824- beschrieben ist, hat das Feld im Mittelpunkt einer gedachten Kugel die Eigenschaft, daß der Laplaß-Operator des Feldpotentials F verschwindet:AF = O. Die Kugelfunktionen sind eine Gruppe von Funktionen, deren Laplaß-Operator verschwindet und von denen jede einen Beitrag zu dem Feld im Kugelmittelpunkt darstellt. Indem man Korrekturfelder erzeugt, die auch durch Kugelfunktionen dargestellt werden können, kann die Feldgleichförmigkeit innerhalb der Kugel geregelt werden. Das Feld, welches Kugelfunktionen darstellt, kann mit guter Näherung angenähert werden durch einen Strom, der auf der Oberfläche einer Kugel und längs eines Ortes fließt, in weichen die Funktion verschwindet, das heißt, wo die Funktion gleich Null ist. Die hauptsächlich interessierenden Kugelfunktionen sind:

zonal 2	S²	x²	~ y²	(D
erste Tesserale χ	• Z			(2)
•weite Tessorale	y ·			(3)

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Der Ort auf der Kugel, wo diese Punktionen verschwinden, beschreibt eine Anordnung der gewünschten Wicklungen. Dieser Satz von Wicklungen ist orthogonal in dem Sinne, daß das Integral des Produktes der Ableitungen nach Xf welches als Richtung des Hauptfeldes angenommen wird, von jeweils zwei dieser Kugelfunktionen über eine Kugel mit dem Mittelpunkt im Koordinatenursprung verschwindet. Außerdem ist dieser Satz halb vollständig in dem Sinne, daß jede magnetische Inhomogenität, die durch eine zonale oder tesserale Kugelfunktion von zweitem Grade beschrieben wird mittels dieses Spulensatzes korrigiert werden kann, während sektoriale Inhomogenitäten so nicht korrigiert werden können. Das NichtVorhandensein einer sektorialen Korrektur ist jedoch im allgemeinen nicht wichtig, da die magnetischen Komponenten, die diesen sektorialen Kugelfunktionen entsprechen, senkrecht zu dem Hauptfeld liegen und dieses nur quadratisch beeinflussen.

Die Wicklung von Figur 4· stellt den Ort dar, wo die Kugelfunktion von gleichen 1 verschwindet, wenn der Abstand zwischen den zwei symmetrischen Spulen 64- und 66 D/ Vj> ist, wo D der Kugeldurchmesser ist. Andererseits erzeugt sie keine zonalen Kugelfunktionen vom 4-, Grade, wenn die beiden Schleifen 64- und 66 in einem Abstand gleich ff 3/? D voneinander angeordnet sind. Die Wicklungen von Figur 5 und 6, welche die Orte darstellen, wo die Kugelfunktionen der Glei-

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chungen 2 und 3 verschwinden, ersaugen jede teaserale Kugelfunktionen vom 4. Grade. Jedoch iat diese Störung ill allgemeinen zuläasig. Obwohl es nicht speziell dargestellt iat, ist die Wicklungsgeatalt dar elektrischen Leiter von Figur 5 und 6 In geeigneter Weise in der Nähe der Kontaktfläche 4-7 dar Halbkugel an diametral gegenüberliegenden Stellen in geeigneter Weise geändert, us die Kugel nur Aufnahme des Behälters 38 geeignet zu machen. Die Ausgangsklemmen 68 und 7o der zonalen Wicklungen von Figur * sind mit einen Hittelabgriff «wischen einem Paar von Batterien 76 und 77 in Figur 1 und mit einem einstellbaren Schleifer eines Potentiometers 73 verbunden. Sie Gleichspannung* die an diesem Potentiometer von der Batterie angelegt wird, erzeugt einen Stromfluß in der Wicklung und die Einstellung des Schleifers des Potentiometers 78 verändert sowohl die Größe als auch die Richtung des Stromes in dar zonalen Spule. Sie zonalen Korrekturfeldkomponenten werden auf diese Weise hergestellt. Xn ähnlicher Weise sind die Klemmen 85 und 85 der ersten tesseralen Wicklung (Figur 5) mit dem gemeinsamen Abgriff zwischen den Batterien 76 und 77 und Bit einem einstellbaren Schleifer eines Potentiometers 79 verbunden, während die Klemmen 87 und 89 der zweiten tesseralen Wicklung (Figur 6) mit dem gemeinsamen Verbindungepunkt zwischen den Batterien 76 und 77 und einem eineteilbaren Schleifer an einem potentiometer 8o verbunden sind. Da diese Komogenisierungswlcklungen sehr

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nahe an der Referenzrrobe liegen, ist die Stärke des in diesen Wicklungen fließenden Strom·« relativ gering und Störungen des homogenisierten Feldes in der Nähe der zu untersuchenden Probe sind demgemäS gering.

Figur 7 stellt eine andere Anordnung von Homogenisierungswlcklungen auf der Kugel dar, welche vorteilhafterweise die Erzeugung von zonalen Komponenten von 4· Grade und tesseralen Komponenten vom 4-· Grade vermeidet. Diese Anordnung benutet die Vorteile, die in der Vicklungsgestalt von Figur 4 liegen. Wie vorstehend angegeben, erzeugt eine Leiteranordnung der Art von Figur 4 nicht von selbst Kugelfunktionen vom 4. Grade, welche die Erzielung einer geeigneten Feldhomogenität innerhalb der Kugel beeinträchtigen könnten. In Figur.7 1st ein Sate von drei gegeneinander isolierten Wicklungen nach Art von Figur 4- (das heißt, ²⁸ *-x -y ) vorgesehen und synaetrisch um die Z-Achse angeordnet und gegenüber dieser um einen Winkel 0 versetzt. Jede dieser Achsen sind gegeneinander um einen Winkel θ versetzt und die Einzelheiten der Verbindungen, die in Figur 4 dargestellt sind, sind wegge-Ia38en worden, um die Figur zu vereinfachen. Wenn ein Paar von Wicklungsspulen, wie sie in Figur 4- dargestellt sind, mit seiner Achse um einen Winkel 0 gegen die Z-Achse, auf die X-Achse hin geneigt ist, so zeigt eine einfache Änderung der Koordinaten, daß die zonale Kugelfunktion dieses verschwenkten

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Paares die Fora besitzt:

(2-3 coe2 ₀) 3^2 _{+ (5 coe}2 ^

In Ähnlicher Weise 1st, wenn ein zweites Paar von Wicklungsspulen in die Stellung gebracht ist, die erhalten wird, indea das erste Paar ua 12o° üb die Z-Achse verdreht wird» die von des «weiten Paar erzeugte Kugelfunktion von der Pore:

Die Ableitungen dieser beiden Kugelfunktionen nach ζ ergeben die Stärke des Korrekturfeldes, welches in der Z-Bichtung erzeugt wird und sind jeweils:

^Bz1 ^{m 2} & ^coe2 * - Ό * + 3 ^Bt2^{m 2} <¹^3 cos² 0) ζ + 3/2 sin 20 X

Wenn «an über eine alt den Hittelpunkt in Koordina tenursprung liegende Kugel Bittelt, so hat das Pro dukt B_si . B₈₂ die Fora:

(1-3 cos^)² + 9/2 sin² 20 + 42 COS^ 0 ^ 54. cos* 0

und verschwindet, wenn entweder

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cos 0 - YVi 0 - 55,26°

oder. . ■

co» 0 - 1/3 ~ 0 - 7ρ,55°.

diese beiden Fälle hat der Winkel O, zwischen den Achsen, der beiden Spulenpaare jeweils die Werte

Q « 6o° und 9 m 1o9,*7°.

Wenn nun diese Spulenpaare symmetrisch um die Z-Achse angeordnet ist, wobei ihre Achsen Winkel von 35t 26° mit der Z-Achse bilden* und Winkel von 6o° miteinander, so sind die Einstellungen der Strom« stärken, die in diesen Spulen fließen, im wesentlichen voneinander unabhängig, wenn sie eine Feldinhomogenltät erzeugen. 9er Spulensatz von Figur 7, welche die drei zueinander orthogonalen Spulen enthält, von denen Kombinationen mit geeigneten Gewichten jede Kombination von zonalen und tesseralen Kugelfunktionen vom 2. Grade erzeugen können, ist daher halbvollständig in dem oben deffinierten Sinne. Außer der Eigenschaft, keine Kugelfunktionen vom 4-· Grade zu erzeugen, hat diese Anordnung den weiteren Vorteil, daß sie eine nur geringfügig behinderte Halterung eines die Probe aufnehmenden Behälters gestattet, dessen Durchmesser gering zum Durchmesser Kugel ist.

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Obwohl vorstehend ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden 1st, so versteht es sich, doch von selbst, daß verschiedene Abwandlungen desselben vorgenoemen werden können, ohne daß von den Grundgedanken der Erfindung und dem Schutzbereich der Ansprüche abgewichen wird.

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Claims

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Patentansprüche

1.) Vorrichtung sur Konstanthaltung des poarislerenden Magnetfeldes bei einem Kernresonansgerät mit einen Magneten sur Erzeugung eines starken polarisierenden Magnetfeldes zwischen svei gegenüberliegenden Polflächen, Honogenisierungsspulen sun Homogenisieren von Ungleichfömigkeiten des polarisierenden Feldes in einen relativ kleinen Volumen in Luftspalt »wischen den Polflächen und ' einer Lock-on-Binrichtung bestehend aus einen Referensprobenhalter zwischen den Polflächen, durch den Schwankungen der Stärke des polarisierenden Feldes kompensierbar sind,

dadurch gekennseichnet,

daß an der Referenzprobe (28) eine Mehrzahl von HoBiogenisierungeepulen (Figur 4 bis 6) vorgesehen sind, durch welche das polarisierende Feld in der Ifflhe der Referensprobe honogenisierbar ist.

2·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der fieferensprobenhalter einen Tragkörper (42) aufweist, auf dessen Oberfläche die strpn-

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durchfloseenen Hoaogenisierungsepulen (Figur * bis 6) «ir Homogenisierung von Ungleichförmigkeiten des Magnetfeldes in der Wfthe der Referensprobe angeordnet sind.

J.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-•seiotuiet,

daß die fiomogenleierungsepulen für die Referensprobe drei Wicklungen (Figur 4 bis 6) aufweiten» deren magnetische Potentiale eine sonale, eine erste tesserale und eine »weite tesserale Kugel« funktion darstellen.

4-·) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dafi die Bosjogenisierungsspulen (Figur 7) für die Referensprobe drei Wicklungen bilden* die so angeordnet sind, daß ihre magnetischen Potentiale sonale Kugelfunktionen darstellen, und die jede ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten kreisförmigen Schleifen mit einer Achse aufweisen, und

daß die Achsen der Schleifen jede um einen Winkel 0 gegeneinander und um einen Winkel 0 gegen eine Besugsachse winkelversetst sind.

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5.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, . .

daß der Referenzprobenhalter ein Probengefäß (28), eine um das Probengefäß gelegte Geberwicklung (4o) und einen kugelförmigen. Tragkörper (42) aufweist, welcher das Probengefäß (28) teil·» weise umgibt und auf dessen Oberfläche die Homogenisierungsspulen für die Referenzprobe angeordnet sind·

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