DE60116211T2

DE60116211T2 - Laminierte Metallfolien für Tieftemperatur-Hochfrequenzspulen einer NMR-Sonde

Info

Publication number: DE60116211T2
Application number: DE60116211T
Authority: DE
Inventors: Weston A. Palo Alto Anderson
Original assignee: Varian Inc
Current assignee: Varian Inc
Priority date: 2000-09-30
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: EP1193505B1; EP1279967A2; JP2002162455A; US6411092B1; JP4510344B2; DE60116211D1; EP1279967A3; DE60131386D1; DE60131386T2; EP1193505A3; EP1279967B1; EP1193505A2

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen die magnetische Kernresonanz(NMR)-Spektroskopie und insbesondere eine Niedertemperatur-Hochfrequenzspule für eine NMR-Sonde.
Magnetische Kernresonanz(NMR)-Spektrometer umfassen typischerweise einen supraleitenden Magneten zum Erzeugen eines statischen Magnetfeldes B₀ und Spezial-Hochfrequenz- (HF) Spulen zum Erzeugen von zeitlich veränderlichen Magnetfeldern B₁ senkrecht zum Feld B₀. Jede HF-Spule kommt bei der Larmor-Frequenz eines interessierenden Kerns in Resonanz. Die HF-Spulen sind typischerweise als Teil einer NMR-Sonde vorgesehen und werden verwendet, um Proben zu analysieren, die sich in Teströhren oder Durchflusszellen befinden. Die Richtung des statischen Magnetfeldes B₀ wird üblicherweise als z-Achse bezeichnet, während die zur z-Achse senkrechte Ebene üblicherweise als x-y-Ebene bezeichnet wird.
Die Empfindlichkeit eines NMR-Spektrometers kann durch seine HF-Spulen begrenzt sein. Insbesondere können herkömmliche Raumtemperatur-Kupferspulen begrenzte Gütefaktoren aufweisen, die die Messempfindlichkeiten begrenzen können. Supraleitende Hochtemperatur- (HTS) Spulen wurden als Alternativen für herkömmliche Raumtemperaturspulen vorgeschlagen. HTS-Spulen ermöglichen höhere Gütefaktoren als herkömmliche Raumtemperaturspulen. Typische HTS-Materialien weisen jedoch relativ hohe diamagnetische Suszeptibilitäten auf und können somit die Gleichmäßigkeit von angelegten externen Magnetfeldern signifikant stören. Magnetfeldungleichmäßigkeiten führen zu einer Linienverbreiterung und können die Messempfindlichkeiten begrenzen. Ferner können herkömmliche HTS-Materialien die für einige NMR-Experimente erforderlichen HF-Ströme nicht unterstützen.
EP 0 738 897 A1 lehrt die Konfiguration von HF-Spulen in einem Spektrometer. Insbesondere bestehen eine oder mehrere der HF-Spulen aus einem supraleitenden Material und die Spulen sind konzentrisch angeordnet. Durch Wählen der geeigneten Suszeptibilität der nicht-supraleitenden Spule kann man einen gewissen Grad an Kompensation erzielen. Insbesondere umfasst die Kompensationsspule einen hinsichtlich der Suszeptibilität kompensierten Kupferdraht mit einem Platinkern.
Kompensierte Raumtemperatur-Folienspulen sind aus WO 99/24843 bekannt. Diese Spulen wurden typischerweise unter Verwendung einer Kupferfolienbasis und Plattieren oder Aufsputtern einer dünnen Schicht aus Platin auf das Kupfer hergestellt. Da das Platin eine Suszeptibilität aufweist, die 12-mal größer ist als jene von Kupfer, jedoch vielmehr paramagnetisch als diamagnetische ist, erfordert es eine sehr dünne Platinschicht, die noch dünner ist, indem beide Seiten der Kupferfolie beschichtet werden. Typischerweise wurden Folien mit einer Gesamtdicke von einigen Tausendstel eines Inch verwendet, und die praktische Art und Weise, dieses Material zu handhaben, besteht darin, mit der Kupferfolie zu beginnen und die dünne Platinschicht aufzusputtern oder zu galvanisieren. Das Platin weist eine geringere Leitfähigkeit als das Kupfer auf, da jedoch seine Dicke bei Raumtemperatur geringer ist als eine Hauttiefe, hat es eine geringe Auswirkung auf die Güte der Spule. Bei Tieftemperaturen wird die Platinhauttiefe viel kleiner, wobei sie zur Platindicke vergleichbar oder geringer als diese wird, so dass die schlechte Leitfähigkeit des Platins nicht die gewünschte Empfindlichkeitssteigerung ergibt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine hinsichtlich der Suszeptibilität kompensierte Spule, eine NMR-Sonde mit dieser Spule und ein NMR-Spektrometer mit dieser NMR-Sonde bereitzustellen, wobei die Materialauswahl der Spule verbesserte Eigenschaften zur Verwendung bei der NMR-Erfassung vorsieht.
Die vorliegende Erfindung ist im Anspruch 1 bzw. 6 definiert.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Niedertemperatur-Hochfrequenzspule und ein System für kernmagnetische Resonanzanwendungen bereit. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein magnetisches Kernresonanzspektrometer mit einem Magneten zum Anlegen eines statischen Magnetfeldes B₀ an eine magnetische Kernresonanzprobe und eine magnetische Kernresonanzsonde mit einer hinsichtlich der Suszeptibilität kompensierten normalen Tieftemperatur-Hochfrequenz-Metallspule zum Anlegen eines Hochfrequenz-Magnetfeldes an die Probe bereit. Die Hochfrequenzspule umfasst eine innere normale Metallschicht und ein Paar von äußeren normalen Metallschichten, die die innere Schicht ummanteln. Die innere Schicht weist eine erste magnetische Suszeptibilität und eine erste Leitfähigkeit bei der Betriebstemperatur auf. Das Paar von äußeren Schichten weist eine zweite magnetische Suszeptibilität, die im Vorzeichen zur ersten magnetischen Suszeptibilität entgegengesetzt ist, und eine zweite Leitfähigkeit, die vorzugsweise höher ist als die erste Leitfähigkeit, auf.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die äußeren Schichten aus reinem Aluminium, während die innere Schicht aus Kupfer besteht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorangehenden Aspekte der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung und bei der Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verstanden, wobei:
1 eine schematische Ansicht eines magnetischen Kernresonanz(NMR)-Spektrometers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht einer sattelförmigen Spulengeometrie zeigt, die für die Verwendung bei einer Spule der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
3-A eine Längsschnittansicht eines Teils einer Hochfrequenzspule gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
3-B eine Längsansicht eines Teils einer Hochfrequenzspule gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In der folgenden Beschreibung werden die Begriffe "Tieftemperatur" und "Niedertemperatur" als sich auf Temperaturen unterhalb 30 K beziehend verstanden. Der Begriff "der Länge nach" wird als sich auf die Magnetfeld-z-Achse beziehend verstanden. Der Begriff ''quer" bezieht sich auf die durch das Magnetfeld definierte x-y-Ebene. Wenn nicht anders angegeben, werden angeführte Eigenschaften (z.B. spezifischer Widerstand, Suszeptibilität) für HF-Spulenmaterialien als sich auf die Eigenschaften, die bei einer Betriebstieftemperatur der HF-Spule gemessen werden, beziehend verstanden. Wenn nicht speziell anders angegeben, werden die Begriffe "Schicht", "Folie" und dergleichen als nicht auf monolithische Strukturen begrenzt verstanden. Eine Schicht kann wiederum mehrere andere Schichten umfassen. Ein Satz von Elementen wird als aus einem oder mehreren Elementen bestehend verstanden. Die Aussage, dass eine Spule "hinsichtlich der Suszeptibilität kompensiert" ist, wird als so verstanden, dass die Spule einen Leiter umfasst, der aus einem Satz von paramagnetischen Schichten und einem Satz von diamagnetischen Schichten ausgebildet ist, wobei der Unterschied zwischen der magnetischen Nettosuszeptibilität des Leiters und der magnetischen Suszeptibilität der Umgebungen des Leiters geringer ist als ein Fünftel der magnetischen Nettosuszeptibilität der diamagnetischen oder paramagnetischen Schicht(en) des Leiters. Die Aussage, dass eine erste Schicht an einer zweiten Schicht angebracht ist, wird als eine erste Schicht, die direkt an eine zweite Schicht gebunden ist, sowie eine erste Schicht, die an einer zweiten Schicht durch eine zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordnete Zwischenschicht angebracht ist, umfassend verstanden.
Die folgende Beschreibung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft und nicht notwendigerweise begrenzend dar.
1 zeigt ein schematisches Diagramm, das ein magnetisches Kernresonanz(NMR)-Spektrometer 12 darstellt. Das Spektrometer 12 umfasst einen Magneten 16, eine NMR-Sonde 20, die in eine Bohrung des Magneten 16 eingesetzt ist, und ein Steuer/Erfassungs-System 18, das mit dem Magneten 16 und der Sonde 20 elektrisch verbunden ist. Die Sonde 20 hält interessierende NMR-Proben. Der Magnet 16 legt ein statisches Magnetfeld B₀ in Längsrichtung an die Proben an. Das Steuer/Erfassungs-System 18 legt gewünschte Hochfrequenzimpulse an die Sonde 20 an, steuert die Temperatur der Sonde 20 und erfasst Daten, die die kernmagnetischen Resonanzeigenschaften der Proben innerhalb der Sonde 20 angeben.
Die Sonde 20 umfasst eine oder mehrere Hochfrequenz- (HF) Spulen 30 zum Anlegen von Hochfrequenz-Magnetfeldern B₁ an die interessierenden Proben und/oder zum Messen der Reaktion der Proben auf die angelegten Magnetfelder. Jede HF-Spule 30 wird mit der interessierenden Probe elektromagnetisch gekoppelt und ist mit dem Steuer/Erfassungs-System 18 elektrisch verbunden. Die Sonde 20 umfasst ferner herkömmliche Temperatursteuerkomponenten wie z.B. einen Kryostaten, der mit den HF-Spulen 30 thermisch gekoppelt ist, um die HF-Spulen 30 auf einer gewünschten Betriebstieftemperatur zu halten. Die Betriebstieftemperatur ist geringer als oder im Wesentlichen gleich etwa 30 K, vorzugsweise geringer als 30 K.
2 stellt eine geeignete sattelförmige Geometrie für eine HF-Spule 30 dar. Die HF-Spule 30 kann um eine innere Quarz- oder Saphir-Trägerröhre gewickelt sein, während eine äußere Quarz- oder Saphir-Trägerröhre über die Spule 30 geschoben werden kann, um sie an der Stelle zu halten. Geeignete Geometrien und Trägerstrukturen für NMR-HF-Spulen sind auf dem Fachgebiet gut bekannt. Die HF-Spule 30 kann ferner eine Abschirmungshülse umfassen, wie von Hill et al. im US-Patent Nr. 5 192 911, "NMR Probe Incorporating RF Shielding of Sample" beschrieben. Die HF-Spule 30 kann auch mehrere Windungen aufweisen, wie beispielsweise im US-Patent Nr. 5 818 232 "Saddle-shaped multiturn RF coils for NMR probe" beschrieben.
3-A zeigt einen Längsschnitt durch einen HF-Spulenleiter 40 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Leiter 40 umfasst eine Vielzahl von gestapelten leitenden Schichten (Folien) 44. Jede Schicht 44 ist vorzugsweise durch eine homogene Metallfolie ausgebildet, kann jedoch im Allgemeinen mehr als eine monolithische Struktur oder Schicht umfassen. Der Leiter 40 kann auf ein nicht-leitendes Trägermaterial, wie z.B. Quarz, Saphir, Glas oder ein Keramikmaterial, gestapelt sein oder von diesem umgeben sein.
Der Leiter 40 umfasst eine innere leitende Schicht 46 und zwei identische äußere leitende Schichten 48a–b. Jede der Schichten 46, 48a–b ist aus einem normalen (nichtsupraleitenden) Metall ausgebildet. Die Schichten 48a–b umschließen die Schicht 46 seitlich und sind an der Schicht 46 auf entgegengesetzten Seiten der Schicht 46 angebracht. Die Dicke jeder Schicht 48a–b kann im Bereich von einigen zehn bis Hunderten von Mikrometern liegen und liegt vorzugsweise in der Größenordnung von einem bis einigen hundert μm (Zehntel eines mm). Die Dicke jeder Schicht 48a–b ist vorzugsweise so gewählt, dass sie größer ist als die Hauttiefe jeder Schicht 48a–b. Ein Stromfluss durch den Leiter 40 geschieht hauptsächlich durch die äußeren Schichten 48a–b und der spezifische Nettowiderstand des Leiters 40 ist zum großen Teil durch den spezifischen Widerstand der Schichten 48a–b festgelegt. Die Schicht 46 kann einen höheren spezifischen Widerstand und magnetischen Widerstand aufweisen als die äußeren Schichten 48a–b.
Die magnetische Volumensuszeptibilität der inneren Schicht 46 weist ein entgegengesetztes Vorzeichen zur magnetischen Suszeptibilität der äußeren Schichten 48a–b auf. Wenn die innere Schicht 46 beispielsweise diamagnetisch ist, sind die äußeren Schichten 48a–b paramagnetisch. Die Verwendung von Schichten mit entgegengesetzten magnetischen Suszeptibilitäten ermöglicht die Kompensation der magnetischen Suszeptibilitäten jeder einzelnen Schicht, was folglich jegliche Verzerrungen verringert, die durch die HF-Spulen in die angelegten Magnetfelder eingeführt werden.
Die magnetische Netto- oder effektive Suszeptibilität des Leiters 40 ist vorzugsweise im Wesentlichen gleich jener seiner Umgebungen. Wenn der Leiter 40 in ein Trägermaterial eingebettet ist, ist die magnetische Nettosuszeptibilität des Leiters 40 vorzugsweise gleich der Suszeptibilität des Trägermaterials. Wenn der Leiter 40 von Vakuum umgeben ist, liegt die Nettosuszeptibilität des Leiters 40 vorzugsweise nahe Null, z.B. geringer als 20% oder 10% der Nettosuszeptibilität aller paramagnetischen oder diamagnetischen Teile des Leiters 40. Die Dicke der Schichten 44 kann so gewählt werden, dass sie eine gewünschte magnetische Nettosuszeptibilität für den Leiter 40 bereitstellt.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die äußeren Schichten 48a–b aus reinem Aluminium ausgebildet, während die innere Schicht 46 aus einem diamagnetischen Material wie z.B. Kupfer ausgebildet ist. Andere diamagnetische normale Metalle, die für die Schicht 46 geeignet sind, umfassen Silber, Gold, Beryllium und Blei. Die Reinheit des die Schichten 48a–b bildenden Aluminiums ist vorzugsweise höher als 99,99%, idealerweise höher als 99,999%. Verunreinigungen und andere Defekte in den Schichten 48a–b erhöhen den spezifischen Widerstand des Leiters 40 und verringern den Güte- (Q) Faktor der HF-Spule.
Das Aufrechterhalten von niedrigen Niveaus von Verunreinigungen und Versetzungen innerhalb der Schichten 48a–b ist besonders erwünscht, da die Schichten 48a–b auf einer Betriebstieftemperatur gehalten werden. Bei niedrigen Temperaturen ist der mittlere freie Weg von Elektronen typischerweise viel länger als bei Raumtemperatur. Während der mittlere freie Weg von Elektronen bei Raumtemperatur typischerweise durch Phononen begrenzt ist, kann der mittlere frei Weg bei niedrigen Temperaturen durch Verunreinigungen und Versetzungen begrenzt sein.
Aluminium ist für die äußeren Schichten aufgrund seines relativ niedrigen spezifischen Widerstandes und magnetischen Widerstandes bevorzugt, was das Erreichen höherer Gütefaktoren mit Aluminiumspulen als mit herkömmlichen Kupferspulen ermöglicht, insbesondere in Gegenwart von angelegten Magnetfeldern. Bei Spulen, die aus zu 99,999% reinem Aluminium bestehen, wurde empirisch festgestellt, dass sie höhere Gütefaktoren aufweisen als entsprechende Kupferspulen. Tabelle 1 zeigt mehrere empirisch festgestellte Gütefaktoren für Spulen aus reinem Aluminium und Kupfer bei Anwesenheit und Abwesenheit eines angelegten statischen Magnetfeldes B₀.
TABELLE 1
Die Messungen wurden bei 20 K durchgeführt. Die Aluminiumfolie wurde in Luft getempert, während die Kupferfolie in Formiergas (FG), 5% H₂, 95% N₂, getempert wurde. Die Aluminium- und Kupferfolien wurden von Goodfellow Corp. bzw. Westeo kommerziell erhalten. Wie dargestellt, fiel der Gütefaktor für die Kupferspule um etwa 1/3 in Gegenwart des angelegten statischen Magnetfeldes, während sich der Gütefaktor für die Aluminiumspule innerhalb der Genauigkeit der Messung nicht änderte. Vorherige Messungen an einer hinsichtlich der Suszeptibilität kompensierten Al-Cu-Al-HF-Spule von 0,13 mm, die bei 400°C für 1 h getempert wurde, ergaben einen Gütefaktor von 2350 bei 456 MHz.
Die magnetischen Suszeptibilitäten von Al und Cu sind χ_Al = 1,65 ppm und χ_Cu = –0,762 ppm (cgs). Für einen freistehenden Leiter, der aus Aluminium und Kupfer ausgebildet ist, wird vorzugsweise eine Kupfergesamtdicke von etwa zweimal der Aluminiumgesamtdicke verwendet, um eine Suszeptibilitätskompensation zu erzielen. Wenn der Leiter aus einem Al-Cu-Al-Stapel mit identischen Al-Schichten auf beiden Seiten ausgebildet ist, ist die Dicke der inneren Kupferschicht vorzugsweise etwa 4-mal die Dicke jeder äußeren Aluminiumschicht.
In der Praxis können die exakten Schichtdicken und Spulentemperbedingungen empirisch zugeschnitten werden, um ein gewünschtes Niveau an Suszeptibilitätskompensation bei der Betriebstemperatur der Spule zu erzielen. Tabelle 2 zeigt beispielhafte gemessene Suszeptibilitäten für eine getemperte und eine ungetemperte Al-Cu-Al-Folie bei Raumtemperatur (298 K) und bei einer Tieftemperatur (25 K).
TABELLE 2
Wie dargestellt, sind die gemessenen effektiven Suszeptibilitäten für die Al-Cu-Al-Folien wesentlich niedriger als die Suszeptibilitäten des reinen Kupfers und Aluminiums. Eine weitere Suszeptibilitätskompensation kann durch empirisches Zuschneiden der Schichtdicken erzielt werden.
Andere geeignete Materialien für die Schichten des Leiters 40 umfassen Silber, Gold, Platin, Palladium, Blei und Beryllium. Tabelle 3 zeigt spezifische Widerstände bei 4 K, 20 K und 25 K für vier normale Metalle, wie in einem Gutachten von Hall, "Survey of Electrical Resistivity Measurements on 16 pure metals in the temperature range 0 to 273 K", NBS Technical Note 365, Februar 1968, beschrieben. Die in Tabelle 3 gezeigten Daten sind die niedrigsten Werte in dem Gutachten von Hall.
TABELLE 3

** Extrapolierter Wert

Geeignete Materialien, wie z.B. die vorstehend aufgelisteten, enthalten keine Kerne, die typische NMR-Messungen stören, und können mit gesteuerten Dicken hergestellt werden.
Eine Al-Cu-Al-Metallbeschichtungsfolie, wie in 3-A dargestellt, kann kommerziell bestellt werden, beispielsweise von Clad Metal Specialities, Bayshore, New York. Einzelne Cu- und Al-Folien werden heiß zusammengepresst, um eine geschichtete Struktur auszubilden, wie in 3-A dargestellt. Einzelne Folien und/oder die geschichtete Struktur werden unter Bedingungen getempert, die zum Verringern ihrer spezifischen Widerstände geeignet sind. Beim Tempern mit einer Temperatur von mindestens 200–400°C für einen Zeitraum von mindestens 1 Stunde in einer inerten Atmosphäre wurde empirisch beobachtet, dass es für eine geschichtete Al-Cu-Al-Folie geeignet ist, wie vorstehend beschrieben. Das Tempern verringert Versetzungen wie z.B. Gleitebenen im Kristallgitter eines Materials. Das Verringern von Versetzungen ermöglicht das Verringern des spezifischen Materialwiderstandes. Das Tempern kann auch die magnetische Suszeptibilität der Folie geringfügig beeinflussen, wie vorstehend in Tabelle 2 dargestellt.
3-B zeigt einen Längsschnitt durch einen HF-Spulenleiter 50 gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Leiter 50 umfasst eine zusammengesetzte innere Schicht 54 mit zwei separaten monolithischen Schichten 52a–b. Die Schicht 54 ist auf beiden Seiten mit äußeren monolithischen Schichten 56a–b überzogen. Die magnetischen Suszeptibilitäten der verschiedenen Schichten des Leiters 50 werden derart gewählt, dass die Differenz zwischen den Nettosuszeptibilitäten der paramagnetischen Schichten und der diamagnetischen Schichten im Wesentlichen gleich der Nettosuszeptibilität der Umgebungen des Leiters 50 ist.
Einem Fachmann wird es klar sein, dass die obigen Ausführungsbeispiele geändert werden können. Der Spulenleiter kann beispielsweise eine zusammengesetzte Struktur mit mehr als drei Schichten umfassen. Verschiedene normale Metalle können für die diamagnetischen und paramagnetischen Schichten der Spule verwendet werden. Die obigen Versuchsergebnisse sind nur für beispielhafte Zwecke aufgeführt und sollen die Erfindung nicht begrenzen.

Claims

Hinsichtlich der Suszeptibilität kompensierte Tieftemperatur-Hochfrequenzspule (30) für eine magnetische Kernresonanzsonde (20) mit: a) einer inneren Kupferschicht (46, 52a–b); und b) einem Paar von äußeren getemperten Aluminiumschichten (48a–b, 56a–b) mit einer Reinheit, die 99,99% übersteigt, die an der inneren Schicht (46, 52a–b) auf entgegengesetzten Seiten der inneren Schicht befestigt sind; wobei die Dicke der inneren Schicht (46, 52a–b) und die Gesamtdicke des Paars von äußeren Schichten (48a–b, 56a–b) derart gewählt sind, dass die Spule hinsichtlich der Suszeptibilität kompensiert ist.
Spule nach Anspruch 1, wobei ein Verunreinigungsanteil in den äußeren Aluminiumschichten geringer als 10^–5 ist.
Spule nach Anspruch 1 oder 2, wobei die innere Schicht (46) ein Kupferfolienmantel auf jeder von zwei entgegengesetzten Seiten von einer äußeren Aluminiumfolie ist, wobei die Folie die äußeren Schichten (48a–b) bildet.
Spule nach Anspruch 3, wobei die Aluminiumfolie auf jeder Seite der Kupferfolie eine Dicke aufweist, die im Wesentlichen gleich einem Viertel der Dicke der Kupferfolie ist.
Magnetische Kernresonanzsonde (20) mit: a) einer hinsichtlich der Suszeptibilität kompensierten Tieftemperatur-Hochfrequenzspule (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Anlegen eines Hochfrequenz-Magnetfeldes an eine Probe; und b) Temperatursteuerkomponenten, die mit der Spule thermisch gekoppelt sind, um die Spule (30) auf einer Betriebstieftemperatur zu halten.
Magnetisches Kernresonanzspektrometer (12) mit: a) einem Magneten (16) zum Anlegen eines statischen Magnetfeldes B₀ an eine magnetische Kernresonanzprobe; und b) einer magnetischen Kernresonanzsonde (20) nach Anspruch 5.