JP2004347336A

JP2004347336A - 核磁気共鳴装置用可変コンデンサー

Info

Publication number: JP2004347336A
Application number: JP2003141510A
Authority: JP
Inventors: Hideo Shino; 志野英雄
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】電極を摺動可変時にノイズが発生しない、核磁気共鳴装置用可変コンデンサーを提供する。
【解決手段】誘電体を挟んで固定電極片と可動電極片を設け、可動電極片を、外部端子と接触させながら、固定電極片と平行方向に摺動させ、誘電体を介して対向する電極面積を変化させることにより、固定電極片と、誘電体と、可動電極片とで構成されるコンデンサーの容量を変化させるようにした、核磁気共鳴装置用可変コンデンサーであって、可動電極片と、該可動電極片と接触する外部端子との間に、摺動の際に電気的接触を良好に保つための弾性体を設けた。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核磁気共鳴装置の複同調回路に用いられる、可変コンデンサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、核磁気共鳴装置における複同調回路の一例（特許文献１）について説明する。尚、以下の説明においては、便宜上、２種類の核磁気共鳴用高周波のうち、周波数が高い方をＨＦ（高周波数）、周波数が低い方をＬＦ（低周波数）と呼ぶ。
【０００３】
図１は、従来の核磁気共鳴装置の複同調回路の一例を示したものである。図中、１と２は導体である。この例では、導体１、２によって平行線路を構成する。そして、ＨＦ共振時、入力電力のサンプルコイル３への分配率の調整は、この導体１、２で構成される平行線路共振器の特性インピーダンスを調整することによって行なわれる。尚、この導体１、２は、伝送路として動作すれば良いので、必ずしも棒状導体に限定されるものではなく、ヘリカルコイルや、外部導体を接地した同軸線なども使用可能である。
【０００４】
導体１、２の上端には、ＬＦ同調用のバリコン４、５を介して、ソレノイドコイルやサドルコイルなどから成るサンプルコイル３が接続されている。導体２の下端は直接接地され、導体１の下端はコンデンサー６を介して間接的に接地されている。尚、これは逆に、導体１の下端が直接接地され、導体２の下端がコンデンサー６を介して間接的に接地されていても良いし、あるいは、図２のように、導体１の下端と導体２の下端の両方が、２つのコンデンサー６、６’を介して間接的に接地されていても良い。いずれも回路的には等価である。
【０００５】
導体２の中途の任意の位置には、ＨＦ整合用のコンデンサー７とバリコン８とで構成されたＨＦ整合回路が接続されている。また、導体１の中途の任意の位置には、ＨＦ同調用のバリコン９が接続されている。尚、バリコン９は、導体２側の中途の任意の位置に接続されていても良いし、あるいは、図３のように、導体１の中途の任意の位置と導体２の中途の任意の位置との間を結ぶ形に接続しても良い。いずれも回路的には等価である。
【０００６】
また、この例では、導体１と、ＬＦ同調用のバリコン４とを含めた全体で、１つのＨＦの１／４波長共振器を形成している。また、同時に、導体２と、ＬＦ同調用のバリコン５とを含めた全体で、もう１つのＨＦの１／４波長共振器を形成している。また、導体１とコンデンサー６との接続点には、ＬＦ整合用のバリコン１０が接続されている。
【０００７】
図４は、ＬＦ同調用のバリコン４、および５の構造を、具体的に示したものである。図中、１１は、有底筒状の固定電極である。固定電極１１の内側には、固定電極１１と同軸状に、中央に穴を穿たれた、円筒状の誘電体１２が挿入されている。この誘電体１２の穴の内壁に沿って、固定電極１１と同軸方向に摺動する可動電極片１３が設けられている。
【０００８】
可動電極片１３を、固定電極１１と平行な、上下方向に摺動させ、誘電体１２を介して対向する電極面積を変化させることにより、固定電極１１と、誘電体１２と、可動電極片１３とで構成される、コンデンサーの容量が、可変できるようになっている。
【０００９】
可動電極片１３を、固定電極１１と平行方向に摺動させるための機構としては、断面が半月状をした、一対の棒状の金属で作られた、摺動固定部１４が用いられている。摺動固定部１４の表面は、滑らかに磨かれており、可動電極片１３と密に接触している。可動電極片１３は、摺動中、摺動固定部１４の表面と、常時、電気的接触が保たれており、摺動固定部１４、およびネジ固定部１６を介して、外部の入出力端子２０から、電力が入力される。
【００１０】
可動電極片１３の内側下部には、内孔に雌ネジが刻まれたネジ螺合部１８が、取り付けられている。ネジ螺合部１８の内孔は、表面に雄ネジが刻まれたネジ棒１５と、互いに螺合している。そして、表面に雄ネジが刻まれたネジ棒１５が、ネジ固定部１６を介して、シャフト１７で回転させられることにより、ネジ螺合部１８が、可動電極片１３と共に、上下方向に摺動する構成となっている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−３７２５７５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成において、従来の核磁気共鳴装置用可変コンデンサーでは、摺動固定部１４の表面は、滑らかに磨かれており、可動電極片１３と密に接触しているが、核磁気共鳴装置で用いられる高周波は、周波数が数十〜数百ＭＨｚ程度であるために、表皮効果により、電極表面から、数ミクロンの深さまでしか、高周波電流は、流れることができない。そのため、可動電極片１３と摺動固定部１４の接触面に、わずか数ミクロンの凹凸があると、摺動の際に、接触点が移動して、高周波電流の流路が不連続的に変動し、ノイズが発生する原因になるという問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、上述した点に鑑み、電極を摺動可変時にノイズが発生しない、核磁気共鳴装置用可変コンデンサーを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明にかかる核磁気共鳴装置用可変コンデンサーは、
誘電体を挟んで固定電極片と可動電極片を設け、可動電極片を、外部端子と接触させながら、固定電極片と平行方向に摺動させ、誘電体を介して対向する電極面積を変化させることにより、固定電極片と、誘電体と、可動電極片とで構成されるコンデンサーの容量を変化させるようにした、核磁気共鳴装置用可変コンデンサーであって、
可動電極片と、該可動電極片と接触する外部端子との間に、摺動の際に電気的接触を良好に保つための弾性体を設けたことを特徴としている。
【００１５】
また、前記弾性体は、バネであることを特徴としている。
【００１６】
また、前記弾性体は、網線であることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図５は、本発明にかかる核磁気共鳴装置用可変コンデンサーの一実施例を、具体的に示したものである。図４と同じ構成の部材に対しては、図４と同じ番号を付して説明する。
【００１８】
図中、１１は、有底筒状の固定電極である。固定電極１１の内側には、固定電極１１と同軸状に、中央に穴を穿たれた、円筒状の誘電体１２が挿入されている。この誘電体１２の穴の内壁に沿って、固定電極１１と同軸方向に摺動する可動電極片１３が設けられている。
【００１９】
可動電極片１３を、固定電極１１と平行な、上下方向に摺動させ、誘電体１２を介して対向する電極面積を変化させることにより、固定電極１１と、誘電体１２と、可動電極片１３とで構成される、コンデンサーの容量が、可変できるようになっている。
【００２０】
可動電極片１３を、固定電極１１と平行方向に摺動させるための機構としては、断面が半月状をした、一対の棒状の金属で作られた、摺動固定部１４が用いられている。可動電極片１３の下端には、摺動固定部１４に強く接触するバネ２１が設けられており、摺動中、摺動固定部１４の表面と、常時、電気的接触が保たれる構成になっている。高周波電力は、摺動固定部１４、およびネジ固定部１６を介して、外部の入出力端子２０から入力される。
【００２１】
可動電極片１３の内側下部には、内孔に雌ネジが刻まれたネジ螺合部１８が、取り付けられている。ネジ螺合部１８の内孔は、表面に雄ネジが刻まれたネジ棒１５と、互いに螺合している。そして、表面に雄ネジが刻まれたネジ棒１５が、ネジ固定部１６を介して、シャフト１７で回転させられることにより、ネジ螺合部１８が、可動電極片１３と共に、上下方向に摺動する構成となっている。
【００２２】
このような構成において、可動電極片１３と摺動固定部１４との間では、可動電極片１３に取り付けられたバネ２１が、摺動固定部１４の表面に、強く押し付けられていることにより、摺動時、可動電極片１３側は、バネ２１の常に同じ位置に、接触点を保つことができる。高周波電流は、常に、バネ２１と摺動固定部１４との接触点を経由して流れることになるため、摺動の際に、接触点が移動し、高周波電流の流路が不連続的に変動し、ノイズが発生していた従来の問題が、解消される。
【００２３】
図６は、本発明にかかる核磁気共鳴装置用可変コンデンサーの別の実施例を、具体的に示したものである。図４と同じ構成の部材に対しては、図４と同じ番号を付して説明する。
【００２４】
図中、１１は、有底筒状の固定電極である。固定電極１１の内側には、固定電極１１と同軸状に穴を穿たれた、円筒状の誘電体１２が挿入されている。この誘電体１２の穴の内壁に沿って、固定電極１１と同軸方向に摺動する可動電極片１３が設けられている。
【００２５】
可動電極片１３を、固定電極１１と平行な、上下方向に摺動させ、誘電体１２を介して対向する電極面積を変化させることにより、固定電極１１と、誘電体１２と、可動電極片１３とで構成される、コンデンサーの容量が、可変できるようになっている。
【００２６】
可動電極片１３を、固定電極１１と平行方向に摺動させるための機構としては、断面が半月状をした、一本の棒状の金属で作られた、摺動固定部１４が用いられている。可動電極片１３の下端には、銅網などでできた、伸縮可能な網線２２が設けられており、摺動中、可動電極片１３の下端と、ネジ固定部１６との間を、常時、電気的に接続している。高周波電力は、摺動固定部１４、およびネジ固定部１６を介して、外部の入出力端子２０から入力される。
【００２７】
可動電極片１３の内側下部には、内孔に雌ネジが刻まれたネジ螺合部１８が、取り付けられている。ネジ螺合部１８の内孔は、表面に雄ネジが刻まれたネジ棒１５と、互いに螺合している。そして、表面に雄ネジが刻まれたネジ棒１５が、ネジ固定部１６を介して、シャフト１７で回転させられることにより、ネジ螺合部１８が、可動電極片１３と共に、上下方向に摺動する構成となっている。
【００２８】
このような構成において、可動電極片１３と摺動固定部１４との間には、網線２２が接続されていることにより、摺動時、可動電極片１３の移動に伴って、網線２２が伸び縮みし、可動電極片１３と摺動固定部１４との間に働く力を、吸収することができる。高周波電流は、常に、網線２２を経由して流れることとなるため、摺動の際に、接触点が移動し、高周波電流の流路が不連続的に変動し、ノイズが発生していた従来の問題が、解消される。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明にかかる核磁気共鳴装置用可変コンデンサーによれば、誘電体を挟んで固定電極片と可動電極片を設け、可動電極片を、外部端子と接触させながら、固定電極片と平行方向に摺動させ、誘電体を介して対向する電極面積を変化させることにより、固定電極片と、誘電体と、可動電極片とで構成されるコンデンサーの容量を変化させるようにした、核磁気共鳴装置用可変コンデンサーであって、可動電極片と、該可動電極片と接触する外部端子との間に、摺動の際に電気的接触を良好に保つための弾性体を設けたので、電極を摺動可変時にノイズが発生しない、核磁気共鳴装置用可変コンデンサーを提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の核磁気共鳴装置の複同調回路を示す図である。
【図２】従来の核磁気共鳴装置の複同調回路を示す図である。
【図３】従来の核磁気共鳴装置の複同調回路を示す図である。
【図４】従来の核磁気共鳴装置用可変コンデンサーを示す図である。
【図５】本発明にかかる核磁気共鳴装置用可変コンデンサーの一実施例を示す図である。
【図６】本発明にかかる核磁気共鳴装置用可変コンデンサーの別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・導体、２・・・導体、３・・・サンプルコイル、４・・・ＬＦ同調用バリコン、５・・・ＬＦ同調用バリコン、６・・・コンデンサー、６’・・・コンデンサー、７・・・ＨＦ整合用コンデンサー、８・・・ＨＦ整合用バリコン、９・・・ＨＦ同調用バリコン、１０・・・ＬＦ整合用バリコン、１１・・・固定電極、１２・・・誘電体、１３・・・可動電極片、１４・・・摺動固定部、１５・・・ネジ棒、１６・・・ネジ固定部、１７・・・シャフト、１８・・・ネジ螺合部、１９・・・入出力端子、２０・・・入出力端子、２１・・・バネ、２２・・・網線。

Claims

誘電体を挟んで固定電極片と可動電極片を設け、可動電極片を、外部端子と接触させながら、固定電極片と平行方向に摺動させ、誘電体を介して対向する電極面積を変化させることにより、固定電極片と、誘電体と、可動電極片とで構成されるコンデンサーの容量を変化させるようにした、核磁気共鳴装置用可変コンデンサーであって、
可動電極片と、該可動電極片と接触する外部端子との間に、摺動の際に電気的接触を良好に保つための弾性体を設けたことを特徴とする核磁気共鳴装置用可変コンデンサー。
前記弾性体は、バネであることを特徴とする請求項１記載の核磁気共鳴装置の複同調回路。
前記弾性体は、網線であることを特徴とする請求項１記載の核磁気共鳴装置の複同調回路。