JP2005503907A - パワー処理能を向上させたnmrプローブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ネスト状かつ同心円状の螺旋部分を備え、その端子が次第にオフセットされた位相シフトコイル。異なる寸法の同心円状コイルを個別にチューニングすると、ある次元において比較的小さな隙間がコイル間に生じ、この次元に直交する次元に比較的大きな隙間が生じ、選択的RF結合用の異なる戻り磁束の特徴が付与される。
【選択図】図3a
Description
【0001】
本発明は、核磁気共鳴(NMR)の分野において、特に平面基板上に実現される超伝導プローブコイルに関する。
【背景技術】
【0002】
身体特性の研究に用いられる各種のNMR装置においては、装置と身体との結合(カップリング)が重要であり、該結合はプローブコイルを介して生じる。プローブコイルはRF磁場を身体へ印加して共鳴を励起させ、典型的には、身体やサンプル(試料)との誘導結合により共鳴信号が印加される部品としても機能する。装置の感度は該結合の性質および効率に大きく依存する。近年、平面基板に種々の幾何学形状で成膜された高温超伝導(HTSC)膜を用いた超伝導プローブコイルが導入されている。
【0003】
効率的なNMRコイルの寄与要因には、フィリング要因ξ、質要因(Q)、および固有結合効率ζが含まれる。フィリング要因は、サンプルに使用可能なコイルにより定義される内部ボリューム部分を測定する幾何学的な特徴である。明確には、励起され共鳴非励起する多量なサンプルは、より大きな信号の一因である。コイルは総インダクタンスにより特徴づけられて観察されるかもしれないが、検出信号に寄与しない容量はいずれの部分も感度損失を示している。Qは共鳴回路内の抵抗損失に対する共鳴回路の磁場に蓄積されたパワー(電力)の比を示す。感度はQ1/2に比例する。従って、ξ、ζ、およびQを最大量にすることが望ましい。
【0004】
HTSコイルのQの値は非常に高く、104程度の範囲にも及ぶ。これらのコイルはHTSC材料の特性により平面基板上に形成される。このような応用のコイルやコイル対が従来技術において扱われている。例えば、下記特許文献1を参照されたい。しかしながら、残念なことに臨界電流、例えば、このようなHTSCコンダクタ(導体)で維持可能な最大電流は、超伝導相の乱れにより制約されてしまう。
【0005】
従来技術においては、単平面(プラナ)HTSCコイルがNMR用として知られている。例えば、下記特許文献2を参照されたい。複数のHTSCコンダクタをネスト状のループにして用いることは公知である。ブレイ(Brey)およびウイザーズ(Withers)に発行された特許の下記特許文献3を参照されたい。各ループはそれ自体誘導共鳴の一因であり、ネスト状のループが内側・外側隣接ループの隣接部分である範囲では、分布容量リアクタンス部品が実現される。
【特許文献1】
米国特許第5,565,778号明細書
【特許文献2】
米国特許第6,201,392号明細書
【特許文献3】
米国特許第5,594,342号明細書
【特許文献4】
米国特許第5,351,007号明細書
【特許文献5】
米国特許第5,594,342号明細書
【特許文献6】
米国特許第5,986,543号明細書
【非特許文献1】
グプタ(Gupta)、ガーグ(Garg)およびバール(Bahl)著、「マイクロストリップラインズ・アンド・スロットラインズ(Microstrip Lines and Slotlines)」、第3章(アーテック社(Artech)、1975)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の要求は、選択されたボリュームに印加されるRF(高周波)磁場において高い均一性を得ることである。また、コイルを構成するコンダクタにより維持される電流密度における不均一性を回避するという別の要望もある。HTSC素子の電流密度が不均一になると、超伝導相が不安定になる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の好ましい実施例の幾何学形状は、M(Mは整数)個の単体螺旋部分から成るネスト状構成である。M個の単体螺旋は、ネスト状構成が可能な連続ディメンションとなる。各単体螺旋は内側・外側端部を有する。隣接するネスト状螺旋単体の内側(外側)端部では、角度量Δθでの幾何学的変位により、相対位相でΔφのRFオフセット(ずれ)を生じさせている。好ましくは、同様の相対位相が全ての隣接対に対し維持される。単体螺旋の各隣接対がコイルの並列インダクタンスとの分布静電結合の一因となり、これにより所望のRF共鳴特徴が達成される。
【0008】
HTSCプローブコイルのRF電流搬送能力を向上させ、コイル上の電流密度分布を均一とすることが望ましい。これは、複数の近接して隣接する同心円状の螺旋コンダクタから構成される共鳴構造により達成される。各螺旋コンダクタは定常波を維持し、幾つかの螺旋コンダクタが、隣接する螺旋コンダクタに対し位相シフトを生じるように配置される。従って、隣接キャパシタ間の分布容量の大きさは設計において選択できる問題である。
【0009】
多重共鳴HTSコイルが、高周波共鳴用に設計された内側コイルを有する平面かつ同心円状の位相シフト(矩形)螺旋により実現される。2つのコイルは一方の平面次元において近接しており、もう一方の次元では比較的遠い関係にある。これは、2つのコイルの磁束戻り領域を、外側コイルに対してはアセンブリの外周へ、また内側コイルに対してはコイル間領域へと導くためである。より大きな分離が望まれる場合は、これらのコイルの螺旋構造が逆であることが好ましい。
【0010】
上記多重共鳴コイルとRF源またはシンクとの結合は、各ネスト状コイルの戻り磁束に関する結合ループの配列により選択的に向上可能である。外側コイル部分との結合は、単結合ループの突起を外側ループで形成される領域上に配置するだけである。内側コイルとの選択的結合は、バタフライ・ループ、例えば逆螺旋構造の直列対のループ、により達成され、その突起は内側ループの内部および外部に跨っている。
【0011】
本発明は種々の修正および変更が可能であり、上記の図は例示もしくは構造や現象の理解を助ける目的、またはその両方の目的で呈示されるものである。しかしながら、ここに記載する特定の実施例は、本発明に開示される特定の形態に限定するものではなく、以下に添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲に含まれる全ての修正、均等物、および変更を含有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の物理的背景はNMR装置である。理想的な図を図1に示す。ボア(開口部)11を有する磁石10が主磁場を付与する。磁場の時間および方向を正確に制御するために、複数の傾斜磁場コイル(図示せず)が設けられている。該コイルは、夫々、傾斜電源16、18、20により駆動される。また、基礎磁場に残留する好ましくない空間的な不均一性の補正に他のシムコイル(図示せず)や電源(図示せず)を必要とする場合もある。分析対象(以下、「サンプル」という。)をボア11における磁場内に配置し、RF磁場がボア11内部の磁場と所望の直交関係となるようにサンプルにRFパワーを照射する。これはボア11内部の送信コイル12を介して実現される。共鳴信号が受信コイルで生じ、ボア11内でサンプルに近接する。送信・受信コイルの構成は同一でも異なっていてもよい。
【0013】
図1に示すように、RFパワーが第1の送信機24aから供給され、アンプ31で増幅され、送受信(T/R)アイソレータ27を介してボア11内に配置されたRF送信コイルを有するプローブ12へ導かれる。送信機24は、生成時に、または変調器26により、振幅、周波数もしくは位相、もしくはそれらの組み合わせにおいて変調される。追加コンポーネントである送信機24b/変調器26bは、独自に異なるジャイロ磁気共鳴器、例えばプロトンとC13との励起によく用いられる。これらの独自の励起はここに記載する多重共鳴コイルにより容易に維持される。送信および受信機能が同時に起動することはない。所望によりプローブ12内の同一コイルに両機能を持たせてもよい。従って、T/Rアイソレータ27が、受信機と送信機との分離を行なうために設けられる。送信コイルと受信コイルとが異なる場合は、素子27が同様の隔離機能を実施して受信機動作を制御する。
【0014】
変調器26はパルス・プログラマ29を含むコントローラ38に応答して、RFキャリアに応じた所望の振幅、時間、および位相のRFパルスを事前に選択された時間間隔で供給する。パルス・プログラマはハードウェア的もしくはソフトウェア的な属性、または両方の属性を有していてもよい。また、パルス・プログラマは、傾斜が必要な場合は傾斜電源16、18、20を制御する。これらの傾斜電源は、所望される場合に傾斜パルスを印加または選択された静的な傾斜を各傾斜コイルで維持する。
【0015】
過渡核共鳴波形が受信機28で処理され、さらに位相検波器30により直交検波分解される。位相検波器30からの位相分解時間領域信号はフーリエ変換器32に付与され、処理の所定要求に従い周波数領域へと変換される。アナログ共鳴信号からデジタル形式への変換は、通常、その利便性から位相検波器30の部品と見なされるA/D変換器(ADC)構造を介して位相分解信号上で行なわれる。
【0016】
実際にはフーリエ変換器32は、位相分解データの蓄積(プロセッサ34の蓄積ユニット)発現時に作動する。これは、S/N比を向上させるために、多数の時間領域位相分解波形の平均を求める通常の手法を反映している。次に、平均化された波形に対し変換機能が実施される。ディスプレイ装置36が収集データで作動し検査用呈示を行なう。殆どの場合1つまたは2つ以上のデジタルプロセッサから構成されるコントローラ38は、パルス列の実行等、タイム・クリティカルな(時間に影響される)動作の制御および関連付けを行なう。コントローラ38には、通常共鳴スピンシステムとの同調を維持する独立時間基準が組み込まれている。プロセッサ34内の装置全体の全般動作は、操作者からの入力37、タイム・クリティカルではない計算、およびさらなる処理や表示のための出力を含む。
【0017】
図2aにNMR装置のRFコイル用の公知の単螺旋を示す。等価回路は、分布インダクタンスおよび分布静電結合を明確に示す。このような単螺旋コイルが用いられる目的の一つは、それ自体がトポロジカル(位相的)であるということである。例えば共鳴キャパシタを実現するには、内部および外部端子を共通領域に設置しなくてはならない。HTSの実現においては、これには実現が困難な交差が必要になる。このようなコイルのもう一つの問題は、数百MHz程度の典型的な共鳴周波数に達するのに望ましいものより、インダクタンスが大きくなり過ぎ、また分布容量が小さくなり過ぎるということである。しかしながら、単螺旋コイルは電流密度分布特性に優れており、磁気均一性および熱均一性が良好である。
【0018】
図2bにNMR装置に用いられる従来のコイル構成の他の幾何学形状を示す。この従来技術の各コンダクタは小さなギャップを伴って、ほぼ2πで相対している。これらの構成は、インターデジット静電結合としてのネスト状コイルの特徴的な結合である。これらのコイルはインダクタンスに関し、望ましい場合は、より大きな容量を供給するが、最大RF電流が得られないので電流密度分布は最適化されない。これらのコイルは、上記特許文献4、上記特許文献5、および上記特許文献6の主題である。
【0019】
従来の単螺旋およびネスト状螺旋とは異なり、本発明の位相シフト螺旋コイルは、所望の共鳴挙動に対するインダクタンスを平衡させるべく実質的に設計された容量を付与するものである。本発明の構造は、同心円状にネスト化され、かつ隣接単体螺旋に対し位相シフトされた複数の単体螺旋を含む。本発明で用いる単体螺旋コンダクタの例を、夫々の等価回路と共に図3aおよび図3bに示す。図3aの等価回路とコイルとの比較には、各螺旋コンダクタの数字/英字符号を用いる。ネスト状単体螺旋対122a,122bは面角度(面内角度)2πにわたって相対している。螺旋124a,124bは角度9π/2にわたって相対している。これらは単純な例であり、他の仕様による任意の面角を選択して隣接するコンダクタ間で位相シフトを実現させてもよい。コイルを形成するネスト状の螺旋の数は、コイル構成機構、例えばリソグラフィにより制限されるインダクタンスに対し達成される容量により決定される。
【0020】
図3aの実施形態と図2bの類似従来例とを比較すると、これらは電気的に等価であることが判る。その相違は各トポロジーにおいて明白である。図3aのコイルは2つのネスト状のループを変位させているが、図2bの内側のループは外側のループに完全に包囲されている。この例示レベル(2ターン・2極)では電気的に等価であるが、本発明によりさらにループをネスト化すれば、従来のコイルにターンをネスト状に追加した場合と比べて所定の利点が得られる。まず、追加のターンやターン部分は、基礎コイルに容易に組み込まれて、所望の電気特性が付加される。等価回路は、図に符号2−3や5−4等で示す各部位との各分布静電結合と共に、追加ターン部分のインダクタンスにより補強されている。従来技術のトポロジーへの追加ターンは、基礎等価回路と並列にのみLC素子の付加が可能であるが、本発明の位相シフト・ネスト状螺旋では、付加的変化を生じる等価ラダー回路の該当素子(ターンまたは部分的ターン)の付加が可能である。
【0021】
本発明の位相シフトコイルの第2の利点は、RF電流がコイル上により一層均等に分布することである。従来の図2bの静電結合(図示しないターンが追加されたもの)を考察すると、外側のターンが隣接ターンのみと結合し、内側のターンが隣接ターンのみと結合している。中間のターンは各隣接ターンと結合する。これに対し本発明を考察すると、例えば図4では、外側(内部)のターンの一部のみが各隣接ターンと結合し、その後該ターンの残りは、内側・外側の両方向において隣接ターンと静電結合関係となる。
【0022】
図2bの従来のコイルと本発明のコイル(例えば、図3aおよび図3b)との決定的な相違は、従来と本発明とにおける一対のネスト状コイルの容量分布を考察すれば明らかである。参考までに、両タイプのネスト状コイルでの全長さにわたる電流および電圧分布を考慮する。従来および本発明の何れのコイルの端子末においても、RF電圧は最大であり、RF電流は消滅する。端子の中間では、RF電圧は最小まで減少し、RF電流は最大まで増加する。隣接するネスト状コンダクタ間の容量は、明らかに電圧差に依存する。従来例の場合、図2bの従来技術で説明した小さなギャップに関し、該差異は最小である。本発明では、位相シフトはコンダクタ間の選択された重なりを示すので、多数のネスト状コイルが重なり合うと、従来技術で得られるよりも大きな容量がコンダクタの端末近くで蓄積される。
【0023】
図4aに、4極単体π/2位相シフト螺旋を示す。図4bにその等価回路を拡大して示す。等価回路は10ターン、4(分布)キャパシタのπ/2位相シフトRFコイルを形成する。該等価回路をラダー形状で、また同一容量および同一インダクタンスについては従来の回路符号を用いて示す。分布容量は隣接ネスト状螺旋コンダクタの分布静電結合から実現される。RF源やシンクと本発明により構成されたコイルやコイル対とを結合せさる種々の技術が公知である。結合ループ(図示せず)を介在させて、誘導結合用のコイル部分をRF送信機または受信機(本発明では好ましい)へ近接させることが望ましい。
【0024】
上記は概ねネスト状部分から形成されるコイルの単体部分に関するものであり、HTSコイルの場合、平面基板内に配置されるものである。実際の装置においては、コイルは調査中のサンプルを包囲するヘルムホルツ対として配置される。典型的なヘルムホルツ対は2つの同一直列コイルから構成され、該コイルは共通の対称軸垂線に沿って略コイル半径と等しい距離で変位されている。該構成は、調査対象のサンプルが通常配置される2つのコイルの中間領域において、実質的にかなり均一な磁場分布を生じさせる。生体測定では、単一コイルをサンプルの表面近くにあてがうが、該幾何形状は医用画像の場で頻繁に用いられるものである。
【0025】
本発明と従来技術との電流密度分布を比較する為、比較対象のコイルは所定の共通設計特性、例えば同一の外寸法および同一共鳴周波数を有している。図5aに従来技術のコイル設計(図2b)で得られる電流密度分布、図5bに本発明の10ターン、4キャパシタ設計で実現される電流密度分布を示す。これらのプロットはある位置における特定のコンダクタ内の電流を示し、電流のおおよその大きさを矢印のサイズで示す。隣接コンダクタを視覚的に纏めて、コンダクタ断片の長さ方向の分布を考慮すると、図5aの従来技術と比べ、本発明(図5b)はより一層均一な電流分布をもたらす。これらの電流密度分布は「IE3D」リリース4(ジーランドソフトウェア(Zealand Software, 1977))を用いた積算方程式計算により求めたものである。
【0026】
NMRプローブコイルの指針として求められるのは、プローブの内部感度ボリューム内に生じるRF磁場の均一性、該感度ボリューム内の最小RF電場、およびプローブコイルの高いQ値である。これらは所望コイルの近距離場特性を特徴づけるものである。該特性がNMR応用では特に重要であり、該特性は磁気共鳴イメージングや金属検出や所定要素特定検出用の核4極共鳴等、他のRF応用の部品でも有用である。
【0027】
所望構造の有益な相似は、マイクロ・ストリップラインで実施される結合ラインフィルタとしての実施である。上記非特許文献1を参照されたい。このようなストリップライン部品は、ストリップライン部品寸法上の磁場分布とは無関係な機能的仕様を呈す。ストリップラインに関しては、コイルの共鳴挙動は、分布インダクタンスおよび静電結合の使用に伴い生じるものであるが、本発明の最も重要な目的は、コイル自身に近接した外部領域において均一なRF磁場を生成することである。
【0028】
2重共鳴コイル構造は簡単に実現できる。図6に示す2重構成のプラナ部材は、1対のプラナ同心位相シフト螺旋コイルから構成され、符号208および210で表されており、夫々の共鳴性能に対する設計がなされ、都合上「hi」と「lo」として表されている。最も内側のコイル208は本発明の位相シフトコイルから構成され、高周波数で共鳴する。外側のコイル210も好ましくは本発明の位相シフトコイルである。Y方向の最端で、該2つのコイルが、機械的配慮からの制限のみを受けて近接して配置されている。従って、コイル(磁束帰路)222の分離は、内側のコイル208からアセンブリの外側までの磁束に対して制限されることになる。X方向に関しては、コイルは比較的大きなギャップ224で分離され、内側(「hi」)コイル用の磁束戻り領域が付与される。ギャップ寸法の選択は、2つのRFチャネルの相対的分離と外側コイルの効率向上とのトレードオフである。一例として、内側コイルは600MHzで共鳴するように選択された10ターン、4分布容量の90°位相シフト螺旋である。外側コイルは、100MHzで共鳴するように選択された20ターン、2分布容量の90°位相シフト螺旋である。内側コイルの外寸は1.2cm×1.0cmであり、ターン間の隙間は2mmである。外側コイルの内寸/外寸は、1.6cm×1.8cm/1.5cm×1.7cmであり、ターン間の隙間は1mmである。図7に、内側コイルが同軸ケーブル231により駆動されるバタフライ・ループ230により選択的にRF源と結合し、外側ループが同軸ケーブル233により駆動される単結合ループ232により選択的にRF源と結合する、好適な結合構成を示す。バタフライ・ループは、内側コイル208の内側および外側の両領域で突出するように配置されている。該配置は内側コイル208の内側領域と関連する磁束の方向に対応しており、該磁束はコイル208の外側領域の磁束と比較すると反対方向へ導かれている。これら両領域上の外側ループと関連する磁束方向は、バタフライ・ループが遮断する領域内において一定の方向である。同様に、単一結合ループ232が、同じく内側コイルの内側および外側の両領域(外側コイルの内部領域内)で突出するように配置されているが、基本的に内側コイルと関連する正味の磁束を遮断することはない。
【0029】
これらの同心円コイルは逆の螺旋構造で配置されており、高い精度で分離されている。このようにして得られた複数コイル構造では、内側(「hi」)コイル208が実質的に外側(「lo」)コイル210に対しトランスパレントとなる(他の所定の応用においては、結合を促進させるため螺旋構造を選択する場合もある)。前述のように、上記2重共鳴コイル構造の実用的な形態は、ヘルムホルツ対として構成されたこのような2つのコイルから構成される。該2重共鳴NMRプローブの変形例は、第1の対に向けられ、共鳴周波数の異なる一義的な対として設計された、2重共鳴コイルの他のヘルムホルツ対から構成される。このような4極共鳴プローブは独自にチューニングおよび結合が可能である。
【0030】
特定の実施形態および実施例を参照し本発明を説明したが、上記の教示から当業者には修正・変更が可能であろう。本発明は、添付の特許請求の範囲内において、上記記載以外でも実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の背景を示す概略図である。
【図2a】従来技術の単螺旋をその等価回路と併せて示す図である。
【図2b】従来技術の別の螺旋共鳴器をその等価回路と併せて示す図である。
【図3a】本発明の2極単体π位相シフト螺旋(2π/ターン)コイルをその等価回路と併せて示す図である。
【図3b】本発明の2極単体π位相シフト螺旋(9π/2/ターン)コイルを示す図である。
【図4a】本発明の4極π/2位相シフト螺旋コイル(2π/ターン)をその等価回路と併せて示す図である。
【図4b】本発明の4極π/2位相シフト例(5π/ターン)を示す図である。
【図5a】従来技術の10ターン螺旋共鳴器に対する電流密度分布を示す図である。
【図5b】図3の共鳴器の電流密度分布を示す図である。
【図6】2つの広い隙間をあけた共鳴用の本発明の2重共鳴構造を示す図である。
【図7】図6の同心円状2重共鳴構造との選択結合の構成を示す図である。
Claims (20)
- 各々が内側端部と外側端部とを有する複数の略同心円状かつネスト状の単体螺旋コンダクタであって、隣接する前記単体螺旋コンダクタの前記内側端部の相対的なオフセットにより前記単体螺旋コンダクタ間に所望のRF位相差が得られるように配置された単体螺旋コンダクタを備えた、所望のRF共鳴特性を発揮するコイル。
- 各単体コンダクタが、所望の共鳴特性の定常波を実質的に維持する長さである、請求項1に記載のコイル。
- 前記隣接する単体螺旋コンダクタが、それらの間の選択された分布静電結合を有する、請求項1に記載のコイル。
- 各々が内側端部と外側端部とを有する複数の略同心円状かつネスト状の第2の単体螺旋コンダクタであって、隣接する当該単体螺旋コンダクタの前記内側端部の相対的なオフセットによりこれらの単体螺旋コンダクタ間に所望のRF位相差が得られるように配置された第2の単体螺旋コンダクタをさらに備え、前記第1および第2の複数の単体螺旋コンダクタがヘルムホルツ対コイルを形成するように間隔をあけて設けられている、請求項2に記載のコイル。
- 前記位相差が、全ての前記隣接する単体螺旋について一定である、請求項2に記載のコイル。
- 前記第1および第2の複数物が略同一である、請求項4に記載のコイル。
- 各コイル面の法線が対向し、かつ相互に直線的である、請求項6に記載のコイル。
- 前記螺旋コンダクタが平面基板上に設けられている、請求項2に記載のコイル。
- 前記コンダクタがHTS材料から構成される、請求項8に記載のコイル。
- 一対のコイルを備えた、NMR装置で用いられるNMRプローブであって、
前記一対のコイルは各コイルが、各々が内側端部と外側端部とを有する複数の略同心円状かつネスト状の単体螺旋コンダクタであって、隣接する前記単体螺旋コンダクタの前記内側端部の相対的なオフセットにより前記単体螺旋コンダクタ間に所望のRF位相差が得られるように配置された単体螺旋コンダクタを備えた一対のコイルであって、前記対が間隔をあけて共通軸上に設けられて相互にコミュニケートすることで、前記対の隙間に所望のRF磁場が形成されて、前記コイル対とRF端子との間にRF結合を生じさせる、NMRプローブ。 - 特性が制御可能な磁場と、
RF源およびRFプローブアセンブリと選択的に結合されるRF受信機とを備えた物質組成を検査するNMR装置であって、
前記プローブアセンブリが、少なくとも一対のRFコイルであって、各コイルが間隔をあけた同心円状の螺旋コンダクタを有する、少なくとも一対のRFコイルを含み、
各螺旋コンダクタがインダクタンスを有し、前記螺旋コンダクタの各対がその間に分布容量および相互インダクタンスを有することで、前記部品が少なくとも一つの共鳴により特徴づけられ、
各螺旋コンダクタが少なくとも前記一つの共鳴に対応する定常波を実質的に維持しており、
各螺旋コンダクタの、少なくとも一つの隣接する前記螺旋コンダクタに関する物理的なオフセットにより前記螺旋コンダクタ間に位相シフトが誘導される、NMR装置。 - 小さな間隔をあけた少なくとも2つの同心円状の螺旋コンダクタを備えたRF共鳴部品であって、
各螺旋コンダクタはインダクタンスを有し、前記螺旋コンダクタの各対がその間に分布容量および相互インダクタンスを有することで、前記部品が少なくとも一つの共鳴により特徴づけられ、
各螺旋コンダクタは少なくとも前記一つの共鳴に対応する定常波を実質的に維持しており、
各螺旋コンダクタの、少なくとも一つの隣接する前記螺旋コンダクタに関する物理的なオフセットにより前記螺旋コンダクタ間に位相シフトが誘導される、RF共鳴部品。 - 共通基板上に同軸上に配置された、隣接する内側および外側螺旋コンダクタを備えた多重共鳴RFコイル構造であって、
前記外側コイルが前記表面上に第1および第2の対称軸を有しており、
前記内側コイルが前記第1の軸に沿って前記外側コイルに近接しており、前記第2の軸に沿って前記内側コイルと前記外側コイルとが選択された分離で隙間をあけている、多重共鳴RFコイル構造。 - 前記外側コイルが第1の共鳴周波数を呈し、前記内側コイルが第2の共鳴周波数を呈する、請求項13に記載の多重共鳴RFコイル構造。
- 前記第2の共鳴周波数で選択的にRFパワーを前記内側ループへ結合させる第1の結合ループをさらに有し、前記結合ループが自身の突起を前記内側ループの内部領域、および前記内側ループの外側かつ前記外側ループの内側にある別の領域の両領域上に同時に重なるように配置されている、請求項13に記載の多重共鳴RFコイル構造。
- 前記内側および外側コイルの各々が、前記表面上で略矩形である、請求項13に記載の多重共鳴RFコイル構造。
- 前記コンダクタがHTSC材料から構成される、請求項13に記載の多重共鳴RFコイル構造。
- 同心円状の単体部分であって、各部分が2πの倍数とは実質的に異なる角度を有し、かつ前記部分が隣接する前記部分と静電結合する単体部分を備えたRF共鳴構造上にRF電流密度を均一に分布させる方法であって、
RFパワーを前記単体部分へ結合させることと、
隣接する前記部分間にRF位相シフトを生じさせることを含む方法。 - 前記シフトを生じさせる工程は、前記隣接する部分を幾何学的にオフセットすることを含む、請求項18に記載の方法。
- 前記結合工程において、第1の位相を有するRFパワーと第1の前記部分とを個別に結合させ、第2の位相を有するRFパワーと第2の前記部分とを個別に結合させる、請求項18に記載の方法。
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