JP2007170936A - Composite type cylindrical coil for nmr - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To materialize a composite type cylindrical coil for NMR with the uniformity of RF magnetic fields formed in hollow areas unaffected by an RF current flowing through input/output terminals. <P>SOLUTION: First and second cylindrical coils 21 and 22 made by spirally winding are connected at a coil connection part 23 existing in hollow areas of the coils so as to form spirals directed opposite to each other. Both the input/output terminals 24 and 25 are positioned on peripheral parts of the cylindrical coils. This reduces the effect of input/output magnetic fields B<SB>io</SB>formed by electric currents flowing through the input/output terminals 24 and 25 on first and second hollow areas 26 and 27, and in its turn, materializes the enhancement of the uniformity of the RF magnetic fields formed in the hollow areas 26 and 27. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、矩形状の導体シートを長軸方向に巻き上げて円筒形とし、この導体シートの短軸方向と直交する円筒形の円形断面が渦巻き状態をなし、かつこの円形断面の中央に被検体を裁置する中空領域を有するNMR用複合型円筒形コイルに関する。   In the present invention, a rectangular conductor sheet is rolled up in a major axis direction to form a cylindrical shape, and a cylindrical circular section perpendicular to the minor axis direction of the conductor sheet forms a spiral state, and a subject is located in the center of the circular section. The present invention relates to an NMR composite cylindrical coil having a hollow region.

近年、核磁気共鳴(NMR)現象を用いた分析機器は、分子の構造決定等に活用され、広く用いられている。この構造決定では、溶液中の被検体試料の化学シフトを検出する、いわゆる高分解能NMRの手法が用いられる。高分解能NMRでは、複数の鋭いスペクトル線が観測され、これらのスペクトル線を分離して観察できることが性能上重要となる。   In recent years, analytical instruments using the nuclear magnetic resonance (NMR) phenomenon have been widely used for molecular structure determination and the like. In this structure determination, a so-called high-resolution NMR technique that detects a chemical shift of an analyte sample in a solution is used. In high-resolution NMR, a plurality of sharp spectral lines are observed, and it is important in terms of performance that these spectral lines can be observed separately.

このスペクトル観察能力は、NMR装置を用いてスペクトル信号を観察する際のS/N比(signal to noise ratio)に大きく依存する。そして、このS/N比は、特にRF信号の送受信を行うRFコイルに影響される。   This spectrum observing ability largely depends on the S / N ratio (signal to noise ratio) when observing a spectrum signal using an NMR apparatus. The S / N ratio is particularly affected by the RF coil that transmits and receives RF signals.

このRFコイルには、高いS/N比を実現するために、RF信号が送受信される領域での高いRF磁場均一度、高いQ値等が要求される。これらの条件を達成するために、例えば、円筒形の導電シートが多層に巻かれた渦巻きコイルが用いられる(例えば、非特許文献1参照)。   In order to realize a high S / N ratio, this RF coil is required to have a high RF magnetic field uniformity, a high Q value, etc. in a region where an RF signal is transmitted and received. In order to achieve these conditions, for example, a spiral coil in which a cylindrical conductive sheet is wound in multiple layers is used (see, for example, Non-Patent Document 1).

図11は、この渦巻きコイル10の一例を示す外観図である。渦巻きコイル10は、矩形状の導電シート2、内側リード3および外側リード4を含む。導電シート2は、長軸方向に渦巻き状に巻かれており、全体として円筒形をなす。この円筒形の中央部分には、中空領域5が存在し、円柱状の試料管等の被検体が裁置される。なお、この中空領域5には、導電シート2に流れる電流により、短軸方向に均一なRF磁場B1が形成される。 FIG. 11 is an external view showing an example of the spiral coil 10. The spiral coil 10 includes a rectangular conductive sheet 2, an inner lead 3 and an outer lead 4. The conductive sheet 2 is wound in a spiral shape in the long axis direction, and has a cylindrical shape as a whole. A hollow region 5 exists in the central portion of the cylindrical shape, and a subject such as a columnar sample tube is placed. In this hollow region 5, a uniform RF magnetic field B 1 is formed in the minor axis direction by the current flowing through the conductive sheet 2.

また、導電シート2の長軸方向端部には、内側リード3および外側リード4が接続されている。内側リード3および外側リード4は、導電シート2とRF信号の入出力を行う入出力端子である。ここで、内側リード3は、中空領域5に接する導電シート2の長軸方向端部に存在し、外側リード4は、円筒形をなす渦巻きコイル10の外周部に位置する。   In addition, an inner lead 3 and an outer lead 4 are connected to the end in the major axis direction of the conductive sheet 2. The inner lead 3 and the outer lead 4 are input / output terminals for inputting / outputting RF signals to / from the conductive sheet 2. Here, the inner lead 3 is present at the end of the conductive sheet 2 in contact with the hollow region 5 in the major axis direction, and the outer lead 4 is located at the outer peripheral portion of the spiral coil 10 having a cylindrical shape.

図12は、渦巻きコイル10の導電シート2を展開した展開図である。導電シート2の下端部に存在する内側リード3は、長軸方向に巻き込まれ、図11に示すような渦巻き状の導電シート2を形成する。
グラント(Grant)他著、「アナリシス オブ マルチレイヤーラジオフレクエンシマイクロコイル フォー ニュークリアマグネティックレゾナンススペクトロスコピー(Analysis of Multilayer Radio Frequency Microcoils for Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy」,アイトリプルイー トランザクション オン マグネティックス(IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS)、米国、2001年7月、37巻、p.2989〜2998
FIG. 12 is a development view in which the conductive sheet 2 of the spiral coil 10 is developed. The inner lead 3 present at the lower end of the conductive sheet 2 is wound in the long axis direction to form a spiral conductive sheet 2 as shown in FIG.
Grant, et al., “Analysis of Multilayer Radio I Sonic Imagine Magnetic Resonance Micro Magnetics for Nuclear Magnetics and Nuclear Magnetics for Nuclear Magnetics.” ), USA, July 2001, 37, p. 2989-2998.

しかしながら、上記背景技術によれば、中空領域5に形成されるRF磁場の均一度が低下する。すなわち、内側リード3には、RF信号の入出力の際に、導電シート2に流れる電流と直交する方向に同等量の電流が流れる。この電流により形成される中空領域5のRF磁場は、内側リード3が中空領域5に近接するためB1と比較して無視できない大きさになると共に、RF磁場の向きが異なりRF磁場の均一度を乱す要因となる。 However, according to the background art described above, the uniformity of the RF magnetic field formed in the hollow region 5 is reduced. That is, an equal amount of current flows through the inner lead 3 in the direction orthogonal to the current flowing through the conductive sheet 2 when inputting and outputting RF signals. The RF magnetic field of the hollow region 5 formed by this current has a non-negligible magnitude compared to B 1 because the inner lead 3 is close to the hollow region 5, and the RF magnetic field direction is different and the uniformity of the RF magnetic field It becomes a factor disturbing.

さらに、内側リード3および外側リード4は、高周波特性を考慮すると、インダクタンスおよび抵抗の低い、幅の広い導体パターンを用いることが好ましい。しかしながら、内側リード3に幅の広い導体パターンを用いることは、この導体パターンに流れる電流分布が広がることを意味し、ひいてはこの電流分布により形成される中空領域5の不均一磁場領域が広がることにもつながる。   Furthermore, in consideration of high frequency characteristics, it is preferable that the inner lead 3 and the outer lead 4 have a wide conductor pattern with low inductance and resistance. However, the use of a wide conductor pattern for the inner lead 3 means that the current distribution flowing in this conductor pattern is widened. As a result, the non-uniform magnetic field region of the hollow region 5 formed by this current distribution is widened. Is also connected.

これらのことから、中空領域に形成されるRF磁場の均一度が、入出力端子に流れるRF電流に影響されないNMR用複合型円筒形コイルをいかに実現するかが重要となる。
この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、中空領域に形成されるRF磁場の均一度が、入出力端子に流れるRF電流に影響されないNMR用複合型円筒形コイルを提供することを目的とする。
For these reasons, it is important how to realize an NMR composite cylindrical coil in which the uniformity of the RF magnetic field formed in the hollow region is not affected by the RF current flowing in the input / output terminals.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems caused by the background art, and the uniformity of the RF magnetic field formed in the hollow region is not affected by the RF current flowing through the input / output terminals. An object is to provide a coil.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の発明にかかるNMR用複合型円筒形コイルは、矩形状の第1の導体シートを、前記第1の導体シートの第1の長軸方向に巻き上げを行い円筒形とし、前記第1の導体シートの第1の短軸方向と直交する前記円筒形の円形断面が渦巻き状態をなし、かつ前記円形断面の中央部分に被検体を裁置する第1の中空領域を有する第1の円筒形コイルと、矩形状の第2の導体シートを、前記第1の長軸方向と180度異なる前記第2の導体シートの第2の長軸方向に巻き上げを行い円筒形とし、前記第2の導体シートの短軸方向を前記第1の短軸方向と一致させ、前記第2の導体シートの短軸方向と直交する前記円筒形の円形断面が渦巻き状態をなし、かつ前記円形断面の中央部分に被検体を裁置する、前記第1の中空領域と前記短軸方向に連続する第2の中空領域を有する第2の円筒形コイルと、前記第1の中空領域に存在する前記第1の導体シートの長軸方向端部および前記第2の中空領域に存在する前記第2の導体シートの長軸方向端部を電気的に接続するコイル接続部と、前記第1の円筒形コイルの外周部に存在する前記第1の導体シートの長軸方向端部および前記第2の円筒形コイルの外周部に存在する前記第2の導体シートの長軸方向端部に、電気信号の入出力を行う入出力端子とを備える。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an NMR composite cylindrical coil according to the first aspect of the present invention includes a rectangular first conductor sheet and a first conductor sheet of the first conductor sheet. 1 is rolled up in the long axis direction to form a cylindrical shape, and the circular cross section of the cylindrical shape perpendicular to the first short axis direction of the first conductor sheet forms a spiral state, and a central portion of the circular cross section is covered. A first cylindrical coil having a first hollow area for placing a specimen and a second conductor sheet having a rectangular shape are different from the second conductor sheet by 180 degrees from the first major axis direction. The cylindrical shape is rolled up in the major axis direction of the second conductor sheet so that the minor axis direction of the second conductor sheet coincides with the first minor axis direction and is orthogonal to the minor axis direction of the second conductor sheet. The circular cross section of the circular cross section forms a spiral, and the central portion of the circular cross section is covered. A second cylindrical coil having a first hollow region and a second hollow region continuous in the minor axis direction, and the first conductor sheet existing in the first hollow region; A coil connecting portion for electrically connecting the long-axis direction end of the second conductor sheet and the long-axis-direction end of the second conductor sheet, and an outer peripheral portion of the first cylindrical coil. Input / output for inputting / outputting electrical signals to / from the longitudinal end of the first conductor sheet and the longitudinal end of the second conductor sheet existing on the outer periphery of the second cylindrical coil. And an output terminal.

この請求項1に記載の発明では、入出力端子を、第1の円筒形コイルおよび第2の円筒形コイルの外周部に位置させる。
また、請求項2に記載の発明にかかるNMR用複合型円筒形コイルは、請求項1に記載の発明において、前記第1の導体シート、前記第2の導体シート、前記コイル接続部および前記入出力端子が、一枚の導体パターンで形成されることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, the input / output terminals are located on the outer peripheral portions of the first cylindrical coil and the second cylindrical coil.
An NMR composite cylindrical coil according to a second aspect of the present invention is the first aspect of the invention according to the first aspect, wherein the first conductor sheet, the second conductor sheet, the coil connection portion, and the input coil. The output terminal is formed of a single conductor pattern.

この請求項2に記載の発明では、NMR用複合型円筒形コイルを、安価で、製造の容易なものとする。
また、請求項3に記載の発明にかかるNMR用複合型円筒形コイルは、請求項2に記載の発明において、前記導体パターンが、前記コイル接続部に長軸方向端部を有し、かつ前記コイル接続部を中央とする対称方向に短軸および長軸が位置する矩形状の第1および第2の導体シートを備えることを特徴とする。
In the second aspect of the present invention, the NMR composite cylindrical coil is inexpensive and easy to manufacture.
Further, the NMR composite cylindrical coil according to the invention of claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the conductor pattern has a long-axis direction end at the coil connection portion, and It is characterized by comprising rectangular first and second conductor sheets in which the short axis and the long axis are positioned in a symmetric direction with the coil connection portion as the center.

この請求項3に記載の発明では、導体パターンを、第1および第2の導体シートが容易に巻き上げられる形状とする。
また、請求項4に記載の発明にかかるNMR用複合型円筒形コイルは、請求項3に記載の発明において、前記入出力端子が、前記第1および第2の導体シートの前記コイル接続部が存在しない側の長軸方向端部に、前記第1および第2の導体シート、並びに、前記コイル接続部を含む短軸方向の長さを有する金属板を備えることを特徴とする。
In this invention of Claim 3, let a conductor pattern be a shape where the 1st and 2nd conductor sheet can be rolled up easily.
Moreover, the NMR composite cylindrical coil according to the invention of claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the input / output terminal is connected to the coil connecting portion of the first and second conductor sheets. A metal plate having a length in the short axis direction including the first and second conductor sheets and the coil connecting portion is provided at the end portion in the long axis direction on the non-existing side.

この請求項4に記載の発明では、2つの入出力端子の金属板を、第1の円筒形コイルおよび第2の円筒形コイルを形成する際に、重ね合わすことができる構造にする。
また、請求項5に記載の発明にかかるNMR用複合型円筒形コイルは、請求項4に記載の発明において、前記入出力端子が、前記第1および第2の導体シートの金属板の板面を、平行配置することを特徴とする。
According to the fourth aspect of the present invention, the metal plates of the two input / output terminals have a structure that can be overlapped when forming the first cylindrical coil and the second cylindrical coil.
An NMR composite cylindrical coil according to the invention described in claim 5 is the NMR plate according to claim 4, wherein the input / output terminal is a plate surface of the metal plate of the first and second conductor sheets. Are arranged in parallel.

この請求項5に記載の発明では、金属板を、キャパシタとして機能させる。
また、請求項6に記載の発明にかかるNMR用複合型円筒形コイルは、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の発明において、前記第1の導体シートおよび前記第2の導体シートが、前記第1の円筒形コイルおよび前記第2の円筒形コイルが対向する側の辺縁部に、前記コイル接続部からの距離に比例して前記短軸方向の前記第1および第2の導体シートの長さを短くする傾きを備えることを特徴とする。
In the invention according to the fifth aspect, the metal plate functions as a capacitor.
An NMR composite cylindrical coil according to the invention of claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the first conductor sheet and the second conductor sheet are The first and second conductors in the minor axis direction are in proportion to the distance from the coil connecting portion on the side edge of the first cylindrical coil and the second cylindrical coil facing each other. It is provided with the inclination which shortens the length of a sheet | seat.

この請求項6に記載の発明では、前記第1の円筒形コイルおよび前記第2の円筒形コイルが対向する側の導体シートの辺縁部が、円筒形コイルの外周に近づく程、離れる。
また、請求項7に記載の発明にかかるNMR用複合型円筒形コイルは、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の発明において、前記第1および第2の導体シートが、前記第1の長軸方向および前記第2の長軸方向に、前記円形断面の外円周長さの2倍を越える長さを備えることを特徴とする。
In this invention of Claim 6, it leaves | separates, so that the edge part of the conductor sheet of the side with which the said 1st cylindrical coil and the said 2nd cylindrical coil oppose approaches the outer periphery of a cylindrical coil.
In addition, the NMR composite cylindrical coil according to the invention of claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the first and second conductor sheets are the first conductor sheet. In the major axis direction and the second major axis direction, a length exceeding twice the outer circumferential length of the circular cross section is provided.

この請求項7に記載の発明では、第1および第2の円筒形コイルの渦巻き状態をなす導体シートを、2層以上の多層構造とする。   In the seventh aspect of the invention, the conductor sheet forming the spiral state of the first and second cylindrical coils has a multilayer structure of two or more layers.

以上説明したように、本発明によれば、NMR用複合型円筒形コイルの入出力端子を、円筒形コイルの外周部に設けることとしているので、入出力端子に流れる電流により形成される磁場が、被検体が裁置されるNMR用複合型円筒形コイルの中空領域に及ぼす影響を軽減し、中空領域の磁場均一度を高め、ひいては取得されるNMR信号のS/Nを高いものとする。   As described above, according to the present invention, since the input / output terminal of the NMR composite cylindrical coil is provided on the outer peripheral portion of the cylindrical coil, the magnetic field formed by the current flowing through the input / output terminal is reduced. The influence on the hollow region of the NMR composite cylindrical coil on which the subject is placed is reduced, the magnetic field uniformity of the hollow region is increased, and the S / N of the acquired NMR signal is increased.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるNMR用複合型円筒形コイル(以下、複合型円筒形コイルと称する)を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
まず、本実施の形態1にかかるNMR装置100についての概略の構成を図1に示す。図1は、NMR装置100の概略の構成を示す図である。NMR装置100は、静磁場発生装置99、複合型円筒形コイル20、試料管1およびRF送受信部98等を含む。静磁場発生装置99は、超電導あるいは常電導等のマグネットで、複合型円筒形コイル20および試料管1が存在する空間に均一な静磁場B0を発生する。
The best mode for carrying out a composite cylindrical coil for NMR (hereinafter referred to as a composite cylindrical coil) according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
(Embodiment 1)
First, FIG. 1 shows a schematic configuration of the NMR apparatus 100 according to the first embodiment. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the NMR apparatus 100. The NMR apparatus 100 includes a static magnetic field generator 99, a composite cylindrical coil 20, a sample tube 1, an RF transmitter / receiver 98, and the like. The static magnetic field generator 99 is a superconducting or normal conducting magnet, and generates a uniform static magnetic field B0 in the space where the composite cylindrical coil 20 and the sample tube 1 are present.

試料管1は、内部に液体状の検査試料を含む密封されたキャピラリである。複合型円筒形コイル20は、中心部に試料管1を配置した状態で、試料管1に均一なRF磁場B1を照射し、また、試料管1に検査試料が発生するRF磁場を検出する。なお、このRF磁場B1は、静磁場B0と直行する水平方向をなすx軸方向に形成される。   The sample tube 1 is a sealed capillary that contains a liquid test sample inside. The composite cylindrical coil 20 irradiates the sample tube 1 with a uniform RF magnetic field B1 in a state where the sample tube 1 is disposed at the center, and detects an RF magnetic field generated in the sample tube 1 from the inspection sample. The RF magnetic field B1 is formed in the x-axis direction that forms a horizontal direction perpendicular to the static magnetic field B0.

RF送受信部98は、複合型円筒形コイル20にRF磁場B1を発生するためのRF電流を供給し、また、複合型円筒形コイル20が受信したRF電流を受信する。なお、RF送受信部98の後段には、図示しないRF送受信の制御部、受信したRF電流の記録部等が存在する。なお、図中に示されるxyz軸は、すべての図面で共通する方向を指し示す座標軸をなし、図面間の相対的な位置関係を示す。   The RF transmitter / receiver 98 supplies an RF current for generating the RF magnetic field B1 to the composite cylindrical coil 20 and receives the RF current received by the composite cylindrical coil 20. Note that an RF transmission / reception control unit (not shown), a received RF current recording unit, and the like are present at the subsequent stage of the RF transmission / reception unit 98. An xyz axis shown in the drawing is a coordinate axis indicating a direction common to all drawings, and indicates a relative positional relationship between the drawings.

図2は、複合型円筒形コイル20の全体構成を示す外観図である。複合型円筒形コイル20は、入出力端子24、第1の円筒形コイル21、コイル接続部23、第2の円筒形コイル22および入出力端子25を含む。ここで、入出力端子24、第1の円筒形コイル21、コイル接続部23、第2の円筒形コイル22および入出力端子25は、一枚の導体シート30から構成されている。   FIG. 2 is an external view showing the overall configuration of the composite cylindrical coil 20. The composite cylindrical coil 20 includes an input / output terminal 24, a first cylindrical coil 21, a coil connection portion 23, a second cylindrical coil 22, and an input / output terminal 25. Here, the input / output terminal 24, the first cylindrical coil 21, the coil connection portion 23, the second cylindrical coil 22, and the input / output terminal 25 are configured by a single conductor sheet 30.

図3は、この導体シート30を、xy平面上に展開した展開図である。導体シート30は、銅等の電気導体からなり、入出力シート34、第1の導体シート31、導体接続シート33、第2の導体シート32および入出力シート35を含む。ここで、導体シート30は、導体接続シート33を対称中心として、入出力シート34および第1の導体シート31と、導体接続シート33および第2の導体シート32とが点対称の構造を有する。   FIG. 3 is a development view in which the conductor sheet 30 is developed on the xy plane. The conductor sheet 30 is made of an electric conductor such as copper, and includes an input / output sheet 34, a first conductor sheet 31, a conductor connection sheet 33, a second conductor sheet 32, and an input / output sheet 35. Here, the conductor sheet 30 has a structure in which the input / output sheet 34 and the first conductor sheet 31, and the conductor connection sheet 33 and the second conductor sheet 32 are point-symmetric with respect to the conductor connection sheet 33.

第1の導体シート31は、y軸方向に長軸を有する矩形状の導体シートであり、第2の導体シート32もまた同様である。これら第1および第2の導体シート31および32は、長軸方向端部において、導体接続シート33により電気接続される。   The first conductor sheet 31 is a rectangular conductor sheet having a major axis in the y-axis direction, and the second conductor sheet 32 is the same. The first and second conductor sheets 31 and 32 are electrically connected by the conductor connection sheet 33 at the ends in the major axis direction.

一方、導体接続シート33が存在しない第1の導体シート31の長軸方向端部には、長軸方向に伸びた入出力シート34が存在する。同様に、第2の導体シート32の導体接続シート33が存在しない長軸方向端部にも、長軸方向に伸びた入出力シート35が存在する。   On the other hand, an input / output sheet 34 extending in the long axis direction is present at the end in the long axis direction of the first conductor sheet 31 where the conductor connection sheet 33 is not present. Similarly, the input / output sheet 35 extending in the long axis direction is also present at the end portion in the long axis direction of the second conductor sheet 32 where the conductor connection sheet 33 is not present.

ここで、第1の導体シート31は、第1の長軸方向に巻き込まれ、導体シートが渦巻き状に巻き込まれた図1に示す様な多層の第1の円筒形コイル21を形成する。また、同様に、第2の導体シート32は、第2の長軸方向に巻き込まれ、導体シートが渦巻き状に巻き込まれた多層の第2の円筒形コイル22を形成する。   Here, the first conductor sheet 31 is wound in the first major axis direction to form a multilayer first cylindrical coil 21 as shown in FIG. 1 in which the conductor sheet is wound in a spiral shape. Similarly, the second conductor sheet 32 is wound in the second major axis direction to form a multilayer second cylindrical coil 22 in which the conductor sheet is wound in a spiral shape.

図2に戻り、第1の円筒形コイル21は、中央部分に第1の中空領域26を有する。また、同様に、第2の円筒形コイル22は、図2の第2の円筒形コイル22に隠された中央部分に第2の中空領域27を有する。   Returning to FIG. 2, the first cylindrical coil 21 has a first hollow region 26 in the central portion. Similarly, the second cylindrical coil 22 has a second hollow region 27 in a central portion hidden by the second cylindrical coil 22 of FIG.

ここで、第1の中空領域26および第1の中空領域27は、x軸方向に共通の中心軸を有する円筒空間を形成する。そして、この円筒空間には、被検体である試料管1が配設される。また、この円筒空間には、導体接続シート33からなるコイル接続部23が存在する。コイル接続部23は、第1の円筒形コイル21および第2の円筒形コイル22を、円筒空間内の最短距離で電気接続し、第1の円筒形コイル21に流れる電流が、第2の円筒形コイル22に流れる様にする。   Here, the first hollow region 26 and the first hollow region 27 form a cylindrical space having a common central axis in the x-axis direction. In this cylindrical space, a sample tube 1 as a subject is arranged. Further, in this cylindrical space, there is a coil connection portion 23 made of the conductor connection sheet 33. The coil connection portion 23 electrically connects the first cylindrical coil 21 and the second cylindrical coil 22 at the shortest distance in the cylindrical space, and the current flowing through the first cylindrical coil 21 is the second cylinder. It is made to flow to the shape coil 22.

また、入出力シート34および35は、入出力端子24および25を形成する。入出力端子24および25は、RF送受信部98に接続されRF電流信号の入出力を行う。ここで、入出力端子24および25は、共に第1の円筒形コイル21および第2の円筒形コイル22の中央に形成される中空領域とは反対の外側に位置する。   Input / output sheets 34 and 35 form input / output terminals 24 and 25. The input / output terminals 24 and 25 are connected to the RF transmitting / receiving unit 98 and input / output an RF current signal. Here, the input / output terminals 24 and 25 are both located on the outer side opposite to the hollow region formed in the center of the first cylindrical coil 21 and the second cylindrical coil 22.

図4(A)は、複合型円筒形コイル20を、z軸方向から見た外観図である。左側に第1の円筒形コイル21、右側に第2の円筒形コイル22が存在し、その間に両円筒形コイルを電気接続するコイル接続部23が存在する。図4(B)は、図4(A)に示した複合型円筒形コイル20の中空領域に試料管1を配置した図である。試料管1は、第1の円筒形コイル21および第2の円筒形コイル22に共通する中空領域を抜く様に配置される。   FIG. 4A is an external view of the composite cylindrical coil 20 viewed from the z-axis direction. There is a first cylindrical coil 21 on the left side and a second cylindrical coil 22 on the right side, and there is a coil connecting portion 23 that electrically connects both cylindrical coils. FIG. 4B is a diagram in which the sample tube 1 is arranged in the hollow region of the composite cylindrical coil 20 shown in FIG. The sample tube 1 is arranged so as to extract a hollow region common to the first cylindrical coil 21 and the second cylindrical coil 22.

図5は、複合型円筒形コイル20によるRF磁場形成の動作を、模式的に示した図である。ここで、図5では、わかりやすくするためRF電流が入出力端子24から入力し、入出力端子25から出力する場合のみの電流が流れる向きを矢印で示した。なお、実際には、RF電流であるので、これら電流の向きおよび大きさは、みな共通の時間的変化をする。   FIG. 5 is a diagram schematically showing the operation of forming the RF magnetic field by the composite cylindrical coil 20. Here, in FIG. 5, for the sake of simplicity, the direction in which the current flows only when the RF current is input from the input / output terminal 24 and output from the input / output terminal 25 is indicated by an arrow. Since the current is actually an RF current, the direction and magnitude of these currents all change in time.

まず、RF送受信部98から、入出力端子24を介して入力した入出力電流50は、第1の円筒形コイル21内で第1の電流52で示した方向に流れる。第1の電流52は、渦巻き状に巻かれた第1の円筒形コイル21内を第1の中空領域26に向かって渦巻き状に進み、コイル接続部23に達する。コイル接続部23に達した第1の電流52は、接続部電流51となって、進行方向を変えることなくx軸方向に所定量だけ移動した後に、第2の円筒形コイル22に入力する。   First, the input / output current 50 input from the RF transmitting / receiving unit 98 via the input / output terminal 24 flows in the direction indicated by the first current 52 in the first cylindrical coil 21. The first current 52 advances spirally in the first cylindrical coil 21 wound in a spiral toward the first hollow region 26 and reaches the coil connection portion 23. The first current 52 that has reached the coil connecting portion 23 becomes the connecting portion current 51 and moves to the x-axis direction by a predetermined amount without changing the traveling direction, and is then input to the second cylindrical coil 22.

その後、第2の円筒形コイル22に入力した接続部電流51は、第2の中空領域27から、逆の渦巻き状に巻かれた第2の円筒形コイル22内を入出力端子25に向かって、第2の電流53で示す方向に流れる。そして、第2の電流53は、入出力端子25に達し入出力電流54としてRF送受信部98に出力される。   Thereafter, the connection portion current 51 input to the second cylindrical coil 22 is directed from the second hollow region 27 to the input / output terminal 25 through the second cylindrical coil 22 wound in a reverse spiral shape. , And flows in the direction indicated by the second current 53. Then, the second current 53 reaches the input / output terminal 25 and is output to the RF transmitting / receiving unit 98 as the input / output current 54.

そして、同一の向きに流れる第1の電流52および第2の電流53は、第1の円筒形コイル21および第2の円筒形コイル22が有する第1の中空領域26および第2の中空領域27に、x軸方向を向く均一な磁場B1を形成する。また、接続部電流51は、x軸方向に所定量だけ移動したことによる擾乱磁場を、第1の中空領域26および第2の中空領域27に発生させる。また、入出力電流50および54は、入出力端子24および25の周囲に入出力磁場Bioを発生させる。 The first current 52 and the second current 53 that flow in the same direction are the first hollow region 26 and the second hollow region 27 that the first cylindrical coil 21 and the second cylindrical coil 22 have. In addition, a uniform magnetic field B1 oriented in the x-axis direction is formed. Further, the connection portion current 51 generates a disturbing magnetic field in the first hollow region 26 and the second hollow region 27 due to movement by a predetermined amount in the x-axis direction. The input / output currents 50 and 54 generate an input / output magnetic field B io around the input / output terminals 24 and 25.

ここで、入出力電流50および54は、第1の電流52および第2の電流53と等しい大きさの電流であり、概ね磁場B1に匹敵する大きさの異なる向きの入出力磁場Bioを発生させる。しかし、入出力端子24および25は、共に第1の円筒形コイル21および第2の円筒形コイル22の外側に位置し、第1の中空領域26および第2の中空領域27とは、若干の距離があり、入出力磁場Bioの影響が限定される。ちなみに、図11に示した渦巻きコイル10では、内側リード3が中空領域5から引き出されるために、内側リード3により形成される磁場の影響は、中空領域5に強く及ぶ。 Here, the input / output currents 50 and 54 are currents of the same magnitude as the first current 52 and the second current 53, and generate an input / output magnetic field Bio having a magnitude different from that of the magnetic field B1. Let However, the input / output terminals 24 and 25 are both located outside the first cylindrical coil 21 and the second cylindrical coil 22, and the first hollow region 26 and the second hollow region 27 are slightly different from each other. There is a distance and the influence of the input / output magnetic field B io is limited. Incidentally, in the spiral coil 10 shown in FIG. 11, since the inner lead 3 is drawn out from the hollow region 5, the magnetic field formed by the inner lead 3 strongly affects the hollow region 5.

また、接続部電流51は、x軸方向に所定量だけ電流の流れる位置が移動したことによる擾乱磁場を発生させる。しかし、移動距離が隣接する円筒形コイル間の短い距離であり、また、この擾乱磁場の向きが磁場B1と直交する面内にあるため、第1の中空領域26および第2の中空領域27B1に発生される擾乱磁場の影響は、限定されたものとなる。   The connection portion current 51 generates a turbulent magnetic field due to the movement of the current flowing position by a predetermined amount in the x-axis direction. However, since the moving distance is a short distance between adjacent cylindrical coils and the direction of the disturbance magnetic field is in a plane orthogonal to the magnetic field B1, the first hollow region 26 and the second hollow region 27B1 The effect of the generated disturbing magnetic field is limited.

上述してきたように、本実施の形態1では、渦巻き状に巻かれた第1および第2の円筒形コイルを、コイルの中空領域にあるコイル接続部23で、互いに逆向きの渦巻きを形成するように接続し、入出力端子24および25を共に第1および第2の円筒形コイルの外周部に位置させることとしているので、入出力端子24および25に流れる電流により形成される入出力磁場Bioの第1の中空領域26および第2の中空領域27に対する影響を小さなものとし、ひいては第1の中空領域26および第2の中空領域27に形成されるRF磁場を均一度の高いものにすることができる。
(実施の形態2)
ところで、上記実施の形態1では、複合型円筒形コイル20の入出力端子24および25は、入出力シート34および35からなり、RF送受信部98からの電流信号を入出力することとしたが、この部分に平面の金属板を付加し、この金属板を平行配置することにより、キャパシタとして機能させることもできる。そこで、本実施の形態2では、入出力端子に金属板を設け、キャパシタとして機能させる場合を示すことにする。
As described above, in the first embodiment, the first and second cylindrical coils wound in a spiral are formed into spirals in opposite directions at the coil connecting portion 23 in the hollow region of the coil. Since the input / output terminals 24 and 25 are both positioned on the outer periphery of the first and second cylindrical coils, the input / output magnetic field B formed by the current flowing through the input / output terminals 24 and 25 The influence of io on the first hollow region 26 and the second hollow region 27 is made small, and hence the RF magnetic field formed in the first hollow region 26 and the second hollow region 27 is made highly uniform. be able to.
(Embodiment 2)
By the way, in the first embodiment, the input / output terminals 24 and 25 of the composite cylindrical coil 20 are formed of the input / output sheets 34 and 35 and input / output current signals from the RF transmitting / receiving unit 98. By adding a flat metal plate to this portion and arranging the metal plates in parallel, it can function as a capacitor. Therefore, the second embodiment shows a case where a metal plate is provided at the input / output terminal to function as a capacitor.

図6、複合型円筒形コイル60の全体構成を示す外観図である。ここで、複合型円筒形コイル60は、図1に示した複合型円筒形コイル20に対応するもので、その他の構成は図1に示したNMR装置100と全く同様であるので説明を省略する。   FIG. 6 is an external view showing the overall configuration of the composite cylindrical coil 60. Here, the composite cylindrical coil 60 corresponds to the composite cylindrical coil 20 shown in FIG. 1, and the other configuration is the same as that of the NMR apparatus 100 shown in FIG. .

複合型円筒形コイル60は、入出力端子64、第1の円筒形コイル61、コイル接続部63、第2の円筒形コイル62および入出力端子65を含む。ここで、入出力端子64、第1の円筒形コイル61、コイル接続部63、第2の円筒形コイル62および入出力端子65は、一枚の導体シート70から構成されている。   The composite cylindrical coil 60 includes an input / output terminal 64, a first cylindrical coil 61, a coil connection portion 63, a second cylindrical coil 62, and an input / output terminal 65. Here, the input / output terminal 64, the first cylindrical coil 61, the coil connecting portion 63, the second cylindrical coil 62, and the input / output terminal 65 are configured from a single conductor sheet 70.

図3は、この導体シート70を、xy平面上に展開した展開図である。導体シート70は、銅等の電気導体からなり、金属板76、入出力シート74、第1の導体シート71、導体接続シート73、第2の導体シート72、入出力シート75および金属板77を含む。ここで、導体シート70は、導体接続シート73を対称中心として、点対称の構造を有する。   FIG. 3 is a development view in which the conductor sheet 70 is developed on the xy plane. The conductor sheet 70 is made of an electrical conductor such as copper, and includes a metal plate 76, an input / output sheet 74, a first conductor sheet 71, a conductor connection sheet 73, a second conductor sheet 72, an input / output sheet 75 and a metal plate 77. Including. Here, the conductor sheet 70 has a point-symmetric structure with the conductor connection sheet 73 as the center of symmetry.

第1の導体シート71は、y軸方向に長軸を有する矩形状の導体シートであり、第2の導体シート72もまた同様である。これら第1および第2の導体シート71および72は、長軸方向端部において、導体接続シート73により電気接続される。   The first conductor sheet 71 is a rectangular conductor sheet having a major axis in the y-axis direction, and the second conductor sheet 72 is the same. The first and second conductor sheets 71 and 72 are electrically connected by a conductor connection sheet 73 at the ends in the major axis direction.

一方、導体接続シート73が存在しない第1の導体シート71の長軸方向端部には、長軸方向に伸びた入出力シート74および金属板76が存在する。同様に、第2の導体シート72の導体接続シート73が存在しない長軸方向端部にも、長軸方向に伸びた入出力シート75および金属板77が存在する。   On the other hand, an input / output sheet 74 and a metal plate 76 extending in the long axis direction are present at the end portion in the long axis direction of the first conductor sheet 71 where the conductor connection sheet 73 does not exist. Similarly, the input / output sheet 75 and the metal plate 77 extending in the long axis direction are also present at the end portion in the long axis direction of the second conductor sheet 72 where the conductor connection sheet 73 does not exist.

ここで、第1の導体シート71は、第1の長軸方向に巻き込まれ、導体シートが渦巻き状に巻き込まれた図6に示す様な多層の第1の円筒形コイル61を形成する。また、同様に、第2の導体シート72は、第2の長軸方向に巻き込まれ、導体シートが渦巻き状に巻き込まれた多層の第2の円筒形コイル62を形成する。   Here, the first conductor sheet 71 is wound in the first major axis direction to form a multilayer first cylindrical coil 61 as shown in FIG. 6 in which the conductor sheet is wound in a spiral shape. Similarly, the second conductor sheet 72 is wound in the second major axis direction to form a multilayer second cylindrical coil 62 in which the conductor sheet is wound in a spiral shape.

図6に戻り、第1の円筒形コイル61および第2の円筒形コイル62は、中央部分に試料管1を配置する中空の円筒空間が存在する。そして、この円筒空間には、導体接続シート73からなるコイル接続部63が存在する。コイル接続部63は、第1の円筒形コイル61および第2の円筒形コイル62を、円筒空間内の最短距離で電気接続し、第1の円筒形コイル61に流れる電流が、第2の円筒形コイル62に流れる様にする。   Returning to FIG. 6, the first cylindrical coil 61 and the second cylindrical coil 62 have a hollow cylindrical space in which the sample tube 1 is disposed in the central portion. And in this cylindrical space, the coil connection part 63 which consists of the conductor connection sheet 73 exists. The coil connecting portion 63 electrically connects the first cylindrical coil 61 and the second cylindrical coil 62 at the shortest distance in the cylindrical space, and the current flowing through the first cylindrical coil 61 is the second cylinder. The flow is made to flow through the coil 62.

また、入出力シート74および金属板76、並びに、入出力シート75および金属板77は、入出力端子64および65を形成する。入出力端子64および65は、RF送受信部98に接続されRF電流信号の入出力を行う。ここで、金属板76および77は、x軸方向に重なり合う長さを有し、所定の距離を置いて平行平面板をなすように配置される。   The input / output sheet 74 and the metal plate 76, and the input / output sheet 75 and the metal plate 77 form input / output terminals 64 and 65. The input / output terminals 64 and 65 are connected to the RF transmitting / receiving unit 98 and input / output an RF current signal. Here, the metal plates 76 and 77 have a length that overlaps in the x-axis direction, and are arranged so as to form parallel plane plates at a predetermined distance.

図8は、複合型円筒形コイル60を、z軸方向から見た外観図である。複合型円筒形コイル60の中空領域には、試料管1が配置されている。また、入出力端子64および65は、金属板76および77部分が、重なり合っている。   FIG. 8 is an external view of the composite cylindrical coil 60 as seen from the z-axis direction. In the hollow region of the composite cylindrical coil 60, the sample tube 1 is arranged. In addition, the input / output terminals 64 and 65 have metal plates 76 and 77 overlapping each other.

ここで、所定の距離を置いてz軸方向に重なり合う金属板76および77は、キャパシタとして機能する。そして、このキャパシタは、第1の円筒形コイル61および第2の円筒形コイル62の有するインダクタンスと共に、核磁気共鳴の共振系を構成する。この共振系は、無駄な配線がなくQ値の高いものとなる。なお、金属板76および77の面積および距離は、核磁気共鳴の共振周波数および円筒形コイルのインダクタンスから決定される。   Here, the metal plates 76 and 77 overlapping in the z-axis direction at a predetermined distance function as capacitors. And this capacitor comprises the resonance system of nuclear magnetic resonance with the inductance which the 1st cylindrical coil 61 and the 2nd cylindrical coil 62 have. This resonance system has a high Q value without wasteful wiring. The areas and distances of the metal plates 76 and 77 are determined from the resonance frequency of nuclear magnetic resonance and the inductance of the cylindrical coil.

上述してきたように、本実施の形態2では、入出力端子64および65に、金属板76および77を設け、所定の距離を持って平行に配置することとしているので、入出力端子64および65をキャパシタとして機能させ、簡易な構成でQ値の高い共振系を構成することができる。
(実施の形態3)
ところで、上記実施の形態1では、複合型円筒形コイル20の第1の導体シート31および第2の導体シート32は矩形状の形をしており、第1の円筒形コイル61および第2の円筒形コイル62の導体シート間の距離は一定であるとしたが、第1の導体シートおよび第2の導体シートの形状を先細り状とし、第1の円筒形コイルおよび第2の円筒形コイルの導体シート間の距離が、渦巻きの外側に行くほど大きくなるようにし、導体シート間の耐電圧を高くすることもできる。そこで、本実施の形態3では、第1の導体シートおよび第2の導体シートの形状を先細り状とし、耐電圧を高める場合を示すことにする。
As described above, in the second embodiment, the input / output terminals 64 and 65 are provided with the metal plates 76 and 77 and arranged in parallel at a predetermined distance. Can function as a capacitor, and a resonant system with a high Q value can be configured with a simple configuration.
(Embodiment 3)
By the way, in the first embodiment, the first conductor sheet 31 and the second conductor sheet 32 of the composite cylindrical coil 20 have a rectangular shape, and the first cylindrical coil 61 and the second conductor sheet 32 have the rectangular shape. Although the distance between the conductor sheets of the cylindrical coil 62 is constant, the first conductor sheet and the second conductor sheet are tapered, and the first and second cylindrical coils are tapered. It is also possible to increase the withstand voltage between the conductor sheets by increasing the distance between the conductor sheets toward the outside of the spiral. Therefore, in the present third embodiment, the case where the first conductor sheet and the second conductor sheet are tapered to increase the withstand voltage will be described.

図8、複合型円筒形コイル80の全体構成を、z軸方向から見た外観図である。ここで、複合型円筒形コイル80は、図1に示した複合型円筒形コイル20に対応するもので、その他の構成は図1に示したNMR装置100と全く同様であるので説明を省略する。   FIG. 8 is an external view of the overall configuration of the composite cylindrical coil 80 as seen from the z-axis direction. Here, the composite cylindrical coil 80 corresponds to the composite cylindrical coil 20 shown in FIG. 1, and the other configuration is the same as that of the NMR apparatus 100 shown in FIG. .

複合型円筒形コイル80は、入出力端子84、第1の円筒形コイル81、コイル接続部83、第2の円筒形コイル82および入出力端子85を含む。ここで、入出力端子84、第1の円筒形コイル81、コイル接続部83、第2の円筒形コイル82および入出力端子85は、一枚の導体シート90から構成されている。   The composite cylindrical coil 80 includes an input / output terminal 84, a first cylindrical coil 81, a coil connection portion 83, a second cylindrical coil 82 and an input / output terminal 85. Here, the input / output terminal 84, the first cylindrical coil 81, the coil connection portion 83, the second cylindrical coil 82, and the input / output terminal 85 are configured from a single conductor sheet 90.

図10は、この導体シート90を、xy平面上に展開した展開図である。導体シート90は、銅等の電気導体からなり、入出力シート94、第1の導体シート91、導体接続シート93、第2の導体シート92および入出力シート95を含む。ここで、導体シート90は、導体接続シート93を対称中心として、点対称の構造を有する。   FIG. 10 is a development view in which the conductor sheet 90 is developed on the xy plane. The conductor sheet 90 is made of an electrical conductor such as copper, and includes an input / output sheet 94, a first conductor sheet 91, a conductor connection sheet 93, a second conductor sheet 92, and an input / output sheet 95. Here, the conductor sheet 90 has a point-symmetric structure with the conductor connection sheet 93 as the center of symmetry.

第1の導体シート91は、y軸方向にあたる長軸方向に第1の傾き96を有する先細り状の導体シートであり、第2の導体シート92もまた同様である。これら第1および第2の導体シート91および92は、長軸方向端部において、導体接続シート93により電気接続される。   The first conductor sheet 91 is a tapered conductor sheet having a first inclination 96 in the major axis direction corresponding to the y-axis direction, and the second conductor sheet 92 is also the same. The first and second conductor sheets 91 and 92 are electrically connected by the conductor connection sheet 93 at the ends in the major axis direction.

一方、導体接続シート93が存在しない第1の導体シート91の長軸方向端部に向かって、第1の傾き96が存在する。第1の傾き96は、第1の円筒形コイル81および第2の円筒形コイル82の導体シートが向き合う側に設けられ、入出力シート94に近づくにつれて短軸であるx軸方向の導体幅が短くなる。また、第2の導体シート92も同様の第2の傾き97を有する。   On the other hand, the first inclination 96 exists toward the end portion in the long axis direction of the first conductor sheet 91 where the conductor connection sheet 93 does not exist. The first inclination 96 is provided on the side where the conductor sheets of the first cylindrical coil 81 and the second cylindrical coil 82 face each other. Shorter. Further, the second conductor sheet 92 has the same second inclination 97.

ここで、第1の導体シート91は、第1の長軸方向に巻き込まれ、導体シートが渦巻き状に巻き込まれた図2に示す様な多層の第1の円筒形コイル81を形成する。また、同様に、第2の導体シート92は、第2の長軸方向に巻き込まれ、導体シートが渦巻き状に巻き込まれた多層の第2の円筒形コイル82を形成する。なお、この際、渦巻き状に巻かれた多層の導体シートは、円筒形コイルの外周に近づく程、第1の円筒形コイル81および第2の円筒形コイル82間の距離が大きくなる。   Here, the first conductor sheet 91 is wound in the first major axis direction to form a multilayer first cylindrical coil 81 as shown in FIG. 2 in which the conductor sheet is wound in a spiral shape. Similarly, the second conductor sheet 92 is wound in the second major axis direction to form a multilayer second cylindrical coil 82 in which the conductor sheet is wound in a spiral shape. At this time, the distance between the first cylindrical coil 81 and the second cylindrical coil 82 increases as the multilayered conductor sheet wound in a spiral shape approaches the outer periphery of the cylindrical coil.

図9に戻り、第1の円筒形コイル81および第2の円筒形コイル82は、中央部分に試料管1を配置する中空の円筒空間が存在する。そして、この円筒空間には、導体接続シート93からなるコイル接続部83が存在する。コイル接続部83は、第1の円筒形コイル81および第2の円筒形コイル82を、円筒空間内の最短距離で電気接続し、第1の円筒形コイル81に流れる電流が、第2の円筒形コイル82に流れる様にする。   Returning to FIG. 9, the first cylindrical coil 81 and the second cylindrical coil 82 have a hollow cylindrical space in which the sample tube 1 is disposed in the central portion. And in this cylindrical space, the coil connection part 83 which consists of the conductor connection sheet 93 exists. The coil connection portion 83 electrically connects the first cylindrical coil 81 and the second cylindrical coil 82 at the shortest distance in the cylindrical space, and the current flowing through the first cylindrical coil 81 is the second cylinder. The flow is made to flow through the coil 82.

また、入出力シート94および95は、入出力端子84および85を形成する。入出力端子84および85は、RF送受信部98に接続されRF電流信号の入出力を行う。
ここで、入出力端子84および85間に入力されるRF電流は、第1の円筒形コイル81および第2の円筒形コイル82内で電圧降下を発生させる。この電圧降下により生じる第1の円筒形コイル81および第2の円筒形コイル82間の電圧は、入出力端子84および85に近い程大きく、コイル接続部83に近い程小さくなる。
Input / output sheets 94 and 95 form input / output terminals 84 and 85. The input / output terminals 84 and 85 are connected to the RF transmitting / receiving unit 98 and input / output an RF current signal.
Here, the RF current input between the input / output terminals 84 and 85 causes a voltage drop in the first cylindrical coil 81 and the second cylindrical coil 82. The voltage between the first cylindrical coil 81 and the second cylindrical coil 82 generated by this voltage drop is larger as it is closer to the input / output terminals 84 and 85 and is smaller as it is closer to the coil connection portion 83.

一方、複合型円筒形コイル80では、第1の傾き96および第2の傾き97により、入出力端子84および85に近い程、隣接する円筒形コイル間の導体シート間隔が大きくなり、耐電圧が大きくなる。従って、第1の円筒形コイル81および第2の円筒形コイル82間の耐電圧は、全体として高いものとなり、絶縁破壊等による放電を軽減することができる。   On the other hand, in the composite cylindrical coil 80, due to the first inclination 96 and the second inclination 97, the closer to the input / output terminals 84 and 85, the larger the conductor sheet interval between the adjacent cylindrical coils, and the withstand voltage becomes. growing. Therefore, the withstand voltage between the first cylindrical coil 81 and the second cylindrical coil 82 is high as a whole, and discharge due to dielectric breakdown or the like can be reduced.

上述してきたように本実施の形態3では、第1の導体シート91および第2の導体シート92は、第1の傾き96および第2の傾き97を有するので、複合型円筒形コイル80の第1の円筒形コイル81および第2の円筒形コイル82間の耐電圧を大きなものとし、絶縁破壊等による放電を軽減することができる。   As described above, in the third embodiment, the first conductor sheet 91 and the second conductor sheet 92 have the first inclination 96 and the second inclination 97, so The withstand voltage between the first cylindrical coil 81 and the second cylindrical coil 82 can be increased, and discharge due to dielectric breakdown or the like can be reduced.

NMR装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of an NMR apparatus. 実施の形態1にかかる複合型円筒形コイルの外観を示す外観図である。1 is an external view showing an external appearance of a composite cylindrical coil according to a first embodiment. 実施の形態1にかかる複合型円筒形コイルを構成する導体シートの展開図である。FIG. 3 is a development view of a conductor sheet constituting the composite cylindrical coil according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる複合型円筒形コイルを側面から見た平面図である。It is the top view which looked at the composite type cylindrical coil concerning Embodiment 1 from the side surface. 実施の形態1にかかる複合型円筒形コイルの電流の流れを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a current flow of the composite cylindrical coil according to the first embodiment. 実施の形態2にかかる複合型円筒形コイルの外観を示す外観図である。6 is an external view showing an external appearance of a composite cylindrical coil according to a second embodiment; FIG. 実施の形態2にかかる複合型円筒形コイルを構成する導体シートの展開図である。FIG. 6 is a development view of a conductor sheet constituting a composite cylindrical coil according to a second embodiment. 実施の形態2にかかる複合型円筒形コイルを側面から見た平面図である。It is the top view which looked at the composite type cylindrical coil concerning Embodiment 2 from the side surface. 実施の形態3にかかる複合型円筒形コイルを側面から見た平面図である。It is the top view which looked at the composite type cylindrical coil concerning Embodiment 3 from the side surface. 実施の形態3にかかる複合型円筒形コイルを構成する導体シートの展開図である。FIG. 6 is a development view of a conductor sheet constituting a composite cylindrical coil according to a third embodiment. 渦巻き型円筒形コイルの外観を示す外観図である。It is an external view which shows the external appearance of a spiral cylindrical coil. 渦巻き型円筒形コイルを構成する導体シートの展開図である。It is an expanded view of the conductor sheet which comprises a spiral type cylindrical coil.

符号の説明Explanation of symbols

1 試料管
2 導電シート
3 内側リード
4 外側リード
5 中空領域
10 渦巻きコイル
20、60,80 複合型円筒形コイル
21、61、81 第1の円筒形コイル
22、62,82 第2の円筒形コイル
23、63、83 コイル接続部
24、25、64、65、84、85 入出力端子
26 第1の中空領域
27 第2の中空領域
30、70、90 導体シート
31、71、91 第1の導体シート
32、72,92 第2の導体シート
33、73、93 導体接続シート
34、35、74,75,94,95 入出力シート
50 入出力電流
51 接続部電流
52 第1の電流
53 第2の電流
54 入出力電流
60 複合型円筒形コイル
76、77 金属板
96 第1の傾き
97 第2の傾き
98 送受信部
99 静磁場発生装置
100 NMR装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sample tube 2 Conductive sheet 3 Inner lead 4 Outer lead 5 Hollow area 10 Spiral coil 20, 60, 80 Composite cylindrical coil 21, 61, 81 First cylindrical coil 22, 62, 82 Second cylindrical coil 23, 63, 83 Coil connection portions 24, 25, 64, 65, 84, 85 Input / output terminal 26 First hollow region 27 Second hollow region 30, 70, 90 Conductor sheets 31, 71, 91 First conductor Sheets 32, 72, 92 Second conductor sheets 33, 73, 93 Conductor connection sheets 34, 35, 74, 75, 94, 95 Input / output sheet 50 Input / output current 51 Connection section current 52 First current 53 Second Current 54 Input / output current 60 Composite cylindrical coil 76, 77 Metal plate 96 First inclination 97 Second inclination 98 Transceiver 99 Static magnetic field generator 100 NMR apparatus

Claims (7)

矩形状の第1の導体シートを、前記第1の導体シートの第1の長軸方向に巻き上げを行い円筒形とし、前記第1の導体シートの第1の短軸方向と直交する前記円筒形の円形断面が渦巻き状態をなし、かつ前記円形断面の中央部分に被検体を裁置する第1の中空領域を有する第1の円筒形コイルと、
矩形状の第2の導体シートを、前記第1の長軸方向と180度異なる前記第2の導体シートの第2の長軸方向に巻き上げを行い円筒形とし、前記第2の導体シートの短軸方向を前記第1の短軸方向と一致させ、前記第2の導体シートの短軸方向と直交する前記円筒形の円形断面が渦巻き状態をなし、かつ前記円形断面の中央部分に被検体を裁置する前記第1の中空領域と前記短軸方向に連続する第2の中空領域を有する第2の円筒形コイルと、
前記第1の中空領域に存在する前記第1の導体シートの長軸方向端部および前記第2の中空領域に存在する前記第2の導体シートの長軸方向端部を電気的に接続するコイル接続部と、
前記第1の円筒形コイルの外周部に存在する前記第1の導体シートの長軸方向端部および前記第2の円筒形コイルの外周部に存在する前記第2の導体シートの長軸方向端部に、電気信号の入出力を行う入出力端子と、
を備えるNMR用複合型円筒形コイル。
The cylindrical first conductor sheet is rolled up in the first major axis direction of the first conductor sheet to form a cylindrical shape, and the cylindrical shape is orthogonal to the first minor axis direction of the first conductor sheet. A first cylindrical coil having a first hollow region in which the circular cross section of the spiral section forms a spiral state, and the subject is placed in a central portion of the circular cross section;
A rectangular second conductor sheet is rolled up in the second major axis direction of the second conductor sheet, which is 180 degrees different from the first major axis direction, to form a cylindrical shape. The cylindrical circular cross section perpendicular to the short axis direction of the second conductor sheet has a spiral state with the axial direction coinciding with the first short axis direction, and the subject is placed at the center of the circular cross section. A second cylindrical coil having the first hollow region to be placed and the second hollow region continuous in the minor axis direction;
A coil for electrically connecting a long-axis direction end of the first conductor sheet existing in the first hollow region and a long-axis direction end of the second conductor sheet existing in the second hollow region A connection,
Long-axis direction end of the first conductor sheet existing on the outer peripheral portion of the first cylindrical coil and long-axis direction end of the second conductor sheet existing on the outer peripheral portion of the second cylindrical coil Input and output terminals for inputting and outputting electrical signals,
A composite cylindrical coil for NMR.
前記第1の導体シート、前記第2の導体シート、前記コイル接続部および前記入出力端子は、一枚の導体パターンで形成されることを特徴とする請求項1に記載のNMR用複合型円筒形コイル。   2. The NMR composite cylinder according to claim 1, wherein the first conductor sheet, the second conductor sheet, the coil connection portion, and the input / output terminal are formed of a single conductor pattern. Coil. 前記導体パターンは、前記コイル接続部に長軸方向端部を有し、かつ前記コイル接続部を中央とする対称方向に短軸および長軸が位置する矩形状の第1および第2の導体シートを備えることを特徴とする請求項2に記載のNMR用複合型円筒形コイル。   The said conductor pattern has a long-axis direction edge part in the said coil connection part, and the rectangular-shaped 1st and 2nd conductor sheet in which a short axis and a long axis are located in the symmetrical direction centering on the said coil connection part The composite cylindrical coil for NMR according to claim 2, comprising: 前記入出力端子は、前記第1および第2の導体シートの前記コイル接続部が存在しない側の長軸方向端部に、前記第1および第2の導体シート、並びに、前記コイル接続部を含む短軸方向の長さを有する金属板を備えることを特徴とする請求項3に記載のNMR用複合型円筒形コイル。   The input / output terminal includes the first and second conductor sheets, and the coil connection portion at a longitudinal end portion of the first and second conductor sheets on the side where the coil connection portion does not exist. The composite cylindrical coil for NMR according to claim 3, further comprising a metal plate having a length in the minor axis direction. 前記入出力端子は、前記第1および第2の導体シートの金属板の板面を、平行配置することを特徴とする請求項4に記載のNMR用複合型円筒形コイル。   5. The NMR composite cylindrical coil according to claim 4, wherein the input / output terminals are arranged in parallel with the metal plate surfaces of the first and second conductor sheets. 前記第1の導体シートおよび前記第2の導体シートは、前記第1の円筒形コイルおよび前記第2の円筒形コイルが対向する側の辺縁部に、前記コイル接続部からの距離に比例して前記短軸方向の前記第1および第2の導体シートの長さを短くする傾きを備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載のNMR用複合型円筒形コイル。   The first conductor sheet and the second conductor sheet are in proportion to the distance from the coil connecting portion to the edge portion on the side where the first cylindrical coil and the second cylindrical coil are opposed to each other. 6. The NMR-compound cylindrical coil according to claim 1, further comprising an inclination that shortens the length of the first and second conductor sheets in the minor axis direction. 前記第1および第2の導体シートは、前記第1の長軸方向および前記第2の長軸方向に、前記円形断面の外円周長さの2倍を越える長さを備えることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載のNMR用複合型円筒形コイル。   The first and second conductor sheets have a length in the first major axis direction and the second major axis direction that is more than twice the outer circumferential length of the circular cross section. The composite cylindrical coil for NMR according to any one of claims 1 to 6.
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