JP2024518299A - 高解像度ｎｍｒ用途のバードケージ型共鳴装置 - Google Patents

Abstract

ＮＭＲ実験の照射及び検出に用いるバードケージ型又はバードケージ派生の共鳴装置1は、軸方向両端部に２つの導電性円形リング2を備え、導電性円形リング2は、リング2の円周にわたって分布する複数の相互に隔離された平行な導電性ロッド3と接合及び締結され、リング2の軸方向外面16は、バードケージ高さＢＣｈに軸方向に離隔され、ロッド3のそれぞれとリング2それぞれとの間に、少なくとも１つのコンデンサーが設けられるか、又は、リング2のそれぞれにおいて、少なくとも１つのコンデンサーが、リングセグメントのそれぞれにおいて隣り合う導電性ロッド3間に設けられる。共鳴装置は、コンデンサーが、リング2間にその外面16を越えて延在するとともに軸方向両側において突出部分24を形成する軸方向コンデンサーバー19の形態をとり、各側における突出部分24の長さＳＰｌは、バードケージ高さＢＣｈの少なくとも２５％である。【選択図】図５

Description

本発明は、特に高解像度ＮＭＲ用途の、特に液体ＮＭＲ分光法用の新規の共鳴装置設計に関する。さらに、本発明は、そのような共鳴装置設計を使用する方法、及びそのような共鳴装置設計の作製方法に関する。

典型的な核磁気共鳴実験では、磁石のボア内に静磁場Ｂｏがもたらされ、この磁石の磁気中心にサンプルが置かれ、核スピンを有するサンプル内の核が照射され、その後又は同時に、核のラーモア周波数に対応する周波数、すなわち、対応する磁場における核のいわゆる磁気共鳴周波数によって検出される。現在利用可能な静磁場強度に典型的な照射／検出周波数は、メガヘルツ～低ギガヘルツの範囲の周波数である。

照射及び検出のために、共鳴装置の形態の高効率コイルが使用され、その共鳴周波数は、対応する場において検出される核の対応する周波数に適合される。これらの共鳴装置の目標は、所与の照射力に対して可能な限り高く均一な照射場をもたらし、検出のために可能な限り高感度の受信器として機能することである。

高解像度用途では、典型的に、いわゆるサドルコイルが使用され、その固有共鳴周波数は、最適化のために、例えば、追加の外部容量素子によって調整される。特に、磁気共鳴撮像の分野では、いわゆるバードケージ型共鳴装置も使用され、これは、本質的に、２つの末端軸方向リングが、リングの円周にわたって周方向に分布するとともに２つのリングを接続する一組の軸方向バー（通常、８本～最大３２本の金属ロッド）によって、接続されたものからなる。リングとバーの末端部のそれぞれとの間にコンデンサーが導入される場合、これらのバードケージ型共鳴装置はローパス挙動を示し、コンデンサーがリングにおいて隣り合うバーの間に導入される場合、これらのバードケージ型共鳴装置はハイパス挙動を示す。８本の金属ロッドの場合、１６個のコンデンサーが使用される。また、リングにもバーにもコンデンサーがあるハイブリッド型のバードケージ型共鳴装置も可能である。

このタイプのバードケージ型共鳴装置は、高感度を示し、高い照射場（Ｂ１）均一性及び高効率をもたらすため、高い高周波（ＲＦ）性能に重要な多くの利点を集約する。

特許文献１は、周縁部の周りに均等に離隔し、一対の伝導性ループ要素を相互接続する複数の伝導性セグメントから作製される、ＮＭＲ高周波コイルを開示する。各伝導性セグメントは、可変容量性又は誘導性要素を含み得る少なくとも１つの反応性要素を備える。

特許文献２は、バードケージ形状の複数の要素を備えるバードケージコイルを開示しており、要素の密度は、その脚部の相互インダクタンスから総インダクタンスへの寄与が従来のモデル計算によって４５％を超えるようになっている。要素の所望の密度に適応するために、必要なキャパシタンスが、軸方向若しくは要素間に向けられ得る互いに組み合わされたパターン等のコンパクトな構造から、又は円筒形基板の両側における要素部分の配置から得られる。

特許文献３は、高温超伝導体（ＨＴＳ）材料の層が主表面のうちの１つにおいて全長にわたる波状パターンで成長した細長いサファイア基板をそれぞれ有するストリップを使用して形成される、ローパスコイル構成及びハイパスコイル構成を有する超伝導バードケージコイルを開示している。ローパスコイルは、導電性金属から作製される一対のリング要素と、互いに平行に配置されるとともに、リングのそれぞれに沿って周縁に離隔して配置される接合部においてこれらのリング要素を相互接続する、複数のそのようなストリップと、によって形成される。接合部のそれぞれにおいて、リング要素及びＨＴＳ層は、キャパシタンスを形成する。ハイパスコイルは、同様に、サファイア基板の他の主表面において互いに分離した２つの端部位置において成長したＨＴＳ材料の電極をそれぞれ有する、複数のそのようなストリップによって形成される。これらのストリップは、互いに平行にかつ中心軸の周りに連続的に配置され、それぞれが、中心軸を含む平面内に位置する。電極及び相互に隣接する対のストリップにおけるＨＴＳ層は、対面関係で近接し、それにより、コンデンサーを含むバードケージ構成のリング部分として機能する。

特許文献４及び対応する特許文献５は、２つの伝導性リングと、それらの間の複数のバー形状コネクタとを有するバードケージ型共鳴装置を備えるＮＭＲプローブヘッドを開示している。コネクタには、バードケージ型共鳴装置における非対称を補償するために個々に調整することができるリアクタンス素子が備えられる。

特許文献６は、コイルユニットを備える高誘電率超高磁場動物磁気共鳴高周波プローブに関するものであり、コイルユニットは、円筒形コイル回路基板と円筒形内壁基板とを備え、内壁基板は、コイル回路基板に配置される。高誘電率セラミックユニットの２つの端部は、セラミックユニット支持体を介してコイル回路基板とコイル内壁基板との間に固定される。全てのユニットは、互いに独立し、柔軟に組み立てられ、高周波プローブの感度は、効果的に向上し得る。複数の高誘電率セラミックブロックは、中央領域におけるＢ１場放射効率を大幅に向上させることができ、完全な円筒形のチタン酸バリウムセラミックによって引き起こされるコイルモードの増大及び無秩序の悪影響を回避する。

特許文献７は、プローブヘッド軸に沿って延在する略円筒形ケーシングを有するＮＭＲプローブヘッドを提案している。ＮＭＲプローブヘッドは、測定領域において、プローブヘッド軸に沿って均一な静磁場をもたらすＮＭＲ分光計磁石の室温ボアに挿入することができる。ＮＭＲプローブヘッドは、共鳴装置軸に沿って向けられるとともに共鳴装置軸に対して横断方向に本質的に均一なＲＦ磁場を発生させる、円筒形高周波（ＲＦ）共鳴装置を備える。この発明によれば、プローブヘッド軸と共鳴装置軸との間の角度は、０度以外である。このように、共鳴装置の傾斜は、有用なＲＦ磁場に影響せず、受信されるＮＭＲ信号の信号対ノイズ比は、傾斜角度に依存しない。

米国特許第４，６９４，２５５号 米国特許第６，２８５，１８９号 米国特許第６，７３５，８５１号 国際公開第２０１９／０４１０５３号 欧州特許第３６５５７９０号 中国特許公開第１１２１６２２２４号 米国特許第６１１８２７４号

上述の重要な利点を示しながらも、従来のバードケージ型共鳴装置は、高解像度ＮＭＲ分光法にはほとんど使用されていない。その理由の１つは、従来技術のバードケージ型共鳴装置が、様々な異なる構成要素の組立てが必要であることに起因して、非常に顕著な磁化率の不均一性を示すことである。特に容量素子に関して、磁化率を補償することは、容易に可能ではない。

したがって、本発明の目的は、概してバードケージ型共鳴装置の上述の利点を提供するが、同時に、磁化率の不均一性の導入及び検出される線幅の対応する拡大を被ることがない、新規のバードケージ型共鳴装置を提供することである。

実際、必要な照射及び検出特性を達成するために、高解像度ＮＭＲ共鳴装置の磁気補償は必須である。適切な合金が見つかれば、金属部品の補償が達成可能である。その場合、ほぼ理想的に補償を行うことができる。薄い高伝導性層（同じく補償される）は、高伝導性を回復することができる。ＲＦコンデンサーは、広範に利用可能及び使用されるが、これらの全ての材料が磁気補償されるわけではない。金属とは対照的に、誘電材料は、磁気補償が比較的複雑である。

残念なことに、高解像度ＮＭＲの要件（例えば、共鳴装置は、広範な周波数範囲：３００ＭＨｚ～１２００ＭＨｚ超で使用することができる）を満たすには２つ以上の誘電材料が必要とされる。バードケージ型共鳴装置は、一方では優れたＲＦ特性を保証するが、他方では各個別の設計は狭帯域化される（例えば、６００ＭＨｚ±３０ＭＨｚ）。このことから、多数の共鳴装置設計が生じ、典型的な１００ＭＨｚステップで上昇するＮＭＲ主周波数ごとに１つの特別な設計が必要となる。さらに、用途に応じて、共鳴装置の直径及びまた長さの適合が必要となる。その結果、コンデンサーのキャパシタンスは、広範囲で変化する必要があり、所望の周波数を達成し、設計に機械的に適合するようにコンデンサーを成形するためには、１０～１００超の比誘電率を有するセラミック材料が必要となる。

ここでは、磁気補償は、更なる磁気補償材料を追加することなく、コンデンサー要素の誘電材料のＺ軸に沿って軸方向範囲を延伸することによって、ある意味で磁気補償を必要としないで、達成することができることがわかった。

コンデンサーの誘電材料の磁気補償では、最適な比誘電率、機械的安定性、及び誘電損失のために誘電材料を成形すると同時に、磁化率の最適化の必要も伴う。この戦略は、セラミック粉末の混合物によって誘電材料を実現する場合、非常に時間及びコストがかかる。

本明細書に提案される戦略を使用すると、磁化率の最適化ステップは必須ではなく、そのため、バードケージ型共鳴装置の利点を維持しながら、特に高解像度用途のバードケージ型共鳴装置の以前の不都合点を軽減する単純かつ確実な手法が見つかった。

本発明の第１の態様によれば、本発明は、軸方向両端部に２つの導電性円形リング（なお、リングは、開放していても、円周にわたって閉鎖していてもよいが、例えばハイパス共鳴装置用の介在するコンデンサーを除いて好ましくは閉鎖している）を備え、導電性円形リングは、上記リングの円周にわたって（好ましくは均等に）分布する複数（少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つ）の相互に隔離された平行な導電性ロッドと接合及び締結される、ＮＭＲ実験の照射及び検出に用いるバードケージ型共鳴装置（バードケージ派生の共鳴装置を含む、したがって、ここでは角度は２π／（バーの本数）ではない）に関する。

上記リングの上記軸方向外面は、バードケージ高さによって軸方向に離隔している。

（ローパス設計の場合）上記ロッドのそれぞれとリングそれぞれとの間に、少なくとも１つのコンデンサーが設けられる（すなわち、各ロッドについて、上側リングのコンデンサー領域及び下側リング接触領域のコンデンサー領域）。この場合、少なくとも１つのコンデンサーが、ロッドそれぞれとリングの内周面との間、又はロッドそれぞれとリングの外周面との間、又はロッドそれぞれとリングの軸方向に面する内面（すなわち、リングの互いに面する表面）との間に設けられることが好ましい。

または、（ハイパス設計の場合）リングのそれぞれにおいて、少なくとも１つのコンデンサーが、少なくとも２つのリングセグメントにおいて隣り合う導電性ロッド間、又はリングセグメントのそれぞれにおいて隣り合う導電性ロッド間に設けられる。

双方の場合のコンデンサーは、平行な導電性ロッドから分離した要素である。また、コンデンサーは、平行な導電性ロッドの一部を形成しない、又は平行な導電性ロッドに統合される。

コンデンサーは、組立て中及び／又はエンドユーザーによって容量の調整ができないという点で固定要素であり、そのため、コンデンサーは、例えば、バードケージ型共鳴装置における非対称を補償するために、例えば、互いに可動な電極によって、個々に及び／又はまとめて調整することができるリアクタンス素子の一部ではなく、又はそのようなリアクタンス素子を形成しないことが好ましい。

本発明によれば、この設計は、誘電材料（対応する電極によって必要なキャパシタンスも提供する）が、上記リング間に軸方向外面を越えて延在し、上記リングの軸方向両側に上記誘電材料の突出部分を形成する、軸方向コンデンサーバー又は誘電材料バーの形態をとることを更に特徴とする。さらに、この設計は、上記リングの軸方向の各側における上記突出部分の長さが、上記バードケージ高さの少なくとも１５％、又は少なくとも２０％、又は少なくとも２５％であることを特徴とする。全てのコンデンサーは、そのような軸方向コンデンサーバーの形態をとることが好ましい。

そのようなバードケージ型共鳴装置は、リング及びロッドが互いに固定的に取り付けられるため、調整可能な装置ではない。したがって、そのような共鳴装置の所望の縮退共鳴モードは変更することができないが、ただし、実際には、そのような共鳴装置へ及び共鳴装置から延びる配線における対応するインダクタンス及びコンデンサーによって微調整が行われる。例えば、１６本のバーによるバードケージ型共鳴装置は、１６の共鳴、２つの端部リング共鳴、及び縮退対における７つの共鳴を有し、８本のバーによるバードケージ型共鳴装置は、８つの共鳴、２つの端部リング共鳴、及び縮退対における３つの共鳴を有する。ローパスバードケージ型共鳴装置の場合、通常、最初の２つの非ゼロ周波数モードが所望のモードである。ハイパスバードケージ型共鳴装置の場合、通常、２番目に高い周波数モードが所望のモードである。

上述の突出部分の形態の誘電性拡張部を有するコンデンサーが、長い軸方向コンデンサーパートナーとして成形されることから、静磁場における影響は、誘電材料のこれらのバーの全長に沿って同じである。これは、照射及び／又は検出のための関連する空間体積において共鳴装置のコンデンサー要素によって磁気不均一性が導入されないことを意味し、これはまた、そのようなバードケージ型共鳴装置におけるコンデンサー要素の存在のために更なる磁化率の一致が通常必要ないことを意味する。

全てのコンデンサーバーは、同じ長さを有し、また同じ幅及び同じ厚さを有することが好ましい。また、コンデンサーバーは、通常、同じ断面形状を有する。さらに、コンデンサーバーは、磁気中心に対する同じ軸方向位置に全て位置することが好ましい。コンデンサーバーは、磁気中心の周りの円周にわたって規則的に及び／又は鏡面対称若しくは点対称で分布することが好ましい。

そのようなバードケージ型共鳴装置の第１の好ましい実施形態によれば、上記突出部分の長さは、上記バードケージ高さの少なくとも３０％、好ましくは少なくとも４０％、又は少なくとも５０％である。

通常、バードケージ高さＢＣｈは、１５ｍｍ～３５ｍｍの範囲、好ましくは２０ｍｍ～２７ｍｍの範囲であり、コンデンサーバーの長さＢｌは、３５ｍｍ～６０ｍｍの範囲、好ましくは４０ｍｍ～５０ｍｍの範囲であり、これらは、３ｍｍ、５ｍｍ、又は１０ｍｍのサンプル管直径を使用した液体分光法用の典型的な高解像度ＮＭＲ構成に対する値である。

コンデンサーバーのそれぞれは、通常、０．０５ｍｍ～１ｍｍの範囲、好ましくは０．１ｍｍ～０．５ｍｍの範囲の厚さＢｔ、及び０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは１ｍｍ～２ｍｍの範囲の幅Ｂｗを有する。厚さは、通常、コンデンサーのそれぞれの対応する所望のキャパシタンスを達成するために選択される。

コンデンサーバーの断面形状は、必要に応じて丸みを帯びた縁部を伴う、矩形であることが好ましいが、別の所望の断面（例えば、Ｕ字形）を有することもできる。

通常、リングのそれぞれは、０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは０．７５ｍｍ～１．５ｍｍの範囲の厚さＲｔ、及び／又は０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは１ｍｍ～２ｍｍの範囲の幅を有する。

リングの断面形状は、矩形であることが好ましいが、異なる形状も可能である。

リングのそれぞれは、１ｍｍ～１２ｍｍ、又は２ｍｍ～１２ｍｍの範囲、好ましくは３ｍｍ～１０ｍｍの範囲の内径Ｒｄを有することが好ましい。

双方のリングは、全く同じ寸法を有することが好ましい。

金属バーに関しては、０．２ｍｍ～２ｍｍの範囲、好ましくは０．５ｍｍ～１．２５ｍｍの範囲の直径／対角線を有する円形又は矩形、好ましくは正方形の断面形状を有することが好ましい。バーは、全て同一の形状、材料、及び寸法であることが好ましい。

更に別の好ましい実施形態によれば、突出部分は、両側において、高周波から遮蔽する材料内に少なくとも部分的に埋め込まれ、好ましくは、両端部において、突出部分が少なくとも部分的に貫入するブラインド受け穴又は径方向スロットを有するＲＦ遮蔽材料のブロック（リング）が設けられる。

これらのブロックのそれぞれの軸方向高さは、上記突出部分の長さに少なくとも等しく、好ましくはその長さの少なくとも１．５倍、より好ましくは上記突出部分の長さの少なくとも２倍であることが好ましい。

好ましい実施形態に係る上記リング及び／又は上記ロッドは、金属からなり、又は少なくとも、金属、好ましくは銅及び銀のうちの少なくとも一方によるコーティングを含む。

通常、上記コンデンサーバーは、１０～１０００又は１０～１００の範囲の比誘電率、及び／又はｔａｎΔ＜０．００１よりも小さい誘電損失を有する材料を含むか又はそのような材料からなる。

コンデンサーバーは、好ましくは、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、若しくはそれらの混合物、及び／又はアルカリ土類金属酸化物を伴うそれらの１つ若しくは混合物からなる群から選択される、サファイア又はセラミック材料を含むを含むか又はそれらからなることが好ましい。

コンデンサーバーは、キャパシタンス及びアーク放電に対する抵抗を増大させるためにＵ字形の断面を有して設けることもできる。

コンデンサーバーは、アーク放電に対する抵抗を増大させるために積層体の形態で設けることもできる。そのような積層体は、特に、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）、フッ化エチレン－プロピレン（ＦＥＰ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、パーフルオロエラストマー（ＦＦＰＭ／ＦＦＫＭ）、フルオロカーボン［クロロトリフルオロエチレンフッ化ビニリデン］（ＦＰＭ／ＦＫＭ）、フルオロエラストマー［テトラフルオロエチレン－プロピレン］（ＦＥＰＭ）、又は塩素化類似体若しくはその配合物から選択される、好ましくは過ハロゲン化ポリマーである、中央ポリマー層を含むことが好ましい。そのような中央ポリマー層は、５０μｍ未満の厚さ、又は１０μｍ～４０μｍの範囲の厚さを有することが好ましい。

そのような積層体は、好ましくは、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、若しくはそれらの混合物、及び／又はアルカリ土類金属酸化物若しくはその合金を伴うそれらの１つ若しくは混合物からなる群から選択される、サファイア又はセラミック材料を含むか又はそれらからなる、少なくとも２つのセラミック外層を更に含む。少なくとも一方又は双方のセラミック層は、５０μｍ～５００μｍの範囲、好ましくは１５０μｍ～３５０μｍの範囲の厚さを有することが好ましい。

通常、そのような共鳴装置は、同数のロッド及びコンデンサーバーを備えるが、例えば、コンデンサーバーの２倍の数のバーを有する設計も実現することができる。

さらに、そのような共鳴装置は、通常、２本～１２本、好ましくは６本～１０本、最も好ましくは８本のロッド及び／又はコンデンサーバーを備える。

更に別の好ましい実施形態によれば、ローパスバードケージ型共鳴装置の場合、上記ロッドの各末端部とリングそれぞれとの間に、少なくとも１つのコンデンサーバーが設けられ、コンデンサーバーは、リングそれぞれの径方向内面に設けられ、ロッドそれぞれは、コンデンサーバーそれぞれの径方向内側に設けられる。

コンデンサーバー及びロッドは、リング間の領域の大部分において空隙によって離隔されることが好ましい。

コンデンサーバーのそれぞれと径方向に隣接する対応するロッドとの間、及び／又はコンデンサーバーのそれぞれとリングそれぞれの径方向内面との間に、伝導性又は誘電性、好ましくは伝導性の中間層を設けることができる。

別の好ましい実施形態によれば、ハイパスバードケージ型共鳴装置の場合、リングのそれぞれにおいて、少なくとも１つのコンデンサーバーが、リングセグメントのそれぞれにおいて隣り合う導電性ロッド間に設けられ、上記コンデンサーバー及び上記ロッドは、リングの円周にわたって好ましくは均等に分布する（例えば、点対称又は鏡面対称）。ロッドとコンデンサーバーとの間には自由中間空間（空隙）があることが好ましい。

ここでも、コンデンサーバーのそれぞれと対応するリングセグメントとの間に、伝導性又は誘電性、好ましくは伝導性の中間層を設けることができる。

コンデンサーバーは、例えば、０．１ｍｍ～０．５ｍｍの範囲の周方向厚さＢｔ、及び１ｍｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは１．２ｍｍ～２．５ｍｍの範囲の径方向幅Ｂｗの矩形断面を有する、放射方向又は接線方向に配置されたスラットの形態をとることが好ましい。

そのようなバードケージ型共鳴装置の所望の共鳴周波数を有する所望のモード（複数の場合もある）は、特に、３００ＭＨｚ～１２００ＭＨｚの範囲、好ましくは６００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの範囲であるように、コンデンサーの寸法及び材料を選択することによって適合することができる。

本発明の更に別の態様によれば、本発明は、上記に詳述したバードケージ型共鳴装置を備える核磁気共鳴プローブに関する。

また、本発明は、好ましくは少なくとも１テスラの静磁場において、核磁気共鳴を使用して液体サンプルを測定するための、上記に詳述したバードケージ型共鳴装置の使用に関する。上記サンプルにおける液体の軸方向長さ（Ｈ）は、上記コンデンサーバーの軸方向長さ（Ｂｌ）よりも大きく、好ましくは、共鳴装置は、３００ＭＨｚ～１２００ＭＨｚの範囲、好ましくは６００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの範囲の共鳴周波数を有する。

さらに、本発明は、上述したバードケージ型共鳴装置の作製方法に関する。

ローパス共鳴装置設計の場合、好ましくはこの方法において、リングが設けられ、内周面に、規定の、好ましくは周方向に分布した様式でコンデンサーバーが接続され、好ましくははんだ付けされ、ロッドは、コンデンサーバーそれぞれの径方向内側に接続され、好ましくははんだ付けされ、好ましくは、少なくとも、２つのリング間の中央部分において、各コンデンサーバーとロッドそれぞれとの間に自由間隙が存在するようになっている。

ハイパス共鳴装置設計の場合、好ましくは、リングセグメントがバーの末端部にそれぞれはんだ付けされ、セグメントは、隣り合うセグメント間にコンデンサーバーを配置することによって（コンデンサーバーのセットは、まず、両端部において、突出部分を介して、上述したＲＦ遮蔽ブロックに取り付けておくことができる）、好ましくははんだ付けすることによって接合され、好ましくは、少なくとも、２つのリング間の中央部分において、コンデンサーバーとロッドとの間に自由間隙が存在する。

本発明の更なる実施形態は、従属請求項に記載されている。

本発明の好ましい実施形態は、図面を参照して以下に記載するが、図面は、本発明の好ましい実施形態を示すためのものであり、本発明を限定するためのものではない。

図１は、ＮＭＲプローブ内の一般的なＲＦコイル構成を示す図である。 図２は、従来技術のローパスバードケージ型共鳴装置を示す図であり、ａ）には概略側面図が示され、ｂ）には、リングのうちの一方の内面を中心から見た図が示されている。 図３は、従来技術のハイパスバードケージ型共鳴装置を示す図であり、ａ）には概略側面図が示され、ｂ）には、リングのうちの一方の内面を中心から見た図が示されている。 図４は、本発明に係るローパスバードケージ型共鳴装置を示す図であり、ａ）には軸方向断面が示され、ｂ）には、末端リングのうちの一方を通る径方向断面が示されている。 図５は、本発明に係るハイパスバードケージ型共鳴装置を示す図であり、ａ）には概略側面図が示され、ｂ）には、リングのうちの一方の内面を中心から見た図が示されている。 図６は、現行の技術水準のハイパスバードケージ型共鳴装置（左）から本発明に係るハイパスバードケージ型共鳴装置（中央）及びコンデンサーバーの突出部分に対するＲＦ遮蔽部を備える実施態様（右）への発展を示す概略側面図である。 図７は、コンデンサーバーの突出部分に対するＲＦ遮蔽ブロックを備える、本発明に係るハイパスバードケージ型共鳴装置を示す図である。 図８は、本発明に係る２つの更なる共鳴装置を示す図であり、ａ）及びｂ）には、第１の実施形態の上側リング及び下側リングがそれぞれ示され、ｃ）及びｄ）には、第２の実施形態の上側リング及び下側リングがそれぞれ示されている。

図１は、特に液体サンプルの分析用の、高解像度ＮＭＲ分光法デバイスにおける、本発明に係る共鳴装置の典型的な周囲機構を示している。軸Ｚに沿った強力な磁場を発生させる、中央鉛直ボア１４を有する超伝導磁石（図示せず）によって、強力な静磁場が発生する。Ｚ軸に沿った磁気中心１２の領域において、静磁場の均一性に影響を与えるシムコイル１０があり、これらのシムコイル１０は、ボア１４の下部に位置するシム管１１上に取り付けられる。

そのシムユニットの中央ボアには、典型的にＮＭＲプローブ１３として示されている実際のＮＭＲプローブヘッドが、通常は下から挿入される。磁気中心１２の領域におけるＮＭＲプローブ１３は、径方向外側から内側にかけて一組の勾配シールドコイル９を備え、それに続いて、必要に応じて測定値の一時的な勾配をもたらす一組の勾配コイル８を備える。実際の（液体）ＮＭＲサンプル５、通常は３ｍｍ、５ｍｍ、又は１０ｍｍ（外径）の典型的な直径を有するガラス管が上からボアに挿通され、ＮＭＲコイル７内に位置する。ＮＭＲコイル７のＺ軸に沿った上下には、高周波（ＲＦ）シールド６が続く。

ＮＭＲコイル７は、一方では、測定される核のラーモア周波数に対応する高周波で、対応する測定シーケンスの照射期間にわたってサンプルを照射するとともに、他方では、対応する測定シーケンスの検出期間において核から発出される信号を受信する実際の共鳴装置である。これらの機能の双方について、特に検出期間では、静磁場の均一性は、可能な限り狭い線幅を得るために非常に重要であり、そのため、対応するコイル設計が静磁場の均一性を損なわず、一方では、測定のために望ましい、可能な限り制御性の高い照射磁場Ｂ１をもたらすことが重要である。

典型的には、液体測定の場合、これらの共鳴装置は、いわゆるサドルコイルの形態をとる。サドルコイルシステムは、２つの等しい矩形コイルを円筒状表面上で折り曲げることによって構築することができる。各コイルには同じ電流が流れ、電流の流れ方向は、ヘルムホルツ構成又は反ヘルムホルツ構成に設定することができる。所与の方向における均一な磁場は、前者の構成を使用して生成することができ、第２の構成を使用すると、線形磁場勾配を生成することができることが知られている。また、螺旋設計又は共鳴空洞も可能である。

バードケージ型共鳴装置は、異なるタイプの共鳴装置を提供する。バードケージ型共鳴装置は、特にＭＲＩの用途においてよく知られている。バードケージコイルは、適切な電流分布をもたらすために構成電流ループ間の位相シフトが採用される点で、サドルコイル、螺旋等の構造とは本質的に異なる。バードケージ型共鳴装置の場合、位相シフトは、コイルの円周にゼロ～２πで離散的に分布するようになっている。各要素の位相シフトは、むしろ周波数に依存し、バードケージ型共鳴装置は、所望の位相シフト制約を達成するために離散周波数に調整される。更なる目標は、伝達時の電力効率及び信号受信中の信号対ノイズ比を最大化するために、直角位相駆動のバードケージコイルを得ることである。

このタイプの共鳴装置は、高感度、高Ｂ１場均一性、高効率といった高いＲＦ性能に重要な多くの利点を集約する。

図２及び図３は、２つの基本的なタイプのバードケージ型共鳴装置を示している。図２の場合、典型的に３００ＭＨｚ～１２００ＭＨｚのローパス共鳴装置が示され、図３には、少なくとも６００ＭＨｚの周波数のハイパス共鳴装置が示されている。

これらの図に示されているように、バードケージ型共鳴装置は、典型的に、Ｚ軸に沿って磁石の磁気中心１２周りに対称にオフセットした２つの金属リング２を備える。これらのリング２は、リングに電気的に接続されるとともにＺ軸に対して平行かつ互いに平行に配置される整数、通常は８本の金属ロッド３によって、接合される。

図２に示されているローパス共鳴装置の場合、対応するロッド３が位置する各位置においてリング２のそれぞれの内面１５に共鳴装置を形成するために、それぞれのリング２とそれぞれのロッド３との間にコンデンサー４が設けられる。電気的には、そのようなバードケージ型共鳴装置は、一連のコンデンサー、インダクタンス、各鉛直構造のコンデンサーとして、及びコンデンサーを伴うこれらのロッドのそれぞれの間のインダクタンスによって、表される。

図３に示されているハイパス共鳴装置の場合、リングにおいて金属ロッドのそれぞれの間に共鳴装置を形成するために、リングの円周が、コンデンサーによって接合される個別のセグメントへと分離されるように、コンデンサー４が設けられる。この場合、電気的には、バードケージ型共鳴装置は、バーのインダクタンスとして表され、リング円周に沿った２つのバー間には、一連のインダクタンス及びコンデンサーがある。

金属ロッド３間には、中間空間１８があり、そのようなバードケージ型共鳴装置の軸方向高さＢＣｈは、通常、２０ｍｍ～２７ｍｍの範囲であり、リングの内径Ｒｄは、通常、５．５ｍｍ～１０ｍｍの範囲であり、リングの径方向幅Ｒｗは、通常、１ｍｍ～２ｍｍの範囲であり、リングの軸方向厚さＲｔは、通常、０．５ｍｍ～２ｍｍの範囲、通常は１ｍｍの範囲である。金属ロッド３は、典型的には、円形断面、及び０．５ｍｍ～１．５ｍｍの範囲、通常は１ｍｍの範囲の直径を有する。リング及びロッドは、金属から作製される。

全ての金属部品が、３００ＭＨｚ～１２００ＭＨｚで最適化された高伝導性材料から作製されることが好ましく、Ｃｕ及びＡｇが好ましい。高周波（３００ＭＨｚ～１２００ＭＨｚ）の典型的な表皮深さに起因して、伝導性にアクセス可能なのは表面金属層のうちの２０μｍのみである（表皮効果）。したがって、抵抗を減少させるのに十分な大きさの大きな表皮深さ領域（ワイヤ円周×表皮深さ）を有することが重要である。

コンデンサー４は、通常、ｅ＝１０～１０００の比誘電率を有する低誘電損失材料である。コンデンサーは、通常、低誘電損失、高誘電率、温度安定性のため、及び、はんだ付けを介した金属対セラミックの非常に良好に画定された界面を可能にするために、セラミック材料から作製される。

コンデンサーのキャパシタンスは、以下の式Ｃ＝ε×ε_０×Ａ／ｄによって与えられ、式中、４００ＭＨｚ～８００ＭＨｚ（ローパス）の場合、Ａは、通常、１ｍｍ^２～３ｍｍ^２であり、ｄは、０．１ｍｍ～０．５ｍｍの範囲である。コンデンサー４は、交互の構成（１６個ではなく８個のみ）で取り付けることもできる。

上記に挙げたように、バードケージ型共鳴装置の広範な使用を妨げる主な問題のうちの１つは、個別の構築ブロックの感受率の一致が難しいことである。これは、バードケージ型共鳴装置にとって、狭い線幅に必要な所望の磁場均一性をもたらすことが困難であることを意味する。

本発明によれば、高解像度ＮＭＲ用のバードケージ型共鳴装置を実現するために、１つの重大な特徴、すなわち、必要な細線形状（解像度）を得るために必須の、セラミック部品の磁気補償が追加される。

本発明の要旨は、図６に提供されているものによって最もよく示されている。

上記に挙げたように、バードケージ型共鳴装置に関する感受率の一致の主な課題は、コンデンサー要素４の感受率の一致である。これらのコンデンサー要素の感受率の一致は、不可能ではなくとも難しい。本発明の構想は、コンデンサー要素４が、測定に関連するサンプル体積が位置するＺ軸に沿って延在し、そのため、コンデンサー要素４が、Ｚ軸の測定に関連する延伸範囲全体にわたって延在することから、コンデンサー要素の存在に起因する追加の感受率の一致が必要ないことを、確実にすることである。

出発点として、図３に示されているハイパス構成から開始する。図６の左側のハイパス設計を参照されたい。

第１のステップにおいて、本発明によれば、全てのコンデンサーが、バードケージコイルよりもはるかに長く、通常は４０ｍｍ以上となるように、Ｚ軸に沿って拡張される（図６の中央を参照）。この適合により、Ｚ軸に沿った均一な磁場を達成するための材料補償の必要性が排除される。元はリングを個別のセグメントへと分割する１６個の小さなコンデンサー４であったものは、８本の長いセラミックストライプ１９に変わる。

第２の任意選択だが非常に望ましいステップにおいて、セラミックストライプ全体を、むしろそれぞれのリングの外面１６を越えて延在するその突出部分２４を、機械的に安定させるＲＦ遮蔽ブロック、例えば、頂部及び底部のＲＦシールドにおける固定材の形態の、手段２５が設けられる（図６の右側を参照）。

通常、このステップに続いて、セラミックストライプの表面（両面）にパッド２０をメタライズし、セラミックストライプをはんだ付けして金属設計にする。

そのような共鳴装置の所望のモードの周波数は、誘電材料を交換することによって容易に変更することができる。１０～１００超の比誘電率を有する低損失セラミック材料が市販されている。

この構想を実際に実施する方法が、図４のローパスバードケージ型共鳴装置設計に示されている。リング２は、上述したものと同じであるが、この場合、リング２は、対応する内面１５を介してコンデンサー４に接合されるのではなく、径方向内面２１を介して、リング２がコンデンサーバー１９に接続される。径方向内側において、これらのコンデンサーバー１９には金属ロッド３が続き、この金属ロッド３は、図２に係る従来の設計の金属ロッドよりもリングの厚さＲｔの２倍だけ長い。同様に、ロッド３は、高電力入力及び高感度につながる照射及び検出のために、サンプルの可能な限り近くに位置する。コンデンサーバー１９の軸方向長さＢｌは、サンプル管内の液体の高さＨと略等しい。サンプル管の外面とバー３との間には小さな間隙ｄしかなく、好ましくは、ロッド３とそれぞれの関連するコンデンサーバー１９との間に空気の間隙２３がある。コンデンサーバー１９は、従来のコンデンサー設計に関して上記に挙げたものと同じ範囲の厚さＢｔを有し、セラミック材料から作製される。コンデンサーバーの幅Ｂｗは、上記に詳述したとおりである。コンデンサーバー１９は、特にアーク放電を回避するために、層状構造とすることもできる。これは、セラミック又は別の誘電材料の外層と、ここの用途での当該周波数におけるアーク電圧が約１００００Ｖの範囲である場合、典型的なセラミック誘電材料よりも約５００００Ｖの範囲ではるかに高いアーク電圧を有するプラスチック材料、好ましくはＰＴＡ又はＰＴＦＥの中央層とによる、サンドイッチ構造を有することによって、達成することができる。そのような構成において、プラスチック層の厚さは、通常、５０μｍを下回り、セラミック誘電外層の厚さは、対応する所望のキャパシタンスに適合され、通常、これは約２５０μｍの範囲である。

コンデンサーバー１９を両側に取り付けるために、金属パッド又は単にはんだ付け材料の層とされ得る中間層パッチ２０が設けられる。リング、バー、及びコンデンサーの寸法及び材料は、従来の設計に関して上記に挙げたように選択することができる。

この構想を実際にハイパスバードケージ型共鳴装置設計に対して実施する方法が図５に示されている。この場合、コンデンサーバー１９は、それぞれのリング２のセグメント２７間に位置する。コンデンサーバー１９は、突出部分２４の形態で、対応するリングの外面１６を越えて延在する。上記に挙げたように、これは、ローパスバードケージ型共鳴装置設計にも当てはまり、突出部分は、ＲＦ遮蔽ブロック２５内に保持される（図７の記載及び例示を下記で更に参照されたい）。コンデンサーバー１９の寸法は、上記に詳述したローパス共鳴装置と同じである。この場合、コンデンサーバー１９は、断面視において、その長軸に関して放射方向に配向され、対応するリングに規則的な間隔で交わる。

上記に挙げたように、コンデンサーバー１９の突出部分２４は、ハイパスバードケージ型共鳴装置設計に関して図７に示されているように、安定性のためだけでなく遮蔽のために、ＲＦ遮蔽ブロック２５内に保持される。これらのＲＦ遮蔽ブロック２５は、一連のブラインド受け穴２６又はスロットが設けられたリングの形態をとる（遮蔽ブロックリング２５の径方向幅がコンデンサーバー１９の幅Ｂｗと略同じである場合）。

上述したように、バードケージ型共鳴装置の異なる設計も可能である。図８には、ハイパス共鳴装置の２つの更なる実施形態が示されている。ａ）及びｂ）において、第１の実施形態の上側リング及び下側リングのそれぞれが概略的に示されている。この実施形態において、上側リング及び下側リングは、コンデンサーバー１９によって分断されており、この場合、コンデンサーバーは、放射方向ではなく接線方向に配向される。また、これらのコンデンサーバー１９は、共鳴装置の上面及び下面を越えて延在する突出部分２４を有する。この場合、上側リングには、更に２つの間隙が設けられる。

第２の実施形態の上側リング及び下側リングのそれぞれがｃ）及びｄ）に概略的に示されているが、コンデンサーバー１９は、下側リングの伝導性を単に妨げることも可能である。これらのコンデンサーバー１９も、共鳴装置の上面及び下面を越えて延在する突出部分２４を備える。この場合、上側リングには、更に２つの間隙が設けられる。

１ バードケージ型共鳴装置
２ 金属リング
３ 金属ロッド
４ コンデンサー
５ ＮＭＲサンプル
６ ＲＦシールド
７ ＮＭＲコイル、共鳴装置
８ 勾配コイル
９ 勾配シールドコイル
１０ シムコイル
１１ シム管
１２ 磁気中心
１３ ＮＭＲプローブ
１４ 高温磁石ボア
１５ 軸方向に面する内面、２の内面
１６ ２の外面
１７ 外周面、２の径方向外面
１８ ３間の中間空間
１９ コンデンサーバー
２０ ３と１９との間の中間層、金属パッド
２１ 内周面、２の径方向内面
２２ １の内部空間
２３ ３と１９との間の間隙
２４ １６を越えて突出する１９の突出部分
２５ ＲＦ遮蔽ブロック
２６ ２５におけるブラインド受け穴
２７ リングセグメント
２８ リングにおける間隙
Ｂｌ １９の軸方向長さ
Ｂｔ １９の厚さ
Ｂｗ １９の幅
ＢＣｈ バードケージ高さ
Ｃｔ コンデンサー厚さ
ｄ サンプルとコイルとの間の間隙
Ｈ ＮＭＲサンプルにおける液体の高さ
ＭＲｄ 金属ロッド直径
Ｒｄ リング内径
Ｒｔ リング厚さ
Ｒｗ リング幅
ＳＰｌ 突出部分長さ
Ｚ Ｚ軸

Claims (15)

1. ＮＭＲ実験の照射及び検出に用いるバードケージ型共鳴装置（１）であって、軸方向両端部に２つの導電性円形リング（２）を備え、前記導電性円形リング（２）は、前記リング（２）の円周にわたって分布する少なくとも２つの相互に隔離された平行な導電性ロッド（３）と接合及び締結され、
   前記リング（２）の前記軸方向外面（１６）は、バードケージ高さ（ＢＣｈ）に軸方向に離隔され、
   前記ロッド（３）のそれぞれと前記リング（２）それぞれとの間、好ましくは、前記ロッド（３）それぞれと前記リング（２）の内周面（２１）との間、又は前記ロッド（３）それぞれと前記リング（２）の外周面（１７）との間、又は前記ロッド（３）それぞれと前記リング（２）の軸方向に面する内面（１５）との間に、少なくとも１つのコンデンサーが設けられ、及び／又は、前記リング（２）のうちの一方又は双方において、隣り合う導電性ロッド（３）間に少なくとも１つのコンデンサーが設けられ、
   前記コンデンサー、好ましくは全てのコンデンサーは、少なくとも２つの電極間にそれぞれのキャパシタンスをもたらす軸方向コンデンサーバー（１９）の形態をとり、前記コンデンサーバー（１９）は、前記リング（２）間にその外面（１６）を越えて延在するとともに前記リング（２）の軸方向両側に突出部分（２４）を形成し、
   軸方向の各側における前記突出部分（２４）の前記長さ（ＳＰｌ）は、前記バードケージ高さ（ＢＣｈ）の少なくとも１５％である、
   ことを特徴とする、前記バードケージ型共鳴装置。
2. 前記突出部分の前記長さ（ＳＰｌ）は、前記バードケージ高さ（ＢＣｈ）の少なくとも２０％、２５％、又は３０％、好ましくは少なくとも４０％、又は少なくとも５０％であり、及び／又は、
   前記バードケージ高さ（ＢＣｈ）は、１５ｍｍ～３５ｍｍの範囲、好ましくは２０ｍｍ～２７ｍｍの範囲であり、前記コンデンサーバー（１９）の前記長さ（Ｂｌ）は、３５ｍｍ～６０ｍｍの範囲、好ましくは４０ｍｍ～５０ｍｍの範囲である、請求項１に記載のバードケージ型共鳴装置。
3. 前記コンデンサーバー（１９）のそれぞれは、０．０５ｍｍ～１ｍｍの範囲、好ましくは０．１ｍｍ～０．５ｍｍの範囲の厚さ（Ｂｔ）、及び０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは１ｍｍ～２ｍｍの範囲の幅（Ｂｗ）を有し、好ましくは、前記コンデンサーバーの断面形状は、矩形又はＵ字形状であり、及び／又は、
   前記リング（２）のそれぞれは、０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは０．７５ｍｍ～１．５ｍｍの範囲の厚さ（Ｒｔ）、及び０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは１ｍｍ～２ｍｍの範囲の幅を有し、好ましくは、前記リングの断面形状は、矩形であり、及び／又は、
   前記リング（２）のそれぞれは、２ｍｍ～１２ｍｍの範囲、好ましくは３ｍｍ～１０ｍｍの範囲の内径を有し、及び／又は、
   前記バー（２）のうちの少なくとも１つ又はそれぞれは、０．２ｍｍ～２ｍｍの範囲、好ましくは０．５ｍｍ～１．２５ｍｍの範囲の直径又は対角線を有する円形又は矩形、好ましくは正方形の断面形状を有する、請求項１又は２に記載のバードケージ型共鳴装置。
4. 前記突出部分（２４）は、両側において、高周波から遮蔽する材料内に少なくとも部分的に埋め込まれ、好ましくは、両端部において、前記突出部分（２４）が少なくとも部分的に貫入するブラインド受け穴（２６）を有するＲＦ遮蔽材料のブロック（２５）が設けられ、
   好ましくは、これらのブロック（２５）のそれぞれの軸方向高さは、前記突出部分（２４）の前記長さ（ＳＰｌ）に少なくとも等しく、好ましくは前記長さの少なくとも１．５倍であり、より好ましくは前記突出部分（２４）の前記長さの少なくとも２倍である、請求項１～３のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置。
5. 前記リング（２）及び前記ロッド（３）は、金属からなり、又は少なくとも、金属、好ましくは銅又は銀のうちの少なくとも一方によるコーティングを含み、及び／又は、
   前記コンデンサーバー（１９）は、１０～１０００又は１０～１００の範囲の比誘電率、及び／又はｔａｎΔ＜０．００１よりも低い誘電損失を有する材料を含むか又はそのような材料からなり、及び／又は、
   前記コンデンサーバー（１９）は、好ましくは、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、若しくはそれらの混合物、及び／又はアルカリ土類金属酸化物を伴うそれらの１つ若しくは混合物からなる群から選択される、サファイア又はセラミック材料を含むか又はそれらからなり、及び／又は、
   前記リング（２）のそれぞれにおいて、少なくとも１つのコンデンサーが、隣り合う導電性ロッド（３）間の前記リングセグメント（２７）のうちの少なくとも２つ又はそれぞれに設けられる、請求項１～４のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置。
6. 前記コンデンサーバー（１９）は、好ましくは、
   特に、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）、フッ化エチレン－プロピレン（ＦＥＰ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、パーフルオロエラストマー（ＦＦＰＭ／ＦＦＫＭ）、フルオロカーボン［クロロトリフルオロエチレンフッ化ビニリデン］（ＦＰＭ／ＦＫＭ）、フルオロエラストマー［テトラフルオロエチレン－プロピレン］（ＦＥＰＭ）、又は塩素化類似体若しくはその配合物から選択される、好ましくは過ハロゲン化ポリマーであり、好ましくは５０μｍ未満の厚さ、より好ましくは１０μｍ～４０μｍの範囲の厚さを有する、中央ポリマー層と、
   好ましくは、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、若しくはそれらの混合物、及び／又はアルカリ土類金属酸化物を伴うそれらの１つ若しくは混合物からなる群から選択される、サファイア又はセラミック材料を含むか又はそれらからなる、少なくとも２つのセラミック外層であって、好ましくは、少なくとも一方又は双方のセラミック層は、５０ミクロン～５００ミクロンの範囲、好ましくは１５０ミクロン～３５０ミクロンの範囲の厚さを有する、少なくとも２つのセラミック外層と、
   を含む積層体の形態で設けられる、請求項１～５のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置。
7. 前記バードケージ型共鳴装置は、ハイパス共鳴装置、ローパス共鳴装置、又は双方のハイブリッドの形態の形状を有し、前記コンデンサー及び金属バーは、前記リングによって画定されるＸＹ平面において点対称又は鏡面対称で分布し、及び／又は、
   前記バードケージ型共鳴装置は、同数のロッド（３）及びコンデンサーバー（１９）を備える、請求項１～６のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置。
8. 前記バードケージ型共鳴装置は、２本～１２本、好ましくは６本～１０本、最も好ましくは８本のロッド（３）及び／又はコンデンサーバー（１９）を備える、請求項１～７のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置。
9. 前記ロッド（３）の各末端部と前記リング（２）それぞれとの間に、少なくとも１つのコンデンサーバー（１９）が設けられ、前記コンデンサーバー（１９）は、前記リング（２）それぞれの径方向内面（２１）に設けられ、前記ロッド（３）それぞれは、前記コンデンサーバー（１９）それぞれの径方向内側に設けられ、
   好ましくは、コンデンサーバー（１９）及びロッド（３）は、前記リング（２）間の領域の大部分において離隔して配置され、及び／又は、
   前記コンデンサーバー（１９）のそれぞれと径方向に隣接する対応する前記ロッド（３）との間、及び／又は、前記コンデンサーバー（１９）のそれぞれと前記リング（２）それぞれの前記径方向内面（２１）との間に、前記電極（２０）を形成する伝導性中間層が設けられる、請求項１～８のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置。
10. 前記リング（２）のそれぞれにおいて、少なくとも１つのコンデンサーバー（１９）が、前記リングセグメント（２７）のうちの少なくとも２つ又はそれぞれにおいて隣り合う導電性ロッド（３）間に設けられ、好ましくは、前記コンデンサーバー（１９）及び前記ロッド（３）は、前記リング（２）の円周にわたって均等に分布し、好ましくは、前記ロッド（３）と前記コンデンサーバー（１９）との間に自由中間空間（２３）が存在する、請求項１～９のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置。
11. 前記コンデンサーバー（１９）は、０．１ｍｍ～０．５ｍｍの範囲の周方向厚さ（Ｂｔ）、及び１ｍｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは１．２ｍｍ～２．５ｍｍの範囲の径方向幅（Ｂｗ）の矩形断面を有する、放射方向又は接線方向に配置されるスラットの形態をとる、請求項１０に記載のバードケージ型共鳴装置。
12. 共鳴周波数が、３００ＭＨｚ～１２００ＭＨｚの範囲、好ましくは６００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの範囲である、請求項１～１１のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置。
13. 核磁気共鳴プローブ（１３）であって、請求項１～１２のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置を備える、前記核磁気共鳴プローブ。
14. 好ましくは少なくとも１テスラの静磁場において、核磁気共鳴を使用して液体サンプルを測定するための、請求項１～１２のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置の使用であって、前記サンプルにおける液体の前記軸方向長さ（Ｈ）は、前記コンデンサーバー（１９）の前記軸方向長さ（Ｂｌ）よりも大きく、好ましくは、前記共鳴装置は、３００ＭＨｚ～１２００ＭＨｚの範囲、好ましくは６００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの範囲の共鳴周波数を有する、前記使用。
15. 前記リング（２）が設けられ、内周面（２１）の円周に均等に分布するように前記コンデンサーバー（１９）が接続され、好ましくははんだ付けされ、前記ロッド（１９）は、前記コンデンサーバー（１９）それぞれの径方向内側に接続され、好ましくははんだ付けされ、好ましくは、少なくとも、２つの前記リング（２）間の中央部分において、各コンデンサーバー（１９）と前記ロッド（３）それぞれとの間に自由間隙（２３）が存在するようになっており、又は、
    リングセグメントが、ロッド（３）の末端部にそれぞれはんだ付けされ、前記セグメントは、隣り合うセグメント間にコンデンサーバー（１９）を配置することによって、好ましくははんだ付けすることによって接合され、好ましくは、少なくとも２つの前記リング間の中央部分において、前記コンデンサーバー（１９）と前記ロッド（３）との間に自由間隙（２３）が存在する、請求項１～１２のいずれか１項に記載のバードケージ型共鳴装置の作製方法。
    
    

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