JP2671364B2 - Inspection equipment using nuclear magnetic resonance - Google Patents

Inspection equipment using nuclear magnetic resonance

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JP2671364B2
JP2671364B2 JP63083694A JP8369488A JP2671364B2 JP 2671364 B2 JP2671364 B2 JP 2671364B2 JP 63083694 A JP63083694 A JP 63083694A JP 8369488 A JP8369488 A JP 8369488A JP 2671364 B2 JP2671364 B2 JP 2671364B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生体中の水素や燐等からの核磁気共鳴(以
下、「NMR」という)信号を測定し、核の密度分布や緩
和時間分布等を映像化する、NMRを用いた検査装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention measures nuclear magnetic resonance (hereinafter, referred to as “NMR”) signals from hydrogen, phosphorus, etc. in a living body to determine the nuclear density distribution and relaxation time. The present invention relates to an inspection device using NMR that visualizes distribution and the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、人体の頭部,腹部等の内部構造を、非破壊的に
検査する装置として、X線CTや超音波撮像装置が広く利
用されて来ている。近年、NMR現象を用いて同様の検査
を行う試みが成功し、X線CTや超音波撮像装置では得ら
れなかった多種類の情報を取得できるようになって来
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, an X-ray CT or an ultrasonic imaging apparatus has been widely used as a device for nondestructively inspecting the internal structure of a human body such as a head and abdomen. In recent years, attempts to perform similar tests using NMR phenomena have been successful, and it has become possible to acquire various types of information that could not be obtained with X-ray CT or ultrasonic imaging devices.

NMR現象を用いた検査装置においては、検査物体から
の信号を物体各部に対応させて分離・識別する必要があ
るが、その一つに、検査物体に傾斜磁場を印加し、物体
各部の置かれた磁場を異ならせ、次に各部の共鳴周波数
あるいはフェーズ・エンコード量を異ならせることで位
置の情報を得る方法がある。この方法の基本原理につい
ては、ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス
誌(J.Magn.Reson.)第18巻,第69〜83頁(1975年)、
フィジックス・オブ・メディンシン・アンド・バイオロ
ジー誌(Phys.Med.& Biol.)第25巻,第751〜756頁(1
980年)等に報告されている。
In the inspection device using the NMR phenomenon, it is necessary to separate and identify the signal from the inspection object corresponding to each part of the object, and one of them is to apply a gradient magnetic field to the inspection object and place each part of the object. Another method is to obtain position information by changing the magnetic field and then the resonance frequency or phase encoding amount of each part. The basic principle of this method is described in Journal of Magnetic Resonance (J.Magn.Reson.) Vol. 18, pp. 69-83 (1975),
Physics of Medinsin & Biology (Phys.Med. & Biol.) Vol. 25, pp. 751-756 (1
980) etc.

ところで、NMRにおけるSN比は、静磁場Hの1〜1.5乗
に比例して増加するため、磁場強度を少しでも高くし、
SN比の向上を図る試みがなされつつある。これまで用い
られて来た送受信コイル(以下、単に「コイル」とい
う)は、ソレノイドあるいは鞍型コイルであるが、磁場
強度の増加に伴なって共鳴周波数も増大するため、コイ
ルの自己共鳴周波数とNMR周波数とが接近、あるいは逆
転する状況が生じ、受信時における感度低下、あるいは
送信時における高周波数磁場の発生効率が低下するとい
う問題が発生していた。
By the way, since the SN ratio in NMR increases in proportion to the 1 to 1.5th power of the static magnetic field H, the magnetic field strength should be increased as much as possible.
Attempts are being made to improve the SN ratio. The transmission / reception coil that has been used up to now (hereinafter simply referred to as “coil”) is a solenoid or a saddle type coil. However, as the magnetic field strength increases, the resonance frequency also increases. There has been a problem that the NMR frequency approaches or reverses, resulting in a decrease in sensitivity during reception or a decrease in generation efficiency of a high-frequency magnetic field during transmission.

これに対しては、Alderman等により新しい形状のコイ
ル(「アルダーマン形コイル」と呼ばれる)が提案され
ている。この方法の基本原理については、ジャーナル・
オブ・マグネティック・レゾナンス誌(J.Magn.Reso
n.)第36巻,第447〜451頁(1975年)に、関連する記事
がある。
In response to this, a new shape coil (referred to as “Alderman type coil”) has been proposed by Alderman et al. For the basic principles of this method, see the journal
The Journal of Magnetic Resonance (J.Magn.Reso
n.) Volume 36, pp. 447-451 (1975) has a related article.

第5図,第6図は、上記アルダーマン形コイルを示す
もので、第5図はコイルの斜視図、第6図は等価回路
図、第7図は第5図,第6図の給電点A,A′に接続され
る、同調・整合回路を示す図である。各図において、4
A,4Bはアーム、21〜28はウイング、31〜34,41および42
はキャパシタ、61,62はガイドリングを示している。
FIGS. 5 and 6 show the above-mentioned Alderman type coil. FIG. 5 is a perspective view of the coil, FIG. 6 is an equivalent circuit diagram, and FIG. 7 is a feeding point of FIGS. 5 and 6. It is a figure which shows a tuning and matching circuit connected to A and A '. 4 in each figure
A, 4B are arms, 21-28 are wings, 31-34, 41 and 42
Is a capacitor, and 61 and 62 are guide rings.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記アルダーマン形コイルは、前述の磁場強度の増加
に伴なう共鳴周波数の増大に起因する、コイルの自己共
鳴周波数とNMR周波数の接近あるいは逆転に伴なう受信
時における感度低下、あるいは、送信時における高周波
磁場の発生効率低下という問題を解消する点では大いに
有効であったが、一方では、下記の如き問題を有するこ
とがわかって来た。
The Alderman type coil has a decrease in sensitivity at the time of reception due to the approach or reversal of the self-resonance frequency and the NMR frequency of the coil due to the increase of the resonance frequency accompanying the increase of the magnetic field strength, or the transmission. Although it has been very effective in solving the problem of the reduction in the generation efficiency of the high-frequency magnetic field, it has been found that it has the following problems.

すなわち、上述のアルダーマン形コイルは給電点が1
箇所(第5図,第6図におけるA,A′)で、同調・整合
回路が接続される点である。同調・整合回路としては、
第8図に示す如き変形例も考えられるが、以下の説明で
は、前述の第7図に示す構成例を用いる場合を説明す
る。
That is, the above-mentioned Alderman type coil has one feeding point.
This is the point where the tuning / matching circuit is connected at points (A and A'in FIGS. 5 and 6). As a tuning / matching circuit,
Although a modified example as shown in FIG. 8 is also conceivable, in the following description, the case of using the configuration example shown in FIG. 7 will be described.

第7図に示す同調・整合回路において、キャパシタ41
の容量をC1,キャパシタ42の容量C2とすると、給電点A,
A′は合成容量C1C2/C1+C2を介して送信機または受信機
に接続されることになる。
In the tuning / matching circuit shown in FIG. 7, the capacitor 41
Let C 1 be the capacitance of C 1 and C 42 be the capacitance of C 2 , then feed point A,
A'will be connected to the transmitter or receiver via the combined capacity C 1 C 2 / C 1 + C 2 .

このため、第5図,第6図に示すコイルの対称性は崩
れ、これにより、コイル自体を構成する導体内の電位分
布が乱れ、人体等の負荷の影響が拡大され、均一性が崩
れるという問題があった。これは、映像上に「シェーデ
ィング」等として表われることにより、画質を低下させ
るものである。
For this reason, the symmetry of the coil shown in FIGS. 5 and 6 is broken, which disturbs the potential distribution in the conductors that form the coil itself, expands the effect of the load on the human body, and breaks the uniformity. There was a problem. This causes the image quality to be deteriorated by appearing as "shading" on the image.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、従来のNMRを用いた検査装置における
上述の如き問題を解消し、コイルを構成する導体内の電
位分布を均一化し、画質の低下を防止可能とした、NMR
を用いた検査装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to solve the above-mentioned problems in the inspection apparatus using the conventional NMR, and to make the potential distribution in the conductor forming the coil uniform. NMR that can prevent deterioration of image quality
It is to provide an inspection device using the.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の上述の目的は、静磁場,傾斜磁場および高周
波磁場の各磁場発生手段と、検査対象からのNMR信号を
検出する信号検出手段と、該信号検出手段の検出信号の
演算を行う計算機および該計算機による演算結果の出力
手段を有するNMRを用いた検査装置において、前記高周
波磁場発生手段および信号検出手段のいずれか一方また
は両方の手段内の対称軸,対称面に関して給電点と対称
の位置近くに、静電容量を有する如く構成したことを特
徴とするNMRを用いた検査装置によって構成される。
The above-described object of the present invention is to provide a magnetic field generating means for each of a static magnetic field, a gradient magnetic field and a high frequency magnetic field, a signal detecting means for detecting an NMR signal from an inspection object, and a computer for calculating a detection signal of the signal detecting means. In an inspection apparatus using NMR having a means for outputting a calculation result by the computer, near a position symmetrical to a feeding point with respect to a symmetry axis and a plane of symmetry in one or both of the high-frequency magnetic field generation means and the signal detection means. In addition, it is constituted by an inspection device using NMR characterized by having a capacitance.

〔作用〕[Action]

本発明に係わるNMRを用いた検査装置においては、コ
イルの給電点に対して対称な点に、キャパシタが挿入さ
れる。また、挿入されるキャパシタ51,52,53は、同調・
整合回路のキャパシタ41および42の合成容量とほぼ等し
い容量を有しているため、コイルの対称性を良くするこ
とができる。従って、コイルを構成する導体内の電位分
布を均一にすることができ、人体等の影響を受け難く、
均一性の良いコイルを備えたNMRを用いた検査装置を実
現することができる。
In the inspection apparatus using NMR according to the present invention, capacitors are inserted at points symmetrical with respect to the feeding point of the coil. Also, the inserted capacitors 51, 52, 53 are
Since the capacitance is substantially equal to the combined capacitance of the capacitors 41 and 42 of the matching circuit, the symmetry of the coil can be improved. Therefore, it is possible to make the electric potential distribution in the conductors that make up the coil uniform, less susceptible to the effects of the human body,
It is possible to realize an inspection device using NMR equipped with a coil having good uniformity.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第4図は、本発明の一実施例であるNMRを用いる検査
装置の構成図である。図において、1は制御装置、2は
高周波パルス発生器、3は電力増幅器、4は高周波磁場
を発生するとともに対象物体17から生ずる信号を検出す
るための送受信兼用コイル(若しくは、4を高周波磁場
を発生するコイル、信号を検出する受信コイルの2種類
のコイルとする)、6は増幅器、7は検波器、8は信号
処理装置を示している。また、9,10,11は、それぞれ、
z方向およびこれに直角の方向の傾斜磁場を発生させる
コイル、12,13,14は、それぞれ、上記コイル9,10,11を
駆動する電源部を示している。これらのコイルにより発
生する傾斜磁場により検査対象の置かれる空間の磁場分
布を所望の傾斜を有する分布とするものである。
FIG. 4 is a block diagram of an inspection apparatus using NMR which is an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a control device, 2 is a high frequency pulse generator, 3 is a power amplifier, 4 is a high frequency magnetic field and a coil for both transmission and reception (or 4 is a high frequency magnetic field for detecting a signal generated from a target object 17). There are two types of coils: a generated coil and a reception coil for detecting a signal), 6 is an amplifier, 7 is a detector, and 8 is a signal processing device. In addition, 9, 10, 11 are respectively
Coils 12, 13 and 14 for generating a gradient magnetic field in the z direction and a direction perpendicular to the z direction are power supply units for driving the coils 9, 10 and 11, respectively. The gradient magnetic field generated by these coils makes the magnetic field distribution in the space where the inspection object is placed a distribution having a desired gradient.

制御装置1は、各装置に種々の命令を一定のタイミン
グで出力する機能を有するものである。高周波パルス発
生器2の出力は、電力増幅器3で増幅され、上記コイル
4を励振する。コイル4で受信された信号成分は、増幅
器6を通り、検波器7で検波後、信号処理装置8で画像
に変換される。
The control device 1 has a function of outputting various commands to each device at a fixed timing. The output of the high-frequency pulse generator 2 is amplified by the power amplifier 3 to excite the coil 4. The signal component received by the coil 4 passes through the amplifier 6, is detected by the detector 7, and is converted into an image by the signal processing device 8.

なお、静磁場の発生は、電源16により駆動されるコイ
ル15による。検査対象物である人体17はベッド18上に設
置され、上記ベッド18は支持台19上を移動可能に構成さ
れている。
The static magnetic field is generated by the coil 15 driven by the power supply 16. A human body 17 as an inspection object is installed on a bed 18, and the bed 18 is configured to be movable on a support base 19.

本発明は、上記コイル4の改良に係わるものである。
コイル4は、例えば、直径500mm、長さ500mm程度の大き
さを有するものである。
The present invention relates to an improvement of the coil 4.
The coil 4 has, for example, a diameter of 500 mm and a length of about 500 mm.

第1図は、第4図のコイル4の詳細を示す斜視図であ
り、第2図は第1図の等価回路図である。アルダーマン
形コイルは、アーム4A,ABおよびウィング21〜28から成
る二組の信号電極と、ウィング21〜24に対向するガード
リング61およびウィング25〜28に対向するガードリング
62により構成され、共鳴周波数を調整するためのキャパ
シタ31〜34が、それぞれウィング21,24;22,23;25,28;2
6,27間に接続される。
FIG. 1 is a perspective view showing details of the coil 4 of FIG. 4, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of FIG. The Alderman type coil comprises two sets of signal electrodes consisting of arms 4A, AB and wings 21-28, a guard ring 61 facing wings 21-24 and a guard ring facing wings 25-28.
The capacitors 31 to 34 for adjusting the resonance frequency are respectively composed of wings 62, 24; 22, 23; 25, 28;
Connected between 6,27.

また、キャパシタ41,42から成る同調・整合回路が給
電点に、第1図に示す如く接続され、前置増幅器等との
インピーダンス整合,共鳴周波数の微調整を行う。キャ
パシタ51,52,53は、キャパシタ41,42の合成容量と等価
な容量を有しており、キャパシタ51は、キャパシタ31〜
34を通る平面に関して、給電点(キャパシタ41,42の位
置)と対称な点で、ウィング21,22とガードリング61間
に接続されている。また、キャパシタ52は、コイルの中
心に関して、上記給電点と点対称の位置で、ウィング2
5,26とガードリング62間に接続されている。同様に、キ
ャパシタ53は、コイルの中心軸に垂直な面に関して、給
電点と対称な位置に接続されている。
A tuning / matching circuit composed of capacitors 41 and 42 is connected to the feeding point as shown in FIG. 1 to perform impedance matching with a preamplifier or the like and fine adjustment of the resonance frequency. The capacitors 51, 52, 53 have a capacity equivalent to the combined capacity of the capacitors 41, 42, and the capacitor 51 includes the capacitors 31 to
With respect to the plane passing through 34, it is connected between the wings 21 and 22 and the guard ring 61 at a point symmetrical to the feeding point (position of the capacitors 41 and 42). In addition, the capacitor 52 is located at a position symmetrical with respect to the feeding point with respect to the center of the coil.
It is connected between 5,26 and the guard ring 62. Similarly, the capacitor 53 is connected at a position symmetrical to the feeding point with respect to the plane perpendicular to the central axis of the coil.

このように、キャパシタ51〜53をウィングとガードリ
ング間に接続することによって、第1図に示すコイル
は、対称性の良いコイルとなる。対称性は、第3図に示
すコイルの中心Pを通る横断面(平面A)およびコイル
中心軸(X−X′)、また、コイル中心線X−X′を通
る平面(例えば、平面B,平面C)に関して対称となる。
By thus connecting the capacitors 51 to 53 between the wings and the guard ring, the coil shown in FIG. 1 becomes a coil having good symmetry. The symmetry means that the cross section (plane A) passing through the center P of the coil and the coil center axis (XX ′) shown in FIG. 3 and the plane passing through the coil center line XX ′ (for example, plane B, It is symmetrical about plane C).

これにより、コイルを構成する導体内の電位分布を均
一にすることができ、人体等の影響を受け難く、均一性
の良いコイルを備えたNMRを用いた検査装置を実現する
ことができる。
As a result, it is possible to make the potential distribution in the conductors that form the coils uniform, and it is possible to realize an inspection apparatus using NMR that is equipped with coils with good uniformity that is not easily affected by the human body or the like.

上記実施例においては、給電点と対称な点三個所にキ
ャパシタを挿入したが、本発明はこれに限定されるべき
ものではなく、対称性を損なわなければ、上記給電点に
対称な点にあるキャパシタ以外にも、他の場所に挿入し
ても良い。
In the above embodiment, capacitors are inserted at three points which are symmetrical to the feeding point, but the present invention should not be limited to this, and as long as the symmetry is not impaired, it is at a point symmetrical to the feeding point. Other than the capacitor, it may be inserted in another place.

なお、前述のアルダーマン形コイル自身については、
自己共振周波数は100MHzが限界であり、このため、磁場
強度の増大に伴なう共鳴周波数の増大に追従できなくな
って来る可能性がある。以下、これについての対応を述
べる。すなわち、送受信領域を従来と同等以上としつ
つ、自己共振周波数を容易に高くすることが可能なコイ
ルを備えた、NMRを用いた検査装置の実施例について、
以下、説明する。
Regarding the Alderman coil itself,
The self-resonance frequency is limited to 100 MHz, so that it may not be possible to follow the increase in the resonance frequency accompanying the increase in magnetic field strength. The measures for this will be described below. That is, while making the transmission / reception area equal to or more than the conventional one, equipped with a coil capable of easily increasing the self-resonant frequency, an embodiment of the inspection apparatus using NMR,
This will be described below.

本実施例に示すNMRを用いた検査装置の特徴とすると
ころは、静磁場,傾斜磁場および高周波磁場の各磁場発
生手段と、検査対象からのNMR信号を検出する信号検出
手段と、該信号検出手段の検出手段の演算を行う計算機
および該計算機による演算結果の出力手段を有するNMR
を用いた検査装置において、前記高周波磁場発生手段お
よび信号検出手段のいずれか一方または両方について、
その静磁場と同一方向の長さを、静磁場に対して垂直方
向の長さよりも短くした点にある。
The features of the inspection apparatus using NMR shown in the present embodiment are that magnetic field generating means for static magnetic field, gradient magnetic field and high frequency magnetic field, signal detecting means for detecting an NMR signal from an inspection object, and the signal detecting means. NMR having a computer for performing the operation of the detecting means of the means and means for outputting the operation result by the computer
In the inspection device using, for one or both of the high-frequency magnetic field generation means and the signal detection means,
The point is that the length in the same direction as the static magnetic field is shorter than the length in the direction perpendicular to the static magnetic field.

本実施例に示すNMRを用いた検査装置においては、前
述のコイル4の静磁場と同一方向の長さを、静磁場に対
して垂直方向の長さよりも短くしたことにより、コイル
のリアクタンスおよびキャパシタンスが小さくなる。従
って、コイルの自己共振周波数が大幅に向上し、磁場強
度の増大に伴なう共鳴周波数の増大にも追従できるよう
になるという効果があるものである。
In the inspection apparatus using NMR shown in the present embodiment, the coil 4 has the same length in the same direction as the static magnetic field than the length in the direction perpendicular to the static magnetic field, so that the reactance and the capacitance of the coil are reduced. Becomes smaller. Therefore, the self-resonant frequency of the coil is significantly improved, and it is possible to follow the increase of the resonance frequency accompanying the increase of the magnetic field strength.

また、上記コイルを静磁場方向に複数個並べれば、受
信信号領域が広がり、感度むらが減少するという効果も
ある。この効果は上記コイルに限らず従来のコイルにつ
いても成立する。
In addition, if a plurality of the coils are arranged in the direction of the static magnetic field, there is an effect that the reception signal area is expanded and the sensitivity unevenness is reduced. This effect holds true not only for the above-mentioned coil but also for a conventional coil.

以下、具体的に説明する。 Hereinafter, a specific description will be given.

第9図(a)はスロットレゾネータ形、同(b)は鞍
形の実施例を示している。本実施例に示すコイルにおい
ては、コイルの静磁場と同一方向の長さを、静磁場に対
して垂直方向の長さよりも短く調整することにより、自
己共振周波数を任意に設定することができる。例えば、
直径500mm、長さ500mmの場合には自己共振周波数は40MH
zであるが、長さ100mmの場合には自己共振周波数は90MH
zとなる。このように、長さを短くすることで、リアク
タンスおよびキャパシタンスは小さくなり、その結果、
自己共振周波数を上げることが可能になる。なお、第9
図(a)および(b)において、4はコイル、4A,4Bは
アーム、21〜24はウィング、63は絶縁体を示している。
FIG. 9A shows a slot resonator type embodiment, and FIG. 9B shows a saddle type embodiment. In the coil shown in the present embodiment, the self-resonance frequency can be arbitrarily set by adjusting the length of the coil in the same direction as the static magnetic field to be shorter than the length in the direction perpendicular to the static magnetic field. For example,
Self-resonant frequency is 40MH when diameter is 500mm and length is 500mm.
z, but if the length is 100 mm, the self-resonant frequency is 90 MH
z. Thus, reducing the length reduces the reactance and capacitance, resulting in
It becomes possible to raise the self-resonant frequency. The ninth
In the figures (a) and (b), 4 is a coil, 4A and 4B are arms, 21 to 24 are wings, and 63 is an insulator.

第10図は、他の実施例を示すものである。図からも明
らかな如く、本実施例に示すコイルは、第9図(a)に
示したコイルを複数個、配したものである。本実施例で
は第9図(a)に示したコイルを用いたが従来のコイル
(例えば第5図に示すコイル)でも良いことは言うまで
もない。以下に示す実施例においても同様のことが言え
る。この実施例においては、コイルの個数を調整するこ
とで、送受信領域を任意に拡大できるという利点があ
る。なお、記号は、第9図(a)に準じて付されてい
る。また、第11図は、鞍形コイルの場合の実施例を示し
ている。
FIG. 10 shows another embodiment. As is clear from the figure, the coil shown in this embodiment is a plurality of the coils shown in FIG. 9 (a). In this embodiment, the coil shown in FIG. 9A is used, but it goes without saying that a conventional coil (for example, the coil shown in FIG. 5) may be used. The same applies to the examples described below. In this embodiment, there is an advantage that the transmission / reception area can be arbitrarily expanded by adjusting the number of coils. The symbols are attached according to FIG. 9 (a). Further, FIG. 11 shows an embodiment in the case of a saddle type coil.

第10図,第11図に示した如く、コイルの長さを短くす
ることにより、感度むらも減少する。第12図は、上記コ
イルの駆動系を示しており、この場合、従来のコイルに
比べて、コイル出力端でのSN比は変わらないものの、S
およびNは増加し、例えば、20個のコイルを並べた場合
コイルでは、S,Nともに4.5倍になる。
As shown in FIGS. 10 and 11, shortening the length of the coil also reduces sensitivity unevenness. FIG. 12 shows a drive system for the coil. In this case, the S / N ratio at the coil output end does not change as compared with the conventional coil, but S
And N increase. For example, when 20 coils are arranged, both S and N in the coil are 4.5 times.

従来、システムのノイズは、前置増幅器の性能に大き
く依存していたが、上述の如く、コイルのノイズが4.5
倍になることで、コイルのノイズの方が支配的になり、
前置増幅器のノイズの寄与率が低下するため、SN比が改
善される。
Conventionally, the system noise was largely dependent on the performance of the preamplifier.
By doubling, the noise of the coil becomes dominant,
Since the noise contribution of the preamplifier is reduced, the SN ratio is improved.

第13図は、コイルの駆動系を示しており、この場合
は、第12図の場合と異なり、コイル各々に対して増幅器
を接続した例を示している。このように構成した場合に
は、小形の増幅器を用いることができるので、特殊な素
子を用いる必要がなくなり、経済性,信頼性が向上する
という効果が得られる。
FIG. 13 shows a coil drive system. In this case, unlike the case of FIG. 12, an example in which an amplifier is connected to each coil is shown. In the case of such a configuration, since a small-sized amplifier can be used, it is not necessary to use a special element, and the effect of improving economy and reliability can be obtained.

第14図(a)および(b)は、第12図,第13図に示し
た例の複合例を示すものであり、用途および増幅器の性
能等に応じて、コイルを一個または複数個毎に並列接続
し、そのブロックの各々に、増幅器を付加した構成とし
たものである。
FIGS. 14 (a) and 14 (b) show a composite example of the examples shown in FIGS. 12 and 13. Depending on the application and the performance of the amplifier, one coil or a plurality of coils may be provided. The blocks are connected in parallel, and an amplifier is added to each of the blocks.

なお、上記各実施例においては、本発明の適用対象
を、高周波磁場を発生するとともに対象物体17から生ず
る信号を検出するための送受信兼用コイル4として説明
を行ったが、周知の如く、高周波磁場を発生するコイル
と、対象物体17から生ずる信号を検出するための信号検
出用コイルとは、別々のコイルとしても差支えなく、本
発明は、この場合にも有効なものである。
In each of the above embodiments, the application of the present invention is described as the transmission / reception coil 4 for generating the high frequency magnetic field and detecting the signal generated from the target object 17, but as is well known, the high frequency magnetic field is used. The coil for generating and the signal detecting coil for detecting the signal generated from the target object 17 may be separate coils, and the present invention is also effective in this case.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べた如く、本発明によれば、静磁場,傾斜磁場
および高周波磁場の各磁場発生手段と、検査対象からの
NMR信号を検出する信号検出手段と、該信号検出手段の
検出信号の演算を行う計算機および該計算機による演算
結果の出力手段を有するNMRを用いた検査装置におい
て、前記高周波磁場発生手段および信号検出手段のいず
れか一方または両方の手段内の対称軸,対称面に関して
給電点と対称の位置近くに、静電容量を付加したので、
コイルを構成する導体内の電位分布を均一化し、画質の
低下を防止可能とした、NMRを用いた検査装置を実現で
きるという顕著な効果を奏するものである。
As described above, according to the present invention, the magnetic field generating means for the static magnetic field, the gradient magnetic field and the high frequency magnetic field, and
A high-frequency magnetic field generating means and a signal detecting means in an inspection apparatus using NMR, which has a signal detecting means for detecting an NMR signal, a calculator for calculating a detection signal of the signal detecting means, and an output means for outputting a calculation result by the calculator. Since the capacitance is added near the position of symmetry with respect to the feed point with respect to the axis of symmetry and the plane of symmetry in either or both of
This has the remarkable effect of realizing an inspection apparatus using NMR, which can make the potential distribution in the conductors forming the coil uniform and prevent deterioration of image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すNMRを用いる検査装置
の要部である高周波磁場発生兼信号検出コイルを示す斜
視図、第2図は第1図の等価回路図、第3図はコイルの
対称性を説明する図、第4図は実施例のNMRを用いる検
査装置の全体構成図、第5図はアルダーマン形コイルを
示す斜視図、第6図は第5図の等価回路図、第7図,第
8図は同調・整合回路の一例を示す図、第9図〜第11図
は他の実施例を示す傾斜磁場発生兼信号検出コイルの斜
視図、第12図〜第14図はコイルの駆動系を示す図であ
る。 1:制御装置、2:高周波パルス発生器、3:電力増幅器、4:
高周波磁場発生兼信号検出コイル、6:信号検出系、7:A/
D変換器、8:信号処理装置、9,10,11:傾斜磁場発生コイ
ル、15:静磁場発生コイル、17:対象物体、4A,4B:アー
ム、31〜34,41〜42,51〜53:キャパシタ。
FIG. 1 is a perspective view showing a high frequency magnetic field generating and signal detecting coil which is a main part of an inspection apparatus using NMR showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the symmetry of the coil, FIG. 4 is an overall configuration diagram of the inspection apparatus using the NMR of the embodiment, FIG. 5 is a perspective view showing an Alderman type coil, and FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of FIG. 7 and 8 are views showing an example of a tuning / matching circuit, FIGS. 9 to 11 are perspective views of gradient magnetic field generating and signal detecting coils showing other embodiments, and FIGS. The figure shows the drive system of the coil. 1: Control device, 2: High frequency pulse generator, 3: Power amplifier, 4:
High frequency magnetic field generation and signal detection coil, 6: signal detection system, 7: A /
D converter, 8: Signal processing device, 9, 10, 11: Gradient magnetic field generating coil, 15: Static magnetic field generating coil, 17: Target object, 4A, 4B: Arm, 31 to 34, 41 to 42, 51 to 53 : Capacitor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 芳樹 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 河野 秀樹 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−207943(JP,A) 特開 昭61−56947(JP,A) 特開 昭61−73061(JP,A) 特開 昭59−99239(JP,A) 特開 昭63−115551(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yoshiki Murakami 1-280 Higashi-Kengokubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside Hitachi Central Research Laboratory (72) Inventor Hideki Kono 1-280 Higashi-Kengokubo, Kokubunji-shi, Tokyo Hitachi Ltd. Central Research Institute (56) Reference JP 62-207943 (JP, A) JP 61-56947 (JP, A) JP 61-73061 (JP, A) JP 59-99239 (JP, A) JP-A-63-115551 (JP, A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場の各磁場
発生手段と、検査対象からの核磁気共鳴信号を検出する
信号検出手段とを有する核磁気共鳴を用いた検査装置に
おいて、前記高周波磁場発生手段及び前記信号検出手段
の何れか一方又は両方の手段が、円筒の外周の面上の対
向する位置にそれぞれ設けられ、前記円筒の中心軸に平
行に沿ったアーム部と、前記アーム部の前記中心軸の方
向の両端からそれぞれ前記外周に沿う2方向に伸びたウ
イング部とを有する第1、第2の外側導体と、該第1、
第2の外側導体の前記ウイング部にそれぞれ対向して設
けられた円筒状の第1、第2の内部導体とを有し、前記
第1の外側導体の前記ウイング部と前記第2の外側導体
の前記ウイング部とが静電容量により接続され、前記第
1の外側導体の一方の前記ウイング部と、前記一方の前
記ウイング部と対向する前記第1の内部導体とに給電点
を有し、前記給電点に同調・整合回路を具備するアルダ
ーマン形のコイルからなり、該アルダーマン形のコイル
の対称軸、対称面に関して前記給電点と対称な複数の位
置の近傍に静電容量が付加され、前記複数の位置が、前
記第2の外側導体の一方の前記ウイング部と前記第1の
内部導体との間の位置、前記第1の外側導体の他方の前
記ウイング部と前記第2の内部導体との間の位置、及び
前記第2の外側導体の他方の前記ウイング部と前記第2
の内部導体との間の位置を含むことを特徴とする核磁気
共鳴を用いた検査装置。
1. An inspection apparatus using nuclear magnetic resonance comprising magnetic field generating means for static magnetic field, gradient magnetic field and high frequency magnetic field, and signal detecting means for detecting a nuclear magnetic resonance signal from an inspection object. One or both of the generating means and the signal detecting means are respectively provided at opposing positions on the outer peripheral surface of the cylinder, and the arm portion parallel to the central axis of the cylinder and the arm portion are provided. First and second outer conductors having wing portions extending in two directions along the outer periphery from both ends in the direction of the central axis, and the first and second outer conductors, respectively.
Cylindrical first and second inner conductors provided to face the wing portions of the second outer conductor, respectively, and the wing portion of the first outer conductor and the second outer conductor The wing portion of the first outer conductor is connected by capacitance, and has a feeding point at the one wing portion of the first outer conductor and the first inner conductor facing the one wing portion, It is composed of an Alderman type coil having a tuning / matching circuit at the feeding point, and electrostatic capacitance is added in the vicinity of a plurality of positions symmetrical to the feeding point with respect to the symmetry axis and plane of symmetry of the Alderman type coil. , The plurality of positions are positions between the wing portion of one of the second outer conductors and the first inner conductor, and the wing portion of the other of the first outer conductor and the second inner portion A position between the conductor and the second outer conductor Wherein the the other of said wing portion second
An inspection apparatus using nuclear magnetic resonance, which includes a position between the inner conductor and the inner conductor.
【請求項2】請求項1に記載の核磁気共鳴を用いた検査
装置において、前記付加される静電容量が、前記同調・
整合回路を構成する複数の静電容量の合成静電容量と等
価な静電容量であることを特徴とする核磁気共鳴を用い
た検査装置。
2. The inspection apparatus using nuclear magnetic resonance according to claim 1, wherein the added capacitance is the tuning /
An inspection apparatus using nuclear magnetic resonance, which has an electrostatic capacity equivalent to a combined electrostatic capacity of a plurality of electrostatic capacities constituting a matching circuit.
【請求項3】請求項1又は2に記載の核磁気共鳴を用い
た検査装置において、前記静磁場の方向に平行な、前記
アルダーマン形のコイルの軸方向の長さが、前記静磁場
の方向に垂直な、前記アルダーマン形のコイルの直径よ
りも短くすることを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査
装置。
3. The inspection apparatus using nuclear magnetic resonance according to claim 1, wherein the axial length of the Alderman-shaped coil parallel to the direction of the static magnetic field is the static magnetic field. An inspection apparatus using nuclear magnetic resonance, characterized in that the diameter is shorter than the diameter of the Alderman type coil perpendicular to the direction.
【請求項4】請求項3に記載の核磁気共鳴を用いた検査
装置において、前記アルダーマン形のコイルを、前記静
磁場の方向に平行な方向に複数個配置することを特徴と
する核磁気共鳴を用いた検査装置。
4. The nuclear magnetic resonance inspection apparatus according to claim 3, wherein a plurality of the Alderman type coils are arranged in a direction parallel to the direction of the static magnetic field. Inspection device using resonance.
【請求項5】請求項4に記載の核磁気共鳴を用いた検査
装置において、前記複数個配置された前記アルダーマン
形のコイルの少なくとも一部のコイルを並列に接続する
ことを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。
5. The nuclear magnetic resonance inspection apparatus according to claim 4, wherein at least a part of the plurality of Alderman-shaped coils arranged in parallel is connected in parallel. Inspection device using magnetic resonance.
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