JP2723290B2 - Ｎｍｒ用高周波プローブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は。NMR（核磁気共鳴）用高周波プローブ、
特に２つの共振周波数を有するNMR用高周波プローブに
関するものである。

［従来の技術］ 第４図は例えばマグネティック・レゾナンス・イメー
ジング（Magnetic Resonance Imaging）第４巻、第４
号、第345ページに掲載された従来のNMR用高周波プロー
ブを示す斜視図であり、図において（１）はくら型（Sa
ddle−shped）コイル、（２）はこのくら型コイル
（１）のまわりに配置されたリング共振型コイルであ
る。

従来のNMR用高周波プローブは、くら型コイル（１）
とリング共振型コイル（２）を第４図のように組み合わ
せることにより、２つの異なる周波数例えば17MHzと64M
Hzの高周波磁場（それぞれ黒と白の矢印で示す）を互い
に直交する方向な発生できる。したがって、くら型コイ
ル（１）内に被検体（図示しない）を挿入することによ
り同時に２種類の核（例えばプロトンとナトリウム）の
NMR信号を取得できる。この場合、両コイルを各々送受
信兼用で用いればよい。この結果、効率良く２種の核の
NMR信号が同時測定可能となる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のNMR用高周波プローブでは以上のように構成さ
れているので、２種類のコイルを組み合わせなければな
らず、構成が簡便でないという問題点があった。

この発明は、上述したような問題点を解決するために
なされたもので、単一のプローブで２種類の共振周波数
を有するNMR用高周波プローブを得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るNMR用高周波プローブは、第１対の互
いに対向配置された共振用コンデンサの静電容量と、こ
の第１対の共振用コンデンサとは互いに直交する位置に
配置された第２対の互いに対向配置された共振用コンデ
ンサの静電容量を異なる値にしたものである。

［作 用］ この発明におけるNMR用高周波プローブでは、互いに
直交する共振モードを別々の周波数で共振させる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を添付図面について詳しく
説明する。

第１図はこの発明に係るNMR用高周波プローブの一実
施例を示す斜視図であり、図において（1a）および（1
b），（2a）および（2b）は互いに対向する２対のＨ字
状の導体例えば厚さ10〜1000ミクロン程度の銅板であ
る。これら導体板（1a）および（1b）、（2a）および
（2b）は、また、中空筒状体を構成するように互いに直
交配置されてコイル（12）を形成する。（３），（４）
は同一平面にある導体板（1a），（1b），（2a），（2
b）同士をそれぞれ接続する共振用コンデンサであり、
第１対の互いに対向配置された共振用コンデンサ（３）
の静電容量はC₁である。また、第１対の共振用コンデン
サ（３）とは互いに直交する位置に配置された第２対の
互いに対向配置された共振用コンデンサ（４）の静電容
量はC₂である。ここでC₁とC₂は異なる値である。（5
a），（5b）はそれぞれ共振用コンデンサ（３），
（４）と磁気的に結合されかつ互いに直交配置された給
電用の結合コイルであり、可変コンデンサ（6a），（6
b）によりそれぞれ端子（7a），（7b）から高周波プロ
ーブを見込んだインピーダンスを50Ωに整合させる。
（8a），（8b）は導体板（1a），（1b），（2a），（2
b）の内側にそれらと同心に設置された導体環であり、
ギャップが設けられ、ギャップにはそれぞれコンデンサ
（9a），（9b）が設置されている。

次に、上述したように構成されたNMR用高周波プロー
ブの動作を説明する。第２図は、発生する高周波磁場を
矢印（10a），（10b）で示す断面図である。第１図の高
周波プローブにおいて、給電用の結合コイル（5a）に端
子（7a）を介して高周波電圧を入力すると、第２図
（ａ）に矢印（10a）で示したように高周波磁場が発生
する。この場合、コンデンサ（３）が共振用コンデンサ
として働き、導体板（1a），（1b），（2a），（2b）の
水平部分（第１図）に第２図（ａ）で示した向きに共振
電流が流れることになる 。また、給電用の結合コイル（5b）で給電した場合は第
２図（ｂ）に矢印（10b）で示したように高周波磁場が
発生する。このときはコンデンサ（４）が共振用コンデ
ンサとして働き、かつ図示の向きに共振電流が流れる。
したがって、第２図（ａ）では共振周波数f₁は で決まり、また第２図（ｂ）では共振周波数f₂は で決まる。ここにＬは導体板（1a），（1b），（2a），
（2b）のインダクタンスである。

このようにC₁とC₂が異なっていれば、f₁とf₂は異なる
ので２つの共振周波数を有する高周波プローブが構成で
きたことになる。なお、第１図で共振用コンデンサ
（３）（４）に並列接続された可変コンデンサは共振周
波数の微調整用である。また、共振用コンデンサ（３）
（４）は各々４か所とも同一の値（C₁,C₂）として説明
したが、略々同一であればよい。

第３図は導体板の水平部分をワイヤまたはパイプ状の
導体で構成したこの発明の他の実施例を示す斜視図であ
り、その動作は第１図の高周波プローブと同じである。

［発明の効果］ 以上のように、この発明は、第１対の互いに対向配置
された共振用コンデンサの静電容量と、この第１内の共
振用コンデンサとは互いに直交する板位置に配置された
第２対の互いに対向配置された共振用コンデンサの静電
容量とを異なる値にしたので、２つの共振周波数を有す
るNMR用高周波プローブを簡便に構成でき、したがって
２つの核種のNMR信号を同時に取得できるという効果を
奏する。あるいはNMRスペクトロスコピーにおいて、水
などのデカップリング用コイルと信号取得用コイルとを
１つのプローブで構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図
（ａ）（ｂ）は発生する高周波磁場を示す断面図、第３
図はこの発明の他の実施例を示す斜視図、第４図は従来
のNMR用高周波プローブを示す斜視図である。 図において、（12）はコイル、（1a），（1b），（2
a），（2b）は導体板、（３）は第１対の共振用コンデ
ンサ、（４）は第２対の共振用コンデンサ、（5a），
（5b）は給電用の結合コイルである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに対向配置されかつ中空筒状体を構成
   するように互いに直交配置された２対のＨ字状の導体か
   ら成るコイルと、同一平面にある導体同士をそれぞれ接
   続する共振用コンデンサと、前記同一平面にある導体の
   内側にそれらと同心に設置された導体環と、前記共振用
   コンデンサと磁気的に結合されかつ互いに直交配置され
   た給電用の結合コイルとを備え、第１対の互いに対向配
   置された共振用コンデンサの静電容量と、この第１対の
   共振用コンデンサとは互いに直交する位置に配置された
   第２対の互いに対向配置された共振用コンデンサの静電
   容量とを異なる値にしたことを特徴とするNMR用高周波
   プローブ。