JP3051529U - Ｎｍｒプローブのための可変的外部コンデンサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】性能を損なうことなく、制限されたスペースの
より良い利用をするＮＭＲプローブを提供する。 【解決手段】可変的外部コンデンサー１０は、可変的外
部コンデンサーの上に積み重ねることのできる付加的な
構成要素を調整するための調整ツールが伸長することの
できるキャビティ１２を有する。キャビティ１２は、可
変的外部コンデンサー１０と並列に接続された固定コン
デンサー又はコイルのようなリアクタンスを入れるもの
として使用することができる。可変的外部コンデンサー
１０は、サイズを最少にして、ＮＭＲのリード線の長さ
を短くするように形成された、ハウジング１４を含む。
ハウジング１４上の銀溶着プレートは、固定コンデンサ
ープレートを構成する。キャビティ内部に配置され、固
定コンデンサープレートから可動的に離されたドラム１
８が、可動的コンデンサープレートとして機能する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、一般的に、核磁気共鳴（ＮＭＲ）プローブの回路におけるコンデン サーに関し、さらに、調整ツールがＮＭＲプローブ内で縦に積み重ねられた構成 要素の調整のためにそこを通して伸長することができ、ＮＭＲ回路の性能を損な うことなしに、ＮＭＲプローブの作用を増強するために他の要素をそこを通して 挿入することができる通路を有する可変コンデンサーに関する。

【０００２】

【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】

ＮＭＲプローブが、ＮＭＲ分光測定法における均一な偏向磁場内におかれたサ ンプルを保持する。サンプルに対してＲＦ励磁場を与えるために、コイルがプロ ーブ内でサンプルの近くに配置される。結果として生じるサンプルの共鳴信号は 、コイルによって拾われ、受信回路へと伝えられる。受信回路は、出力信号を生 成する。ＮＭＲスペクトルを得るために、コンピュータが信号のフーリエ変換を 行う。

【０００３】 ＮＭＲ装置は、全体的に、円筒形対称性により最もよく特徴付けられる。プロ ーブの内部構造は、回路、回路要素、コネクタ、流体供給チューブ、及びこれら のための機械的取付手段等を含むため、一般的に幾何学的対称を呈さない。典型 的なＮＭＲ磁石は、超伝導式のもので、デューア内部の超伝導磁石の作用によっ て非常に注意深く調整された均一な磁場を保持する室温となる円筒ボアを内部に 含むデューア内にはめ込まれている。ＮＭＲプローブは、サンプルに対する励起 及び検出インターフェースを含み、ボアへの挿入のために、円筒スタンド内に装 備されている。

【０００４】 より高い性能及び適応性をもつＮＭＲプローブの設計は、より広い範囲の周波 数に調整することができるようにつくられたプローブを有している。プローブは 、制限された直径を有し、このことはプローブに適合することのできる構成要素 の数を制限する。構成要素は、プローブの縦方向に積み重ねることができるが、 外部ロッド及びスティックのような調整ツールはプローブを通って縦方向に伸長 するため、これらのような調整ツールに使用される特定の構成要素を調整する必 要から、積み重ねることができる構成要素のタイプは制限される。内部断面位置 においてスペースが制限されているプローブに付加することができる機能的機構 の数が制限されていることは、プローブの機能を抑制する。プローブ内の構成要 素間のスペースを減らすこともできるが、スペースを接近させると、プローブ回 路に対して低いＱを生成してプローブの性能に反対に作用する漂遊容量のような 問題を生じ得る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

従って、性能を損なうことなく、制限されたスペースをより良く利用するＮＭ Ｒプローブの設計が必要とされる。

【０００６】 本考案の目的は、可変コンデンサーの上に積み重ねられた構成要素を調整する ために、そこを通って調整ツールが伸長することのできる通路を有している可変 コンデンサーを提供することである。

【０００７】 本考案のもう１つの目的は、ＮＭＲプローブに付加することのできる機能的機 構の数を増やすために、可変コンデンサーのキャビティ内に、他の構成要素を配 置することである。

【０００８】 本考案のもう１つの目的は、リード線の長さを短くするために、可変コンデン サーの大きさを最少にし、ＮＭＲ回路の性能を大きくすることである。

【０００９】 本考案の一実施例に従うと、核磁気共鳴プローブ内の可変的外部コンデンサー が、外部コンデンサー部材及び当該外部コンデンサー部材から絶縁された電気伝 導リングを有するハウジングを含む。ハウジングは、コンデンサーキャビティを 画成する。内部コンデンサー部材が、少なくとも一部がコンデンサーキャビティ の内部に配置され、外部コンデンサー部材から一定の距離だけスペースが空けら れている。内部コンデンサー部材は、距離を変えるように、コンデンサーキャビ ティ内を動くことができ、外部コンデンサー部材から絶縁されている。電気伝導 レールが、リングと内部コンデンサー部材との間に接続される。可変的外部コン デンサーはさらに、内部コンデンサー部材及びレールに接続された電気伝導プラ ンジャを含む。プランジャは、コンデンサーキャビティ内の内部コンデンサー部 材の動作を調整することができる。

【００１０】 本考案のもう１つの実施例に従うと、可変的外部コンデンサーが、固定コンデ ンサー構成要素、固定コンデンサー構成要素に対して相対的に動くことのできる 可動的コンデンサー構成要素、及び固定コンデンサー構成要素と可動的コンデン サー構成要素との間に配置された絶縁体を有する可変コンデンサーを含む。絶縁 体及び固定コンデンサー部材は、内部キャビティを画成する。リアクタンスが、 内部キャビティ内に少なくとも一部分配置され、固定コンデンサー構成要素と可 動的コンデンサー構成要素との間に接続される。引込みロッドが、リアクタンス 及び可動的コンデンサー構成要素に連結される。ロッドは、可動的コンデンサー 構成要素を固定コンデンサー構成要素に対して相対的に動かし、リアクタンスを 回復するように調整することができる。

【００１１】 本考案のもう１つの実施例は、キャビティ、及びキャビティ内に取り外し可能 に配置され、可変コンデンサーに電気的に接続されているリアクタンスを有する 可変コンデンサーを含んだ調整可能な外部コンデンサーである。調整可能な外部 コンデンサーはさらに、可変コンデンサーの容量を調整するための手段を含む。

【００１２】

【考案の実施の形態】

本考案に従い、可変的外部コンデンサー10が、ＮＭＲプローブ内部の構成要素 を一体化又は積み重ねることができるようにするために、可変コンデンサー内に 通路又はキャビティ12を提供する。通路又はキャビティ12をもつコンデンサーを つくるのは難しくないが、このようにする伝統的な方法では、コンデンサーによ り占められるサイズが、節約するつもりのスペースを非常に無駄にしてしまうよ うな大きなサイズのコンデンサーをつくってしまう。本考案の可変的外部コンデ ンサー10は、コンパクトで、ＮＭＲプローブのスペースの節約一体化及び構成要 素の積み重ねに効果的なように形成される。キャビティ12は、調整ツールを挿入 できるようにして、構成要素の積み重ねを容易にする。キャビティ12はまた、後 述のように、固定されたコンデンサー又は固定することのできるインダクタ（in ductor）のようなリアクタンスをはめ込むように形成することができる。

【００１３】 Ａ. 可変的外部コンデンサー 図１及び２は、ハウジング14、絶縁体又は絶縁体16、及びハウジング14の内部 を通って与えられたキャビティ12の内部に配置されるドラム18を含む可変的外部 コンデンサー10を示す。絶縁体16及びドラム18は、ハウジング14のキャビティ12 へと部分的に伸長しているプランジャ20に連結している。レール22が、キャビテ ィ12内のプランジャ20、ドラム18及び絶縁体16を支持するために、ハウジング14 の下方端部に連結している。調整スティック24が、可変的外部コンデンサー10の 上に積み重ねられた上方可変的構成要素28と調整のために係合するように、プラ ンジャ20及び絶縁体16により与えられた内部通路を通り、下方端部から伸長して いる。

【００１４】 図１に示したように、ハウジング14は、望ましくは、円筒絶縁体32により分離 された上方部材34及び下方リング36をもつ、ほぼ中空の円筒絶縁体32から成る。 上方部材34は望ましくは銀溶着部材であり、リング36は望ましくは絶縁体32上の 銀溶着リング36である。銀溶着ハウジング14は、セルロースエステル及びバイン ダーとしてのメタクリラートタイプの樹脂をもつ、ヴォルトロニクス・コンデン サー・Ｍｆｇ（Voltronics Capacitor Mfg）のような、コンデンサー製造業者か ら入手することのできる、“銀伝導塗料”を利用することができる。このような 構成要素をつくるためのメッキの工程は従来技術で知られている（例えば、“表 面処理”ガイドブック及び案内書の93巻、No.1A（1995年１月）参照）。同様の 構造を有するその他のコンデンサーを使用することもできる。

【００１５】 絶縁体又は絶縁体16は、一般的に、円筒部分40よりも断面の大きいキャップ38 を有する環状で中空の部材である。絶縁体16は、望ましくは環状の円筒である絶 縁体ボア42を有する。キャップ38の断面は、望ましくは、円筒絶縁体32により画 成されたハウジング14のキャビティ12内に与えられた断面に実質的にぴったり沿 う。絶縁体16は、水晶又はガラスのような電気絶縁物質、望ましくはテフロンで つくられる。一実施例において、絶縁体16は直径約0.18''（0.4572cm）で長さが 0.72''（1.83m）、キャップ38は直径約0.265''（0.67cm）、及びボア42は約0.23 2''（0.590cm）である。

【００１６】 プランジャ20は、一般的に、プランジャボア44をもつ環状の円筒である。プラ ンジャボア44は、望ましくは絶縁体ボア42とほぼ同じボア・サイズをもつ環状の 円筒である。プランジャ20の壁厚は、望ましくは絶縁体16の円筒部分40の壁厚と ほぼ同じである。プランジャ20は、好適には上方端部のところに外部ネジ山部分 46を含む。プランジャ20の下方端部は、望ましくはＮＭＲプローブの外部に伸長 する（図示せず）。プランジャ20は、りん／青銅又は銅のような電気伝導物質か ら成る。図示されたプランジャ20は直径約0.21''（0.533cm）で、ネジ山部分46 について、10/64ネジ山は約0.1''（0.254cm）の長さであり、プランジャボア44 は約0.19''（0.483cm）である。

【００１７】 図１よりわかるように、ドラム18は中空部材であり、望ましくは、プランジャ 20よりも断面が大きいドラム内部を有している、環状の円筒である。ドラム内部 は、好適にはネジ山上方部分50及び例えば研磨により形成された平滑下方部分52 を含む。ネジ山上方部分50は、プランジャ20の外部ネジ山部分46と協動する大き さであり、平滑下方部分52よりも厚い壁部分を画成する。ネジ山上方部分50は、 好都合なことに、プランジャ20の外部ネジ山部分46よりも縦方向に長い。少なく とも１つの、そして望ましくは互いに向かい合って配置された一組のタブ、スタ ブ、又はガイド54が、ドラム18の下方端部から下方向に伸長している。ドラム18 は、りん／青銅又は銅のような電気伝導物質から成る。一実施例において、ドラ ム18は、外径約0.265''（0.673cm）、内径約0.235''（0.597cm）、長さは約１'' （2.54cm）である。

【００１８】 レール22は、望ましくは、プランジャ20の外部壁により画成された断面とほぼ 同じか、それより大きい断面をもつ円筒であるレール・キャビティを望ましくは 互いに画成する、円筒上方部分58及び外部ネジ山下方部分60を含む中空の部材か ら成る。レール22の円筒上方部分58の外壁は、望ましくは平滑であり（例えば研 磨により）、ドラム内部の平滑下方部分52の断面とほぼ同じ断面をもつ。レール 22は、好都合に、円筒上方部分58と下方の外部ネジ山部分60との間に配置された レールフランジ64を含み、下方リング36まで、又は下方リング36を超えて、ハウ ジング14に延長している外部エッジ65を有する。円筒上方部分58は、ドラム18と レール22との間の相対的な回転を防ぐために、ドラム18のタブ54と係合する大き さの、望ましくは少なくとも一つの、また望ましくは一組の溝又はスロット66を 含む。レール22はりん／青銅又は銅のような電気伝導物質から成る。図１のレー ル22長さが約1.15''（2.921cm）、外径0.232''（0.589cm）、内径0.212''（0.53 8cm）である。

【００１９】 調整スティック24は、一般的に、望ましくは絶縁された、長く細いスティック 又は軸である。調整スティック24が動いているときに、絶縁体16及びプランジャ 20に邪魔されるのを防ぐため、調整スティック24は、これらの構成要素により与 えられる内部通路よりも小さいサイズを有する。調整スティック24の下方端部70 は、手で触れられるように、望ましくはＮＭＲの外側でプランジャ20の外側に伸 長する。

【００２０】 図２の組み立てられた可変的外部コンデンサー10からわかるように、絶縁体16 はそのキャップ38と共に、ハウジング14の上方部材34と隣接されて、ハウジング 14のキャビティ12の内側に配置されている。絶縁体16は、プランジャ20を上方部 材34から離すためのスペーサーとして与えられている。プランジャ20は、その外 部ネジ山部分46と共に、部分的にキャビティ12の内部に配置され、絶縁体16と隣 接しており、ハウジング14のキャビティ12の外側から接近することができる。好 都合に、絶縁体16はプランジャ20を、容量が望ましくない変化を防ぐ位置に保た れる。後述のように、容量の望ましい変化のみが、ドラム18の動きにより影響さ れるべきである。

【００２１】 ドラムの内部のところのネジ山上方部分50は、ドラム18がハウジング14のキャ ビティ12の絶縁体16の内側に配置されるように、プランジャ20の外部ネジ山部分 46上でネジ切りされている。ドラム内部の平滑下方部分52は、好適にはプランジ ャ20から離されている。ドラム18もまた、絶縁体16により、銀溶着上方部材34か ら離されている。ドラム18は、好都合に、ドラム18と絶縁体16との間の滑らかに 滑ることのできる接触、又はそれらの間のすきまにより、ハウジング14の絶縁体 16に対して縦方向に動くことができる。

【００２２】 ドラム18、絶縁体16及びプランジャ20の外部ネジ山部分46を、ハウジング14の キャビティ12の絶縁体16の内側に支持するために、レールフランジ64を銀溶着下 方リング36上にはんだ付するというようにして、レールフランジ64が、ハウジン グ14の下方端部に連結される。レール22の円筒上方部分58は、レール22の滑らか な円筒上方部分58をドラム内部の平滑下方部分52に接触させて、好都合に、ドラ ム18とプランジャ20との間に配置される。研磨したもの同士の接触は、ドラム18 とレール22との間に滑らかな滑動をさせるだけでなく、これらの間に電流を流れ やすくもする。レール22及びプランジャ20は、望ましくは滑らかな接触面でもっ て、又はレール22に対してプランジャ20が回転できるようなすき間をもって合わ せられる。レール22の溝66は、ドラム18とレール22との間の相対的な回転を防ぐ ために、好都合に、ドラム18のタブ54と係合される。レール22はハウジング14に 連結されているため、レール22は、ドラム18の回転を防ぐための回転防止構成要 素として提供される。図２に最もよく示されているように、外部ネジ山部分と協 動する取付ナット74を使用している銅メッキされたＧ−１０又は固体銅ＰＣボー ド72上に上方可変的構成要素28を取り付けるようにして、レール22の外部ネジ山 部分60は、レール22を構造上の構成要素又は支持上に取り付けることができる。

【００２３】 組み立てると、可変的外部コンデンサー10の構成要素で、縦方向に動くのは、 ドラム18のみである。調整は、プランジャ20の露出した端部のところを回転させ ることにより行われる。プランジャ20の縦の位置は、絶縁体16及びレール22によ り固定されている。ハウジング14に連結されたレール22により、ドラム18は回転 方向に動かないようにされているので、プランジャ20が回転すると、プランジャ 20の外部ネジ山部分46がドラム18を縦方向に上昇させたり下降させたりする。回 転防止レール22なしでドラム18が回転すると、容量のわずかな直線的でない変化 が起こるが、これは望ましくない。回転防止レール22は、プランジャ20を使用し ている可変的外部コンデンサー10の正確な容量の調整ができるように、ドラム18 及びプランジャ20を固定された縦方向の位置に保つ。回転防止機構はまた、防が なければ、回転の間にドラム18とレール22との間の表面接触の凹凸により起こり 得る、容量の急増を防ぐ。

【００２４】 図２に示されているように、銀溶着上方部材34は、可変的外部コンデンサー10 の第一のコンデンサープレート又は構成要素として与えられ、一方、ドラム18は 、第二のコンデンサープレート又は構成要素として与えられる。コンデンサーを 調整するために第一のコンデンサープレート34は固定的であり、第二のコンデン サープレート18は可動的である。固定コンデンサープレート34は、ＮＭＲ回路に 電気的に接続されている（図示せず）。メッキされていない中間の円筒絶縁体32 におけるテフロン部分は、異なった電位をもつ２つのメッキされた部分である34 及び18を分離させるように作用する。可動的コンデンサープレート18について、 電流はドラム18からレール22へ、リング36及びＮＭＲ回路へと流れる。ドラム18 とレール22の研磨した面の間の滑らかな合わせは、良好なＲＦ接触を起こし、導 電性を向上させ、レール22とドラム18との間を流れる電流の高いＱ経路を生じる 。

【００２５】 調整スティック24は、手で調整をするために、ＮＭＲプローブの外側に下方端 部70を有する。可変的外部コンデンサー10の上に、他の可変コンデンサーを積み 重ねるようにして、上方可変的構成要素28に連結するための調整スティック24の 上方端部が、図２に示されている。調整スティック24は、望ましくは積み重ねら れたコンデンサー又は他の調整可能な構成要素28の容量の調整のために、回転さ せることができる。積み重ねる配置は、ＮＭＲプローブの断面において、付加的 な機能のためのさらなる余地を提供する。

【００２６】 Ｂ. 容量が変化する可変的外部コンデンサー 図３は、固定チップコンデンサー82を可変的外部コンデンサー10と連結するた めに使用することのできるコンデンサースティック80を示す。図４は、可変的外 部コンデンサー10の容量範囲をシフトさせるために、引込みコンデンサースティ ック80により、ハウジング14のキャビティ12内に与えられた固定チップコンデン サー82に電気的に接続された可変的外部コンデンサー10を図示する。

【００２７】 容量が変化する（ＣＳ）可変的外部コンデンサー84は、開くことができるが、 所望するならば閉じることもできる上方端部86を形成するために、銀溶着により 囲まれて形成された、第一のコンデンサープレート又は上方部材34をもつ、図１ 及び図２の可変的外部コンデンサー10から構成される。コンデンサースティック 80は、可変的外部コンデンサー10の閉じられた上方端部86のところで第一のコン デンサー部材34と連結するように、プランジャ20と絶縁体16との間に与えられた 内部空間を通って伸長している。ネジ切りされたアダプタ90は、望ましくはコン デンサースティック80をプランジャ20に連結するように与えられる。

【００２８】 図３より、コンデンサースティック80は、上方チップの固定コンデンサー取付 94のところに配置されている、少なくとも１つの固定チップコンデンサー82、望 ましくは一連に積み重ねられた複数の固定チップコンデンサー82をもった長い部 材である。コンデンサースティック80は、望ましくは電気伝導上方部分96及び非 伝導下方部分98を含む。上方部分96は、望ましくは、プランジャボア44及び絶縁 体ボア42とほぼ同じか、又はそれより小さい断面をもつ円筒である。上方部分96 はさらに、非伝導下方部分98との交点付近に、外部ネジ山部分102を含む。下方 部分は、好都合に、ＮＭＲプローブ（図示せず）の外側に配置された下方チップ 104を含む。上方部分96は、りん／青銅又は銅、又は他の電気伝導物質から作ら れ、下方部分は、プラスチック又は他の非伝導物質から作られる。

【００２９】 一連の固定チップコンデンサー82を形成する方法の一つは、保持取付具（図示 せず）で互いに保持させて、はんだ100で所望の配置に固定チップコンデンサー8 2をはんだ付けすることである。はんだ付けされた固定チップコンデンサー82は 、次に保持取付具から外される。コンデンサースティック80の上方部分96のとこ ろの固定コンデンサー取付94は、取付具（図示せず）のところに取り付けられる 。はんだ付けされた固定チップコンデンサー82は、固定コンデンサー取付94の上 にはんだ付けされる。はんだが固まった後、コンデンサースティック80は、頂部 チップコンデンサーが予備はんだ付けされた銀箔に対してしっかりと圧迫されて 逆さまにされ、はんだの流れをつくるために加熱される（図示せず）。コンデン サースティック80は、はんだを固めるために銀箔から除去される。固定チップコ ンデンサー82上の銀箔は整えられ、取付ステムは紙ヤスリがかけられ、洗浄のた めにアセトンに浸される。

【００３０】 ネジ切りされたアダプタ90は、一般的に環状の円筒の断面をもつ中空である。 アダプタボアは、プランジャ20のサイズとほぼ同じサイズのボアをもつ上方部分 108、及びコンデンサースティック80の外部ネジ山部分102と協動する大きさの下 方部分110を有する。ネジ切りされたアダプタ90は、りん／青銅又は銅のような 電気伝導物質から成る。

【００３１】 図４に示された、組み立てられたＣＳ可変的外部コンデンサー84は、ＣＳ可変 的外部コンデンサー84のキャビティ12の内部に、キャップ38をもつ絶縁体16が配 置され、銀溶着プレート34と接触して、ＣＳ可変的外部コンデンサー84の閉じら れた上方端部86と連結されている。絶縁体16は、プランジャ20を銀溶着プレート 34から離すためのスペーサとして与えられている。プランジャ20は、その外部ネ ジ山部分46がキャビティ12内に部分的に配置され、絶縁体16に隣接し、ＣＳ可変 的外部コンデンサー84のキャビティ12の外側から触れることができる。絶縁体16 は、好都合に、プランジャ20を容量の望ましくない変化を避ける位置に位置に保 つ。ハウジング14、絶縁体16、ドラム18、プランジャ20及びレール22の構造的配 置及び機能は、一般的に先述の図１及び図２のものと同じである。

【００３２】 コンデンサースティック80は、ネジ切りされたアダプタ90により、機械的、電 気的にプランジャ20の下方端部に連結されている。アダプタボアの上方部分108 は、望ましくはプランジャ20上にぴったり押しつけられ、またアダプタの下方ネ ジ山部分110は、コンデンサースティック80の外部ネジ山部分102上でネジ切りさ れている。このように、プランジャ20は、調整のためにＮＭＲプローブの外側に 伸長する必要はない。コンデンサーの固定コンデンサー取付94のところのチップ コンデンサー82は、頂部の固定チップコンデンサー82によってＣＳ可変的外部コ ンデンサー84のキャビティ12の内部に、銀溶着プレート34と接触して配置されて いる。底部の固定チップコンデンサー82と接触している電流伝導構成要素は、コ ンデンサースティック80の上方取付部分94のみである。固定チップコンデンサー 82は、他のどの電流伝導構成要素とも接触していない。

【００３３】 組み立てられたように、ＣＳ可変的外部コンデンサー84の構成要素で縦方向に 動く唯一のものは、ドラム18である。プランジャ20上にぴったり押しつけられた 部分をもつコンデンサースティック80の回転によるプランジャ20の回転で調整が 行われる。プランジャ20の縦の位置は、絶縁体16とレール22とにより固定される 。ＣＳ可変的外部コンデンサー84に連結されたレール22により、ドラム18は回転 方向には動かないようにされているので、プランジャ20が回転すると、プランジ ャ20の外部ネジ山部分46がドラム18を縦方向に上昇させたり下降させたりする。 回転防止レール22なしでドラム18が回転すると、容量のわずかな直線的でない変 化が起こるが、これは望ましくない。回転防止レール22は、コンデンサースティ ック80を使用しているＣＳ可変的外部コンデンサー84の正確な容量の調整ができ るように、ドラム18及びプランジャ20を固定された縦方向の位置に保つ。回転防 止機構はまた、防がなければ、回転の間にドラム18とレール22との間の表面接触 の凹凸により起こり得る、容量の急増を防ぐ。

【００３４】 図４に示されているように、銀溶着プレート34は、ＣＳ可変的外部コンデンサ ー84の第一のコンデンサープレート又は構成要素として与えられ、一方、ドラム 18は、第二のコンデンサープレート又は構成要素として与えられる。容量を調整 するために、第一のコンデンサープレート34は固定的であり、第二のコンデンサ ープレート18は可動的である。固定コンデンサープレート34は、ＮＭＲ回路に電 気的に接続されている。可動的コンデンサープレート18について、電流はドラム 18からレール22へ、リング36及びＮＭＲ回路へと流れる（図示せず）。

【００３５】 固定チップコンデンサー82は、望ましくは可変的外部コンデンサー10に並列に 連結される。頂部の固定チップコンデンサー82は、銀溶着プレート34に連結され 、他の２つの固定チップコンデンサー82の上に積み重ねられる。底部の固定チッ プコンデンサー82は、コンデンサースティック80の電気伝導上方部分96に連結さ れ、電気伝導上方部分96はプランジャ20を通ってドラム18とレール22に順番に連 結されている。固定チップコンデンサー82とドラム18は電位が異なるため、絶縁 体16は、好都合に、固定チップコンデンサー82をドラム18から離す。頂部固定チ ップコンデンサー82は、一方の電位をもつ可変的外部コンデンサー10の銀溶着プ レート34（固定コンデンサープレート）の内側と接触している。底部の固定チッ プコンデンサー82に連結されている上方部分96は、異なる電位のドラム18（可動 的コンデンサープレート）と接触している。可変的外部コンデンサー10に平行な 固定チップコンデンサー82の形状は、ＣＳ（容量変化）可変的外部コンデンサー 84を形成するための可変コンデンサーの範囲のシフトを起こす。図３及び４に示 された実施例において、３つの固定チップコンデンサー82は、それぞれの頂部に 積み重ねられている。好都合に、固定チップコンデンサー82は、可変的外部コン デンサー10と同じ電圧絶縁破壊特性を有する。例えば、可変的外部コンデンサー 10は、1500ボルトの絶縁破壊を有する。直列に配置された３つの固定チップコン デンサー82は、可変的外部コンデンサー10と同じ500ボルトの絶縁破壊電圧を有 する。

【００３６】 コンデンサースティック80は、ＮＭＲ回路又はＣＳ可変的外部コンデンサー84 の電圧ハンドリング特性のＱに影響を与えることなく、ＣＳ可変的外部コンデン サー84の調整範囲をシフトする。固定チップコンデンサー82と可変的外部コンデ ンサー10とを互いに近接させると、好都合にそれらの間のリード線の長さが短か くなる。実際、２つの構成要素の間のリード線の長さは、固定チップコンデンサ ー82と可変的外部コンデンサー10とを一体化することにより、消失する。内部に ネジ切りされたドラム18をもつ形状は、好都合に、一体化されたＣＳ可変的外部 コンデンサー84のサイズをコンパクトにし、最小化する。コンパクトに一体化さ れた形状は、望ましくは、固定チップコンデンサー82及び可変的外部コンデンサ ー10の２つの構成要素の占める領域を減らすことにより、２つをＮＭＲプローブ の差し込み（図示せず）に近づけ、そのことによりＣＳ可変的外部コンデンサー 84と差し込みとの間のリード線の長さを短くする。従来技術の構造は、固定コン デンサーと可変コンデンサーとの間の良好なリード線の長さを有することと、可 変コンデンサーと差し込みとの間の良好なリード線の長さを有することの間で、 調整を必要とする。本考案のＣＳ可変的外部コンデンサー84は、好都合に、この 両方に良好なリード線の長さをもたらし、このリード線の長さはＱを大きくし、 ＮＭＲ回路の性能を向上させる。加えて、プローブ内の部分品の数は、固定チッ プコンデンサー82と可変的外部コンデンサー10とがＣＳ可変的外部コンデンサー 84内で一体化されることによって減少し、プローブに必要とされるアセンブリが 減少することにより、アセンブリのエラーが減少する。

【００３７】 他の固定コンデンサーを使用することもできると理解されるだろう。加えて、 ＣＳ可変的外部コンデンサー84の範囲を広くするために、固定チップコンデンサ ー82の位置にコンデンサースティック80を使用して、内部可変コンデンサー（図 示せず）をキャビティ12内に差し込むことができる。このような内部可変コンデ ンサーは、図示したＣＳ可変的外部コンデンサー84と同じ形状にして、可変コン デンサースティック（図示せず）と連結させることができる。可可変コンデンサ ースティックは、外部のＣＳ可変的外部コンデンサー84の容量を調整するために 回転させることができ、内部のＣＳ可変的外部コンデンサー84の容量を調整する ために回転させることができる、内部の調整スティックを含む。加えて、固定コ ンデンサーをもたずに電気伝導上方部分96のみをもつスティックは、時々望まし くなり得る短絡を起こす。引込み形状は、広い範囲の容量をもつＣＳ可変的外部 コンデンサー84をつくるために、コンデンサースティックの変化に柔軟性をもた せる。

【００３８】 Ｃ. ＬＣ可変的外部コンデンサー 図５及び６において、コンデンサースティック80の固定チップコンデンサー82 が、コイルスティック124上のコイルスティック122に変わっていることを除いて 、ＬＣ可変的外部コンデンサーは、図４のＣＳ可変的外部コンデンサー84と同じ 構造を有している。図５に図示されたコイルスティック124は、コンデンサース ティック80と同じだが、コイルスティック124の頂部は、コイル128を周りに巻き 付けたアルミナフォーマ126のようなセラミックを含む。アルミナフォーマ126は 、望ましくは、プランジャ20及びコイルスティック124を通して、アルミナフォ ーマがドラム18及びレール22と電気的に接触するようにする（コンデンサーステ ィック80の場合のように、ネジ切りされたアダプタ90により容易にされる。）、 銅ネジ山部分のような電気伝導部分127を有する。コイル128の頂部は、好都合に 、可変的外部コンデンサー10の銀溶着プレート34と電気的に接触させるための電 気伝導金属キャップ132を含む。

【００３９】 図６に組み立てたように、コイルスティック124を可変的外部コンデンサー10 へ挿入すると、並列ＬＣ共鳴回路136ができる。ＬＣ可変的外部コンデンサー118 における並列ＬＣ共鳴回路136は、特定の周波数がＮＭＲ回路の特定の領域に達 するのを排除するためのフィルターとして、好都合に機能する。例えば、単一の コイルが２つの異なった周波数（例えば、500MHz及び76MHz）に共鳴する複同調 回路の場合、望ましくない周波数が特定の領域に達するのを防ぐことは重要であ る。このような複同調回路は、一般的に２つの部分回路を有する。500MHz周波数 が76MHz部分から出るのを避けるために、500MHz周波数を捕らえること、及びそ の反対のこと（76MHz周波数が500MHz部分から出るのを避けるために、76MHz周波 数を捕らえること）が必要である。並列共鳴回路は、トラップ周波数において無 限インピーダンスを生成することにより、周波数の１つを捕らえるためのトラッ プとしてというように使用することができる。回路部分は、ＬＣ可変的外部コン デンサー118においてつくられる並列共鳴回路を含んで、図７に図示されている 。並列共鳴回路が500MHzに調整された場合、この回路は500MHzが通過するのを防 ぐトラップになる。

【００４０】 コイルスティック124は、ＬＣ可変的外部コンデンサー118において調整可能な 共鳴構造を生じる。調整可能な共鳴構造が得られても、従来の構造は、（コイル スティック124を変化させることによる）コイルスティック122を変化させる柔軟 性、又は（外部可変的外部コンデンサー10を形成するための）コイルスティック 122を完全に除去させる柔軟性を提供しない。もう一つの実施例において、コイ ルスティックとして、0.141''（0.358cm）同軸を使用する四分の一波長コイルを 使用することができる（図示せず）。このような実施例では、外部可変的外部コ ンデンサー10の上方コンデンサー部材34と接触するためにキャップが与えられ、 また外側にネジ山部分が与えられて、下方コンデンサー部材18上に同軸をねじ込 むことができるようにする。

【００４１】 上述の装置の配置及び方法は、単に本考案の原理の適用を図示したものであり 、特許請求の範囲で画成される本考案の思想及び範囲を逸脱することなく、多く のこの他の実施例をとり、改変をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の可変的外部コンデンサーを図
示した分解斜視図である。

【図２】図２は、積み重ねられた構成要素の調整を図示
した、可変的外部コンデンサーの断面図である。

【図３】図３は、コンデンサースティックの斜視図であ
る。

【図４】図４は、容量をシフトさせた可変的外部コンデ
ンサーの断面図である。

【図５】図５は、絶縁体スティックの斜視図である。

【図６】図６は、ＬＣ可変的外部コンデンサーの断面図
である。

【図７】図７は、ＬＣ可変的外部コンデンサーにおける
周波数の絶縁を図示した回路である。

【符号の説明】

10…可変的外部コンデンサー 12…キャビティ 14…ハウジング 16…絶縁体 18…ドラム 20…プランジャ 22…レール

Claims (35)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】核磁気共鳴プローブにおける可変的外部コ
   ンデンサーであって、 外部コンデンサー部材及び該外部コンデンサー部材から
   絶縁された電気伝導リングを含み、コンデンサーキャビ
   ティを画成するハウジング、 少なくとも一部分が前記コンデンサーキャビティ内部に
   配置され、前記外部コンデンサー部材から一定の距離を
   離され、当該距離を変えるように前記コンデンサーキャ
   ビティ内で動くことができ、前記外部コンデンサー部材
   から絶縁された内部コンデンサー部材、及び前記電気伝
   導リングと前記内部コンデンサー部材との間に連結され
   た電気伝導レール、及び前記内部コンデンサー部材を前
   記コンデンサーキャビティ内で動かすことにより調整す
   ることができ、前記内部コンデンサー部材及び前記電気
   伝導レールに連結された電気伝導プランジャ、を含む、
   ところの可変的外部コンデンサー。
2. 【請求項２】請求項１に記載の可変的外部コンデンサー
   であって、 前記ハウジングは一般的に中空のテフロン円筒であり、 該中空のテフロン円筒は、一方の端部が前記外部コンデ
   ンサー部材を形成するために銀溶着され、もう一方の端
   部が前記電気伝導リングを形成するために銀溶着されて
   いる、ところの可変的外部コンデンサー。
3. 【請求項３】請求項１に記載の可変的外部コンデンサー
   であって、 前記内部コンデンサー部材は、一般的に中空の円筒であ
   り、 前記ハウジングの内部壁に滑動可能に連結された外部表
   面を有する、ところの可変的外部コンデンサー。
4. 【請求項４】請求項３に記載の可変的外部コンデンサー
   であって、 前記電気伝導プランジャは、一般的に中空の円筒であ
   り、 前記内部コンデンサー部材の内部ネジ山部分にねじこん
   で連結された外部ネジ山部分を有する、ところの可変的
   外部コンデンサー。
5. 【請求項５】請求項４に記載の可変的外部コンデンサー
   であって、 前記電気伝導レールは、前記内部コンデンサー部材を前
   記電気伝導リングに回転可能なように組み合わせる、と
   ころの可変的外部コンデンサー。
6. 【請求項６】請求項５に記載の可変的外部コンデンサー
   であって、 前記電気伝導レールは、少なくとも１つの溝を含み、 前記内部コンデンサー部材は、前記電気伝導レールと前
   記内部コンデンサー部材との間の回転を防ぐために前記
   溝と協動する少なくとも１つのタブを含み、 前記電気伝導レールは前記電気伝導リング上にはんだ付
   けされたフランジ部分を有する、ところの可変的外部コ
   ンデンサー。
7. 【請求項７】請求項１に記載の可変的外部コンデンサー
   であって、 前記電気伝導レールは、調整可能な当該コンデンサーを
   ボード上に据え付けるネジ山部分を含む、ところの可変
   的外部コンデンサー。
8. 【請求項８】請求項１に記載の可変的外部コンデンサー
   であって、 前記電気伝導プランジャは、前記外部コンデンサー部材
   から、固定された距離だけ離される、ところの可変的外
   部コンデンサー。
9. 【請求項９】請求項１に記載の可変的外部コンデンサー
   であって、 さらに、前記電気伝導プランジャに連結した電気伝導調
   整スティックを含み、 前記外部コンデンサー部材と前記電気伝導プランジャと
   の間に連結されたリアクタンスを含む、ところの可変的
   外部コンデンサー。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の可変的外部コンデンサ
    ーであって、 前記リアクタンスは、互いに連結され、前記内部コンデ
    ンサー部材から絶縁された複数の固定コンデンサーを含
    み、 前記複数の固定コンデンサーのうちの１つは、前記内部
    コンデンサー部材に接続され、前記複数の固定コンデン
    サーのうちのもう１つは、前記電気伝導プランジャに接
    続されている、ところの可変的外部コンデンサー。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載の可変的外部コンデン
    サーであって、 前記複数の固定コンデンサーは、一連にはんだ付けされ
    た、少なくとも２つのチップコンデンサーを含む、とこ
    ろの可変的外部コンデンサー。
12. 【請求項１２】請求項１０に記載の可変的外部コンデン
    サーであって、 前記複数の固定コンデンサーは、前記外部コンデンサー
    部材と前記内部コンデンサー部材との間に形成された可
    変コンデンサーの可変コンデンサー絶縁破壊電圧とほぼ
    同じ固定コンデンサー絶縁破壊電圧を有する、ところの
    可変的外部コンデンサー。
13. 【請求項１３】請求項９に記載の可変的外部コンデンサ
    ーであって、 前記リアクタンスは、コイルを含む、ところの可変的外
    部コンデンサー。
14. 【請求項１４】請求項１３に記載の可変的外部コンデン
    サーであって、 前記コイルは、前記外部コンデンサー部材に連結された
    金属キャップを有し、周囲にセラミックが巻かれてい
    る、ところの可変的外部コンデンサー。
15. 【請求項１５】請求項１４に記載の可変的外部コンデン
    サーであって、 前記セラミックは、前記電気伝導プランジャに連結した
    銅ネジ山部分を含む、ところの可変的外部コンデンサ
    ー。
16. 【請求項１６】請求項９に記載の可変的外部コンデンサ
    ーであって、 前記電気伝導調整スティックは、前記電気伝導プランジ
    ャに取り外し可能なように連結されており、前記ハウジ
    ングから取り外すことができる、ところの可変的外部コ
    ンデンサー。
17. 【請求項１７】請求項１に記載の可変的外部コンデンサ
    ーであって、 さらに、前記コンデンサーキャビティ及び前記外部コン
    デンサー部材内にあるホールを通り抜ける非伝導調整ス
    ティックを含む、ところの可変的外部コンデンサー。
18. 【請求項１８】可変的外部コンデンサーであって、 固定コンデンサー構成要素、前記固定コンデンサー構成
    要素に対して相対的に動くことのできる可動的コンデン
    サー構成要素、及び前記固定コンデンサー構成要素と前
    記可動的コンデンサー構成要素との間に配置された絶縁
    体を含み、該絶縁体及び前記固定コンデンサー構成要素
    は内部キャビティを画成する可変コンデンサー、 少なくとも一部分が前記内部キャビティ内に配置され、
    前記固定コンデンサー構成要素と前記可動的コンデンサ
    ー構成要素との間に連結されたリアクタンス、及び前記
    リアクタンス及び前記可動的コンデンサー構成要素に連
    結され、前記可動的コンデンサー構成要素を前記固定コ
    ンデンサー構成要素に対して相対的に動かして調整する
    ことができ、前記リアクタンスを前記内部キャビティか
    ら回復するように調整することができるリアクタンスロ
    ッド、を含む、ところの可変的外部コンデンサー。
19. 【請求項１９】請求項１８に記載の可変的外部コンデン
    サーであって、 前記可変コンデンサーは、絶縁体中空ハウジングの一方
    の端部近くに連結された前記固定コンデンサー構成要
    素、及び前記絶縁体中空ハウジングのもう一方の端部近
    くに連結された前記可動的コンデンサー構成要素を含
    む、ところの可変的外部コンデンサー。
20. 【請求項２０】請求項１８に記載の可変的外部コンデン
    サーであって、 前記リアクタンスは、一連に連結された複数のチップコ
    ンデンサーを含む、ところの可変的外部コンデンサー。
21. 【請求項２１】請求項１８に記載の可変的外部コンデン
    サーであって、 前記リアクタンスは、固定コイルを含む、ところの可変
    的外部コンデンサー。
22. 【請求項２２】請求項１８に記載の可変的外部コンデン
    サーであって、 前記リアクタンスは、内部可変コンデンサーを含む、と
    ころの可変的外部コンデンサー。
23. 【請求項２３】請求項２２に記載の可変的外部コンデン
    サーであって、 前記リアクタンスロッドは、そこを通して内部調整ロッ
    ドが配置され、前記内部可変コンデンサーに調節可能に
    連結されているキャビティを有する、ところの可変的外
    部コンデンサー。
24. 【請求項２４】請求項１８に記載の可変的外部コンデン
    サーであって、 前記リアクタンスロッドは回転可能であるが並進せず、
    前記可動的コンデンサー構成要素は回転できないが並進
    可能であり、 前記リアクタンスロッドの回転的調整を前記可動的コン
    デンサー構成要素の並進的配置へ変換するために、前記
    リアクタンスロッドは前記可動的コンデンサー構成要素
    にねじこんで連結される、ところの可変的外部コンデン
    サー。
25. 【請求項２５】調整可能な外部コンデンサーであって、 キャビティを有する可変コンデンサー、 前記キャビティ内に取り外し可能なように配置され、前
    記可変コンデンサーに電気的に連結されているリアクタ
    ンス、及び前記可変コンデンサーの容量を調整するため
    の手段、を含む、ところの調整可能な外部コンデンサ
    ー。
26. 【請求項２６】請求項２５に記載の調整可能な外部コン
    デンサーであって、 前記リアクタンスは、固定コンデンサーを含む、ところ
    の調整可能な外部コンデンサー。
27. 【請求項２７】請求項２５に記載の調整可能な外部コン
    デンサーであって、 前記リアクタンスは、第二のキャビティを有する内部可
    変的外部コンデンサーを含む、ところの調整可能な外部
    コンデンサー。
28. 【請求項２８】請求項２７に記載の調整可能な外部コン
    デンサーであって、 さらに、前記第二のキャビティ内に配置され、前記内部
    可変コンデンサーをに電気的に接続されている、第二の
    リアクタンスを含む、ところの調整可能な外部コンデン
    サー。
29. 【請求項２９】請求項２５に記載の調整可能な外部コン
    デンサーであって、 前記可変コンデンサーは、絶縁体により分離され、互い
    に相対的に動かすことができる第一のコンデンサープレ
    ート及び第二のコンデンサープレートを含み、 前記第一のコンデンサープレート及び前記絶縁体は、そ
    の間に前記キャビティを画成する、ところの調整可能な
    外部コンデンサー。
30. 【請求項３０】請求項２９に記載の調整可能な外部コン
    デンサーであって、 前記手段は、前記第一のコンデンサープレートから離さ
    れ、前記キャビティの外側に伸長している回転可能なプ
    ランジャを含み、 該回転可能なプランジャは、前記第一のコンデンサープ
    レートと前記第二のコンデンサープレートとの間のスペ
    ースを調整するために、前記第二のコンデンサープレー
    トに回転可能なように連結されている、ところの調整可
    能な外部コンデンサー。
31. 【請求項３１】請求項３０に記載の調整可能な外部コン
    デンサーであって、 前記回転可能なプランジャは、前記第一のコンデンサー
    プレートから固定された距離だけ離されており、 前記第二のコンデンサープレートは回転可能ではなく、 前記回転可能なプランジャは、前記回転可能なプランジ
    ャの回転の調整を、前記回転可能でない第二のコンデン
    サープレートの並進的な動きに変換するために、ネジ機
    構により、前記第二のコンデンサープレートに連結され
    ている、ところの調整可能な外部コンデンサー。
32. 【請求項３２】請求項３１に記載の調整可能な外部コン
    デンサーであって、 前記手段は、さらに、前記可変コンデンサーの前記絶縁
    体に連結されたレールを含み、 該レールは、回転のために前記回転可能なプランジャを
    支持し、前記電気伝導プランジャの並進的動作を防ぐ、
    ところの調整可能な外部コンデンサー。
33. 【請求項３３】請求項３２に記載の調整可能な外部コン
    デンサーであって、 前記電気伝導レールは、少なくとも１つの溝を有し、前
    記第二のコンデンサープレートは、少なくとも１つのタ
    ブを有し、該タブは、前記溝と係合してそれらの間の回
    転を妨げる、ところの調整可能な外部コンデンサー。
34. 【請求項３４】請求項３２に記載の調整可能な外部コン
    デンサーであって、 前記電気伝導レールは、滑らかなレール表面を有し、 前記第二のコンデンサープレートは、電気伝導のため
    に、前記滑らかなレール表面に滑動可能なように連結さ
    れている滑らかなプレート表面を有する、ところの調整
    可能な外部コンデンサー。
35. 【請求項３５】請求項３２に記載の調整可能な外部コン
    デンサーであって、 前記電気伝導レールは、ボード上に据え付けるために、
    ネジ切りされたナットと協動するネジ切りされた部分を
    含む、ところの調整可能な外部コンデンサー。