JPH01174953A - Ｎｍｒ用受信プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、高感度でマツチング調整が簡便なＮＭＲ用
受信プローブに関するものである。

［従来の技術］ 第３図は、例えば特開昭６０−２５７３５２号公報に記
載された従来のＮＭＲ用受信プローブを示す回路図であ
る。図において、（１３）は高周波コイル、（３０）は
受信プローブの端子側に設けられたバラン回路、（３１
）は受信プローブの端子を受信用のプリアンプ（図示せ
ず）に接続する伝送ケーブルである。

（３３）はバラン回路（３０）の両端にそれぞれ接続さ
れた各一対の可変容量ダイオード、（３８）及び（４０
）は高周波コイル（１３）の両端間に接続された各一対
の可変容量ダイオード、（３４）は可変容量ダイオード
（３３）に接続されてバイアス制御するための抵抗器、
（３５）は各抵抗器（３４）を介して可変容量ダイオー
ド（３３）にインピーダンス整合調整用の電圧を供給す
る可変電圧源、（４４）は各可変容量ダイオード（３８
）及び（４０）の接続点に接続された抵抗器、（４８）
及び（５０）は可変容量ダイオード（３８）及び（４０
）の各一端に接続された抵抗器、　（４５）は各抵抗器
（４４）、（４８）及び（５０）を介して各可変容量ダ
イオード（３８）及び（４０）に共振周波数調整用の電
圧を供給する可変電圧源である。

次に、第３図に示した従来のＮＭＲ用受信プローブの動
作について説明する。高周波コイル（１３）は例えば受
信用のサーフェスコイルであり、被検体即ち人体表面に
設置され、図示しない送信コイルから所定の電磁波を送
信することにより、人体から生じたＮＭＲ信号を受信す
るようになっている。

このとき、予め可変電圧源（４５）の出力電圧Ｖ、を調
整して、受信プローブの共振周波数をＮＭＲの共振周波
数に設定しておく。又、受信プローブのインピーダンス
をプリアンプの入力インピーダンスと整合させるため、
可変電圧源（３５）の出力電圧ｖ２を調整する。

このように、各可変電圧源（４５）及び（３５）の出力
電圧ｖ１及びｖ２を被検体毎に微調整することにより、
受信プローブの感度を最大にしている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のＮＭＲ用受信プローブは以上のように、測定対象
となる被検体が変わる毎に、各可変電圧源（４５）及び
（３５）の出力電圧Ｖ、及びｖ２を微調整していたので
、測定前の感度及びマツチングの調整に多くの労力を費
やすという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、マツチングの調整がｆｌＪ便で高感度且つ安
価なＮＭＲ用受信プローブを得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るＮＭＲ用受信プローブは、１箇所以上の
分割点を有する導電ループ及び分割点に挿入されたコン
デンサからなる共振回路と、この共振回路に磁気結合さ
れたインピーダンス整合用コイルと、このインピーダン
ス整合用コイルに直列接続された可変容量ダイオードと
、この可変容量ダイオードに接続された伝送ケーブルと
、この伝送ケーブルに接続された可変容量ダイオード調
整用のバイアス制御回路と、こバイアス制御回路の両端
子間に接続された並列逆接続ダイオードとを設け、バイ
アス制御回路を含む伝送ケーブルの電気長を４分の１波
長の奇数倍に設定したものである。

［作用］ この発明においては、共振周波数の変動が少ないため共
振周波数の調整は不要となり、可変容量ダイオードを介
してインピーダンスの整合調整のみが行なわれる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例をプリアンプと共に示す回路図
であり、図において、（３１Ａ）は伝送ケーブル（′３
１）に対応しており、（３３）、（３４）及び（３５）
は前述と同様のものである。又、（１３Ａ　）は高周波
コイル（１３）に対応する導電ループであり、１箇所以
上（例えば、ＪｆＭ所）の分割点が設けられている。

（１）は導電ループ（１３Ａ）の各分割点に挿入された
コンデンサであり、導電ループ（１３Ａ）と共に共振回
路（２）を構成している。尚、コンデンサ（１）は固定
コンデンサで示されているが、一部を可変コンデンサ（
図示せず）として共振周波数の初期設定に用いてもよい
。

（３）は一端に可変容量ダイオード（３３）を有し共振
回路（２）に磁気結合されたインピーダンス整合用コイ
ルであり、可変容量ダイオード（３３）及び共振回路（
２）と共に受信プローブを構成している。

（４）は伝送ケーブル（３１Ａ）が接続される受信プロ
ーブの端子である。

（５）は伝送ケーブル（３１Ａ）に接続された直流阻止
用コンデンサであり、抵抗器（３４）及び可変電圧源（
３５）と共に可変容量ダイオード（３３）のバイアス制
御回路を構成している。又、バイアス制御回路を含む伝
送ケーブル（３１Ａ）の電気長は高周波の波長λの奇数
倍、即ち、（２ｎ＋１）λ／４（ｎ＝ｏ、１，２．−１
に設定されている。

（６）は受信プローブからのＮＭＲ信号を伝送ケーブル
（３１Ａ）を介して受信するプリアンプ、（７）はプリ
アンプ（６）の出力端子、（１０）はプリアンプ（６）
を保護するための並列逆接続（クロス）ダイオードであ
る。尚、高周波阻止用の抵抗器（３４）はインダクタン
スに置き換えることができる。

第２図は第１図内の導電ループ（１３Ａ）の形状を示す
斜視図であり、導電ループ（１３Ａ）は例えば銅箔から
なり、幅Ｗは５〜５０１（好ましくは１０〜３０ｍｍ）
に設定されている。

次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。

まず、端子（４）から受信プローブ側を見込んだインピ
ーダンスを、伝送り−プル（３１Ａ）の特性インピーダ
ンスＲ（通常、５０Ω）及びプリアンプ（６）の入力イ
ンピーダンスＲ１（＝Ｒ）と等しくする。このとき、可
変容量ダイオード（３３）の逆バイアス電圧Ｖ３３は、
可変電圧源（３５）から抵抗器（３４）及び伝送ケーブ
ル（３１Ａ）を介して印加され、伝送ケーブル（３１Ａ
）が共用されるので、ケーブルの本数を節減できるとい
う実用上の利点がある。

こうして、受信プローブのインピーダンス整合を行なっ
た結果、共振周波数が２５ＭＨｚにおける実験によれば
、導電ループ（１３Ａ　’）の分割点が１箇所の場合、
被検体と受信プローブとの間隔による共振周波数のずれ
は１００ｋＨｚであった。一方、分割点が４箇所の場合
は、共振周波数のずれが半減して５０ｋＨｚであり、再
調整が不要であった。

このとき、可変電圧源（３５）と伝送ケーブル（３１＾
）とを結合する抵抗器（３４）の抵抗値Ｒ＋４は、イン
ピーダンスＲに対して、 Ｒ３４＞　＞　Ｒ とし、直流阻止用コンデンサ（５）の容量値Ｃ１を、１
／ωＣｓ　＜　＜　Ｒ を満たすように設定される。又、抵抗器（３４）に代え
てインダクタンスＬを用いた場合は、ωＬ＞＞Ｒ ω：角周波数 を満たすようにする。

又、バイアス制御回路を含む伝送ケーブル（３１＾）の
電気長を（２＋ｕｌ）λ／４としたので、送信磁場がイ
ンピーダンス整合用コイル（３）に鎖交しても、インピ
ーダンス整合用コイル（３）にはほとんど電流が流れな
い、なぜなら、クロスダイオード（１０）から（２ｎ＋
１）λ／４の長さでインピーダンス整合用コイル（３）
が接続されているからである。従って、可変容量ダイオ
ード（３３）として耐圧の小さいものを用いることがで
きる。

尚、上記実施例では、可変容量ダイオード（３３）の逆
バイアス電圧ｖ２を伝送ケーブル（３１Ａ）を介して印
加したが、別のケーブルを介して印加してもよい。

［光明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、１箇所以上の分割点を
有する導電ループ及び分割点に挿入されたコンデンサか
らなる共振回路と、この共振回路に磁気結合されたイン
ピーダンス整合用コイルと、このインピーダンス整合用
コイルに直列接続された可変容量ダイオードと、この可
変容量ダイオードに接続された伝送ケーブルと、この伝
送ケーブルに接続された可変容量ダイオード調整用のバ
イアス制御回路と、このバイアス制御回路の両端子間に
接続された並列逆接続ダイオードとを設けると共に、バ
イアス制御回路を含む伝送ケーブルの電気長を（２ｎ＋
１）λ／４に設定し、可変容量ダイオードを介してイン
ピーダンスの整合調整のみを行うようにしたので、マツ
チングの調整が簡便で高感度且つ安価なＮＭＲ用受信プ
ローブが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例をプリアンプと共に示す回
路図、第２図は第１図内の受信プローブの形状を示す斜
視図、第３図は従来のＮＭＲ用受信プローブを示す回路
図である。 （１）・・・コンデンサ　　　（２）・・・共振回路（
３）・・・インピーダンス整合用コイル（５）・・・直
流阻止用コンデンサ （１０）・・・並列逆接続ダイオード （１３Ａ）・・・導電ループ　　（３１Ａ）・・・伝送
ケーブル（３３）・・・可変容量ダイオード （３４）・・・抵抗器　　　　　（３５）・・・可変電
圧源尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 ／”、’　　、−−’１ 第１図 ３４抵を聰 ３５：可変電圧源 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １箇所以上の分割点を有する導電ループ及び前記分割点
   に挿入されたコンデンサからなる共振回路と、この共振
   回路に磁気結合されたインピーダンス整合用コイルと、
   このインピーダンス整合用コイルに接続された可変容量
   ダイオードと、この可変容量ダイオードに接続された伝
   送ケーブルと、この伝送ケーブルに接続され前記可変容
   量ダイオードを調整するバイアス制御回路と、このバイ
   アス制御回路の両端子間に接続された並列逆接続ダイオ
   ードとを備え、前記バイアス制御回路を含む前記伝送ケ
   ーブルの電気長を４分の１波長の奇数倍に設定したこと
   を特徴とするＮＭＲ用受信プローブ。