JPH01213559A - High-frequency probe for nmr and its adjusting method - Google Patents

High-frequency probe for nmr and its adjusting method

Info

Publication number
JPH01213559A
JPH01213559A JP63038586A JP3858688A JPH01213559A JP H01213559 A JPH01213559 A JP H01213559A JP 63038586 A JP63038586 A JP 63038586A JP 3858688 A JP3858688 A JP 3858688A JP H01213559 A JPH01213559 A JP H01213559A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
coil
impedance matching
probe
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63038586A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Yoda
潔 依田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP63038586A priority Critical patent/JPH01213559A/en
Publication of JPH01213559A publication Critical patent/JPH01213559A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a high-frequency probe for NMR which can be used as a transmission/reception probe and whose impedance matching can be performed easily by shifting the resonance frequency on a coil side by operating a parallel resonance circuit depending upon whether or not the high-frequency coil generates magnetic field pulses. CONSTITUTION:A parallel resonance circuit 4 provided with an inductance element 4a and capacitance element 4b is connected to an impedance matching circuit containing a coupling coil 2 which is magnetically coupled with a high-frequency coil 1. A small-sized coil to be used for the transmission and reception of a spectrum analyzer is magnetically coupled with the element 4a and the capacity of the element 4b is adjusted so that two peaks can be obtained on both sides of a using frequency by finding the receiving spectrum of the circuit by sweeping the frequency of a high-frequency magnetic field to be impressed. When the coil 1 generates high-frequency magnetic field pulses, the circuit 4 is invalidated, but, when no high-frequency magnetic field pulse is transmitted, the circuit 4 is validated and the resonance frequency on the coil 1 side can be shifted.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、小電力でインピーダンス整合調整ができる
と共に送受信プローブとしても用11)ることのできる
NMR用高周波プローブその調整方法に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for adjusting a high frequency probe for NMR that can perform impedance matching adjustment with low power and can also be used as a transmitting/receiving probe11).

[従来の技術] 第5図は、例えば特開昭61−124854号公報G二
言己載された従来のNMR用送信プローブを示す回I各
図である0図において、(1)は送信コイルとなる高周
波コイル、(12)は高周波コイル(1)に接続された
共振用コンデンサである。 (13)は共振用コンデン
サ(12)に直列接続されたインピーダンス整合用コン
デンサであり、インピーダンス整合回路を構成している
。又、この場合、インピーダンス整合用コンデンサ(1
3)は共振用コンデンサとしても機能している。
[Prior Art] FIG. 5 is a diagram showing a conventional NMR transmitting probe as described in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-124854. The high frequency coil (12) is a resonance capacitor connected to the high frequency coil (1). (13) is an impedance matching capacitor connected in series to the resonance capacitor (12), forming an impedance matching circuit. Also, in this case, an impedance matching capacitor (1
3) also functions as a resonance capacitor.

(16a)及び(16b)はインピーダンス整合用コン
デンサ(13)の両端に設けられた入力端子であり、送
信機(図示せず)からの送信パルスが入力されるように
なっている。
(16a) and (16b) are input terminals provided at both ends of the impedance matching capacitor (13), into which transmission pulses from a transmitter (not shown) are input.

(20)は共振用コンデンサ(12)とインピーダンス
整合用コンデンサ(13)との間に挿入されたダイオー
ド対であり、並列逆接続された一対のピンダイオード(
20a)及び(20b)から構成されており、高周波コ
イル(1)、共振用コンデンサ(12)及びインピーダ
ンス整合用コンデンサ(13)と共に共振回路を構成し
ている。
(20) is a diode pair inserted between the resonance capacitor (12) and the impedance matching capacitor (13), and a pair of pin diodes (
20a) and (20b), and together with the high frequency coil (1), the resonance capacitor (12), and the impedance matching capacitor (13) constitute a resonance circuit.

次に、第5図に示した従来のNMR用送信プローブの動
作について説明する。
Next, the operation of the conventional NMR transmission probe shown in FIG. 5 will be explained.

入力端子(16a)及び(1’6b)に送信パルスを印
加すると、ダイオード対(20)が導通して共振回路に
共振電流が流れ、高周波コイル(1)から被測定対象(
図示せず)に向けて使用周波数f0の高周波磁場パルス
を発生する。
When a transmission pulse is applied to the input terminals (16a) and (1'6b), the diode pair (20) becomes conductive and a resonant current flows through the resonant circuit, causing the object to be measured (
(not shown) generates a high-frequency magnetic field pulse with a working frequency f0.

送信パルスの印加が終了した後は、被測定対象からのN
MR信号が受信プローブ(図示せず)により受信される
が、NMR信号は小電力であるため、ダイオード対〈2
0)は非導通状態となり小容量のコンデンサとして作用
する。
After the application of the transmission pulse is finished, the N from the object to be measured is
The MR signal is received by a receiver probe (not shown), but since the NMR signal is of low power, a diode pair <2
0) becomes non-conductive and acts as a small capacitor.

従って、NMR信号の受信時においては、共振回路の共
振周波数がパルス送信時の使用周波数f。
Therefore, when receiving an NMR signal, the resonant frequency of the resonant circuit is the frequency f used during pulse transmission.

より高くなるため、受信プローブと送信プローブとの磁
気結合がなくなり、受信プローブは感度が低下せずにN
MR信号を受信することができる。
Because of this, the magnetic coupling between the receiving probe and the transmitting probe is eliminated, and the receiving probe becomes N
MR signals can be received.

又、送信プローブのインピーダンス整合調整を行なう場
合は、ダイオード対(20)を導通させるため、パルス
送信時と同様の大電力を入力端子(16a)及び(16
b)に印加する。
In addition, when adjusting the impedance matching of the transmitting probe, in order to conduct the diode pair (20), a large power similar to that used during pulse transmission is applied to the input terminals (16a) and (16).
b).

尚、プローブとは、高周波コイル(1)及びインピーダ
ンス整合回路、並びにそれらの周辺回路をも含めた総称
である。
Note that the probe is a general term that includes the high frequency coil (1), the impedance matching circuit, and their peripheral circuits.

[発明が解決しようとする課題] 従来のNMR用送信プローブ及びその調整方法は以上の
ように、パルス送信時にはダイオード対(20)を導通
させ、NMR信号受信時にはダイオード対(20)を非
導通状態としているので、送受信プローブとして用いる
ことができず、又、ピンダイオード(20m)、(20
b)の非直線性のため送信パルスの波形が歪むという問
題点があった。更に、ダイオード対(20)を導通させ
るために大電力を印加する必要があるため、インピーダ
ンス整合を簡便に行なうことができないという問題点が
あった。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the conventional NMR transmission probe and its adjustment method make the diode pair (20) conductive when transmitting a pulse, and keep the diode pair (20) in a non-conductive state when receiving an NMR signal. Therefore, it cannot be used as a transmitting/receiving probe, and pin diodes (20 m), (20
There is a problem in that the waveform of the transmitted pulse is distorted due to the nonlinearity of b). Furthermore, since it is necessary to apply a large amount of power to make the diode pair (20) conductive, there is a problem that impedance matching cannot be easily performed.

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、送受信プローブとして用いることができ、送
信パルスの波形が歪むことがなく、又、小電力でインピ
ーダンス整合ができるNMR用高周波プローブその調整
方法を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides a high-frequency probe for NMR that can be used as a transmitting and receiving probe, does not distort the waveform of the transmitted pulse, and can perform impedance matching with low power. The purpose of this study is to find out how to adjust it.

[課題を解決するための手段] この発明に係るNMR用高周波プローブ高周波コイルに
磁気結合された結合コイルを含むインピーダンス整合回
路と、このインピーダンス整合回路に並列接続されたイ
ンダクタンス素子及びキャパシタンス素子を含む並列共
振回路と、この並列共振回路の一端に接続されたピンダ
イオードと、このピンダイオードをオンオフ制御するた
めの制御端子と、インダクタンス素子に磁気結合された
送信用及び受信用の小形コイルと、これら小形コイルに
接続され且つ発振器を含むスペクトルアナライザとを備
えたものである。
[Means for Solving the Problems] An impedance matching circuit including a coupling coil magnetically coupled to the NMR high-frequency probe high-frequency coil according to the present invention, and a parallel circuit including an inductance element and a capacitance element connected in parallel to the impedance matching circuit. A resonant circuit, a pin diode connected to one end of this parallel resonant circuit, a control terminal for controlling on/off of this pin diode, a small transmitting and receiving coil magnetically coupled to an inductance element, and these small coils. and a spectrum analyzer connected to the coil and including an oscillator.

又、この発明に係るNMR用高周波プローブ整方法は、
小形コイルからインダクタンス素子に印加される高周波
磁場の周波数を掃引することにより並列共振回路の受信
スペクトルを求め、この受信スペクトルのビーク周波数
が使用周波数の両側に2つ得られるように、キャパシタ
ンス素子の容量を調整したものである。
Further, the method for preparing a high frequency probe for NMR according to the present invention includes:
The reception spectrum of the parallel resonant circuit is determined by sweeping the frequency of the high-frequency magnetic field applied to the inductance element from a small coil, and the capacitance of the capacitance element is adjusted so that two peak frequencies of this reception spectrum are obtained on both sides of the frequency used. is adjusted.

[作用] この発明においては、予め、高周波コイルのインピーダ
ンス整合を行なうと共に、キャパシタンス素子の容量を
調整し、高周波コイル側の共振周波数と並列共振回路側
の共振周波数とを一致させておき、高周波コイルが高周
波磁場パルスを発生するときはピンダイオードをオンに
して並列共振回路を無効とし、高周波磁場パルスの非送
信時には、ピンダイオードをオフにして並列共振回路を
有効にし、高周波コイル側の共振周波数をシフトさせる
[Function] In this invention, impedance matching of the high frequency coil is performed in advance, and the capacitance of the capacitance element is adjusted to match the resonant frequency of the high frequency coil side and the resonant frequency of the parallel resonant circuit side. When generating a high-frequency magnetic field pulse, the pin diode is turned on to disable the parallel resonant circuit, and when not transmitting a high-frequency magnetic field pulse, the pin diode is turned off to enable the parallel resonant circuit and the resonant frequency of the high-frequency coil side is adjusted. shift.

[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NMR用高同高周波プローブ実施例を示
す回路図であり、(1)及び(12)は前述と同様のも
のである。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
The figure is a circuit diagram showing an embodiment of the high frequency probe for NMR according to the present invention, and (1) and (12) are the same as those described above.

(2)は高周波コイル(1)に磁気結合された結合コイ
ル、(3)は結合コイル(2)に接続されたインピーダ
ンス整合用コンデンサであり、これらはインピーダンス
整合回路を構成している。
(2) is a coupling coil magnetically coupled to the high frequency coil (1), and (3) is an impedance matching capacitor connected to the coupling coil (2), which constitute an impedance matching circuit.

(4)は結合コイル(2)及びインピーダンス整合用コ
ンデンサ(3)に接続された並列共振回路であり、並列
接続されたインダクタンス素子(4a)及びキャパシタ
ンス素子〈4b)を備えている。
(4) is a parallel resonant circuit connected to the coupling coil (2) and the impedance matching capacitor (3), and includes an inductance element (4a) and a capacitance element (4b) connected in parallel.

(5)は並列共振回路(4)の一端に接続されたピンダ
イオード、(6)はピンダイオード(5)及び並列共振
回路(4)の他端に接続された入出力端子、(7)は入
出力端子(6)に接続された同軸ケーブル、〈8)は同
軸ケーブル(7)を介してピンダイオード(5)にバイ
アス電圧を印加するための制御端子、(9)は制御端子
(8)と同軸ケーブル(7)との間に挿入された高周波
阻止用インダクタンス、(10)は高周波阻止用インダ
クタンス(9)及び同軸ケーブル(7)の接続点に接続
された直流阻止用コンデンサ、(11)は直流阻止用コ
ンデンサ(10)と同軸ケーブル(7)とに接続された
送信機である。
(5) is a pin diode connected to one end of the parallel resonant circuit (4), (6) is an input/output terminal connected to the pin diode (5) and the other end of the parallel resonant circuit (4), and (7) is an input/output terminal connected to the other end of the pin diode (5) and the parallel resonant circuit (4). A coaxial cable connected to the input/output terminal (6), <8) is a control terminal for applying a bias voltage to the pin diode (5) via the coaxial cable (7), and (9) is a control terminal (8). and a coaxial cable (7), (10) is a DC blocking capacitor connected to the connection point of the high frequency blocking inductance (9) and the coaxial cable (7), (11) is a transmitter connected to a DC blocking capacitor (10) and a coaxial cable (7).

第2図は第1図の高周波プローブの一部を詳細に示す構
成図である6第2図の場合、高周波コイル(1)はスロ
ッテドチューブ形コイルであり、結合コイル(2)は高
周波コイル(1)の外側に近接して配置されている。
Figure 2 is a block diagram showing a part of the high frequency probe in Figure 1 in detail.6 In the case of Figure 2, the high frequency coil (1) is a slotted tube type coil, and the coupling coil (2) is a high frequency coil 1) is located close to the outside.

(21)及び(22)はインダクタンス素子(4a)に
磁気結合された送信用及び受信用の小形コイル、(23
)は周波数を掃引可能な発振器を内蔵したスペクトルア
ナライザである。(24)及び(25)はスペクトルア
ナライザ(23)と小形コイル(21)及び(22)と
をそれぞれ接続する同軸ケーブルであり、スペクトルア
ナライザ(23)内の発振器からの周波数信号は同軸ケ
ーブル(24)を介して送信用の小形コイル(21)に
印加され、受信用の小形コイル(22)がらの受信信号
は同軸ケーブル(25)を介してスペクトルアナライザ
(23)に入力されるようになっている。
(21) and (22) are small transmitting and receiving coils magnetically coupled to the inductance element (4a); (23)
) is a spectrum analyzer with a built-in oscillator that can sweep the frequency. (24) and (25) are coaxial cables that connect the spectrum analyzer (23) and the small coils (21) and (22), respectively, and the frequency signal from the oscillator in the spectrum analyzer (23) is transmitted through the coaxial cable (24) and (25). ) is applied to the small transmitting coil (21), and the received signal from the small receiving coil (22) is input to the spectrum analyzer (23) via the coaxial cable (25). There is.

次に、第3図及び第4図の周波数特性図を参照しながら
、第1図及び第2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。
Next, the operation of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be explained with reference to the frequency characteristic diagrams shown in FIGS. 3 and 4.

まず、ピンダイオード(5)をオン(導通)して並列共
振回路(4)を無効にした状態で、共振用コンデンサ(
12)の容量CI2及びインピーダンス整合用コンデン
サ(3)の容量C1を調整し、NMR信号測定用の使用
周波数f0におけるアロープのインピーダンスを整合調
整する。
First, with the pin diode (5) turned on (conducting) and the parallel resonant circuit (4) disabled, the resonant capacitor (
12) and the capacitance C1 of the impedance matching capacitor (3) are adjusted to match the impedance of the arrow at the frequency f0 used for NMR signal measurement.

続いて、ピンダイオード(5)をオフ(非導通)して並
列共振回路(4)を有効にした状態で、スペクトルアナ
ライザ(23)内の発振器の周波数を掃引しながら、小
電力且つ一定振幅の周波数信号を小形コイル(21)に
供給する。これにより、周波数が掃引された高周波磁場
が小形コイル(21)から発生してインダクタンス素子
(4a)に印加され、インダクタンス素子〈4a)に磁
気結合された小形コイル〈22)から受信スペクトルが
取得される。スペクトルアナライザ(23)により観測
される受信スペクトルは、結合コイル(2)、インピー
ダンス整合用コンデンサ(3)及び並列共振回路(4)
からなる回路の共振電流を示しており、例えば第3図(
a)のようになる。
Next, with the pin diode (5) turned off (non-conducting) and the parallel resonant circuit (4) enabled, the frequency of the oscillator in the spectrum analyzer (23) is swept while a small power and constant amplitude A frequency signal is supplied to a small coil (21). As a result, a high-frequency magnetic field whose frequency has been swept is generated from the small coil (21) and applied to the inductance element (4a), and a reception spectrum is acquired from the small coil (22) magnetically coupled to the inductance element (4a). Ru. The received spectrum observed by the spectrum analyzer (23) consists of a coupling coil (2), an impedance matching capacitor (3), and a parallel resonant circuit (4).
For example, Figure 3 (
It will be like a).

第3図(a)において、第1のビーク周波数は、高周波
コイル(1)に流れる共振電流を観測しており、使用周
波数「。と一致する。又、第2のビーク周波数f、は、
並列共振回路(4)に流れる共振電流を観測している。
In FIG. 3(a), the first peak frequency is observed by the resonance current flowing through the high-frequency coil (1), and coincides with the usage frequency ". Also, the second peak frequency f, is
The resonant current flowing through the parallel resonant circuit (4) is observed.

即ち、第1のビーク周波数f0は、高周波コイル(1)
及び共振用コンデンサ(12)からなる回路の共振周波
数を表わし、第2のビーク周波数14は、結合コイル(
2)、インピーダンス整合用コンデンサ(3)及び並列
共振回路(4)からなる回路の共振周波数を表わしてい
る。
That is, the first peak frequency f0 is the high frequency coil (1)
and a resonance capacitor (12), and the second peak frequency 14 represents the resonance frequency of the circuit consisting of the coupling coil (12).
2) represents the resonant frequency of the circuit consisting of the impedance matching capacitor (3) and the parallel resonant circuit (4).

ここで、キャパシタンス素子(4b)の容量cbを調整
すると、第3図(b)の14′で示すように第2のビー
ク周波数は使用周波数りに近づき、更に第3図(c)の
ように使用周波数f。と一致するようになる。
Here, when the capacitance cb of the capacitance element (4b) is adjusted, the second peak frequency approaches the operating frequency as shown at 14' in Fig. 3(b), and further as shown in Fig. 3(c). Usage frequency f. becomes consistent with

このとき、並列共振回路(4)側の共振周波数が高周波
コイル(1)側の共振周波数(使用周波数)「。と一致
して、高周波コイル(1)の共振状態が変化するため、
受信スペクトルの使用周波数f0における共振電流は零
となり、受信スペクトルは2つのビーク周波数(ro−
Δ)及び(f、+Δ)を持つようになる(第3図(e)
参照)、このとき、同様に、高周波コイル(1)の共振
電流の周波数特性も第4図の破線のよう分離する。尚、
Δの値は1〜5MHz程度である。
At this time, the resonant frequency on the parallel resonant circuit (4) side matches the resonant frequency (used frequency) on the high frequency coil (1) side, and the resonant state of the high frequency coil (1) changes.
The resonance current at the usage frequency f0 of the reception spectrum becomes zero, and the reception spectrum has two peak frequencies (ro-
Δ) and (f, +Δ) (Figure 3(e)
), at this time, the frequency characteristics of the resonant current of the high-frequency coil (1) are similarly separated as shown by the broken line in FIG. still,
The value of Δ is about 1 to 5 MHz.

−aに、高周波コイル(1)の形状は大きいので、高周
波コイル(1)に流れる共振電流を直接測定することは
容易でないが、第2図のように直径1c輸程度のソレノ
イドで構成できるインダクタンス素子(4a)を用いれ
ば、小形コイル(21)及び(22)を介して、第3図
のように共振電流に対応した受信スペクトルを容易に得
ることができる。
-a, since the shape of the high-frequency coil (1) is large, it is not easy to directly measure the resonant current flowing through the high-frequency coil (1), but as shown in Figure 2, the inductance can be constructed from a solenoid with a diameter of about 1 cm. By using the element (4a), it is possible to easily obtain a reception spectrum corresponding to the resonant current as shown in FIG. 3 via the small coils (21) and (22).

こうして、NMR信号の測定に先立つプローブの調整は
終了する0次に、以下のように、第1図の送信プローブ
から高周波磁場パルスを送信し、別の受信プローブを用
いてNMR信号を取得する。
Thus, the adjustment of the probe prior to the measurement of the NMR signal is completed. At the zeroth order, a high frequency magnetic field pulse is transmitted from the transmitting probe of FIG. 1 and an NMR signal is acquired using another receiving probe as follows.

伐四ノ(M洛芳− 制御端子(8)に順バイアス電圧を印加して、ピンダイ
オード(5)に10(la A程度の順バイアス電流を
流し、ピンダイオード(5)をオン(導通)状態にする
。このとき、順バイアス電流は、同軸ケーブル(7)、
ピンダイオード(5)、インダクタンス素子(4a)及
び同軸ケーブル(7)からなるループを介してグランド
に流れる。
Apply a forward bias voltage to the control terminal (8), flow a forward bias current of about 10 (la A) to the pin diode (5), and turn on the pin diode (5) (conducting). state. At this time, the forward bias current is the coaxial cable (7),
It flows to ground via a loop consisting of a pin diode (5), an inductance element (4a) and a coaxial cable (7).

例えば、ピンダイオード(5)としてユニトロード(U
nitrode)社の11M7204[1を用いた場合
、1001IIAの順バイアス電流により、オン抵抗値
は0.1a程度になる。
For example, as a pin diode (5), a unitrode (U
When using 11M7204[1 manufactured by Nitrode, Inc., the on-resistance value is approximately 0.1a due to the forward bias current of 1001IIA.

ここで、入出力端子(6)から送信機(11)側を見込
んだインピーダンスは50Ωであるため、並列共振回路
(4)のQ値は1程度と低くなる。又、並列共振回路(
4)側の共振周波数が高周波コイル(1)側の共振周波
数とほぼ一致するため、並列共振回路(4)は、高イン
ピーダンスとなり存在が無視でき、無効となる。従って
、高周波コイル(1)側の共振周波数は、第2図の実線
で示すように使用周波数f0と一致する。
Here, since the impedance looking from the input/output terminal (6) to the transmitter (11) side is 50Ω, the Q value of the parallel resonant circuit (4) is as low as about 1. In addition, parallel resonant circuit (
Since the resonant frequency on the side 4) almost matches the resonant frequency on the high frequency coil (1) side, the parallel resonant circuit (4) has a high impedance and its existence can be ignored, making it ineffective. Therefore, the resonance frequency on the high-frequency coil (1) side matches the operating frequency f0, as shown by the solid line in FIG.

このとき、高周波コイル(1)側の共振回路にピンダイ
オード(5)が含まれないので、高周波磁場パルスの送
信波形に歪は生じない、又、インピーダンスの整合調整
も小電力で行なうことができる。
At this time, since the pin diode (5) is not included in the resonant circuit on the high frequency coil (1) side, no distortion occurs in the transmitted waveform of the high frequency magnetic field pulse, and impedance matching adjustment can be performed with low power. .

又、高周波阻止用インダクタンス(9)が挿入されてい
るため、送信機(11)からの送信パルスが制御端子(
8)に印加されることはない、又、直流阻止用コンデン
サ(10)が挿入されているため、制御端子(8)から
のバイアス電圧が送信機(11)に印加されることはな
い。更に、同軸ケーブル(7)を介してピンダイオード
(5)にバイアス電圧を印加するようにしたので、制御
端子(8)を設けても特に伝送線路が増えることはない
Also, since a high frequency blocking inductance (9) is inserted, the transmission pulse from the transmitter (11) is transmitted to the control terminal (
8), and since the DC blocking capacitor (10) is inserted, the bias voltage from the control terminal (8) is not applied to the transmitter (11). Furthermore, since a bias voltage is applied to the pin diode (5) via the coaxial cable (7), the number of transmission lines does not increase even if the control terminal (8) is provided.

ジ芙−NMR付 制御端子(8)に30V程度の逆バイアス電圧又は零バ
イアス電圧を印加してピンダイオード(5)をオフ(非
導通)状態にすると、高周波コイル(1)を含む共振回
路と並列共振回路(4)とが結合コイル(2)を介して
磁気結合され、並列共振回路(4)は有効となる。
When a reverse bias voltage or zero bias voltage of about 30V is applied to the control terminal (8) with NMR to turn the pin diode (5) off (non-conducting), a resonant circuit including the high frequency coil (1) and The parallel resonant circuit (4) is magnetically coupled via the coupling coil (2), and the parallel resonant circuit (4) becomes effective.

このとき、共振用コンデンサ(12)、インピーダンス
整合用コンデンサ(3)及びキャパシタンス素子(4b
)の各容量CI2、C1及びcbが前述のように既に調
整されているので、以下の式、 ω。2L Ic 12= 1           ・
・・■(&)o”La丁cb+ C2/ (1−(J)
o2L2c*)]=  1   −■但し、ω。(=2
πf0):角周波数 L1:高周波コイル(1)のインダクタンスL2:結合
コイル(2)のインダクタンスLa:インダクタンス素
子(4a)のインダクタンスが成立する。ここで、■式
は、結合コイル(2)、インピーダンス整合用コンデン
サ(3)及び並列共振回路(4)からなる回路が、角周
波数ω。で共振する条件を示している。
At this time, the resonance capacitor (12), the impedance matching capacitor (3), and the capacitance element (4b
) have already been adjusted as described above, so the following equation, ω. 2L Ic 12= 1 ・
・・■(&)o”La cb+ C2/ (1-(J)
o2L2c*)] = 1 -■ However, ω. (=2
πf0): Angular frequency L1: Inductance of high frequency coil (1) L2: Inductance of coupling coil (2) La: Inductance of inductance element (4a). Here, in equation (2), the circuit consisting of the coupling coil (2), the impedance matching capacitor (3), and the parallel resonant circuit (4) has an angular frequency ω. This shows the conditions for resonance.

このとき、高周波コイル(1)側の共振周波数が第4図
のように(f、−Δ)及び(f、+Δ)に分離するので
、使用周波数f0における共振電流はほぼ零となる。実
験によれば、使用周波数f。が25MHzの場合、Δは
IMHz程度であった。
At this time, the resonance frequency on the high frequency coil (1) side is separated into (f, -Δ) and (f, +Δ) as shown in FIG. 4, so the resonance current at the operating frequency f0 becomes almost zero. According to experiments, the frequency used is f. was 25 MHz, Δ was about IMHz.

このように、共振周波数がfoがら分離することにより
、送信プローブとなる第1図の高周波プローブと受信プ
ローブ(図示せず)との磁気結合を防ぐことができ、受
信プローブは、感度が低下することなくNMR信号を受
信することができる。
In this way, by separating the resonant frequency from fo, it is possible to prevent magnetic coupling between the high frequency probe shown in FIG. NMR signals can be received without any interference.

尚、上記実施例では、高周波プローブを送信プローブと
して使用し、受信プローブを別に設けた場合について説
明したが、制御端子(8)に常に順バイアス電圧を印加
してピンダイオード(5)をオン状態にすれば、送受信
プローブとして用いることもできる。
In the above embodiment, the high frequency probe is used as a transmitting probe and a receiving probe is provided separately. It can also be used as a transmitting/receiving probe.

[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、高周波コイルに磁気結
合された結合コイルを含むインピーダンス整合回路と、
このインピーダンス整合回路に接続されたインダクタン
ス素子及びキャパシタンス素子を含む並列共振回路と、
この並列共振回路の一端に接続されたピンダイオードと
、このピンダイオードをオンオフ制御するための制御端
子と、インダクタンス素子に磁気結合された送信用及び
受信用の小形コイルと、これら小形コイルに接続され且
つ発振器を含むスペクトルアナライザとを備え、小形コ
イルからインダクタンス素子に印加される高周波磁場の
周波数を掃引することにより並列共振回路の受信スペク
トルを求め、この受信スペクトルのビーク周波数が使用
周波数の両側に2つ得られるようにキャパシタンス素子
の容量を調整しておき、高周波コイルが高周波磁場パル
スを発生するときは並列共振回路を無効とし、高周波磁
場パルスの非送信時には、並列共振回路を有効として、
高周波コイル側の共振周波数をシフトさせるようにした
ので、送受信プローブとしても使用することができ且つ
小電力で簡便にインピーダンス整合ができるNMR用高
周波プローブその調整方法が得られる効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an impedance matching circuit including a coupling coil magnetically coupled to a high frequency coil;
A parallel resonant circuit including an inductance element and a capacitance element connected to this impedance matching circuit,
A pin diode connected to one end of this parallel resonant circuit, a control terminal for controlling on/off of this pin diode, small transmitting and receiving coils magnetically coupled to an inductance element, and a small coil connected to these small coils. In addition, it is equipped with a spectrum analyzer including an oscillator, and by sweeping the frequency of a high-frequency magnetic field applied from a small coil to an inductance element, the receiving spectrum of the parallel resonant circuit is obtained. The capacitance of the capacitance element is adjusted so that the high-frequency coil generates a high-frequency magnetic field pulse, and the parallel resonant circuit is disabled, and when the high-frequency magnetic field pulse is not transmitted, the parallel resonant circuit is enabled.
Since the resonant frequency on the high frequency coil side is shifted, there is an effect of providing a method for adjusting the high frequency probe for NMR which can be used as a transmitting/receiving probe and can easily perform impedance matching with low power.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明によるNMR用高同高周波10−ブ実
施例を示す回路図、第2図は第1図の構成を詳細に示す
斜視図、第3図はこの発明によるNMR用高周波プロー
ブ整方法を説明するための受信スペクトルを示す周波数
特性図、第4図はこの発明によるNMR用高周波プロー
ブ整方法を説明するための共振電流を示す周波数特性図
、第5図は従来のNMR用送信プローブを示す回路図で
ある。 (1)・・・高周波コイル  (2)・・・結合コイル
(3)・・・インピーダンス整合用コンデンサ(4)・
・・並列共振回路 (4a)・・・インダクタンス素子 (4b)・・・キャパシタンス素子 (5)・・・ピンダイオード (8)・・・制御端子(
21)・・・送信用の小形コイル (22)・・・受信用の小形コイル (23)・・・スペクトルアナライザ f0・・・使用周波数 fo−Δ、f0+Δ・・・ビーク周波数内、図中、同一
符号は同−又は相当部分を示す。 第11!1 8 制#P搗子 第2図 22 受信用のホ惰コイル 第3図 第5図
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a high frequency probe for NMR according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of FIG. 1 in detail, and FIG. 3 is a high frequency probe arrangement for NMR according to the invention. FIG. 4 is a frequency characteristic diagram showing a reception spectrum to explain the method, FIG. 4 is a frequency characteristic diagram showing resonance current to explain the NMR high frequency probe preparation method according to the present invention, and FIG. 5 is a conventional NMR transmitting probe. FIG. (1)...High frequency coil (2)...Coupling coil (3)...Impedance matching capacitor (4)
...Parallel resonant circuit (4a)...Inductance element (4b)...Capacitance element (5)...Pin diode (8)...Control terminal (
21) ... Small coil for transmission (22) ... Small coil for reception (23) ... Spectrum analyzer f0 ... Frequency used fo - Δ, f0 + Δ ... Within the peak frequency, in the figure, The same reference numerals indicate the same or equivalent parts. 11!1 8 Control #P Stumper Fig. 2 22 Reception Coil Fig. 3 Fig. 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高周波コイルに磁気結合された結合コイルを含む
インピーダンス整合回路と、このインピーダンス整合回
路に並列接続されたインダクタンス素子及びキャパシタ
ンス素子を含む並列共振回路と、この並列共振回路の一
端に接続されたピンダイオードと、このピンダイオード
をオンオフ制御するための制御端子と、前記インダクタ
ンス素子に磁気結合された送信用及び受信用の小形コイ
ルと、これら小形コイルに接続され且つ発振器を含むス
ペクトルアナライザとを備えたNMR用高周波プローブ
(1) An impedance matching circuit including a coupling coil magnetically coupled to a high frequency coil, a parallel resonant circuit including an inductance element and a capacitance element connected in parallel to this impedance matching circuit, and a parallel resonant circuit connected to one end of this parallel resonant circuit. A pin diode, a control terminal for controlling the pin diode on and off, small coils for transmission and reception magnetically coupled to the inductance element, and a spectrum analyzer connected to these small coils and including an oscillator. High frequency probe for NMR.
(2)スペクトルアナライザの制御下で送信用の小形コ
イルからインダクタンス素子に印加される高周波磁場の
周波数を掃引して、受信用の小形コイルを介して並列共
振回路の受信スペクトルを求め、この受信スペクトルの
ビーク周波数が使用周波数の両側に2つ得られるように
、キャパシタンス素子の容量を調整したことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のNMR用高周波プローブ
の調整方法。
(2) Sweep the frequency of the high-frequency magnetic field applied to the inductance element from the small transmitting coil under the control of the spectrum analyzer to obtain the received spectrum of the parallel resonant circuit via the small receiving coil; 2. The method of adjusting a high frequency probe for NMR according to claim 1, wherein the capacitance of the capacitance element is adjusted so that two peak frequencies are obtained on both sides of the operating frequency.
JP63038586A 1988-02-23 1988-02-23 High-frequency probe for nmr and its adjusting method Pending JPH01213559A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63038586A JPH01213559A (en) 1988-02-23 1988-02-23 High-frequency probe for nmr and its adjusting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63038586A JPH01213559A (en) 1988-02-23 1988-02-23 High-frequency probe for nmr and its adjusting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01213559A true JPH01213559A (en) 1989-08-28

Family

ID=12529401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63038586A Pending JPH01213559A (en) 1988-02-23 1988-02-23 High-frequency probe for nmr and its adjusting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01213559A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1262787A2 (en) * 2001-04-18 2002-12-04 Sunnybrook and Women's College Health Sciences Centre Concurrent MRI of multiple objects
WO2002082115A3 (en) * 2001-04-05 2002-12-05 Varian Inc Detunable rf coil assembly and method of detuning rf coil for mri

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002082115A3 (en) * 2001-04-05 2002-12-05 Varian Inc Detunable rf coil assembly and method of detuning rf coil for mri
US6552544B2 (en) 2001-04-05 2003-04-22 Varian, Inc. Detunable coil assembly and method of detuning RF coil for MRI
EP1262787A2 (en) * 2001-04-18 2002-12-04 Sunnybrook and Women's College Health Sciences Centre Concurrent MRI of multiple objects
EP1262787A3 (en) * 2001-04-18 2004-11-10 Sunnybrook and Women's College Health Sciences Centre Concurrent MRI of multiple objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7622928B2 (en) RF traps for radio frequency coils used in MRI
US4859950A (en) Balun circuit for radio frequency coils in magnetic resonance systems
US4015223A (en) HF Antenna matching device
US5260658A (en) Detuning circuit for resonators in a nuclear magnetic resonance imaging apparatus
US4129822A (en) Wide-band nuclear magnetic resonance spectrometer
JPH0217037A (en) Operator for symmetrical high frequency antenna
JPH01164357A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
CN110168393B (en) Magnetic resonance tomography apparatus and local coil array operating at low magnetic field strength
US5347222A (en) Signal/noise ratio optimization tuning system
US5450011A (en) Magnetic resonance apparatus having a wideband matching network
JPH0714389B2 (en) Nuclear magnetic resonance imaging apparatus and other interface method and apparatus
Traficante Impedance: What it is, and why it must be matched
CN115514336A (en) Impedance matching circuit, test device, and quantum computer
JPH01213559A (en) High-frequency probe for nmr and its adjusting method
Hyde et al. Passive decoupling of surface coils by pole insertion
US5296814A (en) Tunable signal coupler for a magnetic resonance imaging system
US4931734A (en) Magnetic resonance apparatus having a quadrature RF coil system
JPH09276245A (en) Rf coil for mri, and mri device
DE19635029C1 (en) Local antenna for magnetic resonance instrument
JP3597262B2 (en) Tuning method and circuit device for NMR receiving coil
JPH01293858A (en) Rf coil apparatus
JPH01174953A (en) Nmr receiving prove
JPH0194834A (en) High frequency probe for nmr and nmr signal measuring method
Bendall Calibrated uncoupling of tightly coupled concentric surface coils for in vivo NMR
US5055792A (en) Miniaturized surface probes