JPH05249215A - Loop gap resonator - Google Patents

Loop gap resonator

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Publication number
JPH05249215A
JPH05249215A JP4049802A JP4980292A JPH05249215A JP H05249215 A JPH05249215 A JP H05249215A JP 4049802 A JP4049802 A JP 4049802A JP 4980292 A JP4980292 A JP 4980292A JP H05249215 A JPH05249215 A JP H05249215A
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JP
Japan
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resonator
magnetic field
loop gap
slits
gaps
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Application number
JP4049802A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Ono
光弘 小野
Yosuke Suzuki
洋介 鈴木
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Junkosha Co Ltd
Original Assignee
Junkosha Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a loop gap resonator which can make uniform a modulation magnetic field within a loop gap resonator with a simple configuration. CONSTITUTION:A loop gap resonator 1 is constituted by applying conductor thin plates 4a-4d so that gaps 3a-3d over an entire length in axial direction are formed at intervals of 90 degrees on an outer-periphery surface of a cylindrical body 2 with a low dielectric constant. Slits 5a-5c for preventing eddy current which are extended in the circumferential direction and a cut part 6 which communicates the slits 5a-5c and the gaps 4a and 4c are provided on the conductor thin plates 4a-4d and a magnetic flux is allowed to enter the resonator through the cut part 9 and the slits 5a-5c in addition to upper and lower sample insertion opening and the gaps 4a-4c, thus enabling a modulation magnetic field within the resonator to be uniform.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、生体物質等の試料構造
を画像化する電子スピン共鳴法に用いるループギャップ
共振器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a loop gap resonator used in an electron spin resonance method for imaging a sample structure such as a biological material.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、物質の構造を非破壊的に知るため
に、電子スピン共鳴法が使用され、これにループギャッ
プ共振器が適用されている。このループギャップ共振器
1は、図13に示すように、空洞xを有する低誘電率の
円筒支持体12の外周面に、90°間隔で軸方向全長に
亘るギャップ13を形成するように、4枚の共振器本体
14a〜14dが固着された構成を有する。そして、共
振器本体14a〜14dの夫々は、例えば銅板で形成さ
れ、その円筒面に渦電流の発生を防止するために円周方
向に延長する所定数例えば3つの長方形スリット15a
〜15cが軸方向に所定間隔で並設されて穿設された構
成を有する。
2. Description of the Related Art Recently, an electron spin resonance method has been used for nondestructively knowing the structure of a material, and a loop gap resonator has been applied to this. As shown in FIG. 13, the loop gap resonator 1 has a structure in which a gap 13 extending over the entire axial length is formed at 90 ° intervals on the outer peripheral surface of a low dielectric constant cylindrical support 12 having a cavity x. It has a configuration in which one resonator body 14a to 14d is fixed. Each of the resonator bodies 14a to 14d is formed of, for example, a copper plate, and a predetermined number of, for example, three rectangular slits 15a extending in the circumferential direction to prevent the generation of an eddy current on its cylindrical surface.
.About.15c are arranged side by side at a predetermined interval in the axial direction and perforated.

【0003】上記構成を有するループギャップ共振器1
を用いて、例えば、生体の物質の構造を非破壊的に知る
ためには、ループギャップ共振器1の円筒支持体12の
空洞x内に生体試料を挿入した後、ループギャップ共振
器1に外部から一定周波数のマイクロ波を照射して、生
体試料が挿入された共振器内でマイクロ波の共振を生ぜ
しめると共に、共振器の近傍に配設される変調コイル及
び直流磁場発生装置によって、共振器内に変調磁場を印
加し、共振器内における直流磁場を掃引して得られるス
ペクトルから電子スピン共鳴信号を得て、これを信号処
理し、生体試料の構造の画像化、即ちイメージング測定
を行っていた。
Loop gap resonator 1 having the above structure
For example, in order to nondestructively know the structure of a biological substance, after inserting a biological sample into the cavity x of the cylindrical support 12 of the loop gap resonator 1, the loop gap resonator 1 is externally exposed. Is irradiated with microwaves of a constant frequency from the inside of the resonator to cause resonance of the microwaves in the resonator in which the biological sample is inserted, and by the modulation coil and the DC magnetic field generator arranged in the vicinity of the resonator, A modulation magnetic field is applied to the inside of the resonator to obtain an electron spin resonance signal from the spectrum obtained by sweeping the DC magnetic field inside the resonator, and this signal is processed to image the structure of the biological sample, that is, perform imaging measurement. It was

【0004】このようなループギャップ共振器において
は、イメージング測定を行う際に、その共振器内部にお
いて変調磁場の強度にバラツキがあると、即ち変調磁場
が不均一であると、それに応じて、電子スピン共鳴法に
よって得られる電子スピン共鳴信号の補正を行わなけれ
ば正確且つ明瞭なイメージング測定を行うことができな
かった。そのため、共振器内部における変調磁場の磁場
強度を知る必要があると共に、共振器内部の変調磁場の
磁場分布を一様にすることが望まれている。
In such a loop gap resonator, when performing an imaging measurement, if there is a variation in the intensity of the modulating magnetic field inside the resonator, that is, if the modulating magnetic field is non-uniform, the electron If the electron spin resonance signal obtained by the spin resonance method is not corrected, accurate and clear imaging measurement cannot be performed. Therefore, it is necessary to know the magnetic field strength of the modulating magnetic field inside the resonator, and it is desired to make the magnetic field distribution of the modulating magnetic field inside the resonator uniform.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のループギャップ共振器にあっては、簡単な構成で共
振器内部の変調磁場の磁場分布を一様にすることは達成
され得なかった。すなわち、上記従来のループギャップ
共振器では、変調コイルによって生じる変調磁場は、そ
の周波数が高くなれば高い程、共振器本体の導電壁を透
過しにくくなるので、共振器内部の生体試料に作用する
変調磁場は、導電壁を透過せずに共振器のギャップ及び
上下の開口部などから入る磁束によってのみ形成される
にすぎず、その結果、共振器内部において磁場の強さを
一様にすることができないという未解決の課題がある。
また、前述したようなスリットを有するループギャップ
共振器であっても、スリットからの変調磁場の進入はな
く、共振器内部の生体試料には、上記したと同様に、共
振器のギャップ及び上下の開口部などから入る磁束のみ
が変調磁場として用いられることとなって、共振器内部
において磁場の強さを一様にすることができないという
未解決の課題がある。
However, in the above-mentioned conventional loop gap resonator, it was not possible to achieve uniform magnetic field distribution of the modulation magnetic field inside the resonator with a simple structure. That is, in the above-mentioned conventional loop gap resonator, the higher the frequency of the modulating magnetic field generated by the modulating coil is, the more difficult it is to penetrate through the conductive wall of the resonator main body, so that it acts on the biological sample inside the resonator. The modulating magnetic field is formed only by the magnetic flux that does not pass through the conductive wall and enters from the cavity gap and the upper and lower openings. As a result, the magnetic field strength is made uniform inside the resonator. There is an unsolved problem that you cannot do it.
Further, even in the case of the loop gap resonator having the slit as described above, there is no entry of the modulation magnetic field from the slit, and the biological sample inside the resonator has the same structure as described above and the gap of the resonator and the upper and lower parts. Since only the magnetic flux entering from the opening or the like is used as the modulation magnetic field, there is an unsolved problem that the magnetic field strength cannot be made uniform inside the resonator.

【0006】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、その目的は、簡単
な構成でループギャップ共振器内部の変調磁場の均一化
をはかることができるループギャップ共振器を提供する
ことにある。
Therefore, the present invention has been made by paying attention to the unsolved problem of the above-mentioned conventional example, and an object thereof is to make the modulation magnetic field inside the loop gap resonator uniform with a simple structure. It is to provide a loop gap resonator that can be performed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るループギャップ共振器は、試料を挿入
した共振器内にマイクロ波を照射して当該共振器内でマ
イクロ波の共振を生ぜしめると共に、前記共振器内に変
調磁場を印加し、共振器内の直流磁場を掃引して電子ス
ピン共鳴信号を得、これを信号処理することによって試
料構造の画像化を行うようにした電子スピン共鳴法に適
用する軸方向のギャップとスリットとを有するループギ
ャップ共振器において、前記スリットと前記ギャップと
の間を連通するように切り込み部を設けたことを特徴と
している。
In order to achieve the above object, a loop gap resonator according to the present invention irradiates a microwave into a resonator in which a sample is inserted to resonate the microwave in the resonator. And a modulation magnetic field was applied to the resonator to sweep the DC magnetic field in the resonator to obtain an electron spin resonance signal, and the signal processing was performed to image the sample structure. A loop gap resonator having an axial gap and a slit applied to the electron spin resonance method is characterized in that a notch is provided so as to communicate between the slit and the gap.

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、ループギャップ共振器のスリ
ットとギャップとの間に、これらを連通する切り込み部
を設けるという簡単な構成により、この切り込み部及び
これまで磁束の進入がなかったスリットからも磁束の進
入が可能となり、これらの磁束と共振器のギャップ及び
上下の開口部などから入る磁束とを併せて変調磁場が形
成されるので、ループギャップ共振器内部の変調磁場の
均一化を達成することができる。
According to the present invention, a simple structure is provided in which the slit and the gap of the loop gap resonator are provided so as to communicate these slits with each other. Also, the magnetic flux can enter, and since the magnetic flux is formed by combining these magnetic flux and the magnetic flux that enters from the gap of the resonator and the upper and lower openings, the homogenization of the modulating magnetic field inside the loop gap resonator is achieved. can do.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明を、その実施例に基づいて添付
図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明によるルー
プギャップ共振器の第1実施例を示す概略説明図であ
る。図1を参照すると、概略的に示された本発明による
ループギャップ共振器1が示されており、このループギ
ャップ共振器1は、従来例と同様に厚さが例えば0.3
〜0.5mm程度で内部に空洞xを有する低誘電率の例
えばPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)で形成さ
れた円筒支持体2と、この円筒支持体2の外周面に90
°間隔で軸方向全長に亘る4つのギャップ3a〜3dを
形成するように、4枚の共振器本体4a〜4dが接着等
によって固着された構成を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on its embodiments with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a first embodiment of the loop gap resonator according to the present invention. Referring to FIG. 1, there is shown a schematic diagram of a loop gap resonator 1 according to the present invention, which has a thickness of, for example, 0.3, similar to the conventional example.
A cylindrical support 2 made of, for example, PTFE (polytetrafluoroethylene) having a low dielectric constant of about 0.5 mm and having a cavity x inside, and 90 on the outer peripheral surface of the cylindrical support 2.
It has a configuration in which four resonator bodies 4a to 4d are fixed by adhesion or the like so as to form four gaps 3a to 3d over the entire length in the axial direction at intervals.

【0010】ここで、各共振器本体4a〜4dの夫々
は、例えば厚さ1mm程度の銅板で形成され、その円筒
面に渦電流の発生を防止するために円周方向に延長する
所定数例えば3つの長方形スリット5a〜5cが軸方向
に所定間隔で並設されて穿設されていると共に、共振器
本体4a及び4bのスリット5a〜5cとギャップ3a
との間に両者間を連通する切り込み部6が穿設され、共
振器本体4c及び4dのスリット5a〜5cとギャップ
3cとの間に両者間を連通する切り込み部6が穿設され
ている。
Here, each of the resonator bodies 4a to 4d is formed of, for example, a copper plate having a thickness of about 1 mm, and a predetermined number extending in the circumferential direction, for example, to prevent the generation of eddy currents on the cylindrical surface of the copper plate. The three rectangular slits 5a to 5c are provided so as to be arranged side by side at a predetermined interval in the axial direction, and the slits 5a to 5c and the gap 3a of the resonator bodies 4a and 4b are formed.
A notch 6 is provided between the slits 5a to 5c of the resonator bodies 4c and 4d and the gap 3c.

【0011】そして、円筒支持体2の内周面におけるギ
ャップ3a〜3dと対向する位置には、軸方向全長に亘
って電界シールド用の銅板7が配設されている。このよ
うに構成される上記実施例の作用を以下に述べる。い
ま、上記のような構成を有するループギャップ共振器1
が作動状態にあるときに、すなわち、外部から共振器1
の上端の試料挿入口側から例えば周波数1.2GHzの
マイクロ波を照射し、共振器内でマイクロ波の共振を生
ぜしめ、さらに共振器の近傍に配設される変調コイル
(図示せず)によって、共振器に変調磁場を印加し、こ
の変調磁場の共振器内における分布を探知コイル(本実
施例では、鉄心に直径0.15mmのエナメル線を約4
0回巻いて構成)を用いて、図2に示すようなXYZ座
標系の各測定地点(単位:mm)で測定したところ、図
3に示すような測定結果を得た。
A copper plate 7 for shielding an electric field is arranged on the inner peripheral surface of the cylindrical support 2 at a position facing the gaps 3a to 3d over the entire length in the axial direction. The operation of the above-described embodiment having such a configuration will be described below. Now, the loop gap resonator 1 having the above-mentioned configuration
Is in an operating state, that is, from outside the resonator 1
A microwave having a frequency of 1.2 GHz, for example, is radiated from the upper end of the sample insertion side to cause resonance of the microwave in the resonator, and by a modulation coil (not shown) arranged in the vicinity of the resonator. , A modulation magnetic field is applied to the resonator, and the distribution of this modulation magnetic field in the resonator is detected. In this embodiment, an enameled wire having a diameter of 0.15 mm is applied to the iron core at about 4 mm.
Using 0 windings), measurement was performed at each measurement point (unit: mm) of the XYZ coordinate system as shown in FIG. 2, and the measurement result as shown in FIG. 3 was obtained.

【0012】ここで、上記測定地点は、図2に示すよう
にXY平面において9地点、それにZ軸方向の奥行きに
対して5地点である。これら合計45地点について測定
したものであり、測定するための配置は、共振器のギャ
ップ3a,3cがX軸上に、ギャップ3b,3dがY軸
上に夫々重なるように設定され、変調磁場はX軸に平行
にかけられている。
The measurement points are 9 points on the XY plane as shown in FIG. 2 and 5 points with respect to the depth in the Z-axis direction. These measurements were made at 45 points in total, and the arrangement for measurement was set so that the gaps 3a and 3c of the resonator were overlapped on the X axis and the gaps 3b and 3d were overlapped on the Y axis, and the modulation magnetic field was It is hung parallel to the X axis.

【0013】この測定結果から明らかなように、ループ
ギャップ共振器1内に試料が挿入される試料挿入口付近
の地点(図2に示す座標系のZ=0、28mm)では、
X軸方向において中心が一番弱く、その両端で強くなっ
ている。共振器1の略中央部の地点(図2に示す座標系
のZ=7,14、21mm)においてはXY両軸方向で
略均一な磁場分布となっている。また、比較例として後
述するスリットのみを有する共振器に比べて全体的に共
振器内部の磁場が強くなっている。これにより、スリッ
ト5a〜5cに切り込みを入れ、これらスリット5a〜
5cとギャップ3a,3cとの間を連通させることによ
って、共振器内部にスリット5a〜5c及び切り込み部
6を通じても磁束が入るようになり、共振器内部の磁場
分布が均一化されることが理解される。
As is clear from the measurement results, at the point near the sample insertion port where the sample is inserted into the loop gap resonator 1 (Z = 0, 28 mm in the coordinate system shown in FIG. 2),
The center is weakest in the X-axis direction, and is strong at both ends. At a point at the approximate center of the resonator 1 (Z = 7, 14, 21 mm in the coordinate system shown in FIG. 2), there is a substantially uniform magnetic field distribution in the XY biaxial directions. Further, as a comparative example, the magnetic field inside the resonator is stronger as a whole as compared with a resonator having only slits which will be described later. Thereby, the slits 5a to 5c are notched, and the slits 5a to 5c are cut.
It is understood that by connecting the 5c and the gaps 3a, 3c to each other, the magnetic flux can enter the resonator through the slits 5a to 5c and the notch 6, and the magnetic field distribution inside the resonator can be made uniform. To be done.

【0014】次に、本発明の第2実施例を図4について
説明する。この第2実施例は、図1に示す実施例の共振
器と略同様な構成を有しているが、図4に示すように、
図1に示す第1実施例の共振器と異なるところは、図1
に示す第1実施例の共振器から電界シールド用の銅板7
を取り除いた点にある。他の構成は図1に示す第1実施
例と同様であり、対応部分には同一符号を付しその詳細
説明はこれを省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment has substantially the same structure as the resonator of the embodiment shown in FIG. 1, but as shown in FIG.
1 is different from the resonator of the first embodiment shown in FIG.
From the resonator of the first embodiment shown in FIG.
The point is that the. The other structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1. Corresponding parts are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0015】この第2実施例の共振器を用いて、共振器
内部の変調磁場の分布を測定した測定結果が図5に示さ
れている。なお、測定条件は、図1に示す第1実施例の
場合と同一である。この第2実施例の共振器は、図5か
ら明らかなように、図1に示す第1実施例の共振器の場
合よりも全体的に磁場の強さが強くなっている。また、
試料挿入口の地点(図2に示す座標系のZ=0、28m
m)においては中心が一番弱く、その両端で強い弓型の
磁場分布となっている。共振器の中心付近の地点(図2
に示す座標系のZ=7、14、21mm)では、X軸方
向において略一様な磁場分布になっているが、Y軸方向
については両端部側が弱く中心部の磁場が図3よりかな
り強くなる弓型の分布となっており、このことから電界
シールド用の銅板7によって磁束の通過が妨げられ、こ
れによって磁場が弱められていることが理解される。
FIG. 5 shows the measurement result of measuring the distribution of the modulation magnetic field inside the resonator using the resonator of the second embodiment. The measurement conditions are the same as in the case of the first embodiment shown in FIG. As is apparent from FIG. 5, the resonator of the second embodiment has a stronger magnetic field than that of the resonator of the first embodiment shown in FIG. Also,
Sample insertion point (Z = 0, 28 m in the coordinate system shown in FIG. 2)
In m), the center is weakest, and the arcuate magnetic field distribution is strong at both ends. A point near the center of the resonator (Fig. 2
(Z = 7, 14, 21 mm in the coordinate system shown in Fig. 3), the magnetic field distribution is substantially uniform in the X-axis direction, but in the Y-axis direction, both ends are weak and the magnetic field at the center is considerably stronger than in Fig. 3. It is understood that the arc-shaped distribution is as follows. From this, it is understood that the passage of the magnetic flux is obstructed by the copper plate 7 for the electric field shield, and the magnetic field is weakened thereby.

【0016】次に、本発明の第3実施例を図6について
説明する。この第3実施例は、図6に示すように、図1
に示す第1実施例の共振器をZ軸を中心にして時計方向
に45度回転させたことを除いては、前記第1実施例と
全く同様の構成を有し、対応部分には同一符号を付して
その詳細説明はこれを省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This third embodiment, as shown in FIG.
The resonator of the first embodiment shown in FIG. 6 has exactly the same configuration as that of the first embodiment except that the resonator of the first embodiment is rotated 45 degrees clockwise about the Z axis. The detailed description thereof will be omitted.

【0017】この第3実施例の共振器を用いて、共振器
内部の変調磁場の分布を測定した測定結果が図7に示さ
れている。なお、測定条件は図1に示す第1実施例の場
合と同一である。この第3実施例の共振器でも、図1に
示す共振器に比べ全体的に磁場の強さが強くなってい
る。また、X軸方向においては、中心が弱い弓型の磁場
分布になっており、Y軸方向については中心が一番強い
弓型の磁場分布になっている。このように、X軸方向の
外周部で強い磁場となっていることから、スリット5a
〜5cから磁束が進入していることが分かると共に、Y
軸方向では、外周部側で磁場が弱くなっていることか
ら、X軸と平行な変調磁場が電界シールド用の銅板7で
妨げられて通過磁束を弱めることが理解される。
FIG. 7 shows the measurement result of measuring the distribution of the modulation magnetic field inside the resonator using the resonator of the third embodiment. The measurement conditions are the same as in the case of the first embodiment shown in FIG. Also in the resonator of the third embodiment, the strength of the magnetic field is stronger than that of the resonator shown in FIG. In the X-axis direction, the center has a weak arcuate magnetic field distribution, and in the Y-axis direction, the center has the strongest arcuate magnetic field distribution. In this way, since the magnetic field is strong in the outer peripheral portion in the X-axis direction, the slit 5a
It is understood that the magnetic flux is entering from ~ 5c, and Y
In the axial direction, since the magnetic field is weaker on the outer peripheral side, it is understood that the modulating magnetic field parallel to the X axis is blocked by the copper plate 7 for electric field shield and weakens the passing magnetic flux.

【0018】次に、本発明の第4実施例を図8について
説明する。この第4実施例は、図1に示す第1実施例の
共振器と略同様な構成を有しているが、図1に示す第1
実施例の共振器と異なるところは、図1に示す第1実施
例の共振器が、その円筒部の周方向において、4個のギ
ャップ3a〜3dを形成するように4つの共振器本体4
a〜4cを有しているのに対して、この第4実施例では
2個のギャップ3a,3bのみを形成するように2つの
共振器本体4a,4bを有しているところが異なる部分
である。他の構成は図1に示す第1実施例の共振器と同
様であり、図1に示す第1実施例の共振器との対応部分
には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この第4実施例の共振器は、図2の座標系のX軸上にギ
ャップ3a,3bが重なるように配置されている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment has substantially the same structure as the resonator of the first embodiment shown in FIG. 1, but the first embodiment shown in FIG.
The difference from the resonator of the embodiment is that the resonator of the first embodiment shown in FIG. 1 has four resonator bodies 4 so as to form four gaps 3a to 3d in the circumferential direction of the cylindrical portion.
The fourth embodiment is different in that it has two resonator bodies 4a and 4b so as to form only two gaps 3a and 3b. .. The other structure is the same as that of the resonator of the first embodiment shown in FIG. 1, and the portions corresponding to those of the resonator of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted. To do.
The resonator of the fourth embodiment is arranged so that the gaps 3a and 3b overlap on the X axis of the coordinate system of FIG.

【0019】この第4実施例の共振器を用いて、共振器
内部の変調磁場の分布を測定した測定結果が図9に示さ
れている。なお、測定条件は図1に示す第1実施例と同
一である。この第4実施例の共振器では、図9に示す測
定結果から明らかなように、ループギャップ共振器内に
試料が挿入される挿入口付近の地点(図2に示す座標系
のZ=0、28mm)でX軸方向において中心が一番弱
い弓型の磁場分布をしている。共振器の中央付近の地点
(図2に示す座標系のZ=7、14、21mm)では、
X軸方向において略均一な磁場分布になっている。ま
た、Y軸方向についても略一様な磁場分布になっている
ことが理解されよう。
FIG. 9 shows the measurement result obtained by measuring the distribution of the modulation magnetic field inside the resonator using the resonator of the fourth embodiment. The measurement conditions are the same as in the first embodiment shown in FIG. In the resonator of the fourth embodiment, as is clear from the measurement results shown in FIG. 9, a point near the insertion port where the sample is inserted into the loop gap resonator (Z = 0 in the coordinate system shown in FIG. 2, 28 mm) has an arcuate magnetic field distribution with the weakest center in the X-axis direction. At a point near the center of the resonator (Z = 7, 14, 21 mm in the coordinate system shown in FIG. 2),
The magnetic field distribution is substantially uniform in the X-axis direction. It will be understood that the magnetic field distribution is substantially uniform in the Y-axis direction.

【0020】次に、本発明の第5実施例を図10につい
て説明する。この第5実施例は、図8に示す第4実施例
のループギャップ共振器をZ軸を中心にして90度回転
させ、ギャップ3a,3bを図2の座標系のY軸上に重
ね併せたものである。この第5実施例の共振器を用い
て、共振器内部の変調磁場の分布を測定した測定結果が
図11に示されている。なお、測定条件は図1に示す第
1実施例の場合と同一である。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, the loop gap resonator of the fourth embodiment shown in FIG. 8 is rotated 90 degrees about the Z axis, and the gaps 3a and 3b are superposed on the Y axis of the coordinate system of FIG. It is a thing. FIG. 11 shows the measurement result of measuring the distribution of the modulation magnetic field inside the resonator using the resonator of the fifth embodiment. The measurement conditions are the same as in the case of the first embodiment shown in FIG.

【0021】この第5実施例のループギャップ共振器で
は、図11に示す測定結果からわかるように、図8に示
す第4実施例の共振器に比べ全体的に磁場の強さが強く
なっている。X軸方向については中心が一番弱い弓型の
磁場分布となっており、Y軸方向については逆に中心が
一番強い弓型の磁場分布となっている。したがって、図
8に示す第4実施例の共振器では、電界シールド用の銅
板7が磁束を妨げて磁場を弱めていることがわかり、第
5実施例からはスリット5a〜5cから共振器の内部に
磁束が入ることが理解されよう。
As can be seen from the measurement results shown in FIG. 11, the loop gap resonator of the fifth embodiment has a stronger magnetic field as a whole than the resonator of the fourth embodiment shown in FIG. There is. In the X-axis direction, the center has the weakest arcuate magnetic field distribution, and in the Y-axis direction, the center has the strongest arcuate magnetic field distribution. Therefore, in the resonator of the fourth embodiment shown in FIG. 8, it can be seen that the copper plate 7 for electric field shields the magnetic flux and weakens the magnetic field, and from the fifth embodiment, the slits 5a to 5c allow the inside of the resonator. It will be understood that the magnetic flux enters.

【0022】因みに、比較例として、前述した図13に
示すスリットのみを有し、切り込み部6を有さない従来
のループギャップ共振器について前述した第1実施例と
同一の測定条件で共振器内部の変調磁場の分布を測定し
た結果を図14に示す。この図14から明らかなよう
に、比較例の場合には、本発明の各実施例に示す共振器
の場合よりも全体的に磁場の強さが弱くなっており、共
振器の試料挿入口付近の地点(図2に示す座標系のZ=
0、28mm)についてはX軸方向において、中心が一
番弱く、その両端で強くなっている。共振器の中央付近
の地点(図2に示す座標系のZ=7、14、21mm)
では、X軸方向において略一様の磁場分布になってい
る。Y軸方向については、中心が一番強く、その両端に
おいて弱い弓型の磁場分布になっている。したがって、
スリットからは磁束が入ってはこないことが理解されよ
う。それゆえ、共振器内部の磁束分布を一様にすること
はできなかった。
Incidentally, as a comparative example, a conventional loop gap resonator having only the slit shown in FIG. 13 and not having the cut portion 6 was used under the same measurement conditions as in the first embodiment described above. FIG. 14 shows the result of measuring the distribution of the modulation magnetic field of the. As is clear from FIG. 14, in the case of the comparative example, the strength of the magnetic field is generally weaker than in the case of the resonators shown in the respective examples of the present invention. Point (Z = in the coordinate system shown in FIG. 2)
(0, 28 mm), the center is weakest in the X-axis direction and is strong at both ends. A point near the center of the resonator (Z = 7, 14, 21 mm in the coordinate system shown in FIG. 2)
In, the magnetic field distribution is substantially uniform in the X-axis direction. In the Y-axis direction, the center is strongest, and the arc-shaped magnetic field distribution is weak at both ends. Therefore,
It will be understood that magnetic flux does not enter from the slit. Therefore, the magnetic flux distribution inside the resonator could not be made uniform.

【0023】なお、上記各実施例では、ギャップが4つ
又は2つであるループギャップ共振器について説明した
が、これに限定されるものではなく、ギャップ数は任意
に設定することができる。また、上記各実施例では、ス
リット5a〜5cの円周方向片側端部とギャップ3a,
3cとの間に切り込み部6を穿設した場合について説明
したが、これに限らずスリット5a〜5cの円周方向両
端部とギャップ3a〜3dとの間に切り込み部5を設け
るようにしてもよく、さらには図12に示すように、ス
リット5a〜5cを円周方向の中央部で2分割し、両分
割スリットのギャップ3a〜3d側とギャップ3a〜3
dとの間に夫々切り込み部6を穿設するようにしてもよ
い。
In the above embodiments, the loop gap resonator having four or two gaps has been described, but the present invention is not limited to this, and the number of gaps can be set arbitrarily. Further, in each of the above-described embodiments, one end of the slits 5a to 5c in the circumferential direction and the gap 3a,
The case where the notch 6 is provided between the slit 3a and the groove 3c has been described. However, the present invention is not limited to this, and the notch 5 may be provided between the circumferential ends of the slits 5a to 5c and the gaps 3a to 3d. Well, further, as shown in FIG. 12, the slits 5a to 5c are divided into two at the central portion in the circumferential direction, and the gaps 3a to 3d side and the gaps 3a to 3 of both the divided slits.
The notches 6 may be provided between them and d.

【0024】さらに、本発明のループギャップ共振器に
おいて、電界シールド用の銅板7が磁束を妨げ磁場の強
さを弱めることからこれを調整することにより、或いは
変調コイルを調整して変調磁場を均一にすることによ
り、共振器内部の磁場分布を一層、一様にすることが可
能である。
Further, in the loop gap resonator of the present invention, the copper plate 7 for electric field blocking interferes with the magnetic flux and weakens the strength of the magnetic field, so that this can be adjusted or the modulation coil can be adjusted to make the modulation magnetic field uniform. It is possible to make the magnetic field distribution inside the resonator even more uniform.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のルー
プギャップ共振器によれば、スリットを有するループギ
ャップ共振器のスリットとギャップとの間を連通する切
り込み部を設けるようにしたため、この切り込み部及び
スリットからもループギャップ共振器内部への変調磁場
の進入を行うことができ、これらが共振器のギャップ及
び上下の開口部などから入る磁束と共に変調磁場として
用いられるので、ループギャップ共振器内部の変調磁場
の均一化を達成することができると共に、共振器内部の
磁場も強めることができるという効果を奏する。
As described above, according to the loop gap resonator of the present invention, since the slit of the loop gap resonator having the slit is provided to communicate between the slit and the gap, this cut is provided. It is possible to enter the modulation magnetic field into the inside of the loop gap resonator through the slits and slits, and these are used as the modulation magnetic field together with the magnetic flux entering through the gap of the resonator and the upper and lower openings. It is possible to achieve the homogenization of the modulating magnetic field and to strengthen the magnetic field inside the resonator.

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

【図1】本発明によるループギャップ共振器の第1実施
例を示す概略説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a first embodiment of a loop gap resonator according to the present invention.

【図2】図1の第1実施例の磁場分布を測定する地点を
示す座標系を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a coordinate system showing points for measuring a magnetic field distribution in the first embodiment of FIG.

【図3】図1の第1実施例の磁場分布の測定結果を表す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a measurement result of a magnetic field distribution of the first embodiment of FIG.

【図4】本発明によるループギャップ共振器の第2実施
例を示す概略説明図である。
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing a second embodiment of the loop gap resonator according to the present invention.

【図5】図4の第2実施例の磁場分布の測定結果を表す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing the measurement result of the magnetic field distribution of the second embodiment of FIG.

【図6】本発明によるループギャップ共振器の第3実施
例を示す概略説明図である。
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a third embodiment of the loop gap resonator according to the present invention.

【図7】図6の第3実施例の磁場分布の測定結果を表す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing the measurement result of the magnetic field distribution of the third embodiment of FIG.

【図8】本発明によるループギャップ共振器の第4実施
例を示す概略説明図である。
FIG. 8 is a schematic explanatory view showing a fourth embodiment of the loop gap resonator according to the present invention.

【図9】図8の第4実施例の磁場分布の測定結果を表す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing the measurement result of the magnetic field distribution of the fourth example of FIG.

【図10】本発明によるループギャップ共振器の第5実
施例を示す概略説明図である。
FIG. 10 is a schematic explanatory view showing a fifth embodiment of the loop gap resonator according to the present invention.

【図11】図10の第5実施例の磁場分布の測定結果を
表す図である。
11 is a diagram showing the measurement result of the magnetic field distribution of the fifth embodiment of FIG.

【図12】本発明の変形例を示す概略説明図である。FIG. 12 is a schematic explanatory diagram showing a modified example of the present invention.

【図13】従来のループギャップ共振器の概略説明図で
ある。
FIG. 13 is a schematic explanatory diagram of a conventional loop gap resonator.

【図14】図13の従来例の磁場分布の測定結果を表す
図である。
FIG. 14 is a diagram showing the measurement result of the magnetic field distribution of the conventional example of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ループギャップ共振器 2 円筒支持体 3a〜3d ギャップ 4a〜4d 共振器本体 5a〜5c スリット 6 切り込み部 7 銅板 1 Loop gap resonator 2 Cylindrical support 3a-3d Gap 4a-4d Resonator body 5a-5c Slit 6 Cut part 7 Copper plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9118−2J G01N 24/10 R ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location 9118-2J G01N 24/10 R

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料を挿入した共振器内にマイクロ波を
照射して当該共振器内でマイクロ波の共振を生ぜしめる
と共に、前記共振器内に変調磁場を印加し、共振器内の
直流磁場を掃引して電子スピン共鳴信号を得、これを信
号処理することによって試料構造の画像化を行うように
した電子スピン共鳴法に適用する軸方向のギャップとス
リットとを有するループギャップ共振器において、前記
スリットと前記ギャップとの間を連通するように切り込
み部を設けたことを特徴とするループギャップ共振器。
1. A direct current magnetic field in a resonator, wherein a microwave having a sample inserted therein is irradiated with microwaves to cause microwave resonance in the resonator and a modulation magnetic field is applied to the resonator. In a loop gap resonator having an axial gap and a slit, which is applied to an electron spin resonance method in which an electron spin resonance signal is swept to obtain an image of a sample structure by processing the signal. A loop gap resonator, wherein a cut portion is provided so as to communicate between the slit and the gap.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7843288B2 (en) 2007-11-15 2010-11-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and system for transmitting power wirelessly
WO2011135312A3 (en) * 2010-04-29 2012-01-05 The Institute Of Cancer Research Royal Cancer Hospital Mri rf coil with improved pin diode switch and reduced b1 distortions
JP2020510220A (en) * 2017-03-03 2020-04-02 グローバル レゾナンス テクノロジーズ,エルエルシー Non-resonant electron spin resonance probe and associated hardware for detection of radiation exposure

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