JPS59190642A - Ｎｍｒプロ−ブコイル型枠構造 - Google Patents
Ｎｍｒプロ−ブコイル型枠構造Info
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- JPS59190642A JPS59190642A JP59012190A JP1219084A JPS59190642A JP S59190642 A JPS59190642 A JP S59190642A JP 59012190 A JP59012190 A JP 59012190A JP 1219084 A JP1219084 A JP 1219084A JP S59190642 A JPS59190642 A JP S59190642A
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- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
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- G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
- G01R33/56536—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities due to magnetic susceptibility variations
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、典型的には磁気共鳴現象に基づいた分析計測
器に関するものであって、特に、ＮＭ几スペクトロメー
タのプローブにおける固有の構造に起因する磁場による
摂動のイじ正に関するものである。
器に関するものであって、特に、ＮＭ几スペクトロメー
タのプローブにおける固有の構造に起因する磁場による
摂動のイじ正に関するものである。
典型的な核磁気共鳴（ＮＭＲ）分析装置において、試料
は、磁場の均等領域内に位置された容積内に直かれる。
は、磁場の均等領域内に位置された容積内に直かれる。
共鳴の励振及び探知は、通常、試料に関して間隔ｔ−あ
けて適切に置かれ、好適には試料を包み込んでいるとこ
ろの１つ（または複数）のコイルから得られる。特に典
型的には、現代フーリエ変換共鳴券光学に対して、試料
は１つのコイル内でそのコイルと同軸となるように配置
され九円筒管の中に入っている。そして、その試料管を
その軸線上で急速に回転し磁場に対して残っている如何
なる不均等性もなくして平均化する手段が備えられる。
けて適切に置かれ、好適には試料を包み込んでいるとこ
ろの１つ（または複数）のコイルから得られる。特に典
型的には、現代フーリエ変換共鳴券光学に対して、試料
は１つのコイル内でそのコイルと同軸となるように配置
され九円筒管の中に入っている。そして、その試料管を
その軸線上で急速に回転し磁場に対して残っている如何
なる不均等性もなくして平均化する手段が備えられる。
典型的な先行技術の装置の試料体積を囲む物質は、多く
の物質を含んでいるであろう。例えば、通常ガラスであ
り、場合によってナイロン製又はそれに類似した不活性
物質のストッパーデリミタ−（ｓｔｏｐｐｅｒ ｄｅｌ
ｉｍｉｔｅｒ）ｔ−有する試料容器と、ＲＦコイル導線
を成形する導電性物質（一般に、銅、アルミニウム、銀
、金若しくはグラテナ、又はこれらの物質の組合せであ
るところのもの）と、コイルを支持するコイル型枠と、
そのコイル型枠に導体を固定するだめの接着剤と、コイ
ル巻線要素の相互作用のためのコイル型枠に在る１つ又
はそれ以上の孔と、全ての利用可能９間を充満する空気
などでおる。これらの物質は、試料及び各課自体とは異
なり、様々な磁化率を示し、試料を通る磁場の分布を変
化することによって信号に影響を及ぼす。試料とＲＦ場
との相対回転は、非円筒形状の磁場摂動の発生源を平均
化するように働き、その平均化は等しい円筒状の対称性
をもたらす。
の物質を含んでいるであろう。例えば、通常ガラスであ
り、場合によってナイロン製又はそれに類似した不活性
物質のストッパーデリミタ−（ｓｔｏｐｐｅｒ ｄｅｌ
ｉｍｉｔｅｒ）ｔ−有する試料容器と、ＲＦコイル導線
を成形する導電性物質（一般に、銅、アルミニウム、銀
、金若しくはグラテナ、又はこれらの物質の組合せであ
るところのもの）と、コイルを支持するコイル型枠と、
そのコイル型枠に導体を固定するだめの接着剤と、コイ
ル巻線要素の相互作用のためのコイル型枠に在る１つ又
はそれ以上の孔と、全ての利用可能９間を充満する空気
などでおる。これらの物質は、試料及び各課自体とは異
なり、様々な磁化率を示し、試料を通る磁場の分布を変
化することによって信号に影響を及ぼす。試料とＲＦ場
との相対回転は、非円筒形状の磁場摂動の発生源を平均
化するように働き、その平均化は等しい円筒状の対称性
をもたらす。
これらの発生源のいくつかは、従来技術を補う機構にお
いて考慮されていた。コイル材料と接着剤材料は、米国
特許第１０９１．７３２号でアンダーソンによって考察
されており、その中で、コイルをコイル型枠に固定する
ためのコイル材料及び接着剤材料を提供することが試み
られたが、どちらの材料も空気に近似した磁化率を示す
ことが必要とされた（これらの要素は水中に沈める必要
がある）０更に、コイル物質の磁化率に対する開発及び
改変は、同時係属中の本願発明と共に一般譲渡された米
国出願着号第（８３−０７）号において取シ扱われてい
る。スペクトロメータの有効体積内に存在する構造に起
因する磁場の不均等性は、試料体積にわたる軸線方向の
均等性を含む溶媒の特性と等しい磁気特性を有する物質
でその構造物を形成することによって補正される、これ
は米国出願査号第（ｆ１２′−６２）号に開示されてｂ
る。
いて考慮されていた。コイル材料と接着剤材料は、米国
特許第１０９１．７３２号でアンダーソンによって考察
されており、その中で、コイルをコイル型枠に固定する
ためのコイル材料及び接着剤材料を提供することが試み
られたが、どちらの材料も空気に近似した磁化率を示す
ことが必要とされた（これらの要素は水中に沈める必要
がある）０更に、コイル物質の磁化率に対する開発及び
改変は、同時係属中の本願発明と共に一般譲渡された米
国出願着号第（８３−０７）号において取シ扱われてい
る。スペクトロメータの有効体積内に存在する構造に起
因する磁場の不均等性は、試料体積にわたる軸線方向の
均等性を含む溶媒の特性と等しい磁気特性を有する物質
でその構造物を形成することによって補正される、これ
は米国出願査号第（ｆ１２′−６２）号に開示されてｂ
る。
サドルコイル（ｓａｄｄｌｌ ｃｏ口）を形成する物質
の幾何学的な軸線方向の配置の補正は、米国特許第（ｇ
３−１０）号で論じられている。
の幾何学的な軸線方向の配置の補正は、米国特許第（ｇ
３−１０）号で論じられている。
従来技術では、ＲＦプローブコイルを支持している型枠
は、ガラス又はそれと同様な物質から成る円筒状のもの
である。型枠の内面にコイ／Ｉ／を取υ付けることには
、試料との接近連結が得られるという利点があるが、コ
イルターミナルに接近させなければならない。孔は型枠
に設けてもよく、さもなければ（サドル）：ｒイル導肪
を、サドルコイル構造に必然的に現われる交差点に設け
られた絶縁性を有する壓枠に沿って向けなければならな
い。導体が所望する磁化率を示すように特別に成形され
た所では、孔又は絶縁性物質によって導かれるような軸
線方向の磁気の不連続性は、比較的に重大になる。有効
試料領域内で有効領域の軸線方向の範囲よシも短かいこ
のような磁気的不連続性の如何なるものも、このような
重大な摂動の原因になる。回転している試料については
、その不連続性は方位角方向について平均化することが
できる。もし、その不連続性が軸線方向に長く延びれば
、好適な円筒状の平均化は摂動を均等化し、摂動を効果
的に除くであろう。
は、ガラス又はそれと同様な物質から成る円筒状のもの
である。型枠の内面にコイ／Ｉ／を取υ付けることには
、試料との接近連結が得られるという利点があるが、コ
イルターミナルに接近させなければならない。孔は型枠
に設けてもよく、さもなければ（サドル）：ｒイル導肪
を、サドルコイル構造に必然的に現われる交差点に設け
られた絶縁性を有する壓枠に沿って向けなければならな
い。導体が所望する磁化率を示すように特別に成形され
た所では、孔又は絶縁性物質によって導かれるような軸
線方向の磁気の不連続性は、比較的に重大になる。有効
試料領域内で有効領域の軸線方向の範囲よシも短かいこ
のような磁気的不連続性の如何なるものも、このような
重大な摂動の原因になる。回転している試料については
、その不連続性は方位角方向について平均化することが
できる。もし、その不連続性が軸線方向に長く延びれば
、好適な円筒状の平均化は摂動を均等化し、摂動を効果
的に除くであろう。
本発明の簡単な実施例は、縦に伸びた長いスロットの代
りに、円筒内壁に孔を必要とするコイル型枠が提供され
ることは明らかである。スロットの長さは軸線方向の連
続性を確保するが、試料の回転は方位角方向における不
連続性の平均化を行う。もし、スロットが一定の幅であ
れば、平均化された磁化率は軸線方向の座標とは独立で
ある。
りに、円筒内壁に孔を必要とするコイル型枠が提供され
ることは明らかである。スロットの長さは軸線方向の連
続性を確保するが、試料の回転は方位角方向における不
連続性の平均化を行う。もし、スロットが一定の幅であ
れば、平均化された磁化率は軸線方向の座標とは独立で
ある。
コイル支持のだめの円筒対称が、ここに１つの実施例に
おいて、複数のグラス（又は同様な物質の）ロッド又は
管であって、その軸線がコイルの軸線を横切る平面内の
円の周辺に置かれたものによって形成されたかごを配置
することによって得られる。好適には、サドルコイルは
かご内に配置される。結果としてのかごの開放構造は、
サドルコイル導線に近似したものにすることを可能にし
、回転している試料から見て平均円筒対称を形成する０ ガラスの円筒が中空部材であるところのその実施例にお
いて、磁気の均等性を達成するための付加的補正は、そ
の管の内側で調節することができる。特に、プローブの
有効体積の軸線に沿って計った中央領域を占める螺旋状
のコイルは、所望の構造内に入れられている。そのコイ
ルを越えた実質的な軸線方向領域に及ぶ前記中央領域（
そのコイルによる）内に広がっている平均磁化率を維持
するために、磁化率を与える物質が、各々の管を通して
、その管の端部から内部を通って螺旋コイルの近辺で終
わる中央領域まで達するように挿入されている。物質は
磁化率を与えるために選択されるが、その磁化率は（非
実在的な）円管表面にわたって平均化され、中央領域と
付加領域の間の軸線方向の連続性が与えられる。
おいて、複数のグラス（又は同様な物質の）ロッド又は
管であって、その軸線がコイルの軸線を横切る平面内の
円の周辺に置かれたものによって形成されたかごを配置
することによって得られる。好適には、サドルコイルは
かご内に配置される。結果としてのかごの開放構造は、
サドルコイル導線に近似したものにすることを可能にし
、回転している試料から見て平均円筒対称を形成する０ ガラスの円筒が中空部材であるところのその実施例にお
いて、磁気の均等性を達成するための付加的補正は、そ
の管の内側で調節することができる。特に、プローブの
有効体積の軸線に沿って計った中央領域を占める螺旋状
のコイルは、所望の構造内に入れられている。そのコイ
ルを越えた実質的な軸線方向領域に及ぶ前記中央領域（
そのコイルによる）内に広がっている平均磁化率を維持
するために、磁化率を与える物質が、各々の管を通して
、その管の端部から内部を通って螺旋コイルの近辺で終
わる中央領域まで達するように挿入されている。物質は
磁化率を与えるために選択されるが、その磁化率は（非
実在的な）円管表面にわたって平均化され、中央領域と
付加領域の間の軸線方向の連続性が与えられる。
第１図を参照するとＮＭＲスペクトロメータ５０が略示
ブロック線図で示されている。それには、空気間隙にプ
ローブ３２が配置されている円柱５１によって象徴的に
示された高磁場磁石が含まれている。プローブの上部に
確保されているのはスピナー組立体３３で、それは試料
管（図示せず）を収納する。スピナー組立体３３は、磁
場中の試料管の回転を支持しており、スピナーに回転を
与える／こめに接続された空気供給源３４から空気が供
給さする０信号プロセッサ内のＲＦ送信器／受信器はグ
ローブ３２に接続されておシ、そのプローブは試料昔日
の試料の共振スベクトルヲｗＪ起し検出するノこめのコ
イル（図示せず）を倫えている。
ブロック線図で示されている。それには、空気間隙にプ
ローブ３２が配置されている円柱５１によって象徴的に
示された高磁場磁石が含まれている。プローブの上部に
確保されているのはスピナー組立体３３で、それは試料
管（図示せず）を収納する。スピナー組立体３３は、磁
場中の試料管の回転を支持しており、スピナーに回転を
与える／こめに接続された空気供給源３４から空気が供
給さする０信号プロセッサ内のＲＦ送信器／受信器はグ
ローブ３２に接続されておシ、そのプローブは試料昔日
の試料の共振スベクトルヲｗＪ起し検出するノこめのコ
イル（図示せず）を倫えている。
偵号プロセツザはまた、表示手段３６ｆＣよって象徴的
に示込ｌシゐよりに、検肴中の試料のスペクトル葡表示
するための手段を倫える。
に示込ｌシゐよりに、検肴中の試料のスペクトル葡表示
するための手段を倫える。
第２図は在米の日直コイル型枠ＩＩＯの図示であって、
その型枠はその内部でサドルコイルを支持するためのも
のであって、サドルコイルの一部分ヰ２が示されている
。スロット１１１Ｉの軸線方向の長さは、そのコイルの
長垢よりも長くなっている０コイル内の試料が軸６１４
６の周りで回転させられるとき、型枠４ｏとスロット１
１１１の磁化率は方位角方向について平均化され、その
平均化は軸線方向に連続的である。
その型枠はその内部でサドルコイルを支持するためのも
のであって、サドルコイルの一部分ヰ２が示されている
。スロット１１１Ｉの軸線方向の長さは、そのコイルの
長垢よりも長くなっている０コイル内の試料が軸６１４
６の周りで回転させられるとき、型枠４ｏとスロット１
１１１の磁化率は方位角方向について平均化され、その
平均化は軸線方向に連続的である。
第５図には、複数の平行なロッド又は管部材鐵６１１．
６６．６８．７０．７２から形成されるかご６１内に入
れられた半径Ｒ−ｒのサドルコイルの部分斜視図である
。そのロッド又は管は、好適にはガラス又はセラミック
又は検査中、周波数スペクトル中の共振信号に影響しな
いような物質である。これらの部材は半径孔の円周上に
間隔をあけて置かれ、半径Ｒ−ｒ（ここでｒは、管状部
材６１１．６６等の半径）である仮想の内接した環状帯
を形成する。かご６１は、ロッド又は管状部材を収納す
るために、前記半径孔の円周上に穴があけられた端部平
板５８及び？４ｔ−’！する。かごの長さは、もちろん
、Ｒ，Ｆプローブコイルの軸線方向の長さによって実質
的に限定される有効体積の実際の長さに比べて長い０ 第１ＩＡ図は、１つ又はそれ以上の部材６Ｂ、６６等に
よって支えられたサドルコイル６０（又は、他の例とし
ては、螺旋状コイル８６）の断面の図示である。サドル
コイ／Ｉ／６０及びソレノイドコイル８６の場合の、縦
断面方向からの斜視図が第１＋Ｂ図、第４０図に別々に
図示されている。部材６４．６６等は、好適には中空管
であって、各々、補償用物体８２が挿入されている。そ
の物体８２は、コイル及びコイル型枠構造の平均磁化率
特性が少なくとも半径Ｒ−ｒの円筒表面にわたって平均
化されるように、軸線方向に伸びている。物体８２は、
全体としてこの望ましい平均磁化率をもたらすように還
ばれる。結果として、磁化率における軸線方向の連続性
が確立され、それとともに得られたスペクトルは、改良
された分析及び減少した固有の傾き（ｇｒａｄ ｉｅｎ
ｔ ）を示す磁場に有随する有効欧感受注によって特
徴づけられる。第５ａ図及び第５ｂ図は、半径５Ｌ１１
闘のガラス管中にコイルが支持されていることを特徴と
する、従来技術（ＳＩＥ ５ ａ図）のグローブで得ら
れるジオクサンの１３０信号とデカップル（ｄｅｃｏｕ
ｐｌｅｄ） シた陽子の部分の比較である。第５ｂ図
には、本発明の効果を示すために、理想的なｒ（サドル
コイル（長さ２．２ ｔｍ半径５．５ ｍｍ ）を支持
する本発明のコイルか密度での同じスペクトル領域が図
示されている。
６６．６８．７０．７２から形成されるかご６１内に入
れられた半径Ｒ−ｒのサドルコイルの部分斜視図である
。そのロッド又は管は、好適にはガラス又はセラミック
又は検査中、周波数スペクトル中の共振信号に影響しな
いような物質である。これらの部材は半径孔の円周上に
間隔をあけて置かれ、半径Ｒ−ｒ（ここでｒは、管状部
材６１１．６６等の半径）である仮想の内接した環状帯
を形成する。かご６１は、ロッド又は管状部材を収納す
るために、前記半径孔の円周上に穴があけられた端部平
板５８及び？４ｔ−’！する。かごの長さは、もちろん
、Ｒ，Ｆプローブコイルの軸線方向の長さによって実質
的に限定される有効体積の実際の長さに比べて長い０ 第１ＩＡ図は、１つ又はそれ以上の部材６Ｂ、６６等に
よって支えられたサドルコイル６０（又は、他の例とし
ては、螺旋状コイル８６）の断面の図示である。サドル
コイ／Ｉ／６０及びソレノイドコイル８６の場合の、縦
断面方向からの斜視図が第１＋Ｂ図、第４０図に別々に
図示されている。部材６４．６６等は、好適には中空管
であって、各々、補償用物体８２が挿入されている。そ
の物体８２は、コイル及びコイル型枠構造の平均磁化率
特性が少なくとも半径Ｒ−ｒの円筒表面にわたって平均
化されるように、軸線方向に伸びている。物体８２は、
全体としてこの望ましい平均磁化率をもたらすように還
ばれる。結果として、磁化率における軸線方向の連続性
が確立され、それとともに得られたスペクトルは、改良
された分析及び減少した固有の傾き（ｇｒａｄ ｉｅｎ
ｔ ）を示す磁場に有随する有効欧感受注によって特
徴づけられる。第５ａ図及び第５ｂ図は、半径５Ｌ１１
闘のガラス管中にコイルが支持されていることを特徴と
する、従来技術（ＳＩＥ ５ ａ図）のグローブで得ら
れるジオクサンの１３０信号とデカップル（ｄｅｃｏｕ
ｐｌｅｄ） シた陽子の部分の比較である。第５ｂ図
には、本発明の効果を示すために、理想的なｒ（サドル
コイル（長さ２．２ ｔｍ半径５．５ ｍｍ ）を支持
する本発明のコイルか密度での同じスペクトル領域が図
示されている。
同様な統計的精密さく渦渡的数（ｎｕｍｂｅｒ ｏｆｔ
ｒａｎｓｉｅｎｔｓ））で同様なピークが描かれている
。
ｒａｎｓｉｅｎｔｓ））で同様なピークが描かれている
。
検査によって、その分析は明らかに改良され、第５ａ図
の周波数の高い側と低い側の端部は、第５ｂ図のピーク
において明らかに押えられている。
の周波数の高い側と低い側の端部は、第５ｂ図のピーク
において明らかに押えられている。
この特定的に記載された実施例において、本発明の範囲
から逸脱することなく多くの変化をもたせることがでさ
ることは、容易に理解されるだろう。また、本発明は前
記の特許請求の範囲によって限定されるものであり、特
定的に記載した実施例に限定されるものではない。
から逸脱することなく多くの変化をもたせることがでさ
ることは、容易に理解されるだろう。また、本発明は前
記の特許請求の範囲によって限定されるものであり、特
定的に記載した実施例に限定されるものではない。
第１図は、°本発明に関する略示図である。
第２図は、本発明の原理の簡単な例である。
第５図は、好適な実施例である。
第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図は、付加的な軸線方向の
補正を示す実施例である。 第５ａ図は、本発明を用いずに得られたスペクトルでち
る。 第５ｂ図は、本発明を用いて得られたスペクトルである
。 〔主要符号の説明〕 ５０−−ＮＭ几スペクトロメータ ３２−一ブローブ ５３−一スビナー組立体 １Ｉｏ−−コイル型枠 １１２．６０−−サドルコイル ４４−一スロット ６１−一かど ６２、６４．６６、６８．７０．７２−一平行なロンド
又は管部材特許出島人 パリアン・アソシエイツ・ＦＩ
Ｇ、５ａ ＦＩＧ、５ｂ
補正を示す実施例である。 第５ａ図は、本発明を用いずに得られたスペクトルでち
る。 第５ｂ図は、本発明を用いて得られたスペクトルである
。 〔主要符号の説明〕 ５０−−ＮＭ几スペクトロメータ ３２−一ブローブ ５３−一スビナー組立体 １Ｉｏ−−コイル型枠 １１２．６０−−サドルコイル ４４−一スロット ６１−一かど ６２、６４．６６、６８．７０．７２−一平行なロンド
又は管部材特許出島人 パリアン・アソシエイツ・ＦＩ
Ｇ、５ａ ＦＩＧ、５ｂ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ ジャイロ磁気スペクトロメータ用のＲＦプローブで
あって、 （ａ＞ 分析のために試料を保持するだめの、試料収
納手段と、 （ｂ） 前記試料収納手段を回転軸の周りで急速回転
させるための試料回転手段と、 （Ｃ） 前記試料におけるジャイロ共鳴を励振し、検
出するための几Ｆコイル手段と、 （ｄ） 前記几Ｆコイルを前記回転軸に対して、軸方
向にそろえ、前記軸から一定の距離をあけて支持するＲ
Ｆコイル支持手段と、から成）、 前記支持手段が側壁に少なくとも１つの軸線方向に並行
にそろえられたスロットを有し、該スロツ）メ軸線方向
の長さが、実質的に、前記ＲＦコイル手段の軸線方向の
長さに沿って延びているところのＲＦコイル支持手段。 乙 特許請求の範囲第１項に記載されたｌ’ｔＦプロー
ブであって、 前記コイルが、前記コイル支持手段の内側に配置されて
いるところのＲＦプローブ。 １ 特許請求の範囲第２項に記載されたＲＦグローブで
あって、 前記１ａＦコイル支持手段が対称軸゛を横切る平面内に
配置され、各々が前記軸線に対して平行な剛性軸方向支
持部材及び、前記軸線上部材の端部を固定するための平
板を有する軸対称組立体とから成ることから、前記几Ｆ
コイルを支持するための開放構造が形成されるところの
、ＲＦプローブ。 観 回転試料ジャイロ磁気スペクトロメータのためのＲ
Ｆコイル支持構造であって、 ａ）対称軸を横切る平面内の円の円周上に配置され、各
々が平行で前記軸線から一定距離があけられた剛性軸方
向支持部材、及びｂ）該支持部材の両端を形成する平板
部材、を有する軸対称組立体から成り、 ｈｔＪ Ｍｅ ＲＦ！コイル金支持するための開放構造
が形成さｎることｆ：特徴とするＲＦコイル支持構造。
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